[发明专利]聚合方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及从流体流(fluid stream)中分离聚合物颗粒的领域，并涉 及使用喷射器从未反应的单体中分离聚合物颗粒的方法和装置。

背景技术

在典型的流化床聚合系统中，单体(和可能存在的共聚单体、液体稀 释剂和/或催化剂和可能存在的助催化剂)被供给到一个或更多个反应器 中。单体(和可能存在的共聚单体)反应生成产品流出物，该流出物含有 各种尺寸的富含溶解的稀释剂(如果使用)的聚合物颗粒、未反应的气态 单体、未反应的气态共聚单体(如果使用)、催化剂和助催化剂(如果使 用)。该流出物被从反应器中去除，通常包含约2-20wt％的气体、约0-10 wt％的液体和约70-98wt％的固体。为了经济地操作此工艺，通常将未反 应的单体(和可能存在的共聚单体和/或稀释剂)与聚合物颗粒分离然后将 其返回反应器。

术语“聚合物颗粒”如工业中所用，通常包括固体聚合物颗粒和/或富 含溶解的稀释剂的聚合物颗粒。

制造聚合物颗粒的常规方法以及从流体中分离聚合物颗粒的方法一般 性地公开在例如美国专利US 4,543,399、US 4,588,790、US 5,028,670、US 5,317,036、US 5,352,749、US 5,405,922、US 5,436,304、US 5,453,471、US 5,462,999、US 5,616,661和US 5,668,228中，通过引用将它们全部结合在 本文中。

例如，转让给BP Chemicals Limited的US 5,028,670公开了一种在保 持在温度T1下的流化床中气相聚合烯烃的工艺和装置。待聚合的含烯烃 气态反应化合物穿过反应器并通过循环管线循环至反应器，该循环管线依 次包括第一热交换装置、压缩机和第二热交换装置。将易挥发的液态烃引 入第一热交换装置的进口，或者引入第一热交换装置上游侧邻近的循环管 线。第一热交换装置将气态反应混合物冷却至温度T2(低于T1)，同时 使易挥发烃挥发而不使气态反应混合物的组分冷凝。第二热交换装置将气 态反应混合物冷却至温度T3(低于T2)，从而将流化床保持在期望的温 度T1。

在另一个例子中，转让给Exxon Chemical Patent Inc.的US 5,436,304 公开了，在包括流化床和流化介质的气相反应器(进入反应器的流化介质 包括气相和液相)中，将α-烯烃单独聚合或与一种或更多种其它α-烯烃一 起共聚合。在反应器操作过程中，通过排出系统将产品从反应器去除。在 聚合物产品排出之后，优选将流体与聚合物产品分离。这些流体可以作为 气体和/或冷凝液体返回循环流管线。

在另一个例子中，转让给Union Carbide Corporation的US 4,543,399 公开了一种在使用放热聚合反应器的流化床反应器中提高聚合物生产的时 空产率的工艺，该工艺如下实现：将循环流冷却至低于其露点温度并将得 到的两相流体流返回至反应器，以将流化床保持在高于循环流的露点的期 望温度。在从反应器排出颗粒状聚合物产品时，期望并优选将流体与产品 分离并将流体返回至循环管线。在一个这样的系统中，流体和产品离开反 应器并进入产品出料罐。产品出料罐上方和下方具有至少两个常规的阀， 其中一个阀被配置成提供产品进入产品缓冲罐的通路，另一个阀将流体释 放到第二缓冲罐。来自第二缓冲罐的流体被引导通过过滤吸收器再通过压 缩机然后进入循环管线。

其它相关文献包括Jenkins等的US 4,543,399、Jenkins等的US 4,588,790、Chinh等的US 5,028,670、Brady等的US 5,317,036、DeChellis 等的US 5,352,749、DeChellis等的US 5,405,922、Griffin等的US 5,436,304、Bernier等的US 5,453,471、Griffin等的US 5,462,999、Eisinger 等的US 5,616,661、Chinh等的US 5,668,228以及Ozaki的US 6,910,343。