EA014515B1 - Способ трансформирования петлевого реактора - Google Patents

Способ трансформирования петлевого реактора Download PDF

Info

Publication number
EA014515B1
EA014515B1 EA200801880A EA200801880A EA014515B1 EA 014515 B1 EA014515 B1 EA 014515B1 EA 200801880 A EA200801880 A EA 200801880A EA 200801880 A EA200801880 A EA 200801880A EA 014515 B1 EA014515 B1 EA 014515B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
reactor
section
technological
technological section
diluent
Prior art date
Application number
EA200801880A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200801880A1 (ru
Inventor
Луи Фуарж
Эрик Душен
Original Assignee
Тотал Петрокемикалс Рисерч Фелюй
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
Application filed by Тотал Петрокемикалс Рисерч Фелюй filed Critical Тотал Петрокемикалс Рисерч Фелюй
Publication of EA200801880A1 publication Critical patent/EA200801880A1/ru
Publication of EA014515B1 publication Critical patent/EA014515B1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/01—Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used
    • 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
    • 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
    • B01J19/1818—Tubular reactors in series
    • 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
    • B01J8/005—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
    • B01J8/20—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
    • B01J8/22—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid
    • 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
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/14—Organic medium
    • 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
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00176—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles outside 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
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00619—Controlling the weight
    • 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
    • B01J2219/00018—Construction aspects
    • B01J2219/00024—Revamping, retrofitting or modernisation of existing 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
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00027—Process aspects
    • B01J2219/00031—Semi-batch or fed-batch processes
    • 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
    • B01J2219/00027—Process aspects
    • B01J2219/00033—Continuous processes
    • 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
    • B01J2219/00027—Process aspects
    • B01J2219/0004—Processes in series
    • 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
    • B01J2219/00094—Jackets
    • 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
    • B01J2219/00184—Controlling or regulating processes controlling the weight of reactants in the reactor vessel
    • 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
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00254—Formation of unwanted polymer, such as "pop-corn"
    • 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
    • C08F10/02—Ethene
    • 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
    • C08F110/00—Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02—Ethene
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49716—Converting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу трансформирования технологического участка с одинарным реактором в технологический участок со сдвоенным реактором, где существующий технологический участок с одинарным реактором оснащен резервуаром мгновенного испарения для отделения твердого полимерного продукта от мгновенно образующихся паров и где пары направляют в систему по меньшей мере из двух разделительных колонн, обеспечивающих их разделение на компоненты: мономер, разбавитель и сомономер.

Description

Настоящее изобретение относится к способу трансформирования технологического участка с одинарным реактором в технологический участок со сдвоенным реактором.
Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) впервые был получен полимеризацией, которую проводили в жидкости, являющейся растворителем для полученного полимера. Этот способ быстро заменила полимеризация в суспензии по Циглеру или Филлипсу. Более конкретно, суспензионную полимеризацию проводили непрерывно в трубчатом петлевом реакторе. Формируется полимеризационный поток, который представляет собой суспензию дисперсных твердых частиц полимера, суспендированных в жидкой среде, обычно в реакционном разбавителе и непрореагировавшем мономере (см., например, И8-А-2285721). Желательным является разделение полимера и жидкой среды, содержащей инертный разбавитель и непрореагировавшие мономеры, без загрязнения жидкой среды, чтобы эту жидкую среду можно было возвращать в зону полимеризации с минимальной очисткой или без очистки. Как описано в ϋδ-Ά-3152872, суспензию полимера и жидкую среду собирают в одном или более отводах-отстойниках суспензионного петлевого реактора, из которых суспензию периодически выгружают в камеру мгновенного испарения, т.е. работают в периодическом режиме. Смесь подвергают мгновенному испарению для удаления из полимера жидкой среды. После этого парообразный полимеризационный разбавитель необходимо конденсировать, чтобы опять превратить его в жидкость и затем возвратить в зону полимеризации в виде жидкого разбавителя, после очистки, если необходимо.
Обычно для увеличения концентрации полимера в суспензии, извлекаемой из реактора, требуются отводы-отстойники, однако они создают ряд проблем, поскольку привносят периодичность в непрерывный процесс.
В ЕР-А-0891990 и И8-А-6204344 раскрыты два способа сокращения периодической работы реактора и, соответственно, увеличения концентрации твердых частиц. Один способ заключается в том, что вместо периодической работы отводов-отстойников осуществляют непрерывный возврат обогащенной суспензии. Другой способ заключается в использовании более мощного циркуляционного насоса.
В АО 03/074167 раскрыт также способ производства полимера в непрерывном суспензионном петлевом реакторе, включающий осуществление реакции мономера в углеводородном разбавителе с образованием полимеризационной суспензии твердых частиц полимера в жидкой среде; непрерывную выгрузку части полимеризационной суспензии по меньшей мере через два разгрузочных патрубка; объединение этих выходящих потоков; мгновенное испарение объединенного потока в первом испарителе с образованием первого пара и первой суспензии и конденсирование по меньшей мере части первого пара без компрессии. Это изобретение также раскрывает превращение петлевого реактора по меньшей мере с 8 отводами в составные петлевые реакторы.
Сдвоенные петлевые системы, безусловно, желательны, поскольку они дают возможность получать высокоспециализированные полиолефины, обеспечивая разные условия полимеризации в каждом реакторе. Однако часто бывает трудно найти подходящее пространство для монтирования этих сдвоенных реакторов, так как в современной конфигурации необходимо, чтобы они располагались близко друг к другу, чтобы обеспечивать адекватное транспортирование растущего полимера из одной петли в другую. Средняя скорость материала, циркулирующего в этих линиях, составляет менее 1 м/с, поэтому чтобы избежать осаждения и засорения вследствие полимеризации остаточных мономеров, эти линии должны быть очень короткими.
Таким образом, существует необходимость получить преимущества от сдвоенной петлевой системы, когда имеющееся пространство ограничено или когда ограничен бюджет.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы трансформировать технологический участок с одинарным реактором в технологический участок со сдвоенным реактором.
Задача настоящего изобретения заключается также в том, чтобы в результате трансформирования технологического участка с одинарным реактором в технологический участок со сдвоенным реактором получать бимодальные полимеры.
Задача настоящего изобретения также заключается в том, чтобы разделять выходящий поток на компоненты и повторно вводить их в реактор, каждый по отдельности, в оптимальной точке реактора.
По меньшей мере одна из этих задач решается, по меньшей мере частично, настоящим изобретением.
Таким образом, согласно настоящему изобретению предложен способ трансформирования технологического участка с одинарным реактором в технологический участок со сдвоенным реактором либо добавлением перед существующим технологическим участком с одинарным реактором еще одного технологического участка с одинарным реактором, который либо меньше существующего участка или такой же, как существующий технологический участок с одинарным реактором;
либо трансформированием существующего технологического участка с одинарным реактором и по меньшей мере 6 отводами в технологический участок со сдвоенным реактором путем:
а) реконструкции соединения между вертикальными отводами с получением двух технологических участков с отдельными реакторами, где реактор первого технологического участка меньше реактора второго технологического участка или такой же, как реактор второго технологического участка,
б) присоединения насоса к теперь отделенному технологическому участку с реактором и
в) присоединения неразрывной транспортировочной линии для транспортирования продукта из ре
- 1 014515 актора первого технологического участка в реактор второго технологического участка;
где существующий технологический участок с одинарным реактором оснащен резервуаром мгновенного испарения для отделения твердого полимерного продукта от образовавшегося пара и где пар направляют в систему по меньшей мере из двух разделительных колонн, обеспечивающих его разделение на мономер, разбавитель и сомономер.
Перечень чертежей
На фиг. 1 представлена упрощенная конфигурация системы из двух технологических участков с реакторами по настоящему изобретению, включающая два технологических участка с реакторами, байпасную линию и транспортировочную линию, резервуар мгновенного испарения и разделительную установку.
На фиг. 2 представлена схема разделительной установки.
На фиг. 3 представлены соединения на технологическом участке с одним реактором, имеющим 6 отводов; также показан тот же реактор с осуществлением реконструкции, соединенный для создания технологического участка со сдвоенным реактором.
На фиг. 4 представлен вид сверху установки, используемой для транспортирования полимерного продукта из реактора первого технологического участка в реактор второго технологического участка; установка включает транспортировочную линию и байпасную линию.
Данное изобретение относится к способам полимеризации для производства полимера, где формируют выходящий продукт полимеризации, представляющий собой суспензию дисперсных твердых частиц полимера, суспендированных в жидкой среде, обычно в реакционном разбавителе и непрореагировавших мономерах.
Настоящее изобретение пригодно для любого способа, при котором формируется выходящий поток, содержащий суспензию дисперсных твердых частиц полимера, суспендированных в жидкой среде, содержащей разбавитель и непрореагировавший мономер.
Отстоявшаяся суспензия полимера может быть выгружена из двух или более отводов-отстойников посредством разгрузочных клапанов по заданной последовательной схеме так, чтобы суммарное время выгрузки для всех отводов составляло более 50%, предпочтительно более 80% и наиболее предпочтительно более 95% от времени между двумя срабатываниями одного и того же отвода-отстойника. В наиболее предпочтительном воплощении суммарное время выгрузки для всех отводов составляет от 95 до 100% от времени между двумя срабатываниями одного и того же отвода-отстойника.
Используемый здесь термин суммарное время выгрузки относится к сумме промежутков времени, в течение которых разгрузочный клапан каждого отвода-отстойника открыт, причем указанная сумма относится ко всем отводам-отстойникам и ограничена единственным открыванием каждого отводаотстойника. При поддержании в открытом состоянии по меньшей мере одного отвода-отстойника в течение более 50%, предпочтительно более 80%, еще более предпочтительно 95% и наиболее предпочтительно 100% от времени между двумя последовательными срабатываниями любого одного отводаотстойника колебания реакционных условий в реакторе, и в частности показания давления, существенно снижаются и даже могут быть исключены.
Данный способ включает стадию поддержания потока отстоявшейся суспензии полимера, выходящего из указанного реактора путем последовательной разгрузки указанного отвода-отстойника.
Настоящее изобретение относится к способу полимеризации для производства дисперсных олефиновых полимеров, заключающемуся в каталитической полимеризации олефинов, например С2-С8-олефинов, в разбавителе, содержащем подвергаемый полимеризации мономер, при этом осуществляют циркуляцию полимеризационной суспензии в петлевом реакторе, в который подают исходный материал и из которого удаляют образованный полимер. Примерами подходящих мономеров являются, но не ограничиваются ими, мономеры, имеющие от 2 до 8 атомов углерода на молекулу, такие как этилен, пропилен, бутилен, пентен, бутадиен, изопрен, 1-гексен и т.п.
Реакция полимеризации может быть осуществлена при температуре от 50 до 120°С, предпочтительно при температуре от 70 до 115°С, более предпочтительно при температуре от 80 до 110°С и при давлении от 20 до 100 бар (от 2000 до 10000 кПа), предпочтительно при давлении от 30 до 50 бар (от 3000 до 5000 кПа), более предпочтительно при давлении от 37 до 45 бар (от 3700 до 4500 кПа).
В предпочтительном воплощении настоящее изобретение подходит, в частности, для полимеризации этилена в разбавителе, представляющем собой изобутан. Подходящая полимеризация этилена включает, но не ограничивается ими, гомополимеризацию этилена, сополимеризацию этилена и более высокомолекулярного 1-олефинового сомономера, такого как 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен или 1-децен. В предпочтительном воплощении настоящего изобретения указанный сомономер представляет собой 1-гексен.
Этилен полимеризуется в жидком разбавителе в присутствии катализатора, возможно сокатализатора, возможно сомономера, возможно водорода и возможно других добавок с образованием полимеризационной суспензии.
Используемый здесь термин полимеризационная суспензия, или суспензия полимера, означает, по существу, многофазную композицию, включающую, по меньшей мере, твердые частицы полимера и жидкую фазу, и допускает наличие третьей фазы (газовой), по меньшей мере, локально присутствующей
- 2 014515 в процессе, причем жидкая фаза является непрерывной фазой. Твердые частицы включают катализатор и полимеризованный олефин, например полиэтилен. Жидкости включают инертный разбавитель, такой как изобутан, с растворенным мономером, таким как этилен, и возможно один или более сомономеров, агентов контроля молекулярной массы, таких как водород, антистатических агентов, присадок, предохраняющих от порчи, поглотителей и других технологических добавок.
Подходящие разбавители (в противоположность растворителям или мономерам) общеизвестны в данной области и включают углеводороды, которые инертны или, по меньшей мере, по существу инертны и являются жидкостями в реакционных условиях. Подходящие углеводороды включают изобутан, н-бутан, пропан, н-пентан, изопентан, неопентан, изогексан и н-гексан, причем предпочтительным является изобутан.
Подходящие катализаторы общеизвестны в данной области. Примерами подходящих катализаторов являются, но не ограничиваются ими, оксид хрома, например нанесенный на диоксид кремния, металлоорганические катализаторы, в том числе катализаторы, известные в данной области как катализаторы Циглера или Циглера-Натта, металлоценовые катализаторы и т.п. Используемый здесь термин сокатализатор относится к веществам, которые могут быть использованы совместно с катализатором для повышения активности катализатора во время реакции полимеризации.
Циркуляция полимеризационной суспензии поддерживается в петлевом реакторе, включающем вертикальные трубчатые секции с рубашкой, соединенные коленчатыми патрубками. Тепло полимеризации может быть отведено посредством охлаждения воды, циркулирующей в рубашке реактора. Указанная полимеризация может быть осуществлена в одно-, или двух-, или более петлевых реакторах, которые можно использовать параллельно или последовательно. Указанные реакторы работают полностью в жидкостном режиме. При последовательном использовании они могут быть соединены с помощью таких средств, как, например, один или более отводов-отстойников первого реактора.
Полученный полимер выгружают согласно способу по изобретению из петлевого реактора вместе с некоторым количеством разбавителя через два или более отвода-отстойника, в которых содержание твердого вещества увеличено относительно его концентрации в корпусе реактора.
Последовательная выгрузка включает также ситуации, когда указанные отводы-отстойники могут разгружаться попеременно или одновременно.
Установка для полимеризации по настоящему изобретению очень полезна для получения бимодальных полимеров, предпочтительно бимодального полиэтилена. Она схематически представлена на фиг. 1.
Реактор первого технологического участка (1) оснащен охлаждающей рубашкой (11) и циркуляционным насосом (15). Мономер и возможный сомономер вводят соответственно по линии (18), по потоку ниже циркуляционного насоса, катализатор вводят по линии (17), по потоку выше циркуляционного насоса, и полимерный продукт выгружают по транспортировочной линии (16) по потоку выше циркуляционного насоса и направляют по байпасной линии (10), соединенной с реактором второго технологического участка (2). Реактор второго технологического участка тоже оснащен охлаждающей рубашкой (21) и циркуляционным насосом (25). Дополнительное количество мономера вводят в реактор второго технологического участка через линию (28) по потоку ниже циркуляционного насоса (25).
Полимерный продукт выгружают из реактора второго технологического участка предпочтительно через два или более отвода-отстойника (26) и направляют по линии (30) в резервуар (40) мгновенного испарения для разделения твердого содержимого и образовавшегося пара. Образовавшийся пар содержит непрореагировавший или не полностью прореагировавший мономер, разбавитель и сомономеры. В настоящем изобретении предпочтительный мономер представляет собой этилен или пропилен, более предпочтительно этилен, инертный разбавитель представляет собой алифатический углеводород, предпочтительно изобутан и сомономер представляет собой альфа-олефин, имеющий от 4 до 8 атомов углерода, предпочтительно гексен. Таким образом, конденсированный пар содержит главным образом этилен, изобутан и гексен. Твердый продукт, извлеченный из резервуара мгновенного испарения, предпочтительно представляет собой полиэтилен или полипропилен, более предпочтительно полиэтилен. Его сушат и складируют.
После сжатия пар затем направляют по линии (41) в разделительную установку для разделения и возвращения в процесс. Разделительная установка схематически представлена на фиг. 2. Обработка включает стадию дистилляции для очистки газов, выходящих из резервуара мгновенного испарения; эта секция состоит по меньшей мере из двух колонн для осуществления разделения мономера, сомономера и разбавителя;
стадию возвращения в процесс, специально разработанную для отдельного возврата в цикл мономера, предпочтительно этилена (установка рекуперации этилена).
Газ, выходящий из резервуара мгновенного испарения (ИР), содержит в основном водород, мономер, разбавитель и сомономер. Таким образом, в предпочтительном воплощении согласно настоящему изобретению он содержит водород, этилен, изобутан и гексен. Их очищают на дистилляционной колонне.
- 3 014515
Сначала газ подвергают сжатию в компрессоре С1 обычно при давлении от примерно 1,3 бар до примерно 16 бар (от примерно 130 кПа до примерно 1600 кПа).
Затем его направляют в дистилляционную колонну Т1 для извлечения тяжелых продуктов, где указанные тяжелые продукты отбирают из нижней части колонны через боковой отвод. Отбираемый поток имеет высокое содержание сомономера. Его охлаждают и направляют в уравнительный резервуар (У1) для возвращаемого в процесс сомономера, откуда его после сушки нагнетают в реактор. Для поддержания уровня чистоты гексена примерно 90% периодически извлекают другие тяжелые продукты.
Продукты из верхней части колонны направляют во вторую дистилляционную колонну Т2 вместе со свежим разбавителем.
Продукт, отобранный из нижней части колонны, представляет собой чистый разбавитель и не содержит водород или мономер. Этот продукт охлаждают и складируют в уравнительном резервуаре (У2), откуда его после сушки нагнетают в реактор. Он пригоден для разбавления катализатора.
Продукты, выходящие из верхней части колонны, конденсируют охлаждающей водой и затем в теплообменнике, который охлаждается разбавителем при пониженном давлении до температуры около 0°С. Неконденсируемые продукты, содержащие мономер, следы этана и азот, сушат и направляют в установку выделения этилена.
В наилучшем режиме согласно настоящему изобретению этилен возвращают назад в реактор любого одного технологического участка или в реакторы обоих технологических участков по ходу потока ниже циркуляционного насоса, изобутан возвращают назад в реактор любого одного технологического участка или в реакторы обоих технологических участков по ходу потока выше циркуляционного насоса и гексен, возможно, возвращают назад только в реактор одного технологического участка по ходу потока ниже циркуляционного насоса.
В предпочтительном воплощении согласно настоящему изобретению мономер представляет собой этилен. Сомономер представляет собой гексен, и его возвращают в реактор любого одного технологического участка. Эту конфигурацию используют для получения бимодального полиэтилена. В одной конфигурации гексен подают в реактор первого технологического участка для обеспечения получения высокомолекулярной фракции полимера, а водород подают в реактор второго технологического участка для получения низкомолекулярной фракции полимера. Альтернативно, можно использовать обратную конфигурацию, где водород подают в реактор первого технологического участка для получения низкомолекулярной фракции полимера, а гексен подают в реактор второго технологического участка для обеспечения получения высокомолекулярной фракции полимера.
Альтернативно, в обоих реакторах можно использовать одинаковые условия для получения ложных мономодальных полимеров, описанных, например, в ЕР-А-905146. В этом случае гексен можно возвращать назад в реакторы обоих технологических участков.
Таким образом, разделительная установка является существенным признаком настоящего изобретения, так как она гарантирует все преимущества сдвоенной петлевой технологии.
В предпочтительном воплощении согласно настоящему изобретению технологический участок с одиночным реактором и 6 отводами-отстойниками трансформируют в технологический участок со сдвоенным реактором, где на первом технологическом участке два отвода, а на втором технологическом участке 4 отвода. В воплощении, представленном на фиг. 3, соединительные сегменты АВ и СБ реактора существующего технологического участка блокируют и заменяют соединениями АБ и ВС. Реактор первого технологического участка имеет максимум такую же производительность, как и реактор второго технологического участка, предпочтительно имеет производительность меньше, чем производительность реактора второго технологического участка.
Технологический участок с реактором, оснащенный разгрузочным элементом, состоящим предпочтительно из одного или более отводов-отстойников, становится вторым технологическим участком с реактором. Циркуляционное устройство, предпочтительно циркуляционный насос, подсоединяют к указанному второму технологическому участку с реактором, предпочтительно как можно дальше от разгрузочного элемента.
Каталитическая система должна подаваться в реактор первого технологического участка. Поэтому при необходимости направление подачи катализатора должно быть изменено.
Транспортировочную систему устанавливают между двумя технологическими участками с реакторами, чтобы транспортировать полимерный продукт из участка 1 в участок 2. Система транспортирования может быть непрерывной или периодической, и в последнем случае она оснащена отводамиотстойниками. Предпочтительная система согласно настоящему изобретению описана, например, в \УО 05/080444. В наиболее предпочтительном воплощении согласно настоящему изобретению транспортировочная линия соединена с байпасной линией, которая соединена со вторым петлевым реактором, как показано на фиг. 4. Байпасная линия (10) связывает две точки реактора второго технологического участка (2) альтернативным путем с другим временем прохождения, чем время прохождения основным путем. Она полностью описана в ЕР-А-1542793. Транспортировочная линия (3) собирает полимерный продукт из реактора первого технологического участка (1) и вводит его в байпасную линию, соединенную с реактором второго технологического участка.
- 4 014515
Предпочтительно отводы снабжены рубашками с охлаждающей жидкостью.
Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно легко осуществляется на базе существующего технологического участка с реактором. Комплекс установленного по ходу потока оборудования точно вписывается в пространство, производительность остается неизменной, и стоимость минимальна.
В ситуации, когда в отличие от этого присоединяют новую реакторную установку, ее необходимо присоединять по потоку выше существующей установки, чтобы сохранить неизменным комплекс оборудования, расположенный ниже по ходу потока. Производительность существующего реактора остается неизменной, но не весь объем нового технологического участка со сдвоенным реактором используется на полную мощность.
Примеры
Пример 1. Дистилляционная колонна.
Колонна для тяжелых продуктов Колонна для легких продуктов
Подача (кг/ч) 12600 11650
Состав (мае. %) ПС4+1С4 С2= С6= 84 10 6 90,6 9,4 следы
Температура (°С) 98 70
Давление (бар изб.) (кПа) 15(1500) 13,6 (1360)
Нижняя часть колонны
Температура (°С) 175 88
Съем (кг/ч) (гексен) 530 (изобутен) 9650
Расход пара (кг/ч) 650 400
Верхняя часть колонны
Температура (°С) 75 30
Расход флегмы (кг/ч) 7700 9800
Давление (бар изб.) (кПа) 14,5 (1450) 13,5 (1350)
Кубовые остатки из колонны для легких продуктов явно не содержат сомономер. Поэтому сомономер, отбираемый из нижней части колонны для тяжелых продуктов, можно подавать в реактор любого технологического участка для получения полимера с бимодальным молекулярно-массовым распределением.
Пример 2. Присоединение технологического участка с реактором впереди существующего техноло гического участка с реактором.
Существующий технологический участок с реактором имеет следующие характеристики:
Емкость реактора 37 м3
Количество отводов-отстойников 4
Диаметр реактора 500 мм
Производительность полимера 12 т/ч
Скорость циркуляции 10,6 м/с
Концентрация этилена 8 мас.%
Температура 92,5°С
Мощность циркуляционного насоса 380 кВт
Впереди этого технологического участка с реактором был присоединен другой технологический участок с реактором. Реактор имеет следующие характеристики:
Емкость реактора 19 м3
Диаметр реактора 500 мм
Производительность полимера 5 т/ч
Скорость циркуляции 10 м/с
Концентрация этилена 8 мас.%
Температура 92°С
Концентрация твердых частиц 40%
Конечная система с реакторами имеет следующие характеристики:
Производительность второго реактора после присоединения реактора впереди 7 т/ч
Общая производительность 12 т/ч
Концентрация твердого материала в реакторе 45%
Концентрация твердого материала в отводах-отстойниках 54%
Скорость циркуляции 10 м/с

Claims (3)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ трансформирования технологического участка с одинарным реактором и по меньшей мере 6 коленами в технологический участок со сдвоенным реактором, в котором:
а) реконструируют соединение между вертикальными отводами с получением двух технологических участков с отдельными реакторами, где реактор первого технологического участка меньше реактора второго технологического участка или такой же, как реактор второго технологического участка;
б) присоединяют насос ко второму отделенному технологическому участку с реактором;
в) присоединяют неразрывную транспортировочную линию для транспортирования продукта из реактора первого технологического участка в реактор второго технологического участка и
г) для направления полимерного продукта из реактора первого технологического участка в реактор второго технологического участка связывают их транспортировочной линией, соединенной с байпасной линией, установленной на реакторе второго технологического участка;
где трансформируемый технологический участок с одинарным реактором оснащен резервуаром мгновенного испарения для отделения твердого полимерного продукта от образовавшегося пара и системой по меньшей мере из двух разделительных колонн, обеспечивающих разделение пара на мономер, разбавитель и сомономер.
2. Способ по п.1, где реактор первого технологического участка имеет производительность меньше, чем производительность реактора второго технологического участка.
3. Способ по п.1 или 2, где технологический участок с одиночным реактором и 6 коленами трансформируют в технологический участок со сдвоенным реактором, блокируя соединительные сегменты АВ и СИ трансформируемого реактора технологического участка и вводя в действие соединения ΑΌ и ВС, формируя, таким образом, технологический участок с реактором, имеющим 2 колена, перед технологическим участком с реактором, имеющим 4 колена.
EA200801880A 2006-02-24 2007-02-21 Способ трансформирования петлевого реактора EA014515B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06110380A EP1825910A1 (en) 2006-02-24 2006-02-24 Method for transforming a loop reactor
PCT/EP2007/051659 WO2007096380A1 (en) 2006-02-24 2007-02-21 Method for transforming a loop reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200801880A1 EA200801880A1 (ru) 2009-06-30
EA014515B1 true EA014515B1 (ru) 2010-12-30

Family

ID=37769375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200801880A EA014515B1 (ru) 2006-02-24 2007-02-21 Способ трансформирования петлевого реактора

Country Status (13)

Country Link
US (2) US8710161B2 (ru)
EP (2) EP1825910A1 (ru)
JP (1) JP5220621B2 (ru)
KR (1) KR101176386B1 (ru)
CN (1) CN101378832B (ru)
AT (1) ATE432768T1 (ru)
DE (1) DE602007001226D1 (ru)
DK (1) DK1933976T3 (ru)
EA (1) EA014515B1 (ru)
ES (1) ES2327794T3 (ru)
HU (1) HU230794B1 (ru)
PT (1) PT1933976E (ru)
WO (1) WO2007096380A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1825910A1 (en) * 2006-02-24 2007-08-29 Total Petrochemicals Research Feluy Method for transforming a loop reactor
US8871886B1 (en) 2013-05-03 2014-10-28 Chevron Phillips Chemical Company Lp Polymerization product pressures in olefin polymerization
US8344078B2 (en) 2010-05-21 2013-01-01 Chevron Phillips Chemical Company Lp Continuous take off technique and pressure control of polymerization reactors
DK2454291T3 (da) * 2010-07-30 2013-01-07 Total Res & Technology Feluy Fremgangsmåde til fremstilling af polyolefiner
US9238698B2 (en) 2012-10-31 2016-01-19 Chevron Phillips Chemical Company Lp Pressure management for slurry polymerization
US20140140894A1 (en) 2012-11-20 2014-05-22 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Polyolefin production with multiple polymerization reactors
US9096694B1 (en) * 2014-01-20 2015-08-04 Chevron Phillips Chemical Company Lp Monomer/diluent recovery
EP3774930B1 (en) * 2018-06-21 2021-10-20 Basell Polyolefine GmbH Suspension process for preparing ethylene copolymers in a reactor cascade
EP4372016A1 (en) * 2022-11-18 2024-05-22 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Olefin polymerization process comprising the use of an antistatic composition

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996018662A1 (en) * 1994-12-16 1996-06-20 Borealis Polymers Oy Process for preparing polyethylene
WO2003074167A1 (en) * 2002-02-28 2003-09-12 Exxonmobile Chemical Patents Inc. Continuous slurry polymerization process in a loop reactor
WO2004024311A1 (en) * 2002-09-16 2004-03-25 Chevron Phillips Chemical Company Lp Process and system for removing heavies from diluent recycled to a slurry polymerization reactor
EP1591459A1 (en) * 2004-04-29 2005-11-02 Borealis Technology Oy Process and apparatus for producing olefin polymers
US20050272891A1 (en) * 2004-02-13 2005-12-08 Atofina Research S.A. Double loop technology
WO2006003144A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-12 Total Petrochemicals Research Feluy Polymerization reactors with a by-pass line

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200200081A3 (ru) * 1998-05-18 2002-10-31 Эксон Кемикэл Пейтентс Инк. Способ получения полимера (варианты)
EP1195388A1 (en) * 2000-10-04 2002-04-10 ATOFINA Research Process for producing bimodal polyethylene resins
CN100494237C (zh) * 2004-02-13 2009-06-03 托塔尔石油化学产品研究弗品公司 催化剂粒度
EP1563898A1 (en) * 2004-02-13 2005-08-17 Total Petrochemicals Research Feluy Olefin polymerization process with optimized product discharge
EP1825910A1 (en) * 2006-02-24 2007-08-29 Total Petrochemicals Research Feluy Method for transforming a loop reactor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996018662A1 (en) * 1994-12-16 1996-06-20 Borealis Polymers Oy Process for preparing polyethylene
WO2003074167A1 (en) * 2002-02-28 2003-09-12 Exxonmobile Chemical Patents Inc. Continuous slurry polymerization process in a loop reactor
WO2004024311A1 (en) * 2002-09-16 2004-03-25 Chevron Phillips Chemical Company Lp Process and system for removing heavies from diluent recycled to a slurry polymerization reactor
US20050272891A1 (en) * 2004-02-13 2005-12-08 Atofina Research S.A. Double loop technology
EP1591459A1 (en) * 2004-04-29 2005-11-02 Borealis Technology Oy Process and apparatus for producing olefin polymers
WO2006003144A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-12 Total Petrochemicals Research Feluy Polymerization reactors with a by-pass line

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080097998A (ko) 2008-11-06
EP1933976A1 (en) 2008-06-25
CN101378832A (zh) 2009-03-04
ES2327794T3 (es) 2009-11-03
CN101378832B (zh) 2011-12-28
US8710161B2 (en) 2014-04-29
DE602007001226D1 (de) 2009-07-16
EP1825910A1 (en) 2007-08-29
WO2007096380A1 (en) 2007-08-30
HUP0800389A2 (en) 2008-12-29
HU230794B1 (hu) 2018-05-28
JP5220621B2 (ja) 2013-06-26
PT1933976E (pt) 2009-08-25
US8822609B2 (en) 2014-09-02
EP1933976B1 (en) 2009-06-03
HUP0800389A3 (en) 2012-09-28
US20140163182A1 (en) 2014-06-12
DK1933976T3 (da) 2009-10-05
ATE432768T1 (de) 2009-06-15
US20110166302A1 (en) 2011-07-07
EA200801880A1 (ru) 2009-06-30
KR101176386B1 (ko) 2012-08-23
JP2009527615A (ja) 2009-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8822609B2 (en) Method for transforming a single reactor line
JP5091675B2 (ja) 重合方法
KR101197501B1 (ko) 중합 공정으로부터 모노머를 회수하기 위한 공정
KR101222265B1 (ko) 에틸렌의 중합을 위한 방법 및 장치
CA2362693C (en) Diluent slip stream to give catalyst wetting agent
US9394383B2 (en) Monomer/diluent recovery
EP3133089B1 (en) System and method for processing reactor polymerization effluent
RU2610541C2 (ru) Способ дегазации и придания промежуточных свойств частичкам полиолефина, полученным при полимеризации олефинов
RU2628516C2 (ru) Способ
JP6955834B2 (ja) 反応器カスケードにおけるエチレンコポリマーを製造するための懸濁プロセス
RU2464281C2 (ru) Полимеризация в фазе суспензии
RU2653536C2 (ru) Способ полимеризации

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