聚合猝灭方法和系统技术方案

技术编号:4510475 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
将溢流淤浆从聚合反应器(12)排放到罐(14)中的转移方法和系统(8)。该方法包括从猝灭流体入口(42)到猝灭室(15)将在输送管线(20)远端的导管延伸部(28)热隔离。传送系统(10)的特征在于围绕导管延伸部(28)的环形绝热层和在反应器(12)和导管延伸部(28)之间流体连通的无陷阱导管(20),该环形绝热层可以包括绝热体(34)和/或耐热支撑环(36)。该转移方法和系统可以减少或消除异烯烃聚合物和共聚物的制造中输送管线(20)堵塞的现象。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将来自聚合反应器的聚合物淤浆猝灭并转移到闪蒸罐以使输送管线的堵塞最小化的方法和系统。背景技水工业已经普遍接受淤浆聚合法用来在稀释剂,通常是氯代 甲烷中制备丁基橡胶的广泛应用。通常,异烯烃例如异丁烯与任何共 聚单体的聚合使用在低温下,通常低于-90°C的氯代甲烷作为反应混合物的稀释剂。氯代甲烷因各种理由而使用,其中包括它溶解单体和氯 化铝催化剂,但不溶解聚合物产物。氯代甲烷还具有合适的凝固点和 沸点,以便分别地允许低温聚合和有效地与聚合物和未反应的单体分 离。通常用于制造丁基橡胶淤浆的商购反应器是具有由泵叶轮 提供的高循环速率的体积为大于10升至30升的充分混合式容器。聚 合和泵都生热,通过换热器除去热以保持淤浆冷却。让淤浆循环经过 换热器管。通常将产物淤浆从丁基反应器转移到猝灭鼓或罐,在那里, 将它与猝灭流体,通常是蒸汽和/或热水混合,以终止任何更进一步的 聚合和除去稀释剂。聚合物通常具有比稀释剂更低的密度,并且反应器溢流管 线用来将聚合物淤浆从反应器转移。溢流输送管线通常呈倒U形状, 这可以适应冷却的聚合反应器(-9 0 。C或以下)和闪蒸罐之间的热膨胀, 该闪蒸罐通常在从稀释剂的沸点至水的沸点的较热温度,例如+40至 100'C的温度下运转。连接淤浆聚合反应器4和闪蒸罐6的现有技术输 送管线2的示意图可以参见附图说明图1。输送管线2通常终止于猝灭喷嘴7, 其中将它与可以从闪蒸罐6的下端提取和泵送的蒸汽和/或热水8混 合。当使用氯代曱烷稀释剂时,反应器溢流输送管线在聚合物生产周期期间具有堵塞的倾向。在氯代甲烷稀释剂中,聚合物颗粒倾 向于含有溶解的稀释剂并且可能是柔软的,导致颗粒具有粘在一起并 粘到反应器表面上的倾向,即颗粒是"粘性的"并认为由于颗粒附聚并 粘附到输送管线中的表面上而引起输送管线堵塞。通常,采用氯代甲 烷稀释剂时,可以使用汽蒸实践而使输送管线不堵塞,该汽蒸实践认 为使氯代甲烷在管线内表面上的薄膜蒸发和/或使氯代甲烷从聚合物 颗粒排出。精制的蒸汽鼓泡管线和冷凝物收集系统(未显示),包括输 送管线的蒸汽夹套,已经设计用于使输送管线不堵塞或防止输送管线 堵塞。由于当使用氯代甲烷时橡胶颗粒的柔软性质,通常可以用这样 的方式释放堵塞物并使之从输送管线加压排出。最近,已经公开了异丁烯及其它单体在氢氟烃(HFC)稀释 剂,例如四氟乙烷中的聚合。HFC在稀释剂或稀释剂共混物中的使用 已经产生了减少颗粒附聚的新型聚合系统,此外还可以消除或减少聚 合系统中的氯化烃例如氯代甲烷的量。此类新型聚合系统将减少颗粒 附聚和反应器中的结垢,而不会损害工艺参数、条件、或組分和/或不 会牺牲生产能力/产量和/或生产高分子量聚合物的能力。HFC是当前 用作环境友好致冷剂的化学物质,因为它们具有非常低(甚至零)的臭 氧消耗可能性,此外还通常具有低的可燃性,尤其是与烃和氯化烃相 比。可以采用HFC的一些聚合介质、方法、反应器和系统在以 下共同转让的专利参考文献中进行了公开 WO2004058827; WO2004058828; WO2004058829; WO2004067577; W020060 11868; US2005101751; US2005107536; US2006079655;US2006084770; U S2006094847;US2006100398和US2006111522。当使用HFC时,输送管线也具有堵塞的倾向,并且与氯代 甲烷淤浆不同,不能容易地通过应用蒸汽和压力清除。这是令人意外 的,因为HFC淤浆颗粒不如氯代曱烷淤浆颗粒那么粘,并且聚合物颗 粒的粘性广泛地认为是导致输送管线堵塞的主要因素。另一方面,HFC淤浆颗粒是硬的并且具有形成非常硬的堵塞物的倾向,所述非常硬的 堵塞物不能通过汽蒸除去。据估计,不管所使用的稀释剂如何,大半个世纪以来输送 管线堵塞已经是工业中使用的丁基反应器的停机时间的主要起因。然 而,关于抑制或消除输送管线堵塞现象,鲜有研究和开发。同时表现 问题的困难性和为了试图解决问题操作者将从事的过度复杂的尝试的 一种途径包括在输送管线中使用双螺杆挤出机,如美国专利公开号 US2005187366中公开的那样。明显地,本领域中对于供丁基反应器和相似方法使用的改进的输送管线系统和方法仍存在长期和未满足的需求,它们的设计与 操作简单,并且有效地避免堵塞的频繁出现
技术实现思路
专利技术概述根据本专利技术,经由绝热流道(flow passage)将淤浆从反应 器转移到猝灭室中。使淤浆与任何猝灭流体热隔离,并且淤浆也可以 在输送管线进入的位置处与猝灭室壁的热传导隔离。例如,输送管线 可以是绝热的。另一个改进可以包括从U形输送管线消去降弧 (downward leg),这从现有技术的输送管线设计中消除陷阱(trap)。 绝热和/或无陷阱(trapless)输送管线的使用可以有效地避免输送管 线堵塞的频繁发生。考虑到现有技术中施加外部蒸汽以避免或除去输 送管线堵塞物的普遍实践,这种结果是令人意外的。在一个方面中,本专利技术提供从聚合反应器转移淤浆的方法。 该方法可以包括将淤浆从反应器排放到终止于猝灭室中的输送管线, 和让该淤浆从输送管线以水平、向上倾斜、竖直或其组合的方式经过 该输送管线中的导管并经过导管延伸部经过猝灭室壁中的开口到出 口。该方法可以包括最初将猝灭流体导入与导管延伸部相邻的猝灭室 中。该方法的步骤可以包括将导管延伸部与该壁和猝灭流体热隔离。在一个实施方案中,该方法可以包括将淤浆和猝灭流体的 混合物从猝灭室排到罐,例如闪蒸罐中。输送管线的出口可以在导管延伸部的远端(distal end),与该壁轴向分隔开。在一个实施方案中,经过导管的流道是无陷阱的。可以维 持导管中的淤浆的速度大于淤浆中的聚合物颗粒的终端漂浮速度 (terminal flotation velocity),并且在另一个实施方案中,使得 该颗粒不沉积或附着于流道的壁上。在一个实施方案中,淤浆速度维 持在等于或大于0. 91m/s (3f t/s)。在一个实施方案中,第一摔灭流体导入可以包括在该壁和 导管延伸部的出口之间的猝灭室的柱形表面处建立猝灭流体的切向凝 涡流动4莫式。在实施方案中,该方法可以包括将导管延伸部封装在共轴 外管中,并且将绝热体配置在导管延伸部和外管之间的环隙中。此外, 可以使导管稳定在外管中,例如采用配置在环隙中的支撑体。该支撑 体可以是环形物和/或由耐热材料制成。外管的远端可以与导管延伸部 的外表面密封。在一个实施方案中,该方法可以包括使导管延伸部以与水 平呈0-5度的角度向下倾斜进入到猝灭室中,例如排到猝灭室中。在 其它实施方案中,该方法可以包括抛光流道的表面,特别是电抛光, 和/或在输送管线的相邻部分之间形成滑膛过渡段。此外,该方法可以 包括维持沿着反应器和导管延伸部之间的导管的长度经由导管的竖 直、向上倾斜、水平或其组合的淤浆流动取向。优选地,导管中的任 何回转头可以按大的半径,即0. 91m(大约3ft)或更高的半径形成。在该方法的一个实施方案中,步骤可以包括通过关闭导管 和反应器之间的第一隔离阀和导管和猝灭室之间的第二隔离阀隔离用 于维护(maintenance)的导管。本文档来自技高网
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【技术保护点】
从聚合反应器转移淤浆的方法,包括: 将淤浆从反应器排放到终止于猝灭室中的输送管线; 让该淤浆从输送管线以水平、向上倾斜、竖直或其组合的方式经过该输送管线中的导管并经过导管延伸部经过猝灭室壁中的开口到出口; 使猝灭流体进入与 导管延伸部相邻的猝灭室的第一导入;和 将该导管延伸部与该壁和猝灭流体热隔离。

【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:RE鲍德MF麦克唐纳ST米尔纳TD谢弗RH柴兹RN韦伯PJ赖特JP库尔索
申请(专利权)人:埃克森美孚化学专利公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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