具有連續輸送的烯烴聚合工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及在從用于烯烴淤漿聚合的反應器移除聚合物淤漿方面的改進。
【背景技術】
[0002] 烯烴聚合例如乙烯聚合常常在環管反應器中使用單體、稀釋劑和任選的催化劑和 任選地使用共聚單體實施。所述聚合通常在淤漿條件下進行，其中產物通常由固體顆粒構 成并且懸浮在稀釋劑中。用泵使反應器的淤漿內容物連續地循環以維持聚合物固體顆粒在 液體稀釋劑中的有效懸浮，產物經常通過通常基于間歇原理操作的沉降腿取出（take off) 以收取產物。利用在沉降腿中的沉降以提高最終作為產物淤漿收取的淤漿的固體濃度。產 物進一步地被輸送至另一反應器或者通過閃蒸管線被排放（discharge)至閃蒸罐，在其中 大部分的稀釋劑和未反應單體被閃蒸出來并且被再循環。將聚合物顆粒干燥，可加入添加 劑并且最終將聚合物擠出和造粒。
[0003] 然而，在這些聚合工藝中，沉降腿確實存在一些問題。它們表現為將"間歇"或"不 連續的"技術強加于基礎的連續工藝上。每次沉降腿達到其中其"排放"或"放出（fire)" 積聚的聚合物淤漿的階段時，其導致對環管反應器中的壓力的干擾，由此所述壓力未被保 持恒定。環管反應器中的壓力波動可大于1巴。在非常高的單體濃度下，這樣的壓力波動 可產生若干問題，例如，可在循環泵的操作中導致麻煩的氣泡的產生。它們也可在反應器壓 力的控制線路（控制規劃，control scheme)方面引起擾動。
[0004] 然而已知多種替代的產物移除技術。例如，WO 01/05842描述了用于從導管中的 流動的淤漿物流移除濃淤漿的設備，其特征在于所述導管的出口區域中的通道，所述出口 適合于連續地移除淤漿。
[0005] EP 0891990描述了如下的烯烴聚合工藝：其中通過連續產物取出（take off)、更 具體地通過設置在反應器上的伸長的中空附件收取產物淤漿。所述中空附件與加熱的閃蒸 管線直接流體連通，并且因此適合于產物淤漿的連續移除。
[0006] 然而，上述設備和工藝具有如下缺點：從反應器排出（withdraw)的懸浮液仍然含 有大量的稀釋劑和大量的其它反應物例如單體，于是必須將其從聚合物顆粒分離和對其進 行處理以將它再用于反應器中。上述設備和工藝的另一缺點是在階段或者反應開動期間或 者在對反應器的正常行為中的大的停頓（disruption)(例如進料物流之一的突然中斷）的 響應方面它們缺乏靈活性。
[0007] W02011/095532公開了其中將沉降腿用于從單環管反應器的連續的和周期性的排 放的工藝。該文獻還公開了其中兩個環管反應器經由第一反應器的沉降腿串聯連接的工 -H- 〇
[0008]因此，本發明的一個目的是提供發生在環管反應器中的聚合工藝，其中將聚合物 淤漿高效且連續地從所述環管反應器排放并且輸送至后續環管反應器。更具體地，本發明 的一個目的是優化在沉降腿中的停留時間。本發明的另一目的是改善烯烴聚合物、反應物 和稀釋劑的分離的效率。本發明的進一步目的是改善聚合工藝的操作性和可靠性。
【發明內容】
[0009] 這些當前目的通過根據本發明的工藝實現。
[0010] 本發明涉及在包含與第二環管反應器串聯連接的第一環管反應器的至少兩個淤 漿環管反應器中制備聚烯烴的工藝，其包含如下步驟：
[0011]-將一種或多種烯烴反應物、稀釋劑和聚合催化劑引入到所述第一環管反應器中， 并且同時使所述烯烴反應物、稀釋劑和聚合催化劑在所述第一環管反應器中循環；
[0012] -使所述一種或多種稀徑反應物聚合以產生主要（essentially)包含液體稀釋劑 和固體烯烴聚合物顆粒的聚烯烴淤漿；
[0013] -從所述第一反應器排出包含固體烯烴聚合物顆粒和稀釋劑的聚烯烴淤漿和通過 設置在所述第一反應器上的一個或多個沉降腿將所排出的顆粒引入到所述第二環管反應 器中，其中各沉降腿具有連接至所述第一反應器的入口和通過輸送管線連接至所述第二反 應器的出口，
[0014] 其中，
[0015] 至少一個沉降腿是連續打開的，容許固體烯烴聚合物顆粒從所述第一環管反應器 到所述第二環管反應器的連續輸送，和其中所述工藝進一步包含通過所述至少一個連續打 開的沉降腿控制固體烯烴聚合物顆粒從所述第一環管反應器到所述第二環管反應器的連 續輸送的步驟。
[0016] 所述通過所述至少一個連續打開的沉降腿控制固體烯烴聚合物顆粒從所述第一 環管反應器到所述第二環管反應器的連續輸送的步驟包含控制連續打開的沉降腿的數目 的步驟和/或控制所述至少一個連續打開的沉降腿的流速的步驟。
[0017] 令人驚訝地，本發明人已經發現，根據本發明的工藝通過避免聚合物停滯和優化 沉降腿中的停留時間而改善了操作性/可靠性。
[0018] 本工藝不需要取出點位于第一反應器上的特定位置處或者具有復雜形狀，并且不 需要延伸到循環路徑中。
[0019] 從作為實例來說明本發明原理的以下具體描述和附圖，本發明的以上和其它特 性、特征和優點將變得明晰。
【附圖說明】
[0020] 圖1表示雙環管聚合反應器的示意性透視圖。
【具體實施方式】
[0021] 應理解，本發明不限于所描述的特定工藝、組分（部件）、或裝置，因為這樣的方 法、組分（部件）、和裝置當然可變化。還應理解，本文中所使用的術語不意圖為限制性的， 因為本發明的范圍將僅由所附權利要求限制。
[0022] 如本文中使用的，單數形式"一個（種）（a，an)"和"該（所述）"包括單數個和復 數個指示物兩者，除非上下文清楚地另有規定。
[0023] 如本文中使用的術語"包含"和"由...組成（comprised of)"是與"包括"或者 "含（有）"同義的，并且是包容性的或者開放式的并且不排除另外的、未列舉的成員、要素 或方法步驟。術語"包含"和"由...組成"也包括術語"由...構成（consisting of)"。
[0024] 通過端點進行的數值范圍的列舉包括囊括在相應范圍內的所有數目和分數、以及 所列舉的端點。
[0025] 除非另有定義，在公開本發明中使用的所有術語，包括技術和科學術語，具有如本 發明所屬領域的普通技術人員通常理解的含義。作為進一步指引，對于在說明書中使用的 術語的定義是為了更好地領會本發明的教導而包括的。
[0026] 在整個本說明書中提及"一種（one)實施方式"或"一個（an)實施方式"意味著 關于該實施方式所描述的具體特征、結構或特性包括在本發明的至少一種實施方式中。因 此，在整個本說明書中在各種位置處出現短語"在一種實施方式中"或"在一個實施方式中" 不一定全部涉及相同的實施方式，但是可以涉及相同的實施方式。此外，所述具體的特征、 結構或者特性可在一種或多種實施方式中以如本領域技術人員從本公開內容明晰的任何 合適的方式組合。此外，雖然本文中描述的一些實施方式包括了在其它實施方式中包括的 一些特征但是沒有包括在其它實施方式中包括的其它特征，但是如本領域技術人員將理解 的，不同實施方式的特征的組合意欲在本發明的范圍內，并且形成不同的實施方式。例如， 在所附權利要求中，任意所要求保護的實施方式可以任意組合使用。
[0027] 本發明涉及在環管反應器中利用稀釋劑產生聚合物和稀釋劑的產物淤漿的烯烴 聚合工藝的改進。本發明更具體地涉及其中將聚合物的產物淤漿從環管反應器連續地排放 和輸送至后續反應器的用于生產聚合物的聚合工藝。
[0028] 本發明適用于產生如下流出物的任何工藝：其包含懸浮在包含稀釋劑和未反應單 體的液體介質中的粒狀聚合物固體的淤漿。這樣的反應工藝包括本領域中已知為顆粒形式 聚合的那些。
[0029] 聚烯烴聚合包含將包括烯烴單體、任選的一種或多種共聚單體、任選的氫氣、稀釋 劑、催化劑、任選的助催化劑或活化劑的反應物進料至環管反應器。
[0030] 如本文中使用的，術語"環管反應器"指的是用于生產聚烯烴、優選聚乙烯或聚丙 烯的閉合回路管狀聚合反應器。所述環管反應器包含互連管道，從而限定聚烯烴淤漿的連 續流動路徑。
[0031] 各環管反應器包含：至少兩個豎直管道、至少一個上部段反應器管路、至少一個下 部段反應器管路，其通過接頭首尾相接合以形成完整的環管；一個或多個進料管線；一個 或多個出口；每個管道一個或多個冷卻夾套；和一個泵；從而限定聚合物淤漿的連續流動 路徑。管道段的豎直部分優選地設置有冷卻夾套。聚合熱可通過在反應器的這些夾套中循 環的冷卻水被帶走。反應器優選地以滿液模式操作。
[0032] 本發明涵蓋在包含與第二環管反應器串聯連接的第一環管反應器的至少兩個淤 漿環管反應器中制備聚烯烴的工藝，所述工藝包含如下步驟：
[0033] -將一種或多種烯烴反應物、稀釋劑和聚合催化劑引入到所述第一環管反應器中， 并且同時使所述烯烴反應物、稀釋劑和聚合催化劑在所述第一環管反應器中循環；
[0034] -使所述一種或多種烯烴反應物聚合以產生包含液體稀釋劑和固體烯烴聚合物顆 粒的聚烯烴淤漿；
[0035] -從所述第一反應器排出包含固體烯烴聚合物顆粒和稀釋劑的聚烯烴淤漿和通過 設置在所述第一反應器上的一個或多個沉降腿將所排出的顆粒引入到所述第二環管反應 器中，其中各沉降腿具有連接至所述第一反應器的入口和通過輸送管線連接至所述第二反 應器的出口，
[0036] 其中
[0037] 至少一個沉降腿是連續打開的，容許固體烯烴聚合物顆粒從所述第一環管反應器 到所述第二環管反應器的連續輸送。
[0038] 所產生的聚合物淤漿可經由一個或多個沉降腿、更特別地經由至少一個連續打開 的沉降腿被連續地輸送至所述輸送管線和進一步地至所述第二或后續環管反應器。
[0039] 如本文中使用的，術語"連續打開的沉降腿"指的是這樣的沉降腿：其在使用時是 連續打開的以容許連續地從環管反應器排放和從沉降腿排放出去，并且僅在其停止使用時 關閉。優選地，沉降腿的關閉和/或打開通過設置在所述沉降腿的入口處或者設置在將所 述第一環管反應器與所述沉降腿的入口連接的輸送導管上的散裝物料閥（容積閥，bulk valve)(或隔離閥）進行。
[0040] 根據本發明的工藝適用于雙環管反應器以及多環管反應器。所述連續輸送在第一 和/或任何后續環管反應器中但是不在串聯的最后一個環管反應器中進行。當所述工藝在 包含串聯連接的兩個環管反應器的雙環管反應器中進行時，所述輸送通過連接至串聯的第 一環管反應器的至少一個連續打開的沉降腿進行。當所述工藝在串聯連接的多環管反應器 中進行時，所述輸送通過設置在串聯中的第一和/或任何后續環管反應器上但不是在最后 一個環管反應器中的至少一個連續打開的沉降腿進行。從最后一個環管反應器向產物收取 區中的排放可以常規方式進行