EA003081B1 - Способ возврата мелочи в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ возврата мелочи в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
EA003081B1
EA003081B1 EA200200079A EA200200079A EA003081B1 EA 003081 B1 EA003081 B1 EA 003081B1 EA 200200079 A EA200200079 A EA 200200079A EA 200200079 A EA200200079 A EA 200200079A EA 003081 B1 EA003081 B1 EA 003081B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
reactor
polymerization
suspension
evaporator
liquid
Prior art date
Application number
EA200200079A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200200079A1 (ru
Inventor
Джеймс О. Кендрик
Томас У. Тоулс
Скотт Т. Роджер
Original Assignee
Эксон Кемикэл Пейтентс Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22157197&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA003081(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from PCT/US1999/006102 external-priority patent/WO1999047251A1/en
Application filed by Эксон Кемикэл Пейтентс Инк. filed Critical Эксон Кемикэл Пейтентс Инк.
Publication of EA200200079A1 publication Critical patent/EA200200079A1/ru
Publication of EA003081B1 publication Critical patent/EA003081B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/06—Flash distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1812—Tubular reactors
    • B01J19/1837—Loop-type reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/003—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0055—Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/007—Separating solid material from the gas/liquid stream by sedimentation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/382—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it with a rotatable device only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/001—Removal of residual monomers by physical means
    • C08F6/003—Removal of residual monomers by physical means from polymer solutions, suspensions, dispersions or emulsions without recovery of the polymer therefrom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/24—Treatment of polymer suspensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/0007—Pressure measurement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00539—Pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743—Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00761—Discharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743—Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00769—Details of feeding or discharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00823—Mixing elements
    • B01J2208/00858—Moving elements
    • B01J2208/00867—Moving elements inside the bed, e.g. rotary mixer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00103—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor in a heat exchanger separate from the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00105—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids part or all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2219/00114—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids part or all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant slurries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00193—Sensing a parameter
    • B01J2219/00195—Sensing a parameter of the reaction system
    • B01J2219/002—Sensing a parameter of the reaction system inside the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00211—Control algorithm comparing a sensed parameter with a pre-set value
    • B01J2219/00213—Fixed parameter value
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00222—Control algorithm taking actions
    • B01J2219/00227—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions
    • B01J2219/00229—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the reaction system
    • B01J2219/00231—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the reaction system at the reactor inlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00222—Control algorithm taking actions
    • B01J2219/00227—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions
    • B01J2219/00229—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the reaction system
    • B01J2219/00236—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the reaction system at the reactor outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00222—Control algorithm taking actions
    • B01J2219/00227—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions
    • B01J2219/0024—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions other than of the reactor or heat exchange system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16—Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers

Abstract

В заявке описаны способ и устройство для возврата мелочи в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию, которые могут быть использованы в процессе суспензионной полимеризации в жидкой среде, содержащей инертный разбавитель и неполимеризованные мономеры. Устройство имеет соединенный с реактором (1) выпускной клапан (8В) для отбора из него части суспензии в трубопровод (9), по которому отобранная суспензия поступает в выпарной аппарат (11) мгновенного действия, где часть суспензии превращается в первую жидкость, содержащую разбавитель и мелочь, которая по трубопроводу (12) направляется в циклонный сепаратор (13), где часть первой жидкости превращается во вторую жидкость, содержащую разбавитель и мелочь, которая по трубопроводу (22) попадает в теплообменник (23Е), где вторая жидкость превращается в жидкость, содержащую разбавитель и мелочь, которая направляется по трубопроводу (22А) в прокачиваемую через реактор (1) полимеризационную суспензию.

Description

Настоящее изобретение относится к способу возврата мелочи в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию и устройству для его осуществления, которые могут быть использованы в процессе суспензионной полимеризации в жидкой среде, содержащей инертный разбавитель и неполимеризованные мономеры.
Предпосылки создания изобретения
Во многих процессах полимеризации необходимый полимер получают из полимеризационного эффлюента, который представляет собой суспензию твердых частиц полимера, взвешенных в жидкой среде, которая обычно содержит разбавитель реакции и неполимеризованные мономеры. Типичный пример такого процесса описан в патенте И8 2285721 на имя Нодап и Вапк, который включен в настоящее описание в качестве ссылки. В отличие от описанного в патенте на имя Нодап процесса полимеризации, который ограничен использованием катализатора, состоящего из оксида хрома и носителя, настоящее изобретение применимо к любым способам полимеризации, предполагающим получение эффлюента, представляющего собой суспензию твердых частиц полимера, взвешенных в жидкой среде, содержащей разбавитель и неполимеризованные мономеры. К таким способам полимеризации относятся способы, которые обычно называют полимеризацией частиц.
В большинстве используемых в промышленных масштабах способах получения полимеров полученный полимер отделяют от жидкой среды, содержащей инертный разбавитель и неполимеризованные мономеры, не допуская ее загрязнения и повторно возвращая в зону полимеризации после минимальной очистки. В качестве одного из таких способов, который обладает целым рядом преимуществ, можно назвать способ, описанный в патенте ϋδ 3152872 на имя 8еоддш и др., предпочтительный вариант осуществления которого показан на фиг. 2 этого патента. В таких способах полимеризации разбавитель реакции, растворенные мономеры и катализатор прокачивают через циркуляционный реактор, в котором при давлении порядка от 100 до 700 фунтов/кв.дюйм протекает реакция полимеризации. Образующиеся в процессе полимеризации твердые частицы полимера также прокачивают через реактор. Суспензия полимера и жидкой среды собирается в одной или нескольких осадительных секциях суспензионного циркуляционного реактора, из которого суспензия периодически выводится в камеру мгновенного испарения, в которой давление смеси полимера и жидкой среды резко уменьшается до давления порядка 20 фунтов/кв. дюйм. Резкое снижение давления, в результате которого происходит практически полное отделение жидкой среды от полимера, требует повторного сжатия образовавшихся паров разбавителя полимеризации (т.е. изобутана) до их полной конденсации и получения жидкости, которую можно снова использовать в качестве жидкого разбавителя в зоне полимеризации. Стоимость оборудования, необходимого для сжатия паров разбавителя, и затраты на его обслуживание часто составляют весьма заметную часть в общих затратах, от которых зависит стоимость полученного полимера.
В некоторых способах полимеризации предусмотрена дистилляция сжиженного разбавителя до его перекачки в реактор. Целью такой дистилляции является удаление из разбавителя мономеров и содержащихся в нем легкокипящих примесей. Дистиллированный жидкий разбавитель затем пропускают через слой очищающего вещества для удаления каталитических ядов и после этого подают в реактор. Стоимость оборудования, необходимого для дистилляции и последующей очистки разбавителя, и затраты на его обслуживание могут составить существенную долю в общих затратах, от которых зависит стоимость полученного полимера.
Очевидно, что при получении полимеров в промышленных масштабах затраты на ожижение паров разбавителя должны быть предельно минимальными. Один из способов решения этой проблемы описан в патенте ϋδ 4424341 на имя Напкоп и 8Нсгк. в котором отделение от суспензии существенной части разбавителя на промежуточном этапе мгновенного испарения происходит при температуре и давлении, которые позволяют ожижить эту полученную при мгновенном испарении существенную часть разбавителя не дорогостоящим способом сжатия, а сравнительно дешевым способом теплообмена.
Краткое изложение сущности изобретения
Настоящее изобретение относится к устройству для непрерывного отделения твердых частиц полимера от жидкой среды, содержащей инертный разбавитель и неполимеризованные мономеры. Другим объектом изобретения является устройство для непрерывного отделения твердых частиц полимера от жидкой среды, сушки полимера и рекуперации разбавителя и неполимеризованных мономеров при меньшем давлении сжатия паров разбавителя, необходимом для их конденсации, которые можно повторно использовать в процессе полимеризации. Изобретение также относится к способу непрерывного отделения твердых частиц полимера от жидкой среды. Еще одним объектом изобретения является способ непрерывного отделения твердых частиц полимера от жидкой среды, сушки полимера и рекуперации инертного разбавителя и неполимеризованных мономеров для их повторного использования в процессе полимеризации.
В настоящем изобретении предлагается устройство для непрерывного выделения твердых частиц полимера из полимеризационного эффлюента, представляющего собой суспензию твердых частиц полимера в жидкой среде, состоящей из инертного разбавителя и неполимеризованных мономеров. Предлагаемое устройство состоит из выпускного клапана, установленного на суспензионном реакторе, в качестве которого можно использовать, например, суспензионные циркуляционные реакторы и суспензионные реакторы с мешалкой, и предназначенного для непрерывного вывода части содержимого суспензионного реактора в первый соединительный трубопровод, первого выпарного аппарата мгновенного действия, нижняя часть которого образована, по существу, плоскими боковыми стенками, наклоненными к горизонтальной плоскости под углом, равным или большим угла откоса содержащихся в суспензии твердых частиц полимера, и режим работы которого по давлению и температуре обеспечивает испарение приблизительно от 50 до 100% жидкой среды полимеризационного эффлюента и конденсацию без повышения давления за счет теплообмена с жидкостью с температурой приблизительно от 65 до 135°Г содержащегося в образовавшихся парах инертного разбавителя, уллотнительной полости, расположенной на выходе из первого выпарного аппарата мгновенного действия и сообщающейся с ним, длина (1) и диаметр (б) которой обеспечивают заполнение ее концентрированной суспензией твердых частиц полимера до уровня, при котором в ней образуется жидкостное уплотнение, переходного патрубка, расположенного на выходе из этой уплотнительной полости и предназначенного для непрерывного слива пробкового потока концентрированной суспензии твердых частиц полимера во второй соединительный трубопровод, по которому концентрированная суспензия твердых частиц полимера поступает во второй выпарной аппарат мгновенного действия, в котором давление и температура попадающей в него концентрированной суспензии твердых частиц полимера поддерживаются на таком уровне, при котором, по существу, весь оставшийся в суспензии инертный разбавитель и/или оставшийся в ней неполимеризованный мономер испаряются и отбираются из его верхней части для последующей конденсации за счет повышения давления и теплообмена, а твердые частицы полимера отбираются из его нижней части для их дополнительной обработки или для хранения.
В изобретении предлагается также способ, заключающийся в том, что из реактора через выпускной клапан непрерывно выводят поток полимеризационного эффлюента, увеличивают теплосодержание полимеризационного эффлюента до температуры, ниже температуры плавления полимера при его перекачке по первому соединительному трубопроводу в выпарной аппарат мгновенного действия, нижняя часть которого образована, по существу, плоскими боковыми стенками, наклоненными к горизонтальной плоскости под углом, равным или большим угла откоса концентрированной суспензии твердых частиц полимера, непрерывно испаряют в первом выпарном аппарате мгновенного действия приблизительно от 50 до 100% жидкой среды, получая концентрированную суспензию твердых частиц полимера и поток паров при такой температуре и давлении, которые обеспечивают возможность конденсации без повышения давления за счет теплообмена с жидкостью с температурой приблизительно от 65 до 135°Г содержащегося в образовавшихся парах инертного разбавителя, непрерывно выводят концентрированную суспензию твердых частиц полимера из первого выпарного аппарата мгновенного действия в уплотнительную полость, которая расположена на выходе из первого выпарного аппарата мгновенного действия, имеет соответствующую длину (1) и диаметр (б) и непрерывно заполняется концентрированной суспензией твердых частиц полимера в объеме, который обеспечивает образование в ней жидкостного уплотнения, непрерывно выводят концентрированную суспензию твердых частиц полимера из расположенной на выходе из первого выпарного аппарата мгновенного действия уплотнительной полости через расположенный на ее выходе переходной патрубок, образованный, по существу, плоскими боковыми стенками, наклоненными к горизонтальной плоскости под углом, равным или большим угла откоса твердых частиц полимера, остающихся в суспензии после удаления из нее приблизительно от 50 до 100% инертного разбавителя, непрерывно сливают пробковый поток концентрированной суспензии твердых части полимера из расположенной на выходе из первого выпарного аппарата мгновенного действия уплотнительной полости через расположенный на его выходе переходной патрубок во второй соединительный трубопровод, по которому концентрированная суспензия твердых частиц полимера попадает во второй выпарной аппарат мгновенного действия, непрерывно испаряют, по существу, весь оставшийся в суспензии инертный разбавитель и/или неполимеризованный мономер во втором выпарном аппарате мгновенного действия, который работает при давлении, меньшем давления в первом выпарном аппарате мгновенного действия, конденсируют испарившиеся во втором выпарном аппарате мгновенного действия инертный разбавитель и/или неполимеризованный мономер путем их сжатия и за счет теплообмена и непрерывно отбирают из второго выпарного аппарата мгновенного действия, по существу, высушенную суспензию полимера для дальнейшей обработки или хранения.
Настоящее изобретение относится также к устройству для отбора из суспензии, циркулирующей в циркуляционном реакторе, такого количества твердых частиц полимера, которое в процентном отношении по массе превышает количество содержащихся в циркулирующей суспензии твердых частиц. Это устройство представляет собой трубу, определенный участок которой, ограниченный ее первым концом, расположен внутри циркуляционного реактора. Труба имеет окна, образующие отверстие, определенным образом ориентированное относительно прокачиваемой через реактор суспензии. Целесообразно, чтобы это отверстие было обращено навстречу потоку прокачиваемой через реактор суспензии. Кроме того, труба имеет участок, расположенный вне циркуляционного реактора и предназначенный для непрерывного или осуществляемого в другом режиме отбора из циркуляционного реактора твердых частиц полимера.
В настоящем изобретении предлагается также способ отбора из суспензии, циркулирующей в циркуляционном реакторе, такого количества твердых частиц полимера, которое в процентном отношении по массе превышает количество содержащихся в циркулирующей суспензии твердых частиц полимера. При осуществлении этого способа используют трубу, участок которой входит на определенное расстояние внутрь циркуляционного реактора и имеет отверстие, которое расположено в зоне прокачки через реактор полимеризационной суспензии. При осуществлении этого способа, кроме того, непрерывно или в каком-либо ином режиме отбирают из циркуляционного реактора через выходящий из реактора участок трубы образующиеся в реакторе частицы твердого полимера.
В настоящем изобретении предлагается также устройство для очистки соединенной и сообщающейся с циркуляционным реактором трубы и удаления из нее твердых частиц полимера. Это устройство имеет датчик, первый клапан, сообщающийся с трубой, второй клапан, расположенный между трубой и первым источником инертного разбавителя, который сообщается с трубой, идущей от циркуляционного реактора к первому клапану. По сигналу от датчика первый клапан закрывается, а второй открывается, и инертный разбавитель из первого источника в достаточном для очистки трубы и удаления из нее твердых частиц полимера количестве и при достаточном для этой цели давлении попадает в трубу. В этом устройстве можно также установить третий клапан между трубой и вторым источником инертного разбавителя, который сообщается с трубой, идущей от циркуляционного реактора к первому клапану. В такой схеме при открытом первом клапане и закрытом втором клапане открытие третьего клапана позволяет инертному разбавителю поступать в трубу из второго источника.
В настоящем изобретении предлагается также способ очистки и удаления твердых частиц полимера из трубы, соединенной и сообщающейся с циркуляционным реактором. При осуществлении этого способа 1) по первому сигналу от первого датчика закрывают первый клапан, который соединен и сообщается с трубой, 2) по второму сигналу от второго датчика открывают второй клапан, который установлен между трубой и первым источником инертного разбавителя, который сообщается с трубопроводом, соединяющим циркуляционный реактор с первым клапаном, и 3) подают в трубу из первого источника инертный разбавитель в таком количестве и при таком давлении, которые достаточны для очистки трубы и удаления из нее твердых частиц полимера. При осуществлении этого способа в качестве первого и второго датчика можно использовать один датчик, а в качестве первого и второго сигнала - один сигнал от одного датчика.
В настоящем изобретении предлагается также устройство для рекуперации и возврата мелких частиц в полимеризационную суспензию, прокачиваемую через циркуляционный реактор. В этом оборудовании имеется выпускной клапан, через который часть полимеризационной суспензии из циркуляционного реактора попадает в первый соединительный трубопровод. По первому соединительному трубопроводу полимеризационная суспензия попадает в первый выпарной аппарат мгновенного действия. В первом выпарном аппарате мгновенного действия часть полимеризационной суспензии превращается в первую жидкость, в частности в пар. В первой жидкости содержится часть инертного разбавителя и мелкие частицы из полимеризационной суспензии. По второму соединительному трубопроводу первая жидкость попадает в первый циклонный сепаратор. В первом циклонном сепараторе часть первой жидкости превращается во вторую жидкость, в частности в пар. Во второй жидкости содержатся часть инертного разбавителя и мелкие частицы. Вторая жидкость по третьему соединительному трубопроводу попадает в теплообменник. В теплообменнике вторая жидкость превращается в жидкость, содержащую разбавитель и мелкие частицы. По четвертому соединительному трубопроводу, который проходит к циркуляционному реактору, эта жидкость вместе с полимеризационной суспензией поступает в реактор. В таком устройстве имеется также установленный в первом соединительном трубопроводе теплообменник, через который проходит полимеризационная суспензия.
В настоящем изобретении предлагается также способ рекуперации и возврата мелких частиц в полимеризационную суспензию, прокачиваемую через циркуляционный реактор.
Этот способ заключается 1) в отборе части полимеризационной суспензии из циркуляционного реактора, 2) в перекачке по соединительному трубопроводу отобранной из реактора полимеризационной суспензии в первый выпарной аппарат мгновенного действия, 3) в превращении в выпарном аппарате мгновенного действия части полимеризационной суспензии в первую жидкость, в которой содержится разбавитель и мелкие частицы, 4) в перекачке по соединительному трубопроводу первой жидкости из первого выпарного аппарата мгновенного действия в первый циклонный сепаратор, 5) в превращении в циклонном сепараторе части первой жидкости во вторую жидкость, содержащую разбавитель и мелкие частицы, 6) в перекачке по соединительному трубопроводу второй жидкости в теплообменник, 7) в превращении в теплообменнике второй жидкости в жидкость, содержащую разбавитель и мелкие частицы, и 8) в подаче этой жидкости вместе с полимеризационной суспензией обратно в циркуляционный реактор.
В настоящем изобретении, кроме того, предлагаются способ и устройство для получения полимера из полимеризационной суспензии в циркуляционном реакторе, объемная производительность которого превышает 2,8 фунта/часгаллон. Получаемый предлагаемым в изобретении способом полимер образуется в полимеризационной суспензии, которая содержит жидкую среду и твердые частицы. Полимеризационная суспензия из реактора попадает в первый соединительный трубопровод. Отбираемая из реактора полимеризационная суспензия представляет собой полимеризационный эффлюент. Полимеризационный эффлюент нагревают в первом соединительном трубопроводе до температуры, ниже температуры плавления твердого полимера. Нагретый полимеризационный эффлюент перекачивают по первому соединительному трубопроводу в первый выпарной аппарат мгновенного действия. В первом выпарном аппарате мгновенного действия происходит испарение приблизительно от 50 до 100% жидкой среды. Образовавшийся пар конденсируется теплообменом. Частицы твердого полимера, которые из первого выпарного аппарата мгновенного действия подают во второй выпарной аппарат мгновенного действия, попадают сначала в уплотнительную полость, размеры которой обеспечивают ее постоянное заполнение твердыми частицами полимера в объеме, достаточном для создания в ней уплотнения. Скапливающиеся в этой полости частицы твердого полимера попадают во второй выпарной аппарат мгновенного действия по соединяющему их трубопроводу. При этом давление, действующее на частицы твердого полимера, снижается от относительно высокого давления первого выпарного аппарата мгновенного действия до относительно низкого давления второго выпарного аппарата мгновенного действия. Попадаю щие во второй выпарной аппарат мгновенного действия частицы твердого полимера затем непрерывно отбирают из него. Следует отметить также, что содержание твердых частиц в полимеризационной суспензии превышает 47 мас.%. Циркуляционный реактор может работать при отношении суммарного напора прокачиваемой через него суспензии к длине реактора, превышающем 0,15 фута/фут. Циркуляционный реактор может работать при напоре прокачиваемой через него суспензии, большем или равном 200 футов, и может иметь более 8, предпочтительно от 10 до 16, более предпочтительно от 10 до 12, наиболее предпочтительно 12 вертикальных секций. Объем находящей в циркуляционном реакторе полимеризационной суспензии может превышать 20000 галлонов.
Задачей настоящего изобретения является одновременно разработка устройства для непрерывной двухстадийной сушки методом мгновенного испарения твердых частиц полимера и разработка соответствующего способа, заключающегося в непрерывном отборе из суспензионного реактора через выпускной клапан полимеризационного эффлюента, содержащего твердые частицы полимера и жидкую среду, состоящую из инертного разбавителя и неполимеризованных мономеров, в непрерывном контроле уровня твердых частиц в выходной уплотнительной полости первого выпарного аппарата мгновенного действия, обеспечивающем необходимую герметизацию этого выпарного аппарата, который может работать при давлении, существенно большем давления во втором выпарном аппарате мгновенного действия, при непрерывном отборе твердых частиц полимера из уплотнительной полости через расположенный на ее выходе переходной патрубок во второй соединительный трубопровод и затем во второй выпарной аппарат мгновенного действия, исключая при этом возможность забивания первого выпарного аппарата мгновенного действия и непрерывно ожижая приблизительно от 50 до 100% паров инертного разбавителя не за счет повышения давления, а за счет теплообмена.
Другой задачей изобретения является разработка устройства, позволяющего отказаться от применения в суспензионном реакторе осадительной секции и исключающего необходимость в периодическом создании в реакторе импульса высокого давления, необходимого для периодического отбора содержимого из осадительной секции. Задачей изобретения является повышение надежности работы оборудования за счет устранения возможности забивания осадительной секции.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы исключить возможность забивания оборудования, расположенного за выпускным клапаном. В осадительной секции полимеризационного реактора продолжается процесс поли меризации, а выделяющееся в процессе реакции тепло нагревает жидкую среду и потенциально создает условия для возможного растворения или расплавления некоторого количества твердых частиц полимера. При выходе содержимого осадительной секции из выпускного клапана возникает определенный перепад давления и происходит мгновенное испарение некоторой части жидкой среды, в результате чего оставшаяся жидкая среда охлаждается, а растворенный в ней полимер выпадает в осадок, забивая расположенное за выпускным клапаном оборудование. Настоящее изобретение, позволяющее отказаться от применения осадительной секции, позволяет исключить вероятность такого опасного забивания расположенного за выпускным клапаном оборудования, не допуская возможного растворения или плавления твердых частиц полимера.
Задачей настоящего изобретения является также увеличение пропускной способности реактора за счет непрерывного отбора из реактора полимеризационного эффлюента и повышенного массового содержания этилена в жидкой среде, которое на выходе из реактора составляет как минимум 4 мас.%, предпочтительно 4-8 мас.%, более предпочтительно 5-7 мас.%. Наличие в реакторе осадительных секций ограничивает концентрацию этилена в жидкой среде изза ускорения реакции, протекающей в осадительной секции, и, как следствие этого, из-за большей вероятности забивания твердыми частицами полимера оборудования, расположенного за осадительной секцией. Непрерывная прокачка через реактор полимеризационной суспензии и непрерывный отбор из реактора полимеризационного эффлюента позволяют ограничить концентрацию этилена в реакторе только за счет его стабильного состояния в жидком разбавителе, что, как очевидно, позволяет увеличить скорость реакции полимеризации и повысить производительность реактора.
Еще одной задачей настоящего изобретения является увеличение содержания в процентах по массе твердых частиц полимера в полимеризационной суспензии, прокачиваемой через зону полимеризации циркуляционного реактора. Предпочтительно, чтобы процентное содержание твердых частиц полимера в полимеризационной суспензии было больше 45 мас.%, более предпочтительно составляло от 45 до 65 мас. %, преимущественно от 50 до 65 мас.%, наиболее предпочтительно от 55 до 65 мас.%.
Другой задачей настоящего изобретения является увеличение объемной производительности (ОП) реактора, выраженной в фунтах на час-галлон (фунт/ч-галлон). Предпочтительно, чтобы ОП превышала 2,6, более предпочтительно составляла от 2,6 до 4,0, наиболее предпочтительно от 3,3 до 4,0.
Другие объекты, задачи и преимущества настоящего изобретения более подробно рас смотрены в приведенном ниже описании, которое иллюстрируется приложенными к нему чертежами (фиг. 1 и 2).
Предлагаемые в изобретении устройство и способ обладают по сравнению с известными в настоящее время рядом следующих преимуществ, к числу которых относятся 1) возможность непрерывной обработки содержимого суспензионного реактора, которое в виде полимеризационного эффлюента отбирается из реактора через выпускной клапан, проходит через первый выпарной аппарат мгновенного действия, уплотнительную полость, расположенный на выходе из этой полости переходной патрубок и затем попадает во второй выпарной аппарат мгновенного действия, 2) существенное увеличение содержания этилена в находящейся в циркуляционном реакторе жидкой среде и соответствующее повышение пропускной способности реактора, 3) существенное увеличение процентного содержания твердых частиц полимера в полимеризационной суспензии, 4) существенное увеличение объемной производительности реактора и 5) снижение потребляемой энергии из-за снижения мощности, расходуемой на сжатие и/или на дистилляцию отбираемого из реактора парожидкого эффлюента. Предлагаемый в изобретении способ позволяет либо уменьшить размеры, либо вообще отказаться от использования перекачивающих компрессоров и другого расположенного за ними оборудования.
Краткое описание чертежей
На прилагаемых к описанию чертежах показано на фиг. 1 и 2 - схема предлагаемого в настоящем изобретении устройства для непрерывного отделения твердых частиц полимера от разбавителя и неполимеризованных мономеров, на фиг. 3 - поперечное сечение в увеличенном масштабе выпускной трубы с отверстием, которая входит внутрь циркуляционного реактора и расположена в зоне прокачки через него полимеризационной суспензии, и на фиг. 4 - схема системы регулирования давления.
Предпочтительные варианты выполнения изобретения
В контексте настоящего изобретения под понятием полимеризационная суспензия имеется в виду, по существу, прокачиваемая через циркуляционный реактор двухфазная композиция, состоящая из твердых частиц полимера и жидкости. Твердые частицы полимера содержат катализатор и полимеризованный олефин, в частности этилен. Жидкость содержит инертный разбавитель, в частности изобутан, растворенный в нем мономер, сомономер, агенты, регулирующие молекулярную массу, в частности водород, антистатики, агенты, препятствующие обрастанию микроорганизмами, акцепторы и другие технологические добавки.
Под объемной производительностью реактора в контексте настоящего изоберения понимается производительность по полимеру из расчета на единицу объема циркуляционного реактора или объема находящейся в нем полимеризационной суспензии.
Под термином производительность катализатора в контексте настоящего изоберения понимается масса полученного в циркуляционном реакторе полимера в пересчете на массу находящегося в нем катализатора.
Под термином время пребывания полимера (в установке) понимается средняя продолжительность нахождения частиц полимера внутри циркуляционного реактора.
Настоящее изобретение применимо к любой смеси, представляющей собой суспензию твердых частиц полимера в жидкой среде, содержащей инертный разбавитель и неполимеризованные мономеры, включая суспензии, получаемые при полимеризации олефинов. Олефиновые мономеры, обычно используемые в таких реакциях, предпочтительно представляют собой 1-олефины с 2-8 атомами углерода в молекуле. Типичными примерами таких олефинов являются этилен, пропилен, бутен, пентен, гексен и октен. В качестве других примеров таких олефинов можно назвать винилароматические мономеры типа стирола и алкилзамещенного стирола, попарно распределенные мономеры, такие как изобутилен, и циклические олефины, такие как норборнен и винилнорборнен. Типичными разбавителями, используемыми при такой полимеризации олефинов, являются насыщенные алифатические углеводороды, имеющие в молекуле от 3 до 6, предпочтительно 3-4 атома углерода, такие как пропан, изобутан, пропилен, нбутан, н-пентан, изопентан, н-гексан, изооктан и другие. Из разбавителей с 3-4 атомами углерода в молекуле самым предпочтительным является изобутан.
Скорость отбора из суспензионного циркуляционного реактора полимеризационного эффлюента должна обеспечить наличие непрерывного потока ожиженного полимеризационного эффлюента во всей системе, включающей выпускной клапан, являющийся единственной точкой отбора эффлюента из реактора, первый выпарной аппарат мгновенного действия и связанные с ним системы рекуперации паров и твердых частиц. Скорость отбора полимеризационного эффлюента должна обеспечивать постоянство давления в суспензионном реакторе и исключать необходимость в периодическом резком увеличении в нем давления, которое характерно для суспензионного реактора с осадительными секциями и создается при отборе из него части его содержимого.
Температура, до которой нагревают полимеризационный эффлюент, отбираемый из реактора, при его перекачке для испарения в первый выпарной аппарат мгновенного действия не превышает температуру плавления полимера. Для нагревания полимеризационного эффлюента используют теплообменник, установленный в первом соединительном трубопроводе. Количество тепла, подводимое к полимеризационному эффлюенту при его прокачке по первому соединительному трубопроводу в первый выпарной аппарат мгновенного действия, предпочтительно должно быть, по крайней мере, равно количеству тепла, затрачиваемому на испарение того количества инертного разбавителя, которое необходимо испарить за счет мгновенного испарения в первом выпарном аппарате. При этом из первого выпарного аппарата мгновенного действия полученные в нем твердые частицы с высокой концентрацией полимера подают во второй выпарной аппарат мгновенного действия с более высокой температурой, что облегчает процесс удаления во втором выпарном аппарате мгновенного действия остатков разбавителя из пор твердых частиц полимера. Количество тепла для нагрева полимеризационного эффлюента при его перекачке по первому соединительному трубопроводу в первый выпарной аппарат мгновенного действия может быть даже больше, однако в любом случае при нагревании полимеризационного эффлюента его температура не должна повышаться до температуры, при которой твердые частицы полимера могли бы расплавиться или образовать некий агломерат.
Концентрированная суспензия твердых частиц полимера из первого выпарного аппарата мгновенного действия попадает в расположенную на выходе из него уплотнительную полость, длина (1) и диаметр (й) которой обеспечивают заполнение ее концентрированной суспензией твердых частиц полимера в объеме, обеспечивающем образование в ней жидкостного уплотнения. Из расположенной на выходе из первого выпарного аппарата мгновенного действия уплотнительной полости концентрированная суспензия твердых частиц полимера попадает через расположенный на выходе из нее переходной патрубок во второй соединительный трубопровод, по которому она в виде пробкового потока попадает во второй выпарной аппарат мгновенного действия. Расположенный на выходе из уплотнительной полости переходной патрубок образован, по существу, прямыми стенками, наклоненными к горизонтальной плоскости под углом, равным или большим угла откоса твердых частиц, содержащихся в концентрированной суспензии твердых частиц полимера.
Давление на первой стадии мгновенного испарения может меняться в зависимости от свойств разбавителя и неполимеризованных мономеров и температуры полимеризационного эффлюента. Обычно на первой стадии мгновенное испарение проводят при абсолютном давлении приблизительно от 140 до 315 фунтов/кв.дюйм, более предпочтительно приблизительно от 200 до 270 фун тов/кв.дюйм, наиболее предпочтительно приблизительно от 225 до 250 фунтов/кв.дюйм.
Охлаждающая жидкость, используемая для конденсации пара, образующегося на первой стадии мгновенного испарения, должна иметь температуру в диапазоне приблизительно от 65 до 150°Р. Предпочтительно, чтобы температура охлаждающей жидкости лежала в пределах приблизительно от 75 до 140°Р. Наиболее предпочтительно использовать для конденсации пара охлаждающую жидкость с температурой в пределах приблизительно от 85 до 130°Р.
Для пояснения изобретения ниже рассмотрена в качестве одного из его вариантов система, показанная на фиг. 1.
В варианте, показанном на фиг. 1, полимеризация происходит в циркуляционном реакторе 1. Очевидно, что, вместо показанного на фиг. 1 циркуляционного реактора с четырьмя секциями, для полимеризации можно использовать и реактор с большим количеством секций, предпочтительно с 8 или больше, предпочтительно с 8-20, более предпочтительно с 8-16 секциями и наиболее предпочтительно с 12 секциями. Полимеризационная суспензия прокачивается через циркуляционный реактор 1 в направлении стрелок Ά-Ό одним или несколькими насосами, например насосами 2А и 2В осевого типа. Предпочтительно, чтобы циркуляционный реактор 1 был оборудован большим количеством насосов, по одному на каждое четное количество секций реактора, например на 4, 6, 8 и т.д. секций реактора. Разбавитель, сомономер и мономер подаются в циркуляционный реактор 1 из емкости 40 с разбавителем, емкости 41 с сомономером и емкости 42 с мономером, в которых они соответствующим образом обрабатываются, проходя через слои 37, 38 и 39, и по трубам 3, 4 и 5 попадают в трубопровод 6. Циркуляционный реактор 1 имеет одну или несколько систем 7 А и 7В, предназначенных для подачи в него катализатора. Обычно используемый в реакторе катализатор смешивают с углеводородным разбавителем.
Полимеризационную суспензию отбирают из циркуляционного реактора в непрерывном режиме по отводящей трубе 8А. Необходимо подчеркнуть, что циркуляционный реактор 1 может иметь как одну, так и несколько отводящих труб 8А. Следует также отметить, что отбирать полимеризационную суспензию из циркуляционного реактора по отводящей(-им) трубе(-ам) 8А можно как в непрерывном, что более предпочтительно, режиме, так и периодически. Отводящая труба 8А имеет проходящий внутрь реактора 1 через его стенку участок, который расположен в зоне прокачки через реактор полимеризационной суспензии. При наличии такого расположенного в зоне прокачки через реактор полимеризационной суспензии участка отводящей трубы 8А ее можно использовать для отбора полимеризационного эффлюента из по лимеризационной суспензии, которая прокачивается через зону циркуляционного реактора 1, находящуюся на некотором расстоянии над той его зоной, которая расположена вблизи или рядом с его внутренней стенкой. В выполненную и расположенную таким образом отводящую трубу 8А попадает и в итоге выводится из реактора суспензия, процентное содержание в которой по массе твердых частиц полимера превышает процентное содержание по массе твердых частиц полимера в полимеризационной суспензии, которая при ее прокачке через реактор не проходит через ту его зону, в которой расположена эта труба. Отводящая труба 8А функционально связана с системой регулирования давления (на фиг. 1 не показана). Подробно конструкция отводящей трубы 8А, которая показана на фиг. 3, и связанная с нею система регулирования давления, схема которой показана на фиг. 4, рассмотрены ниже.
Полимеризационный эффлюент из отводящей трубы 8А через выпускной клапан 8В и трубопровод 9 с линейным нагревателем 10 отводится в первый выпарной аппарат 11 мгновенного действия, в котором от содержащей твердые частицы полимера суспензии отделяется испаряющаяся жидкая среда. Нагревание полимеризационного эффлюента в трубопроводе 9 осуществляется косвенным теплообменом с помощью, например, линейного теплообменника (электронагревателя) 10, нагревающего его до температуры мгновенного испарения жидкой среды.
Испарившаяся жидкая среда, содержащая разбавитель и неполимеризованные мономеры из первого выпарного аппарата 11 мгновенного действия, подается по соединительному трубопроводу 12 в сепаратор, в частности в циклонный сепаратор 13, в котором от паров отделяются уносимые ими из выпарного аппарата твердые частицы полимера. Отделенные от паров твердые частицы полимера по трубопроводу 14 попадают в сдвоенный клапан 14А, позволяющий герметично перекрыть магистраль, соединяющую циклонный сепаратор со вторым работающим при более низком давлении выпарным аппаратом 15 мгновенного действия.
Сдвоенный клапан 14А состоит из двух клапанов 14В и 14С. Сдвоенный клапан 14А вместе с трубопроводом 14, на котором он установлен, используется для периодической очистки трубопровода 14 от скапливающихся в нем твердых частиц полимера, которые попадают в него из циклонного сепаратора 13. Сдвоенный клапан 14А используется также для поддержания перепада давления между работающим при относительно более высоком давлении циклонным сепаратором 13 и работающим при относительно более низком давлении вторым выпарным аппаратом 15 мгновенного действия. При работе сдвоенного клапана 14А его клапаны 14В и 14С открываются и закрываются в опре деленной последовательности. Вначале клапан 14В открывается, а клапан 14С закрывается, и трубопровод 14 заполняется попадающими в него из циклонного сепаратора 13 твердыми частицами полимера. По истечении некоторого времени и/или после заполнения трубопровода 14 определенным количеством твердых частиц полимера клапан 14В закрывается, при этом давление в перекрытом с двух сторон трубопроводе остается равным давлению циклонного сепаратора 13. После закрытия клапана 14В открывается клапан 14С, и твердые частицы полимера под действием разности давлений между более высоким давлением в трубопроводе 14 и более низким давлением во втором выпарном аппарате 15 мгновенного действия попадают из трубопровода 14 во второй выпарной аппарат 15 мгновенного действия. После полного удаления из трубопровода 14 скапливающихся в нем твердых частиц полимера, которые из него попадают во второй выпарной аппарат 15 мгновенного действия, клапан 14С закрывается. После закрытия клапана 14С клапан 14В открывается, и трубопровод 14 снова заполняется попадающими в него из циклонного сепаратора 13 твердыми частицами полимера. Затем весь описанный выше цикл повторяется вновь.
Твердые частицы полимера, содержащиеся в концентрированной суспензии, образующейся в первом выпарном аппарате 11 мгновенного действия, непрерывно скользят по его плоской нижней стенке 16 и собираются в уплотнительной полости 17, которая в увеличенном масштабе показана на фиг. 2. Уровень 43 собирающихся в уплотнительной полости 17 твердых частиц полимера, содержащихся в концентрированной суспензии, исключает вероятность забивания ими первого выпарного аппарата 11 мгновенного действия и обеспечивает образование в ней уплотнения, достаточного для того, чтобы первый выпарной аппарат 11 мгновенного действия мог работать при давлении, существенно большем давления во втором выпарном аппарате 15 мгновенного действия. Содержащая частицы твердого полимера суспензия непрерывно выводится из уплотнительной полости 17 в работающий при относительно низком давлении второй выпарной аппарат 15 мгновенного действия. Меняя длину (1), диаметр (ά) и объем уплотнительной полости 17 и геометрию расположенного на выходе из нее переходного патрубка 18, можно регулировать длительность прохождения твердыми частицами уплотнительной полости первого выпарного аппарата мгновенного действия, создав при этом условия для образования сплошного пробкового потока концентрированной по содержанию твердых частиц суспензии при минимальном объеме мертвого пространства и пониженной склонности выпарного аппарата к возможному забиванию твердыми частицами полимера. Длина (1) уплотнительной полости 17 должна обеспечить возможность измерения и ре гулирования уровня скапливающихся в ней твердых частиц полимера.
Для измерения и регулирования уровня твердых частиц полимера в уплотнительной полости используется измерительная система 18Ό с указателем уровня радиоактивного типа. Измерительная система 18Ό содержит источник радиоактивного излучения (не показан) и приемник или измеритель 18 А уровня, сигнал от которого подается в регулятор 18В уровня. Во время работы измеритель 18А уровня (ИУ) выдает сигнал, пропорциональный уровню находящихся в уплотнительной полости 17 твердых частиц. Этот сигнал передается в регулятор 18В уровня (РУ). В зависимости от полученного сигнала и предварительно заданной величины уровня твердых частиц, который должен поддерживаться в уплотнительной полости, регулятор 18В выдает сигнал, который по соответствующей линии (изображенной на схеме в виде пунктирной линии 18С) поступает в регулирующий клапан 18Е, который соответствующим образом регулирует расход твердых частиц полимера, проходящих через него в трубопровод 19.
Обычно время прохождения содержащимися в концентрированной суспензии твердыми частицами полимера уплотнительной полости 17 составляет от 5 с до 10 мин, предпочтительно от 10 с до 2 мин, наиболее предпочтительно от 15 до 45 с. Для образования в уплотнительной полости 17 сплошного пробкового потока содержащей твердые частицы полимера концентрированной суспензии и создания внутри нее необходимого уплотнения соотношение длины полости к ее диаметру должно лежать в пределах от 1,5 до 8, предпочтительно от 2 до 6, наиболее предпочтительно в пределах от 2,2 до 3. Обычно расположенный на выходе из уплотнительной полости переходной патрубок 18 имеет наклонные боковые стенки, угол наклона которых к горизонтальной плоскости составляет от 60 до 85°, предпочтительно от 65 до 80°, наиболее предпочтительно от 68 до 75°. Расположенный на выходе из уплотнительной полости переходной патрубок 18 имеет, по существу, плоские боковые стенки, наклоненные к горизонтальной плоскости под углом, равным или большим угла откоса твердых частиц полимера, содержащихся в концентрированной суспензии, и сообщается со вторым соединительным трубопроводом 19, по которому выходящая из этого патрубка концентрированная суспензия твердых частиц полимера попадает во второй выпарной аппарат 15 мгновенного действия. Во втором выпарном аппарате 15 мгновенного действия испаряется, по существу, все оставшееся в концентрированном полимеризационном эффлюенте количество инертного разбавителя и неполимеризованного мономера, пары которых выводятся из верхней части выпарного аппарата по трубопроводу 20 во второй циклонный сепаратор 21.
В циклонный сепаратор 13 в виде пара попадает основная часть жидкой среды, содержащейся в полимеризационном эффлюенте. После отделения в сепараторе от пара части уносимых им из реактора катализатора и твердых частиц полимера пар с абсолютным давлением приблизительно от 140 до 315 фунтов/кв.дюйм по трубопроводу 22 попадает в теплообменную установку 23А, в которой он конденсируется путем косвенного теплообмена с охлаждающей жидкостью, а не за счет сжатия. Остающаяся в паре после его обработки в циклонном сепараторе 13 часть уносимого им из реактора катализатора и твердые частицы полимера представляют собой очень небольшие по размерам частицы, которые обычно называют мелочью, полимерной мелочью и/или катализаторной мелочью. В этих очень мелких по размерам частицах содержатся частицы непрореагировавшего и/или не полностью отработанного катализатора.
Теплообменная установка 23А состоит из теплообменника 23Е и перекачивающего охлаждающую воду по замкнутому контуру циркуляционного насоса 23В, соединенного с теплообменником трубопроводом 23 С. Теплообменник 23Е трубопроводом 23Е соединен с клапаном 23Ό, регулирующим температуру воды в замкнутом контуре охлаждения, который, в свою очередь, соединен трубопроводом 230 с циркуляционным насосом 23В. Охлаждение прокачиваемой через теплообменник по замкнутому контуру воды осуществляется за счет использования охлаждающей воды от отдельного источника (не показан), которая подается по магистрали 23Н в трубопровод 230 в точке, расположенной между регулирующим клапаном 23Ό и циркуляционным насосом 23В. Управление регулирующим клапаном 23Ό осуществляется с помощью регулятора 231 температуры (РТ), который расположен между регулирующим клапаном и трубопроводом 23С. Связь регулятора 231 температуры с трубопроводом 23С осуществляется через датчик 23 К температуры (ДТ).
Теплообменная установка 23А предназначена для регулирования количества пара, конденсирующегося в теплообменнике 23Е. Осуществляется это путем регулирования расхода охлаждающей воды, поступающей в трубопровод 230 из внешнего источника по магистрали 23Н, и сливом из замкнутого контура охлаждения воды, нагретой в теплообменнике 23Е. Нагретая в теплообменнике 23Е вода по трубопроводу 23Е попадает в регулирующий клапан 23Ό. Попадающая в регулирующий клапан 23Ό нагретая вода сливается из контура охлаждения по трубопроводу 231.
Если говорить более подробно, то охлаждающая вода из магистрали 23Н, попадающая в трубопровод 230, смешивается в нем с водой, циркулирующей по замкнутому контуру, и вместе с ней попадает в циркуляционный насос
23В. Выходящая из насоса 23В вода попадает в трубопровод 23 С, на котором установлен датчик 23К температуры, и прокачивается через теплообменник 23Е. Датчик 23К температуры выдает сигнал, пропорциональный температуре воды в трубопроводе 23 С. Этот выдаваемый датчиком температуры сигнал поступает в регулятор 231 температуры воды. Регулятор 231 температуры воды по сигналу от датчика температуры и с учетом заданного значения температуры выдает сигнал, который по соответствующей сигнальной линии (показанной на схеме в виде пунктирной линии 23Ь) поступает в регулирующий клапан 23Ό, который соответствующим образом регулирует количество воды, сливаемой по трубопроводу 231 из замкнутого контура теплообменной установки 23 А.
В конденсате, полученном в теплообменнике 23Е в результате конденсации паров жидкой среды, содержатся разбавитель, непрореагировавший и/или не полностью отработанный катализатор, твердые частицы полимера и неполимеризованные мономеры. Полученный в теплообменнике конденсат жидкой среды по трубопроводу 22А сливается из него в сборник 24В.
При регулировании количества пара, конденсирующегося в теплообменнике 23Е, целесообразно поддерживать на определенном уровне давление в сборнике 24В конденсата. Для создания необходимого противодавления в сборнике 24В конденсата можно использовать регулирующий давление клапан 24А. Поддержание на определенном уровне противодавления в сборнике 24В конденсата позволяет поддерживать на соответствующем уровне и давление в первом выпарном аппарате 11 мгновенного действия. Регулирующий давление клапан 24А управляется регулятором 24С давления, соединенным с датчиком 24Ό давления. Датчик 24Ό давления измеряет давление в сборнике 24В конденсата. Датчик 24Ό давления выдает сигнал, пропорциональный давлению в сборнике 24В конденсата. По этому сигналу и с учетом предварительно заданной величины давления в сборнике регулятор 24С давления выдает сигнал, поступающий по сигнальной линии (показана на схеме пунктирной линией 24Е) в клапан 24А, который в соответствии с этим сигналом регулирует противодавление в сборнике 24В конденсата.
Перекачка конденсата жидкой среды из сборника 24В обратно в зону полимеризации осуществляется по трубопроводу 26 с помощью насоса 25. При этом вместе с жидкой средой в циркуляционный реактор 1 для дальнейшей полимеризации возвращаются и непрореагировавший и/или не полностью отработанный катализатор и твердые частицы полимера, которые остались в паре при его обработке в циклонном сепараторе 13.
Твердые частицы полимера из второго работающего при относительно низком давлении выпарного аппарата 15 мгновенного действия по трубопроводу 27 попадают в обычную сушилку 28. Пары, отбираемые из второго циклонного сепаратора 21, проходят через фильтр и в отфильтрованном виде по трубопроводу поступают на вход в компрессор 31, из которого они после соответствующего сжатия по трубопроводу 32 попадают в конденсатор 33, в котором образующийся конденсат по трубопроводу 34 сливается в сборник 35. Скапливающийся в сборнике 35 конденсат жидкой среды обычно вентилируют, отгоняя из него головные (легкокипящие) примеси. Очищенный инертный разбавитель перед его повторным использованием в реакторе предварительно обрабатывают путем пропускания его через слой 37, в котором из него удаляются каталитические яды, или сначала до обработки в слое 37 перегоняется в колонне 36, в которой из него в более полном объеме отгоняются легкокипящие примеси.
На фиг. 3 показана часть стенки 310 циркуляционного реактора 1, через которую внутрь реактора проходит отводящая труба 8А. Отводящая труба 8А может входить внутрь реактора под разными углами. Предпочтительно, однако, чтобы входящая внутрь реактора отводящая труба 8А была расположена под прямым углом к его стенке 310.
Стенка 310 имеет внутреннюю поверхность 312 и наружную поверхность 314. По внутренней поверхности 312 стенки движется в направлении показанных на чертеже стрелок 318 прокачиваемая через реактор полимеризационная суспензия. Отводящая труба 8А сверху закрыта заглушкой 316А и имеет гладкую боковую стенку 316В. В боковой стенке 316В трубы выполнено отверстие 320. Высота выполненного в боковой стенке 316В трубы отверстия 320 ограничена стенками 320А и 320В и определяется двумя соответствующими размерами ν1 и ν2. Предпочтительно, чтобы размер ν1 был больше размера ν2. Не показанные на чертеже размеры отверстия в горизонтальной плоскости равны соответственно 111 и 112. Отверстие 320 может иметь разную форму, в том числе форму прямоугольника, овала или форму, образованную одновременно из элементов прямоугольника и овала. В одном из вариантов изобретения используется отверстие 320 конической формы или отверстие, которое по своей форме напоминает ковш или совок.
Отверстие 320 сообщается с внутренней полостью 322 трубы, ограниченной внутренними поверхностями верхней заглушки 316А и боковой стенки 316В. По внутренней полости 322 трубы попадающая в нее полимеризационная суспензия, условно обозначенная на чертеже стрелкой 324, движется в направлении выпускного клапана 8В (на чертеже не показан).
Размеры и расположение отверстия 320 выбираются с учетом направления движения прокачиваемой через реактор полимеризацион ной суспензии 318. Отверстие 320 предпочтительно располагать таким образом, чтобы через него внутрь отводящей трубы могла попасть полимеризационная суспензия 318. В более предпочтительном варианте отверстие 320 расположено, по существу, навстречу движению прокачиваемой через ректор суспензии 318. При таком расположении отверстия 320 из прокачиваемой через циркуляционный реактор 1 полимеризационной суспензии 318 некоторая ее часть, протекающая через нижнюю зону реактора, ограниченную внутренней поверхностью 312 его стенки и имеющую определенную протяженность, попадает в отводящую трубу в виде выводимого из реактора потока полимеризационной суспензии 324, содержащей твердые частицы полимера. При таком отборе из реактора части прокачиваемой через него полимеризационной суспензии в попадающей в отводящую трубу 8А полимеризационной суспензии содержится более высокий по массе процент твердых частиц полимера, чем в остальной части прокачиваемой через реактор полимеризационной суспензии.
Повышенное процентное содержание по массе твердых частиц полимера в отбираемой из реактора суспензии зависит от того, в каком месте циркуляционного реактора 1 расположена отводящая труба 8А, от высоты ее расположенного внутри реактора участка, от размера и формы отверстия 320, от того, каким образом отверстие 320 сориентировано относительно направления течения прокачиваемой через реактор полимеризационной суспензии, и от процентного содержания по массе твердых частиц полимера в прокачиваемой через реактор полимеризационной суспензии 318. Расчеты показывают, что, например, для увеличения процентного содержания твердых частиц полимера в отбираемой из реактора суспензии с 1 до 5 мас.% выполненное в отводящей трубе 8А отверстие должно иметь размер ν1, равный приблизительно 5 дюймам, и размер 11, равный приблизительно 1 дюйму. При этом труба 8А должна быть расположена по течению прокачиваемой через реактор суспензии на расстоянии в 10 футов от его 90-градусного колена в той части его стенки 314, которая расположена рядом с землей. Высота участка отводящей трубы 8А, расположенного внутри реактора и омываемого прокачиваемой через реактор полимеризационной суспензией, должна составлять приблизительно 5,5 дюйма. Скорость прокачиваемой через реактор полимеризационной суспензии должна лежать в пределах от 28 до 34 футов/с при содержании в суспензии твердых частиц полимера от 48 до 53 мас.%.
На фиг. 4 показана схема системы 410 регулирования давления. Система 410 регулирования давления поддерживает, по существу, равномерное давление внутри циркуляционного реактора 1 за счет регулирования расхода поли меризационного эффлюента, отбираемого из циркуляционного реактора 1 по отводящей трубе 8А. Помимо этого, система 410 регулирования давления исключает возможность забивания отводящей трубы 8А твердыми частицами полимера при колебаниях давления в циркуляционном реакторе 1 и/или при временном и/или постоянном прекращении слива полимеризационного эффлюента из отводящей трубы 8А в трубопровод 9.
В системе 410 регулирования давления имеется первый источник 412 инертного разбавителя, например изобутана, и трубопровод 414 инертного разбавителя, соединяющий его с идущим к циркуляционному реактору трубопроводом 416. Расход инертного разбавителя, поступающего по трубопроводу 414 в идущий к циркуляционному реактору трубопровод 416, регулируется регулирующим клапаном 418 и связанными с ним расходомером 420 (РМ) и регулятором 422 расхода (РР). Измерение расхода инертного разбавителя, поступающего в циркуляционный реактор 1 из первого источника 412 инертного разбавителя, позволяет исключить возможность забивания трубопровода 416 твердыми частицами полимера. Имеющийся в системе датчик 441 давления в циркуляционном реакторе (см. ниже), установленный на идущем к циркуляционному реактору трубопроводе 416, позволяет более точно регулировать давление в циркуляционном реакторе 1.
В системе 410 регулирования давления имеются также второй 424 и третий 426 источники инертного разбавителя. Инертный разбавитель, в частности изобутан, поступает из второго источника 424 инертного разбавителя по трубопроводу 428 в регулирующий клапан 430, который соединен также с трубопроводом 432. Регулирующий клапан 430 вместе с расходомером 431 (РМ) и регулятором 433 расхода (РР) регулирует количество инертного разбавителя, поступающего из второго источника 424 инертного разбавителя в трубопровод 432. Трубопровод 432 соединен с трубопроводом 434 и отводящей трубой 8А в точке, расположенной между точкой входа трубы 8А в циркуляционный реактор и выпускным клапаном 8В. Регулирование количества инертного разбавителя, поступающего из второго источника 424 инертного разбавителя в трубопровод 432, позволяет избежать забивания трубопровода 432 твердыми частицами полимера, которые в случае противотока могут попасть в него из отводящей трубы 8А. Кроме того, прокачка через систему инертного разбавителя из второго источника 424 позволяет избежать забивания твердыми частицами полимера трубопровода 434 и регулирующего клапана 440, в которые они могут попасть из отводящей трубы 8А по трубопроводу 432 в случае противотока.
Инертный разбавитель из третьего источника 426 инертного разбавителя поступает по трубопроводу 438 в регулирующий клапан 440, который соединен с трубопроводом 434. Как более подробно рассмотрено ниже, при значительных колебаниях давления в циркуляционном реакторе 1 через регулирующий клапан 440 из третьего источника 426 инертного разбавителя поступает инертный разбавитель, количество и давление которого достаточны для продувки трубы 8А и уноса попадающих в нее твердых частиц полимера обратно в циркуляционный реактор 1. Для работы системы в таком режиме расход инертного разбавителя, поступающего в трубопровод 432 из третьего источника 426 инертного разбавителя, должен быть, как очевидно, больше расхода инертного разбавителя, поступающего в трубопровод 432 из второго источника 424 инертного разбавителя. В частности, расход инертного разбавителя, поступающего в отводящую трубу 8А из второго источника 424 инертного разбавителя, обычно лежит в пределах от 0,5 до менее 2 галлонов/мин. В этом случае расход инертного разбавителя, поступающего в отводящую трубу 8А из третьего источника 426 инертного разбавителя, должен составлять от 2,0 до 20 галлонов/мин.
Датчик 441 давления (ДД) в циркуляционном реакторе и регулятор 442 давления (РД) выполняют различные функции. Как уже было отмечено выше, датчик 441 давления используется для регулирования давления в циркуляционном реакторе 1, с которым он связан через трубопровод 416. Датчик 441 давления выдает сигнал, пропорциональный давлению в трубопроводе 416. Этот сигнал поступает в регулятор 442 давления. В зависимости от величины этого сигнала и величины предварительно заданного давления, регулятор 442 давления выдает сигнал, который по сигнальной линии (изображенной на схеме пунктирной линией 444), поступает в выпускной клапан 8В и регулирующий клапан 440.
При работе циркуляционного реактора в нормальных условиях выпускной клапан 8В открыт и через него полимеризационный эффлюент сливается из отводящей трубы 8А в трубопровод 9. В это время регулирующий клапан 440 закрыт и инертный разбавитель из третьего источника 426 инертного разбавителя в отводящую трубу не поступает. При возникновении в циркуляционном реакторе 1 значительных пульсаций давления и/или при некотором падении давления датчик 441 давления в циркуляционном реакторе 1 фиксирует происходящее в реакторе изменение давления и регулятор 442 давления выдает сигнал, в соответствии с которым выпускной клапан 8В закрывается, а регулирующий клапан 440 открывается. При перекрытии выпускного клапана 8В отбор из циркуляционного реактора 1 прекращается и давление в нем возвращается к нормальному. Открытие регулирующего клапана 440 сопровождается подачей в выпускную трубу 8А инертного раз бавителя из третьего источника 426 инертного разбавителя в количестве и при давлении, достаточных для промывки отводящей трубы 8А и удаления из нее оставшихся в ней на участке между выпускным клапаном 8В и циркуляционным реактором 1 твердых частиц полимера, которые вместе с инертным растворителем попадают обратно в циркуляционный реактор 1. Кроме того, при достаточном расходе инертного растворителя, который непрерывно или в другом режиме подается в отводящую трубу 8А и/или через нее при закрытом выпускном клапане 8В, существенно снижается вероятность попадания находящихся в циркуляционном реакторе 1 твердых частиц полимера в отводящую трубу 8А и/или вероятность ее заполнения твердыми частицами полимера и/или вероятность ее забивания ими. После перехода реактора в режим нормальной работы регулирующий клапан 440 закрывается и подача в отводящую трубу инертного разбавителя из третьего источника 426 инертного разбавителя прекращается, а выпускной клапан 8В открывается и начинается нормальный отбор из реактора образующегося в нем полимеризационного эффлюента, который через отводящую трубу 8А сливается в трубопровод 9.
Ниже изобретение проиллюстрировано на примерах, позволяющих дополнительно пояснить все особенности изобретения, рассмотренные достаточно полно в приведенном выше описании. В этой связи необходимо отметить, что эти примеры лишь иллюстрируют изобретение и не ограничивают его объем.
Примеры
Пример 1.
Обычно полимеризацию этилена проводят при температуре приблизительно 215°Р и абсолютном давлении 565 фунтов/кв.дюйм. Примером такого процесса является процесс, при котором в час получали полимеризационный эффлюент в количестве около 83000 фунтов, состоящий из 45000 фунтов твердых частиц полиэтилена и около 38000 фунтов изобутана и неполимеризованных мономеров. Непрерывно отбираемый из реактора полимеризационный эффлюент мгновенно испаряли в первом выпарном аппарате мгновенного действия при абсолютном давлении около 240 фунтов/кв. дюйм и температуре около 180°Р, получая из него в качестве головных фракций около 35000 фунтов/ч паров разбавителя и неполимеризованных мономеров вместе с уносимыми парами твердыми частицами. Используя соответствующий теплообменник, установленный на трубопроводе между выпускным клапаном и первым выпарным аппаратом мгновенного действия, полимеризационный эффлюент дополнительно нагревали. После извлечения мелких частиц пары изобутана конденсировали без всякого сжатия за счет теплообмена при абсолютном давлении около 240 фунтов/кв.дюйм и температуре около 135°Р.
Суспензия твердых частиц полимера, попадающая из нижней части первого выпарного аппарата мгновенного действия в уплотнительную полость, образует уплотняющий эту полость сплошной пробковый поток концентрированной суспензии твердых частиц полимера при отношении 1/6 пробкового потока, равном 2,5, длине уплотнительной полости, равной 8'4, соотношении 1/6 уплотнительной полости, равном 5,5, и наличии на выходе из уплотнительной полости конического переходного патрубка с углом конуса, равным 68°. Длительность прохождения твердых частиц полимера через зону формирования в реакторе пробкового потока, представляющего собой концентрированную суспензию твердых частиц полимера, составляла около 16 с. Концентрированная суспензия твердых частиц полимера, которую непрерывно отбирали из нижней части первого выпарного аппарата мгновенного действия при температуре около 180°Р и абсолютном давлении около 240 фунтов/кв. дюйм, проходила через уплотнительную полость и расположенный на выходе из нее переходной патрубок во второй соединительный трубопровод, по которому она поступала на вход второго выпарного аппарата мгновенного действия. Жидкую среду, оставшуюся в концентрированной суспензии твердых частиц полимера, поступающей во второй выпарной аппарат мгновенного действия, мгновенно испаряли в нем при температуре около 175°Р и абсолютном давлении около 25 фунтов/кв.дюйм и из нее получали около 4300 фунтов/ч паров изобутана и неполимеризованных мономеров, которые затем конденсировали за счет сжатия и теплообмена.
Пример 2.
Полимеризацию этилена проводили, как и обычно, при температуре приблизительно 215°Р и абсолютном давлении приблизительно 565 фунтов/кв.дюйм. Примером такого процесса может служить процесс, при котором в час получали полимеризационный эффлюент в количестве около 83000 фунтов, состоящий из 45000 фунтов твердых частиц полиэтилена и около 38000 фунтов изобутана и неполимеризованных мономеров. Непрерывно отбираемый из реактора полимеризационный эффлюент мгновенно испаряли в первом выпарном аппарате мгновенного действия при абсолютном давлении около 240 фунтов/кв.дюйм и температуре около 175°Р, получая из него в качестве головных фракций около 23000 фунтов/ч паров разбавителя и неполимеризованных мономеров вместе с уносимыми парами твердыми частицами. После извлечения мелких частиц пары изобутана конденсировали без всякого сжатия за счет теплообмена при абсолютном давлении около 240 фунтов/кв.дюйм и температуре около 112°Р. Суспензия твердых частиц полимера, попадающая из нижней части первого выпарного аппарата мгновенного действия в уплотнительную полость, образует уплотняющий эту полость сплошной пробковый поток концентрированной суспензии твердых частиц полимера при отношении 1/6 пробкового потока, равном 2,5, длине уплотнительной полости, равной 8'4, соотношении 1/6 уплотнительной полости, равном 5,5, и наличии на выходе из уплотнительной полости конического переходного патрубка с углом конуса около 68°. Длительность прохождения твердых частиц полимера через зону формирования в реакторе пробкового потока, представляющего собой концентрированную суспензию твердых частиц полимера, составляла около 16 с. Концентрированная суспензия твердых частиц полимера в количестве 60000 фунтов/ч, которую непрерывно отбирали из нижней части первого выпарного аппарата мгновенного действия при температуре около 175°Е и абсолютном давлении около 240 фунтов/кв.дюйм, проходила через уплотнительную полость и расположенный на выходе из нее переходной патрубок во второй соединительный трубопровод, по которому она поступала на вход второго выпарного аппарата мгновенного действия. Жидкую среду, оставшуюся в концентрированной суспензии твердых частиц полимера, поступающей во второй выпарной аппарат мгновенного действия, мгновенно испаряли в нем при температуре около 125°Е и абсолютном давлении около 25 фунтов/кв.дюйм и из нее удаляли около 16000 фунтов/ч паров изобутана и неполимеризованных мономеров, которые затем конденсировали за счет сжатия и теплообмена.
Пример 3.
В этом примере для полимеризации этилена по обычному методу был использован имеющий 8 секций 20-дюймовый реактор с осадительными секциями общей длиной 833 фута и объемом 11500 галлонов. Реактор периодического действия был оборудован одним выпарным аппаратом мгновенного действия (требующим сжатия всех 100% отбираемого из реактора разбавителя) и одним циркуляционным насосом мощностью 460-480 кВт, работающим при напоре от 85 до 110 футов и расчетной производительности порядка 21000-28000 галлонов/мин. Температура полимеризации и абсолютное давление в реакторе составляли соответственно около 215-218°Т и 565 фунтов/кв.дюйм.
В этом примере плотность суспензии в реакторе составляла от 0,555 до 0,565 г/см3, производительность реактора по количеству получаемого полимера составляла от 28000 до 31000 фунтов/ч при концентрации твердых частиц от 46 до 48 мас.% и длительности пребывания полимера в реакторе от 0,83 до 0,92 ч. Объемная производительность (ОП) реактора составляла от 2,4 до 2,7. Основные данные и полученные результаты, относящиеся к примеру 3, приведены ниже в таблице.
Пример 4.
В этом примере рассмотрен еще один вариант обычного способа полимеризации этиле на в работающем с большими концентрациями твердых частиц полимера 20-дюймовом реакторе, имеющем 8 секций с общей длиной 833 фута и объемом 11500 галлонов. Реактор, о котором идет речь в этом примере, работал в непрерывном режиме и был оборудован двумя выпарными аппаратами мгновенного действия, одной отводящей трубой, двумя последовательно работающими циркуляционными насосами, суммарно потребляющими от 890 до 920 кВт при суммарном напоре от 190 до 240 футов и расчетной производительности от 23000 до 30000 галлонов/мин. Температура полимеризации и абсолютное давление в реакторе составляли соответственно около 217-218°Т и 565 фунтов/кв. дюйм.
Полученный в этом примере полимеризационный эффлюент (отбираемая из реактора суспензия) имел плотность от 0,588 до 0,592 г/см3, производительность реактора по полученному полимеру составила от 38000 до 42000 фунтов/ч при концентрации твердых частиц от 54 до 57 мас.% и длительности пребывания полимера в реакторе от 0,68 до 0,79 ч. Объемная производительность (ОП) реактора составляла от 3,3 до 3,7. Основные данные и полученные результаты, относящиеся к примеру 4, приведены ниже в таблице.
Непрерывно отбираемый из реактора полимеризационный эффлюент мгновенно испаряли в первом выпарном аппарате мгновенного действия при абсолютном давлении около 240 фунтов/кв.дюйм и температуре около 175°Т, получая из него в качестве головных фракций около 16000 фунтов/ч паров разбавителя и неполимеризованных мономеров вместе с уносимыми парами твердыми частицами. После извлечения мелких частиц пары изобутана конденсировали без всякого сжатия за счет теплообмена при абсолютном давлении около 240 фунтов/кв. дюйм и температуре около 112°Т. Суспензия твердых частиц полимера, попадающая из нижней части первого выпарного аппарата мгновенного действия в уплотнительную полость, образует уплотняющий эту полость сплошной пробковый поток концентрированной суспензии твердых частиц полимера при отношении 1/6 пробкового потока, равном 2,5, длине уплотнительной полости, равной 8'4, соотношении 1/6 уплотнительной полости, равном 5,5, и наличии на выходе из уплотнительной полости конического переходного патрубка с углом конуса около 68°. Длительность прохождения твердых частиц полимера через зону формирования в реакторе пробкового потока, представляющего собой концентрированную суспензию твердых частиц полимера, составляла около 16 с. Концентрированная суспензия твердых частиц полимера, которую непрерывно отбирали из нижней части первого выпарного аппарата мгновенного действия при температуре около 175°Т и абсолютном давлении около 240 фунтов/кв. дюйм, про ходила через уплотнительную полость и расположенный на выходе из нее переходной патрубок во второй соединительный трубопровод, по которому она поступала на вход второго выпарного аппарата мгновенного действия. Жидкую среду, оставшуюся в концентрированной суспензии твердых частиц полимера, поступающей во второй выпарной аппарат мгновенного действия, мгновенно испаряли в нем при температуре около 125°Р и абсолютном давлении около 25 фунтов/кв.дюйм и из нее получали около 16000 фунтов/ч паров изобутана и неполимеризованных мономеров, которые затем конденсировали за счет сжатия и теплообмена.
Данные по полимеризации этилена
Пример 3 Пример 4
Номинальный размер насоса(-ов), дюймы 20 20
Концентрация твердых частиц в реакторе, мас.% 46-48 54-57
Производительность по получаемому полимеру, кфунтов/ч 28-31 38-42
Мощность циркуляционного насоса реактора, кВт 460-480 890-920
Напор циркуляционного насоса, футы 85-110 190-240
Производительность, галлоны/мин 21000-28000 23000-30000
Плотность суспензии в реакторе, г/см3 0,555-0,565 0,588-0,592
Температрура реактора, °Е 215-218 217-218
Концентрация этилена, мас.% 4,0-4,4 5,0-6,0
Концентрация гексена, мас.% 0,13-0,19 0,13-0,19
Коэффициент теплопередачи, британские тепловые единицы (БТЕ)/ч-фут-фут 215-225 240-245
Объем реактора, галлоны 11500 11500
Длина реактора, футы 833 833
Напор циркуляционного насоса на 0,100- 0,228-
единицу длины реактора, футы/футы 0,132 0,288
Продуктивность катализатора, фунгы/фунты 2700-3000 2700-3000
Время нахождения полимера в реакторе, ч 0,83-0,92 0,68-0,79
Объемная производительность, фунты/ч-галтюн 2,4-2,7 3,3-3,7
Кол-во сжимаемого изобутана и кол-во вторично используемого изобутана, % 100 45-60
Заключение
На основании приведенного выше описания и рассмотренных примеров можно сделать следующие выводы относительно предложенных в изобретении устройства и способа.
Прежде всего можно отметить, что при увеличении напора и производительности циркуляционного(-ых) насоса(-ов) циркуляционного реактора можно увеличить содержание в мас.% в суспензии твердых частиц полимера. Создание необходимого напора и расхода с помощью одного насоса сопряжено с определенными трудностями, когда содержание твердых частиц в суспензии превышает 45 мас.% и/или когда увеличивается длина реактора. Поэтому в этих случаях целесообразно использовать два работающих последовательно насоса, позволяющих удвоить напор и соответственно увеличить процентное содержание в суспензии твердых частиц. Увеличение в циркуляционном реакторе процентного содержания твердых частиц увеличивает длительность воздействия (эффективность работы) катализатора и позволяет увеличить каталитическую продуктивность катали заторов на основе оксида хрома и катализаторов Циглера-Натта. За счет увеличения процентного содержания в суспензии твердых частиц и увеличения длительности воздействия (эффективности) катализатора можно при той же самой производительности реактора уменьшить количество подаваемого в него катализатора и увеличить выход катализатора. С другой стороны, за счет этого можно при постоянном расходе катализатора увеличить пропускную способность реактора и при одной и той же производительности катализатора повысить объемную производительность реактора. Увеличение содержания в прокачиваемой через реактор суспензии количества твердых частиц одновременно увеличивает и процентное содержание твердых частиц в суспензии, отбираемой из реактора, что позволяет снизить затраты, связанные с обработкой на соответствующем оборудовании вторично используемого в реакторе изобутана. Твердые частицы предпочтительно выводить из реактора непрерывно. Для непрерывного отбора твердых частиц из реактора можно использовать одну отводящую линию.
В циркуляционном реакторе при непрерывном отборе из него твердых частиц не всегда удается расположить отводящую линию в оптимальном месте, в котором можно использовать центробежную силу для повышения процентного содержания твердых частиц в отбираемой из реактора суспензии и, тем самым, уменьшить содержание в ней изобутана, уносимого из реактора твердыми частицами. Специально разработанная для этой цели и помещенная внутрь циркуляционного реактора отводящая труба, показанная на фиг. 3, позволяет увеличить процентное содержание твердых частиц в отбираемой из реактора суспензии. Такую отводящую трубу можно установить на любом участке циркуляционного реактора, в том числе и на прямом участке, увеличив при этом процентное содержание твердых частиц в отбираемой из реактора суспензии до величины, равной процентному содержанию твердых частиц в суспензии, отбираемой из реактора в том его месте, где повышение концентрации твердых частиц в суспензии происходит под действием центробежной силы.
Повышение расхода прокачиваемой через циркуляционный реактор суспензии с высоким процентным содержанием твердых частиц и ее двухстадийное мгновенное испарение не требует такой же концентрации твердых частиц в отбираемой из реактора суспензии, как в обычном циркуляционном реакторе, который работает при меньших расходах твердых частиц, имеет один выпарной аппарат мгновенного действия, непрерывную линию отбора и характеризуется отбором, осуществляемым в непрерывном или ином режиме. Настоящее изобретение позволяет заменить имеющиеся в обычном циркуляционном реакторе осадительные секции, предназна ченные специально для максимального повышения содержания твердых частиц в суспензии до ее отбора из реактора, непрерывной линией отбора, которая упрощает конструкцию установки, снижает капитальные затраты, повышает безопасность работы системы, упрощает ее обслуживание и повышает эффективность регулирования реактора. Осадительные секции требуют постоянного обслуживания из-за их склонности к забиванию, а скапливающийся в них материал может послужить причиной возможного забивания расположенного за реактором оборудования. Максимальная концентрация этилена в циркуляционном реакторе ограничена наличием в нем осадительных секций, в которых при повышенной концентрации этилена в промежутках между удалением из них твердых частиц полимера может происходить рост полимера, сопровождающийся забиванием осадительных секций. Непрерывный отбор твердых частиц полимера из реактора позволяет в определенной степени уменьшить такую склонность реактора к забиванию. Другим преимуществом непрерывного отбора является и более эффективная работа установки при резком падении давления в реакторе, возникающем при быстром снижении количества поступающего в реактор этилена. В такой ситуации в обычном реакторе прекращается отбор суспензии из имеющихся в нем осадительных секций, которые при этом в течение нескольких минут забиваются скапливающимся в них полимером.
Повышение эффективности двухстадийной системы мгновенного испарения достигается за счет использования линейного теплообменника (электронагревателя). Наличие такого теплообменника позволяет испарять до 100% отбираемого из реактора содержащего полимер разбавителя, пары которого с высокой для дальнейшего вторичного использования в процессе полимеризации эффективностью конденсируются в работающем с промежуточным давлением конденсаторе. Использование первого выпарного аппарата мгновенного действия для рекуперации и вторичного использования в процессе полимеризации разбавителя упрощает установку и снижает капитальные затраты. Обычные работающие при низком давлении системы с одностадийной рекуперацией и получением вторично используемого в процессе полимеризации разбавителя требуют его сжатия, дистилляции и дальнейшей обработки, что связано с высокими капитальными затратами и высокими эксплуатационными расходами. Установленный перед выпарным аппаратом мгновенного действия линейный теплообменник (электронагреватель) повышает температуру полимера в расположенной за ними системе сушки и уменьшает уровень содержания в конечном продукте летучих веществ, что, как очевидно, повышает экономичность и безопасность работы установки и позволяет более просто решить проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды.
В первом выпарном аппарате мгновенного действия, работающем при промежуточном давлении, получают пары разбавителя, которые легко конденсируются, а полученный конденсат возвращают в реактор для его повторного использования в процессе полимеризации. В линейном теплообменнике (электронагревателе) протекающей через него суспензии передается такое количество тепла, которое достаточно для того, чтобы в первом выпарном аппарате мгновенного действия произошло испарение практически всего, вплоть до 100%, попадающего в него разбавителя.
Пары разбавителя и непрореагировавший или не полностью отработанный катализатор и мелкие частицы твердого полимера, отбираемые из верхней части выпарного аппарата мгновенного действия, попадают в циклонный сепаратор. Полученный полимер, который отбирается из нижней части первого выпарного аппарата мгновенного действия, через уплотнительную полость подается во второй выпарной аппарат мгновенного действия.
К днищу первого выпарного аппарата мгновенного действия крепится уплотнительная камера (полость), в которой быстро проходящие через нее твердые частицы полимера, отбираемые из нижней части выпарного аппарата, образуют заполненное этими частицами до определенного контролируемого уровня пространство, наличие которого позволяет поддерживать определенное давление в первом выпарном аппарате мгновенного действия. Конструкция уплотнительной полости рассчитана на нахождение в ней различных форм полимера, от концентрированной суспензии до сухого полимера.
Отбираемые из верхней части первого выпарного аппарата мгновенного действия пары попадают в циклонный сепаратор, в котором из них удаляется большая часть содержащихся в них мелких частиц полимера, которые подаются во второй выпарной аппарат мгновенного действия через сдвоенный клапан, выполненный таким образом, что проходящая через него мелочь может скапливаться в расположенной между клапанами трубе и затем при поддержании необходимого давления в первом выпарном аппарате мгновенного действия удаляться из нее через открытый нижний клапан. В отбираемых из верхней части циклонного сепаратора парах содержатся частицы непрореагировавшего и/или не полностью отработанного катализатора и мелкие частицы полимера.
Вместе с парами разбавителя эти частицы попадают в конденсатор, а уносимые из него конденсатом собираются в сборнике, из которого они вместе с жидким разбавителем возвращаются обратно в реактор. При проектировании конденсатора и сборника жидкого разбавителя и во время работы учитывается наличие в разбавителе мелких частиц.
Конденсатор позволяет достаточно дешево и при небольших капиталовложениях осуществлять ожижение разбавителя, отбираемого из реактора вместе с полимером через первый выпарной аппарат мгновенного действия. В обычных системах с одним выпарным аппаратом мгновенного действия давление полимеризационного эффлюента после его испарения ненамного превышает атмосферное, из-за чего возникает необходимость в сжатии разбавителя до его ожижения с целью повторного использования в жидком состоянии в протекающем в циркуляционном реакторе процессе полимеризации. Мгновенное испарение при промежуточном давлении позволяет использовать для конденсации паров разбавителя обычный легкодоступный хладагент, например техническую охлаждающую воду. Система конденсации пара промывается разбавителем и спроектирована на работу с таким уровнем содержания мелочи, при котором в системе не происходит их чрезмерного накопления, которое может привести к забиванию системы. Конденсатор охлаждается системой водяного охлаждения, которая позволяет регулировать температуру конденсации и поддерживать в сборнике необходимое давление пара, которое можно эффективно регулировать с помощью регулирующего давления клапана, установленного на вентиляционной трубе сборника. Регулируемая система водяного охлаждения конденсатора выполнена в виде замкнутого контура, через который прокачивается охлаждающая вода, температуру которой можно менять путем добавления в нее необходимого количества свежей охлаждающей воды.
Поступающий в сборник конденсата разбавитель, в котором содержатся мелкие частицы катализатора и полимера, перекачивается обратно в циркуляционный реактор насосом с системой управления, основанной на измерении уровня скапливающегося в сборнике конденсата. Нижняя часть конденсатора проектируется с учетом того, что в конденсирующихся парах содержится мелочь. Имеющаяся на сборнике вентиляционная труба позволяет очищать поступающий в сборник конденсат от содержащихся в парах неконденсирующихся легкокипящих примесей и регулировать давление во всей системе первого выпарного аппарата мгновенного действия.
Во второй выпарной аппарат мгновенного действия, работающий при давлении, превышающем атмосферное, полимер поступает из первого выпарного аппарата мгновенного действия через его уплотнительную полость. При неполном испарении разбавителя в первом выпарном аппарате мгновенного действия его окончательное испарение происходит во втором выпарном аппарате мгновенного действия. Отбираемый из нижней части второго выпарного аппарата мгновенного действия полимер поступает в систему сушки. Наличие в системе линейного теплообменника (электронагревателя) выпарного аппарата мгновенного действия позволяет повысить температуру полимера для более экономичного и более эффективного удаления из него в системе сушки оставшихся в нем летучих веществ. Отбираемые из верхней части второго выпарного аппарата мгновенного действия пары представляют собой пары разбавителя, не до конца обработанного в системе первого выпарного аппарата мгновенного действия, которые после фильтрации и сжатия возвращаются обратно в циркуляционный реактор.
Для специалистов в данной области очевидно, что приведенное выше описание и иллюстрирующие его чертежи относятся к конкретным вариантам выполнения настоящего изобретения, которое предполагает возможность внесения в него различных изменений, не рассмотренных выше. Поэтому объем настоящего изобретения определяется только формулой изобретения.
Несмотря на то, что отдельные зависимые пункты в приведенной ниже формуле изобретения в соответствии с принятой в США патентной практикой сформулированы как зависимые только от одного пункта, фактически каждый из отличительных признаков любого из зависимых пунктов может быть реализован в сочетании с отличительными признаками других зависимых пунктов или отличительными признаками независимого пункта.

Claims (3)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Устройство для возврата мелочи в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию, имеющее выпускной клапан, предназначенный для непрерывного отбора части полимеризационной суспензии из циркуляционного реактора в первый соединительный трубопровод, по которому отобранная из реактора полимеризационная суспензия поступает в первый выпарной аппарат мгновенного действия, в котором часть полимеризационной суспензии превращается в первую жидкость, содержащую разбавитель и мелочь, второй соединительный трубопровод, по которому первая жидкость поступает в первый циклонный сепаратор, в котором часть первой жидкости превращается во вторую жидкость, содержащую разбавитель и мелочь, третий соединительный трубопровод, по которому вторая жидкость поступает в теплообменник, в котором вторая жидкость превращается в жидкость, содержащую разбавитель и мелочь, и четвертый соединительный трубопровод, по которому эта жидкость подается в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию.
  2. 2. Устройство по п.1, в котором также имеется установленный на первом соединительном трубопроводе теплообменник, в котором происходит процесс теплообмена с прокачиваемой через него полимеризационной суспензией.
  3. 3. Способ возврата мелочи в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию, заключающийся в том, что из циркуляционного реактора непрерывно отбирают часть прокачиваемой через него полимеризационной суспензии, отобранную из реактора полимеризационную суспензию подают по трубопроводу в первый выпарной аппарат мгновенного действия, в первом выпарном аппарате мгновенного действия часть полимери-
    Фиг. 1 зационной суспензии превращают в первую жидкость, содержащую разбавитель и мелочь, первую жидкость из первого выпарного аппарата мгновенного действия подают по трубопроводу в первый циклонный сепаратор, часть первой жидкости превращают в циклонном сепараторе во вторую жидкость, содержащую разбавитель и мелочь, вторую жидкость подают по трубопроводу в теплообменник, вторую жидкость превращают в теплообменнике в жидкость, содержащую разбавитель и мелочь, и возвращают эту жидкость в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию.
EA200200079A 1998-05-18 1999-05-18 Способ возврата мелочи в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию и устройство для его осуществления EA003081B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8041298A 1998-05-18 1998-05-18
PCT/US1999/006102 WO1999047251A1 (en) 1998-03-20 1999-03-19 Continuous slurry polymerization volatile removal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200200079A1 EA200200079A1 (ru) 2002-06-27
EA003081B1 true EA003081B1 (ru) 2002-12-26

Family

ID=22157197

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200200081A EA200200081A3 (ru) 1998-05-18 1999-05-18 Способ получения полимера (варианты)
EA200200080A EA003709B1 (ru) 1998-05-18 1999-05-18 Способ очистки трубы от твердых частиц полимера и устройство для его осуществления
EA200200079A EA003081B1 (ru) 1998-05-18 1999-05-18 Способ возврата мелочи в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию и устройство для его осуществления
EA200001202A EA002729B1 (ru) 1998-05-18 1999-05-18 Извлечение летучих веществ в процессе непрерывной суспензионной полимеризации

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200200081A EA200200081A3 (ru) 1998-05-18 1999-05-18 Способ получения полимера (варианты)
EA200200080A EA003709B1 (ru) 1998-05-18 1999-05-18 Способ очистки трубы от твердых частиц полимера и устройство для его осуществления

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200001202A EA002729B1 (ru) 1998-05-18 1999-05-18 Извлечение летучих веществ в процессе непрерывной суспензионной полимеризации

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20020182121A1 (ru)
EP (2) EP1080116B2 (ru)
JP (1) JP2003526696A (ru)
KR (1) KR20010071291A (ru)
CN (1) CN1301788C (ru)
AU (1) AU755016B2 (ru)
CA (1) CA2330967C (ru)
DE (1) DE69918432T2 (ru)
EA (4) EA200200081A3 (ru)
HK (1) HK1039295A1 (ru)
SG (1) SG120088A1 (ru)
WO (1) WO1999060028A2 (ru)
ZA (1) ZA200006673B (ru)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239235B1 (en) 1997-07-15 2001-05-29 Phillips Petroleum Company High solids slurry polymerization
US6815511B2 (en) * 1997-07-15 2004-11-09 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Continuous withdrawal from high solids slurry polymerization
US7268194B2 (en) 1998-03-20 2007-09-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Continuous slurry polymerization process and apparatus
US6281300B1 (en) 1998-03-20 2001-08-28 Exxon Chemical Patents, Inc. Continuous slurry polymerization volatile removal
US20020111441A1 (en) 1998-03-20 2002-08-15 Kendrick James Austin Continuous slurry polymerization volatile removal
KR100531628B1 (ko) 1998-03-20 2005-11-29 엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드 연속적인 슬러리 중합반응의 휘발물질 제거
EP1344563B1 (en) * 1998-03-20 2007-10-03 Chevron Phillips Chemical Company LP Continuous slurry polymerisation volatile removal
CA2379424A1 (en) * 1999-07-15 2001-01-25 Phillips Petroleum Company Slotted slurry take off
DE10118182A1 (de) * 2001-04-11 2002-10-17 Basf Ag Verfahren zur Aufarbeitung eines flüssigen Reaktionsaustrages der kationischen Polymerisation von Isobuten
WO2003040197A1 (en) * 2001-11-06 2003-05-15 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Continuous slurry polymerization volatile removal
MXPA04008051A (es) * 2002-02-19 2004-11-26 Exxonmobil Chem Patents Inc Proceso de polimerizacion continua en lechada usando un reactor de espira.
AU2002240549A1 (en) * 2002-02-28 2003-09-16 Exxonmobile Chemical Patents Inc. _____________________________G Continuous slurry polymerization process in a loop reactor
CN100475851C (zh) * 2002-09-17 2009-04-08 切夫里昂菲利普化学有限责任公司 改进的用于环管反应器内淤浆聚合的泵送装置和方法
EP1549680B1 (en) 2002-09-17 2013-06-05 Chevron Phillips Chemical Company Lp Improved pumping apparatus and process for slurry polymerization in loop reactors
KR20060095981A (ko) 2003-09-24 2006-09-05 바젤 폴리올레핀 게엠베하 올레핀 중합을 위한 다양한 직경을 가지는 루프 반응기
SA04250276B1 (ar) 2003-09-24 2009-02-07 باسيل بوليوليفين جي ام بي اتش عملية بلمرة لوسط معلق مع تركيزات عالية للمواد الصلبة خلال مفاعل حلقي
EP1586590A1 (en) * 2004-02-13 2005-10-19 Total Petrochemicals Research Feluy Transfer vessel between flash tank and purge column for recovering polymer solids
MX2007002216A (es) 2004-08-27 2007-05-04 Chevron Phillips Chemical Co Procedimiento de poliolefina eficiente de energia.
GB0426059D0 (en) * 2004-11-26 2004-12-29 Solvay Chemical process
GB0426057D0 (en) * 2004-11-26 2004-12-29 Solvay Chemical process
GB0426058D0 (en) 2004-11-26 2004-12-29 Solvay Chemical process
CN100355835C (zh) * 2005-02-02 2007-12-19 何光临 高分子聚合物合金的制备方法及专用的微闪蒸挤出机
US7615596B2 (en) * 2005-09-30 2009-11-10 Chevron Phillips Chemical Company Lp Multiple component feed methods and systems
US7629421B2 (en) * 2005-12-21 2009-12-08 Chevron Phillips Chemical Company Lp Monomer recovery by returning column overhead liquid to the reactor
EP1825910A1 (en) * 2006-02-24 2007-08-29 Total Petrochemicals Research Feluy Method for transforming a loop reactor
EP2033976A1 (en) * 2007-09-03 2009-03-11 INEOS Manufacturing Belgium NV Slurry phase polymerisation process
WO2010071653A1 (en) 2008-12-18 2010-06-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. High pressure polymerization process
WO2011078856A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Separation vessels for use in polymerization processes and methods for cleaning same
MX337727B (es) * 2010-12-17 2016-03-16 Univation Tech Llc Sistemas y metodos para recuperar hidrocarburos a partir de un producto de gas de purga de poliolefinas.
EP3789409A1 (en) 2012-03-16 2021-03-10 Ineos Europe AG Process
US8987390B2 (en) * 2012-12-18 2015-03-24 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Chain transfer agent removal between polyolefin polymerization reactors
RU2653536C2 (ru) 2013-08-14 2018-05-11 Инеос Юроуп Аг Способ полимеризации
US10029230B1 (en) 2017-01-24 2018-07-24 Chevron Phillips Chemical Company Lp Flow in a slurry loop reactor
BR112019021591A2 (pt) * 2017-04-17 2020-05-12 Chevron Phillips Chemical Company Lp Sistema e método para processar efluente de polimerização de reator
EP3479896A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-08 Borealis AG Polymerization reactor system comprising at least one withdrawal valve
CN112334203B (zh) * 2018-05-31 2023-02-28 陶氏环球技术有限责任公司 脱挥发分器设计
WO2021050231A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-18 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Processes and apparatus for bimodal slurry polymerization
US11673975B2 (en) * 2021-08-24 2023-06-13 Chevron Phillips Chemical Company Lp System and method for improving dump tank purge time

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3293000A (en) * 1962-10-05 1966-12-20 Phillips Petroleum Co Withdrawal of solids from a flowing stream comprising a slurry of same
US3324093A (en) * 1963-10-21 1967-06-06 Phillips Petroleum Co Loop reactor
FR1585028A (ru) * 1968-05-14 1970-01-09
DE2212611B2 (de) * 1972-03-16 1977-08-04 BUhler-Miag GmbH, 3300 Braunschweig Vorrichtung zum fortlaufenden bilden von gutportionen und einbringen derselben in eine pneumatische foerderleitung
DE2409839C2 (de) * 1974-03-01 1982-11-18 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zum Herstellen kleinteiliger Olefinpolymerisate
US4121029A (en) * 1976-12-06 1978-10-17 Phillips Petroleum Company Polyolefin reactor system
US4395523A (en) * 1978-03-16 1983-07-26 Chemplex Company Method of making and recovering olefin polymer particles
US4303771A (en) * 1978-12-14 1981-12-01 Union Carbide Corporation Process for the preparation of high density ethylene polymers in fluid bed reactor
US4461889A (en) * 1980-09-17 1984-07-24 Phillips Petroleum Company Separation of solid polymers and liquid diluent
US4424341A (en) * 1981-09-21 1984-01-03 Phillips Petroleum Company Separation of solid polymers and liquid diluent
US4690804A (en) * 1983-07-15 1987-09-01 Phillips Petroleum Company Catalyst feed system
US4613484A (en) * 1984-11-30 1986-09-23 Phillips Petroleum Company Loop reactor settling leg system for separation of solid polymers and liquid diluent
US5183866A (en) * 1989-08-30 1993-02-02 Phillips Petroleum Company Polymer recovery process
US5565175A (en) * 1990-10-01 1996-10-15 Phillips Petroleum Company Apparatus and method for producing ethylene polymer
US5575979A (en) * 1991-03-04 1996-11-19 Phillips Petroleum Company Process and apparatus for separating diluents from solid polymers utilizing a two-stage flash and a cyclone separator
US5229480A (en) * 1992-09-03 1993-07-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Vinyl fluoride polymerization
US5558472A (en) * 1993-10-07 1996-09-24 Sumitomo Chemical Company, Limited Method and apparatus for transporting particles
US6239235B1 (en) * 1997-07-15 2001-05-29 Phillips Petroleum Company High solids slurry polymerization

Also Published As

Publication number Publication date
EA200200081A3 (ru) 2002-10-31
WO1999060028A3 (en) 2000-08-31
DE69918432T2 (de) 2005-08-04
DE69918432D1 (de) 2004-08-05
JP2003526696A (ja) 2003-09-09
SG120088A1 (en) 2006-03-28
CA2330967C (en) 2009-07-28
AU755016B2 (en) 2002-11-28
EP1437174A2 (en) 2004-07-14
WO1999060028A2 (en) 1999-11-25
EA200200081A2 (ru) 2002-06-27
ZA200006673B (en) 2001-12-18
EA003709B1 (ru) 2003-08-28
EA200001202A1 (ru) 2001-06-25
CN1301788C (zh) 2007-02-28
CN1302225A (zh) 2001-07-04
EP1437174A3 (en) 2004-11-10
HK1039295A1 (en) 2002-04-19
KR20010071291A (ko) 2001-07-28
EP1080116B1 (en) 2004-06-30
EP1437174B1 (en) 2011-10-05
AU4085899A (en) 1999-12-06
EP1080116B2 (en) 2012-10-03
US20020182121A1 (en) 2002-12-05
EA002729B1 (ru) 2002-08-29
CA2330967A1 (en) 1999-11-25
EA200200080A1 (ru) 2002-04-25
EA200200079A1 (ru) 2002-06-27
EP1080116A2 (en) 2001-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA003081B1 (ru) Способ возврата мелочи в прокачиваемую через циркуляционный реактор полимеризационную суспензию и устройство для его осуществления
US6670431B2 (en) Continuous slurry polymerization volatile removal
US6319997B1 (en) Continuous slurry polymerization volatile removal
CN100531892C (zh) 使用环管反应器的连续淤浆聚合方法
US6800698B2 (en) Continuous slurry polymerization volatile removal
WO2003039739A1 (en) Continuous removal of polymerization slurry
EP1444273B1 (en) Continuous slurry polymerization volatile removal
AU2002300690B2 (en) Continuous slurry polymerization volatile removal
MXPA00011306A (en) Continuous slurry polymerization volatile removal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU