CS202014B2 - Způsob kontinuálního převádění suspenze polymeru - Google Patents
Způsob kontinuálního převádění suspenze polymeru Download PDFInfo
- Publication number
- CS202014B2 CS202014B2 CS233878A CS233878A CS202014B2 CS 202014 B2 CS202014 B2 CS 202014B2 CS 233878 A CS233878 A CS 233878A CS 233878 A CS233878 A CS 233878A CS 202014 B2 CS202014 B2 CS 202014B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- heating zone
- heating
- slurry
- polymer
- zone
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 152
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 92
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 92
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 36
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 35
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 25
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 5
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M diethylaluminium chloride Chemical compound CC[Al](Cl)CC YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 229940050176 methyl chloride Drugs 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
Vynález se týká zlepšení způsobu pro převádění suspenzí polymeru a zejména způsobu pro kontinuální převádění tekuté suspenze tvořené tuhými částicemi polymeru a ředidlem, při němž se suspenze polymeru, udržovaná pod tlalkam, nechá kontinuálně procházet řízenou průtokovou rychlostí dvěma ohřívacími zónami k odpaření ředidla z této suspenze a pak se zavede do oddělovací zóny k oddělení částic tuhého polymeru od odpařeného ředidla.
Před tímto vynálezem bylo navrhováno· (US patenty č. 3 285 899 a 3 4,28 619), aby suspenze polymeru byla převáděna skrze bleskovou výbojku upravenou k oddělování částic tuhého polymeru od ředidla.
Zejména US patent 3 285 899 uvádí způsob převádění suspenze polymeru tvořené tuhým polyolefinem a ředidlem, pří němž se stlačená suspenze polymeru zavádí do utěsněné ohřívací zóny, kde je nižší tlak a postupně se zvětšujícími plochami průřezu k odpaření ředidla ze suspenze polymeru. Výsledná disperze v podstatě vysušených částic polyolefinu v parách ředidla se upraví tak, aby se izoloval tuhý polyolefin.
Z popisu příkladu v US patentu 3 285 899 je zjevné, že průtoková rychlost suspenze polyolefinů zaváděné do ohřívací zóny se řídí pomocí přetržitě spouštěného ventilu, uspořádaného bezprostředně u vstupního konce do ohřívací zóny. Suspenze polyolefinu se přetržitě zavádí do ohřívací zóny, poněvadž výše uvedený ventil je ovládán dvoupolohovým působením časového spínače, Následkem takovéhoto přetržitého zavádění vzniká značná pulsace tlaku a průtokové rychlosti proudu opouštějícího ohřívací zónu ve směru po proudu od ventilu.
US patent 3 428 Sil& uvádí zlepšení podobného způsobu převádění suspenze polymeru. Také při tomto způsobu se suspenze polymeru zavádí do ohřívací zóny poimocí přetržitě spouštěného ventilu, přičemž přívod suspenze polymeru se reguluje změnou doby otevíracích a uzavíracích cyklů. V souhlase s tím tlak a průtoková rychlost proudu opouštějícího ohřívací zónu ve směru po proudu od ventilu stále vede k značné pulsacl během doby.
Když se převádění suspenzí polymeru provádí v průmyslovém měřítku, pak výše popsané značné pulsace proudu opouštějícího ohřívací zónu přinášejí následující nevýhody.
Za prvé, protože pára ředidla oddělená od částic tuhého polymeru se ochladí a pak stlačí k zkapalnění, je třeba vyrovnávací komora o značném rozměru, aby se mini202014 malizoval účinek pulsací a vyrovnalo se zatížení -kompresoru.
Za druhé, přetržitě spouštěný ventil pro regulování průtkové rychlosti suspenze polymeru se může snadno poškodit, poněvadž se otevírá a uzavírá s vysokou rychlostí a rozdíl mezi tlaky před ventilem a za ventilem je velký. Navíc, zatímco ventil je uzavřen, usazené částice tuhého polymeru nabobtnalé ředidlem se roztaví na vnitřní stěně ohřívací zóny, což vede k zanášení. Tato tendence vzrůstá zejména, když se dopravují kopolymery o nízké teplotě měknutí.
Za třetí, protože suspenze polymeru se dodává do ohřívací zóny, přetržitě, zóna je zatížena suspenzí jen po část doby a tudíž je potřebné zařízení o velkém rozměru.
Cílem tohoto vynálezu je vytvoření způsobu pro kontinuální převádění suspenzí polymeru. Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvoření způsobu pro nepulsační převádění suspenze polymeru, při kterém se průtoková rychlost suspenze kontinuálně zaváděné do ohřívací zóny řídí nepřímo bez použití jakéhokoli přerušovaně spouštěného ústrojí v proudu tekoucí suspenze.
Dalším: cílem tohoto vynálezu je vytvoření způsobu kontinuálního převádění suspenze polymeru snadným postupem a s malorozměrovým zařízením a bez zanášení ohřívací zóny.
Tyto a další cíle,, rysy a výhody tohoto vynálezu se stanou zřejmými z následujícího stručného popisu zlepšení oproti dosavadnímu stavu -teohniky.
Předmětem vynálezu je kontinuální způsob převádění suspenze polymeru tvořené částicemi tuhého polymeru a alespoň jedním ředidlem vybraným ze skupiny zahrnující inertní uhlovodíky a inertní halogenované uhlovodíky, při němž 'se suspenze polymeru, udržovaná v suspenzní nádobě při tlaku vyšším než je atmosférický tlak k udržení ředidla v kapalném stavu, nechá postupně procházet první protáhlou a oplášťovanou ohřívací zónou o relativně malém průměru a druhou protáhlou a oplášťovanou ohřívací zónou o větším průměru než je průměr první ohřívací zóny, přičemž první a druhá ohřívací zóna jsou ohřívány ohřívacím prostředkem vybraným ze skupiny zahrnující páru ohřívacího prostředku a vodní páru tak, že se odpaří ředidlo pro přepravu tuhých sušených částic polymeru a směs odpařeného řeidla a pevných sušených částic polymeru se zavede do oddělovací zóny k oddělení -tuhých částic polymeru od páry ředidla, jehož podstata spočívá v tom, že se suspenze polymeru zavádí kontinuálně ze suspenzní nádoby do první ohřívací zóny a průtoková rychlost suspenze polymeru procházející první ohřívací zónu se řídí regulací množství tepla (přiváděného do první ohřívací zóny ohřívacím prostředkem, přičemž průt-ková rychlost tuhého polymeru ve vstupu první ohřívací zóny je v rozmezí od 3 do 20 -m/s, průtokové rychlosti tuhého polymeru a odpařeného ředidla ve výstupu z -druhé ohřívací zóny jsou v rozmezí od 14 do 150 m/s -a manometrický tlak ve vstupu první ohřívací zóny je v rozmezí od 0,98 do 2,94 MPa a ve výstupu první ohřívací zóny v rozmezí od 0,49 do 2,6'5 MPa a mano,metrický tlak ve výstupu z druhé ohřívací zóny je v rozmezí od 0,0098 MPa do 0,686 MPa. Výhodně teploty první a druhé ohřívací zóny nepřekročí bod měknutí tuhého polymeru o· více než 5l0 °C.
Pro objasnění vynálezu je k popisu připojen výkres, na němž obr. 1 je postupový diagram prvního provedení vynálezu schematicky znázorňující zařízení vhodné pro provádění tohoto provedení;
obr. 2 je graf ukazující vztah mezi množstvím přiváděného tepla do suspenze polymeru v první ohřívací zóně a průtokovou rychlostí suspenze polymeru, když se použije zařízení z obr. 1; a ohr. 3 je -dílčí postupový diagram druhého provedení vynálezu první ohřívací zónu rozdělenou do většího množství oddělepých ohřívacích podzón, a druhou ohřívací zónu.
Mezi. částice tuhého polymeru, které mohou být zpracovány způsobem tohoto vynálezu patří:
práškový homopolymer nebo kopolymer mqno-l-olefinu nebo mono-l-oleíinů, majících 2 až 8 atomů uhlíku, jako je polyethylen, polyprqplyen, polybuten apod.; práškový polyvinylchlorid; a práškový kopolymer mono-l-olefinu nebo mono-l-olefinů a vinylchloridu.
Ředidla, která se mohou použít k vytvoření suspenze částic tuhého polymeru, mohou být jakékoli inertní uhlovodíky nebo inertní halogenované uhlovodíky, které zůstávají kapalné když jsou udržovány pod tlakem a stávají se plynnými při přibližně atmosférickém tlaku -a při asi 20 °C. Příklady -těchto ředidel zahrnují propan, propylep, butan, buten, vinylchlorid a methychlorid.
Suspenze polymeru udržována v suspenzní nádobě při tlaku dostatečném k udržení ředidla v kapalném stavu se pak nechá procházet do ohřívací zóny a pak se zavádí do oddělovací zóny, která se udržuje při v podstatě atmosférickém tlaku.
Ohřívací zóna zahrnuje první protáhlou ořívací zónu o relativně malém průměru a druhou protáhlou ohřívací zónu o průměru větším, než je průměr první ohřívací zóny, přičemž jak první, tak druhá ohřívací zena se výhodně ohřívají vodní párou. Mezi suspenzní nádobou -a první Ohřívací zónou je uspořádán .vypouštěcí ventil. Tento ventil je plně otevřen během převádění suspenze. V souhlase s tím suspenze polymeru kontinuálně prochází ze suspenzí nádoby do první ohřívací zóny.
Obvylkle průmyslová výroba založená na kontinuálních postupem má výkyvy v produkci (vlivem kolísání zatížení). Je tudíž žádoucí, aiby každý výrobní stupeň byl kontinuálně prováděn při určitém faktoru zatížení mezi 50 % a 100 %.
Vynález je zaměřen na způsob, Jakou průtokovou rychlostí prochází suspenze polymeru ze suspenzní nádoby do první ohřívací zóny. V případě proudu kapaliny mohou být použity ventily pro řízení průtoku, ktaré jsou takového typu, který může být kontinuálně škrcen k vyvolání poklesu tlaku nutného pro řízení průtokové rychlosti. V případě suspenze však proto, že vyčnívající části /proudové dráhy vedou k zanášení vlivem silného usazování tuhých částic, nemůže být použito žádné škrcení k zajištění podstatného poklesu tlaku.
Tento vynález používá nové řídicí metody, která místo použití ventilu pro řízení 'proudění, je založena na následujících základních objevech:
(1) Poměr páry ke kapalině v různých bodech na dráze proudění suspenze polymeru se může řídit úpravou ohřívacích podmínek podél dráhy proudění.
(2) Jestliže rychlost hmoty je konstantní, pokles tlaku (po délce sekce se rozsáhle mění podle poměru páry ke kapalině.
(3) V souhlase s tím průtoková rychlost suspenze polymeru procházející sekcí, v níž existuje daný rozdíl tlaku, se může řídit úpravou ohřívacích podmínek a tudíž rychlostí od odpařování ředidla po dráze proudění, a (4) Přestup tepla z kondenzace páry, jako je vodní pára, vykazující vysoký koeficient přestupu tepla by měl být využit k přestupu tepla do kapaliny proudící vysokou rychlostí.
’ Při způsobu podle tohoto vynálezu jsou výše uvedené základní objevy využity, jak je dále popsáno. Suspenze polymeru zaváděná do· první ohřívací zóny se zahřívá vodní parou k odpaření ředidla. Poměr odpařeného ředidla k zbývající kapalině v první ohřívací zóně se řídí regulací množství tepla přiváděného do suspenze polymeru. Množství tepla, přiváděného do suspenze polymeru je řízeno (1) změnou teploty ořívacího média nebo páry v první ohřívací zóně, (2) změnou průtokové rychlosti ohřívacího média nebo vodní páry v první ohřívací zóně, nebo (3j rozdělením první ohřívací zóny do alespoň dvou oddělených ohřívacích podzón stejného průměru a zásobováním požadovaného počtu oddělených ohřívacích podzón ohřívacím médiem nebo vodní parou k změně plochy povrchu přestupu tepla.
Poměr páry ke kapalině v první ohřívací zčně se mění v poměru k množství tepla přiváděného do suspenze polymeru. Při konstantní rychlosti hmoty pára vykazuje mnohem větší /fialkovou ztrátu než kapalina, takže pokles tlaku mezi vstupem a výstu8 peim. z první ohřívací zóny rozsáhle kolísá podle množství tepla přiváděného do suspenze polymeru. Následkem toho průtoková rychlost suspenze procházející první ohřívací zónou také kolísá. Průtoková rychlost suspenze polymeru může být zvýšena nebo snížena příslušným zvýšením nebo snížením množství tepla přiváděného do/ ohřívací zóny.
Proud opouštějící první ohřívací zónu >sc pak zavádí do druhé ohřívací zóny. V druhé ohřívací zóně se /zbývající kapalné ředidlo' odjpaří a ředidlo se udržuje v plynné fázi. V souhlase s tím je druhá ohřívací zóna vždy zahřívána vodní parou.
Zatímco susjpenze polymeru prochází první a druhou ohřívací zónou, se v podstatě všechno kapalné ředidlo ze suspenze polymeru odpaří. Výsledný vysokorychlostní proud páry ředidla udržuje částice tuhého polymeru v rovnoměrně suspendovaném stavu a nese je do oddělovací zóny, kde se vysušený tuhý polymer v podstatě prostý ředidla,, oddělí od páry ředidla.
Ohřívací zóny, používané při způsobu podle tohoto vynálezu, výhodně obsahují trubky s pláštěm pro vodní páru. Forněr průměru privní ohřívací zóny ,k průměru druhé ohřívací ,zóny je vhodně v rozmezí od 1 : 1,2 až 1 : 3. Kdyby ohě ohřívací zóny měly stejný průměr, mohlo by dojít k neúspěchu při řízení průtokové rychlosti .suspenze polymeru. Výhodně je průměr první ohřívací zóny vyšší než přibližně 0,6 cm.
Při úvaze o množství suspenze polymeru, která se imá zpracovat a o jiných podmínkách nedochází k obtížím pro odborníky v Oboru ve správném· určení optimálního průměru.
Aby se udržely oddělené částice tuhého polymeru v dobře vysušeném stavu, je délka každé ohřívací zóny vhodně určena tak, aby byla přibližně proporcionální k svému průměru. Pro· kteroukoli ohřívací zónu, první nebo druhou, je poměr průměru k délce výhodně v rozmezí od 1:400 do 1:6000. Když je tento poměr příliš vysoký, může dojít k neúspěchu při řízení .průtokové rychlosti suspenze polymeru, zatímco, .když je příliš nízký, pak oddělené částice tuhého polymeru nemusí ,t>ýt správně vysušeny.
Výhodně je průtoková rychlost suspenze polymeru ve vstupu první ohřívací zóny v rozmezí od 3 do 20 m/s a průtoková rychlost směsi polymeru a ředidla u výstupu z druhé ohřívací zóny je v rozmezí od 14 do 190 m/s.
Výhodně je tlak v suspenzní nádobě v rozmezí od 9,8 . 105 Pa až 29,4 . 105 Pa (manometrický tlak], manometrický tlak ve vstupu do první ohřívací zóny je v rozmezí od 9,8 . 105 až 29,4 . 105 Pa, manoímetrický tlak ve výstupu z první ohřívací zóny je v rozmezí od 4,9 . 105 Pa až 26,5 . 1O5 Pa a manometrický tlak ve výstupu z druhé ohřívací zóny je v rozmezí od 0,098 . IQ5 Pa až
6,87 . 10® Pa. Manometrický tlak v oddělo202014 vací zóně je také v rozmezí od 0,098 . 105 Pa až -6,87 . 1O5 Pa.
Póměr ipáry a -kapaliny, ředidla ve vstupu do první ohřívací zóny se může měnit od 0 ale je výhodně v -rozmezí od 0 do 20 procent. Poměr páry a kapalného ředidla ve výstupu z první ohřívací zóny může vzrůst až k 80 %. Pracovní podmíniky obou ohřívacích zeny by se měly řídit tak, aby poměr páry ke -kapalině ředidla ive výstupu z druhé ohřívací zó-ny byl v podstatě 100 °/o.
Je itiřeba, aby teploty v první a -druhé ohřívací zóně nepřekročily teplotu -měknutí částic tuhého- polymeru v suspe-nzi polymeru o více než 50 °-C.
Spodní mez těchto teplot může být určena, po-dle typu ředidla tak, aby se oddělené částice tuhého polymeru udržely v dobře vysušeném stavu.
Způsob tohoto vynálezu může být vhodně použit v bleskových sušicích postupech, při kterých suspenze polymeru vycházející z postupu přípravy homopoly-merů a kopolymerů, jak bylo výše -definováno, se nechá expandovat snížením počátečního nadaitmoeférického tlaku na v podstatě atmosférický t-laik, čímž -se ředidlo oddělí od tuhého -polymeru a získají se v podstatě vysušené částice tuhého polymeru.
Během -přípravy polymeru ss obvykle používá suspenzní prostředek katalyzátoru, jako je pentan, hexan, heptan, beinzen, toluen nebo xylen. Navíc se často používá rozkladový prostředek katalyzátoru, jako je propylenoxid, acetylaceton nebo isopropanol, v rozkladovém stupni následujícím po polymeračním -stupni. V souhlase s tím, ředidlo použité při způsobu tohoto vynálezu nemusí obsahovat více než 20 % h-mo-tnostnícih výše uvede-ného suspenzního -prostředku katalyzátoru a/nebo rozkladového prostředku katalyzátoru.
Aby odborníci v oboru mohli lépe porozumět vynálezu, jsou dále popsána dvě výhodná provedení tohoto vynálezu s odkazem na připojený výkres.
S odkazem nej-dříve na obr. 1, suspenze po-lymeru, která je obsažena v suspenzní nádobě 1, udržované pod tlakem, se nec-há procházet vypouště-cím ventilem 2 (který se nechává zcela otevřen během postupu -převádění -suspenze), dále postupně první ohřívací zónou 3 (obsahující oplášťotvanou ohřívací trubku o relativně malém průměru) a druhou ohřívací zónou 4 (obsahující oplášťovanou ohřívací trubku -o relativně velikém- průměru] a pak se zavede do oddělovací zó-ny (cyklónu] 5.
Pak se oddělené částice tuhého polymeru odebírají rotačním šoupátkem 6 dc- odebíracího po-trubí 8. Na dru-hé straně ředidlo odpařené v prv-ní a druhé ohřívací zóně 3 a 4 se odstraňuje přímo výtokovým potrubím 9 do odděleného regeneračního postupu.
Jak je znázorněno ,na obr, 1, prv-ní ohřívací zóna 3 je -vybavena (výhodně) parním přívodním potrubím 10, které slouží k zavedení vodní páry do ohřívacího pláště a -má regulační ventil 7 proudění páry, a odváděčem kondenzátu 11 pro oddělování parního· kondenzátu vytvořeného v toim-to plášti a výpustním -potrubím 12 parního kondenzátu, -které -k iněmu je připojeno.
Podobně druhá ohřívací zóna 4 je vybavena přívodním potrubím 13 vodní páry, které slouží k zavádění páry do ohřívacího pláště a má vstupní ven-til 14, a odváděčem 15 kondenzátu pro oddělování parního kondenzátu vytvoře ného plášti, a výpustním potrubím 16 pro parní kondenzát. Vstupní ventil 14 pro páru, instalovaný v parním přívodním potrubí 13 se nechá otevřený během operace -převodu suspenze a nemanipuluje se jím, i když se požaduje změna průtokové -rychlosti suspenze polymeru.
Na rozdíl od toho regulačním ventilem 7 proudění páry se manipuluje podle požadované průtokové rychlosti suspenze polymeru, To znamená, že průtoková rychlost vodní páry přiváděné do první ohřívací zóny 3 -se reguluje do -té doby, až se průtoková rychlost suspenze polymeru nastaví na předem stanovenou hodnotu.
Obr. 2 znázorňuje vztah mezi množstvím vodní páry přiváděné do pláště první ohřívací zóny 3 a průtokolvou rychlostí suspenze polymeru procházející první ohřívací zónou 3, na základě údajů získaných ze série provozních zkoušek, která bude dále popsána v příkladu 1. Údaje prozrazují, že průtoková rychlost suspenze polymeru zjištěná, když je regulační ventil 7 průtokové rychlosti vodní páry plně otevřen, se sníží na asi 50 % této· rychlosti, dosažené když se nepřivádí žádná pára do pláště první ohřívací zóny 3.
O-br. 3 znázorňuje druhé provedení tohoto vynálezu, při kterém namísto použití regulačního ventilu 7 proudu -páry k přímému řízení průtokové rychlosti páry přiváděné do pláště první ohřívací zóny 3, je pr-vní ohřívací zóna 3 rozdělena na větší počet oddělených ohřívacích podzón, které -mají relativně -malý průměr a -množství odpařeného ředidla v první ohřívací zóně ss řídí změnou plochy povrchu přestupu -tepla.
Blíže specifikováno, zařízení z obr. 3 je -podobné zařízení z obr. 1 kromě toho·, že první ohřívací zóna 3 je nahrazena pěti oddělenými ohřívacími podzónami 30—-1 až 30—5 stejného rozměru.
V těchto oddělených ohřívacích podzónách 30—1 až 30—5 se pára přivádí z hlavního přívodního potrubí 20 párý sk-rze regulační elektromagnetické ventily 21—1 až
21— 5 proudu páry do příslušných plášťů a parní kondenzát -se vypouští z odváděčů
22— 1 až 22—5, kondenzátu.
V druhé ohřívací zóně 30—6 se -vodní pára přivádí vstupním ventilem 21—6 páry do svého pláště, přičemž vstupní ventil 21—6 páry se nechává otevřen na předem stanovenou hodnotu během převádění suspenze, a parní kondenzát se vypouští z odváděče 22—6 kondenzátu. Když se požaduje maximální průtoková rychlost suspenze polymeru procházející pod rozdělenou první ohřívací zónou, všechny elektromagnetické ventily 22—1 až 21—5 je třeba uzavřít. Jak se požadovaná průtoková rychlost suspenze polymeru snižuje, elektromagnetické ventily 21—1 až 21—5 se postupně otevírají. Když jsou všechny otevřeny, průtoková rychlost přiváděné vodní páry do první ohřívací zóny je maximální a tudíž průtoková rychlost suspenze polymeru procházející první ohřívací zónou je minimální.
Tak se postupně řídí průtoková rychlost suspenze polymeru změnou plochy povrchu přestupu tepla první Ohřívací zóny. Čím větší je počet oddělených ohřívacích podzón, tím jemněji imůže být řízena průtoková rychlost suspenze polymeru.
Jak je výše popsáno, způsob tohoto vynálezu umožňuje řízení průtokové rychlosti suspenze polymeru v širokém rozmezí. Tudíž, když se z provozních důvodů zimění množství suspenze polymeru, které se má zpracovat, množství přiváděného' tepla do suspenze polymeru se může odpovídajícím způsobem řídit během operace převádění suspenze. Tak způsob podle tohoto vynálezu umožňuje kontinuální převádění suspenze polymeru ze suspenzní nádoby první a druhou ohřívací zónou do oddělovací zóny a kontinuální shromažďování v podstatě vysušených částic tuhého polymeru a par ředidla z oddělovací zóny.
Navíc, následkem kontinuálního, (to je nepřerušovaného) převádění suspenze polymeru, způsob podle tohoto vynálezu vyžaduje jen imalorozměrovou aparaturu vzhledám k vysoké provozní účinnosti ohřívacích zón a tím se dosahuje větší hospodárnosti než při konvenčních způsobech zahrnujících přerušované převádění suspenze polymeru.
Dále v protikladu se známými způsoby používajícími přerušovaně spouštěný ventil, pára ředidla se kontinuálně přivádí do regeneračního postupu, čímž může být regenerační postup prováděn bez poruch v proudění a vyrovnávací komora pro absorpci pulsujících proudů může mít menší rozměr.
Pro další objasnění tohoto vynálezu, ale ne pro jeho omezení, jsou uvedeny následující příklady.
Příklad 1
Tento příklad je popsán s odkazem na obr.
1.
(aj Příprava suspenze
Suspenzní katalyzátor tvořený 0,15 kg/h chloridu titanitého, 0,3 kg/h diethylaluminiumchlOridu a 19 (kg/h heptanu byl přidán k 869 kg/h propylenu (obsahujícímu 6 °/o hmotnostních propanu), který byl takto polymerován, čímž se vyrobilo 522 kg/h polypropylenu. K výsledné suspenzi polymeru bylo přidáno 6 kg/h isoiprcpanolu a 6 kg/h propylenoxidu, aby se katalyzátory rozložily. Polymerační stupeň a rozkladový stupeň katalyzátoru byly prováděny při teplotě 60 °C a tlaku 232,4.105 Pa (manometrický tlak).
(bj Postup tohoto vynálezu.
Výsledná suspenze polypropylenu (obsahující 58 % hmot. částic tuhého polypropylenu kontinuálně procházela ze suspenzní nádoby 1 skrze plně otevřený vypouštěcí ventil 2 nejdříve do ohřívací zóny 3 obsahující opláštěnou trubku o přibližném průměru 0,9 cm (vnitřní průměr} a o délce 30 m a pak do druhé ohřívací zóny 4 obsahující opláštěnou trubku o vnitřním průměru asi 1,9 cm a délce 40 m, přičemž plášť každé ohřívací zóny je nezávisle zásobován vodní parou o tlaku (manometrickém) 1,96.105 Pa a teplotě 135 °C a nakonec do oddělovací zóny 5, která zahrnuje cyklón a má svůj výstup udržovaný při tlaku 0,39.105 Pa (manometrický tlak J.
Vysušený prášek polypropylenu byl oddělen od doprovodných nosných par propylenu a pak odebírán rotačním šoupátkem 6, přičemž pára propylenu byla kontinuálně odsávána výpustním potrubím 9 do odděleného regeneračního' postupu. Během výš o popsané operace byl vstupní ventil 14 páry přítomný v přívodním parním potrubí vedoucím do pláště druhé ohřívací zóny 4 plně otevřen.
Na druhé straně průtoková rychlost vodní páry přiváděné do pláště první ohřívací zóny 3 byla řízena změněním stupně otevření regulačního ventilu 7 proudu páry. Průtokové ryohlosti suspenze polypropylenu zjištěné v sérii provozních zkoušek jsou uvedeny v obr. 2.
V tomto příkladu mohla být průtoková rychlost suspenze polypropylenu řízena v rozmezí od 500 do 1030 kg/h. Zbytkový obsah těkavých látek v jprášku polypropylenu shromážděném v odebíracíím potrubí 4 byl O‘,1'5 % hmotnostních.
Kontrola 1
Suspenze polypropylenu podobná suspenzi v příkladu 1 se nechala procházet 19mm V-vstupním ventilem (jmenovitý) do ohřívací zóny, která byla udržována při tlaku 0,39.105 Pa (mancÍmetrický tlak) u konce ve směru proudu. Ohřívací zóna obsahovala dvojitou trubici o vnitřním průměru 19 mm a o délce 4(0 m. Tato trubice byla zahřívána přiváděním vodní páry do. pláště, která měla tlak 1,96.105 Pa (manometrický tlak) a teplotu 135 Τλ Vztah mezi stupněm otevření V-vstupního ventilu a průtokovou rychlostí suspenze polypropylenu je uveden v tabulce 1.
Tabulka 1
Stupeň otevření Průtoková rychlost
V-vstupního ventilu suspenze polypropy(%) lénu (kg/mín)
100 19,5
19,5 ao i8,o
Z údajů uvedených v tabulce 1 je vidět, že průtoková rychlost suspenze polypropylenu zůstala téměř nezměněna, když se měnil stupeň otevření V-vstupního ventilu.
Tabulka 2 uvádí výsledky série provozních zkoušek, při nichž bylo několik clon rozdílného průměru vloženo místo- V-vstupního ventilu. Z údajů uvedených v tabulce 2 je zřejmé, že průtoková rychlost vykazovala jen velmi malé snížení, i -když byla použita clona o průměru 7 mm. Zkouška, při níž byla použita clona o průměru 5- mim musela být přerušena, poněvadž clona byla blokována částicemi polymeru ihned po zahájení zkoušky.
Tabulka 2
Průměr clony (mm)
Průtoková rychlost suspenze polypropylenu (ikg/min) žádná clona 10 7
Příklad 2
19,5
19.3
17.3
Tento- příklad je popsán s odkazem na obr. 3.
Suspenze polypropylenu obsahující 45 % hmot. částic polypropylenu v propylenu byla obsažena v suspenzni nádobě 1 udržované při teplotě 40 °C a manometrickém tlaku 13,7.105 Pa. Suspenze propylenu kontinuálně procházela ze suspenzni nádoby 1 skrze plně otevřený výstupní ventil 2 do první ohřívací zóny rozdělané na 5 oddělených podzón 30-1 až 30-5. Pak procházela druhou ohřívací zónou 306 a pak byla zavedena do oddělovací zóny 5 obsahující -cyklón udržovaný při tlaku 0,29.105 Pa (manometrický tlak.).
Každá z oddělených ohřívacích podzón 30-1 až 30-5 obsahovala opláštěnou trubku o vnitřním průměru asi 2,'5 cm a délce 16 m a druhá ohřívací zóna 30-6 obsahovala opláštěnou trubku o vnitřním průměru asi 3,75 cm a délce 60 m. Pára o manometri-ckém tlaku 1,37 . liO5 Pa byla přiváděna z hlavJ ního parního přívodního potrubí 20 a 'rozdělována do- oddělených podzón 30-1 až 30'5 a do druhé ohřívací zóny ipomocí ručně ovládaných ventilů 20-1 až 20-5 a dvoupolohového ventilu 21-6.
Dvoupolohový ventil 21-6 byl ponechán plně otevřený během každé provozní zkoušky. Naopak, ručně ovládané ventily 21-1 až 21-5, sdružené s příslušnými oddělenými ohřívacími po-dzónami, byly buď plně otevřeny nebo plně uzavřeny.
Tabulka. 3 ukazuje vztah mezi počtem oddělených ohřívacích podzón zásobovaných vodní parou a průtokovou rychlostí suspenze polypropylenu.
Vysušený prášek polypropylenu byl odebírán rotačním šoupátkem 6 a páry ředidla byly kontinuálně odebírány nahoru výtokovým potrubím 9 a posílány -do regeneračního postupu.
Počet oddělených podzón zásobovaných vodní parou
Tabulka
Průtoková rychlost suspenze polypropylenu (k-g/h)
Teplota shromážděného pr-opylenu pC)
Obsah těkavých látek v polypropy lénu (!% -hmot.)
4,90-0
7,500
10,300
Při všech provozních zkouškách nebyl obsah těkavých látek v práško-vitém polypropylenu shromážděném z odebíra-cího- potrubí 8 vyšší, než 0,2 % hmotnostní, -což naznačuje, že prášek byl v dobře vysušeném stavu.
Kontrola 2
Suspenze polypropylenu podobná suspenzi z příkladu 1 byla zaváděna do- ohřívací zóny udržované při tlaku 2,9 .10-5 Pa (mano-metrl-cký -tlak) u výstupního konce. Ohří120 0,-05
110 0,10
0,18 vací zóna obsahovala 10 sériově spojených opláštěných trubek o vnitřním průměru asi
1,9 cm a délce 4 m. Vodní pára o tlaku 1,96 . . 105 pa (manometrický tlak) a teplotě 135 st. Celsia byla přiváděna -skrze ručně ovládané ventily do plášťů -trubek. Ručně ovládané ventily byly ovládány ta-k, že pára byla přiváděna jen do požadovaného počtu trubek.
Tabulka 4 uvádí vztah imezi počtem -trubek zásobovaných parou a průtokovou rychlostí suspenze polypropylenu.
Počett trubek zásobovaných vodní parou
Tabulka 4
Průtoková rychlost suspenze polypropylenu (ikg/imin)
Teplota shromážděného polypropylenu (°CJ
19,5 125
19,9 118
21,5 95 lak se počet trubek zásobovaných párou snižoval, průtoková rychlost suspenze polypropylenu rostla, ale teplota shromažďovaného polypropylenu se snižovala. Když byly Jen 4 trubky zásobovány párou, obsah těkavých látek ve shromážděném polypropylenu byl 3 % hmotnostní.
P ř i k 1 a d 3
Suspenze polyethylenu obsahující 40 % hmotnostních částic polyethylenu v isobutanu byla obsažena v suspenzní nádobě udržované při teplotě 80 °C a manometrickém tlaku 15,7 . 105 Pa. Za pomoci zařízení z příkladu 1 byla suspenze polyethylenu kontinuálně přiváděna stejným způsobem, jak je popsáno v příkladu 1.
Bylo zjištěno, že když nebyla přiváděna vodní pára do ohřívacího pláště první ohřívací zóny 3, při plně uzavřeném ventilu 7, byla průtoková rychlost suspenze polyethylenu 1200 kg/h, zatímco když byly přiváděny 4 kg/h páry, při plně otevřeném ventilu 7, průtoková rychlost suspenze polyethylenu byla 500 kg/h a když byl ventil 7 otevřen jen z poloviny, měla průtoková rychlost suspenze polyethylenu střední hodnotu. Jinak vstupní ventil 14 páry byl úplně otevřen během každé provozní zkoušky, takže vodní pára byla stále přiváděna do ohřívacího pláště druhé ohřívací zóny 4.
Při všech zkouškách byla teplota polyethylenu, shromážděného z potrubí 8 v rozmezí od 80 do 120 °C a obsah těkavých látek byl v rozmezí od 0,1 do 0,4 % hmotn. Nebylo zjištěno žádné zanášení ohřívacích zón.
Claims (5)
- PREDMET1. Způsob kontinuálního převádění suspenze polymeru tvořené částicemi tuhého polymeru a alespoň jedním ředidlem vybraným ze skupiny zahrnující Inertní uhlovodíky a inertní halogenované uhlovodíky, při němž se suspenze polymeru, udržovaná v suspenzní nádobě pří tlaku vyšším, než je atmosférický tlak k udržení ředidla v kapalném stavu, nechá postupně procházet první protáhlou a oplášťovanou ohřívací zónou o relativně malém průměru a druhou protáhlou a oplášťovanou ohřívací zónou o větším průměru, než je průměr první ohřívací zóny, přičemž první a druhá ohřívací zóna jsou ohřívány ohřívacím prostředkem vybraným ze skupiny zahrnující páru ohřívacího prostředku a vodní páru tak, že se odpaří ředidlo pro přepravu tuhých sušených částic polymeru a směs odpařeného ředidla a pevných sušených částic polymeru se zavede do oddělovací zóny k oddělení tuhých částic polymeru od páry ředidla, vyznačený tím, že se suspenze polymeru zavádí kontinuálně ze suspenzní nádoby do první ohřívací zóny a průtoková rychlost suspenze polymeru procházející první ohřívací zónou se řídí regulací množství tepla přiváděného do první ohřívací zóny ohřívacím prostředkem, přičemž průtoková rychlost tuhého polymeru ve vstupu první ohříYNÁLEZU vací zóny je v rozmezí od 3 do 20 m/s, průtokové rychlosti tuhého polymeru a odpařeného ředidla ve výstupu z druhé ohřívací zóny jsou v rozmezí od 14 do 150 m/s a manometrický tlak ve vstupu první ohřívací zóny je v rozmezí od 0,98 do 2,94 MPa a ve výstupu první ohřívací zóny v rozmezí od 0,49 do 2,65 MPa a manometrický tlak ve výstupu z druhé ohřívací zóny je v rozmezí od 0,0098 MPa do 0,686 MPa.
- 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že teploty první a druhé ohřívací zóny nepřekročí bod měknutí tuhého polymeru o více než 50 °C.
- 3. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že množství tepla přiváděného do první ohřívací zóny se řídí změnou teploty ohřívacího prostředku.
- 4. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že množství tepla přiváděného do první ohřívací zóny se řídí změnou průtokové rychlosti ohřívacího prostředku.
- 5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že množství tepla přiváděného do první ohřívací zóny se řídí rozdělením první ohřívací zóny na alespoň dvě oddělené ohřívací podzóny, které mají stejný průměr a zahřívá se jen požadovaný počet oddělených ohřívacích podzón.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS233878A CS202014B2 (cs) | 1978-04-10 | 1978-04-10 | Způsob kontinuálního převádění suspenze polymeru |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS233878A CS202014B2 (cs) | 1978-04-10 | 1978-04-10 | Způsob kontinuálního převádění suspenze polymeru |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS202014B2 true CS202014B2 (cs) | 1980-12-31 |
Family
ID=5360204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS233878A CS202014B2 (cs) | 1978-04-10 | 1978-04-10 | Způsob kontinuálního převádění suspenze polymeru |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS202014B2 (cs) |
-
1978
- 1978-04-10 CS CS233878A patent/CS202014B2/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4126743A (en) | Method for continuous transfer of polymer slurries | |
| US5183866A (en) | Polymer recovery process | |
| US4737280A (en) | Separation of solid polymers and liquid diluent | |
| US8475720B2 (en) | Method for improving a polymerization reaction by taking out and analysing a sample | |
| US5575979A (en) | Process and apparatus for separating diluents from solid polymers utilizing a two-stage flash and a cyclone separator | |
| KR100531628B1 (ko) | 연속적인 슬러리 중합반응의 휘발물질 제거 | |
| US4424341A (en) | Separation of solid polymers and liquid diluent | |
| JPH0326686B2 (cs) | ||
| EP1551881B1 (en) | Process and apparatus for separating diluent from polymer solids | |
| CS207498B1 (en) | method of removing the vinylchloride monomere | |
| US3279087A (en) | Solid polymer and liquid diluent separator apparatus and method | |
| CS202014B2 (cs) | Způsob kontinuálního převádění suspenze polymeru | |
| NO310876B1 (no) | Fremgangsmåte for innföring av en fast katalysator i en gassfase-olefinpolymerisasjonsreaktor | |
| EP1294458A1 (en) | Degassing apparatus | |
| JP4008967B2 (ja) | 実質的に結晶性のα−オレフィンポリマーからオリゴマーを除去する方法 | |
| US3365808A (en) | Method and apparatus for drying of polyolefins in an elongated transfer zone | |
| US3481349A (en) | Vaporization control | |
| JPH10158308A (ja) | 気相重合装置用バグフィルタ | |
| BR112019021591A2 (pt) | Sistema e método para processar efluente de polimerização de reator | |
| JPH0650664A (ja) | ドライングホッパー及びそれを用いた粉体の乾燥方法 |