用于烯烃在流化床反应器中聚合的方法和装置制造方法及图纸

公开了用于烯烃在流化床反应器中气相聚合的方法和装置。该方法和装置使用垂直定向的微粒喷射器用于降低结垢和反应器停工时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术总的来讲涉及用于烯烃在流化床反应器中气相聚合的方法和装置。该方法和装置使用垂直定向的微粒喷射器以降低结垢和反应器停工时间。
技术介绍
在通常的气相流化床烯烃聚合方法中，将聚合物微粒从该反应器中顶部运送，并使用旋风分离器或离心分离器从该循环的气流中除去。使用喷射器将收集的微粒从该分离器的底部取出，并将其从此处返回到该反应器中。美国专利号4882400中描述了这种系统；其全部内容通过参考由此引入。目前使用的和在′400专利中详细讨论的喷射器具有水平设计结构。图1中示出了水平定向的微粒喷射器。在典型的水平微粒喷射器10中，如图1中所示，气流11水平进入该喷射器10。该气流11提供原动力，用于抽吸该来自分离器(未示出)的微粒和气体12，将其引入该气流11中并将其13输送到随后将其再次喷射到其中的该反应器(未示出)中。在连续的气相流化床聚烯烃聚合方法中，通常气体回路管道和装置会结垢到需要周期性停车以进行清洁的程度。在该水平微粒喷射器10中结垢特别严重，因为在该喷射器10中来自微粒分离器(未示出)的负载有聚合物粉末的气流12被迫使改变方向(通常90°)。该粉末和有时甚至的聚合物片材易于在区域14中聚集，并降低该喷射器10的效率或甚至使其堵塞。在传统设计的喷射器中，结垢非常严重，以致平均每两个月就需要进行清洁以除去聚合物的聚集，这导致频繁的设备停工、过量的清洁费用和不可接受的损失产生。在极端情况下，喷射器内部的严重结垢将严重妨碍喷射器性能，并导致流动堵塞和以外的反应器停工。因此，本专利技术的目标之一就是解决水平微粒喷射器相关的问题并-->延长该喷射器两次清洁之间的时间。
技术实现思路
在一方面，本专利技术提供了用于烯烃聚合的方法。该方法包括：(a)使一种或多种烯烃与催化剂在聚合条件下在流化床反应器中接触，以生成包含聚合物微粒和未反应的烯烃的上行气流；(b)使该上行气流通过微粒分离器，以将该聚合物微粒与该未反应的烯烃分离；(c)将该聚合物微粒从该微粒分离器送往垂直定向的微粒喷射器；和(d)将动力气体引入该微粒喷射器中，以将该聚合物微粒输送回到该流化床反应器中。在另一方面，本专利技术提供了用于烯烃聚合的装置。该装置包括：(a)流化床反应器，用于使一种或多种烯烃与催化剂在聚合条件下接触，以生成包含聚合物微粒和未反应的烯烃的上行气流；(b)与该流化床反应器流体连接的微粒分离器，用于将该聚合物微粒与该未反应的烯烃分离；和(c)与该微粒分离器流体连接的垂直定向的微粒喷射器，用于将该聚合物微粒输送回到该流化床反应器中。附图简述图1是传统的水平定向的微粒喷射器的横截面图。图2是依照本专利技术的垂直定向的微粒喷射器的横截面图。图3是依照本专利技术的另一种垂直定向的微粒喷射器的横截面图。专利技术详述在第一方面，本专利技术提供了用于烯烃聚合的方法。该方法包括：(a)使一种或多种烯烃与催化剂在聚合条件下在流化床反应器中接触，以生成包含聚合物微粒和未反应的烯烃的上行气流；(b)使该上行气流通过微粒分离器，以将该聚合物微粒与该未反应的烯烃分离；(c)将该聚合物微粒从该微粒分离器送往垂直定向的微粒喷射-->器；和(d)将动力气体引入该微粒喷射器中，以将该聚合物微粒输送回到该流化床反应器中。适用于本专利技术中的烯烃包括例如包含2～16个碳原子的那些。该烯烃可以经聚合形成均聚物、共聚物、三元共聚物等。特别优选用于此处制备的是聚乙烯。这种聚乙烯包括乙烯的均聚物以及乙烯和至少一种α-烯烃的共聚物，其中乙烯含量至少为所包含单体总重量的约50％。示例性的可以使用的α-烯烃为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十六碳烯等。适用于此处的还有多烯烃，例如1，3-己二烯、1，4-己二烯、1，5-己二烯、环戊二烯、二环戊二烯、4-乙烯基环己-1-烷、1，5-环辛烯、5-亚乙烯基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯和在该聚合介质中原位生成的烯烃。可能生成包含长链支链的聚乙烯。在本专利技术中，可以使用任何用于烯烃聚合的催化剂。优选地，该烯烃聚合催化剂包括至少一种选自元素周期表第3、4、5、6、7、8、9、10、11、12和13族的金属。示例性的金属是钛、锆、钒、铁、铬、镍和铝。该烯烃聚合催化剂可以是中性或阳离子的。这种聚合催化剂的实例是：1.任何包含第6族元素的化合物。优选的是含铬的化合物。实例是将乙烯聚合为具有宽分子量分布的高密度聚乙烯(HDPE)的氧化铬催化剂。这些催化剂通常基于Cr(6+)，并负载在载体上。其它实例是有机铬催化剂，例如负载在二氧化硅上且用有机铝化合物活化的双(三苯基甲硅烷基)铬，和负载在二氧化硅上的双(环戊二烯基)铬。2.通常包含过渡金属组分和有机金属助催化剂(例如有机铝化合物)的齐格勒-纳塔催化剂。3.将烯烃聚合以生成具有1～2.5的分子量分布(MWD)的烯烃的间聚物的烯烃聚合催化剂。4.包含具有选自取代或未取代的茂基、取代或未取代的戊二烯基、取代或未取代的吡咯、取代或未取代的磷杂环戊二烯(phosphole)、取代或未取代的arsole、取代或未取代的boratabenzene和取代或未取代的碳硼烷的至少一部分的过渡金属组分和通常为烷基铝氧烷(例如甲基铝氧烷)或芳基取代的硼化合物的有机金属助催化剂的金属茂催-->化剂。5.任何包含第13族元素的化合物。优选的是含铝的化合物。实例是美国专利号5777120中描述类型的催化剂，例如具有通常是烷基铝氧烷(例如甲基铝氧烷)或芳基取代的含硼化合物的有机金属助催化剂的阳离子铝烷基amidinate络合物。6.任何包含第10族元素的化合物。优选的是含镍的化合物。实例是美国专利号5866663中描述类型的催化剂，例如具有通常是烷基铝氧烷(例如甲基铝氧烷)或芳基取代的含硼化合物的有机金属助催化剂的阳离子镍烷基二亚胺络合物。其它实例是Organometallics，1998，Volume 17，pages 3149-3151中描述类型的催化剂，例如中性镍烷基salicylaldiminatosa络合物。7.任何包含第8族元素的化合物。优选的是含铁的化合物。实例是Journal of the American Chemical Society，1998，Volume 120，pages7143-7144中描述类型的催化剂，例如具有通常是烷基铝氧烷(例如甲基铝氧烷)或芳基取代的含硼化合物的有机金属助催化剂的阳离子铁烷基吡啶双亚胺络合物。8.任何包含第4族元素的化合物。优选的是含钛和锆的化合物。实例是Journal of the American Chemical Society，1996，Volume 118，pages 10008-10009中描述类型的催化剂，例如具有通常是烷基铝氧烷(例如甲基铝氧烷)或芳基取代的含硼化合物的有机金属助催化剂的阳离子钛烷基二酰胺络合物。上述催化剂负载或可以负载在现有技术中已知的惰性多孔颗粒状载体上。在本专利技术的方法中可以使用任何用于烯烃聚合的流化床反应器。通常，这种流化床反应器包括反应区域和所谓的降速区域。该反应区域包括生长中的聚合物颗粒的床、形成的聚合物颗粒和由气态单体和用于从该反应区域中除去聚合热的稀释剂的连续流流化的少量催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于烯烃聚合的方法，包括：　（ａ）使一种或多种烯烃与催化剂在聚合条件下在流化床反应器中接触，以生成包含聚合物微粒和未反应的烯烃的上行气流；　（ｂ）使该上行气流通过微粒分离器，以将该聚合物微粒与该未反应的烯烃分离；　（ｃ）将 该聚合物微粒从该微粒分离器送往垂直定向的微粒喷射器；和　（ｄ）将动力气体引入该垂直定向的微粒喷射器中，以将该聚合物微粒输送回到该流化床反应器中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-7-20 11/490,2161.用于烯烃聚合的方法，包括：(a)使一种或多种烯烃与催化剂在聚合条件下在流化床反应器中接触，以生成包含聚合物微粒和未反应的烯烃的上行气流；(b)使该上行气流通过微粒分离器，以将该聚合物微粒与该未反应的烯烃分离；(c)将该聚合物微粒从该微粒分离器送往垂直定向的微粒喷射器；和(d)将动力气体引入该垂直定向的微粒喷射器中，以将该聚合物微粒输送回到该流化床反应器中。2.权利要求1的方法，其中将该动力气体引入该聚合物微粒流内部。3.权利要求1的方法，其中将该动力气体作为在该聚合物微粒流外部流动的环形流引入。4.权利要求1的方法，进一步包括将该未反应的烯烃从该微粒分离器中送往热交换器，以使该未反应的烯烃冷却，将该经冷却的未反应的烯烃送往压缩机，以压缩该经冷却的未反应的烯烃，和将该经冷却和压缩的未反应的烯烃引回到该流化床反应器中。5.权利要求4的方法，其中该动力气体包括至少一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：MH斯科特，KA杜利，BJ萨尔蒙，MD洛伦茨，PK谢勒，R林，DL梅德，WS斯特拉瑟，DR利奥纳德，
申请(专利权)人：西湖朗维尤公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]