TWI433855B - 漿液觸媒流分流器及其使用方法 - Google Patents

Description

漿液觸媒流分流器及其使用方法

相關申請案之交叉引用

本申請案主張2008年6月4日所提出之序號第61/130,867號美國申請案的權益，該案全文係以引用方式併入本文中。

本揭示大體上有關用於將漿液觸媒進料至聚烯烴製造系統的系統與方法。更明確地說，本揭示係有關將漿液觸媒進料至多個注入點以使得流量均勻分配至每一注入點。本揭示亦有關將漿液觸媒流量分流於多個觸媒注入點以控制相對於通過主注入點之漿液觸媒流量的流至每一注入點之流量的系統與方法。

聚合技術的進步已提供更有效率、高生產力與經濟效益提高之方法。此等進步的特別例證係使用茂金屬觸媒系統與其他先進茂金屬型觸媒系統的技術之發展。然而茂金屬與茂金屬型觸媒通常在該觸媒注入反應系統時即展現高度觸媒活性。因此，該觸媒應注入工業規模反應器中一個以上之位置以在該反應器中提供觸媒之良好分布。

其通常有益於將各種類型之觸媒化合物(例如茂金屬與茂金屬型觸媒化合物)承載於載體(例如氧化矽或氧化鋁)上。受載或異質觸媒系統之使用係藉由確保所形成之聚合物達到改善反應器操作性與處理容易性的形狀與密度而提高處理效率。此等受載觸媒系統經常懸浮在溶液中以形成觸媒漿液組成物，並經由各式觸媒注入系統將該觸媒漿液組成物注入該聚合反應器。

進料受載漿液觸媒組成物可顯示高活性觸媒具有問題，其可能需要低漿液觸媒組成物流速。用以測量和控制該漿液觸媒組成物之流速的設備可具有極小通路，已證實該等極小通路易於因該漿液觸媒組成物中偶爾形成的黏聚物而阻塞。此現象對於將該漿液觸媒組成物注入該反應系統的系統中的控制閥而言特別是個問題。當已是很小的流速必須分流至一個以上之注入點時，此等問題會惡化。當需要在該反應器中均勻分配該漿液觸媒組成物(其需要該等多個觸媒注入點之間的漿液觸媒組成物之流速相當均勻)時此等問題會更加惡化。

美國專利第6,606,675、6,608,149與6,956,089號揭示一種觸媒組成物，其係藉由連續混合觸媒組份漿液與觸媒組份溶液以形成漿液觸媒組成物，然後將該漿液觸媒組成物導入操作聚合反應器所製備。此等專利亦揭示用於將該漿液觸媒組成物輸送至該反應系統的系統。

美國專利第5,317,036、5,693,727、6,075,101、6,245,868與7,235,614號均描述多種用於將呈液體形式之受載與未受載觸媒組成物導入聚合反應器的方法與技術。

有鑒於上述參考資料，存在將漿液觸媒組成物輸送至聚合反應器之多個進料點的需求，該聚合反應器在試圖控制該漿液觸媒組成物之低流速時不易阻塞。此外，存在精確控制相對於其他進料點之該等多個進料點各者的流速之需求。特別是，存在將漿液觸媒組成物均勻輸送聚合反應器中多個進料點各者之需求。

在不同具體實例中，本發明提出用於進料漿液觸媒組成物之系統與方法。本發明之具體實例讓使用者得以控制漿液觸媒組成物至聚合反應器中之多個進料點每一者的輸送。如此，可將漿液觸媒組成物均勻供應至該等進料點每一者。

在一類具體實例中，本發明提出一種用於進料漿液觸媒組成物之系統，其包括：包含主漿液流量計與主觸媒注入裝置之主漿液進料系統，其中該主漿液流量計測量流至主觸媒注入裝置之主漿液觸媒組成物流速；及包含副漿液流量計、副載液、副載液控制裝置與副觸媒注入裝置之副漿液進料系統，其中該副漿液流量計測量流入該副觸媒注入裝置之副漿液觸媒組成物流速，其中該副載液控制裝置根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例而控制該副漿液進料系統的程序參數。

在至少一具體實例中，該副漿液進料系統的程序參數係該副漿液觸媒組成物流速、副載液流速、該副漿液進料系統中之反壓，或該副漿液進料系統中之壓差。

在某些具體實例中，該主漿液觸媒組成物流速對副漿液觸媒組成物流速之比例可控制在約0.9:1至約1.1:1。

在至少一具體實例中，該用於進料漿液觸媒組成物之系統包含至少兩個副漿液進料系統。

在至少一具體實例中，該副漿液進料系統另包含副載液流量計、副載液控制器與副漿液流量控制器，其中受該副載液控制裝置所控制之程序參數係藉由副載液流量計所測量之副載液流速，其中該副載液控制器根據該副載液流速與來自該副漿液流量控制器之副載體流量設定值而控制該副載液控制裝置。

在至少一具體實例中，該副漿液流量控制器接收該副漿液觸媒組成物流速作為所測得之程序變數以及該主漿液觸媒組成物流速作為程序變數設定值而產生該副載體流量設定值。

在任一具體實例中，該副漿液進料系統可另包括：副漿液流量控制裝置；副載體/觸媒混合器；及副載氣。

在任何具體實例中，該主漿液進料系統可另包括：主漿液流量控制裝置；主載液；主載液控制裝置；主載體/觸媒混合器；主觸媒注入裝置；及主載氣。

另一類具體實例提供一種用於進料漿液觸媒組成物之系統，其包括：包含主漿液流量計與主觸媒注入裝置之主漿液進料系統，其中該主漿液流量計測量流至主觸媒注入裝置之主漿液觸媒組成物流速；及包含副漿液流量計、副載氣、副載氣控制裝置與副觸媒注入裝置之副漿液進料系統，其中該副漿液流量計測量流入該副觸媒注入裝置之副漿液觸媒組成物流速，其中該副載氣控制裝置根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例而控制該副漿液進料系統的程序參數。

在至少一具體實例中，該副漿液進料系統的程序參數係副漿液觸媒組成物流速、副載氣流速、該副漿液進料系統中之反壓，或該副漿液進料系統中之壓差。

在另一具體實例中，該副漿液進料系統另包含副載氣流量計、副載氣控制器與副漿液流量控制器，其中受該副載氣控制裝置所控制之程序參數係藉由副載氣流量計所測量之副載氣流速，其中該副載氣控制器根據該副載氣流速與來自該副漿液流量控制器之副載體流量設定值而控制該副載氣控制裝置。

另一類具體實例提出控制漿液觸媒流量之方法，其係藉由下步驟進行：提供漿液觸媒組成物；將該漿液觸媒組成物分流成主漿液觸媒組成物與副漿液觸媒組成物；測量該主漿液觸媒組成物之主漿液觸媒組成物流速；將該主漿液觸媒組成物供應至主觸媒注入裝置；測量副漿液觸媒組成物之副漿液觸媒組成物流速；根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例控制副漿液進料系統之程序參數，其中該程序參數影響該副漿液觸媒組成物流速；及將該副漿液觸媒組成物供應至副觸媒注入裝置。

在至少一具體實例中，藉由控制該程序參數而有效控制該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例。

在另一具體實例中，該副漿液進料系統的程序參數係受控制以使得該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例為約0.9:1至約1.1:1。

在至少一具體實例中，該副漿液進料系統的程序參數係副漿液觸媒組成物流速、副載液流速、副載氣流速、該副漿液進料系統中之反壓，或該副漿液進料系統中之壓差。

在至少一具體實例中，該副漿液進料系統的程序參數係副漿液觸媒組成物流速，且該方法另包括以下步驟：供應副載液；比較該主漿液觸媒組成物流速與該副漿液觸媒組成物流速；及提高或降低該副載液流速以調整相對於該主漿液觸媒組成物流速的副觸媒組成物流速。

在至少一具體實例中，若該副漿液觸媒組成物流速高於該主漿液觸媒組成物流速，則提高該副載液流速；或者若該副漿液觸媒組成物流速低於該主漿液觸媒組成物流速，則降低該副載液流速。

在另一具體實例中，該主漿液觸媒組成物流速與副漿液觸媒組成物流速之比較以及該副載液流速之提高或降低係藉由自動化控制系統來進行。

另一具體實例調整主載液流速或主載氣流速以調整相對於該主漿液觸媒組成物流速的副觸媒組成物流速。

在另一具體實例中，可以供應副載氣。

在至少一具體實例中，該副漿液進料系統的程序參數係副載氣流速，且其中該方法另包括以下步驟：比較該主漿液觸媒組成物流速與該副漿液觸媒組成物流速；及提高或降低該副載氣流速以調整相對於該主漿液觸媒組成物流速的副觸媒組成物流速。

發明詳細說明

在揭示並說明本化合物、組份、組成物、裝置、軟體、硬體、設備、構造、圖解、系統及/或方法之前，應暸除非另外指定，否則本發明不受限於特殊化合物、組份、組成物、裝置、軟體、硬體、設備、構造、圖解、系統、方法等等，除非另外指明，否則彼等可改變。亦應暸解此處所使用之術語僅供說明特定具體實例，並非意在限制。

亦應注意，如說明書與附錄申請專利範圍中所使用，除非另外指定，否則單數形「一」、「一個」與「該」包括複數個指示物。

大致上，本文所揭示之具體實例有關用於進料漿液觸媒組成物的系統與方法。特別是，本文之具體實例有關用於將漿液觸媒組成物進料至多個觸媒注入點的系統與方法。

美國專利第6,606,675、6,608,149與6,956,089號揭示用於製造藉由連續混合觸媒組份漿液與觸媒組份溶液以形成漿液觸媒組成物所製備的漿液觸媒組成物之系統。在一範例方法中，可將觸媒組份漿液2與觸媒組份溶液4混合及/或反應，以形成觸媒/組份混合物6。然後可將該觸媒/組份混合物6送至混合裝置8。在充分接觸時間之後，從該混合裝置8移除漿液觸媒組成物10，然後將之導入使用本發明主及/或副漿液觸媒進料系統12、14的聚合反應器。如此，如本文所使用之「漿液觸媒組成物」或「漿液觸媒」10係指混合裝置8排出之含觸媒混合物。由於需要將該漿液觸媒組成物進料至多個進料點，故自線上混合器排出之流量通常在該等多個進料點之間分配。

當從一漿液觸媒源將漿液觸媒組成物10進料至多個注入點時，已發現每一注入點處的載液或載氣流速改變對於流至該注入點之漿液觸媒流速有直接影響。因此，本發明提出一種系統與方法以藉由控制在每一注入點處之載液或載氣流速而控制流至個別注入點的漿液觸媒流量。

本發明一類具體實例提出一種用於進料漿液觸媒組成物10之系統，其包括：包含主漿液流量計16與主觸媒注入裝置18之主漿液進料系統12，其中該主漿液流量計測量流至主觸媒注入裝置之主漿液觸媒組成物流速；及包含副漿液流量計20、副載液22、副載液控制裝置24與副觸媒注入裝置26之副漿液進料系統14，其中該副漿液流量計測量流入該副觸媒注入裝置之副漿液觸媒組成物流速，其中該副載液控制裝置根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例而控制該副漿液進料系統的程序參數。如本文所使用之「副漿液進料系統」意指至少一種副漿液進料系統。如此，在任何具體實例中，該用於進料漿液觸媒組成物之系統可包含一個以上之副漿液進料系統14。在一具體實例中，該用於進料漿液觸媒組成物之系統包含至少兩個副漿液進料系統14。此外，一個以上用於進料漿液觸媒組成物10之系統可用以將漿液觸媒進料至反應系統。

在本文任何具體實例中，該主漿液流量計16與副漿液流量計20測量分別流經主漿液進料系統12與副漿液進料系統14之漿液觸媒的流量。該主與副漿液流量計16、20可為適於測量該漿液觸媒組成物之流量的任何設計。在任何具體實例中，該主與副漿液流量計16、20可為Coriolis型流量計，諸如Micromotion CFM-010M。Coriolis型流量計在典型注入系統流速下可產生約20至70kPa(3至10psi)之壓差。

在任一具體實例中，在將該漿液觸媒組成物進料至該聚合反應器之前，主載液28可與主漿液觸媒組成物30混合及/或副載液22可與副漿液觸媒組成物32混合。可將該主與副載液28、22導入以向下方向移動之漿液觸媒組成物。該漿液觸媒組成物與該載液的混合物可分別通過主或副載體/觸媒混合器34、36或一導管(例如管線)長度以供在注入該聚合反應器或與主或副載氣38、40接觸之前混合。該主或副載液28、22可為無反應性液體，諸如烷屬烴(如異戊烷或己烷)，或可為烯屬烴共聚單體(諸如己烯、丁烯)，或通常加至該方法的其他適用液體。該混合物排出該聚合反應器中的主或副注入裝置18、26之後，適用之液體較佳地幫助分散漿液觸媒組成物。

任一具體實例可包含一主或副載液控制裝置42、24。可使用適於控制該主或副載液28、22的任何控制裝置，例如流量控制馬達閥。

在任一具體實例中，該副載液控制裝置24控制副漿液進料系統14之程序參數。該程序參數可為該副漿液觸媒組成物流速或可為影響該副漿液觸媒組成物32之流速的任何程序參數。如前文討論，各式各樣程序參數影響該漿液流量。例如，已發現提高該副載液流速會降低該副漿液觸媒組成物流速。雖然不希望受到理論限制，但一般認為提高副載液22之流量會提高該副漿液進料系統14的反壓，因此降低從該供應系統流至該副漿液進料系統14的漿液觸媒組成物32之流量。因此，在至少一具體實例中，該副漿液進料系統14的程序參數可為副載液流速、該副漿液進料系統中之反壓，或該副漿液進料系統中之壓差。

在本文之任一具體實例中，該副載液控制裝置24可根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例而控制該程序參數。藉由改變該副載液流量，該選用之程序參數係經改變，且該副觸媒組成物流量係經改變，因此該主觸媒組成物流速對副觸媒組成物流速之比例受到影響。即，由於待受控制之程序參數係經選擇以藉由控制該程序參數而直接控制或影響副漿液觸媒組成物流速，該副觸媒組成物之流速係受控制在與該主觸媒組成物流速的所需比例。在至少一具體實例中，該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例係控制在介於約0.8:1至約1.2:1之間，或介於約0.9:1至約1.1:1之間。

在本文任一具體實例中，該副漿液進料系統14另包含副載液流量計44、副載液控制器46與副漿液流量控制器48。在某些具體實例中，受該副載液控制裝置24控制之程序參數係由該副載液流量計44所測得之副載液流速。該副載液控制器46根據副載液流速與來自該副漿液流量控制器48之副載體流量設定值而控制該副載液控制裝置24。該副載液流量計44與該副載液控制器46可為適於測量與控制該載液流量的任何標準工業設計。在任一具體實例中，該副漿液流量控制器48可為適於測量與控制該漿液觸媒組成物的任何標準工業設計。在至少一具體實例中，該副載液22之流速係由一自動化控制迴路所控制。該副載液流速的設定值係由該副漿液流量控制器48所產生。當該設定值改變與該副載液流速改變時，該副漿液組成物流量受到影響。即，當該副載液22之流速提高時，該副漿液觸媒組成物流速降低，反之亦然。因此，在某些具體實例中，該副漿液組成物流速可藉由該副漿液流量控制器48而藉由控制該副載液控制器46之設定值而加以控制，然後其控制該副載液22的流速。

在本文某些具體實例中，該副漿液流量控制器48可接收該副漿液觸媒組成物流速作為所測得之程序變數以及該主漿液觸媒組成物流速作為程序變數設定值而產生副載液控制器46之載體流量設定值。藉由接收該主漿液觸媒組成物流速作為程序變數設定值，該主漿液組成物流速對該副漿液組成物流速的比例係控制在約1:1。在其他具體實例中，該副漿液流量控制器48係比例控制器，其中該副漿液流量控制器接收該主與副漿液流速並根據該主漿液流速對副漿液流速的比例而產生流至該副載液控制器46的載體流量設定值。

在本文任何具體實例中，該副漿液進料系統14可另包含主或副漿液流量控制裝置50、52。可將該主或副漿液流量控制裝置50、52用以關閉流至該主或副漿液進料系統12、14的流量，或者調整該主或副漿液進料系統中之流量或壓力。

本文中任一具體實例可另包含主或副載氣38、40以協助將該漿液觸媒組成物攜至該聚合反應器。該主或副載氣38、40可為惰性氣體，例如氮。主或副載氣控制裝置54、56分別可控制該主或副載氣38、40的流量。

本文中任一具體實例可另包含一主或副載體/觸媒混合器34、36。該主或副載體/觸媒混合器34、36可為設計供向下流之線上混合裝置，其提供該漿液觸媒組成物與該主或副載液28、22的混合作用。在至少一具體實例中，該主或副載體/觸媒混合器34、36係定位在該主或副漿液觸媒組成物與該主或副載液28、22混合之後且在該主或副載氣38、40係注入該混合流之前。

本文中任一具體實例亦可包含用以控制流至主觸媒注入裝置18之主載液28流量的主載液控制裝置42。

一類具體實例提出一種用於進料漿液觸媒組成物之系統，其包括：包含主漿液流量計16與主觸媒注入裝置18之主漿液進料系統12，其中該主漿液流量計測量流至主觸媒注入裝置之主漿液觸媒組成物流速；及包含副漿液流量計20、副載氣40、副載氣控制裝置56與副觸媒注入裝置26之副漿液進料系統14，其中該副漿液流量計測量流入該副觸媒注入裝置之副漿液觸媒組成物流速，且其中該副載氣控制裝置56根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例而控制該副漿液進料系統14的程序參數。

在本文任一具體實例中，該副氣體控制裝置56可控制副漿液進料系統14之程序參數。該程序參數可為該副漿液觸媒組成物32之流速或可為影響該副漿液觸媒組成物32之流速的任何程序參數。因此，在至少一具體實例中，該副漿液進料系統14的程序參數可為該副漿液觸媒組成物流速、副載氣流速、該副漿液進料系統14中之反壓，或該副漿液進料系統14中之壓差。

該副載氣控制裝置56可根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例而控制該程序參數。該程序參數可經選擇以使得藉由改變該程序參數而改變該副觸媒組成物流速，因此該主觸媒組成物流速對副觸媒組成物流速的比例受到影響。在至少一具體實例中，該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例可控制在介於約0.8:1至約1.2:1之間，或介於約0.9:1至約1.1:1之間。

在本發明至少一具體實例中，該副漿液進料系統14另包含副載氣流量計58、副載氣控制器60與副漿液流量控制器48，其中由該副載氣控制器60所控制之程序參數係由副載氣流量計58所測得之副載氣流速，其中該副載氣控制器60根據該副載氣流速與來自該副漿液流量控制器48之漿液觸媒流量設定值而控制該副載氣控制裝置56。

在某些具體實例中，該副漿液流量控制器48接收該副漿液觸媒組成物流速作為所測得之程序變數以及該主漿液觸媒組成物流速作為程序變數設定值並產生副載氣流量控制器60之載體流量設定值。藉由接收該主漿液觸媒組成物流速作為程序變數設定值，該主漿液組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速的比例係控制在約1:1。在其他具體實例中，該副漿液流量控制器48係比例控制器，其中該副漿液流量控制器48接收該主與副漿液觸媒流速並根據該主漿液觸媒流速對副漿液觸媒流速的比例而產生流至該副載氣控制器60的載體流量設定值。

另一類具體實例提供控制漿液觸媒流量的方法。在此具體實例中，提供漿液觸媒組成物26並將之分流成主漿液觸媒組成物30與副漿液觸媒組成物32。測量流至主觸媒注入裝置18之主漿液觸媒組成物30的流速，例如藉由主漿液流量計16測量。此外，測量流至副觸媒注入裝置26之副漿液觸媒組成物32的流速，例如藉由副漿液流量計20測量。然後，根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例而控制該副漿液進料系統14之程序參數。

在本文任一具體實例中，經選擇作為該副漿液進料系統14之參數的程序參數對於該副漿液觸媒組成物流速具有直接或間接影響。在任一具體實例中，該程序參數與該副漿液觸媒組成物流速具有夠強之相關，以使得可藉由控制該程序參數有效地控制該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速的比例。在至少一具體實例中，該副漿液進料系統之程序參數與該副漿液觸媒組成物流速具有夠強之相關，以使該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速的比例控制在介於約0.8:1至約1.2:1之間，或介於約0.9:1至約1.1:1之間。提供與該副漿液觸媒組成物流速夠強相關的程序參數可包括實際副漿液觸媒組成物流速、副載液流速、副載氣流速、該副漿液進料系統中之反壓，或該副漿液進料系統中之壓差。

現場試驗已顯示該副載液22的流速對於該副漿液觸媒組成物32的流量具有實質影響。因此，在本文某些具體實例中，可選擇該副漿液進料系統的程序參數作為副載液流速。在此等具體實例中，供應副載液22並將之與該副漿液觸媒組成物32混合。比較例如在副漿液流量控制器48中之該主漿液觸媒組成物流速與該副漿液觸媒組成物流速。然後，提高或降低該副載液22之流速以調整相對於該主漿液觸媒組成物流速的該副觸媒組成物流速。例如，若該副漿液觸媒組成物流速高於該主漿液觸媒組成物流速，則可提高該副載液流速；或者若該副漿液觸媒組成物流速低於該主漿液觸媒組成物流速，則可降低該副載液流速。

在任一具體實例中，該主漿液觸媒組成物流速與該副漿液觸媒組成物流速可加以比較並控制，例如藉由使用自動化控制系統提高或降低而該副載液流速進行。自動化控制系統可為任何自動化控制系統，包括電子分布控制系統或電腦控制系統。在其他具體實例中，該控制可手動完成。

在本文任一具體實例中，該主漿液進料系統12可包含主載液28及/或主載氣38。改變該主載液28或主載氣38的流速可用以調整該主觸媒組成物流速。調整該主觸媒組成物流速亦影響該主與副漿液觸媒組成物30、32的相對流量。因此，在至少一具體實例中可調整該主載液流速或主載氣流速以調整相對於該主漿液觸媒組成物流速的副觸媒組成物流速。例如，若該主漿液觸媒組成物的流速太高，則可提高該主載液流速，其會降低該主漿液觸媒流速。此對於降低該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速的比例有影響。

在本文任一具體實例中，該副漿液進料系統14可供應待與漿液觸媒組成物和載液之混合物混合的副載氣40。亦已顯示該副載氣40之流速影響該副漿液觸媒組成物32的流速。因此，在某些具體實例中，經選擇用以影響該漿液觸媒流速的副漿液進料系統之程序參數可為該副載氣流速。在此等具體實例中，可比較該主漿液觸媒組成物流速與該副漿液觸媒組成物流速。然後，可提高或降低該副載氣流速以調整相對於該主漿液觸媒組成物流速的副觸媒組成物流速。例如，若該副漿液觸媒組成物流速高於該主漿液觸媒組成物流速，則可提高該副載氣流速；或者若該副漿液觸媒組成物流速低於該主漿液觸媒組成物流速，則可降低該副載氣流速。

在任一具體實例中，該主漿液觸媒組成物流速與該副漿液觸媒組成物流速可加以比較並控制，例如藉由使用自動化控制系統提高或降低而該副載氣流速進行。該自動化控制系統可為任何自動化控制系統，包括電子分布控制系統或電腦控制系統。在其他具體實例中，該控制可手動完成。

該主漿液進料系統14可另外供應主載液28及/或主載氣38。該主載液28與主載氣38之流速影響該主漿液觸媒組成物30的流速。因此，在某些具體實例中可調整該主載液流速或主載氣流速以調整該主漿液觸媒組成物流速。此影響主漿液觸媒組成物對副漿液觸媒組成物流速的比例，因此有效調整相對於該主漿液觸媒組成物流速的該副漿液觸媒組成物流速。

注入裝置

該主與副觸媒注入裝置18、26可為適於將該漿液觸媒組成物注入該聚合反應器的任何適用設計。美國專利第6,606,675、6,608,149與6,956,089號討論漿液觸媒組成物、用於製造該漿液觸媒組成物之系統，以及適於與本發明一同使用之注入設備(裝置)。

在任一具體實例中，該主與副觸媒注入裝置18、26可包含通過填充物通入該反應器並延伸至該流體床之觸媒注入管。插入深度通常視該反應器直徑而定，且可延伸約該反應器直徑的1/20至1/2、約1/10至1/2，或該反應器直徑的約1/5至1/3。

該注入管可載於該流體床內的結構內部(支撐管)以提供結構完整性。此支撐管可為內徑自約0.64cm至約12.7cm(1/4英吋至5英吋)、約1.3cm至約7.6cm(1/2英吋至3英吋)或約1.9cm至約5cm(3/4英吋至2英吋)的厚壁管。該支撐管可延伸通過該反應器壁至約該注入管的長度，使得該注入管可延伸超越彼至多達約25.4cm(10英吋)、約0.25cm至12.7cm(0.1至5英吋)或約0.25cm至7.6cm(0.1至3英吋)。在某些具體實例中，該注入管可正好止於該支撐管端內部。該反應器中之支撐管端可切平並與該管之軸垂直，或可呈角度為約10至80度的錐形。該支撐管端可經拋光或塗覆以抗靜電或防污材料。

可從該反應器外部沿著該支撐管向下導入流體之沖洗流(通常為新鮮單體、乙烯、己烷、異戊烷、循環氣等)以助該觸媒組成物的分散，以使得製造具有減少黏聚作用且APS(平均粒子大小)在約0.01cm至0.3cm(0.005至0.10英吋)之範圍的良好形態之樹脂顆粒。該流體的沖洗流有助於最小化該觸媒注入管與支撐管端的積垢。在某些具體實例中，該支撐管的出口可製成該端處具有一噴嘴以形成沖洗流體的噴射流或分散以助該觸媒組成物分布。在某些具體實例中，該支撐管的內徑係呈錐形逐漸縮小，以產生噴嘴以加速及/或分散該流體流。

聚合方法

本文所述之具體實例可適用於任何將漿液觸媒進料至多個注入點的聚合方法。方法可包括在觸媒的存在下之一或更多種烯烴之氣相流體床聚合作用，該等烯烴中至少一者可為乙烯、丙烯或其他單體(見例如美國專利第4,543,399、4,588,790、5,028,670、5,317,036、5,352,749、5,405,922、5,436,304、5,453,471、5,462,999、5,616,661與5,668,228號)。其他聚合方法(特別是氣相流體床方法)可包含包括氣相與液相之循環流體。

本發明之方法可與一或更多種具有2至30個碳原子，較佳為2至12個碳原子，或2至8個碳原子之烯烴單體的氣相聚合方法有關。本發明極適於乙烯、丙烯、丁烯-1、戊烯-1、4-甲基戊烯-1、己烯-1、辛烯-1與癸烯-1之二或更多種烯烴單體的聚合作用。

可用於本發明之其他單體可包括乙烯系不飽和單體、具有4至18個碳原子之二烯烴、共軛或非共軛二烯、多烯、乙烯基單體與環烯烴。適用於本發明之非限制性單體可包括降莰烯、降莰二烯、異丁烯、異戊二烯、乙烯基苯並環丁烷、苯乙烯、烷基取代之苯乙烯、亞乙基降莰烯、二環戊二烯與環戊烯。

在一類具體實例中，可製造乙烯之共聚物，其中可以氣相方法以乙烯聚合具有至少一種具3至15個碳原子、4至12個碳原子或4至8個碳原子之α-烯烴的共聚單體。

該氣相方法中之反應器壓力可從約690kPa(100psig)至約4138kPa(600psig)、自約1379kPa(200psig)至約2759kPa(400psig)，或自約1724kPa(250psig)至約2414kPa(350psig)。

該氣相方法中於接觸步驟期間該反應器的溫度可自約30℃至約120℃、約60℃至約115℃、約70℃至110℃，或約70℃至約95℃。

本發明計劃之其他氣相方法可包括串聯或多階段聚合方法。本發明亦計劃之氣相方法可包括美國專利第5,627,242、5,665,818與5,677,375號、與歐洲公報EP-A-0 794 200、EP-B1-0 649 992、EP-A-0 802 202與EP-B-634 421中所述者。

本發明亦可有關聚合方法，例如氣相聚合方法，用於單獨聚合丙烯、聚合丙烯與一或更多種其他單體(包括乙烯)及/或其他具有4至12個碳原子之烯烴。該方法中可製造的以丙烯為底質之聚合物包括無規聚丙烯、等規聚丙烯，與間規聚丙烯。其他丙烯聚合物包括丙烯無規、嵌段或衝擊共聚物。

除非另外指定，否則只要本說明書中特別提及的其他步驟、元件或材料不影響本發明之基本與新穎特徵，「實質上由…組成」一句不排除存在該等其他步驟、元件或材料，此外，其不排除通常與該等所使用元件與材料相關聯之雜質與變化。

為求簡短起見，本文僅明確地揭示特定範圍。不過，從任何下限起之範圍可與任何上限結合以敘述非明確記述之範圍，以及從任何下限起之範圍可與任何其他下限結合以敘述非明確記述之範圍，以相同方式，從任何上限起之範圍可與任何其他上限結合以記述未明確記述之範圍。此外，即使未明確敘述，一範圍內包括介於其端點之間的每一點或個別值。因此，每一點或個別值可用作其與任何其他點或個別值或是其他其他下限或上限結合的下限或上限，以記述未明確敘述的範圍。

本文中所有優先權文件係以提及的方式全文併入本文中以求此等併入所許可且至該揭示與本發明之說明一致之程度的裁判權。此外，本文所引用的所有文件與參考資料，包括試驗程序、公告、專利、期刊文章等係以提及的方式全文併入本文中以求此等併入所許可且至該揭示與本發明之說明一致之程度的裁判權。

雖然已針對許多具體實例與實施例加以說明，但獲益於本揭示內容的熟悉此技術人士將會瞭解，在不偏離本文所揭示之本發明範圍與精神的情況下可得到其他具體實例。

2．．．觸媒組份漿液

4．．．觸媒組份溶液

6．．．觸媒/組份混合物

8．．．混合裝置

10．．．漿液觸媒組成物

12．．．主漿液進料系統

14．．．副漿液進料系統

16．．．主漿液流量計

18．．．主觸媒注入裝置

20．．．副漿液流量計

22．．．副載液

24．．．副載液控制裝置

26．．．副觸媒注入裝置

28．．．主載液

30．．．主漿液觸媒組成物

32．．．副漿液觸媒組成物

34．．．主載體/觸媒混合器

36．．．副載體/觸媒混合器

38．．．主載氣

40．．．副載氣

42．．．主載液控制裝置

44．．．副載液流量計

46．．．副載液控制器

48．．．副漿液流量控制器

50．．．主漿液流量控制裝置

52．．．副漿液流量控制裝置

54．．．主載氣控制裝置

56．．．副載氣控制裝置

58．．．副載氣流量計

60．．．副載氣控制器

圖1係本發明具體實例之示意圖。

2．．．觸媒組份漿液

4．．．觸媒組份溶液

6．．．觸媒/組份混合物

8．．．混合裝置

10．．．漿液觸媒組成物

12．．．主漿液進料系統

14．．．副漿液進料系統

16．．．主漿液流量計

18．．．主觸媒注入裝置

20．．．副漿液流量計

22．．．副載液

24．．．副載液控制裝置

26．．．副觸媒注入裝置

28．．．主載液

30．．．主漿液觸媒組成物

32．．．副漿液觸媒組成物

34．．．主載體/觸媒混合器

36．．．副載體/觸媒混合器

38．．．主載氣

40．．．副載氣

42．．．主載液控制裝置

44．．．副載液流量計

46．．．副載液控制器

48．．．副漿液流量控制器

50．．．主漿液流量控制裝置

52．．．副漿液流量控制裝置

54．．．主載氣控制裝置

56．．．副載氣控制裝置

58．．．副載氣流量計

60．．．副載氣控制器

Claims (16)

1. 一種用於進料漿液觸媒組成物之系統，其包含：a)主漿液進料系統，其包含主漿液流量計與主觸媒注入裝置，其中該主漿液流量計測量流至該主觸媒注入裝置之主漿液觸媒組成物流速；及b)副漿液進料系統，其包含副漿液流量計、副載液、副載液控制裝置與副觸媒注入裝置，其中該副漿液流量計測量流至該副觸媒注入裝置之副漿液觸媒組成物流速，其中該副載液控制裝置根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例而控制該副漿液進料系統的程式參數，其中該副漿液進料系統另包含副載液流量計、副載液控制器與副漿液流量控制器，其中受該副載液控制裝置所控制之程式參數係藉由副載液流量計所測量之副載液流速，其中該副載液控制器根據該副載液流速與來自該副漿液流量控制器之副載體流量設定值而控制該副載液控制裝置。
2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該用於進料漿液觸媒組成物之系統包含至少兩個副漿液進料系統。
3. 如申請專利範圍第1或2項之系統，其中該副漿液進料系統另包含：a)副漿液流量控制裝置；b)副載體/觸媒混合器；及 c)副載氣。
4. 一種用於進料漿液觸媒組成物之系統，其包含：a)主漿液進料系統，其包含主漿液流量計與主觸媒注入裝置，其中該主漿液流量計測量流至該主觸媒注入裝置之主漿液觸媒組成物流速；及b)副漿液進料系統，其包含副漿液流量計、副載氣、副載氣控制裝置與副觸媒注入裝置，其中該副漿液流量計測量流至該副觸媒注入裝置之副漿液觸媒組成物流速，其中該副載氣控制裝置根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例而控制該副漿液進料系統的程式參數，其中該副漿液進料系統另包含副載氣流量計、副載氣控制器與副漿液流量控制器，其中受該副載氣控制裝置所控制之程式參數係藉由副載氣流量計所測量之副載氣流速，其中該副載氣控制器根據該副載氣流速與來自該副漿液流量控制器之副載體流量設定值而控制該副載氣控制裝置。
5. 如申請專利範圍第1或4項之系統，其中該副漿液流量控制器接收該副漿液觸媒組成物流速作為所測得之程式變數以及該主漿液觸媒組成物流速作為程式變數設定值而產生該副載體流量設定值。
6. 如申請專利範圍第1或4項之系統，其中該主漿液觸媒組成物流速對副漿液觸媒組成物流速之比例可控制在約0.9：1至約1.1：1。
7. 如申請專利範圍第1或4項之系統，其中該主漿 液進料系統另包含：a)主漿液流量控制裝置；b)主載液；c)主載液控制裝置；d)主載體/觸媒混合器；e)主觸媒注入裝置；及f)主載氣。
8. 一種控制漿液觸媒流量之方法，其包含以下步驟：a)提供漿液觸媒組成物；b)將該漿液觸媒組成物分流成主漿液觸媒組成物與副漿液觸媒組成物；c)測量該主漿液觸媒組成物之主漿液觸媒組成物流速；d)將該主漿液觸媒組成物供應至主觸媒注入裝置；e)測量該副漿液觸媒組成物之副漿液觸媒組成物流速；f)根據該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例而控制該副漿液進料系統之程式參數，其中該程式參數影響該副漿液觸媒組成物流速；及g)將該副漿液觸媒組成物供應至副觸媒注入裝置，其中該副漿液進料系統的程式參數係副載液流速，且其中該方法另包含以下步驟：a)供應副載液； b)比較該主漿液觸媒組成物流速與該副漿液觸媒組成物流速；及c)提高或降低該副載液流速以調整相對於該主漿液觸媒組成物流速的該副觸媒組成物流速。
9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中若該副漿液觸媒組成物流速高於該主漿液觸媒組成物流速，則提高該副載液流速；或者若該副漿液觸媒組成物流速低於該主漿液觸媒組成物流速，則降低該副載液流速。
10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該主漿液觸媒組成物流速與該副漿液觸媒組成物流速之比較以及該副載液流速之提高或降低係藉由自動化控制系統來進行。
11. 如申請專利範圍第8項之方法，其另包含供應副載氣之步驟。
12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該副漿液進料系統的程式參數係副載氣流速，且其中該方法包含以下步驟：a)比較該主漿液觸媒組成物流速與該副漿液觸媒組成物流速；及b)提高或降低該副載氣流速以調整相對於該主漿液觸媒組成物流速的該副觸媒組成物流速。
13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該主漿液觸媒組成物流速與該副漿液觸媒組成物流速的比較以及該副載氣流速的提高或降低係藉由自動化控制系統來進行。
14. 如申請專利範圍第8至13項中任一項之方法， 其中藉由控制該程式參數而有效控制該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例。
15. 如申請專利範圍第8至13項中任一項之方法，其中該副漿液進料系統的程式參數係受控制以使得該主漿液觸媒組成物流速對該副漿液觸媒組成物流速之比例為約0.9：1至約1.1：1。
16. 如申請專利範圍第8至13項中任一項之方法，其另包含調整該主載液流速或主載氣流速以調整相對於該主漿液觸媒組成物流速的該副觸媒組成物流速的步驟。