EA018778B1 - Петлевой реактор, пригодный для полимеризации олефинов, с усовершенствованным средством извлечения продукта - Google Patents
Петлевой реактор, пригодный для полимеризации олефинов, с усовершенствованным средством извлечения продукта Download PDFInfo
- Publication number
- EA018778B1 EA018778B1 EA201000059A EA201000059A EA018778B1 EA 018778 B1 EA018778 B1 EA 018778B1 EA 201000059 A EA201000059 A EA 201000059A EA 201000059 A EA201000059 A EA 201000059A EA 018778 B1 EA018778 B1 EA 018778B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- reactor
- sump
- loop
- specified
- polymer
- Prior art date
Links
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title claims abstract description 41
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 122
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 19
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 claims description 16
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 15
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 16
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 9
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- -1 C 2 -C 8 olefins Chemical class 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 1-decene Chemical compound CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N neopentane Chemical compound CC(C)(C)C CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000002519 antifouling agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003701 inert diluent Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012968 metallocene catalyst Substances 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004260 weight control Methods 0.000 description 1
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
- 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
- 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
- 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
-
- 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
-
- 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
- B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the 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
- 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
- B01J2219/00247—Fouling of the reactor or the process equipment
-
- 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
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S526/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S526/918—Polymerization reactors for addition polymer preparation
-
- 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
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S526/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S526/92—Apparatus for use in addition polymerization processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к петлевому реактору, пригодному для процесса полимеризации олефинов, включающему взаимосвязанные трубы, определяющие путь потока для полимерной суспензии, причем указанная суспензия, по существу, состоит из олефинового реагента, катализатора полимеризации, жидкого разбавителя и твердых частиц олефинового полимера; средства введения олефинового реагента, катализатора полимеризации и разбавителя в указанный реактор; насос, подходящий для поддержания циркуляции полимерной суспензии в указанном реакторе, и единственный отстойник, соединенный с указанным петлевым реактором через: (а) отводной трубопровод, проходящий от указанного реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для удаления указанной полимерной суспензии из указанного реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному реактору, отличающемуся тем, что указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником.
Description
Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям при извлечении полимерной суспензии из реактора суспензионной полимеризации олефинов. Настоящее изобретение также относится к усовершенствованиям при перемещении полимерной суспензии из петлевого реактора полимеризации олефинов в другой петлевой реактор полимеризации олефинов. Настоящее изобретение также относится к петлевому реактору с усовершенствованным средством извлечения продукта.
Уровень техники
Полимеризацию олефинов, такую как полимеризация этилена, часто выполняют в петлевом реакторе с использованием мономера, разбавителя и катализатора и, при необходимости, сомономеров. Полимеризацию обычно осуществляют при суспензионных условиях, при которых продукт обычно состоит из твердых частиц и находится во взвешенном состоянии в разбавителе. Для поддержания эффективного взвешенного состояния полимерных твердых частиц в жидком разбавителе, осуществляют непрерывную циркуляцию суспензии, содержащейся в реакторе, с помощью насоса, причем продукт часто отбирают через несколько отстойников, которые установлены непосредственно на реакторе полимеризации и их периодически загружают и выгружают последовательно для извлечения продукта. Отстаивание в отстойниках используют для увеличения концентрации твердых веществ в суспензии, окончательно извлекаемой в качестве готовой суспензии. Готовую суспензию далее загружают в емкость для мгновенного испарения через трубопроводы мгновенного испарения, где большую часть разбавителя и непрореагировавших мономеров мгновенно испаряют и направляют рециклом. Альтернативно, готовую суспензию можно подавать во второй петлевой реактор, последовательно соединенный с первым петлевым реактором, где можно получать вторую полимерную фракцию. Обычно, когда два реактора, соединенных последовательно, используют таким образом, получаемый полимерный продукт, который включает первую полимерную фракцию, полученную в первом реакторе, и вторую полимерную фракцию, полученную во втором реакторе, обладает бимодальным молекулярно-массовым распределением. Эти технологии нашли международное признание, и таким способом ежегодно производят миллионы тонн этиленовых полимеров.
Оптимального функционирования отстойников достигают, когда количество извлеченного полимера максимизируют по отношению к количеству выходящего потока текучей среды, которое необходимо направлять рециклом, так что можно свести к минимуму затраты на повторную переработку для данной производительности. Обычно эксплуатация установки основана на попытке выгрузки одинакового количества суспензии из всех отстойников, чтобы обеспечить эквивалентное падение давление при выгрузки из каждого отстойника, однако такая эксплуатация может быть далека от оптимальной.
Однако известны различные альтернативные технологии извлечения продукта. Например, в νθ 01/05842 описана установка для извлечения сгущенной суспензии из протекающего потока суспензии в трубопроводе, характеризующаяся каналом в области выпускного отверстия трубопровода, причем выпускное отверстие приспособлено для непрерывного извлечения суспензии.
В ЕР 0891990 описан способ полимеризации олефинов, в котором готовую суспензию извлекают посредством непрерывного отвода продукта, более конкретно, посредством удлиненного полого выступающего элемента, которым снабжен реактор. Указанный полый выступающий элемент находится в непосредственном гидростатическом сообщении с нагреваемым трубопроводом мгновенного испарения и, таким образом, приспособлен для непрерывного удаления готовой суспензии.
В патенте И8 4613484 описан способ и установка для отделения полимера в виде твердых частиц из жидкого разбавителя, включающие использование одного или более накопительных стояков, в которые направляют разбавитель, и отделенный разбавитель направляют рециклом в способ полимеризации.
В ЕР 1564224 описан комплект петлевых реакторов и способ переключения с последовательной на параллельную конфигурацию этих петлевых реакторов, используя трех- или более ходовой клапан, расположенный после регулирующего клапана одного или более отстойников.
Однако описанные выше известные установки и способы имеют тот недостаток, что суспензия, извлекаемая из реактора, все еще содержит большое количество разбавителя и других реагентов, таких как мономер, что подразумевает необходимость последующего отделения указанных компонентов от частиц полимера и повторной обработки с целью повторного использования в реакторе.
В патенте И8 6586537 описан способ, в котором готовую суспензию извлекают посредством гидроциклонного сепаратора, в котором суспензию сгущают с использованием центробежных сил. Этот гидроциклон эксплуатируют с жидким потоком, почти обедненным твердыми веществами, поэтому необходимо жесткое регулирование рабочих условий.
Поэтому целью настоящего изобретения является обеспечение петлевого реактора с улучшенными рабочими условиями. Дополнительной целью изобретения является обеспечение усовершенствованного способа полимеризации, осуществляемого в петлевом реакторе, где полимерную суспензию эффективно извлекают из указанного реактора. Другой целью изобретения является обеспечение усовершенствованного способа, в котором оптимизируют эффективность отстаивания полимерной суспензии и ее последующей выгрузки. Другой целью настоящего изобретения является повышение пропускной способности реактора путем обеспечения стабильных рабочих условий. Другой целью настоящего изобретения явля
- 1 018778 ется увеличение массового процентного содержания (мас.%) твердого полимера в полимеризационной суспензии, циркулирующей в зоне полимеризации петлевого реактора.
Краткое описание изобретения
В первом аспекте настоящее изобретение относится к петлевому реактору, пригодному для способа полимеризации олефинов, включающему: взаимосвязанные трубы, определяющие путь потока для полимерной суспензии, причем указанная суспензия состоит по существу из олефинового реагента, катализатора полимеризации, жидкого разбавителя и твердых частиц олефинового полимера, средства введения олефинового реагента, катализатора полимеризации и разбавителя в указанный реактор, насос, подходящий для поддержания циркуляции полимерной суспензии в указанном реакторе, и единственный отстойник, косвенно соединенный с указанным реактором.
Используемый здесь термин косвенно соединенный означает, что между трубой реактора и отстойником для их взаимного соединения обеспечен промежуточный соединительный трубопровод или труба, называемый здесь отводной трубопровод, где указанный отводной трубопровод скомпонован для извлечения полимерной суспензии из реактора.
Более подробно, настоящее изобретение относится к петлевому реактору, пригодному для способа полимеризации олефинов, включающему: взаимосвязанные трубы, определяющие путь потока для полимерной суспензии, причем указанная суспензия состоит, по существу, из олефинового реагента, катализатора полимеризации, жидкого разбавителя и твердых частиц олефинового полимера, средства введения олефинового реагента, катализатора полимеризации и разбавителя в указанный реактор, насос, подходящий для поддержания циркуляции полимерной суспензии в указанном реакторе, и единственный отстойник, соединенный с указанным петлевым реактором посредством (а) отводного трубопровода, проходящего от указанного реактора к указанному отстойнику и скомпонованного для удаления полимерной суспензии из указанного петлевого реактора и (б) возвратного трубопровода, проходящего от указанного отстойника к указанному реактору, отличающемуся тем, что указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником.
В одном из воплощений указанный возвратный трубопровод скомпонован для удаления разбавителя и/или неотстоявшегося полимера из верха отстойника и для возвращения указанного извлеченного разбавителя и/или неотстоявшегося полимера в реактор.
Используемый здесь термин радиально можно применять для описания позиций или перемещения перпендикулярно продольной оси отстойника.
Использование радиально присоединенного отводного трубопровода обеспечивает возможность радиального введения полимерной суспензии. Посредством этого получают лучшее оседание (отстаивание) полимера, поскольку радиальное введение полимерной суспензии уменьшает или устраняет возмущения отстаиваемого полимера.
В одном из воплощений указанный единственный отстойник соединен с указанным реактором через промежуточное звено, представляющее собой по меньшей мере один соединительный трубопровод (отводной трубопровод), где указанный по меньшей мере один соединительный трубопровод имеет внутренний диаметр, составляющий от 0,14 до 0,3 внутреннего диаметра трубы петлевого реактора. В одном из воплощений указанный отводной трубопровод присоединен в верхней трети указанного единственного отстойника. В другом воплощении настоящего изобретения указанный отводной трубопровод соединен с реактором ниже по потоку от насоса и указанный возвратный трубопровод соединен с указанным реактором выше по потоку от указанного насоса.
Указанный единственный отстойник может быть любого размера, подходящего для эффективного обеспечения отстаивания полимерной суспензии. Например, указанный единственный отстойник может иметь внутренний диаметр, составляющий от 0,5 до 5,0 внутреннего диаметра труб реактора. В предпочтительном воплощении внутренний диаметр указанного единственного отстойника может составлять по меньшей мере от 0,7 до 2,0, предпочтительно от 0,8 до 1,7 и наиболее предпочтительно от 1,0 до 1,5 внутреннего диаметра труб реактора. В одном из воплощений указанный отстойник обладает поверхностью от 0,002 до 0,200 м2 на тонну/час выработки, предпочтительная поверхность составляет от 0,005 до 0,050 м2 на тонну/час и наиболее предпочтительная поверхность составляет от 0,010 до 0,020 м2 на тонну/час выработки.
Было обнаружено, что применение петлевого реактора по настоящему изобретению, включающего единственный отстойник, определенный выше, не увеличивает частоту засорения выпускного клапана указанного отстойника, однако обеспечивает оптимальную выгрузку продукта в зону извлечения продукта экономичным образом.
Так как реакторы становятся больше, проблемы логистики присутствуют при использовании множества отстойников. По мере того как объем реактора возрастает, требуется большая способность к извлечению. Следовательно, требуемое число отстойников начинает превышать доступное физическое пространство. Настоящее изобретение с использованием единственного отстойника, косвенно соединенного с реактором, преодолевает вышеупомянутую проблему и обеспечивает возможность оптимизированного отстаивания и дополнительной выгрузки полимерной суспензии, отстоявшейся в указанном отстойнике, экономичным образом. Присутствие промежуточного соединительного трубопровода позволя
- 2 018778 ет использовать отстойник большего диаметра по сравнению с трубой реактора. Использование единственного большого отстойника также обеспечивает ряд преимуществ, например, возможность использования меньших соединительных труб для соединения отстойника с реактором. Использование труб уменьшенного диаметра улучшает безопасность на месте. Действительно, использование небольших соединительных труб обеспечивает уменьшенный поток полимера по сравнению с предыдущим уровнем техники, и поэтому допускает лучшее регулирование ситуации в случае таких проблем, как утечка или засорение.
Использование единственного отстойника вместо гидроциклона также позволяет обеспечить намного меньший перепад давления в оборудовании для сгущения и также намного большую гибкость в отношении расхода через оборудование. В случае настоящего отстойника вообще не принимают в расчет центробежные силы для увеличения концентрации суспензии, а рассчитывают только на гравитационные силы. Использование гравитационных сил обеспечивает то преимущество, что перепад давления в оборудовании меньше. Более того, конструкция реактора по настоящему изобретению также более удобная и простая.
Более того, в отличие от гидроциклона, который эксплуатируют с жидким потоком, почти обедненным твердыми веществами, настоящее изобретение обеспечивает большую гибкость в расходе суспензии, проходящей через отстойник, и поэтому не вызывает необходимости регулирования жидкого потока. Отстойник по настоящему изобретению также дешевле при сооружении и более надежный в эксплуатации. Отстойник по настоящему изобретению также можно использовать в качестве перепускного трубопровода реактора, в соответствии с требуемыми рабочими условиями.
Во втором аспекте настоящее изобретение относится к комплекту петлевых реакторов, подходящих для полимеризации олефинов, включающему по меньшей мере два петлевых реактора, где первый и второй петлевые реакторы соединены последовательно через единственный отстойник первого реактора, отличающемуся тем, что указанный отстойник косвенно соединен с указанным первым реактором.
Более подробно, настоящее изобретение обеспечивает комплект петлевых реакторов, подходящих для полимеризации олефинов, включающий по меньшей мере два петлевых реактора, где первый и второй петлевые реакторы соединены последовательно через единственный отстойник первого реактора, отличающееся тем, что указанный отстойник соединен с указанным первым петлевым реактором через (а) отводной трубопровод, проходящий от указанного первого реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для извлечения указанной полимерной суспензии из указанного первого реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному первому реактору, где указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником.
Настоящее изобретение обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с предшествующим уровнем техники, включающих значительное увеличение максимальной концентрации мономера в жидкой среде петлевого реактора, что таким образом увеличивает пропускную способность реактора; минимизирование количества оборудования, например, единственный отстойник вместо множества отстойников; значительное увеличение массовой доли твердого полимера в полимеризационной суспензии. Два или более петлевых реактора согласно изобретению, используемые последовательно, позволяют обеспечить оптимизированную транспортировку отстоявшейся суспензии из указанного единственного отстойника в следующий петлевой реактор. При использовании единственного отстойника, скомпонованного настоящим образом, из первого реактора во второй реактор переносят меньше разбавителя и больше полимера.
В третьем аспекте настоящее изобретение относится к способу полимеризации с получением олефиновых полимеров в петлевом реакторе, включающему стадии введения в петлевой реактор одного или более олефиновых реагентов, катализаторов полимеризации и разбавителей при обеспечении циркуляции указанных реагентов, катализаторов и разбавителей; полимеризацию указанных одного или более олефиновых реагентов с получением полимерной суспензии, включающей, по существу, жидкий разбавитель и твердые частицы олефинового полимера, причем указанный способ дополнительно включает один или более циклов осуществления следующих операций: (а) извлечения части суспензии из секции указанного реактора, (б) введения полимерной суспензии в единственный отстойник, (в) обеспечения возможности отстаивания указанной полимерной суспензии в указанном единственном отстойнике и (г) извлечения неотстоявшейся полимерной суспензии из верхней зоны указанного отстойника и направление рециклом извлеченной неотстоявшейся полимерной суспензии в петлевой реактор, и/или в то же время (д) выгрузки отстоявшейся полимерной суспензии из нижней зоны указанного единственного отстойника за пределы реактора, в зону извлечения продукта или в другой реактор. Способ согласно настоящему изобретению дополнительно включает стадию введения полимерной суспензии радиально в указанный единственный отстойник.
Более конкретно, настоящее изобретение обеспечивает способ полимеризации с получением олефиновых полимеров в петлевом реакторе, включающий стадии: введения в петлевой реактор одного или более олефиновых реагентов, катализаторов полимеризации и разбавителей при обеспечении циркуляции указанных реагентов, катализаторов и разбавителей; полимеризацию указанного одного или более олефиновых реагентов с получением полимерной суспензии, включающей, по существу, жидкий разбавитель и твердые частицы олефинового полимера, причем указанный способ дополнительно включает
- 3 018778 один или более циклов проведения следующих операций: (а) извлечения части суспензии из секции указанного реактора, (б) введения полимерной суспензии радиально в единственный отстойник через отводной трубопровод, проходящий от указанного реактора к указанному отстойнику, (в) обеспечения возможности отстаивания указанной полимерной суспензии в указанном единственном отстойнике и (г) извлечения неотстоявшейся полимерной суспензии из верхней зоны указанного отстойника и направление рециклом извлеченной неотстоявшейся полимерной суспензии в петлевой реактор через возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному реактору, и/или в то же время (д) выгрузки отстоявшейся полимерной суспензии из нижней зоны указанного единственного отстойника за пределы реактора, в зону извлечения продукта или в другой реактор.
Неожиданно было обнаружено, что применение петлевых реакторов и способов полимеризации согласно настоящему изобретению обеспечивает возможность эксплуатации указанных реакторов при более высокой концентрации твердых веществ. Следовательно, возможны концентрации больше 40 мас.% в соответствии с этим изобретением. При использовании последовательно соединенных реакторов согласно изобретению, можно оптимизировать перемещение отстоявшейся суспензии из указанного единственного отстойника в следующий петлевой реактор экономичным способом.
Настоящее изобретение дополнительно подробно описано ниже. Описание представлено только в качестве примера и не ограничивает изобретение. Ссылочные номера относятся к прилагаемым чертежам.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен схематический вид в перспективе петлевого реактора согласно воплощению настоящего изобретения.
На фиг. 2 представлен схематический вид поперечного сечения отстойника и клапана петлевого реактора по фиг. 1, показывающий отстаивание полимерной суспензии в этом отстойнике.
Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение двух петлевых реакторов по фиг. 1, последовательно соединенных согласно воплощению настоящего изобретения.
Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение петлевого реактора по фиг. 1, соединенного последовательно с обычным петлевым реактором, в другом воплощении настоящего изобретения.
На фиг. 5 представлен схематический вид сверху отстойника по фиг. 2.
Подробное описание изобретения
Это изобретение относится к петлевым реакторам, подходящим для способа полимеризации олефинов с использованием разбавителя с получением готовой суспензии полимера и разбавителя. Петлевой реактор согласно изобретению, в частности, подходит для способов полимеризации, в которых образуют выходящий поток полимеризации, который представляет собой суспензию твердых частиц полимера, взвешенных в жидкой среде, обычного разбавителя реакции и непрореагировавших мономеров.
Настоящее изобретение применимо к любому способу, в котором получают выходящий поток, включающий суспензию твердых полимерных частиц, взвешенных в жидкой среде, включающей разбавитель и непрореагировавший мономер. Такие реакционные способы включают способы, которые стали известны в уровне техники как полимеризация с образованием частиц.
Настоящее изобретение особенно пригодно для способа полимеризации для изготовления олефиновых полимеров в виде частиц, заключающегося в каталитической полимеризации олефинов, таких как С2-С8 олефины, в разбавителе, содержащем мономер, предназначенный для полимеризации, причем полимеризационная суспензия циркулирует в петлевом реакторе, в который подают исходный материал и из которого извлекают образованный полимер. Примеры подходящих мономеров включают, но не ограничиваются перечисленным, мономеры, содержащие от 2 до 8 атомов углерода на молекулу, такие как этилен, пропилен, бутилен, пентен, бутадиен, изопрен, 1-гексен и подобные вещества.
Реакцию полимеризации можно выполнять при температуре от 50 до 120°С, предпочтительно при температуре от 70 до 115°С, наиболее предпочтительно при температуре от 80 до 110°С и при давлении от 2 до 10 МПа (от 20 до 100 бар), предпочтительно при давлении от 3 до 5 МПа (от 30 до 50 бар), более предпочтительно при давлении от 3,7 до 4,5 МПа (от 37 до 45 бар).
В предпочтительном воплощении настоящее изобретение особенно подходит для полимеризации этилена в изобутановом разбавителе. Подходящая полимеризация этилена включает, но не ограничена этим, гомополимеризацию этилена, сополимеризацию этилена и высших 1-олефиновых сомономеров, таких как 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен или 1-децен. В одном из воплощений настоящего изобретения указанный сомономер представляет собой 1-гексен. В другом воплощении настоящее изобретение описано в показателях полимеризации этилена для производства бимодального полиэтилена (ПЭ). Бимодальный полиэтилен означает ПЭ, который производят с использованием двух реакторов, которые соединены друг с другом последовательно.
Этилен полимеризуют в жидком разбавителе в присутствии катализатора, при необходимости, сокатализатора, при необходимости, сомономера, при необходимости, водорода и, при необходимости, других добавок, получая таким образом полимеризационную суспензию.
Используемый здесь термин полимеризационная суспензия или полимерная суспензия или суспензия означает, по существу, многофазную композицию, включающую, по меньшей мере, твердые
- 4 018778 полимерные частицы и жидкую фазу, и допускающую возможность, по меньшей мере, локального присутствия в способе третьей фазы (газа), причем жидкая фаза является непрерывной фазой. Твердые вещества включают катализатор и полимеризованный олефин, такой как полиэтилен. Жидкости включают инертный разбавитель, такой как изобутан, с растворенным мономером, таким как этилен, и, при необходимости, один или более сомономеров, агенты, регулирующие молекулярную массу, такие как водород, антистатические агенты, препятствующие обрастанию агенты, акцепторы радикалов и другие технологические добавки.
Подходящие разбавители хорошо известны в уровне техники и включают углеводороды, которые являются инертными, или по меньшей мере по существу инертными, и жидкими при реакционных условиях. Подходящие углеводороды включают изобутан, н-бутан, пропан, н-пентан, изопентан, неопентан, изогексан и н-гексан, причем предпочтительным является изобутан.
Подходящие катализаторы хорошо известны в технике. Примеры подходящих катализаторов включают, но не ограничиваются перечисленным, оксид хрома, например, нанесенный на диоксид кремния, металлоорганические катализаторы, включая известные в технике катализаторы Циглера и ЦиглераНатта, металлоценовые катализаторы и подобные вещества. Используемый здесь термин сокатализатор означает материалы, которые можно использовать в сочетании с катализатором, чтобы улучшить активность катализатора в течение реакции полимеризации.
На фиг. 1 представлен единственный петлевой реактор 1 согласно одному воплощению изобретения, состоящий из взаимосвязанных труб 7. Следует понимать, что, хотя петлевой реактор А показан с шестью вертикальными трубами, указанный петлевой реактор А может быть снабжен меньшим или большим количеством труб, например, 4 или более трубами, например от 4 до 20 вертикальными трубами. Вертикальные секции отрезков труб 7 предпочтительно снабжены теплообменными рубашками 8. Теплоту полимеризации можно извлекать посредством охлаждающей воды, циркулирующей в этих рубашках 8 реактора.
Реагенты, такие как разбавитель, мономер, при необходимости, сомономеры и реакционные добавки, можно вводить в реактор 1 через трубопровод 3. Катализатор, при необходимости, в сочетании с сокатализатором или активирующим агентом, можно вводить в реактор 1 через соединительный канал 20. В предпочтительном воплощении катализаторы вводят непосредственно выше по потоку от циркуляционного насоса, а разбавитель, мономер, при необходимости, сомономеры и реакционные добавки вводят непосредственно ниже по потоку от циркуляционного насоса.
Осуществляют направленную циркуляцию полимеризационной суспензии через петлевой реактор 1, как показано стрелками 6, посредством одного или более насосов, таких как осевой насос 2. Насос можно приводить в действие посредством электродвигателя 5. Используемый здесь термин насос включает любое компрессионное устройство, увеличивающее давление жидкой среды посредством, например, поршня или набора вращающихся лопастей 4.
Реактор 1 дополнительно снабжен единственным отстойником 9, косвенно соединенным с петлевым реактором 1. Указанный отстойник 9 соединен с указанным петлевым реактором 1 через отводной трубопровод 11, проходящий от указанного реактора 1 к указанному отстойнику 9, и возвратный трубопровод 12, проходящий от указанного отстойника 9 к указанному реактору 1. В одном из воплощений настоящего изобретения отводной трубопровод 11 соединен с реактором ниже по потоку от насоса 2, а указанный возвратный трубопровод 12 присоединен к трубе 7 указанного реактора выше по потоку от указанного насоса 2.
Указанный отводной трубопровод 11 скомпонован для транспортировки полимерной суспензии из реактора в отстойник. Указанный отводной трубопровод 11 может быть прямым или изогнутым, или может быть выполнен из прямых и изогнутых отрезков, например, где прямые отрезки соединены друг с другом посредством одного или более колен. В одном из воплощений указанный отводной трубопровод 11 состоит из трех прямых труб, соединенных друг с другом посредством двух колен, причем один конец трубопровода соединен с трубой 7 реактора, а второй конец соединен с отстойником 9. Предпочтительно внутренний диаметр указанного отводного трубопровода 11 составляет примерно от 0,14 до 0,3 внутреннего диаметра трубы петлевого реактора, более предпочтительно, от 0,15 до 0,25 внутреннего диаметра трубы реактора, более предпочтительно, от 0,16 до 0,25 внутреннего диаметра трубы реактора, еще более предпочтительно, от 0,20 до 0,25 внутреннего диаметра трубы реактора. Например, для реактора с трубами внутреннего диаметра примерно от 500 до 700 мм, внутренний диаметр указанного отводного трубопровода 11 может составлять от 101,6 до 122,4 мм. В частности, для реактора с трубами внутреннего диаметра 610 мм (24 дюйма) внутренний диаметр указанного отводного трубопровода 11 может составлять от 101 до 152 мм (от 4 до 6 дюймов), предпочтительно, 152 мм (6 дюймов).
Указанный возвратный трубопровод 12 может быть прямым или изогнутым или может быть выполнен из прямых и изогнутых отрезков, например, где прямые отрезки соединены друг с другом посредством одного или более колен. В одном воплощении указанный возвратный трубопровод является прямым. В одном из воплощений указанный возвратный трубопровод 12 скомпонован для извлечения неотстоявшейся полимерной суспензии из верхней зоны указанного отстойника 9 и направления ее рециклом в указанный реактор. Используемый здесь термин неотстоявшаяся полимерная суспензия отно
- 5 018778 сится к полимерной суспензии, включающей разбавитель, содержащий примерно от 5 до 55% частиц полимера, например от 10 до 55%, например от 20 до 55%, например от 30 до 55%. Предпочтительно внутренний диаметр указанного возвратного трубопровода 12 составляет примерно от 0,14 до 0,3 внутреннего диаметра трубы петлевого реактора, более предпочтительно от 0,15 до 0,25 внутреннего диаметра трубы реактора, более предпочтительно от 0,16 до 0,25 внутреннего диаметра трубы реактора, еще более предпочтительно от 0,20 до 0,25 внутреннего диаметра от трубы реактора.
Отстойник 9 может быть снабжен клапаном извлечения продукта или выпускным клапаном 13. Выпускной клапан 13 может быть клапаном любого типа, который может обеспечить возможность непрерывной или периодической выгрузки полимерной суспензии, когда он полностью открыт. Можно подходящим образом использовать угловой клапан или шаровые клапаны. Например, клапан может иметь такую конструкцию, которая препятствует накоплению или осаждению твердого вещества на теле клапана. Однако тип и конструкция выпускного клапана могут быть выбраны специалистом в соответствии с потребностью. Часть или содержимое всего отстойника выгружают при каждом открытии выпускного клапана. Полимерную суспензию, отстоявшуюся в отстойнике 9, можно переносить посредством одного или более трубопроводов 10 для извлечения продукта, например, в зону извлечения продукта.
Хотя здесь не показано, разбавитель можно вводить непосредственно в отстойник 9 посредством трубопровода дополнительной подачи разбавителя. В одном воплощении указанный трубопровод дополнительной подачи разбавителя может быть обеспечен в нижней части отстойника 9. Использование трубопровода дополнительной подачи разбавителя позволяет уменьшить количество мономеров и сомономеров, извлекаемых из реактора.
Полимерную суспензию извлекают из указанного реактора 1 в указанный единственный отстойник 9 из отводного трубопровода 11, который может быть соединен с трубой 7 непосредственно ниже по потоку от насоса 2, а неотстоявшуюся суспензию направляют в реактор полимеризации через возвратный трубопровод 12, который может быть соединен с трубой 7 непосредственно выше по потоку от насоса 2, так, чтобы обеспечить наибольший возможный перепад давления. Например, указанный отстойник 9 может быть соединен с нижним коленом реактора через указанные отводной трубопровод 11 и возвратный трубопровод 12. Указанный отстойник может быть присоединен в различных позициях указанного реактора при условии создания перепада давления. Давление является самым высоким после насоса и затем снижается до достижения минимума непосредственно перед насосом. В другом воплощении насос можно установить на возвратный трубопровод 12, который тогда может быть присоединен в любом месте к реактору.
Более того, если это целесообразно, часть или весь отстойник можно дополнительно изолировать и снабдить охлаждающей рубашкой или подобным устройством.
На фиг. 2 показано схематическое поперечное сечение отстойника 9 по фиг. 1 с отводным трубопроводом 11, возвратным трубопроводом 12 и клапаном 13. Отстойник 9 включает трубчатую стенку 14, ограничивающую проходящую вверх камеру 15 над клапаном 13.
Размер отстойника предпочтительно определен условиями полимеризации, такими как размер частиц полимера, производительность, концентрация твердого вещества и т.д. Например, для выработки 20 т/ч полимера диаметр отстойника может составлять примерно 0,61 м. В одном воплощении требуемая поверхность отстойника может составлять 0,015 м2 на тонну/час выработки. Например, при выработке 30 т/ч требуется поверхность приблизительно 0,45 м2, что приводит к диаметру 0,76 м.
Примеры подходящих диапазонов для поверхности указанного отстойника могут составлять от 0,002 до 0,200 м2 на тонну/час выработки с предпочтительной поверхностью от 0,005 до 0,050 м2 на тонну/час и наиболее предпочтительной поверхностью от 0,010 до 0,020 м2 на тонну/час выработки. В предпочтительном воплощении внутренний диаметр указанного отстойника составляет от 0,8 до 2 внутреннего диаметра трубы петлевого реактора.
Внутренний диаметр камеры 15 может составлять от 0,30 до 30,05 м. Например, указанный внутренний диаметр может составлять от 0,46 до 0,81 м для производительности 20 т/ч полимера. В другом примере для выработки 40 т/ч полимера указанный внутренний диаметр может составлять от 0,51 до 1,27 м.
Полимерную суспензию 16 извлекают из реактора 1 через отводной трубопровод 11 и ее можно радиально вводить в отстойник 9 через впускное отверстие 18. Впускное отверстие 18, которое является радиальным, может находиться в верхней части отстойника 9, т.е. выше или в средней точке, однако ниже фактического верха отстойника 9. В одном из воплощений указанное впускное отверстие 18 расположено в верхней трети отстойника 9. Впускное отверстие 18 может быть выполнено в любой подходящей форме, например, круглой, прямоугольной, овальной или представлять собой их сочетание. Предпочтительно указанное впускное отверстие 18 имеет круглую форму.
В отличие от гидроциклона, впускное отверстие в отстойнике расположено радиально и центробежные силы не оказывают никакого действия, как показано на фиг. 5. Полимерная суспензия оседает в самой нижней части камеры 15 и постепенно объем отстоявшейся полимерной суспензии 17 поднимается вверх. Хотя самая нижняя часть камеры 15 показана здесь в форме конуса, указанная самая нижняя часть может быть любой подходящей формы, которая обеспечивает возможность эффективного извлечения полимерной суспензии. В одном из воплощений настоящего изобретения указанная самая нижняя
- 6 018778 часть имеет форму конуса. Угол конуса может быть более 45°, предпочтительно более 60° и наиболее предпочтительно составлять 70° относительно горизонтального положения. Диаметр выпускного отверстия может быть любого подходящего размера, который обеспечивает возможность эффективного извлечения отстоявшейся суспензии.
В одном из воплощений отстойник 9, когда он рассчитан на производительность 30 т/ч полиэтилена, может иметь общую длину 2,8 м при длине сужающейся конусообразной части 1 м. Диаметр несужающейся части отстойника может составлять 0,75 м. Отводной трубопровод 11 может иметь внутренний диаметр трубы 0,15 м. Впускное отверстие отводного трубопровода 11 расположено перпендикулярно отстойнику и может быть размещено на отстойнике сбоку, на расстоянии 0,4 м от верха указанного отстойника 9. Концентрация твердых веществ в реакторе составляет приблизительно 40%. Расход через трубопровод 11 не контролируют, но по оценке он составляет приблизительно 500 м3/ч, исходя из падения давления и размера и длины трубы. Диаметр возвратного трубопровода 12, соединенного с реактором перед циркуляционным насосом, может составлять также 0,15 м. При использовании этих условий концентрация твердых веществ на выходе единственного отстойника составляет 62%, и такую суспензию направляют в секцию извлечения, при 30 т/ч полимера и 18,4 т/ч разбавителя и мономера. Когда отстойник используют в качестве байпаса, концентрация твердых веществ составляет 40% при 30 т/ч полимера и 45 т/ч разбавителя и мономера.
В одном из воплощений объем отстойника рассчитан таким образом, что время пребывания отстоявшегося полимера в отстойнике небольшое, например, составляет приблизительно 1 мин.
В одном из воплощений для любого данного объема отстоявшейся полимерной суспензии 17, выпускаемой вниз через клапан 13 из отстойника 9, данный объем отстоявшейся полимерной суспензии обычно включает приблизительно от 60 до 65 мас.% частиц полимера, тогда как неотстоявшаяся суспензия 16 в указанном отстойнике включает от 30 до 55% частиц полимера. На чертеже разделительная линия между отстоявшейся полимерной суспензией 17 и неотстоявшейся суспензией 16 нанесена произвольно, чтобы схематически показать объем отстоявшейся суспензии 17. Неотстоявшуюся суспензию 16 выпускают из отстойника 9 через выпускное отверстие 19 указанного отстойника и направляют рециклом в реактор через возвратный трубопровод 12. Выпускное отверстие 19 может быть выполнено в любой подходящей форме, например, круглой, прямоугольной, овальной или представлять собой их сочетание. Предпочтительно указанное выпускное отверстие 19 имеет круглую форму. Хотя указанное выпускное отверстие 19 показано расположенным сверху отстойника 9, указанное выпускное отверстие 19 и, соответственно, возвратный трубопровод 12 могут быть подходящим образом присоединены или расположены в верхней части отстойника 9, т.е. выше или в средней точке, т.е. ниже фактического верха отстойника 9. Например, возвратный трубопровод 12 может быть соединен по оси с верхом указанного отстойника 9 или радиально присоединен сбоку указанного отстойника. Движущей силой для потока суспензии и обновления в отстойнике является разность между давлением в реакторе в месте присоединения отводного трубопровода 11 и в зоне всасывания циркуляционного насоса 2. Присутствия единственного отстойника достаточно для обеспечения подходящего отстаивания для производительности, и посредством этого ограничивают количество разбавителя, которое необходимо обрабатывать и повторно подавать в реактор.
Хотя здесь не показано, отводной трубопровод 11 и возвратный трубопровод 12 можно соединять с петлевым реактором 1 с помощью клапанов, таких как изолирующие клапаны. Эти клапаны могут представлять собой, например, шаровые клапаны. При нормальных условиях эти клапаны открыты. Эти клапаны можно закрывать, например, чтобы отключить отстойник от работы. Указанные клапаны можно закрывать, когда давление в реакторе падает ниже выбранного значения. Изолирующие клапаны могут быть полезны с точки зрения безопасности, особенно если присутствует более одного единственного отстойника. Тогда единственный отстойник следует понимать как единственный отстойник, находящийся в эксплуатации. Клапаны могут быть любого типа, подходящего для выполнения указанного назначения, такими как поршневой клапан или шаровой клапан, снабженный демпфирующей прокладкой.
Значения давления и температуры в отстойнике по настоящему изобретению регулируют таким образом, что большинство присутствующего растворителя остается в жидкой форме. Предпочтительно давление и температура являются такими же, как в реакторе полимеризации. Давление в единственном отстойнике (когда он находится в эксплуатации и ни один изолирующий клапан не закрыт) представляет собой промежуточное давление между впускным и выпускным трубопроводом. Таким образом, это в основном аналогично ситуации в реакторе. Температура в отстойнике может увеличиваться из-за реакции с остаточным этиленом. Ее можно регулировать путем регулирования времени пребывания и/или с помощью рубашки вокруг отстойника.
Полимерную суспензию, отстоявшуюся в отстойнике 9, можно удалять посредством трубопроводов 10 для извлечения продукта, например, в зону извлечения продукта. Выпускной клапан 13, который можно использовать, может представлять собой клапан любого типа, который допускает эффективную выгрузку полимерной суспензии. Можно использовать регулирующие клапаны, чтобы обеспечить непрерывный выход, в этом случае клапан открыт не полностью. Неограничивающие примеры подходящего выпускного клапана являются такими же, как описано выше.
- 7 018778
Можно осуществлять управление выпускным клапаном для периодического его открытия с заданной частотой и последовательностью, чтобы обеспечить возможность выпуска полимерной суспензии, отстоявшейся в указанном отстойнике. Например, подходящий регулятор давления может быть присоединен к реактору и находиться в сообщении с выпускным клапаном.
В другом предпочтительном воплощении при эксплуатации в соответствии с настоящим изобретением все трубопроводы, сосуды, насосы, клапаны и т.д. можно предохранять от закупоривания посредством промывки или продувки азотом или разбавителем, т.е. изобутаном. Следует понимать, что на установке согласно изобретению, при необходимости, могут быть предусмотрены средства и трубопроводы для промывки и продувки, чтобы избежать засорения или блокировки, или избежать непродуваемых мест.
Согласно способу по настоящему изобретению, отстоявшуюся полимерную суспензию можно непрерывно или периодически выгружать из петлевого реактора в зону извлечения продукта. Как используют здесь, зона извлечения продукта включает, не ограничиваясь перечисленным, обогреваемые или не обогреваемые трубопроводы мгновенного испарения, емкости мгновенного испарения, циклоны, фильтры и соответствующие системы извлечения паров и извлечения твердых веществ, или транспортные трубопроводы, ведущие в другой реактор, или указанный другой реактор, когда несколько реакторов соединены последовательно.
Когда ниже по потоку от указанного отстойника отсутствует реактор, можно понизить давление извлеченной суспензии и транспортировать ее, например, через обогреваемые или не обогреваемые трубопроводы мгновенного испарения в емкость для мгновенного испарения, где разделяют полимер и непрореагировавший мономер и/или сомономер и разбавитель. Можно дополнительно проводить дегазацию полимера в продувочной колонне.
Когда ниже по потоку от указанного единственного отстойника присутствует по меньшей мере один реактор, извлеченную суспензию транспортируют через транспортный трубопровод, соединенный с указанным отстойником, в следующий реактор. Транспортировка становится возможной при введении суспензии в реактор ниже по потоку в точке, где давление ниже, чем давление на выходе из отстойника.
Настоящее изобретение охватывает комплект из одного или более петлевых реакторов согласно настоящему изобретению, которые можно использовать параллельно или последовательно. Указанные реакторы эксплуатируют в полностью жидком режиме.
Например, два реактора можно эксплуатировать последовательно, для одновременного получения одинакового или двух различных полимерных продуктов, в зависимости от полимерного сырья и обеспечиваемого катализатора, а также температуры, давления и других условий, поддерживаемых в реакторе.
Конечный полимерный продукт, получаемый в комплекте петлевых реакторов, зависит от многих параметров, которые можно регулировать по отдельности по меньшей мере в двух системах петлевого реактора, включающих составы псевдоожиженных сред в каждом петлевом реакторе, катализаторы полимеризации, температуры, давления, расходы и другие факторы, поддерживаемые в различных реакторах.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к комплекту петлевых реакторов, включающему по меньшей мере два петлевых реактора, где первый и второй петлевые реакторы соединены последовательно через единственный отстойник, косвенно соединенный с указанным первым реактором. В частности, указанный единственный отстойник соединен с указанным первым петлевым реактором через (а) отводной трубопровод, проходящий от указанного первого реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для удаления указанной полимерной суспензии из указанного реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному первому реактору, где указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником.
На фиг. 3 показаны два петлевых реактора 1, которые соединены последовательно в соответствии с воплощениями настоящего изобретения. Хотя в предпочтительном воплощении изобретение включает применение двух отдельных петлевых реакторов, специалисту должно быть понятно, что изобретение также можно применять с использованием более двух отдельных реакторов.
Оба реактора 1 состоят из взаимосвязанных труб 7. Вертикальные секции отрезков труб 7 предпочтительно снабжены теплообменными рубашками 8. Реагенты вводят в реакторы 1 посредством трубопровода 3. Катализатор, при необходимости в сочетании с сокатализатором или активирующим агентом, можно вводить в один или оба реактора 1 через соединительный канал 20. Осуществляют направленную циркуляцию полимеризационной суспензии через петлевые реакторы 1, как показано стрелками 6, посредством одного или более насосов, таких как осевой насос 2. Насосы можно приводить в действие посредством электродвигателя 5. Насосы могут быть снабжены набором вращающихся лопастей 4. Два петлевых реактора 1 соединены последовательно через единственный отстойник 9 первого петлевого реактора 1, показанного справа на фиг. 3. Отстойник 9 первого петлевого реактора 1 справа соединен с указанным первым реактором 1 через отводной трубопровод 11, проходящий от указанного реактора к указанному отстойнику, и возвратный трубопровод 12, проходящий от указанного отстойника к указанному реактору. Отстойник 9 может быть снабжен клапаном отбора продукта или выпускным клапаном
- 8 018778
13. Ниже по потоку от клапана 13 на выходе из отстойника 9 указанного первого реактора 1 обеспечен транспортный трубопровод 21, который обеспечивает возможность транспортировки полимерной суспензии, отстоявшейся в отстойнике 9, во второй реактор 1, предпочтительно через поршневой клапан 23. Эти транспортные трубопроводы включают обычно цилиндрические транспортные трубопроводы для промежуточного продукта. Вдоль транспортного трубопровода 21 трехходовой клапан 22 может отводить поток в зону извлечения продукта, если комплект петлевых реакторов предназначен для использования в параллельной конфигурации. Второй реактор также снабжен единственным отстойником 9, косвенно соединенным с указанным вторым петлевым реактором 1 через отводной трубопровод 11, проходящий от указанного реактора к указанному отстойнику, и возвратный трубопровод 12, проходящий от указанного отстойника к указанному реактору. Полимерную суспензию, отстоявшуюся в отстойнике 9 второго реактора 1, можно удалять посредством одного или более трубопроводов 10 для извлечения продукта, например, в зону извлечения продукта.
Таким образом, настоящее изобретение охватывает комплект петлевых реакторов, включающий, по меньшей мере, первый петлевой реактор согласно изобретению, включающий единственный отстойник, соединенный с указанным первым петлевым реактором через (а) отводной трубопровод, проходящий от указанного первого реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для удаления указанной полимерной суспензии из указанного реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному первому реактору, где указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником, и, по меньшей мере, второй петлевой реактор согласно изобретению, включающий единственный отстойник, соединенный с указанным вторым петлевым реактором через (а) отводной трубопровод, проходящий от указанного второго реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для удаления указанной полимерной суспензии из указанного реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному второму реактору, где указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником; где указанные первый и второй петлевые реакторы соединены последовательно через единственный отстойник первого петлевого реактора.
На фиг. 4 показано другое воплощение настоящего изобретения, где представлены два одиночных петлевых реактора 1, 2, соединенных последовательно. Оба реактора 1,2 состоят из взаимосвязанных труб 7. Вертикальные секции отрезков труб 7 предпочтительно снабжены теплообменными рубашками 8. Реагенты вводят в реакторы 1, 2 посредством трубопровода 3. Катализатор, при необходимости в сочетании с сокатализатором или активирующим агентом, вводят в реактор 1 или 2 через соединительный канал 20. Осуществляют направленную циркуляцию полимеризационной суспензии через петлевые реакторы 1, 2, как показано стрелками 6, посредством одного или более насосов, таких как осевой насос 2. Насосы можно приводить в действие посредством электродвигателя 5. Насосы могут быть снабжены набором вращающихся лопастей 4.
Два петлевых реактора 1, 2 соединены последовательно через единственный отстойник 9 петлевого реактора 1. Отстойник 9 реактора 1 соединен с указанным реактором 1 через отводной трубопровод 11, проходящий от указанного реактора к указанному отстойнику, и возвратный трубопровод 12, проходящий от указанного отстойника к указанному реактору. Отстойник 9 может быть снабжен клапаном отбора продукта или выпускным клапаном 13. Ниже по потоку от клапана 13 на выходе из отстойника 9 указанного первого реактора 1 обеспечен транспортный трубопровод 21, который обеспечивает возможность транспортировки полимерной суспензии, отстоявшейся в отстойнике 9, в реактор 2, предпочтительно через поршневой клапан 23. Эти транспортные трубопроводы включают обычно цилиндрические транспортные трубопроводы для промежуточного продукта. Вдоль транспортного трубопровода 21 трехходовой клапан 22 может отводить поток в зону извлечения продукта, если комплект петлевых реакторов предназначен для использования в параллельной конфигурации.
Реактор 2 снабжен одним или более традиционными отстойниками 24, соединенными с трубами 7 реактора 2. Отстойники 24 предпочтительно снабжены изолирующим клапаном 25. Отстойники могут быть дополнительно обеспечены клапаном отбора продукта или выпускным клапаном 26. Полимерную суспензию, отстоявшуюся в отстойниках 24 реактора 2, можно удалять посредством одного или более трубопроводов 27 для извлечения продукта, например, в зону извлечения продукта.
Таким образом, настоящее изобретение также охватывает комплект петлевых реакторов, включающий, по меньшей мере, первый петлевой реактор, включающий единственный отстойник, соединенный с указанным первым петлевым реактором через (а) отводной трубопровод, проходящий от указанного первого реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для удаления указанной полимерной суспензии из указанного реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному первому реактору, где указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником, и по меньшей мере, второй петлевой реактор, включающий один или более отстойников, соединенных с указанным вторым реактором, где указанные первый и второй петлевые реакторы соединены последовательно через единственный отстойник первого петлевого реактора.
Хотя это не показано здесь, настоящее изобретение также охватывает комплект петлевых реакторов, включающий, по меньшей мере, первый петлевой реактор, включающий взаимосвязанные трубы,
- 9 018778 определяющие путь потока для полимерной суспензии, средства введения олефинового реагента, катализатора полимеризации и разбавителя в указанный реактор, насос, подходящий для поддержания циркуляции полимерной суспензии в указанном реакторе, и один или более отстойников, соединенных с указанным первым реактором, и, по меньшей мере, второй петлевой реактор согласно изобретению, включающий единственный отстойник, соединенный с указанным вторым петлевым реактором через (а) отводной трубопровод, проходящий от указанного второго реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для удаления указанной полимерной суспензии из указанного реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному второму реактору, где указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником. При этом указанные первый и второй петлевые реакторы соединены последовательно через один или более отстойников первого петлевого реактора.
В другом воплощении настоящее изобретение охватывает петлевой реактор, включающий взаимосвязанные трубы, определяющие путь потока для полимерной суспензии, средства введения олефинового реагента, катализатора полимеризации и разбавителя в указанный реактор, насос, подходящий для поддержания циркуляции полимерной суспензии в указанном реакторе и включающий два отстойника, только один из которых находится в эксплуатации, здесь называемый единственным отстойником. Один или оба указанных отстойника могут быть соединены с указанным реактором через (а) отводной трубопровод, проходящий от указанного реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для удаления указанной полимерной суспензии из указанного реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному реактору, где указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником. Второй отстойник можно использовать, когда единственный отстойник, находящийся в эксплуатации, засоряется, или по соображениям безопасности.
Неожиданно было обнаружено, что применение указанного единственного отстойника позволяет обеспечить улучшенное отстаивание полимерной суспензии, повышенное по сравнению с применением по меньшей мере двух традиционных отстойников в совокупности, более предпочтительно повышенное по сравнению с применением по меньшей мере четырех традиционных отстойников в совокупности, еще более предпочтительно повышенное по сравнению с применением по меньшей мере шести традиционных отстойников в совокупности, в зависимости от диаметра указанного единственного отстойника. Применение единственного отстойника также является менее затратным и более надежным, более конкретно, по сравнению с применением гидроциклона.
Согласно настоящему изобретению инициированием открытия и закрытия отстойника по изобретению управляют с помощью компьютерных средств. Эти компьютерные средства обеспечивают возможность регулирования и контроля периодического открытия отстойника с заданной частотой и последовательностью. Для дополнительной тонкой регулировки способа выгрузки можно использовать другие средства регулирования, такие как регуляторы температуры и давления и регуляторы расхода, преобразователи расхода и датчики расхода.
Настоящее изобретение охватывает различные типы средств регулирования, которые выполняют цель изобретения. Изобретение также применимо к механическим, гидравлическим или другим средствам связи, обеспечивающим передачу информации. Почти во всех системах управления используют какое-либо сочетание электрических, механических или гидравлических сигналов. Однако применение любого другого типа передачи сигналов, совместимого со способом и используемым оборудованием, также включено в область защиты изобретения.
Активизацию и управление стадией выгрузки в зону извлечения продукта и в другой реактор можно выполнять с использованием электрического аналогового, цифрового электронного, пневматического, гидравлического, механического или других аналогичных типов оборудования или сочетания одного или более таких типов оборудования. В предпочтительном воплощении этого изобретения используют компьютерные средства для управления и контроля параметров способа. В изобретении можно использовать компьютеры или другие типы вычислительных устройств.
Настоящее изобретение дополнительно охватывает применение единственного отстойника, косвенно соединенного с реактором для отстаивания и дальнейшей выгрузки отстоявшейся полимерной суспензии в зону извлечения продукта. В другом воплощении указанный единственный отстойник, косвенно соединенный с указанным первым реактором, можно использовать для последовательного соединения с одним или более реакторами. В этих воплощениях указанный единственный отстойник косвенно соединен с петлевым реактором через (а) отводной трубопровод, проходящий от указанного реактора к указанному отстойнику и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному реактору. В одном из воплощений настоящего изобретения указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником.
Более конкретно, настоящее изобретение дополнительно охватывает применение единственного отстойника, косвенно соединенного с реактором для отстаивания и дальнейшей выгрузки отстоявшейся полимерной суспензии в зону извлечения продукта, где указанный единственный отстойник косвенно соединен с указанным петлевым реактором через (а) отводной трубопровод, проходящий от указанного реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для удаления указанной полимерной суспензии из
- 10 018778 указанного реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к указанному реактору, и где указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником. В другом воплощении указанный единственный отстойник, косвенно соединенный с указанным первым реактором, можно использовать для последовательного соединения с одним или более реакторами.
Было обнаружено, что путем применения единственного отстойника, скомпонованного по настоящему изобретению, отстаивание полимера было улучшено благодаря радиальному введению суспензии в отстойник, посредством чего обеспечивают более высокую концентрацию твердых веществ.
К тому же, диаметр труб, посредством которых реактор соединен с отстойником, больше не является ограничивающим фактором, и с единственным отстойником можно использовать соединительные трубы меньшего диаметра.
Было обнаружено, что путем применения единственного отстойника, описанного в настоящем изобретении, вместо нескольких традиционных отстойников меньшего размера, можно обеспечить циркуляцию в реакторе более высокого массового процентного содержания твердых веществ. Более того, повышенное массовое процентное содержание твердых веществ в петлевом реакторе увеличивает время пребывания катализатора и увеличивает производительность катализатора. Более высокая концентрация твердых веществ также увеличивает массовое процентное содержание твердых веществ, удаляемых из реактора, что снижает затраты на переработку разбавителя в рециркуляционном оборудовании.
Хотя настоящее изобретение описано с существенными подробностями, со ссылкой на определенные предпочтительные его варианты, возможны другие варианты изобретения. Поэтому сущность и объем прилагаемой формулы изобретения не следует ограничивать предпочтительными вариантами, описанными здесь.
Claims (12)
1. Петлевой реактор, пригодный для полимеризации олефинов, включающий взаимосвязанные трубы, определяющие путь потока для полимерной суспензии, причем указанная суспензия, по существу, состоит из олефинового реагента, катализатора полимеризации, жидкого разбавителя и твердых частиц олефинового полимера;
средства введения олефинового реагента, катализатора полимеризации и разбавителя в указанный реактор;
насос, подходящий для поддержания циркуляции полимерной суспензии в указанном реакторе; и единственный отстойник, соединенный с трубами указанного петлевого реактора через (а) отводной трубопровод, проходящий от труб указанного реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для удаления указанной полимерной суспензии из указанного реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к трубам указанного реактора, отличающийся тем, что указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником и впускная часть отводного трубопровода перпендикулярна продольной оси указанного отстойника и расположена в средней точке отстойника или выше нее, но ниже верха указанного отстойника.
2. Петлевой реактор по п.1, где внутренний диаметр указанного отводного трубопровода составляет от 0,14 до 0,3 внутреннего диаметра трубы петлевого реактора.
3. Петлевой реактор по п.1 или 2, где указанный отводной трубопровод присоединен в верхней трети указанного единственного отстойника.
4. Петлевой реактор по пп.1-3, где внутренний диаметр указанного отстойника составляет от 0,8 до 2 внутреннего диаметра трубы петлевого реактора.
5. Комплект петлевых реакторов, пригодных для способа полимеризации олефинов, включающий по меньшей мере два петлевых реактора - первый петлевой реактор и второй петлевой реактор, где первый реактор представляет собой реактор по п.1, при этом первый и второй петлевые реакторы соединены последовательно через единственный отстойник первого реактора.
6. Комплект петлевых реакторов по п.5, где указанный второй петлевой реактор включает взаимосвязанные трубы, определяющие путь потока для полимерной суспензии, причем указанная суспензия, по существу, состоит из олефинового реагента, катализатора полимеризации, жидкого разбавителя и твердых частиц олефинового полимера;
средства введения олефинового реагента, катализатора полимеризации и разбавителя в указанный реактор;
насос, подходящий для поддержания циркуляции полимерной суспензии в указанном реакторе; и единственный отстойник, соединенный с трубами указанного петлевого реактора через (а) отводной трубопровод, проходящий от труб указанного петлевого реактора к указанному отстойнику и скомпонованный для удаления указанной полимерной суспензии из указанного реактора, и (б) возвратный трубопровод, проходящий от указанного отстойника к трубам указанного реактора, где указанный отводной трубопровод радиально соединен с указанным единственным отстойником
- 11 018778 и впускная часть отводного трубопровода перпендикулярна продольной оси указанного отстойника и расположена в средней точке отстойника или выше нее, но ниже верха указанного отстойника.
7. Комплект петлевых реакторов по п.5, в котором указанный второй петлевой реактор включает взаимосвязанные трубы, определяющие путь потока для полимерной суспензии, причем указанная суспензия, по существу, состоит из олефинового реагента, катализатора полимеризации, жидкого разбавителя и твердых частиц олефинового полимера; средства введения олефинового реагента, катализатора полимеризации и разбавителя в указанный реактор; насос, подходящий для поддержания циркуляции полимерной суспензии в указанном реакторе; и один или более отстойников, соединенных с трубами указанного второго петлевого реактора.
8. Комплект петлевых реакторов, пригодных для полимеризации олефинов, включающий по меньшей мере два петлевых реактора, где, по меньшей мере, первый петлевой реактор включает взаимосвязанные трубы, определяющие путь потока для полимерной суспензии, причем указанная суспензия, по существу, состоит из олефинового реагента, катализатора полимеризации, жидкого разбавителя и твердых частиц олефинового полимера; средства введения олефинового реагента, катализатора полимеризации и разбавителя в указанный реактор; насос, подходящий для поддержания циркуляции полимерной суспензии в указанном реакторе; и один или более отстойников, соединенных с трубами указанного первого реактора, при этом, по меньшей мере, второй петлевой реактор представляет собой реактор по п.1, и указанные первый и второй петлевые реакторы соединены последовательно через один или более отстойников первого петлевого реактора.
9. Комплект петлевых реакторов по любому из пп.5-8, где внутренний диаметр указанного отводного трубопровода составляет от 0,14 до 0,3 внутреннего диаметра трубы петлевого реактора.
10. Комплект петлевых реакторов по любому из пп.5-9, где указанный отводной трубопровод присоединен в верхней трети указанного единственного отстойника.
11. Комплект петлевых реакторов по любому из пп.5-10, где внутренний диаметр указанного единственного отстойника составляет от 0,8 до 2 внутреннего диаметра трубы петлевого реактора.
12. Способ полимеризации олефинов, включающий стадии введения в петлевой реактор по п. 1 одного или более олефиновых реагентов, катализаторов полимеризации и разбавителей при обеспечении циркуляции указанных реагентов, катализаторов и разбавителей и полимеризации указанных одного или более олефиновых реагентов с получением полимерной суспензии, по существу, включающей жидкий разбавитель и твердые частицы олефинового полимера, отличающийся тем, что:
а) извлекают часть суспензии из секции указанного реактора;
б) вводят полимерную суспензию радиально в указанный единственный отстойник указанного реактора через указанный отводной трубопровод;
в) отстаивают полимерную суспензию в указанном единственном отстойнике,
г) извлекают неотстоявшуюся полимерную суспензию из верхней зоны указанного отстойника и подают рециклом извлеченную неотстоявшуюся полимерную суспензию в указанный реактор через указанный возвратный трубопровод и (д) выгружают отстоявшуюся полимерную суспензию из нижней зоны указанного единственного отстойника за пределы указанного реактора в зону извлечения продукта или в другой реактор.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP07115369A EP2030678A1 (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Loop reactor suitable for olefin polymerization with improved product removal means |
| PCT/EP2008/061416 WO2009027518A1 (en) | 2007-08-31 | 2008-08-29 | Loop reactor suitable for olefin polymerization with improved product removal means |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201000059A1 EA201000059A1 (ru) | 2010-10-29 |
| EA018778B1 true EA018778B1 (ru) | 2013-10-30 |
Family
ID=38846855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201000059A EA018778B1 (ru) | 2007-08-31 | 2008-08-29 | Петлевой реактор, пригодный для полимеризации олефинов, с усовершенствованным средством извлечения продукта |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8138282B2 (ru) |
| EP (2) | EP2030678A1 (ru) |
| JP (1) | JP5410430B2 (ru) |
| KR (1) | KR101169629B1 (ru) |
| CN (1) | CN101784335A (ru) |
| EA (1) | EA018778B1 (ru) |
| WO (1) | WO2009027518A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2681912C2 (ru) * | 2014-05-21 | 2019-03-13 | ШЕВРОН ФИЛЛИПС КЕМИКАЛ КОМПАНИ ЭлПи | Угловые и горизонтальные конструкции в петлевом реакторе |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102151532B (zh) * | 2011-04-22 | 2013-12-11 | 茂名重力石化机械制造有限公司 | 一种模块式环管反应器 |
| WO2013164437A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Total Research & Technology Feluy | Process for preparing a polyethylene product in a polymerization loop reactor |
| US8785573B2 (en) * | 2012-09-12 | 2014-07-22 | Ecolab Usa Inc | Process for preparing water soluble polymers with no insoluble gels and low levels of residual monomers |
| US20140140894A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-22 | Chevron Phillips Chemical Company, Lp | Polyolefin production with multiple polymerization reactors |
| US10646845B2 (en) * | 2013-07-03 | 2020-05-12 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Cooling between multiple polyolefin polymerization reactors |
| US9708426B2 (en) * | 2015-06-01 | 2017-07-18 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Liquid-solid sampling system for a loop slurry reactor |
| CN109456430B (zh) * | 2017-09-06 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种液相法聚丙烯生产方法及其应用 |
| CN109456427B (zh) * | 2017-09-06 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种液相环管法聚丙烯生产方法及其应用 |
| CN109456428B (zh) * | 2017-09-06 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种液相釜式法聚丙烯生产方法及其应用 |
| US11097389B2 (en) | 2018-01-19 | 2021-08-24 | Vektek Llc | In-port sequence valve |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4613484A (en) * | 1984-11-30 | 1986-09-23 | Phillips Petroleum Company | Loop reactor settling leg system for separation of solid polymers and liquid diluent |
| EP1564224A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-08-17 | Total Petrochemicals Research Feluy | Slurry loop reactors |
| US20050272891A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-12-08 | Atofina Research S.A. | Double loop technology |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3172737A (en) * | 1965-03-09 | Coolant | ||
| JPS5911332B2 (ja) * | 1978-03-17 | 1984-03-14 | 住友化学工業株式会社 | スラリ−の排出方法 |
| US6239235B1 (en) * | 1997-07-15 | 2001-05-29 | Phillips Petroleum Company | High solids slurry polymerization |
| EP1195388A1 (en) * | 2000-10-04 | 2002-04-10 | ATOFINA Research | Process for producing bimodal polyethylene resins |
| EP1563898A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-08-17 | Total Petrochemicals Research Feluy | Olefin polymerization process with optimized product discharge |
-
2007
- 2007-08-31 EP EP07115369A patent/EP2030678A1/en not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-08-29 EP EP08787572A patent/EP2183048A1/en not_active Withdrawn
- 2008-08-29 CN CN200880104355A patent/CN101784335A/zh active Pending
- 2008-08-29 KR KR1020107003529A patent/KR101169629B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2008-08-29 WO PCT/EP2008/061416 patent/WO2009027518A1/en active Application Filing
- 2008-08-29 EA EA201000059A patent/EA018778B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-08-29 JP JP2010522394A patent/JP5410430B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-08-29 US US12/675,005 patent/US8138282B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4613484A (en) * | 1984-11-30 | 1986-09-23 | Phillips Petroleum Company | Loop reactor settling leg system for separation of solid polymers and liquid diluent |
| EP1564224A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-08-17 | Total Petrochemicals Research Feluy | Slurry loop reactors |
| US20050272891A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-12-08 | Atofina Research S.A. | Double loop technology |
| EP1618136B1 (en) * | 2004-02-13 | 2007-04-25 | Total Petrochemicals Research Feluy | Slurry loop reactors |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2681912C2 (ru) * | 2014-05-21 | 2019-03-13 | ШЕВРОН ФИЛЛИПС КЕМИКАЛ КОМПАНИ ЭлПи | Угловые и горизонтальные конструкции в петлевом реакторе |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5410430B2 (ja) | 2014-02-05 |
| EP2183048A1 (en) | 2010-05-12 |
| US8138282B2 (en) | 2012-03-20 |
| EP2030678A1 (en) | 2009-03-04 |
| KR20100034767A (ko) | 2010-04-01 |
| WO2009027518A1 (en) | 2009-03-05 |
| JP2010537037A (ja) | 2010-12-02 |
| US20110124828A1 (en) | 2011-05-26 |
| KR101169629B1 (ko) | 2012-07-30 |
| CN101784335A (zh) | 2010-07-21 |
| EA201000059A1 (ru) | 2010-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA018778B1 (ru) | Петлевой реактор, пригодный для полимеризации олефинов, с усовершенствованным средством извлечения продукта | |
| EP1720914B1 (en) | Multiple loop reactor for olefin polymerization | |
| CN100431682C (zh) | 供给催化剂湿润剂的稀释剂滑流 | |
| EP1660223B1 (en) | Olefin polymerization process with optimized product discharge | |
| US20030109651A1 (en) | Solids concentration in slurry polymerization | |
| US11578145B2 (en) | System and method for rapid dump tank heating | |
| US7696288B2 (en) | Olefin polymerization process with sequential discharging | |
| EP1839742A1 (en) | Flushing in a multiple loop reactor | |
| RU2464281C2 (ru) | Полимеризация в фазе суспензии | |
| CN102639207B (zh) | 流体分离系统和方法 | |
| CN117177800A (zh) | 用于闪蒸管线加热器的多级加热 | |
| RU2781188C1 (ru) | Система и способ быстрого нагрева сливного резервуара | |
| EA016208B1 (ru) | Многоконтурный реактор для полимеризации олефинов | |
| WO2013039619A1 (en) | Loop reactor configuration for high capacity |
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 RU |