[发明专利]反应器冷却系统

说明书

本发明通常涉及一种用于从聚合反应器中除热的冷却系统，并且更具体的，涉及一种从至少两个聚合反应器中除热的系统，该反应器生产了单个聚合物的至少一些组分。

聚合物例如聚乙烯或者聚丙烯通常是通过石化设备以工业量来生产的，其具有现成的可以使用的单体供料。该聚合方法本身通常是放热的，并且典型的是在封闭系统中进行的，在这里温度和压力可以调节成最大的生产。对于任何这样的其中产生热的封闭系统来说，必需要除去大部分的热，目的是控制聚合温度。因此聚合在其中进行的反应器通常具有冷却剂系统来除去热。

一种典型的冷却剂系统包含包围着聚合反应器的夹套，使冷却剂穿过其来除去反应器的热。冷却剂本身通常是经由热交换器进行循环的，在这里传递从反应器中所除去的热。

虽然许多聚合方法包括使用仅仅单个的聚合反应器，增加数目利用两个或多个反应器，但是其是合并的。该反应器可以生产相同或者不同的产物，并且可以平行或者串联排列。一种通常的应用是在第一反应器中制造一种聚合物，然后将该聚合物转移到第二反应器，在这里在第一聚合物的存在下制造另外的聚合物(所谓的“多峰”聚合)。这样的反应器系统可以包含液相或者气相反应器或者其组合。

许多的多反应器系统使用一种或多种回路反应器，其是一种连续的管状结构，包含至少两个，例如四个垂直部分和至少两个，例如四个水平部分。在这样的反应器中，反应物被供给到含有溶剂和催化剂的连续管中。稀释剂，反应物和催化剂的混合物是在所述管的周围连续再循环的，并且连续除去反应产物。聚合热典型的是使用间接的交换，用在包围着至少部分的管状回路反应器的夹套中的冷却介质(优选水)来除去的。一种典型的回路反应器表示在WO2006/026493的图8中，并且一种常规的用于冷却这样的反应器的系统表示在同样的专利申请的图9中。这表示了一种冷却回路，其包含供给到反应器套的冷的冷却剂，和来自该夹套的，“携带着”来自该反应器的较热的冷却剂的返回供流。所述的热是在热交换器中从该冷却剂中除去的，并且该重新冷却的冷却剂再循环到所述的反应器套中。该冷却剂是在热交换器中冷却的，并且再循环而非直接从冷源例如冷却塔中供给，目的是避免由未处理的或者仅仅部分处理的水引起的结垢：在所述回路中循环的冷却剂(通常是水)可以是处理的。

通常对于多反应器聚合中的反应器来说，其每个具有它自己独立的冷却回路和热交换器，这是因为在进行不同的聚合反应的情况中，每个反应器冷却需求通常是不同的。但是在US6235852中，使用单个热交换器来为两个或多个反应器提供冷却回路。这种所述的情况是可能的，因为由于催化剂的老化，在随后的反应器中需要除去较低的热。还公开了从一个反应器的冷却回路直接到另外一个的旁路。我们已经发现能够如下来提高上面的设计：进一步整合这两个冷却回路，以使得它们是一种有效的单个回路，由此提供更简单的和更可控的冷却系统。

因此在第一方面，本发明提供了一种用于至少两个反应器的冷却回路，该反应器形成聚合反应器系统的至少一部分，该回路包含：

一个或多个热交换器，其提供了该冷却回路的冷却需求的至少90％；

离开该一个或多个热交换器的冷却流体的冷流，该冷流的一部分进入到第一输入流中，该第一输入流导向第一反应器的冷却系统，并且该冷流的一部分进入第二输入流中，该第二输入流导向第二反应器的冷却系统；

返回流，其包含冷却流体合并的输出流，该冷却流体用于除去每个反应器的热；

其中一部分的该返回流被转移来绕过所述热交换器，并且整个的或者部分的混入到第一和第二输入流中的至少一个中。

本发明的另外一方面提供了一种从至少两个反应器中除热的方法，该反应器形成聚合反应器系统的至少一部分，所述的方法包含：

在一个或多个热交换器中对流体进行冷却，并且将它的一部分送入到第一反应器的冷却系统中，和将它的一部分送入到第二反应器的冷却系统中，来从所述的反应器中除去热；

经过该热交换器来将返回流返回，该返回流包含冷却流体的合并输出流的一部分，该冷却流体用于除去每个反应器的热；

其中该热交换器提供了反应器的冷却需求的至少90％，并且来自该反应器的一部分合并的输出流绕过至少一个的热交换器，并且直接送入到一个或多个反应器的冷却系统中。