将流化气送入流化装置的方法制造方法及图纸

技术编号:3826911 阅读:253 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种将流化气送入流化床以(共)聚合烯烃方法,该方法详细描述见说明书。(*该技术在2012年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术叙述了一种流化床装置和将气体送入带有流化栅板的流化床装置的方法。该装置和方法特别适用于α-烯烃的气相聚合。已经知道,当固相和气相一起形成具有明显流体特征的均匀厚层时,粉状固体则在向上的气流中被流化了。碎状固体的流化操作一般很容易通过调节气流速度,使之适合粉状固体的大小和密度而实现。一般要求流化气体在被流化固体床中分布均匀。通常借助于带有小孔的流化栅板并将其安装在流化床装置的下面部分来实现流化气体的分布。在流化栅板下引入的气流通过这些小孔得到均匀的分布。但是人们发现当流化床设备超过一定尺寸时,流化气体通过床分布的均匀性降低,致使床中出现密相和不良流化区特别是在装置器壁附近处的均匀性降低。当流化气含有少量液体时,这种不均匀性则更为严重,因为液体分布不均匀造成粉状固体在流化床中粘结或结块。具有这种特点的情况对流化床装置的正常操作十分不利,特别是将该装置用于α-烯烃的气相聚合时。在这类生产过程中,聚合反应是在固体催化剂或引发剂粒子的存在下进行的,该固体粒子被送入流化床装置并引导聚合物粒子随反应的进行而不断形成。这些粒子由含待聚合的α-烯烃流化气体保持其流化状态。由于聚合反应是放热的,在床中密度大且流化不良的区域可能会形成局部热点,特别是当流化气体穿过床层时分布不是足够均匀的情况下会形成局部热点。然后这些热点会引起聚合物粒子软化,产生结块。上述缺点一般存在于工业化生产的较大流化床装置中。这类装置采取如直径等于或大于约3米的旋转圆筒形状是可能的。在较低的聚合温度下操作也可能避免聚合物粒子的软化,但这会导致聚烯烃产量大幅度下降。人们已经建议了一些在小孔形状,尺寸,数量和分布上都有所改进的新型流化栅板。然而这类栅板大多数制造困难且造价高昂,并且在流化床装置中使用时,导致装置的压降增加很大。现在已经发现了一种新型流化床装置和气体进入带有流化栅板的流化床装置的方法,它们能够避免上述缺点,或至少减缓其严重性。特别是本专利技术能够使流化气体穿过床层时得到均匀分布,而又不产生大的压降。进一步讲,当进入流化床装置的流化气体含少量以液滴形式存在的液体时或者可能含少量细粒固体时,本专利技术也能使该液体或固体在整个床层上均匀分布。本专利技术特别适于大型流化床装置,将其用于α-烯烃的气相聚合十分有利。根据本专利技术的流化床装置在横截面S1上有一个流化栅板,它将该装置分为一个能包括流化床的上部分和一个下部分气体入口室,至少有一个流化气输送道开口通向这个气体入口室。这个装置的特征是在气体入口室装有一个风口管,它引导流化气体至流化栅板处,该风口管有一个扩颈管。面积为S2的宽端对着流化栅板。面积为S3的窄端对着装置的底部。面积S2与S1基本相同,S2/S3的面积比值为2至30。附图说明图1,2和3是本专利技术流化床装置下部分的简图。这部分排列在具有水平表面的单板状流化栅板下。图4,5和6是本专利技术流化床装置下部分的简图。这部分排列在流化栅板之下。该栅板形状为一截锥体,其顶部向下,中心设有一个与垂直排料管相通的开口。本专利技术的流化床装置主要包括一种可以是任意合适形状的外壳,一般为一种直径为D的立式圆筒。圆筒通常是垂直的。该装置设有一个沿S1横截面横跨流化床装置的流化栅板,它限定了装置中能包括流化床的上部分和被称为气体入口室的下部分,至少有一根流化气输送管插入气体入口室。因此,流化床下部分是由气体入口室构成,其形状最好是直径为D的圆筒,其轴为立式,其顶部由流化栅板限定,其底端可呈水平面、锥面或半球面。气体入口室底部与流化栅板间的距离H要满足H/D为1/4至2,较好是1/3至1。本专利技术装置的气体入口室内有一个将气体送至流化栅板的风口管,它排列在该栅板之下。该风口管由扩颈管构成,窄端S3面有一个气体入孔,流化气体可由此进入,该管扩大到一个宽端S2面,它有一个气体出孔,供气体排出。该风口管可包括一个旋转面,即由母线绕轴运动形成的空间曲线。母线是直线,曲线或由二条或多条线连续构成的虚线。较好地是母线与水平面构成的角度等于或大于30℃,等于或大于45℃更好。这样当流化气体中含少量液体和/或固体时,可避免液体或固体在风口管内表面上沉积。当母线是曲线时,该角度是曲线的切线与水平面形成的角。风口管也可由两个或多个连续的毗邻同轴旋转面构成。较好地是由一个或多个相连接的旋转截锥体构成,如果需要,还可包括1个或多个旋转圆柱体。这个面或毗邻同轴面的旋转轴一般是垂直的;而与流化床装置的旋转轴重合则是有益处的。较好的风口管有一个扩颈管,形状为旋转截锥体或由基本是圆柱形管支撑一个旋转截锥体构成的漏斗。这个扩颈管的上部宽端有一个流化气体的排出孔。这部分较好地是环形,并且其面积S1与流化床装置的横截面积S1基本相同,而流化栅板正安装在该截面处,特别优选的是面积S2要使S2/S1的面积比在0.9至1之间。另外,风口管宽端排列在流化栅板之下,较好是位于气体入口室的上半部分,更好是在流化栅板附近,例如距栅板5至50cm远。当该距离小于5cm时发现固体粒子能在流化栅板下聚集,这些粒子或者来自含少量粒子的流化气体,或者来自流化床。其中很少一部分当装置停止时可通过栅板。更进一步的建议是风口管的宽端应直接或间接与气体入口室的侧壁相连接。可将连接器穿孔令流化气体通过。在风口管上端和气体入口室侧壁之间可存在一段狭窄的自由空间,以便将风口管安装在该室上。在扩颈管的下部即窄端有一个流化气体入口。为了使流化气体在流化床中均匀分布,最好应将风口管的下部,即窄端装在气体入口室的下半部。就是说,它更靠近该室的底部,而不是流化栅板。本专利技术的一个特点是风口管的窄端,即下部应有一个相对小尺寸的入口。其结果是流化气体在每秒几米的较高速度下进入风口管,这个速度要使可能存在于流化气体中的任何固体粒子和/或任何液滴夹带在气体中,不能沉积在该风口管的内表面。特别是气体进口面积S3应使出口宽端与入口窄端的面积比,S2/S3在2-30之间,较好在3-20之间。在这些条件下,当流化气体在风口管内上升时,它在从进口到出口过程中速度降低,接近流化床中流化速度。已经发现,在流化栅板下安置这个气体进料风口管大大改善了流化气体穿过整个流化床时的分布状况,特别是邻近流化床装置器壁的周边床区中的分布,而在大型,如直径D等于或大于3米的装置中更是如此。流化气体至少由一条气体输送管进入气体入口室。输送管的开口可伸至入口室的任一点,但应在风口管上部宽端之下。较好的是流化气体不应直接进入风口管,即流化气体不应直接喷入扩颈管的窄端。因此将流化气体输送管伸到气体入口室上的位置应不使流化气体直接进入风口管。如果流化气体输送管正好位于风口管之下的气体入口室,那么较好地是采用导流手段,以便一开始就令流化气体偏离带有风口管气体进口的扩颈管的窄端。例如,可因此在流化气体输送管和扩颈管的窄端之间安设一个缓冲器。流化气体能够通过一根或多根与气体入口室底部相连的输送管输入。然而更有利的是输入流化气体时通过二根或多根在气体入口室周围以对称位置连接到入口室的气体输送管。特别是这些管子可连接入口室的侧壁上,较好是位于风口室上端和下端之间。此外,气体输送管也可以插入气体入口室的内部。特别是当使用一根气体输送管时,较好地是将其从气体入口室的底部垂直插入,插入长度不超过风口管下端本文档来自技高网...

【技术保护点】
在流化床装置中,在齐格勒一纳塔型催化剂或含氧化铬催化剂存在下,聚合或共聚一或多种烯属不饱和单体的方法,其特征在于:流化床装置(1),在其一个横载面S↓[1]上有一个流化栅板(2),它将该装置分为一个能包括流化床的上部分和一个下部气体入口室(3),至少有一个流化气输送管(4)开口通向这个气体入口室(3),这个装置的特征是在气体入口室装在一个风口管(5),其包括母线与水平面成30°-60°角的旋转面,它引导流体至流化栅板(2)处,该风口管(5)有一个扩颈管,面积为S↓[2]的宽端(6)的位置对着流化栅板,面积为S↓[3]的窄端(7)的位置对着装置的底部,面积S↓[2]与S↓[1]之比为0.9至1,S↓[2]/S↓[3]的面积比值为2至30,流化气包括烯属不饱和单体及与其任意混合的氢气或惰性气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉恩阿兰宾莫里埃弗雷德里克罗伯特马丽莫特力查尔斯雷法斯特
申请(专利权)人:BP化学有限公司
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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