[发明专利]改进的固体微粒喷射器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年12月5日申请的No.60/875,210的有利 之处，该申请的公开内容在此作为参考进行结合。

技术领域

本申请通常涉及一种喷射固体微粒到增压容器中的装置和 方法，并且更特别涉及一种持续地将固体微粒的催化剂材料喷射到反 应容器中的装置和方法。本发明还涉及一种将催化剂材料供给入反应 容器中的改善的新型喷射装置。

发明背景

一种制造聚烯烃聚合体的方法采用了气相流化床法。在气 相处理过程中，用于将单体作用为聚合体的催化剂通常是一种干微粒 的(细碎的)，固体催化剂。一般地，细碎的固体催化剂注入反应容器 中，从而气态单体聚合。理想地，催化剂应该持续地引入，以便在反 应区中保持稳态条件。

在美国专利Nos.3,779,712和3,876,602中描述了一种将细碎 的固体催化剂供给入聚合作用反应器中的方法和装置。参见现有技术 中的图1，这些专利描述了一种催化剂供给装置，其包括固体容器1， 搅拌器3，筛网5，下壳体部分7，端口9，计量盘11，拾取块或者夹 卷室13，注射或者毛细管15和装置的其它部件。采用此装置，当每 个孔17暴露在下部壳体部分7中的催化剂时，离散量的催化剂传送到 计量盘11的多个孔17中。当计量盘旋转时，因为每个孔17与入口 19对齐，在每个孔17中的催化剂落入夹卷室13中。运载气体通过相 切的入射口21连续地供给入拾取块13中。然后，运载气体携带催化 剂通过喷射或者毛细管15进入聚合作用反应器中。

参见现有技术的图2，对上述装置的改进包括附加盖板装置 和抗磨板101，以提供在计量盘103每侧的密封并且确保拾取部分(未 示出)与供给装置剩余部分的适当隔离。该盖板装置包括盖板105， 浮动顶板107和设置在盖板105和浮动顶板107之间的多个弹簧109。 该盖板107螺栓固定到催化剂供给装置的底部锻造的或者底部凸缘 111上。该浮动顶板107靠在计量盘103的顶部。该弹簧109将浮动 顶板107推动到计量盘103的下面，以在上述催化剂室和计量盘103 的多个孔113之间实现良好的密封。

浮动顶板107通常具有聚氨酯层，其胶接到接触计量盘 103的一侧上。此聚氨酯层有助于提供到计量盘103顶部的密封并且 提供一个磨损面，这将不会损坏计量盘103。该浮动顶板107装配到 盖板105上并且通过两个导轨销115宽松地保持在适当的位置。这允 许浮动顶板107自由地移动，但是仍然在计量盘103上保持一个恒压。

参见图2，抗磨板101位于计量盘103的下面。抗磨板101 的目的在于提供对计量盘103的支撑面。抗磨板101的盘接触侧通常 覆盖有密封材料，在此密封材料通常是聚氨酯。抗磨板101通常固定 到供给装置的底部锻造或者底部凸缘111，并且提供一个用于密封计 量盘103的孔与拾取部分的表面。此密封与浮动顶板107相结合，以 防止微细固体，诸如干催化剂粉末自由流动入反应器中。

干的微粒催化剂供给装置通常在低速下操作。该催化剂供 给装置盘由变速电动机旋转，通常，例如0到1800rpm的高启动转矩 电机，通过具有诸如900∶1到1500∶1的调节比的变速箱。在低速下旋 转计量盘会导致电动机过热，或者由于在低转速下所需的高扭矩会使 得电动机停转。因此，例如，通常需要大约200rpm的最低电动机转 速，以便提供旋转计量盘的扭矩，而不会使得电动机过热或者停转。 这意味着计量盘通常旋转在，例如大约0.13到大约2rpm的速度下， 其中大约0.13rpm是最低转速。

如上所述的干的微粒催化剂供给装置用于供给大批催化剂 系统。干粉末形状的任何催化剂通常利用干的微粒催化剂供给器供给 到反应系统中。催化剂数量取决于计量盘中的孔的体积和数目以及计 量盘旋转的速度。通常，计量盘选择有适当的孔的体积和数目，以提 供在计量盘的转速范围内所需的催化剂供给速度。改变计量盘的转速 可用于控制催化剂的供给速度和最终控制聚合反应的生产率。理想地， 等大的计量盘用于供给所有的催化剂。然而，随着现代高活性催化剂 的发展以及具有高操作弹性的大容量反应系统的发展，难以提供一种 催化剂供给装置，其能够在最低生产率催化剂的基础上在最高速率下 供给充分多的催化剂，并且仍然在较低或者启动生产率下供给少量的 高生产率的催化剂。