[发明专利]聚合反应器的连续取出技术和压力控制

说明书

背景技术

本公开内容一般地涉及聚烯烃生产，且更具体地，涉及在聚烯烃反应器系统中使用2个或更多个聚合反应器的技术和系统。

这一部分意欲向读者介绍可能与在以下描述和/或要求保护的本公开内容的各方面相关的现有技术方面。这种讨论据信有助于给读者提供背景技术信息以利于更好地理解本公开内容的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应按此目的进行阅读，而不是作为对现有技术的确认。

随着化学和石化技术的发展，这些技术的产品在社会中已变得日益普遍。特别地，因为将简单的分子结构单元连接成更长链（或聚合物）的技术已经取得进展，聚合物产品（通常呈各种塑料的形式）已经被越来越多地结合到各种日常生活用品中。例如，聚烯烃聚合物，如聚乙烯、聚丙烯和它们的共聚物，被用于零售和药物包装、食品和饮料包装（诸如果汁和碳酸饮料瓶）、家用容器（诸如桶和盒）、家用物品（诸如用具、家具、地毯和玩具）、汽车部件、管道、导管和各种工业产品。

可以从多种单体生产出聚烯烃，诸如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、癸烯和其它结构单元。如果将一种单体用于聚合，那么聚合物称作同聚物，而不同单体的集合会产生共聚物或三元共聚物，诸如此类。可以将单体加入聚合反应器（诸如液相反应器或气相反应器）中，在其中将它们转化成聚合物。在液相反应器中，可以使用惰性的烃（诸如异丁烷、丙烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷和/或正己烷）作为稀释剂，以传送反应器的内容物。还可以将催化剂加入反应器中，以促进聚合反应。这样的催化剂的一个实例是，在二氧化硅载体上的含有六价铬的氧化铬。不同于单体，在聚合反应中通常不消耗催化剂。

随着聚合物链在聚合过程中延长，生成称作“松散物（fluff）”或“片状物”或“粉末”的固体颗粒。所述松散物可能具有一种或多种令人感兴趣的熔融、物理、流变学和/或机械性质，例如密度、熔体指数（MI）、熔体流量（MFR）、共聚物含量、共聚单体含量、模量和结晶度。不同的松散物性质可能是合乎需要的，这取决于聚烯烃松散物或随后丸粒化的松散物要应用的用途。控制反应器内的反应条件，如温度、压力、化学品浓度、聚合物生产率、催化剂类型等等，可能影响松散物性质。

在一些情况下，为了实现某些希望的聚合物特征，总聚合条件可能要求使用超过一个反应器，每个反应器具有它自己的条件集合。这样的聚合物可能是多模态聚合物，其中至少2种聚合物（每种具有不同的分子量分数）组合成一种聚合物产物。一般而言，在每个反应器中生产的聚烯烃会悬浮于稀释剂中，以形成产物料浆。所述反应器可以串联，使得来自一个反应器的产物料浆可以转移至后续的反应器，诸如此类，直到生成具有希望的特征集合的聚合物。例如，串联的2个反应器可以生产双模态聚合物；三模态聚合物可能需要3个反应器，诸如此类。

在一些情况下，从一个反应器向下一个反应器转移的料浆的流动可能是不稳定的（例如，遍布于料浆中的固体的不均匀分布），从而导致固体从稀释剂中“盐析”。这样的情形可能造成在转移过程中的堵塞（clogging），或可能造成反应器塞满（clog），从而产生反应器阻塞（fouling）。就堵塞可能导致偏离希望的反应条件集合而言，在反应器内生产的聚合物产物可能不会满足希望的规范；也就是说，产物可能是“不合格的”。可以理解，串联的一个或多个反应器的阻塞可能造成由所述系统生产的最终的聚烯烃明显不合格。在极端的或失控的阻塞情形下，可能完全丧失对过程的控制，采用串联反应器的系统的一部分可能变得被聚合物塞住（plugged），需要大量停工期（例如，1-3周）来清除。不幸的是，在这期间，所述聚合系统不可能运行，也就不可能生产聚烯烃。因而，可能合乎需要的是，通过防止反应器堵塞并在转移过程中维持稳定的料浆来避免阻塞。使采用串联的多个反应器的这种工艺流线化，可能导致增加的效率、更少的系统停工期和增加的总生产能力。

附图说明

在阅读以下的详细描述及参考附图后，可以明显地看出本公开内容的优点，在附图中：

图1的方框流程图描绘了用于根据本发明技术的一个实施方案连续生产聚烯烃的聚烯烃生产系统；

图2是根据本发明技术的一个实施方案的双反应器系统的示意图；

图3是根据本发明技术的一个实施方案的双反应器系统的连续取出（take off）装置的图解；

图4是根据本发明技术的一个实施方案的双反应器系统的管道部件（piping feature）的图解；