用於烯烴聚合的多環反應器的製作方法

2023-05-12 08:20:26 1

專利名稱：用於烯烴聚合的多環反應器的製作方法
技術領域：
本發明涉及在多環反應器(multiple loop reactor)中聚合物淤漿從一個烯烴聚合環管反應器輸送到另一個烯烴聚合環管反應器的改進方法。更具體而言，本發明涉及適合於烯烴聚合的多環反應器，包括至少兩個相互連接的環管反應器，還涉及一種烯烴聚合方法，其中聚合物淤漿通過輸送管線基本上水平地從一個環管反應器輸送到另一個環管反應器中。
背景技術：
烯烴聚合例如乙烯聚合常常是在反應器中使用單體、稀釋劑和催化劑以及任選的共聚單體和氫而進行的。聚合通常在淤漿條件下進行，其中，產品通常由固體顆粒組成，並懸浮在稀釋劑中。反應器的淤漿內容物用泵連續循環，從而維持聚合物固體顆粒有效懸浮在液體稀釋劑中。產物通過根據分批原理操作的沉降支管(settling leg)進行卸料，從而回收產物。在支管中沉降用於增加以產物淤漿最終回收的淤漿的固體濃度。還通過閃蒸管線將產物卸料於閃蒸罐中，其中大部分稀釋劑和未反應的單體被閃蒸掉並再循環。聚合物顆粒得到乾燥，可以加入添加劑，最後，聚合物被擠出並造粒。
連續操作的多級聚烯烴反應器可以用於烯烴聚合中，如本領域所已知的。某些聚合工藝包括使用相互連接的兩個或幾個聚合反應器。″雙峰烯烴聚合物″是指使用兩個彼此串聯的反應器生產的烯烴聚合物。不過，與已知聚合工藝和使用聚合系統(具有兩個或更多個連續排布的聚合反應器容器)的設備有關的問題包括，在連續排布的反應器之間，反應器間聚合物淤漿的輸送並不準確，同時要維持各反應器在獨立選擇的操作條件下。某些情況下，在輸送過程中產生少量精細顆粒(fines)，它們傾向於掛料或者被截留在輸送裝置中，甚至會堵塞管線和閥門。頻繁的堵塞導致系統停工，損失終產物和原料，並增加操作成本。
在現有技術的系統中，已經公開了相互連接的反應器，它們基本上垂直排列地進行排布，即，反應器以串連垂直排列方式進行排列，相對於從第一反應器出口延伸的水平軸的傾斜角大於45°。這樣的排列需要垂直的產物輸送管線或者其他垂直的裝置，用於將聚合產物從第一反應器的聚合區輸送到第二反應器的聚合區。不過，與該類型結構有關的問題在於，需要布置垂直排列的反應器，這通常在技術上受到限制，並導致製備成本增加。而且在這樣的結構中，反應器相互靠近布置，這限制了它們的可接近性。
US 33445431公開了一種用於單-1-烯烴共聚的設備。該設備包括兩個相互連接的反應器。聚合物產物從第一反應器輸送到第二反應器是通過將該聚合物產物輸送到螺旋式運送器而進行的，該螺旋輸送機將聚合物產物從第一反應器運載到第二反應器的洗滌塔中。螺旋輸送機是具有槽或管的運送器，其中，產物在蝸杆或刮板作用下進行移動。因此，為了將聚合物產物從一個反應器輸送到另一反應器中，在US 33445431所述的設備中使用馬達驅動的機械裝置。
鑑於以上所述，本領域仍需要提供一種方法和一種聚合反應器系統，其中，現有技術多反應器(multiple reactor)系統所遇到的操作問題得以減輕，並且其中，該設備可以比現有技術系統更經濟地進行建造和操作。
因此，本發明總的目標是提供多級相互連接的反應器，其建造和操作比已知現有技術的多反應器更經濟。本發明的另一目標是提供一種在多級相互連接的反應器中一般用於生產聚烯烴、特別是生產聚乙烯的改進方法。本發明又一目的是提供一種利用多級相互連接反應器的改進方法，其減少建造和操作成本，並改善操作性能和反應器系統的操作多功能性。
概述第一方面，本發明涉及適合於烯烴聚合的反應器，包括至少兩個相互連接的反應器，其中，所述連接主要(essentially)由一條或多條適合於將聚合物淤漿從一個反應器輸送到另一個反應器的輸送管線所組成，並且其中所述的輸送管線基本上水平延伸。
根據本發明，至少兩個反應器相互連接，並優選串聯，從而使得一個反應器中產生的聚合物產物可以被輸送到另一個聚合反應器中，以便在那裡進一步聚合。根據本發明，兩個反應器排布在基本上相同的水平面上，使得基本上水平地將聚合物產物從一個聚合反應器直接輸送到另一個聚合反應器中。為此目的，提供產物輸送管線，用於將聚合物產物從一個反應器輸送到基本上水平延伸的另一反應器中。
在優選的實施方式中，輸送管線基本上水平地從反應器的沉降支管的出口延伸到另一反應器的入口。因此，該輸送管線連接一個反應器沉降支管的出口與另一反應器的入口。
在另一優選的實施方式中，輸送管線在相對於水平軸X-X′的傾斜角α下基本上水平地延伸，所述傾斜角α小於45°，優選小於40°，小於35°，小於30°，小於25°，小於20°，更優選小於15°。在更優選的實施方式中，輸送管線在相對於水平軸X-X′的傾斜角α下基本上水平地延伸，所述傾斜角α包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
這裡使用的術語輸送管線″基本上水平地″延伸是指這些管線相對於水平軸X-X′的定位(positioning)，其與該軸X-X′相差不大於45°，優選不大於40°，優選不大於35°，優選不大於30°，優選不大於25°，優選不大於20°，更優選不大於15°，最優選與該軸X-X′相差0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
這裡使用的術語「基本上水平的面」是指這樣的面，其相對於水平面可以傾斜不大於45°，優選不大於40°，優選不大於35°，優選不大於30°，優選不大於25°，優選不大於20°，更優選不大於15°，最優選包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
術語″基本上水平地輸送″是指將聚合物淤漿從一個反應器輸送到另一個反應器中，其中，通過管線進行輸送，所述管線相對於水平軸X-X′的傾斜角小於45°，優選小於40°，優選小於35°，優選小於30°，優選小於25°，優選小於20°，更優選小於15°，最優選包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
這裡使用的″傾斜角″被定義為輸送管線相對於水平軸X-X′所成的角度。根據本發明，該傾斜角小於45°，優選小於40°，優選小於35°，優選小於30°，優選小於25°，優選小於20°，更優選小於15°，最優選包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
另一方面，本發明涉及一種在反應器中生產烯烴聚合物的方法，其中，所述反應器由至少兩個相互連接的反應器組成，其中，所述連接主要由一個或多個適合於將聚合物淤漿從一個反應器輸送到另一個反應器中的輸送管線所組成，該方法包括以下步驟-將一種或多種烯烴反應物、聚合催化劑和稀釋劑引入反應器中，-聚合所述一種或多種烯烴反應物，以產生聚合物淤漿，-泵送所述聚合物淤漿，來維持所述反應器中的循環，所述方法還包括一個或多個以下循環(one or more cycles of)-使得所述聚合物淤漿在一個或多個與所述反應器連接的沉降支管中沉降，和-通過所述一個或多個輸送管線，基本上水平地將所述聚合物淤漿從所述沉降支管輸送到另一個反應器中。
在優選的實施方式中，聚合物淤漿基本上水平地通過所述輸送管線從一個反應器沉降支管的出口輸送到另一反應器的入口，在相對於水平軸X-X′的傾斜角α下通過輸送管線，所述傾斜角α小於45°，其最優選包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
本發明還涉及輸送管線在包含至少兩個相互連接的反應器的反應器中用於將聚合物淤漿從一個反應器輸送到另一個反應器中的用途，其中所述輸送管線基本上水平地延伸。
在優選的實施方式中，本發明涉及從反應器沉降支管的出口基本上水平地延伸到另一個反應器入口的輸送管線在相對於水平軸X-X′為傾斜角α情況下的用途，所述傾斜角α小於45°，其優選包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
根據本發明的反應器和方法相對現有技術具有幾個優點，例如，可以成本有利地將來自沉降支管的沉降淤漿從一個反應器優化地輸送到另一個反應器中。
通過在相互連接的反應器之間提供基本上水平延伸的輸送管線，兩個反應器可以布置在基本上相同的水平面上，其優點在於反應器的安裝比較容易與反應器垂直對齊(alignment)情形相比，反應器可以彼此間較大距離地進行布置。此外，反應器水平對齊可以減少建造和操作成本，並改善各獨立反應器的可接近性，從技術和安全角度看這是重要的。
令人驚訝地表明，通過輸送管線將聚合物產物從一個反應器基本上水平地輸送到另一反應器中沒有增加聚合物輸送管線中的堵塞頻率，而是成本有利地提供了優化的產物輸送。
以下詳細地進一步公開本發明。說明書只是示例性給出，而沒有限制本發明。參考標記與附圖有關。
附圖的詳細描述

圖1是根據本發明串聯的兩個聚合反應器2、3的圖示說明。
圖2是一個環管反應器2通過輸送管線16連接另一個環管反應器3的示意性詳細表示。
圖3是雙環(double loop)聚合反應器的示意性表示。
發明詳述本發明涉及在多反應器系統中將聚合物淤漿從一個反應器基本上水平地輸送到另一個反應器中的設備和方法。
以下詳細說明針對由至少兩個相互串聯的環管反應器組成的多環反應器。不過，本發明並不限於環管反應器，而是還適合於由至少兩個串聯的反應器組成的任何其他類型多反應器。
本發明適合於在環管反應器中發生的、用於生產烯烴聚合物的聚合工藝，包括在含有待聚合單體的稀釋劑中催化聚合烯烴，例如C2～C8烯烴。合適的單體實例非限定性包括每個分子具有2～8個碳原子的那些，例如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、丁二烯、異戊二烯、1-己烯等。
聚合反應可以在50～120℃的溫度，優選在70～115℃的溫度，更優選在80～110℃的溫度下，以及在20～100巴的壓力，優選在30～50巴的壓力，更優選在37～45巴的壓力下進行。
具體地以乙烯的聚合來描述本發明。合適的″乙烯聚合″非限定性包括乙烯的均聚，乙烯和更高級1-烯烴共聚單體例如丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或1-癸烯的共聚。更具體地，以乙烯的聚合來製備雙峰聚乙烯(PE)來描述本發明。「雙峰PE」是指使用彼此串聯的兩個反應器製得的PE。
在催化劑、任選輔助催化劑、任選共聚單體、任選氫和任選其他添加劑存在下，乙烯在液體稀釋劑中進行聚合，從而製得聚合淤漿。
這裡使用的術語″聚合淤漿″或″聚合物淤漿″或″淤漿″主要是指至少包含聚合物固體和液體相的多相組合物，並且考慮到(allow for)第三相(氣體)至少局部存在於該過程中，液體相是連續相。固體包括催化劑和聚合的烯烴，例如聚乙烯。液體包括惰性稀釋劑，例如異丁烷，溶解的單體例如乙烯，共聚單體，分子量控制劑例如氫，抗靜電劑，防汙劑，清除劑和其他工藝添加劑。
合適的稀釋劑是本領域熟知的，包括在反應條件下是惰性或至少基本上是惰性的和液體的烴。合適的烴包括異丁烷、正丁烷、丙烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷、異己烷和正己烷，異丁烷是優選的。
合適的催化劑是本領域熟知的。合適的催化劑的實例非限定性包括鉻氧化物，例如承載在矽石或鋁上的那些，金屬有機催化劑，包括本領域中稱為″Ziegler″或″Ziegler-Natta″催化劑的那些，金屬茂催化劑等。這裡使用的術語「輔助催化劑」是指在聚合反應過程中可以與催化劑聯合使用以提高催化劑活性的材料。
在第一種實施方式中，本發明涉及適合於烯烴聚合的多環反應器，至少包括兩個相互連接的環管反應器，其中所述連接主要由一個或多個適合於將聚合物淤漿從一個反應器輸送到另一個反應器中的輸送管線所組成，其中所述輸送管線基本上水平地延伸。現在參見圖1，所示多環反應器1至少包括兩個聚合反應器2、3，根據本發明它們相互串聯連接。儘管在優選的實施方式中本發明包括使用兩個獨立的環管反應器，但本領域技術人員可以理解，也可以使用多於兩個獨立反應器而實施本發明。
兩個反應器2、3可以串聯運行，從而同時產生相同的或兩種不同的聚烯烴產物，取決於所提供的聚烯烴原料和催化劑和反應器內所維持的溫度、壓力以及其他條件。在本發明設備和方法優選的實施方式中，反應器串聯運行，使得在一個反應器中產生的聚合物產物被輸送到另一反應器中，從而在其中進一步聚合。
通過多環反應器產生的最終聚烯烴產物取決於寬範圍的變量，所述變量在至少兩環管反應器系統中可以獨立地調節，這些變量包括各環管反應器中流化介質的組成、聚合催化劑、溫度、壓力、流速和在不同反應器中所維持的其他參數。因此，使用多環反應器1的本發明聚合系統具有操作靈活性，以產生具有不同物理性能的寬譜聚烯烴聚合物。在優選的實施方式中，多環反應器系統的環管反應器串聯使用，以產生含有特定特性的順序聚合的(sequentially polymerized)產物。
如圖1所示，該多環反應器包括至少兩個相互連接的環管反應器2、3，各由多個相互連接的管4組成，所述管限定了聚合物淤漿的流動路徑8。此外設置了一個或多個沉降支管12，連接反應器2的管4。這些沉降支管12各設置有輸送管線16，用於將聚合物淤漿輸送到另一個反應器3中。一個或多個沉降支管12也連接另一個反應器3的管4，用於將聚合物淤漿從反應器3卸料到產物回收區中。而且，設置至少一個泵6，其適合於將聚合物淤漿維持在所述多環反應器的循環中。環管反應器2、3的連接主要由一個或多個輸送管線16所組成，其中所述輸送管線從一個反應器2基本上水平地延伸到另一個反應器3中。特別是，輸送管線以相對於水平軸X-X′小於45°的傾斜角α基本上水平地延伸。
各環管反應器2、3由多個相互連接的管4構成，例如多個垂直的管段、多個上部橫管段(upper laterial pipe section)、多個下部橫管段，其中，所述垂直管段各自通過肘狀連接段，在其上端連接所述上部橫管段之一，並且在其下端連接所述下部橫管段之一，因此，限定了聚合物淤漿的連續流動路徑8。可以理解，雖然環管反應器2和3畫有四個垂直管，但所述環管反應器2、3可以配備有更少或更多個管，例如4個或更多個管，例如4～20個垂直管。這些管段的垂直部分優選設置有加熱套10。聚合熱可以通過反應器的這些加熱套中循環的冷卻水被取出。所述反應器優選以液體充滿模式(liquid full mode)運行。
包括單體乙烯、輕烴稀釋劑和任選的共聚單體和氫的反應物通過管線5被引入反應器2中。至少一個反應器2通過管道11還供有催化劑，其任選聯合有輔助催化劑或活化劑。
聚合淤漿被維持在環管反應器的循環中。聚合淤漿通過一個或多個泵，例如軸流泵6，方向循環地貫穿環管反應器2、3，如箭頭8所示。所述泵可以由電動機7帶動。這裡使用的術語″泵″包括例如通過活塞或旋轉葉輪組9壓縮驅動、升高流體壓力的任何裝置。根據本發明，所述泵優選為軸向型。
在優選的實施方式中，催化劑經由管線5從循環泵6上遊引入，而稀釋劑、單體、可能的共聚單體和反應添加劑優選經由管線11從循環泵6下遊引入。
各環管反應器2、3還設有一個或多個沉降支管12，連接反應器2、3的管4。中間的聚合物淤漿或聚合物產物可以通過一個或多個沉降支管10，與一些稀釋劑一起連續或定期地卸料而從環管反應器除去。在沉降支管12中，固體含量相對於其在環管反應器本體中的濃度有所增加。如圖1所示，在沉降支管12中沉降的聚合物淤漿可以通過三通閥門15而除去，或者進入另一個反應器3(通過輸送管線16而輸送到該反應器中)，或者進入產物回收區，例如通過管道20。
沉降支管可以位於所述環管反應器的任何段或任何肘部。在所述沉降支管中，聚合淤漿傾析(decant)，結果離開反應器的淤漿比循環淤漿的固體更濃。這允許限制需要處理並再供入反應器中的稀釋劑量。可以理解，所述沉降支管的卸料可以連續或非連續方式運行。
如圖1所示，各反應器2、3的水平段之一設有四個沉降支管12。儘管在圖1中只畫出四個沉降支管，但本發明可以包括帶有一個或多個沉降支管的環管反應器。在本發明一種實施方式中，所述環管反應器帶有2～20個沉降支管，優選4～12個沉降支管，更優選6～10個沉降支管。
沉降支管12優選設有隔離閥門13。這些閥門13例如可以是球閥。在正常條件下這些閥門是打開的。這些閥門可以被關閉，例如為了使沉降支管與運行隔離開。當反應器壓力下降到低於所選值時，所述閥門13可以被關閉。
該沉降支管還可以設有產物取出或卸料閥門14。這樣進行卸料，使得從沉降支管卸料的體積基本上相應於自前次卸料以來在所述沉降支管中沉降的聚合物淤漿的體積。卸料閥門14可以是當其完全打開時允許連續或定期卸料聚合物淤漿的任何類型閥門。角閥或者球閥適合使用。例如，閥門可以有這樣的結構，使得可以阻止固體物質堆積或沉降在閥的主體部分處。不過，卸料閥門的類型和結構可以由本領域技術人員根據需要進行選擇。根據本發明一種實施方式，全部沉降的淤漿在卸料閥門的每次開放時進行卸料。當使用多個支管時，沉降的聚合物淤漿的卸料可以在旋轉基礎(rotating basis)上依次卸料，以便更均勻地卸料到隨後的反應器中或者到產物回收區中。
閥門14下遊，在沉降支管12的出口，設有三通閥門15，使得在沉降支管中沉降的聚合物淤漿通過輸送管線16或者輸送到產物回收區中，或者輸送到另一個反應器中。
在與另一個反應器3串聯的反應器2上設置的各沉降支管10可以設有輸送管線16，用於將在沉降支管12中沉降的(中間)聚合物淤漿輸送到另一個環管反應器3中。沉降支管12也可以連接另一個環管反應器3的管，用於將沉降的聚合物淤漿卸料到產物回收區中，例如通過管道19進行。這裡使用的「產物回收區」非限定性包括加熱的或不加熱的閃蒸管線、閃蒸罐、旋風分離器、過濾器和相關的蒸氣回收和固體回收系統，或者當幾個反應器時是串聯連接時的連接隨後反應器的輸送管線以及所述隨後反應器。
圖1所示的兩個環管反應器2、3通過輸送管線16串聯。這些輸送管線通常包括圓柱形中間產物輸送管線，並從反應器的沉降支管出口基本上水平地延伸到另一個反應器入口。特別是，輸送管線連接在一個反應器2的沉降支管12的出口處設置的三通閥門15與其中設有活塞閥門18的另一個反應器3的入口。
圖2詳細表示出兩個環管反應器通過輸送管線16的連接。如圖2所示，輸送管線在相對於水平軸X-X′有傾斜角α情況下基本上水平地延伸。在優選的實施方式中，角α小於45°，優選小於40°，小於35°，小於30°，小於25°，小於20°，小於15°，最優選相應為0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
在另一實施方式中，角α的正切也可以被定義為ΔH/ΔL，其中ΔL是一個反應器沉降支管的出口和另一個反應器入口之間的水平距離，其中ΔH是一個反應器沉降支管的出口(特別是三通閥門15)和另一個反應器入口(特別是在活塞閥門18處)之間的垂直距離。在優選的實施方式中，一個反應器沉降支管的出口和另一個反應器入口之間的垂直距離ΔH小於一個反應器沉降支管的出口和另一個反應器入口之間的水平距離ΔL。
在另一優選的實施方式中，輸送管線16還可以設有一個或多個用於控制所述管線中聚合物淤漿的溫度、流動或壓力的裝置。用於控制溫度的裝置例如可以包含護套。此外，優選在輸送管線16的入口處設有稀釋劑衝洗裝置17。異丁烷衝洗裝置17能夠使異丁烷衝刷輸送管線17，從而保持管線不被堵塞。當沉降支管停用時這是重要的。這種衝洗的一個優點在於，沉降支管12在停用後可以被放回而重新使用。
在另一實施方式中，用於將聚合物淤漿從一個環管反應器輸送到另一個環管反應器的輸送管線16在該輸送管線出口處配備有一個或多個閥門，優選活塞閥門18。活塞閥門18能夠密封輸送管線16連接環管反應器3的接口(orifice)。
據信，在多環反應器系統中，在基本上水平的面上布置環管反應器以及使用基本上水平的中間產物輸送管線，通過簡化反應器的安裝以及通過使反應器能夠比使用垂直排列的反應器情況下更大距離地進行安裝，可以改善系統的操作特性。
此外，這種基本上水平的結構可以簡化管線的定位，使得它們是直的。輸送管線中的阻塞，包括彎曲或者任何別的偏離基本水平的方向，以及輸送管線任何不必要的伸長，都會降低環管反應器之間的輸送速率，並增加輸送管線中的堵塞頻率。
本發明的聚合系統通過消除聚烯烴聚合物開始堆積的位置而使得輸送管線中堵塞的機會最小。因此，在優選的實施方式中，輸送管線在方向上是基本上水平的，並且沒有任何彎曲或其他阻塞。如果需要，在產物輸送管線中可以設有用於幫助聚合物產物在環管反應器之間流動的額外裝置，例如震動錘。
作為操作期間在輸送管線中形成聚合物堵塞或阻塞情況下額外的安全措施，在聚合環管反應器之間設有多於一條的產物輸送管線。
由於任何原因致使水平的輸送管線堵塞或阻塞情況下，或者如果產物流速超出所需要的輸送管線容量時，則可以通過另一條輸送管線從一個反應器放出聚合物淤漿，並供應到另一個聚合反應器中，使得系統可以連續運行。當輸送管線不再運行時，反應器仍在工作。
在優選的實施方式中，使用多於一條的產物輸送管線不僅是從安全角度看，而且也是從生產率角度看。使用多於一條的產物輸送管線，可以使沉降支管的使用得到最大化，並且稀釋劑從第一個反應器到第二個反應器的輸送得到最小化。在另一個實施方式中，一些輸送管線可以被停用，例如在較低的速率下進行聚合以及用於啟動時。
優選地，用於將聚合物淤漿從一個反應器輸送到另一個反應器的輸送管線在運行中被連續衝洗，例如用異丁烷衝洗，或者不用衝洗。
在另一優選的實施方式，通過根據本發明的運行方式，所有管線、容器、泵、閥門等，通過用氮氣或稀釋劑即異丁烷進行衝洗或吹掃，可以沒有堵塞。可以理解，必要時衝洗和吹掃裝置和管線可用在根據本發明的裝置上，目的是為了避免堵塞或阻塞。例如，當反應器需要被完全清空以幹預反應器時這是有用的。
由本說明書可清楚看到，反應器不同部件的數目和尺寸與聚合反應器的尺寸有關，並且可以以反應器尺寸為函數進行改變。
在另一優選實施方式中，可以理解，根據本發明使用的所有管線或管道必要時可以設置有流動測量裝置。
在優選的實施方式中，本發明可以用於雙環反應器中，如圖3所示。圖3表示兩個單環管反應器100、116，它們相互串聯連接。兩個反應器100、116都由多個相互連接的管104組成。管段104的垂直區段優選設有加熱套105。反應物由管線107引入反應器100中。催化劑，任選與輔助催化劑或活化劑聯合，通過管道106注入反應器100或116中。聚合淤漿通過一個或多個泵，例如軸流泵101，方向循環地貫穿環管反應器100、116，如箭頭8所示。所述泵可以由電動機102帶動。所述泵可以設有旋轉葉輪組103。反應器100、116還設有一個或多個沉降支管109，連接反應器100、116的管104。沉降支管109優選設有隔離閥門110。沉降支管還可以設有產物取出或卸料閥門111，或者可以直接地與下遊區段相通。在反應器100的沉降支管109的出口處的閥門111下遊，設置有輸送管線112，其可以將沉降支管109中沉降的聚合物淤漿輸送到另一個反應器116中，優選通過活塞閥門115進行。在反應器116的沉降支管109中沉降的聚合物淤漿可以通過一個或多個產物回收管線113而除去，例如進入產物回收區中。
雖然通過目前優選的實施方式描述了本發明，但本領域技術人員可以進行合理的變化和改進，並且這樣的變化在所述發明和所附權利要求的範圍內。
權利要求
1.適合於烯烴聚合的反應器(1)，包括至少兩個相互連接的反應器(2、3)，其中，所述連接主要由一條或多條適合於將聚合物淤漿從反應器(2)輸送到另一個反應器(3)的輸送管線(16)所組成，並且其中所述的輸送管線基本上水平延伸。
2.根據權利要求1的反應器，包括-至少兩個相互連接的反應器(2、3)，各由多個相互連接的管(4)組成，所述管限定了聚合物淤漿的流動路徑(8)，-一個或多個沉降支管(12)，連接一個反應器(2)的管(4)，所述沉降支管各設置有輸送管線(16)，用於將聚合物淤漿輸送到另一個反應器(3)中，-一個或多個沉降支管(12)，連接另一個反應器(3)的管(4)，用於將聚合物淤漿從反應器(3)卸料到產物回收區中，和-至少一個泵(6)，適合於將聚合物淤漿維持在所述多反應器的循環中，其中，所述反應器(2、3)的所述連接主要由一個或多個輸送管線(16)所組成，並且其中所述輸送管線基本上水平延伸。
3.根據權利要求1或2的反應器，其中輸送管線以相對於水平軸X-X′的傾斜角α基本上水平地延伸，所述傾斜角α小於45°。
4.根據權利要求1到3任一項的反應器，其中，輸送管線(16)從一個反應器沉降支管的出口到另一反應器的入口基本上水平地延伸。
5.根據權利要求1到4任一項的反應器，其中，一個反應器沉降支管的出口和另一個反應器入口之間的垂直距離ΔH小於一個反應器沉降支管的出口和另一個反應器入口之間的水平距離ΔL。
6.根據權利要求1到5任一項的反應器，其中，輸送管線以相對於水平軸X-X′的傾斜角α基本上水平地延伸，角α包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
7.根據權利要求1到6任一項的反應器，其中，輸送管線還設有一個或多個用於控制所述管線中聚合物淤漿的溫度、流動或壓力的裝置。
8.根據權利要求1到7任一項的反應器，其中，所述反應器是雙環反應器，包含兩個相互串聯連接的環管反應器。
9.一種在反應器(1)中生產烯烴聚合物的方法，其中，所述反應器由至少兩個相互連接的反應器(2、3)組成，其中，所述連接主要由一個或多個適合於將聚合物淤漿從反應器(2)輸送到另一個反應器(3)中的輸送管線(16)所組成，該方法包括以下步驟-將一種或多種烯烴反應物、聚合催化劑和稀釋劑引入反應器(2)中，-聚合所述一種或多種烯烴反應物，以產生聚合物淤漿，-泵送所述聚合物淤漿，來維持在所述反應器中的循環，所述方法還包括一個或多個以下循環-使所述聚合物淤漿在一個或多個與所述反應器(2)連接的沉降支管(12)中沉降，和-通過所述一個或多個輸送管線(16)，基本上水平地將所述聚合物淤漿從所述沉降支管(12)輸送到另一個反應器(3)中。
10.根據權利要求9的方法，其中，所述聚合物淤漿通過所述輸送管線(16)以相對於水平軸X-X′的傾斜角α基本上水平地進行輸送，所述傾斜角α小於45°。
11.根據權利要求9或10的方法，其中，所述聚合物淤漿通過所述輸送管線(16)從反應器(2)的沉降支管的出口到另一反應器(3)的入口基本上水平地進行輸送。
12.根據權利要求9到11任一項的方法，其中，所述聚合物淤漿通過所述輸送管線(16)以相對於水平軸X-X′的傾斜角α基本上水平地進行輸送，角α包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
13.根據權利要求9到12任一項的方法，其中，所述反應器是雙環反應器，包含兩個相互串聯連接的環管反應器，其中，所述連接主要由一個或多個適合於將聚合物淤漿從第一個環管反應器(2)輸送到第二個環管反應器(3)中的輸送管線(16)所組成，該方法包括以下步驟-將一種或多種烯烴反應物、聚合催化劑和稀釋劑引入第一個環管反應器(2)中，-聚合所述一種或多種烯烴反應物，以產生聚合物淤漿，-泵送所述聚合物淤漿，來維持在所述第一個環管反應器中的循環，所述方法還包括一個或多個以下循環-使所述聚合物淤漿在一個或多個與所述第一個環管反應器(2)連接的沉降支管(12)中沉降，和通過所述一個或多個輸送管線(16)，基本上水平地將所述聚合物淤漿從所述沉降支管(12)輸送到第二個環管反應器(3)中。
14.輸送管線(16)在包含至少兩個相互連接的反應器(2、3)的反應器(1)中用於將聚合物淤漿從反應器(2)輸送到另一個反應器(3)中的用途，其中所述輸送管線(16)基本上水平地延伸。
15.根據權利要求14的輸送管線的用途，其中，所述輸送管線(16)以相對於水平軸X-X′的傾斜角α基本上水平地延伸，傾斜角α小於45°。
16.根據權利要求14或15的輸送管線的用途，其中，所述輸送管線(16)從反應器(2)的沉降支管的出口到另一反應器(3)的入口基本上水平地延伸。
17.根據權利要求14至16任一項的輸送管線的用途，其中，所述輸送管線相對於水平軸X-X′有傾斜角α，角α包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
18.根據權利要求14至17任一項的輸送管線的用途，用於包含兩個相互串聯連接的環管反應器的雙環反應器中，用於在所述雙環反應器中將聚合物淤漿從第一個環管反應器(2)輸送到第二個環管反應器(3)中，其中，所述輸送管線(16)基本上水平地延伸。
全文摘要
本發明提供適合於烯烴聚合的多環反應器，包括至少兩個相互連接的環管反應器，其中，所述連接主要由一條或多條適合於將聚合物淤漿從一個反應器輸送到另一個反應器的輸送管線所組成，並且其中所述的輸送管線基本上水平延伸。本發明還涉及在根據本發明的多環反應器中生產烯烴聚合物的方法。本發明還涉及輸送管線在包含至少兩個相互連接的環管反應器的多環反應器中用於將聚合物淤漿從一個反應器輸送到另一個反應器中的用途，其中所述輸送管線基本上水平地延伸。
文檔編號B01J19/18GK1918186SQ200580004870
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月14日 優先權日2004年2月13日
發明者雨果·范達勒 申請人:託塔爾石油化學產品研究弗呂公司