NL1016681C2 - Wervelbedreactor. - Google Patents

Wervelbedreactor. Download PDF

Info

Publication number
NL1016681C2
NL1016681C2 NL1016681A NL1016681A NL1016681C2 NL 1016681 C2 NL1016681 C2 NL 1016681C2 NL 1016681 A NL1016681 A NL 1016681A NL 1016681 A NL1016681 A NL 1016681A NL 1016681 C2 NL1016681 C2 NL 1016681C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
reactor
reaction chamber
gas
fluidized bed
bed reactor
Prior art date
Application number
NL1016681A
Other languages
English (en)
Inventor
Stanislaus Martinus Pe Mutsers
Original Assignee
Dsm Nv
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 Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Priority to NL1016681A priority Critical patent/NL1016681C2/nl
Priority to AU2002224203A priority patent/AU2002224203A1/en
Priority to PCT/NL2001/000796 priority patent/WO2002041986A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1016681C2 publication Critical patent/NL1016681C2/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1809Controlling processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1872Details of the fluidised bed reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00256Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles in a heat exchanger for the heat exchange medium separate from the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00265Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2208/00274Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant vapours

Description

-1 - 5
Wervelbedreactor
De uitvinding heeft betrekking op een wervelbedreactor voor het in de gasfase polymeriseren van een of meer olefinen, omvattende een in gebruikstoestand verticale reactiekamer, met een onderste gedeelte dat met een grensvlak aansluit op een daaronder gelegen inlaatgedeelte en een bovenste 10 gedeelte dat aansluit op een daarboven gelegen uitlaatgedeelte.
Het in de gasfase in een wervelbed polymeriseren van olefinen wordt uitgevoerd in een als regel verticaal opgestelde langwerpige reactor waarin een bed van polymeerdeeltjes in gefluïdiseerde toestand wordt gehouden door middel van een opstijgende gasstroom, die ten minste de te polymeriseren 15 gasvormige monomeren bevat. De toevoer van het gas vindt in hoofdzaak plaats via een of meer onder het grensvlak gelegen toevoeren aan het inlaatgedeelte van de reactor. Ter plaatse van het grensvlak kan een gasverdeelplaat aanwezig zijn die het onderste gedeelte van de reactor scheidt van de eigenlijke reactiekamer. Reactoren van dit type zijn bijvoorbeeld bekend uit WO-A-94/28032 20 en uit US-A-4.543.399. In deze plaat zijn dan doorstroomopenlngen aangebracht die de toegevoerde gasstroom op de gewenste wijze over het oppervlak van de reactiezone verdelen. Ook kan het grensvlak een voor ten minste 20% van zijn oppervlak open verbinding vormen tussen het inlaatgedeelte en de reactiekamer. Een reactor van dit type is bekend uit DE-19821955-A1.
25 Eventueel kunnen in de opstijgende gasstroom ook een of meer inerte gassen en bijvoorbeeld waterstof als ketenstopper aanwezig zijn. Een belangrijke doel van het toevoegen van inerte gassen is het sturen van het dauwpunt van het gasmengsel. Geschikte inerte gassen zijn bijvoorbeeld inerte koolwaterstoffen als ethaan, propaan, (iso)butaan, (iso)pentaan en (iso)hexaan 30 maar ook stikstof. Deze kunnen zowel als gas, of in gecondenseerde vorm als vloeistof aan de gasstroom worden toegevoerd.
De gasstroom komt vanuit de reactiekamer in het daarboven gelegen uitlaatgedeelte en wordt via de top van de reactor afgevoerd. Het uitlaatgedeelte verwijdt zich als regel vanaf de reactiekamer omhoog teneinde de 35 gassnelheid te verlagen en aldus het meevoeren van gevormde polymeerdeeltjes met de gasstroom uit de reactor te voorkomen of te minimaliseren. De afgevoerde gasstroom wordt na zekere bewerkingen, aangevuld met nieuw monomeer ter 101 66 81·* -2- vervanging van bij de polymerisatie gebruikt monomeer, weer aan de reactor toegevoerd als (deel van) de opstijgende gasstroom om het bed in fluïde toestand te houden. Tevens wordt aan het bed een katalysator toegevoegd'. Tijdens het proces wordt onder invloed van de aanwezige katalysator continu nieuw polymeer 5 gevormd en tegelijk wordt ook gevormd polymeer aan het bed onttrokken waarbij het volume van het bed nagenoeg constant wordt gehouden. Omgezet monomeer wordt steeds aangevuld via de gasstroom die het wervelbed in stand houdt.
De polymerisatie is een exotherme reactie. Om de temperatuur in de reactor op het gewenste niveau te houden moet continu warmte worden 10 afgevoerd. Deze afvoer vindt plaats via de gasstroom die met een hogere temperatuur de reactor verlaat dan waarmee deze aan de reactor werd toegevoerd. De gassnelheid in de reactor kan niet willekeurig groot worden gekozen en er kan dus niet willekeurig veel warmte worden afgevoerd. De minimaal aan te houden snelheid wordt bepaald door de eis dat het bed in fluïde 15 toestand gehouden moet worden. Aan de andere kant van de schaal mag de snelheid niet zo groot zijn dat de polymeerdeeltjes aan de bovenzijde de reactor worden uitgeblazen. Genoemde grenzen worden sterk bepaald door afmetingen en dichtheid van de in het bed aanwezige polymeerdeeltjes en door de viscositeit en dichtheid van de gasstroom en kunnen proefondervindelijk worden bepaald.
20 Praktische waarden liggen tussen 10 en 100 cm/sec. Deze vereisten beperken bij gegeven afmetingen van de reactor het maximale debiet van de gasstroom en daarmee de maximaal mogelijke warmteafvoer. De maximaal toelaatbare hoeveelheid geproduceerde reactiewarmte is hiermee ook beperkt en daarmee dus de maximale hoeveelheid te produceren polymeer.
25 De gedetailleerde opbouw en werking van wervelbedreactoren voor het polymeriseren van olefine monomeren en de geschikte procescondities daarbij zijn op zich bekend en bijvoorbeeld in detail beschreven in WO-A-94/28032 en in US-A-4.543.399.
Uit diezelfde US-A-4.543.399 is bekend om de uit de reactor 30 afgevoerde gasstroom aan te vullen met nieuw monomeer en zover af te koelen dat de stroom gedeeltelijk condenseert. De verkregen twee-fasenstroom, die door de latente verdampingswarmte van het vloeistofdeel een aanmerkelijk grotere warmteafvoercapaciteit, en daarmee koelcapaciteit, heeft dan een enkel uit gas bestaande stroom, wordt dan aan de onderzijde van de reactor toegevoerd. Het 35 dauwpunt van de twee-fasenstroom moet lager liggen dan de temperatuur in de 101668; -3- reactiezone zodat de vloeistof daarin kan verdampen. Op deze manier blijkt de produktiecapaciteit van een wervelbedreactor in vergelijking met de bekende reactoren, aanmerkelijk toe te nemen bij verder gelijke dimensies. De maximale hoeveelheid vloeistof in de twee-fasenstroom bedraagt volgens de bekende 5 werkwijze 20%. De voorbeelden gaan tot 11,5%.
Uit WO-A-94/28032 is tevens bekend om de vloeistof af te scheiden uit de na afkoeling van de te recycleren gasstroom verkregen twee-fasenstroom en deze afzonderlijk van de gasstroom aan de reactor toe te voeren. De daarin beschreven verschillende uitvoeringsvormen en installaties om de 10 vloeistof aan de reactor toe te voeren zijn in de reactor volgens de uitvinding toepasbaar. Dit geldt eveneens voor de daarin geleerde dimensioneringen, debieten en verhoudingen. Bij voorkeur wordt de vloeistof op een zekere hoogte in het wervelbed zelf ingespoten of verneveld, eventueel met behulp van een drijfgas. Op deze wijze is het volgens deze publikatie mogelijk een grotere 15 hoeveelheid vloeistof toe te voeren in verhouding tot de hoeveelheid gas die wordt toegevoerd. Hiermee wordt een nog grotere warmteafvoer mogelijk gemaakt en dus is een hogere polymeerproductie met navenant hogere warmteproductie toelaatbaar. Ais maximaal toelaatbare verhouding van de massa van de toegevoerde vloeistof ten opzichte van de massa van de in totaal toegevoerde 20 hoeveelheid gas is in WO-A-94/28032 1,21 genoemd, afgeleid uit een simulatie-experiment.
De uitvinding stelt zich ten doel een reactor te verschaffen, waarmee bij zekere afmetingen een grotere vloeistof-gasmassaverhouding in de toevoer aan de reactor toelaatbaar is bij de gasfase-polymerisatie van oiefinen in 25 een wervelbedreactor dan bij de bekende reactoren.
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de reactor tevens een of meer buiten de reactorkamer verlopende verbindingsbuizen omvat welke het onderste gedeelte van de reactorkamer verbinden met het bovenste gedeelte daarvan en/of met het uitlaatgedeelte.
30 De aanwezigheid van een of meer verbindingsbuizen heeft het verrassende effect dat meer vloeistof ten opzichte van de hoeveelheid toegevoerd gas aan de reactor kan worden toegevoerd dan bij de bekende reactoren met behoud van een stabiel wervelbed. Hierdoor is in vergelijking met de bekende reactoren een hogere productie mogelijk in reactoren van overigens gelijke 35 afmetingen.
101668U
-4-
De reactor volgens de uitvinding heeft als aanvullend voordeel dat het nu mogelijk om een grotere hoogte-diameterverhouding te kiezen voor het wervelbed in de reactor, bijvoorbeeld van groter dan 5 en zelfs tot 10. Dit is veel groter dan in de bekende reactoren mogelijk is met behoud van een stabiel 5 wervelbed, wat resulteert in een beter bestuurbaar polymerisatieproces. Dit voordeel maakt het mogelijk om slankere reactoren toe te passen hetgeen grote voordelen met zich mee brengt bij het ontwerpen van polymerisatiereactoren, die immers drukvaten zijn.
Een verder voordeel van de reactor volgens de uitvinding is dat 10 de gasstroom die wordt afgevoerd via de top van de reactor een kleinere hoeveelheid polymeer-poederdeeltjes bevat.
Nog een verder voordeel van de reactor volgens de uitvinding kan worden bereikt wanneer ter plaatse van de verbinding van de verbindingsbuizen met de wand van het bovenste gedeelte van de reactorkamer 15 of de wand van het uitlaatgedeelte een toevoer aanwezig is voor het doseren van vers monomeer. Ter plaatse van dient hier gelezen te worden als op een afstand van ten hoogste 3 x de vierkantswortel van de oppervlakte van de doorsnede van de verbindingsopening van buis en reactorkamer en ten hoogste 1/3 maal de diameter van de reactiekamer. Door het aldaar toedienen van vers monomeer kan 20 de gassamenstelling in de verbindingsbuizen worden beïnvloed en zo afwijken van die in de reactorkamer. In de verbindingsbuizen kan aldus een product worden gevormd met bijvoorbeeld een ander molecuulgewicht of -gewichtsverdeling of, in het bijzonder bij het vervaardigen van copolymeren, een andere ketensamenstelling.
25 De reactor volgens de uitvinding onderscheidt zich van de bekende reactoren door de aanwezigheid van een of meer buiten de reactorkamer verlopende verbindingsbuizen welke het onderste gedeelte van de reactorkamer verbinden met het bovenste gedeelte daarvan en/of met het uitlaatgedeelte.
30 Onder het onderste gedeelte van de reactiekamer wordt verstaan het gedeelte daarvan dat aansluit bij het grensvlak tussen het inlaatgedeelte en de reactiekamer en zich uitstrekt tot ongeveer 1 x de diameter D1 van de reactiekamer daarboven. Het bovenste gedeelte van de reactiekamer is het gedeelte dat zich uitstrekt vanaf de plaats waar de reactiekamer aansluit op 35 het uitlaatgedeelte tot ongeveer 2 x D1 daaronder.
1016681m -5-
De verbindingsbuizen verlopen buiten de reactiekamer en hebben bij voorkeur een cirkelvormige doorsnede hoewel ook andere vormen toelaatbaar zijn, bijvoorbeeld die van een regelmatige veelhoek. De buizen bezitten een in hoofdzaak verticaal verlopend middengedeelte en een of twee 5 aansluitgedeelten die naar de reactor toe zij gebogen of geknikt om op de wand daarvan te kunnen aansluiten.
De verhouding van de totale oppervlakte van de grootste doorsneden loodrecht op de hartlijn van de verbindingsbuizen en de oppervlakte van een horizontale doorsnede van de reactiekamer is gelegen tussen 0,1 en 1,0 10 en bij voorkeur tussen 0,1 en 0,3. Bij een reactiekamer en één verbindingsbuis met cirkelvormige doorsnede komt dit overeen met een verhouding tussen de diameters D2 en D1 van de verbindingsbuis resp. de reactiekamer gelegen tussen ongeveer 0,3 en 1, bij voorkeur tussen ongeveer 0,3 en 0,55.
Een verbindingsbuis eindigt bij voorkeur in de wand van de 15 reactiekamer of van het uitlaatgedeelte en sluit daarop bij voorkeur aan onder een zodanige hoek dat zich ophopen van polymeer op het onderste gedeelte van de wand van de aansluitgedeelten van de verbindingsbuis zo veel mogelijk wordt voorkomen. Bij zowel de onderste als de bovenste aansluiting van een verbindingsbuis op de reactor is de hoek die het onderste gedeelte van de wand 20 van het aansluitgedeelte maakt met de asrichting van de reactorkamer daarom ten hoogste 60° en bij voorkeur ten hoogste 30°. De verbindingsbuizen sluiten aan op een passende aansluitopening in die wand. De opening, waarop de verbindingsbuis aansluit op het onderste gedeelte van de reactiekamer ligt bij voorkeur voor ten minste 50% en met meer voorkeur geheel in dat onderste 25 gedeelte en het laagste punt ervan kan gelegen zijn in het grensvlak tot bij voorkeur ten hoogste 0,5 D1 daarboven. De lage positionering van deze opening is voordelig gebleken voor het in verhoogde mate bereiken van de hiervoor beschreven voordelen van de reactor volgens de uitvinding. De opening waarop een verbindingsbuis aan zijn bovenzijde aansluit op de reactor is bij voorkeur 30 zodanig geplaatst dat de opening bij in bedrijf zijnde reactor geheel is ondergedompeld in het wervelbed. De genoemde opening kan zich geheel in de wand van de reactiekamer bevinden maar het is van voordeel gebleken wanneer de opening zich ten minste gedeeltelijk bevindt in de wand van het zich verwijdende uitlaatgedeelte. Hierdoor blijkt de hoeveelheid polymeerpoeder die 35 met de gasstroom via de top van de reactor wordt meegesleept verder te 101 658 1«« -6- verminderen. Bij voorkeur bevindt de opening zich geheel in de wand van het zich verwijdende uitlaatgedeelte. Omdat deze wand al een hoek met de asrichting van de reactorkamer maakt kan het bovenste aansluitgedeelte van de verbindingsbuizen desgewenst achterwege blijven of een kleinere hoek met de 5 buis maken dan het onderste aansluitgedeelte.
Bij voorkeur is de doorsnede van de bovenste aansluitopening kleiner dan of ten hoogste gelijk aan die van de onderste opening. Gebleken is dat aldus de kans op verstoppingen van de verbindingsbuizen kleiner is. Bij voorkeur is de verhouding tussen de doorsnede van de bovenste en onderste opening 10 gelegen tussen 0,1 en 1 en met meer voorkeur tussen 0,25 en 0,75. Om dit te bereiken kan het bovenste aansluitgedeelte van de verbindingsbuizen taps toelopen maar ook kan de opening zelf worden verkleind door voor ten minste een gedeelte daarvan een verstelbare klep of schuif aan te brengen.
De verbindingsbuizen kunnen direct aanliggen tegen de 15 buitenwand van de reactorkamer maar kunnen ook op enige afstand daarvan verlopen, bijvoorbeeld tot 0,5 x D1. Bij voorkeur is de genoemde afstand echter zo klein mogelijk en bij voorkeur kleiner dan 0,25 x D1. Hierdoor kunnen de aansluitgedeeltes van de verbindingsbuizen kort blijven hetgeen het risico vermindert dat er polymeerpoeder op de onderste wand van de, immers niet 20 verticaal verlopende, aansluitgedeelten blijft liggen.
Het fluidiserend gas wordt toegevoerd aan de onderzijde van de reactor en stroomt via het inlaatgedeelte door het grensvlak de reactorkamer in. Het is van voordeel gebleken wanneer de gastoevoer niet homogeen door het grensvlak de reactiekamer bereikt maar zodanig dat er meer gas de reactiekamer 25 instroomt op plaatsen die verder zijn verwijderd van de aansluitopeningen van de verbindingsbuizen dan dichterbij die openingen. Bijvoorbeeld, in het geval er slechts één verbindingsbuis aanwezig is, is de gemiddelde gastoevoer in een helft van het grensvlak die aansluit bij het wandgedeelte waarin de aansluitopening zich bevindt kleiner dan in de andere helft van dat grensvlak. Indien bijvoorbeeld 30 drie verbindingsbuizen aanwezig zijn, die onder hoeken van 120 0 ten opzichte van elkaar langs de omtrek van de reactor zijn geplaatst, is de gastoevoer in een de reactorwand niet rakend middengedeelte van het grensvlak met een oppervlakte gelijk aan de halve doorsnede van het grensvlak bij voorkeur groter dan die in het complementaire overal de wand rakende perifere gedeelte. Een 35 dergelijke asymmetrische gastoevoer brengt een verdere verhoging van de 1016681^ -7- toelaatbare hoeveelheid vloeistof met zich mee. Indien een gasverdeelplaat in het grensvlak aanwezig is kan de gewenste verdeling van de gastoevoer bij voorbeeld worden bereikt door het aantal en/of de grootte van de openingen daarin geschikt te kiezen. Indien geen gasverdeelplaat aanwezig is kan het inlaatgedeelte 5 asymmetrisch zijn gevormd, waarbij het gas in hoofdzaak wordt toegevoerd daar waar de grootste toevoer gewenst is. Ook kan in dat geval gebruik worden gemaakt van in het inlaatgedeelte aanwezige de gasstroom verdelende of richtende objecten en voorzieningen. Geschikte uitvoeringsvormen van dergelijke voorzieningen voor het asymmetrisch toevoeren van de gasstroom aan de 10 onderzijde van een wervelbedreactor zijn bijvoorbeeld beschreven in de octrooiaanvragen PCT/NL/000832 en PCT/NL/000834.
De vloeistoftoevoeren kunnen zich zowel beneden het grensvlak bevinden als daarboven. In het eerste geval kan de vloeistof gemengd met de toe te voeren gassen aan het inlaatgedeelte worden toegevoerd als ook afzonderlijk 15 daarvan, bijvoorbeeld door versproeien of vernevelen. In het tweede geval kan de vloeistof zowel door toevoeren welke zich in de wand van het inlaatgedeelte als door toevoeren welke zich in de wand van de reactiekamer bevinden worden toegevoerd. In geval de toevoer door de wand van het inlaatgedeelte plaatsvindt dienen in het genoemde tweede geval de uiteinden van de toevoeren boven het 20 grensvlak te eindigen.
De reactor volgens de uitvinding is geschikt voor de bereiding van polyolefinen in de gasfase door het polymeriseren van een of meer olefine monomeren, waarvan er ten minste een bij voorkeur etheen of propeen is. Olefinen die de voorkeur hebben in de werkwijze volgens de uitvinding zijn die 25 met 2 tot 8 C-atomen. Ondergeschikte hoeveelheden van olefinen met meer dan 8 C-atomen, bijvoorbeeld met 9 tot 18 C-atomen kunnen echter eveneens desgewenst worden toegepast. Aldus is het in een voorkeursuitvoering mogelijk om homopolymeren van etheen of propeen, copolymeren van etheen en propeen en copolymeren van etheen en/of propeen met een of meer C2 - C8 alfa-olefinen 30 te vervaardigen.
Alfa-olefinen die de voorkeur hebben zijn etheen, propeen, buteen-1, penteen-1, hexeen-1, 4-methylpenteen-1 en octeen-1. Een voorbeeld van een hoger olefine dat kan worden gecopolymeriseerd met het primaire etheen- of propeenmonomeer, of als gedeeltelijke vervanger van het C2 - C8-35 monomeer is deceen-1. Ook dienen zijn geschikt, bijvoorbeeld 1,4-butadieen, 1,6- 4 ·Γ> '“ï ✓*> .o.
* ' · W
-8' hexadieen, dicyclopentadieen, ethylideen-norborneen en vinyl-norborneen.
Als katalysator in deze processen kunnen multiple-site katalysatoren, bijvoorbeeld Ziegler-Natta katalysatoren worden toegepast maar ook single-sitë katalysatoren, bijvoorbeeld metalloceenkatalysatoren. De op zich bekende werkwijzen voor het 5 vervaardigen van genoemde polymeren in een gasfaseproces in een wervelbedreactor kunnen worden uitgevoerd in de reactor volgens de uitvinding, waarbij dan de genoemde voordelen van de uitvinding worden bereikt.
De reactor kan worden opgenomen in de bekende inrichtingen voor het polymeriseren in gasfase. De reactor is dan aan de bovenzijde voorzien 10 van een afvoer voor de niet-gereageerde reactiecomponenten. Deze reactiecomponenten worden dan via een leiding toegevoerd aan een compressor om ze weer op de vereiste inlaatdruk te brengen voor toevoer aan de reactor. Daarnaast wordt tevens de gewenste gassamenstelling en -debiet hersteld door het toevoeren van weggereageerde componenten. Als regel zijn ook een of meer 15 koelstappen aanwezig in dit proces. Aldus wordt de reactor in een continu kringloopproces bedreven. Om de reactor in condensed mode te bedrijven worden de gecomprimeerde gassen buiten de reactor zover afgekoeld dat een deel ervan, in het bijzonder een deel van de monomeren en inerte bestanddelen, condenseren tot vloeistof, waarna deze vloeistof hetzij tezamen met de gasvormig 20 gebleven bestanddelen of na daarvan afgescheiden te zijn, afzonderlijk weer aan de reactor wordt toegevoerd. Dergelijke reactorsystemen en de werkwijzen om daarmee polymeren in gasfase te vervaardigen zijn zich zelf bekend, onder andere uit de in het voorgaande genoemde publicaties.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het 25 polymeriseren van één of meer olefinen in een gasfaseproces in de reactor volgens de uitvinding. In het bijzonder wordt in deze werkwijze vers monomeer aan de reactor toegevoerd ter plaatse van de bovenste aansluitopening van de verbindingsbuizen op de reactor. Bij voorkeur wordt het fluidiserend gas zodanig aan de reactor toegevoerd dat dit gas asymmetrisch verdeeld over het grensvlak 30 de reactiekamer instroomt, zoals hiervoor reeds is toegelicht.
De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de navolgende tekening.
Hierin is Fig. 1 een axiale doorsnede van een reactor volgens de uitvinding met een bodemplaat en één verbindingsbuis.
35 In Fig. 1 is 2 een verticaal geplaatste cilindrische reactor. Met 4 101 668 1** -9- is de reactiekamer met diameter D1 aangeduid, die meteen gasverdeelplaat 6, samenvallend met het grensvlak van reactiekamer 4 aansluit op inlaatgedeelte 8. Een verbindingsbuis 10 met diameter D2, gelijk aan 0,4 x D1, sluit aan op een opening 12 in het onderste gedeelte 14 van reactiekamer 4, De hoek die het 5 aansluitend gedeelte van de verbindingsbuis maakt met de asrichting (in dit geval van een cilindrische reactor gelijk aan de hoek met de wand) van de reactiekamer is aangegeven met α en bedraagt 30°. Het laagste punt van de opening 12 ligt nagenoeg op gelijke hoogte met de bovenzijde van gasverdeelplaat 6.
De verbindingsbuis 10 sluit aan zijn bovenzijde aan op een 10 opening 16 in de reactorwand. De opening bevindt zich gedeeltelijk in de wand van de reactiekamer en gedeeltelijk in de wand van het uitlaatgedeelte 18. De hoek met de asrichting (in dit geval gelijk aan de hoek met de wand) van de reactiekamer waaronder de verbindingsbuis 10 aansluit op de wand van de reactiekamer is aangegeven met β, welke hoek in dit geval gelijk is aan 20°.
15 De opgestegen gasstroom wordt afgevoerd via leiding 20 vanaf de top van de reactor en via een warmtewisselaar 22, een pomp 24 en een tweede warmtewisselaar 26 op de geschikte temperatuur en druk gebracht om weer als gas-vloeistofmengsel via toevoerleiding 28 aan de reactor te worden toegevoerd. Het is van voordeel gebleken wanneer ter plaatse van opening 16 20 een toevoerinrichting 30 voor het toevoeren van vers monomeer aanwezig is. De gemiddelde hoogte van de top van het wervelbed onder bedrijfsomstandigheden is aangegeven met stippellijn 32. Niet weergegeven in de figuur zijn bijvoorbeeld de doseerinrichting voor de katalysator, toevoerleidingen voor aanvullende monomeren en andere standaard in onder condensed mode bedreven 25 gasfasereactoren aanwezige voorzieningen. De samenstelling, opbouw en functionaliteit van deze niet weergegeven middelen voor het bewerken en behandelen van de afgevoerde gasstroom zijn op zichzelf bekend , in het bijzonder uit de genoemde publicaties WO-A-94/28032 en US-A-4.543.399.
30 101 6681·*

Claims (6)

1. Wervelbedreactor, omvattende een in gebruikstoestand verticale reactiekamer, met een onderste gedeelte dat met een grensvlak aansluit 5 op een daaronder gelegen inlaatgedeelte en een bovenste gedeelte dat aansluit op een daarboven gelegen uitlaatgedeelte, met het kenmerk, dat de reactor tevens een of meer buiten de reactorkamer verlopende verbindingsbuizen omvat welke het onderste gedeelte van de reactorkamer verbinden met het bovenste gedeelte daarvan en/of met 10 het uitlaatgedeelte.
2. Wervelbedreactor volgens conclusie 1, waarin de verhouding van de totale oppervlakte van de grootste doorsneden loodrecht op de hartlijn van de verbindingsbuizen en de oppervlakte van een horizontale doorsnede van de reactiekamer is gelegen tussen 0,1 en 1,0.
3. Wervelbedreactor volgens conclusie 1 of 2, waarin de onderzijde van een verbindingsbuis uitmondt in het onderste gedeelte van de reactiekamer op een hoogte van niet meer dan 1 maal de diameter van de reactiekamer.
4. Wervelbedreactor volgens een der conclusies 1-3, waarin de hoek die de 20 onderzijde van een op de wand van de reactor aansluitend gedeelte van de verbindingsbuizen maakt met de asrichting van de reactiekamer ten hoogste 60° bedraagt.
5. Wervelbedreactor volgens een der conclusies 1-4, voorzien van middelen voor het asymmetrisch toevoeren van fluidiserend gas aan de reactor.
6. Werkwijze voor het polymeriseren van een of meer olefinen in een gasfaseproces, met het kenmerk dat het polymeriseren wordt uitgevoerd in een reactor volgens een der conclusies 1-5. 1°16681«
NL1016681A 2000-11-22 2000-11-22 Wervelbedreactor. NL1016681C2 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1016681A NL1016681C2 (nl) 2000-11-22 2000-11-22 Wervelbedreactor.
AU2002224203A AU2002224203A1 (en) 2000-11-22 2001-10-30 Fluidised bed reactor
PCT/NL2001/000796 WO2002041986A1 (en) 2000-11-22 2001-10-30 Fluidised bed reactor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1016681A NL1016681C2 (nl) 2000-11-22 2000-11-22 Wervelbedreactor.
NL1016681 2000-11-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1016681C2 true NL1016681C2 (nl) 2002-05-23

Family

ID=19772442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1016681A NL1016681C2 (nl) 2000-11-22 2000-11-22 Wervelbedreactor.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2002224203A1 (nl)
NL (1) NL1016681C2 (nl)
WO (1) WO2002041986A1 (nl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006502263A (ja) * 2002-10-09 2006-01-19 バセル ポリオレフィン イタリア エス.アール.エス. オレフィン類の気相触媒重合
RU2335338C2 (ru) 2003-04-17 2008-10-10 Базелль Полиолефин Италия С.Р.Л. Способ газофазной полимеризации олефинов
EP1484343A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-08 Universiteit Twente Process for the catalytic polymerization of olefins, a reactor system and its use in the same process
CN1310969C (zh) * 2004-09-16 2007-04-18 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃的聚合方法
EP2268389B2 (en) 2008-04-22 2019-12-25 Univation Technologies, LLC Reactor systems and processes for using the same
EP2174706A1 (en) * 2008-10-03 2010-04-14 Ineos Europe Limited Apparatus and process for gas phase fluidised bed polymerisation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987003668A1 (en) * 1985-12-09 1987-06-18 A. Ahlstrom Corporation A circulating fluidized bed reactor and a method of separating solid material from the flue gases
US4932363A (en) * 1986-05-19 1990-06-12 A. Ahlstrom Corporation Fluidized bed reactor
US5114700A (en) * 1985-09-20 1992-05-19 Mintek Electrically heated fluidized bed reactor and processes employing same
AT400004B (de) * 1994-03-29 1995-09-25 Austrian Energy & Environment Anlage zur rauchgasentschwefelung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5114700A (en) * 1985-09-20 1992-05-19 Mintek Electrically heated fluidized bed reactor and processes employing same
WO1987003668A1 (en) * 1985-12-09 1987-06-18 A. Ahlstrom Corporation A circulating fluidized bed reactor and a method of separating solid material from the flue gases
US4932363A (en) * 1986-05-19 1990-06-12 A. Ahlstrom Corporation Fluidized bed reactor
AT400004B (de) * 1994-03-29 1995-09-25 Austrian Energy & Environment Anlage zur rauchgasentschwefelung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002041986A1 (en) 2002-05-30
AU2002224203A1 (en) 2002-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1012082C2 (nl) Wervelbedreactor.
KR100532831B1 (ko) 기상 중합 방법 및 장치
EP0089691B1 (en) Continuous process for the production of polymer in a fluidized bed reactor
US9192903B2 (en) High throughput reactor assembly for polymerization of olefins
US9382359B2 (en) Reactor assembly and method for polymerization of olefins
KR101959659B1 (ko) 기상의 올레핀을 중합하기 위한 방법 및 장치
PL189074B1 (pl) Sposób ciągłej polimeryzacji olefin w złożu fluidyzowanym gazem i dysza do wprowadzania cieczy w złoże fluidyzowane gazem reaktora do ciągłej polimeryzacji olefin
PL177865B1 (pl) Sposób ciągłej polimeryzacji w fazie gazowej
KR19980701235A (ko) 쌍을 이루는 유체 노즐(twin fluid nozzle)
US20050182207A1 (en) Gas-phase process
NL1016681C2 (nl) Wervelbedreactor.
KR19980018657A (ko) 중합방법
JP6782358B2 (ja) 3つ以上の重合ゾーンを有する気相反応器におけるオレフィン重合方法
NL1015200C2 (nl) Werkwijze voor het in de gasfase polymeriseren van olefine monomeren.
CA3161308C (en) Apparatus and process for the gas-phase polymerization
WO2018087214A1 (en) Olefin polymerization process in a gas-phase reactor comprising a riser unit and a downcomer
US6506855B1 (en) Fluidized bed reactor with asymmetric gas inlet
MXPA99003953A (en) Nozzle for atomizing a fluid in a fluidised bed
CZ152299A3 (cs) Způsob rozstřikování kapaliny ve fluidním loži v procesu polymerace olefinů v plynné fázi a tryska k provádění způsobu

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20050601