用于确定两种溶液流体的分离程度的方法和设备技术

本发明专利技术提供一种确定聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体的分离程度(DOS)的方法和设备，所述方法包含以下：将包含聚合物、溶剂以及反溶剂的所述聚合物溶液添加到液-液分离容器中；将所述聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体；从所述容器上的至少一个出口P移出至少一些所述富含聚合物的流体，并且使用至少一个流量计测量此富含聚合物的流体的实际溶液密度；从所述容器上的至少一个其它出口S移出至少一些所述富含溶剂的流体，并且使用至少一个流量计测量所述富含溶剂的流体的实际密度；以及其中所述分离程度(DOS)通过以下方程式(方程式1)确定：DOS＝[实际溶液密度(富含聚合物流)-实际溶液密度(富含溶剂的流体)]/[理论溶液密度(富含聚合物的流体)-理论溶液密度(富含溶剂的流体)](方程式1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的参考本申请要求2013年11月27日提交的以引入的方式并入本文中的美国临时申请第61/909442号的权益。
技术介绍
液-液分离器用于溶液聚合中以将溶剂和未反应的单体(在富含溶剂的流体中)与聚合物(在富含聚合物的流体中)分离。分离程度受工艺条件影响，如反溶剂(例如丙烷)的量、入口流体中的未反应单体的量、入口流体温度以及到分离器中的绝热压降。然而，通常不实现分离程度，直到在溶剂回收下游装备中检测到非所需的聚合物携带。因此，需要一种早期在聚合物溶液的“处理工艺”中确定溶剂和未反应的单体与聚合物的分离程度的方法，并且其将允许线上调节聚合条件以改进分离程度。聚合方法和/或聚合物分离方法公开于以下参考文献中：国际公开WO2012/156393、WO2002/034795、WO2011/008955；US2012/0277392；Zhang等人，PhaseBehavior，Density，andCrystallizationofPolyethyleneinn-Pentaneandinn-Pentane/CO2atHighPressures，《应用聚合物科学杂志(JournalofAppliedPolymerScience)》(2003)，第89卷，2201-2209；Ehrlich等人，PhaseEquilibriaofPolymer-SolventSystemsatHighPressuresNearTheirCriticalLoci：Polyethylenewithn-Alkanes，《聚合物科学杂志(JournalofPolymerScience)》(1963)，A部分，第1卷，3217-3229；DeLoos等人，Liquid-liquidPhaseSeparationinLinearLowDensityPolyethylene-SolventSystems，《流体相平衡(FluidPhaseEquilibria)》(1996)，117(1-2)，40-7；Buchelli等人，On-LineLiquid-LiquidPhaseSeparationPredictorintheHigh-DensityPolyethyleneSolutionPolymerizationProcess，《工业与工程化学研究(Industrial&EngineeringChemistryResearch)》(2007)，46(12)，4307-4315。然而，以上技术的分离方法不允许实时反馈聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体的分离程度。如所论述，仍需要一种早期在聚合物溶液的处理工艺中确定溶剂和未反应的单体与聚合物的分离程度的方法，并且其将允许线上调节聚合条件以改进分离程度。这些需要已经通过以下专利技术得到满足。
技术实现思路
已经研发新颖非侵入性技术来确定两种溶液(富含聚合物的流体与富含溶剂的流体)的分离程度。此技术利用流量计(例如科里奥利(coriolis)计)来测量离开液-液分离容器的各流体(富含溶剂的流体和富含聚合物的流体)的实际密度。本专利技术提供一种确定聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体的分离程度(DOS)的方法，所述方法包含以下：将包含聚合物、溶剂以及反溶剂的所述聚合物溶液添加到液-液分离容器中；将所述聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体；从所述容器上的至少一个出口P移出至少一些所述富含聚合物的流体，并且使用至少一个流量计测量此富含聚合物的流体的实际溶液密度；从所述容器上的至少一个其它出口S移出至少一些所述富含溶剂的流体，并且使用至少一个流量计测量所述富含溶剂的流体的实际密度；以及其中所述分离程度(DOS)通过以下方程式(方程式1)确定：DOS＝[实际溶液密度(富含聚合物流)-实际溶液密度(富含溶剂的流体)]/[理论溶液密度(富含聚合物的流体)-理论溶液密度(富含溶剂的流体)](方程式1)。本专利技术还提供一种用于确定聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体的分离程度(DOS)的设备，所述设备包含至少以下；包含至少一个出口P和至少一个出口S的液-液分离容器；至少两个流量计；以及其中至少一个流量计与经由出口P离开所述容器的至少一些所述富含聚合物的流体接触；和其中至少一个其它流量计与经由出口S离开所述容器的至少一些所述富含溶剂的流体接触。附图说明图1描绘溶液聚合方法，其包含用于确定聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体的分离程度(DOS)的本专利技术设备。举例来说，EPDM的溶液聚合，其中[M]＝乙烯、丙烯、ENB，[H]＝氢气，[C]＝催化剂，[L]＝反溶剂，以及[K]＝催化剂灭活剂(catalyst-kill)。图2是用于确定聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体的分离程度(DOS)的本专利技术设备的示意图。具体实施方式如上文所论述，本专利技术涉及一种确定聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体的分离程度(DOS)的方法，所述方法包含以下：将包含聚合物、溶剂以及反溶剂的所述聚合物溶液添加到液-液分离容器中；将所述聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体；从所述容器上的至少一个出口P移出至少一些所述富含聚合物的流体，并且使用至少一个流量计测量此富含聚合物的流体的实际溶液密度；从所述容器上的至少一个其它出口S移出至少一些所述富含溶剂的流体，并且使用至少一个流量计测量所述富含溶剂的流体的实际密度；以及其中所述分离程度(DOS)通过以下方程式(方程式1)确定：DOS＝[实际溶液密度(富含聚合物流)-实际溶液密度(富含溶剂的流体)]/[理论溶液密度(富含聚合物的流体)-理论溶液密度(富含溶剂的流体)](方程式1)。本专利技术方法可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。在一个实施例中，富含聚合物的流体的理论溶液密度和富含溶剂的流体的理论溶液密度各使用用于将不对称流体系统建模的计算机软件确定。在另一个实施例中，计算机软件是用于不对称流体系统的热力学建模的软件，并且进一步是VLXE*软件(例如VLXE4.5)。参见www.vlxe.com。在一个实施例中，出口P位于出口S下方。在一个实施例中，聚合物是烯烃类聚合物。在一个实施例中，聚合物选自乙烯类聚合物或丙烯类聚合物。在一个实施例中，DOS是0.80到1.20，进一步是0.85到1.15，进一步是0.90到1.10，并且进一步是0.95到1.05。在一个实施例中，聚合物溶液通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体的分离程度(DOS)的方法，所述方法包含以下：将包含聚合物、溶剂以及反溶剂的所述聚合物溶液添加到液‑液分离容器中；将所述聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体；从所述容器上的至少一个出口P移出至少一些所述富含聚合物的流体，并且使用至少一个流量计测量此富含聚合物的流体的实际溶液密度；从所述容器上的至少一个其它出口S移出至少一些所述富含溶剂的流体，并且使用至少一个流量计测量所述富含溶剂的流体的实际密度；以及其中所述分离程度(DOS)通过以下方程式(方程式1)确定：DOS＝[实际溶液密度(富含聚合物流)‑实际溶液密度(富含溶剂的流体)]/[理论溶液密度(富含聚合物的流体)‑理论溶液密度(富含溶剂的流体)] (方程式1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.27 US 61/9094421.一种确定聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体的分离程度
(DOS)的方法，所述方法包含以下：
将包含聚合物、溶剂以及反溶剂的所述聚合物溶液添加到液-液分离容器中；
将所述聚合物溶液分离成富含聚合物的流体和富含溶剂的流体；
从所述容器上的至少一个出口P移出至少一些所述富含聚合物的流体，并且使
用至少一个流量计测量此富含聚合物的流体的实际溶液密度；
从所述容器上的至少一个其它出口S移出至少一些所述富含溶剂的流体，并且
使用至少一个流量计测量所述富含溶剂的流体的实际密度；以及
其中所述分离程度(DOS)通过以下方程式(方程式1)确定：
DOS＝[实际溶液密度(富含聚合物流)-实际溶液密度(富含溶剂的流体)]/[理
论溶液密度(富含聚合物的流体)-理论溶液密度(富含溶剂的流体)](方程式1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述富含聚合物的流体的所述理论溶液密度和
所述富含溶剂的流体的所述理论溶液密度各使用用于将不对称流体系统建模的计算机
软件确定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述出口P位于所述出口S下方。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述聚合物选自乙烯类聚合
物或丙烯类聚合物。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述溶剂包含含有大于或等...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·Y·王，C·海波利特，J·鲁巴卡巴，M·J·小佐格，J·D·古兹曼，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US