用于气相聚合设备的气体分布板制造技术

一种用于进行烯烃气相聚合的流化床聚合容器中的气体分布板，该气体分布板对均匀地分散流化床区中的气流表现出极好的作用。一种气体分布板有若干通气孔，用于进行烯烃气相聚合的流化床容器中，其中当聚合容器直筒部分的内半径用１表示时，距直筒部分中心０．７至１．０的气体分布板的外圆周部分中的孔的平均直径。大于距所述中心小于０．７的分布板的内圆周部分中的孔的平均直径。从而有可能均匀并稳定地分散聚合容器中流化床区的气流，有效地防止形成死区，并有效地防止聚合物粘附于聚合容器的壁表面上。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于进行烯烃气相聚合的流化床聚合容器中的气体分布板。本说明书中所用术语“聚合”和“聚合物”包括“均聚”和“共聚”，及“均聚物”和“共聚物”。由于用于烯烃聚合的过渡金属催化剂的改进，每单位量过渡金属生产的烯烃聚合物显著增加，并可去掉聚合后除去催化剂的步骤。当使用这种高活性催化剂时，一般普遍采用的是在气相进行烯烃的聚合，因其聚合操作最简单。在这种气相聚合中，多数情况下均使用配有气体分布板的流化床聚合容器，以平稳地进行聚合。即，用压缩机或鼓风机通过导管将烯烃或含烯烃的气体引入聚合容器的底部，烯烃或含烯烃的气体在聚合容器中上升，通过开有许多孔的气体分布板均匀地分散，当其与气体分布板上侧流化床区中的催化剂颗粒接触时，以流化方式进行聚合。此情况下，烯烃聚合物在催化剂颗粒表面形成，从而包括催化剂颗粒和烯烃聚合物的固体颗粒在流化床区浮起。未反应气体从聚合容器上部输出，用冷却水或盐水冷却，再由压缩机或鼓风机送入聚合容器下部，以循环使用。为稳定并高效地操作流化床聚合容器进行上述气相聚合至延长的时间周期，必须采取以下措施(1)防止在流化床中即进行气相聚合的反应区出现热点；(2)防止聚合物颗粒在流化床中熔粘；和(3)防止形成非流化或不良流化的聚合物颗粒。作为实行这些对策的主要方法，可建议的有使流化床区中气体分散均匀化的方法，而气体分布板对使气体扩散均匀化起着重要的作用。例如，从聚合容器上部输出的包括含催化剂的粉状聚合物的未反应气体。当上述措施(1)至(3)不够时，随着粉状聚合物循环，粉末状聚合物因聚合或熔粘而逐渐增大，从而形成颗粒或块状的聚合物。粉末状聚合物和粒状或块状聚合物粘附于管壁表面而堵塞导管或降低设备能力。此外，在聚合设备的流化床区中，粉状聚合物下降，通过分布板的孔，因从较低方向流动的气体而被吹回到分布板的背面，并逐渐聚集。结果，聚集在分布板背面的聚合物堵塞分布板中的孔(通气孔)，或者粘附的聚合物脱皮而堵塞分布板的孔，使向流化床区中加入特定量的气体变得困难，或者聚合设备中被堵塞部分上形成的块状聚合物难以取出。在这种情况下，迄今已提出各种气体分布板。JP43443/1987公开了一种在预定范围内有一定数量小孔的气体分布板。使用此种气体分布板，流化床区中保持稳定的气体流动，当从聚合容器上部输出的未反应气体被循环时防止导管被堵塞。JP42404/1992公开了一种结构的气体分布板，其中通气孔上配有屋顶形状的上盖，气体从盖两侧流出。此外，日本公开特许284509/1989公开了一种气体分布板，代替上述屋顶形上盖，有垂直横截面的外轮廓倾斜上升形状的上盖，以覆盖通气孔。有这些上盖的气体分布板在防止通气孔堵塞方面表现出极好的性能。上述现有技术中提出的气体分布板在一定程度上有助于防止通气孔堵塞、但在有效地操作流化床聚合容器至延长的时间周期方面还不令人满意。即，这些现有技术的气体分布板对均匀地分散流化床区中气体的流动有不良作用，不能消除堵塞的发生，不能令人满意地执行上述措施(1)至(3)。因此，这些气体分布板防止堵塞的效果有限，并使稳定地操作聚合容器延长的时间周期变得困难。因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于进行烯烃气相聚合的流化床聚合容器中的气体分布板，该气体分布板在均匀地分散流化床区中气体的流动方面表现出极好的作用。本专利技术的另一目的是提供一种有效地防止通气孔堵塞的气体分布板。根据本专利技术，提供一种用于进行烯烃气相聚合的流化床聚合容器中的有若干通气孔的气体分布板，其中当聚合容器的直筒部分的内半径以1表示时，分布板在距直筒部分的中心0.7至1.0的外圆周部分的孔的平均直径大于距中心小于0.7的分布板的内圆周中孔的平均直径。在传统的流化床聚合容器中，接近聚合容器壁的部分中气体流速小于中心区中气体流速，使气体不能均匀地扩散。从而，在气体分布板上或气体分布板之上的流化床区中形成聚合物块易于增长的死区，使连续地操作聚合容器至延长的时间周期变得困难。根据本专利技术的气体分布板，外圆周部分中通气孔的平均直径大于内圆周部分中通气孔的平均直径，从而使通过外圆周部分中形成的通气孔的气体流速大于通过内圆周部分中形成的通气孔的气体流速。因此，总体上流化床区中气体流速变得均匀，有效地防止死区的形成。此外，根据本专利技术，流化床区中接近容器壁处的气体流速变得相当大，粘附于聚合容器壁上的聚合物量减少。因此，根据本专利技术，气体分布板等很少堵塞，有可能连续、稳定并有效地操作聚合容器至延长的时间周期。此外，根据本专利技术，提供一种用于进行烯烃气相聚合的流化床聚合容器中的气体分布板，其中每个孔以60至150℃的锥角θ向下锥形扩张。在此具体实施的气体分布板中，孔有一钝角的边缘。因此，粉状或块状聚合物平稳地通过孔而不被截获。此外，由于孔的横面积沿气体流动方向下降，通过孔的气体流速增加而发展涡流，使粘附于孔壁上的聚合物量减少。而且，由于气体流动方向沿孔壁表面变化，含在气流中的粉状聚合物的流动方向也经历一变化，从而在这点上聚合物粘附的量减少。根据本专利技术，还提供了一种用于进行烯烃气相聚合的流化床聚合容器中的有若干通气孔的气体分布板，其中配有这样一种上盖，盖住每个孔的上侧，使流过所述孔的气体以一个方向排出，从垂直横截面角度观察盖的外轮廓从根部至孔以直线形或流线形斜向向上上升，并形成水平的上端。有上述日本特许42404/1992和日本公开特许284509/1989中公开的带上盖的气体分布板，有从流化床区下落的粉状或块状聚合物不易进入通气孔的优点。然而，偶然进入上盖的聚合物留在其中而堵塞上盖，仍有待于改进。此外，这些气体分布板在均匀分散气流方面还不令人满意。另一方面，根据本专利技术配有有水平部分的上盖的气体分布板，已通过通气孔的气体沿气体分布板的上表面水平流出。从而，使偶然从流化床区下落的粉状或块状聚合物几乎不进入上盖。此外，气体从盖的上升部分至水平部分以水平方向平稳地流动。从而使上盖空间中气体流速均匀，而在上盖空间中几乎不形成死区。因此，有本专利技术这种上盖的气体分布板不仅有效地防止通气孔中堵塞，而且有效地防止上盖中堵塞。此外，根据本专利技术，还提供一种用于进行烯烃气体聚合的流化床聚合容器中的有若干通气孔的气体分布板，其中配有这样一种上盖盖住每个孔的上侧，以使流过所说孔的气体以一个方向排出，从垂直横截面角度观察盖的外形是从根部至孔以直线形或流线形斜向向上的，盖中与气体流出侧相对侧的区域中配有一分隔壁，该分隔壁从孔的上边上升而到达盖的内壁表面。气体分布板配有分隔壁，防止形成气流趋于停滞的死区，从而有效地防止盖中堵塞。即，在如此构造以使气流以一个方向排出的上盖中，在通气孔上边和盖内壁与气体流出侧相对侧部分(以下称为“背侧”)之间的空间中很可能形成死区。根据本专利技术的此具体实施，从通气孔上边上升的分隔壁防止形成死区。因此，在本专利技术配有上盖的气体分布板中，如前所述，形成分隔壁，在盖上端形成水平部分，以更有效地防止上盖中形成死区和堵塞。附图说明图1为简单说明配有本专利技术气体分布板的流化床聚合容器的结构图；图2为本专利技术气体分布板的平面图；图3为说明本专利技术气体分布板中通气孔的放大侧视剖面图；图4为说明图3通气孔的放大平面图；图5为说明传统气体分布板中通气孔被堵塞的一种状态图；图6为说明传统气体分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于进行烯烃气相聚合的流化床聚合容器的有若干通气孔的气体分布板，其中当聚合容器的直筒部分的内半径以１表示时，距直筒部分的中心０．７至１．０的分布板的外圆周部分中孔的平均直径大于距所述中心小于０．７的分布板的内圆周部分中的孔的平均直径。２．根据权利要求１的气体分布板，其中如此设置所述外圆周部分中孔的平均线速度为气体分布板上侧流化床区中气体线速度的２０至１００倍。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山本良一，植竹隆夫，大谷悟，菊池义明，土居贤治，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]