从烯烃聚合方法中回收未反应的单体技术

本发明专利技术提供从烯烃聚合反应器的粒状产物中回收未反应的烯烃单体的方法，将粒状聚合物产物供应到脱气容器中，其中在从聚合物产物中有效地汽提烃杂质并产生汽提过的聚合物产物的条件下，该粒状产物至少与含至少5wt％未反应的烯烃单体的第一气态汽提物流，然后与惰性气体物流逆流接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从烯烃聚合方法中回收未反应的单体相关申请的交叉参考本申请要求2015年7月31日提交的序列号62/199,462和2015年8月31日提交的EP申请15183079.1的权益，其公开内容通过参考全文引入。专利
本专利技术的公开内容涉及从烯烃聚合方法，和特别地从气相烯烃聚合方法中回收未反应的单体。
技术介绍
气相聚合是聚合烯烃，例如乙烯和丙烯，以及共聚乙烯和/或丙烯与C4-C8α-烯烃的一种经济的方法。这种气相聚合方法特别地可被设计为气相流化床法，其中聚合物粒子借助合适的气体物流在其内保持悬浮。这类方法例如描述于EP-A-0475603，EP-A-0089691和EP-A-0571826中。其他背景参考文献包括EP0801081A，EP2743279A，和CN102161715。在这种方法中，在流化床中生产的聚合物粒子从反应器中连续或间歇地排放并气动传输到产物回收系统中。该聚合物粒子必然含有小量未反应的单体以及在聚合方法中添加或生产的比较重质的烃。例如，聚合物粒子可含有通过氢气产生的进料单体的饱和同系物和/或为辅助除热而添加的可冷凝液体，例如C4至C6烷烃，所述氢气被供应到反应器中以控制聚合物的分子产物。因此，产物回收系统包括脱气或吹扫容器，未反应的单体和重质烃在其内通常通过与惰性气体，典型地氮气逆流接触而从聚合物粒子中汽提掉。由未反应单体和重质烃稀释的所得到的惰性气体物流从吹扫容器中回收，并在分离烃组分之后，可作为传输气体，或者在另一实施方案中作为吹扫物流的一部分部分循环。从该系统中除去来自吹扫容器的一部分流出物，且目前由于未反应单体在这一物流内的浓度太低，以致于无法赋予其经济回收可行性，因此，放空的物流被燃烧或用作燃料。这不仅代表有价值单体的显著损失，而且导致管制的环境释放。因此需要用于气相烯烃聚合方法的改进的产物吹扫系统，其中将未反应单体在产物放空物流中的损失降低或消除。专利技术概述根据本专利技术，现已发现，进料烯烃，例如未反应的乙烯是用于在气相烯烃聚合方法的聚合物产物中夹带的烃杂质的有效汽提介质。而且，通过使用未反应的进料烯烃作为汽提介质，汽提所要求的惰性气体的用量可减少，和放空气体内的单体浓度可增加到足以允许其经济回收的水平。因此，在一个方面中，本专利技术在于从烯烃聚合反应器的粒状产物中回收未反应的烯烃单体的方法，该方法包括：(a)将烯烃聚合反应器的粒状聚合物产物供应到脱气容器中，其中该粒状聚合物产物含有烃杂质，所述烃杂质包括未反应的烯烃单体；(b)在从聚合物产物中有效地汽提烃杂质并产生第一汽提过的聚合物产物的条件下，使在脱气容器内的粒状聚合物产物与从(g)中回收且包括至少5wt％未反应烯烃单体的至少第一气态汽提物流逆流接触；(c)在从第一汽提过的聚合物产物中有效地汽提烃杂质并产生第二汽提过的聚合物产物的条件下，使在脱气容器内的第一汽提过的聚合物产物与惰性气体物流逆流接触；(d)从脱气容器中回收第二汽提过的聚合物产物；(e)从脱气容器中除去含有惰性气体和烃杂质的第一气态流出物，所述烃杂质包括从粒状聚合物产物中汽提的未反应的烯烃单体；(f)从一部分第一气态流出物物流中回收未反应的烯烃单体；和(g)将另外一部分的第一气态流出物物流作为第一气态汽提物流循环到(b)中。附图简述图1是根据本专利技术的一个实施方案，气相乙烯聚合方法的产物回收部分一部分的示意图。实施方案的详细说明本专利技术的公开内容涉及从烯烃聚合方法中回收未反应的烯烃单体。本专利技术的回收方法一般地可应用到宽泛的各种烯烃聚合方法上，其包括(1)含流化床，水平搅拌床和垂直搅拌床反应器的气相聚合方法，(2)含液体池(pool)和环管反应器的本体法，和(3)含连续搅拌釜，间歇搅拌釜，环管和沸腾丁烷反应器的淤浆法。然而，本专利技术的方法尤其可用于从气相聚合乙烯，丙烯，以及乙烯和/或丙烯与C4-C8α-烯烃的混合物中回收未反应的单体。为了简单起见，后续的讨论因此聚焦在本专利技术的回收方法应用到气相聚合法上。在气相烯烃聚合方法中，所需的烯烃单体与催化剂接触，所述催化剂被聚合物链从中生长的固体粒子携带。该催化剂粒子通常在流化床反应器内被含该单体的气体物流流化。在流化床内产生的聚合物从反应器中连续或间歇排放，并气动输送到产物回收系统中。该聚合物粒子必然含有小量未反应的单体以及在该聚合方法中添加或产生的重质烃。例如，该聚合物粒子可含有通过氢气而产生的进料单体的饱和同系物，所述氢气被供应到反应器中以控制聚合物的分子产物。另外，由于该聚合反应放热，因此，可添加可冷凝液体，例如C4至C6烷烃到该反应器中，以辅助除热。这些高级烷烃在反应器内蒸发并夹带在离开反应器的聚合物产物内。在聚合物产物被输送到储存或者进一步加工之前，必须除去在聚合物产物内夹带的未反应单体和重质烃。因此，在离开反应器产物之后，典型地通过氮气或其他惰性气体的物流，传输聚合物粉末到脱气或吹扫容器内，在此未反应的单体和重质烃通常通过与汽提气体逆流接触而从聚合物粒子中汽提。在常规系统中，通过经从容器顶部向下流动的聚合物，从脱气容器的底部向上逆流吹入惰性气体，通常氮气的物流，实现必不可少的汽提。这冲刷出夹带的反应器气体并将溶解的烃汽提和解吸出聚合物粉末。离开脱气容器顶部的气态流出物物流含有这些解吸的烃，但主要由氮气组成。结果，从这一流出物物流中回收未反应的烯烃目前并不是经济可行的，结果通过在火炬烟囱中使之燃烧，流出物物流典型地被弃置。这对聚烯烃生产者来说，代表显著的经济损失。此外，还存在继续提高放空气体弃置的成本，以满足空气品质保护法典。在用惰性气体物流，通常氮气吹扫聚合物产物之前，通过使脱气容器内的粒状聚合物产物与含未反应烯烃单体的至少第一气态汽提物流紧密接触，本专利技术的方法寻求解决这一问题。脱气容器内的条件没有严密地进行控制，但典型地包括20至120℃，例如65至85℃的温度和100至200kPa-a，例如130至165kPa-a的压力。在这些条件下，第一气态汽提物流从聚合物产物中有效地汽提一部分烃杂质，同时惰性气体物流脱除剩余的杂质。通过用未反应的烯烃单体替换产物吹扫所要求的至少一部分惰性气体，可增加来自脱气容器的流出物内单体的浓度。当脱气的流出物内乙烯浓度增加时，经济上可行的回收选项变得可获得。另外，可降低必须供应到脱气容器中的新鲜惰性气体的用量。在一个实施方案中，供应到脱气容器中的新鲜惰性气体对第一气态汽提物流的重量比为0.01至10。在多个实施方案中，第一气态汽提物流可含有至少5wt％，例如至少10wt％，例如至少20wt％，例如至少30wt％未反应的烯烃单体，和在一些情况下，最多50wt％，例如最多60wt％，甚至最多70wt％未反应的烯烃单体。在其他实施方案中，在用惰性气体物流，典型地氮气吹扫聚合物产物之前，可在脱气容器内使粒状聚合物产物与含有不同浓度未反应烯烃单体的至少第一和第二气态汽提物流接触。例如，可使粒状聚合物产物与含至少25wt％未反应烯烃单体的第一气态汽提物流，然后与含小于25wt％未反应烯烃单体的第二气态汽提物流接触。在多个实施方案中，第一气态汽提物流可含有至少30wt％，例如至少40wt％未反应的烯烃单体，和在一些实施方案中，最多50wt％，例如最多60wt％，甚至最多70wt％未反应的烯烃单体。本文档来自技高网...

【技术保护点】
从烯烃聚合反应器的粒状产物中回收未反应的烯烃单体的方法，该方法包括：(a)将烯烃聚合反应器的粒状聚合物产物供应到脱气容器中，其中该粒状聚合物产物含有烃杂质，该烃杂质包括未反应的烯烃单体；(b)在从聚合物产物中有效地汽提烃杂质且产生第一汽提过的聚合物产物的条件下，使脱气容器内的粒状聚合物产物与至少第一气态汽提物流逆流接触，该第一气态汽提物流从(g)中循环且包括至少5wt％未反应的烯烃单体；(c)在从第一汽提过的聚合物产物中有效地汽提烃杂质并产生第二汽提过的聚合物产物的条件下，使在脱气容器内的第一汽提过的聚合物产物与惰性气体物流逆流接触；(d)从脱气容器中回收第二汽提过的聚合物产物；(e)从脱气容器中除去含有惰性气体和烃杂质的第一气态流出物物流，该烃杂质包括从粒状聚合物产物中汽提的未反应的烯烃单体；(f)从一部分的该第一气态流出物物流中回收未反应的烯烃单体；和(g)将另外一部分的该第一气态流出物物流作为第一气态汽提物流循环到(b)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.31 EP 15183079.1;2015.07.31 US 62/199,4621.从烯烃聚合反应器的粒状产物中回收未反应的烯烃单体的方法，该方法包括：(a)将烯烃聚合反应器的粒状聚合物产物供应到脱气容器中，其中该粒状聚合物产物含有烃杂质，该烃杂质包括未反应的烯烃单体；(b)在从聚合物产物中有效地汽提烃杂质且产生第一汽提过的聚合物产物的条件下，使脱气容器内的粒状聚合物产物与至少第一气态汽提物流逆流接触，该第一气态汽提物流从(g)中循环且包括至少5wt％未反应的烯烃单体；(c)在从第一汽提过的聚合物产物中有效地汽提烃杂质并产生第二汽提过的聚合物产物的条件下，使在脱气容器内的第一汽提过的聚合物产物与惰性气体物流逆流接触；(d)从脱气容器中回收第二汽提过的聚合物产物；(e)从脱气容器中除去含有惰性气体和烃杂质的第一气态流出物物流，该烃杂质包括从粒状聚合物产物中汽提的未反应的烯烃单体；(f)从一部分的该第一气态流出物物流中回收未反应的烯烃单体；和(g)将另外一部分的该第一气态流出物物流作为第一气态汽提物流循环到(b)中。2.权利要求1的方法，其中在(b)和(c)期间在脱气容器内的条件包括20至120℃的温度。3.权利要求1或2的方法，其中在(b)和(c)期间在脱气容器内的条件包括100至200kPa-a的压力。4.前述权利要求任何一项的方法，其中循环到(b)中的至少一种气态汽提物流包括至少10wt％未反应的烯烃单体。5.前述权利要求任何一项的方法，其中粒状聚合物产物进一步含有比未反应的烯烃单体重的烃杂质，和该方法进一步包括：(h)压缩并冷却气态流出物物流，以冷凝含至少一部分重质烃杂质的液体物流并留下第二气态流出物物流；和(i)从一部分的该第二气态流出物物流中回收未反应的烯烃单体，并将另外一部分的第二气态流出物物流作为第一气态汽提物流循环到(b)中。6.权利要求5的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·P·黑尼，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：美国,US