[发明专利]用于聚合装置的气体分配格栅

说明书

本发明涉及气体分配格栅，用于分配上升气体流入含有流态聚合 物的容器。

特别是，本发明涉及适于安装在用于烯烃聚合的流化床反应器中 的气体分配格栅。本发明也涉及具有所述分配格栅的流化床反应器， 并涉及在这种流化床反应器中进行的气相聚合方法。

具有高活性和选择性的齐格勒-纳塔型的催化剂的发展，以及，最近 高活性和选择性的金属茂型的催化剂的发展已经引起以下方法工业规模 广泛使用：在固体催化剂存在时在气态介质进行烯烃聚合的方法。所述 气相聚合方法的实例涉及流化床反应器的使用，其中一床聚合物颗粒由 向上流动的流化气体保持在流化态。

在聚合期间，通过单体的催化聚合产生新的聚合物，所生产的聚合 物从反应器中排放以将聚合物床保持容积不变。流化床具有一床不断增 加的聚合物颗粒和催化剂颗粒，通过流化的气体的连续向上流动而保持 在流化态，流化的气体包括再循环的气体流和补充单体。

粉状固体的流化为通过使气体流的速度适应粉状固体的尺寸、形状 和密度而通常容易地实现的操作。期望的是在该床流化固体中具有均匀 分布的流化气体。工业方法使用分配格栅来将流化气体分配到聚合物床， 当气体的供给被切断时，所述分配格栅也为床起支撑作用。所述分配格 栅通常设置有孔并布置在流化床装置的下部。

通常情况下，流化格栅用于具有圆柱形盘状聚合装置中，其具有许 多通孔，经过该通孔允许流化气体从格栅下的区域流到流化聚合物床。 所述流化格栅也可与反应器壁整体设置在一起。

但是，已经注意到当流化床装置超过一定的尺寸，通过聚合物床的 流化气体的分布趋向于变得不太均匀，使得床中特别是在装置的壁附近 出现密度大的并且流化不足的区域。烯烃聚合为放热反应，在聚合物床 中会出现局部热点，并导致聚合物颗粒变柔软以及它们的凝聚。当聚合 在所谓的“冷凝模式”中工作时，这个现象趋向于变得更加严重，使得 流化气体也包含少量冷凝的单体：这种液体的分布中缺少均匀性能够引 起流化床中的固体的附着或凝聚。

与现有技术的穿孔格栅有关的另一个缺点是通孔很可能由聚合物颗 粒的沉积而变得阻塞，使得聚合装置不能长期连续地工作。如果提供了 很大尺寸的孔，会在某种程度上克服阻塞的问题，但是一些聚合物颗粒 会通过该孔落到格栅下的区域以在气体分配器盘下的壁上形成沉淀物。 可替代的，对孔之间即孔间距的距离的增加，很可能在孔之间产生滞区 流，随后在孔之间的区域中出现热点并形成聚合物块。

为了解决上述问题，提出了具有不同形状、尺寸、数量和分布的孔 的流化格栅。

已在一些专利中描述了在格栅孔上设置有盖的气体分配器盘以在正 常的聚合运行期间克服阻塞的孔的危险，特别是由于停止供给再循环流 化气体导致聚合物床下降时。文件EP-B-088404和GB 2,271,721都描述了 用于流化床的气体分配器盘，其中盖设置在盘孔之上，以防止颗粒通过 孔落下。

日本专利公布42404/1992公开了气体分配盘，在该盘中屋顶形顶盖设 置在气体通道孔中：气体从盖的两侧流出。而且，日本专利出版物 284509/1989公布了气体分配器盘，气体分配器盘的顶盖形状为：外部管 线如从垂直的横截面看以倾斜的方式升高，以覆盖并保护气体通道孔。

上文提到的设置有盖的分配器盘在某种程度上有助于防止孔被固体 堵塞，但是不能将流动的气体均匀地扩散通过聚合物床，因此从有效的 操作流体床聚合方法的观点看来不能令人满意。

专利EP173261教导了在硫化床反应器底端插入扩散盘，相应于内收 再循环气流的管。所述扩散盘改进了经过流化格栅的气流的均匀性，流 化格栅在流化格栅的下方的区域中产生湍流。所述扩散盘的设计为将气 流分成两个主流，第一个主流定向为向上，第二个主流定向为向旁边。 但是，所描述的实施例具有不足在于：扩散盘的平面趋向于聚集由再循 环气流携带的微小颗粒，使得可在扩散盘的表面增加聚合物团，具有部 分阻塞向聚合反应器的流化气体的流动的很高的危险性。