催化劑供給系統的製作方法
2023-07-27 07:14:01 1
專利名稱：催化劑供給系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於供給含有混合進載流流體中的催化劑的催化劑混合物的系統。本發明例如能用於將固體催化劑供給到聚合反應器中。
背景技術：
在各種聚合反應中，是將固體催化劑供給到反應器中。為了有效地供給，催化劑能懸浮在例如油或蠟等高粘度載流介質中，以便形成非常稠密的蠟狀懸浮液，但該懸浮液仍能通過泵來配送。包含這種催化劑懸浮液的供給箱可在內部設有一個浮子。該浮子均勻地下壓催化劑懸浮液並確保將該供給箱可靠地排空，而不會有任何對原先可能不同類型的催化劑混合物汙染的危險。在本系統中，催化劑懸浮液的消耗是通過持續稱量供給箱來測量的，隨後根據這些測量結果來調整供給。這就提出了對工藝設備的特別要求。例如，供給箱的連接必須由柔性軟管制成。但這些軟管仍可能使測量結果變得不準確。
還有一些基於機械構造的催化劑筒系統，其中安裝一個穿過筒體頂部進入外部環境的可滑動的單獨軸。該軸的位置(對應於浮子的位置)通過筒體外部的傳統裝置進行探測。這就意味著存在透過密封洩漏的潛在危險。所需的整個空間(高度)大約是主筒體的兩倍。
發明內容
現在發明了根據權利要求1所述的催化劑供給系統。本發明的一些最佳實施例如其它權利要求所述。
本發明的系統包括一個用於催化劑混合物的筒狀箱和一個可在該箱中滑動的浮子。該箱可設有一個護套。為了測定浮子的位置，該箱設有一個雷達液位計。這樣就能持續測量箱中催化劑混合物的數量。上述箱能被固定。而無需連接用的柔性軟管。所有的可視移動部件(例如滑動軸)都能除去。整個箱可以是完全緊湊的筒形，其中所有的移動部件(一個浮子)在壓力容器(筒)的內部。本發明的獨特特徵能通過使用一個特別適於催化劑供給系統的雷達類型的液位計儀器而實現。通過使用該雷達型液位計儀器，整個系統可從一個液位計儀器變換成一個準確的流量測量儀器。
根據本發明，提供了一個所需空間比傳統系統的更小、能提供更準確的測量/計算結果、簡單且成本低廉的緊密系統。該系統能可靠地用於供給低流速、高固相含量的混合物。
附圖描述所附附圖是本發明說明書的一部分，該附圖示出本發明的實施例。在附圖中，
圖1示出根據本發明的一個催化劑箱的示意圖。
具體實施例方式
催化劑混合物包含混合在液體載流介質中的固體催化劑材料。該載流流體最好是油、蠟或類似物，由此就形成了蠟狀混合物(催化劑表面沉積蠟)。用於催化劑的介質最好與催化劑材料自身不起化學作用。該介質最好與可能存在的其它物質也不起化學作用。特別地，當混合物供給到反應器中時，該介質最好與反應物質不起化學作用。
載流流體的高粘度最好能使催化劑不會輕易地從混合物中沉積或沉澱。在存儲或泵送溫度(-20℃到100℃)下的粘度例如可以是4到20Pas，尤其是6到12Pas，特別是8到10Pas。
上述載流流體例如可以是油或蠟，例如是聚α烯烴油或石蠟。上述介質同樣可以是具有低粘度的油或該種油中的蠟的混合物。
催化劑混合物可以包含適合的添加劑，例如為了提高混合物的物理穩定性或獲得所需的流變性質。
催化劑在混合物中的濃度例如可以是至少1g/dm3(克/立方分米)，例如至少是10g/dm3，最好是至少100g/dm3，更好的是300到500g/dm3。
混合物從箱中出來的容量流速例如可以是0.01到100dm3/h(立方分米/小時)，典型的是1到25dm3/h，更好的是2到10dm3/h。
固體材料會在混合物中形成凝塊。可以通過在供給線路中，例如在箱的出口內設置一個過濾器，從而從混合物中除去這種凝塊。在過濾器最好設置在泵的前方時，可能的凝塊將不會妨礙泵的操作。同樣聚合催化劑也不會在泵中分解。
催化劑混合物可以從箱中被泵出，例如進入一個高壓容器。該高壓容器尤其可以是一個反應器，例如氣相反應器(如流化床反應器)、環管反應器或細長的塞流式反應器。該高壓容器中的壓力例如可以是1到100bar，典型的是40到60bar。
催化劑尤其例如可以使用在一個烯烴聚合反應或共聚合反應中。該烯烴尤其是α烯烴，例如丙烯或乙烯。其它C2-C8烯烴，例如戊烯或1-丁烯，能用作共聚用單體。催化劑例如可以為齊格勒—納塔(Ziegler-Natta)或單點催化類型的催化劑。該催化劑和液體介質例如可以如FI專利95387(對應於EP-A-607 703，在此將作為參考加以描述)中所描述的。
上述箱包含一個均勻壓向出口的浮子。該浮子可以由氣力或液壓驅動。尤其要使用惰性氣體。所述流體最好是氣體或氣體混合物。尤其要使用氮氣。從箱中的供給壓力最好是從0.1到20bar。
上述箱設有一個雷達液位計，該液位計測量浮子的高度位置。它向浮子傳遞一個微波信號並接收來自浮子表面的反射信號。根據測量結果就能持續計算供給箱中催化劑混合物的數量。該雷達液位計最好位於箱的頂部，由此它就能將微波直接向下傳遞到浮子的上表面。
能用在本發明中的雷達液位計儀器能在市面上獲得。以下是測量原理雷達信號(頻率例如為24GHz)從雷達傳感器天線以短脈衝形式發射到需被測量的目標液位。由目標液位反射回的雷達脈衝作為回波信號由上述天線接收。雷達脈衝從發射到被接收的運轉時間與距離成比例。測量結果不受溫度、壓力和蒸汽的影響。最終傳遞的信號在儀器的電子設備中計算並生成。該電子設備是儀器主體的組成部分。
微波雷達系統例如已經使用在較大的油罐中，用於監測油罐中油的表面液位，例如請見US 5 614 831。
圖1示出根據本發明的催化劑供給系統的一個實施例。該箱為圓形並設有一個密封的浮子1。該箱的尺寸例如可以是50到500mm。浮子的上表面和下表面是平坦的。
該浮子能在供給箱的縱向方向內移動。該供給箱的下部腔室2用於催化劑並在其壁部設有一進口3，而在其底部設有一出口4。該供給箱的上部腔室5用於高壓惰性氣體(如氮氣)並在其頂部設有一進口6，而在其側壁設有一出口7。密封浮子將防止氣體與催化劑混合物混合。否則氣泡可能例如會在泵內造成麻煩。
下部腔室2完全裝滿催化劑表面沉積蠟。當從下部腔室泵送出該催化劑表面沉積蠟時，浮子1將向下移動，這樣就不會在該下部腔室內形成真空。因此浮子移動的距離就直接與從箱中泵送出的催化劑混合物的體積成比例。
箱的頂部設有一個雷達液位計8。該雷達液位計向浮子傳送一個微波信號，並接收由浮子上表面而來的反射信號。這樣就能計算出浮子的移動距離以及由泵9從箱中泵出的催化劑混合物的體積，並且就能由系統10控制泵的效率。該系統同樣能用於計算在供應階段供給到箱中的混合物的數量。
泵10最好是一個無閥式旋轉活塞泵。
能在市面上獲得可用在本發明中的合適的雷達液位計。
例如，可以使用如下類型的儀器儀器類型雙線雷達液位發送器(2-wire radar leveltransmitter)，Ex-certified，HART協議(HART protocol)信號標準的4-20mA電流信號工藝連接件連接到一個容器的法蘭連接件，DN 80，PN 40準確性0.1％(滿刻度的)分辨度1mm無需稱量等操作就能準確測量催化劑混合物的數量。這樣進口3、6和出口4、7就能被固定並且是剛性的，而無需柔性軟管連接。根據本發明的實施例，3、4的連接和6、7的連接能形成環形。
浮子1可以例如是設有一個覆蓋鋼板(例如5mm)的襯墊型法蘭(例如300#ANSI)。
權利要求
1.一種催化劑供給系統，用於供給包含有與載液流體相混合的固體催化劑的催化劑混合物，該系統包括一個筒狀箱和一個可在該箱中滑動的浮子(1)，由此所述催化劑混合物就在上述浮子的一側供給進上述箱中並從該箱中配送出，其特徵在於，所述箱設有一個雷達液位計(8)，用於測定浮子(1)在所述箱中的位置。
2.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，上述雷達液位計(8)位於上述浮子(1)的一側，而上述催化劑混合物位於上述浮子的另一側。
3.如權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，上述箱設有一個用於將催化劑混合物供入該箱中的進口(3)和一個用於將所述催化劑混合物配送出該箱中的出口(4)，所述進口或出口，最好每個，是剛性的。
4.如上述權利要求1-3中任一所述的系統，其特徵在於，上述相對於催化劑混合物位於浮子(1)另一側的箱部分設有一個用於將高壓流體供給到圓筒中的剛性進口(6)。
5.如權利要求4所述的系統，其特徵在於，上述相對於催化劑混合物位於浮子(1)另一側的箱部分設有一個用於將高壓流體引導出圓筒的剛性出口(7)。
6.如上述權利要求1-5中任一所述的系統，其特徵在於，上述系統包括一個用於將催化劑混合物泵送出上述箱的泵(9)，以及一個用於根據上述雷達液位計(8)的測量結果來控制上述泵的裝置(10)。
7.一種用於測量配送出一個筒狀箱的催化劑混合物數量的方法，包括一個可在該箱中滑動的浮子(1)，其中所述催化劑混合物就在上述浮子的一側供給進上述箱中並從該箱中配送出，其特徵在於，利用一個雷達液位計(8)來測量所述浮子的移動距離，根據該測量結果來計算配送出的催化劑混合物數量。
全文摘要
本發明涉及一種包含有與載流流體相混合的固體催化劑的箱用催化劑供給系統。該箱系統包括一個筒狀箱和一個可在該筒狀箱中滑動的浮子(1)，上述催化劑混合物在上述浮子的一側被供給到和排放出上述筒狀箱。該筒狀箱設有一個雷達液位計(8)，用於確定浮子(1)在筒狀箱中的位置。利用該雷達液位計，即能可靠地測定浮子的位置以及催化劑的配送。
文檔編號B01J4/02GK1447908SQ01814201
公開日2003年10月8日 申請日期2001年8月15日 優先權日2000年8月16日
發明者約尼·基韋拉, 艾爾諾·埃洛瓦伊尼奧, 考科·薩珀拉 申請人:博裡利斯技術有限公司