具有連續排放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。用栗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，可在循環栗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] 已知多種替代的產物移除技術。EP 0891990描述了如下的烯烴聚合工藝：其中通 過連續產物取出、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，其中，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。
[0005] 然而，上述設備和工藝具有如下缺點：從反應器排放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。此外，聚合物淤漿從環管反應器的排放的可靠性不夠高。
[0006] 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，其中從所述環 管反應器高效且連續地移除聚合物淤漿。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】
[0007] 這些當前目的通過根據本發明的工藝實現。
[0008] 本發明涉及在至少一個設置有一個或多個沉降腿的淤漿環管反應器中制備聚烯 烴的工藝，其包含如下步驟：
[0009] -將一種或多種烯烴反應物、稀釋劑、聚合催化劑和任選的成分引入到所述環管反 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環管反應器中循環；
[0010]-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烯烴顆 粒的聚合物淤漿；
[0011] -經由所述一個或多個沉降腿從所述反應器連續地排出（withdraw)包含聚稀經 顆粒和稀釋劑的聚烯烴淤漿并且將所述排出的固體烯烴聚合物顆粒從所述環管反應器輸 送至收取部分；
[0012] 其中
[0013] 各沉降腿具有連接至所述反應器的入口和連接至所述收取部分的出口，和其中至 少一個沉降腿是連續打開的，容許從所述環管反應器連續排出所述聚烯烴淤漿，和
[0014] 其中
[0015] 所述一個或多個沉降腿的各出口通過至少一個設置有壓力控制裝置的導管連接 至所述收取部分，和其中通過操作所述壓力控制裝置控制所述環管反應器中的壓力。
[0016] 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 在沉降腿中的停留時間而改善了操作性/可靠性。此外，根據本發明的工藝通過使輸送至 收取部分的反應物/稀釋劑的量最少化而進一步改善聚合物/反應物/稀釋劑分離的效 率，并且降低了已知工藝的復雜性。
[0017] 根據本發明的工藝不需要取出點位于反應器中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。
[0018] 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】
[0019] 圖1表示單環管聚合反應器的示意性透視圖。
[0020] 圖2表示突出了設置在沉降腿出口上的反應器壓力控制閥的單環管聚合反應器 的示意圖。
[0021] 圖3表示雙環管聚合反應器的示意性透視圖。
【具體實施方式】
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 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)"。
[0025] 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。
[0026] 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。
[0027] 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。
[0028] 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從環管反應器連續地排放聚合物的產物淤漿的 用于生產聚合物的聚合工藝。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 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；和一個栗；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。
[0033] 在一個實施方式中，所述工藝中的環管反應器為單環管反應器。在另一實施方式 中，所述環管反應器為包含串聯連接的至少兩個環管反應器的環管反應器系統的最后一個 反應器。
[0034] 本工藝包含以下步驟：
[0035] -將一種或多種烯烴反應物、稀釋劑、聚合催化劑和任選的成分引入到所述環管反 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環管反應器中循環；
[0036] -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烯烴顆 粒的聚合物淤漿；
[0037] -經由所述一個或多個沉降腿從所述反應器連續地排出包含聚烯烴顆粒和稀釋 劑的聚烯烴淤漿并且將所述排出的固體烯烴聚合物顆粒從所述環管反應器輸送至收取部 分；
[0038] 其中
[0039] 各沉降腿具有連接至所述反應器的入口和連接至所述收取部分的出口，和其中至 少一個沉降腿是連續打開的，容許從所述環管反應器連續排出所述聚烯烴淤漿，和
[0040] 其中
[0041] 所述一個或多個沉降腿的各出口通過至少一個設置有壓力控制裝置的導管連接 至所述收取部分，和其中通過操作所述壓力控制裝置控制所述環管反應器中的壓力。
[0042] 優選地，通過操作所述壓力控制裝置和通過控制連續打開的沉降腿的數目控制所 述環管反應器中的壓力。
[0043] 在一個實施方式中，所述沉降腿的各入口通過連接至所述至少一個環管反應器的 一個排放導管連接至所述反應器。
[0044] 在一個實施方式中，在各沉降腿中設置至少一個沖洗系統。在一個實施方式中，在 各排放導管中設置至少一個沖洗系統。在一個實施方式中，在各沉降腿中和/或在各排放 導管中設置至少一個沖洗系統。
[0045] 例如沖洗系統可為異丁烷沖洗系統，優選地以在所述沉降腿停止使用時提供沖 洗。在另一實例中，在連續打開的沉降腿的壓力控制裝置為部分地打開的情況下，所述沖洗 系統也包括其中將壓力控制裝置以規定的頻率完全地打開規定的時間的情形。這是為了防 止任何堵塞以保證連續排放而進行的。
[0046] 在一個實施方式中，兩個沉降腿通過一個設置有壓力控制裝置的導管連接至所述 收取部分，所述導管連接至兩個沉降腿