JP2007500279A - 気相重合およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
R=RL+k*(RU−RL)
[式中、kは1パーセント単位で増加する1パーセントから100パーセントの範囲の変数であり、すなわちkは、1パーセント、2パーセント、3パーセント、4パーセント、5パーセント、...、50パーセント、51パーセント、52パーセント、...、95パーセント、96パーセント、97パーセント、98パーセント、99パーセント、または、100パーセントである。]。その上、2つのR数値で規定される数値の範囲内はすべて、上記で規定するように、特に開示されているものとする。
QL=雰囲気への熱損失、kcal/時、
FRxin=反応器入口流れ、kg/時、
HRxin0=反応器入口流れの基準エンタルピー、kcal/kg、
Fvap=反応器への蒸気流れ、kg/時、
Hvap=反応器への蒸気供給のエンタルピー、kcal/kg、
Fliq=反応器への液体流れ、kg/時、
Hliq=反応器への液体供給のエンタルピー、kcal/kg、
ΔHrxn=反応熱、kcal/kgである。]。
PRmax,1=制約1を原因とする最大生産率、
PRmax,2=制約2を原因とする最大生産率、
PRmax,3=制約3を原因とする最大生産率、
......
PRmax,n=制約nを原因とする最大生産率である。]。
生産率は、種々の生産パラメーター制約によって影響される。
ΔTmin=冷却水入口水温と冷却水供給水温との許容可能な最小温度差、
TCWS=冷却水供給温度である。]。
TBed=反応床温度、
T1=現在冷却水入口温度である。]。
PR=現在生産率である。]。
PR=現在生産率、
Cmmf=最大モノマーモル流速、
Flowmf=成分iの反応器モル供給流速である。]。
PR=現在生産率、
VALPOS=現在水バルブ位置、
VP=バルブ位置の所望の最大値、
VCLOSE=完全に閉じられた時のバルブ位置、
VOPEN=全開時のバルブ位置である。]。
PR=現在生産率、
T1=循環気体冷却器の気体入口温度、
T2=循環気体冷却器の気体出口温度、
Tdew=循環気体露点、
Toff=反応器入口温度と露点の所望の差である。]。
PR=現在生産率、
Hbed=反応床条件のエンタルピー、
Hincspec=所望の重量パーセント凝縮における、反応器入口におけるエンタルピー、
Hin=現在反応器入口条件におけるエンタルピーである。]。
PR=現在生産率、
VALPOS=現在エチレンバルブ位置、
VP=バルブ位置の所望の最大値、
VCLOSE=完全に閉じられた時のバルブ位置、
VOPEN=全開時のバルブ位置である。]。
Catflmax=最大触媒流、
Catprod=触媒生産性である。]。
Maxspd=最大モーター速度、
Curspd=現在モーター速度、
A、B=供給機AまたはBを表す添字である。]。
Mdrop=排出質量、
Dropsmax=1時間あたりの最大排出値である。]。
冷却制限生産率=28,000lb/時
非冷却制限生産率=26,000lb/時
イソペンタン下限=0.00%
イソペンタン上限=15.00%
入口温度=49.7℃
床温度=85.0℃
圧力=310.4psig
重量パーセント凝縮=5.7%
循環気体組成=31.00モル% エチレン
2.40モル% エタン
5.30モル% イソペンタン
3.40モル% ヘキサン
4.53モル% 水素
53.37モル% 窒素
H0 vapは反応器出口条件における循環気体の蒸気モルエンタルピーであり、
wtmolgは循環気体の平均分子量であり、
Hbed=4938.3(btu/lbmol)/31.3(lb/lbmol)、
Hbed=157.7(btu/lb)である。]。
Hi vapは反応器入口条件における循環気体の蒸気モルエンタルピーであり、
wtmolgは循環気体の平均分子量であり、
HCliqは反応器入口条件における循環気体の液体マスエンタルピーであり、
Hliqは反応器入口条件における循環気体の液体モルエンタルピーであり、
wtmollは液体の平均分子量であり、
Hvlは総入口マスエンタルピーであり、
Wtcndは重量フラクション凝縮であり、
HCvap=4114.5(btu/lbmol)/30.2(lb/lbmol)、
HCvap=136.24(btu/lb)であり、
HCliq=−1897.4(btu/lbmol)/72.2(lb/lbmol)、
HCliq=−26.28(btu/lb)であり、
Hvl=0.057*{−26.28(btu/lb)}+(1−0.057)*136.24(btu/lb)、
Hvl=126.93(btu/lb)である。]。
Hbedは反応器出口条件における循環気体のマスエンタルピーであり、
Hvlは循環気体の総入口マスエンタルピーであり、
H=157.7(btu/lb)−126.93(btu/lb)、
H=30.77(btu/lb)である。]。
Hは床全域にかけての循環気体マスエンタルピーの変化であり、
PRnlcは冷却によって制限されていない生産率制限であり、
PRlcは冷却によって制限された生産率制限であり、
Htarget=30.77(btu/lb)*26,000(lb/hr)/28,000(lb/hr)、
Htarget=28.57(btu/lb)である。]。
気相法ポリエチレンプロセスを温度87℃および圧力20.7バールで、以下の気体組成で操作する。
イソペンタン 5.3モル%
エチレン 31モル%
エタン 2.4モル%
n−ヘキサン 3.4モル%
水素 4.5モル%
窒素 53.4モル%
気相法ポリエチレンプロセスを温度85℃および圧力20.7バールで、以下の気体組成で操作する。
イソペンタン 1.2モル%
エチレン 33モル%
エタン 1モル%
n−ヘキサン 4.8モル%
水素 4.7モル%
窒素 55.3モル%
12 反応領域
14 速度減衰領域
Claims (30)
- (i)冷却剤の存在下で、一組の操作条件の下で気相発熱反応を行い、前記冷却剤は、誘導冷却剤の濃度および供給速度を有し、
(ii)前記操作条件下で前記冷却剤に起因する制限が無い場合の、最大生産率(I)を決定し、
(iii)前記操作条件下で前記冷却剤に起因する制限がある場合の、最大生産率(II)を決定し、
(iv)(I)と(II)の差が最少となるように前記誘導冷却剤の最適濃度を算出し、そして、
(v)前記誘導冷却剤の供給速度を調整して、(iv)で算出された前記濃度値を達成すること、を含み、
ここで、前記冷却剤は、反応物類、不活性物質類および前記誘導冷却剤を含む、反応器中の連続気相発熱プロセスの制御方法。 - 前記連続気相発熱プロセスが、エチレン重合プロセスまたはプロピレン重合プロセスである、請求項1のプロセス。
- 前記反応器が流動床反応器であり、そして、反応器床、反応器出口および反応器入口を含み、前記誘導冷却剤の最適濃度の算出が、
(i)循環気体のマスエンタルピーを、前記反応器出口条件で算出し、
(ii)総循環気体入口マスエンタルピーを、前記反応器入口条件で算出し、
(iii)前記反応器床全域にかけての前記循環気体マスエンタルピーの変化を算出し、
(iv)前記床全域にかけての目標循環気体のマスエンタルピーの変化を算出し、ならびに、
(v)前記床全域にかけての前記循環気体のマスエンタルピーの変化が、前記床全域にかけての前記目標循環気体のマスエンタルピーの変化と実質的に同じになるように、前記誘導冷却剤の濃度を繰り返し算出することを含む、請求項1のプロセス。 - 前記操作条件が、入口温度、床温度、反応器圧力、循環気体の組成、および、前記反応器入口ストリームの凝縮の重量パーセントを含む、請求項1のプロセス。
- 前記生産率が以下式から算出される、請求項1のプロセス。
- 出口条件における前記反応器の前記循環気体マスエンタルピーが以下の式で算出される、請求項3のプロセス。
- 入口条件における前記総循環気体マスエンタルピーが以下の式で算出される、請求項3のプロセス。
- 前記反応器床全域にかけての循環気体マスエンタルピーの変化が以下の式で算出される、請求項3のプロセス。
- 前記床全域にかけての目標循環気体マスエンタルピーの変化が以下の式で算出される、請求項3のプロセス。
- 前記誘導冷却剤が、3から7の炭素原子を含む液体飽和炭化水素、または、重合性凝縮性コモノマー類である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記誘導冷却剤がイソペンタンである、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記誘導冷却剤がヘキサンである、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記濃度の反復計算が2分法、ニュートン法、割線法、または、はさみうち法によって行われる、請求項3のプロセス。
- 前記誘導冷却剤が前記プロセスに不活性な気体である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記誘導冷却剤が誘導凝縮剤である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記誘導凝縮剤が3から7の炭素原子を含む飽和炭化水素である、請求項15のプロセス。
- 前記誘導凝縮剤がイソペンタンである、請求項16のプロセス。
- 前記誘導凝縮剤がヘキサンである、請求項16のプロセス。
- エチレンおよび少なくとも1つのα−オレフィンが重合される、請求項2のプロセス。
- エチレンが重合される、請求項2のプロセス。
- 前記α−オレフィンが、1つ以上のC3〜C12α−オレフィン類を含む、請求項19のプロセス。
- 前記誘導冷却剤が非凝縮性である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記反応物類、前記不活性物質類、および、前記誘導冷却剤がすべて凝縮性である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記反応物類、前記不活性物質類、および、前記誘導冷却剤がすべて非凝縮性である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記反応物類が凝縮性であるが、しかし、前記不活性物質類および前記誘導冷却剤が非凝縮性である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記反応物類および前記不活性物質類が凝縮性であり、ならびに、前記誘導冷却剤が非凝縮性である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記反応物類および前記誘導冷却剤が非凝縮性であり、前記不活性物質類が凝縮性である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記反応物類および前記誘導冷却剤が凝縮性であり、ならびに、前記不活性物質類が非凝縮性である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記不活性物質類および前記誘導冷却剤が凝縮性であり、および、前記反応物類が非凝縮性である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
- 前記誘導冷却剤が凝縮性であるが、しかし、前記反応物類および前記不活性物質類が非凝縮性である、請求項1、2、3、4または5のプロセス。
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