[发明专利]淤浆聚合挥发分的连续去除

说明书

发明领域

本发明涉及在淤浆聚合法中用于连续地从包含惰性稀释剂和未反应单体的液体介质中分离聚合物固体的装置。具体地，本发明涉及用于连续地从液体介质中分离聚合物固体、干燥所述聚合物、和回收所述稀释剂和未反应单体的装置，减少了使稀释剂蒸气冷凝成液体稀释剂以再用于所述聚合过程所需压缩。另一方面，本发明涉及连续地从液体介质中分离聚合物固体的方法。具体地，本发明涉及连续地从液体介质中分离聚合物固体、干燥所述聚合物、和回收所述惰性稀释剂和未反应单体以再用于所述聚合过程的方法。

发明背景

在用于生产聚合物的许多聚合工艺中，生成聚合流出液，为悬浮于液体介质(通常为反应稀释剂和未反应单体)中的颗粒状聚合物固体的浆液。此类方法的典型实例公开在Hogan和Bank的US2 285 721中，该文献引入本文供参考。虽然Hogan文献中所述聚合工艺采用包含氧化铬和载体的催化剂，但本发明适用于产生包含悬浮于包含稀释剂和未反应单体的液体介质中的颗粒状聚合物固体浆液的流出液的任何工艺。这种反应过程包括本领域称为粒形聚合的那些。

多数工业操作中，希望以不使液体介质受到污染的方式分离所述聚合物和包含惰性稀释剂和未反应单体的液体介质，从而可将所述液体介质再循环至聚合区，即使有任何提纯的话也是最少。迄今已使用的特别有利的技术是Scoggin等的US3 152 872中所公开的那些技术，更具体地是结合该专利的图2所说明的实施方案。该方法中，反应稀释剂、溶解的单体和催化剂在环管反应器中循环，其中聚合反应的压力为约100至700psia。所产生的固体聚合物也在反应器中循环。聚合物和液体介质的浆液收集在所述淤浆环管反应器的一或多个沉降支管中，使浆液周期性地从中排放至闪蒸室中，在其中使所述混合物闪蒸至低压如约20psia。虽然所述闪蒸导致所述液体介质基本上完全从聚合物中除去，但必须将气化的聚合稀释剂(如异丁烷)再压缩以使所回收的稀释剂冷凝成适用于作为液体稀释剂循环回所述聚合区的液体形式。压缩设备的成本及其操作所需功用通常占生产聚合物所需费用的很大一部分。

一些聚合工艺在稀释剂循环回反应器之前蒸馏所述液化稀释剂。蒸馏的目的是除去单体和轻馏分污染物。然后使蒸馏后的液体稀释剂通过处理器床除去催化剂毒物，然后进入所述反应器。蒸馏和处理所用设备及功用成本可能是所述聚合物生产成本的很大一部分。

在工业操作中，希望以最小的成本使所述稀释剂蒸气液化。迄今所用的这种技术之一公开在Hanson和Sherk的US4 424 341中，其中中压闪蒸步骤在这样的温度和这样的压力下除去大部分稀释剂以致不用通过成本更高的压缩步骤可通过热交换使此闪蒸的稀释剂部分液化。

发明概述

本发明涉及用于连续地从包含惰性稀释剂和未反应单体的液体介质中分离聚合物固体的装置。另一方面，本发明涉及用于连续地从液体介质中分离聚合物固体、干燥所述聚合物、和回收所述稀释剂和未反应单体的装置，减少了使稀释剂蒸气冷凝成液体稀释剂以再用于所述聚合过程所需压缩。另一方面，本发明涉及连续地从液体介质中分离聚合物固体的方法。另一方面，本发明涉及连续地从液体介质中分离聚合物固体、干燥所述聚合物、和回收所述惰性稀释剂和未反应单体以再用于所述聚合过程的方法。

根据本发明，提供一种用于连续地从包含聚合物固体在包含惰性稀释剂和未反应单体的液体介质中的浆液的聚合流出液中回收所述聚合物固体的装置。所述装置包括：位于淤浆反应器(其例子包括淤浆环管反应器和搅拌釜式淤浆反应器)上的卸料阀，用于将所述淤浆反应器的一部分内容物连续排放至第一传料导管；具有由以等于或大于所述浆液/聚合物固体的滑动角的角度向水平方向倾斜的基本上直的侧面限定的底部的第一闪蒸罐，其中所述第一闪蒸罐的压力和所述聚合流出液的温度是这样的以致约50至约100％的所述液体介质将气化而且所述蒸气的惰性稀释剂组分可在不压缩的情况下通过与温度在约65至约135°F的流体热交换而冷凝；与所述第一闪蒸罐相通的第一闪蒸罐出口密封室，其长度(1)和直径(d)使这样水平的浓缩聚合物固体/浆液在所述第一闪蒸罐出口密封室中积累而形成压力密封；密封室出口减压器，用于使浓缩聚合物固体/浆液的活塞流连续排放至第二传料导管，将所述浓缩聚合物固体/浆液传送至第二闪蒸罐，其中所述第二闪蒸罐的压力和所述浓缩聚合物固体/浆液的温度是这样的以致任何残留的惰性稀释剂和/或未反应单体基本上全部气化而从塔顶除去用于通过压缩和热交换而冷凝，所述聚合物固体从所述第二闪蒸罐底部排出用于其它加工或储存。