[发明专利]使用多个聚合反应器的聚烯烃生产

说明书

技术领域

本发明大体上涉及聚烯烃生产，并且更确切地说，涉及聚烯烃生产系统中聚合反应器和下游加工的联接和脱离。

背景技术

这一部分意在为读者介绍本领域中可能与在下文中所描述的和/或要求保护的本发明的方面相关的方面。这一论述被认为有助于为读者提供背景信息以促进对本发明的各个方面的更好的理解。因此，应当了解的是，这些语句将要从这个角度被解读而并非被视作对现有技术的承认。

随着化学技术和石油化学技术进步，这些技术的产品在社会中已经变得越来越普遍。具体来说，随着用于使简单的分子构筑嵌段键合成更长的链(或聚合物)的技术进步，通常呈各种塑料形式的聚合物产品已经被越来越多地并入到日常物品中。诸如聚乙烯、聚丙烯以及它们的共聚物之类的聚烯烃聚合物被用于管道、零售包装和药物包装、食品和饮料包装、塑料袋、玩具、地毯、各种工业产品、汽车部件、器具以及其它家用物品等。

诸如高密度聚乙烯(HDPE)之类的特定类型的聚烯烃在制造吹塑成型物品和注塑成型物品(如食品和饮料容器、膜以及塑料管)中具有特定的应用。其它类型的聚烯烃，如低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、等规聚丙烯(iPP)、以及间规聚丙烯(sPP)也适用于类似的应用。所述应用的机械要求(如拉伸强度和密度)和/或化学要求(如热稳定性、分子量以及化学反应性)通常决定何种类型的聚烯烃是合适的。

如可以从上述用途清单所推导出的那样，聚烯烃构造的一种益处在于它一般不与它所接触的物品或产品反应。这允许聚烯烃产品被用于住宅、商业、以及工业背景中，包括食品和饮料的储存和运输、消费类电子产品、农业、航运、以及车辆构造。聚烯烃的各种各样的住宅、商业以及工业用途已经体现为对可以被挤出、注塑、吹塑或以其它方式形成最终的消费产品或部件的原料聚烯烃的显著需求。

为了满足这种需求，存在各种可以使烯烃聚合以形成聚烯烃的工艺。这些工艺可以在石油化学设施处或接近石油化学设施处进行，所述石油化学设施使得能够随时获取短链烯烃分子(单体和共聚单体)，如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、癸烯、以及长得多的聚烯烃聚合物的其它构筑嵌段。这些单体和共聚单体可以在液相聚合反应器和/或气相聚合反应器中聚合。随着聚合物链在反应器中在聚合期间产生，在反应器中产生被称为“绒毛”或“薄片”或“粉末”的固体颗粒。

所述绒毛可以具有一种或多种所关注的熔体特性、物理特性、流变学特性和/或机械特性，如密度、熔体指数(MI)、熔体流动速率(MFR)、共聚单体含量、分子量、结晶度等。所述绒毛的不同特性可以是理想的，这取决于要应用聚烯烃绒毛或随后制粒的聚烯烃的应用。对反应器内反应条件的选择和控制可以影响绒毛特性，所述反应条件如温度、压力、化学品浓度、聚合物产生速率、催化剂类型等。

除了一种或多种烯烃单体之外，还可以将用于促进单体聚合的催化剂(例如齐格勒-纳塔催化剂(Ziegler-Natta)、茂金属催化剂、铬基催化剂等)添加到反应器中。举例来说，所述催化剂可以是经由反应器进料流所添加的并且在添加之后悬浮在反应器内的流体介质中的颗粒。不同于单体，催化剂在聚合反应中一般不被消耗。此外，可以将惰性烃，如异丁烷、丙烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷和/或正己烷添加到反应器中并且用作稀释剂以承载反应器的内容物。然而，一些聚合工艺可能不使用单独的稀释剂，如在其中丙烯单体本身充当稀释剂的聚丙烯生产的所选实施例的情况下。一般来说，稀释剂可以促进反应器中聚合物浆液的循环、反应器中聚合物浆液的散热等。

反应器的浆液排放物通常包括聚合物绒毛以及非聚合物组分，如未反应的烯烃单体(和共聚单体)、稀释剂等。一般诸如通过稀释剂/单体回收系统(例如闪蒸容器或分离器容器、吹扫塔等)对这种排放流进行加工以将非聚合物组分与聚合物绒毛分离。可以例如将由回收系统回收的稀释剂、未反应的单体、以及其它非聚合物组分处理并且再循环到反应器中。对于所回收的聚合物(固体)，可以对聚合物进行处理以在将聚合物发送给客户之前使残余的催化剂失活、去除夹带的或溶解的烃、使聚合物干燥、以及将聚合物在挤出机中制粒等。