[发明专利]一种用于冷却烯烃聚合的气相反应器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却烯烃聚合的气相反应器的方法。

背景技术

气相聚合工艺是生产聚合物经济的工艺。这种工艺具体地可以在气相流化床反应器中进行，其中，借助于合适的气流使聚合物颗粒维持在流化状态。为了运行气相流化床反应器以生产聚烯烃，关键是非常稳定的控制温度。否则，反应器温度的振荡可影响催化剂的聚合性能，并且不仅最终导致生产不合格而且可致使反应器运行因难(例如反应器中形成团块或结垢，或甚至关闭反应器)。因此，为了使聚合稳定，反应器温度应保持在较窄的温度窗口内。这种较窄的温度窗口对于催化剂体系来说特别重要，该催化剂体系如基于铬的催化剂或混合催化剂体系的聚合性能表现出高温的灵敏度。

通常用于生产聚烯烃的气相流化床反应器的反应器装置提供了反应器气体的闭合环路，其中，气体在反应器的下端送入并且在反应器的上端处再排出。引出的反应器气体通过热交换器和压缩机，然后再循环到反应器。反应器气体的速度必须足够高，从而首先使聚合物颗粒床流化，其次有效地除去聚合热。

因此，为了能够对反应器自发的温度变化或预期的温度变化迅速做出反应，需要具备调节循环气体温度的速效控制方法。EP 516036A2公开了一种调节方法，其中，并不是全部的循环气体而仅部分循环气体通过热交换器。可响应于反应器中的温度控制绕过热交换器的部分气体与流经热交换器部分气体的比值。此外，还可以通过将离开热交换器的加热的冷却气体部分再循环回到热交换器以控制冷却介质的温度。为了改善冷却系统的响应时间，WO01/00/00875还提出了一种方法，该方法通过调节进入热交换器的冷却介质的温度以控制聚合过程的温度。

尽管这种冷却系统可运行于生产聚烯烃的气相流化床反应器，但是仍然希望改善反应器中温度的稳定性。

发明内容

因此，本发明的目的是：克服现有技术的缺点并寻求一种循环气体的冷却方法，该方法在保持反应器温度方面具有更短的响应时间和较高准确度。因此，如果需要的话，该方法可在很接近于所生产聚烯烃的熔点的温度上进行聚合反应。

我们已经发现，该目的可以通过控制配置有循环气体管线的聚合反应器的温度方法来实现，该循环气体管线将反应器气体从反应器中引出；使反应器气体通过由冷却介质冷却的热交换器，所述冷却介质通过热交换器在冷却系统中输送；并且通过调节进入热交换器的冷却介质的温度以将反应器气体送回反应器，其中，进入热交换器的冷却介质的温度控制是由流量控制系统通过调节冷却系统一部分中的冷却介质的流速而实现的，所述流量控制系统包括两个连续操作的、不同尺寸的、并联连接的流量控制装置。

本发明涉及一种用于控制配有循环气体管线的聚合反应器中温度的方法，该循环气体管线将反应器气体从反应器引出，引导其通过热交换器并且通过调节进入热交换器的冷却介质的温度将气体送回到反应器。本发明还涉及一种聚合烯烃的方法，该方法包括：将至少一种烯烃和至少一种聚合催化剂加入到配有循环气体管线的聚合反应器；该循环气体管线将反应器气体从反应器引出，引导气体通过热交换器并且送回到反应器，其中，聚合反应器中的温度由这种方法控制，并且本发明涉及一种由流量控制系统控制流体介质流速的工艺，所述流量控制系统包括两个不同尺寸的、并联连接的、连续操作的流量控制装置。

此外，我们发现了烯烃聚合的工艺，所述工艺包括：将至少一种烯烃和至少一种聚合催化剂送到配有循环气体管线的聚合反应器，该循环气体管线将反应器气体从反应器中引出，使反应器气体通过热交换器使其冷却，并且把反应器气体送回到反应器；在聚合催化剂存在下，聚合烯烃；以及将得到的聚烯烃从聚合反应器中引出，其中，通过这种方法对聚合反应器中的温度进行控制，并且我们已经发现了一种由流量控制系统控制流体介质流速的工艺，该流量控制系统包括两个不同尺寸的、并联连接的、连续操作的流量控制装置，其中，控制器组合对流量控制系统进行控制，该控制器组合包括：控制较小流量控制装置的控制器以及控制较大流量控制装置的控制器，其中，控制较小流量控制装置的控制器的输出不仅传送到较小流量控制装置，而且两次传送到控制较大流量控制装置的控制器，一次是直接传送输出作为控制较大流量控制装置的控制器的实际值，一次是输出在通过将信号限制到中心范围的限制装置之后，作为控制大流量控制装置的控制器的设定值。

附图说明

可以通过以下说明书和附图更好地理解本发明的特征和优点，附图示意性地示出了用于冷却流化床反应器循环气体的两个优选装置，所述流化床反应器用于根据本发明的方法制备聚烯烃。