[发明专利]使用多环管反应器的烯烃聚合方法

说明书

本发明涉及一种在至少两个环管反应器的序列中进行烯烃的液相聚合的方 法。本发明还涉及聚合烯烃的设备，包括至少两个环管反应器和用于将聚合物 淤浆从一个环管反应器输送到另一个环管反应器的传输装置。

在一个或多个环管反应器中的淤浆条件下进行烯烃的聚合是众所周知的。 这一类型的反应器被广泛的用于聚乙烯和聚丙烯的生产。得到的产物由在液体 单体的悬浮液中的固体聚合物颗粒(本体聚合)，或可选择地，由在与作为聚合 稀释剂的惰性溶剂混合在一起的液体单体的悬浮液中的聚合物颗粒组成。为了 通过提供高单体浓度来使聚合反应速率最大化，丙烯(共)聚合物典型地使用 液态丙烯作为聚合介质生产。

聚合物淤浆通过泵在环管反应器中连续地循环，以保持固体聚合物在液体 反应介质中均匀的分散。聚合物淤浆从反应器中排出，并可以被浓缩，使得反 应器出口处固体含量高于环管反应器内的固体含量。传统的，通过在环管反应 器排出口(discharge)使用沉降支管(settling leg)来实现：沉降支管使用分批 原则来回收产物。浓缩的聚合物淤浆成功地被运输到闪蒸罐，在那里大部分溶 剂和未反应的单体被闪蒸掉，以便在闪蒸罐的底部分离固体聚合物。

还已知使用第二环管反应器，其接收来自第一环管反应器的聚合物淤浆以 继续聚合反应，可能地在不同的聚合条件下，来生产具有理想组成和性质的烯 烃聚合物和共聚物。

在聚合设备标准作业中，预先确定的沿传输管线的压力梯度能够保证聚合 物淤浆在第一环管反应器和第二环管反应器之间连续的传输。然而，与聚合物 淤浆在两个环管反应器之间传输相关的问题可能出现。为了方便的原因，多个 环管反应器通常安置在相互临近的距离，因而第一和第二环管反应器一般通过 短的传输管来连接。相应地，第一反应器进料管线压力的最终升高，或第二反 应器出口的压力升高，可以导致传输管线压力梯度大幅的降低，及降低甚至停 止沿传输管线淤浆流量的负面影响。由于在传输管线内不受控制的聚合伴随聚 合物块的形成，这种淤浆流动的降低或停止可最终导致传输管线的阻塞。在传 输管道阻塞的情况下，就需要全部停止聚合设备，造成时间和金钱损失的后果。

为了解决上述技术缺陷，已经提出连接两个环管反应器传输管线的不同安 置方案。

WO2005/077985公开了一种用于聚合烯烃的多环管反应器，其中通过使用 基本上水平的传输管线将聚合物淤浆从第一环管反应器传输到第二环管反应 器，该水平的传输管线从第一反应器的沉降支管的出口延伸到第二反应器的入 口。聚合物通过直的且基本上水平的管线直接地从一个反应器传输到另一个， 使反应器可以设置在较远的距离。避免水平方向的弯曲和任何其他偏差，因为 这些弯曲和偏差可降低聚合物传输速率和增加传输管线阻塞的频率。沉降支管 位于环管反应器的区段或弯管(elbow)，允许聚合淤浆倾析和固体浓度的增加。 聚合物的传输或排出通过多阀系统来控制。

WO05/080442公开了互联环管反应器，其中生长的聚合物通过第一传输管 从第一环管连续地流动到第二环管，并通过第二传输管返回第一环管：两个管 完全分离，没有任何相互连接。在图1的实施方式中，第一管将聚合物淤浆从 第一反应器循环泵上游的点传送到第二反应器循环泵上游的点。第二管将聚合 物淤浆从第二反应器循环泵下游的点传送回第一反应器循环泵上游的点。根据 WO05/080442实施例给出的实验数据，两种上述传输管线运行的压力梯度只有 0.5巴。很容易理解，环管反应器进料口或排出口微小的压力变化可能引起所述 限定压力梯度的进一步降低，并伴随着沿传输管线方向聚合物淤浆流量降低的 负面影响：不受控制的聚合和传输管线阻塞的风险是现实的。

以上现有技术文件中描述的方法和设备没有解决与两个串联环管反应器之 间直接连接相关的问题，所述现有技术的布置不能吸收第一或第二环管反应器 可能的压力变化，结果造成聚合装置运行可靠性的丧失。

鉴于以上，需要改进多环管反应器和它们互连传输管线的布置方式，以最 小化在两个反应器之间聚合物淤浆流量的波动，和保证聚合装置的可靠运行。