[发明专利]用于烯烃聚合的旋流流化床反应器

说明书

发明领域

[0001]本发明一般性涉及用于在流化床反应器中聚合烯烃的方法。该流化床具有一个或多个引起的漩涡以防止或抑制反应器中的淤塞。

发明背景

[0002]在烯烃聚合流化床反应器中，流化是借助向上流动的气体实现的。位于反应器底部的栅格用于均匀地将流化气体分配通过反应器横截面并防止固体进入气体供应增压室。困扰工业的一个问题是粉末片在反应器壁上的集聚。当这些片从反应器壁上脱落时，它们具有阻塞气体分配栅格主要部分的可能性，并因此中断反应器流动或甚至堵塞反应器。

[0003]因此，在用于改变烯烃聚合流化床的流体力学以降低结片可能性和改进混合之方法的领域中存在需求。

发明概述

[0004]简而言之，本发明提供一种用于在流化床反应器中聚合烯烃的方法。该方法包括以足以在反应器的流化床中引起一个或多个漩涡的角度和量将流体引入流化床反应器的步骤。

发明详述

[0005]根据本发明，可以通过以足以在反应器的流化床中引起一个或多个漩涡的角度和量将流体引入到流化床反应器中而减少或防止在烯烃聚合流化床反应器中结片。流化床中的旋转将提高反应器壁处固体的切向速度，由此提高壁附近的剪切力并减少反应器壁结片的发生。

[0006]在流化床中给予旋转的另一个益处将减少从流化床顶部淘析出的颗粒的量。在聚合系统中，离开流化床顶部的颗粒可能引起用于冷却和将流化气体的返回反应器入口的管道系统和设备的淤塞。

[0007]优选，不借助机械装置如搅拌器或旋转刀片或桨叶引起一个或多个漩涡。这种装置可能使床的设计复杂化并且限制床的运行。

[0008]本发明方法可以使用本领域已知的催化剂如齐格勒-纳塔催化剂和金属茂用于聚合多种烯烃。合适的聚合单体包括烯烃，如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯等及其组合。

[0009]将流体引入到流化床中以引起一个或多个漩涡的方式不受特别限制。例如，可以通过位于反应器底部的分配板引入流体。分配板可以具有以不同于垂直方向的角度引入流体的穿孔。二者择一地，分配板可以具有以不同于垂直方向的角度引入流体以引起漩涡的折转板或喷嘴。

[0010]穿孔、折转板和/或喷嘴的布置不受特别限制，只要它们能有效在流化床中引起一个或多个漩涡。例如，穿孔、折转板和/或喷嘴可以采取相同的出口角和方向布置在一个或多个同心圆中。二者择一地，穿孔、折转板和/或喷嘴可以布置在多于一个的非同心圆中，以在床内引起多个漩涡。

[0011]流体也可以通过位于或沿着流化床的一个或多个注射器或喷嘴引入以引起漩涡。

[0012]在一个实施方案中，全部流化床漩涡在一个方向。

[0013]引入到流化床中以引起一个或多个漩涡的流体的角度和量可以根据所用的特殊聚合系统以及引入流体的角度和量变化。通常，可以以相对于垂直方向90°直至几乎垂直的角度将流体引入到反应器中。以一定角度引入以引起一个或多个漩涡的流体的量可以变化。该量可以由本领域技术人员通过常规实验确定。

[0014]用于引起一个或多个漩涡的流体可以是气体或液体。典型地，流体可以是气体，并且气体可以是通常用于烯烃聚合的一种或多种气体，例如氮气、氢气、烯烃和烷烃。

[0015]在另一个实施方案中，除了引起一个或多个漩涡外，也可以周期性地改变反应器内的流化速度以进一步抑制或减少结片。改变流化速度以防止或抑制烯烃聚合流化床反应器中的淤塞记载于共同未决的美国专利申请中，该申请要求在2006年5月16日提交的并且题为“脉冲调制烯烃聚合流化床反应器(Pulsing Olefin Polymerization Fluidized-Bed Reactors)(代理人卷号80263)”的临时美国专利申请60/800,826的优先权；在此引入其内容作为参考。

[0016]本发明已特别参考其优选实施方案进行了描述，但应该理解，在本发明的精神和范围内可以进行变化和修改。