[发明专利]控制搅拌反应器中的局部流体年龄

说明书

在搅拌罐式化学反应器中，反应器内容物的平均年龄影响产品的许多性质，包括例如产品的均匀性。反应器内容物的平均年龄可通过构造反应器的透明模型，和用含有荧光染料并具有与使用中的反应器的流动性质可比较的流动性质的流体填充该反应器的透明模型来确定。当流体在反应条件下搅拌并且澄清的流体流入所述模型时，光照射在流体上。拍摄反应器内容物的图像，并且相对于所述内容物的出口年龄确定所述模型的内容物的平均流体年龄。可应用该方法来确定例如使用哪个反应器端口，使用什么搅拌器，使用什么流速来改善反应器功能。

技术领域

本发明涉及一种控制流体，优选液体当其通过搅拌罐式反应器时的年龄(age)的方法。存在许多情况，其中需要知道流体通过搅拌的、流体填充的反应器所需的时间。这对产品的均匀性有影响。

背景技术

论文“在连续流动系统中的局部停留时间(Local residence-times incontinuous flow systems)”，P.V. Danckwerts，Chemical Engineering Science，1958，第9卷，第78-79页，Pergamon Press Ltd. 讨论了局部流体年龄的理论，并确定连续流动系统中的平均年龄，作为材料在系统中某处的停滞程度的指示。

虽然专利文献充分提到了反应物的停留时间和经时(ageing)，但是在连续搅拌罐式反应器中获得适当的局部停留时间的方法的专利文献很少。

发明内容

本发明提供了一种操作流体填充的连续搅拌罐式反应器的方法，以使归一化为出口年龄(exit age)的反应器内容物的局部年龄为0.5至1.3。

在另一个实施方案中，所述搅拌器选自螺旋搅拌器、锚式搅拌器、径向叶片涡轮机、倾斜叶片涡轮机、水翼式叶轮或包括一个或多个这些元件的混合叶轮。

在另一个实施方案中，所述方法是聚合方法。

在另一个实施方案中，所述流体是液体。

在另一个实施方案中，所述液体选自一种或多种C_3-8饱和烃。

在另一个实施方案中，所述聚合是一种或多种C_2-8α-烯烃的聚合。

在另一个实施方案中，所述α-烯烃选自乙烯、丙烯、丁烯、己烯和辛烯。

在另一个实施方案中，归一化为出口年龄的反应器内容物的局部年龄为0.5至1.3。

在另一个实施方案中，反应器中的平均归一化流体年龄为0.8至1.0。

在另一个实施方案中，变异系数（标准偏差/平均值）为0.01至0.10。

在另一个实施方案中，变异系数（标准偏差/平均值）为0.01至0.06。

在另一个实施方案中，用于聚合的催化剂选自单中心催化剂、齐格勒-纳塔催化剂和铬催化剂。

在另一个实施方案中，所述方法在5至20MPa的压力下操作。

在另一个实施方案中，所述方法在130℃至220℃的温度下操作。

在另一个实施方案中，本发明提供了一种分级生产相同产品的两个或更多个CSTR的操作效率的方法，包括制备每个反应器的透明模型（包括可以不透明的搅拌器），用含有染料的透明液体填充模型，启动搅拌器，通过将未染色的液体流引入反应器中将染料冲洗出反应器，在染料正被冲洗出时将激光（图1中的1）照射到反应器中，并且使用数字照相机捕获图像，对图像进行归一化以确定归一化为出口年龄的反应器内容物的局部年龄和针对每个CSTR的变异系数（CoV），并且比较这些值。