用于将稀释剂与聚合物固体分离的方法及设备技术

将聚合物固体在中压区内维持所需的聚合物固体停留时间，然后将其输送到清洗区或其它低压区。中压区内聚合物固体停留时间的增加使更多稀释剂闪蒸或分离，由此避免或减少了对低压闪蒸区的需要。蓬松物室可以设置在中压区和低压区之间。在中压区之后可以使用输送器容器来输送聚合物固体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本方法和设备涉及淤浆聚合，特别是涉及将稀释剂与淤浆聚合所产生的聚合物固体分离。
技术介绍
聚烯烃比如聚乙烯、聚丙烯和其它聚合物可以通过颗粒形式的聚合反应制备，该类反应也称为淤浆聚合。在该技术中，将进料物质比如单体和催化剂引入反应区，并在反应区形成包含液体介质中的固体聚烯烃颗粒的流体淤浆。在连续环管反应器内，可以将各种进料物质以多种方式引入到回路反应区。例如，单体和催化剂在引入回路反应区之前可以与不定量的稀释剂混合。在回路反应区，单体和催化剂分散于流体淤浆中。流体淤浆通过回路反应区循环，单体在聚合反应中在催化剂存在下反应。聚合反应在液体介质中产生固体聚合物颗粒，例如，液体介质是用于形成流体淤浆的液体稀释剂。为了从颗粒形式的聚合工艺中回收聚合物，必须使聚合物固体与构成由反应器排放的流出淤浆的液体稀释剂分离。典型的分离系统包括减压以便液体稀释剂气化。气化的稀释剂在闪蒸罐顶部排出。聚合物保持固态，并通过闪蒸区的底部回收。其它聚合物回收方法利用多级闪蒸系统。例如，可以使用第一中压闪蒸区和第二低压闪蒸区。在第一闪蒸区内的温度和压力可以使得大部分稀释剂气化，并且蒸气可以通过与某种温度的流体的热交换不需压缩而凝聚，该流体的温度例如在约40°F和约130°F之间。来自第一闪蒸步骤的聚合物颗粒然后进行低压闪蒸步骤从而蒸发另外的剩余稀释剂。在使用一种或多种闪蒸室的聚合物回收系统中，其共同之处在于有一些稀释剂夹带在离开一种或多种闪蒸室的聚合物内。然而理想的是获得基本上不含稀释剂的聚合物产物。如果离开闪蒸室的聚合物含有过量稀释剂，聚合物产物可能变得发粘，然后可能堵塞管线并导致限制。此外，在许多聚合物生产过程中，聚合物固体在闪蒸室之后，受到进一步处理从而除去残留和夹带的稀释剂。此类处理的例子包括清洗区、输送式干燥器和其它现有技术公知的干燥系统。在闪蒸室之后用于除去多余数量稀释剂的一种方法包括使聚合物固体通过清洗区，其中使用不可燃的气体除去稀释剂。在典型的回收系统中，当将聚合物从高压区输送到低压区时，重要的是维持高压区和低压区之间的压力密封。否则，在两个区之间压力将平衡，或者稀释剂或其它物质从高压区进入下一个区，或者物质从低压区可以上溯到高压区。理想的是使达到清洗区的气态或液体稀释剂的数量最小化，从而减少清洗此类稀释剂的工作并确保所生产的聚合物最终产品基本上不含此类稀释剂。并且，因为至少一部分闪蒸气体从闪蒸区经常再循环到反应器中，理想的是阻止吹扫气体进入闪蒸区。用于维持高压区和低压区之间压力密封的技术包括在高压区与低压区之间使用“蓬松物室”(fluff chamber)或“喘振器”。蓬松物室通常在其聚合物固体容量的75％到85％的正常水平下运转。该含量是理想的，由此使得聚合物固体上面空间内的烃气数量最小化。阀门与蓬松物室相连，使用阀门控制聚合物固体(常常称为″蓬松物(fluff)″或″薄片″或″粉末″)以间歇式方法进、出蓬松物室的流动。例如，在一些回收系统中，当蓬松物室入口阀处于开启状态时，来自闪蒸室或其它高压罐的聚合物固体到达蓬松物室，而且蓬松物室出口阀关闭从而维持压力密封。当蓬松物室出口阀处于开启状态时，聚合物固体从蓬松物室排出，蓬松物室内的压力释放，但是蓬松物室入口阀关闭从而维持闪蒸区以及蓬松物室之间的压力密封。在这种模式中，蓬松物室入口以及出口阀不同时开启。通过保持阀门之一总是关闭，防止了高压稀释剂进入低压下游容器的损失。当聚合反应器变得更大而且生产率提高时，蓬松物室阀门也必须变得更大和/或必须更加频繁地循环，由此所带来的成本和维护令人忧虑。专利技术概述本专利技术的一个方面，提供一种烯烃淤浆聚合的方法，以及使获得的固体烯烃聚合物颗粒与用于形成淤浆的液体介质分离的方法。在该方法中，烯烃单体聚合产生流体淤浆，该淤浆包含液体稀释剂和聚合物固体。例如，烯烃单体本身可以是液体介质(如在某些聚丙烯工艺中)，或烯烃单体如乙烯可以在单独的液体稀释剂如异丁烷内聚合。本专利技术将通过参考使用除单体之外的液体稀释剂的聚烯烃工艺加以描述，但本专利技术并不局限于此类方法。从反应区排出的流体淤浆，在稀释剂作为蒸气流与聚合物固体分离的温度和压力条件下进入中压区。这样的温度和压力条件使得蒸气流可以不需压缩而凝聚，对此将在下文更为详细地描述。然后聚合物固体和任何剩余的稀释剂(包括夹带的稀释剂)从中压区排出，并到达下游处理设备，例如清洗区。此处描述了多种技术用于从中压区输送聚合物固体到下游区。该技术可以促进聚合物固体在中压区维持在所需的含量或维持所需的时间。非必要地，聚合物固体可以基本上连续地从中压区进入清洗区。本专利技术的另一方面，该方法可以包括从中压区排出聚合物固体，并将聚合物固体输送到清洗区而不需通过闪蒸区。可选择地或额外地，该方法可以包括从中压区排出一部分聚合物固体，在中压区监测聚合物固体含量，并根据监测的含量调节聚合物固体从中压区的排出。可选择地或额外地，该方法可以包括将聚合物固体在中压区维持特征的平均停留时间，该停留时间足够基本上除去全部未夹带的稀释剂，接着从该区排出聚合物固体，并输送聚合物固体到清洗区从而基本上除去全部夹带的稀释剂。本专利技术的另一方面，提供一种用于使稀释剂与聚合物固体分离的改进设备。该设备包括流体连通(尽管连通可以是间接的)到清洗塔的中压室，而在它们之间没有低压闪蒸室。该设备可以包括料位传感器和出口阀。在该室内稀释剂蒸气或其它聚合反应介质与聚合物固体分离。该室具有用于接收包含稀释剂和聚合物固体的流体淤浆的入口，还具有用于排出浓缩中间产物的出口，如基本上干燥的聚合物固体或浓缩淤浆。该室也具有用于排出气化稀释剂的气体出口。该料位传感器与该室相连，其用于检测该室内聚合物固体的含量。该出口阀与出口流体连通。该料位传感器与出口阀可操作地连通(通过计算机或其它控制器)，以便出口阀根据监测的聚合物固体含量而操作。该设备也优选包括与出口阀流体连通的清洗塔，以便清洗塔从中压室接收聚合物固体。用于使稀释剂与聚合物固体分离的设备可以包括或基本上由中压室、流体通道和清洗塔组成，在中压室中稀释剂与聚合物固体分离，流体通道在一端与中压室底部连接，清洗塔与流体通道的另一相对端连接。这样一种设备不需包括低压闪蒸室。提供一些创新技术用以从中压室输送聚合物固体到清洗塔。一个或多个输送器容器可以位于中压室之后。输送器容器使用高压气体的力代替重力，或除重力之外还使用高压气体的力来输送物质。类似的技术可以是将输送器容器与中压室结合或者是将输送器容器的功能结合到中压室上。在该技术中，闪蒸气体可以用作高压气体。另一技术还包括使用循环阀门和蓬松物室。该创新的技术有助于本专利技术。附图简述附图说明图1显示包含中压罐和清洗塔的淤浆聚合反应体系。图2显示包含中压罐、循环阀门、蓬松物室、清洗塔和压力均衡管线的淤浆聚合反应体系。图3显示在中压罐之后包含输送器容器的稀释剂分离系统。专利技术详述本专利技术在中压区基本上使全部未夹带的稀释剂与聚合物固体分离，并且将聚合物固体从中压区输送到下游处理区，如清洗区。低压闪蒸区的使用可以避免。聚合物固体可以在中压区内维持在所需含量。在中压区内将聚合物固体维持在所需含量可以增加聚合物固体在中压区内的停留时间。增加停留时间使得更多稀释剂(优选，大部分稀释剂或基本上全部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于烯烃淤浆聚合和将稀释剂与聚合物固体分离的方法，该方法包括：在反应区内使至少一种烯烃单体在液体稀释剂内聚合，从而产生包含液体稀释剂和聚合物固体的流体淤浆；从反应区排出一部分淤浆；加热排出的部分淤浆；将排 出部分的淤浆送至中压区，其中大部分稀释剂与聚合物固体分离，其中中压区的压力范围为１００－１５００ｐｓｉａ；从中压区排出聚合物固体；和不通过闪蒸区将聚合物固体输送到清洗区。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TA瑞德，SE库菲尔德，JH泰特，DH波恩斯，DW维赛，
申请(专利权)人：切夫里昂菲利普化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]