联锁系统和工艺技术方案

本发明专利技术涉及聚合物的制备，并尤其提供了用于反应器中的聚合物制备工艺的联锁系统，该工艺包括：a.使单体与任选的共聚单体在反应器中聚合来制备聚合物，任选地在惰性烃存在下聚合，和b.从反应器中排出制的聚合物，所述联锁系统基于反应器内的温度，并且包括：1.测量反应器内的温度或代表反应器内温度的温度，和2.将所述测量得到的温度与阈值温度进行比较，所述联锁系统的特征在于若测量到的温度高于阈值温度则允许排出，否则若测量到的温度低于阈值温度则禁止排出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及聚合物的制备。在催化剂的存在下通过单体的聚合反应来制备聚合物粉末是众所周知的。例如，使用流化床反应器和浆料相反应器都是已知的和工业上广泛使用的工艺。在烯烃的气体流化床聚合中，聚合是在流化床反应器中进行，其中聚合物颗粒床通过包括气态反应单体的上升气流来维持在流化状态。在聚合期间，通过单体的催化聚合产生新鲜的聚合物，并排出聚合物产品以将床层维持在差不多恒定的体积。工业上乐于使用的工艺采用流化格栅来将流化气体分布到床层中，并且在切断气体供应时充作床层的支撑。产生的聚合物通常通过布置在反应器较低部位并靠近流化格栅的排出管道从反应器中排出。在淤浆聚合工艺中，聚合是在搅拌罐或优选地在连续环流反应器中进行，其中主要包括聚烯烃、惰性溶剂（稀释剂）和聚合用的催化剂。聚合物产品从反应器中以位于反应稀释剂中的浆料形式移出。在这类聚合工艺中从反应器移出的聚合物产品中可能含有未反应的单体和其它烃类物质（例如，氢、乙烷、甲烷、丙烷、戊烷、己烷、丁烷）并且这些单体和其它烃类应当从聚合物产品中去除，因为不这样做的话会导致(a)烃的水平在下游设备中上升到爆炸水平或是(b)超过环境阈值或是(c)不能接受的产品质量例如臭味。单体和其它残余烃类，其可为气态或液态形式，的去除通常称为“脱气”。可以使用的一种方法是使产生的聚合物在清洗容器中与气体接触，通常与逆流的惰性气体例如氮气接触。这通常称为“清洗”。可以使用的另一种方法是使聚合物经受减压，通常在进入适用的容器时，致使至少一部分的任何液体形式的烃类挥发。这一步骤通常称为“闪蒸”。这样的方法也可以结合，例如减压和气体清洗可以用在同一个脱气容器中。大量的现有技术的专利例如US4,372,758、EP127253、US5,376,742和WO02/88194中已经描述了从气相和淤浆工艺的产品中去除这样的烃类的方法，其中包括一个或多个这样的步骤。例如，US4,372,758描述的工艺中使用惰性气体例如氮气从聚合物产品中去除未反应的气态单体。通过惰性气体系统将固体聚合物输送到清洗容器的顶部，惰性气流从清洗容器的底部引入而固体聚合物与惰性气流逆流接触以从固体聚合物产品中去除未反应的气态单体。未反应的气态单体随后可与惰性气流混合，其通常去往火炬处理或排放到大气中。EP127253描述了从乙烯的共聚物中去除残余单体的方法，其将共聚物置于足以使单体脱附的减压区域，并用不含惰性气体的反应器气体吹扫共聚物并将得到的含有脱附单体的气体再循环回聚合区域。大量的因素会影响去除可能存在的残余单体和其它组分的比率。US4,372,758描述了大量的这样的因素，包括清洗容器中的温度和压力、树脂粒度和形态、树脂中的单体浓度、清洗气体组成（单体含量）和清洗气体流率，但是还有其它因素。更近期，WO2008/024517描述了用于管理聚烯烃中挥发性有机物含量的方法和装置。其中描述了清洗塔模型，其基于传质理论并且用于控制脱气工艺，使得清洗率可以取决于要脱气的聚合物而变化。上述的总体教导是可以通过提高进入清洗容器的聚合物粉末（散料）的温度和/或清洗气体的温度、增加聚合物停留时间和/或增加解吸气流率来实现提高残余气体的去除。脱气容器通常操作为使聚合物中的残余单体水平在下游处理/加工前降低到所需的水平。特别地，必须确保在任何脱气步骤的最后，残余的烃含量在下游低于任何不安全的或环境不能接受的水平。尽管脱气的要求对于任何具体的聚合物可以通过实验或通过过去的处理经验确定，但是关系通常是复杂的，并由此需要一些形式的测量以确保所需的脱气。总体而言，脱气工艺会有联锁系统，其在发生“大”扰乱例如清洗气流丧失时使脱气工艺停止。目前已经发现基于反应器的低温的联锁系统可用于保持安全的脱气。特别是，若反应器温度低于反应容器中的期望值或预期值，将导致排出的聚合物颗粒中吸收有更高水平的烃，并由此存在于进入到后续脱气容器的聚合物上。这会使脱气容器“过载”并导致更高水平的烃在脱气工艺中未能去除。因此，在第一个方面，本专利技术提供了用于反应器中的聚合物制备工艺的联锁系统，该工艺包括：a.使单体与任选的共聚单体在反应器中聚合来制备聚合物，任选地在惰性烃存在下，和b.从反应器中排出制得的聚合物，所述联锁系统基于反应器内的温度，并且包括：1.测量反应器内的温度或代表反应器内温度的温度，和2.将所述测量得到的温度与阈值温度进行比较，所述联锁系统的特征在于若测量到的温度高于阈值温度则允许排出，否则若测量到的温度低于阈值温度则禁止排出。如上所述，联锁系统的概念是已知的。一般说来，在工艺中联锁系统可以提供来用于安全性，或用于其它操作原因。但是本专利技术涉及与安全性相关的“联锁系统”并且因而本文使用的术语“联锁系统”是指仪表系统（instrumented system），该系统设计成响应工艺中指示潜在的危险状况或结果的条件而动作，并由此防止或减轻所述状况或结果。该联锁系统随时间监控所述工艺以检查该条件是否的确指示了潜在的危险状况或结果，并且如果该条件的确指示了这样的状况或结果，那么该联锁系统会动作以防止或减轻所述状况或结果。还应当说明的是，联锁系统趋向于仅根据所定义的条件是否被满足而动作，即当所监控的条件确实指示了潜在的危险状况或结果时联锁系统动作，而当没有指示时联锁系统不会动作（或者会停止动作如果它之前在动作的话）。由此，尽管一般而言，联锁系统可以针对工艺条件例如温度或压力而动作，但是它附加于并且必要时通常要超控（override）更常用的基于这些参数的“稳态”工艺控制。进一步地，所定义的条件通常是处于正常操作范围之外的条件。例如，在本专利技术中，阈值温度位于对相关聚合物制备预计的反应器内的正常温度范围之外（更低）。“联锁系统”的另一个特点是一旦它已被触发，那么它通常要求“重置”，通常为手动重置。因此，一旦被触发，即使导致联锁系统被触发的条件不再存在，联锁系统也需要在联锁响应关闭前被重置。作为例子，在本专利技术中，如果聚合物的排出已被阻止，那么即使测量到的温度升高到阈值以上，它也不会自动重启。在本专利技术中，测量反应器内的温度或代表反应器内温度的温度。优选地，测量反应器内温度是因为反应器温度的测量是惯常的并且提供了直接的测量。然而，本专利技术可以同等地使用代表反应器温度的温度来操作。这样的测量的实例是从流化床聚合反应器排出的流化气体的温度。在本专利技术的一些实施方式中，阈值温度可以是“固定的”，这意味着阈值温度可以独立于所制备的聚合物。此时阈值温度通常基于（并且低于，例如低10℃）所有待制备的聚合物的最低反应器温度来确定。但是，尽管可以具有固定的温度阈值，但是已经发现对于某些工艺，特别是制备宽范围的聚合物等级的气相工艺，难以定义单一的固定值来为所有等级提供安全的操作。因此，可变的联锁系统在这样的工艺中通常是优选的。在这样的实施方式中，阈值温度可以随所制备的聚合物等级（grade）而变化。在这一实施方式中，阈值温度在理论上可以针对每一等级进行选择并且对于每一等级可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.08 EP 10168853.91.用于反应器中的聚合物制备工艺的联锁系统，该工艺包括：
a. 使单体与任选的共聚单体在反应器中聚合来制备聚合物，任选地在惰性烃存在下聚合，和
b. 从反应器中排出制得的聚合物，
所述联锁系统基于反应器内的温度，并且包括：
1.测量反应器内的温度或代表反应器内温度的温度，和
2.将所述测量得到的温度与阈值温度进行比较，
所述联锁系统的特征在于若测量到的温度高于阈值温度则允许排出，否则若测量到的温度低于阈值温度则禁止排出。
2.用于反应器中的聚合物制备工艺的联锁系统，该工艺包括：
a. 使单体与任选的共聚单体在反应器中聚合来制备聚合物，任选地在惰性烃存在下聚合，和
b. 从反应器中排出制得的聚合物，
所述联锁系统基于反应器内的压力和温度，并且包括：
1.测量反应器内的压力或代表反应器内压力的压力，
2.测量反应器内的温度或代表反应器内温度的温度，
3.将所述测量得到的压力与阈值压力进行比较，
4.将所述测量得到的温度与阈值温度进行比较，
所述联锁系统的特征在于如果以下任一成立则允许排出：
1.测量到的反应器内的压力低于阈值压力，或
2.测量到的反应器内的压力高于阈值压力且测量到的温度高于阈值温度，
但是，如果测量到的反应器内的压力高于阈值压力但测量到的温度低于阈值温度则禁止排出。
3.权利要求2的联锁系统，其中所述阈值压力在500到1500kPa之间。
4.前述权利要求任一项的联锁系统，其中所述阈值温度是可变的并且基于反应器内的烃的总分压。
5.前述权利要求任一项的联锁系统，其中步骤（a）的聚合反应是气相工艺，例如流化床或搅拌床气相聚合工艺。
6.权利要求5的联锁系统，其中所述工艺包括：
a. 使...

【专利技术属性】
技术研发人员：JL沙马尤，SK李，
申请(专利权)人：英尼奥斯商业服务英国有限公司，
类型：
国别省市：