[发明专利]气相聚合方法和设备

说明书

本发明是关于烯烃在流化床反应器中气相聚合的方法以及实现该方法的设备。

一种或多种烯烃在流化床反应器中进行气相聚合属于公知内容，在流化床反应器中聚合物颗粒在其形成过程中借助于在上升物流中循环的并含有待聚合的一种或多种烯烃的气态反应混合物而保持为流化态。聚合反应一般在齐格勒一纳塔型催化剂或基于铬氧化物的催化剂存在下进行。催化剂可以连续地或间断地给入流化床反应器中，而生成的聚合物也可以连续地或间断地从反应器中排出。在流化床反应器中循环的气态混合物只和催化剂接触有限的时间，一般少于30秒左右。因此只有一部分给入反应器的烯烃能够反应，所以实际上须把气态混合物再循环进入反应器。此外，烯烃的聚合是放热反应，为使流化床保持恒温必须把产生的热排出。

法国专利第1566967号公开了一种烯烃在流化床反应器中气相聚合的方法，反应器安装有传热设备，为了冷却流化床而将传热设备设置在流化床内。反应器安装有增稳室，目的是为了减少从反应器顶端离开的气态反应混合物所夹带的小颗粒量，气态混合物可通过循环线路再次给入反应器底部。循环线路包括，在气态混合物的流动方向上依次为，旋风分离器、过滤器、冷却和气/液分离装置，其具体目的是为了液化包含在气态反应混合物中的可凝结的化合物并把它们从该混合物中分离出来、用于循环和重复循环气态反应混合物的压缩机、以及在气态反应混合物根据需要被再次给入反应器之前能够加热或冷却气态反应混合物的热交换器。此外，聚合活化剂，例如有机铝化合物，可以在压缩机与能够加热或冷却的热交换器之间的某一点直接给入循环线路。现已发现，即使使用灰尘分离器也不能非常有效地阻止最细的粒子。这些粒子一般在聚合时活性非常高，因为它们由催化剂和生长着的聚合物粒子的碎屑组成。因此，细粒子能迅速地在热交换器的表面沉积，具体地说，在热交换器的进口和第一部分沉积。它们能继续与烯烃反应，被加热到其熔点并部分地或全部地堵塞交换器。冷却和气/液分离装置安装在压缩机的上游，其主要目的是凝结气态反应混合物中的某些组分。现已发现，冷却和气/液分离装置不能把全部分离出气态混合物中的凝结产物。这就使吸入包含有小滴状液体的气态混合物的压缩机受到过渡磨损。此外，众所周知，气/液分离装置会大大地增加循环线路中的压力损失从而增加了压缩机的能量消耗。

现在发现了一种烯烃气相聚合的方法，它使用图1所示意地表示的设备，具体地说，该设备包括流化床反应器和用于循环从反应器顶端出来的气态反应混合物的线路。具体地说，循环管线包括压缩机、两台传热装置和易挥发液态烃的供给管路，其安装方式可避免上述缺点。尤其是，从反应器带出的聚合物或催化剂的小粒子不再干扰压缩机和传热装置的操作。业已发现，有待循环的气态反应混合物也可含有易凝结烃而不损坏或干扰设备尤其是压缩机，压缩机的使用寿命大大地延长了。还发现对传热装置的后续清洗作业时间间隔大大地延长了。

本发明的目的在于提供一种烯烃在流化床反应器中气相聚合的方法以及实现该方法的设备。

本发明是关于含有2-10个碳原子的一种或多种烯烃在流化床反应器中在齐格勒一纳塔型催化剂体系或基于铬氧化物的催化剂存在下进行气相聚合的方法，烯烃可以连续地或间断地给入反应器，聚合物在流化床中在低于其熔点的温度T1下生成，并连续地或间断地从反应器排出，床中的固体粒子借助于包含一种或多种待聚合的烯烃的气态反应混合物而保持流化态，气态反应混合物以上升物流通过反应器，从反应器的顶端离开并通过循环线路返回反应器的底部，循环线路包括，在气态反应混合物的流动方向上依次为，第一传热装置、压缩机和第二传热装置，特征在于：

一种易挥发液态烃或者给入第一传热装置的进口或者在上流并在第一传热装置附近给入循环线路，使得进入第一传热装置的混合物含有呈液态的易挥发烃，

气态反应混合物被第一传热装置冷却到温度T₂，T₂低于T₁并使得该混合物中没有气态组分凝结以及使得易挥发液态烃在第一传热装置挥发，以及