向反应器中加入悬浮液的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及从贮存器向反应器中加入预定体积悬浮液的装置。根据本发明专利技术，贮存器通过第一导管与中间容顺相连，中间容器又通过第二导管与进料容器相连，进料容顺通过第三导管与反应器相连，第一、第二和第三导管均装有截流阀，这些容器、导管和阀门安排成使悬浮液能靠重力从贮存器转移到中间容器并从中间容器转移到进料容器，并且能靠重力和／或进料容器与反应器间压差的作用使悬浮液从进料容器转移到反应器中。本发明专利技术还涉及用该装置向反应器中加入预定体积悬浮液的方法。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及向反应器中加入悬浮液的装置，尤其是向气相α-烯烃聚合反应器中加入悬浮液的装置，以及使用本专利技术装置的方法。流化床聚合反应器系统一般包括一个直立的细长反应器，在含有欲聚合α-烯烃的向上流动的流化气流作用下，所形成的聚合物颗粒在反应器中保持流化状态。在反应器的下部，通常有一个多孔板或素烧瓷板(常称之为流化栅格)，它使得从流化栅格下面进入反应器的流化气流分布在流化床之中，以便使栅格上方的聚合物颗粒保持流化状态。此反应器系统通常还包括一个再循环管线，将反应器的顶部与在流化栅格之下的反应器底部连通。这根再循环管线通常包括一个压缩机，用来循环离开反应器顶部的气体混合物，还包括至少一个热交换器，用来将气体混合物冷却，以便在气体混合物回到反应器底部之前除去反应热。反应器带有加入α-烯烃、催化剂和反应体系其它组分的装置以及用以取出聚合物产物的装置。适于在气相流化床反应器中使α-烯烃聚合的催化剂是本领域公知的。这种催化剂可以以在液体中的悬浮液的形式加入到反应器中。日本专利申请公开56-79533公开了用来将催化剂悬浮液加到反应器中的装置，该装置包括一个带有外循环管线的贮存器，通过该管线可以将悬浮液从贮存器抽出或送往贮存器。进料管连通再循环管与反应器。利用这一装置，可以从贮存器中连续抽取悬浮液，送到反应器中或送回贮存器。于是，悬浮液即使连续地从贮存器中抽出来也可以间歇地送到反应器中。贮存器装有机械搅拌器，循环管线上有一个泵。使用泵可能会由于颗粒的粉碎和摩擦而产生很细的催化剂颗粒。催化剂细粒会造成问题，尤其是在气相聚合反应器的操作中。流化床反应器内存在的细颗粒会被流化气体夹带出反应器，造成再循环导管或反应器下游设备的堵塞。现已发现一种方法和装置，用来将悬浮在液体中的固体颗粒加到反应器中，同时克服了或至少减轻了上面提到的问题。更具体地说，本专利技术的装置不需要用泵。悬浮液靠重力和/或气体压力的作用加到反应器中。另外，本专利技术的方法可以用来将悬浮液从贮存器转移到压力保持高于贮存器的反应器中。于是，根据本专利技术，用来将预定体积的悬浮液从贮存器加入到反应器中的装置的特征是，贮存器通过第一导管与一个中间容器相连，该容器又通过第二导管与一个进料容器相连，进料容器通过第三导管与反应器相连，第一、二、三导管均装有截流阀，这些容器、导管和阀门安排成可以靠重力将悬浮液从贮存器转移到中间容器和从中间容器转移到进料容器，并且可以靠重力和/或进料容器与反应器之间的压力差的作用将悬浮液从进料容器转移到反应器。这些容器的横截面可以是任何形状，但通常为环形截面。贮存器一般为圆柱形，最好有足够的容量以便能向反应器供应悬浮液1到10天。例如，对于工业规模的反应器，贮存器的体积可在0.5至10立方米之间。贮存器可以装有使悬浮液均化的搅拌系统和/或能检测悬浮液最低或最高高度的系统。它可以装有进气导管和气体入口导管。在这种情况下，贮存器可以装有气压控制系统，用来通过引入和/或放出气体保持恒压P1。中间容器一般由一个圆柱形管构成，最好垂直安放，以便能更容易地靠重力将其内容物转移到进料容器中。它的总内容量大于、特别优选的是基本上等于预定要加入到反应器中的悬浮液体积。在后一种情况下，中间容器一般用来量度预定体积的悬浮液。在工厂中中间容器的容量通常可在0.1和10升之间变化。中间容器通过第一导管与贮存器相连，特别是连接到贮存器的侧壁上或连接到构成贮存器最低部分的壁上。它还通过第二导管连接到进料容器上，特别是连接到进料器的顶部，以便有利于向该容器中加入悬浮液。根据一项实施方案，可以有另一个进料管通到中间容器中。这个附加进料管可以用来将另一组分(最好是一种液体)引入到中间容器中，以便能随后加到反应器中。进料容器通过称为进料导管的第三导管与反应器相连。为了有利于向反应器中加入悬浮液，进料导管最好安排成位于或接近于进料容器的最低部分。进料容器的容量一般比中间容器大。进料容器可以方便地由圆柱形的上半部和锥形的下半部构成。在这种情况下，进料导管最好与锥顶相连。当利用进料容器和反应器间压力差的作用把预定体积的悬浮液从进料容器加入到反应器中时，进料容器装有进气导管和可有可无的放气阀，该阀可以安装在容器的上部。可以使用放气阀在进料容器中造成低于反应器的压力。所造成的压力可以基本上等于或接近于贮存器的压力。另外，进料容器的容量足以容纳一定体积的悬浮液和一定数量的加压气体，以使容器和反应器之间的压力差能将预定体积的悬浮液加入到反应器中。进料导管装有进料阀。当利用压力差时，为了限制气体进入反应器，进料导管最好装有超快操作的进料阀。也可以在进料阀和反应器之间装一个安全阀，例如在通到反应器的进料导管末端附近。进料导管最好直径较小，长度尽可能短，以便只容纳小体积的悬浮液。它最好是通到反应器的某一壁面，这指的是导管不延伸到反应器中，否则会干扰其操作。另外，为了促进反应器内悬浮液的分散，进料导管最好应该与反应器的直立壁面垂直相通，或者朝向反应器底部，其方向与水平面的倾角最高可达60°，尤其是在10°和50°之间。本专利技术包括一种将预定体积的悬浮液从压力保持P1的贮存器中加入到保持较高压力P2的反应器中的方法，该方法的特征在于，通过打开和关闭连通贮存器和中间容器的导管中的阀门，使预定体积的悬浮液靠重力从贮存器转移到中间容器，然后通过打开然后关闭连接中间容器和进料容器的导管中的阀门，使悬浮液靠重力转移到进料容器中，向进料容器中通入气体使进料容器中的压力上升到高于P2的压力P3，然后快速打开和关闭连通进料容器和反应器的导管中的阀门，将悬浮液从进料容器转移到反应器中，使浆体的转移借助压差(P3-P2)进行的，在完成转移后进料容器的压力P4仍然大于P2。在以下的所有叙述和实施例中，压力均为绝对压力，以兆帕表示。本专利技术的方法可以用本专利技术的装置来实施，条件是进料容器装有进气导管和可有可无的放气阀。根据本专利技术的方法，压力为P2的反应器用装在压力P1的贮存器中的悬浮液供料。悬浮液最好在气体下贮存，该气体对于悬浮液中含有的颗粒是惰性的，例如氮气。在大多数情况下压力P1等于或略高于大气压。例如，P1可以在0.1和0.2兆帕之间。另外，借助于压力控制系统可以保持P1恒定。在本方法的预备步骤中，当进料容器的压力高于压力P1，特别是为了得到不大于压力P1的压力P5时，可以打开放气阀使进料容器向大气放气。在这一操作期间，当P1高于大气压时，还可以打开位于中间容器和进料容器之间的阀门，以便同样地将中间容器放气。进行放气操作是为了使贮存器和进料容器的压力达到相同大小的量级，这便有可能促进该装置的使用，尤其是由于避免了气体从进料容器向贮存器运动。在本方法的第一步，打开关随后关闭连接贮存器与中间容器的阀门，将一定体积的悬浮液加入到中间容器中。当压力P1大于大气压时这一加入操作比较容易进行。在大多数情况下中间容器被悬浮液完全充满，因为它的容量与欲加入反应器中的悬浮液体积相当。但是，如果限制连通中间容器和贮存器的阀门的开启时间，也可以装入较少体积的悬浮液。在本方法的第二步，开启并随后关闭连通中间容器与进料容器的阀门，将上述体积的悬浮液从中间容器转移到进料容器中。在本方法的第三步，上述体积的悬浮液被实际加入到反应器中。为此，向进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从贮存器（１）向反应器（１１）中加入预定体积悬浮液的装置，其特征在于，贮存器（１）通过第一导管（４）与中间容器（２）相连，中间容器（２）又通过第二导管（６）与进料容器（３）相连，进料容器（３）通过第三导管（８）与反应器（１１）相连，第一、第二和第三导管上都装有截流阀（５）、（７）、（９），各个容器、导管和阀门安排成悬浮液能靠重力从贮存器（１）转移到中间容器（２）并从中间容器（２）转移到进料容器（４），并且可以靠重力和／或进料容器（３）与反应器（１１）之间压差的作用从进料容器（３）转移到反应器（１１）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R佩斯，
申请(专利权)人：英国石油化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]