本体聚合反应器和聚合方法技术

一种具有至少四个侧壁面（８１、８２、８３、８４）和一个底壁面（８５）以形成贮藏室（８７）、并具有至少一个与冷却剂源流体连通的换热板（６６）的聚合反应器（４０），其中所述至少一个换热板（６６）中的每个被安装在盖子上。本发明专利技术的聚合反应器在每次反应器操作期内可制备大量的聚合物。优选地，聚合物在所述聚合反应器中通过本体聚合形成。还公开了制备聚合物的方法。（*该技术在2022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单体聚合的反应器，及特别是用于α烯烃单体聚合的本体聚合反应器。
技术介绍
通过不同的单体形成聚合物是公知的技术。在本领域中还公知的是所述单体在其中形成聚合物的聚合反应器自身具有某种限制从而不能有效地制备聚合物。一个主要的自身缺陷是需要移走所述聚合反应器内部产生的热量，所述热量是由于在聚合物的制备过程中单体与催化剂之间的化学反应产生。为了解决这一问题，人们设计在所述聚合反应器内装入冷却系统以试图移走聚合反应器内产生的热量。此外，还可在所述聚合反应器内的聚合反应混合物中加入冷却添加剂。然而，这两种现有的改进技术具有各自的缺点。例如，在所述聚合反应器外部使用冷却系统不能高效和有效地移走聚合反应器内产生的热量，尤其是不能移走所述聚合反应器中心大部分区域的热量。因此，所述聚合反应器的尺寸一定要小及在每一反应器操作期内只能产生有限数量的聚合物。此外，对于向聚合反应物中加入冷却添加剂的方法来说，这些冷却添加剂对所制备聚合物的质量可能有不利的影响并相应地增加了制备聚合物相关的成本。在其他现有的改进技术中，如在美国专利5449732、5504131和5504132中所讨论的，所述聚合反应器是结晶体的、烃不溶的有机聚合反应盒，所述盒基本上能阻止氧气和水通过，即是塑料袋。使用这些塑料袋使得聚合反应在没有冷却系统或添加冷却剂的条件下进行。然而，由于塑料袋没有装配任何有助于移走聚合反应热量的设备，在每个塑料袋里只能包括少量的聚合物原料，例如单体和催化剂。因而在每一个这种类型的聚合反应器中只能形成少量的聚合物。此外，所述塑料袋不易同所述聚合物分离，因而不可重复使用。因此，在本专利技术的改进方案提出之前，尚没有制备所述聚合物的聚合反应器或方法能达到如下效果从所述聚合反应器中有效地移走热量；在每个聚合反应器中制备大量的聚合物；不需要加入冷却添加剂；聚合反应器可以重复使用。因此，本专利技术的技术找到了这样一种制备聚合物的聚合反应器和方法，所述反应器和方法能达到如下效果从所述聚合反应器中有效移走热量；可以在每一聚合反应器中制备大量的聚合物；不需要加入冷却添加剂；聚合反应器可以重复使用。专利技术概述根据本专利技术，前述优点可以通过本专利技术用于烯烃聚合的聚合反应器达到，所述反应器包括一个具有至少三个侧壁面和一个底壁面从而形成贮藏室的贮槽；至少一个与冷却剂源流体连通的换热板；及一个具有顶壁面和内壁面的盖子，其中至少一个换热板沿着所述内壁面放置。所述聚合反应器的另一个特征是所述聚合反应器可包括四个侧壁面。所述聚合反应器的另一个特征是所述四个侧壁面中的每一个可呈具有一长度和一高度的正方形。所述聚合反应器的另一个特征是所述四个侧壁面中的两个可以是长度至少为2英尺及高度至少为2英尺，其他两个侧壁面的长度至少为3英尺及高度至少为2英尺。所述聚合反应器的另一个特征是所述盖子可以是具有一长度和一宽度的呈矩形的形状，其中长度至少为3英尺及宽度至少为2英尺。所述聚合反应器的另一个特征是所述盖子可以包括至少两个换热板。所述聚合反应器的另一个特征是所述至少两个换热板中的每个板之间的相互距离至少为3英寸。所述聚合反应器的另一个特征是所述聚合反应器还包括至少一个与冷却剂源流体连通的冷却剂入口集管，及至少一个与冷却剂源流体连通的冷却剂出口集管。所述聚合反应器的另一个特征是聚合反应器还包括至少一个冷却剂入口管道和至少一个冷却剂出口管道，所述入口管道与至少一个冷却剂入口集管和至少一个换热板中的每个都流体连通，所述出口管道与至少一个冷却剂出口集管和至少一个换热板中的每个都流体连通。所述聚合反应器的另一个特征是所述盖子可包括沿着内壁面放置的吊板架组件，从而将至少一个换热板中的每个附着在所述盖子的内壁面上。所述聚合反应器的另一个特征是所述至少一个换热板中的每一个可以与冷却剂入口管道和冷却剂出口管道流体连通。所述聚合反应器的另一个特征是所述冷却剂入口管道中的每一个可以与冷却剂入口集管流体连通，及所述冷却剂出口管道中的每一个与冷却剂出口集管流体连通。所述聚合反应器的另一个特征是所述冷却剂入口集管和所述冷却剂出口集管与所述冷却剂源流体连通。所述聚合反应器的另一个特征是所述贮槽包括具有一定长度和宽度的四个壁，所述长度至少为4英尺，所述宽度至少为2英尺。所述聚合反应器的另一个特征是所述盖子的内壁面包括至少6个换热板。所述聚合反应器的另一个特征是所述至少一个换热板中的每一个可包含一种可除去的膜。根据本专利技术，前述优点可以通过本专利技术用于烯烃聚合的聚合反应器达到，所述反应器包括一个具有至少三个侧壁面和一个底壁面从而形成贮藏室的贮槽；一个换热器，所述换热器具有一个热交换组件，冷却剂入口集管与冷却剂源流体连通，至少一个冷却剂入口管道与至少一个换热板流体连通，至少一个冷却剂出口管道与至少一个换热板中的每一个和冷却剂出口集管流体连通，所述冷却剂出口集管与所述冷却剂源流体连通；及一个具有顶壁面和内壁面的盖子，其中至少一个换热板沿着内壁面放置。所述聚合反应器的另一个特征是所述聚合反应器包括四个侧壁面，所述四个侧壁面中的两个是长度至少为2英尺和高度至少为2英尺，所述四个壁面中的另外两个是长度至少为3英尺和高度至少为2英尺，及所述盖子可以是具有一长度和一宽度的呈矩形的形状，其中长度至少为3英尺及宽度至少为2英尺。根据本专利技术，上述优点也可以通过本专利技术包括下述步骤的聚合方法达到将至少一种单体和至少一种催化剂在贮槽中结合以形成聚合反应混合物，所述贮槽具有至少三个侧壁和一个底壁以形成贮藏室；将至少一个换热板插入所述贮藏室从而与所述聚合反应混合物相接触，所述换热板具有与冷却剂源流体连通的交换室；经过足够的时间所述至少一种单体的大部分形成聚合物之后从所述反应混合物中移走至少一个换热板。所述聚合方法的另一个特征是所述方法还包括如下步骤，在将所述至少一个换热板插入所述贮藏室之前，还在所述至少一个换热板中的每一个上面安置一种可除去的膜。所述制备聚合物的聚合反应器和方法具有如下优点能够有效地从所述聚合反应器中移走热量；在每个聚合反应器中允许形成大量的聚合物；不需要加入冷却添加剂；及聚合反应器可以重复使用。附图的简要说明附图说明图1是本专利技术所述聚合反应器的一个具体技术方案的侧视图。图2是图1所示聚合反应器的换热器的透视图。图3是图1所示聚合反应器的透视图。虽然已经结合优选的技术方案对本专利技术做出了描述，应该理解到本专利技术并不局限于该技术方案。相反，在本专利技术的精神和主题范围内所做的替换、修改及相当技术方案都落在所附权利要求书保护范围内。专利技术详述广义地说，本专利技术的聚合反应器包括一个贮槽和一个具有换热器的盖子。当所述盖子被放置于贮槽之上时，所述换热器因位于贮槽的内部便可冷却贮槽内的物质，即移走贮槽内物质产生的热量。现在参照图1-3，在本专利技术一个具体的技术方案中，聚合反应器40包括贮槽80和盖子70。盖子70包括换热器60。贮槽80包括至少三个壁面和一个底面以形成一个室。如图1-3所示，贮槽优选地包括四个侧壁面81、82、83、84和底壁面85以形成贮藏室87。但是应该理解还可以包括作为贮槽80的部分的附加壁面，因而可以允许贮槽80具有任何期望的形状，优选地贮槽80包括四个壁面，因而具有长方体形(图1-3)或立方体形。贮槽8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于烯烃聚合反应的聚合反应器，包括：一个具有至少三个侧壁面和一个底壁面的贮槽，所述三个侧壁面和一个底壁面形成一个贮藏室；至少一个与冷却剂源流体连通的换热板；及一个具有顶壁面和内壁面的盖子，其中至少一个换热板沿着内 壁面放置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GB伊顿，P特雷纳，
申请(专利权)人：能源及环境国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]