[发明专利]改进的原料效率的方法和工艺

说明书

技术领域

本公开涉及在流化床中生产聚烯烃，具体来说，涉及在保留流化气体的同时以期望的生产速率从流化床反应器除去聚合产物的方法。

背景技术

在流化床反应器中生产聚烯烃的长期问题在于，由从反应器除去固体聚合物产物造成的流化气体中未反应单体的损失。聚合物或树脂产物的颗粒通常通过使它们通过与流化床反应器连接的产物罐而除去，这一般在正压下由重力辅助进行，这期间颗粒仍然在某种程度上被反应器的气体氛围夹带或包围。尽管有排放循环期间固体产物流过的阀门系统，但与产物一起离开反应器的循环气体通常含有显著量的未反应单体。未反应单体的损失形成化学反应物的经济损失。流化气体可进一步包括惰性气体，例如，以控制再循环气体的露点，但这也在每次聚合物产物从反应器除去时带来经济损失。

之前开发的用于最小化除去聚合物产物时的气体损失的系统，相对于没有采用该系统的反应器设计来说，往往妨碍了固体产物本身的除去。结果，整个聚合过程最终可能会受产物除去速率的限制，而不是取决于生产速率。这些生产限制在大型、昂贵的反应器中是极其不期望的。

因此，存在对新的产物除去策略的需求，该策略可以帮助最小化除去聚合物产物时反应器气体的损失，但不会阻碍产物排出期间固体产物的除去。还存在对产物除去系统的需求，该系统可以在宽范围的反应器参数下运行，而不会限制生产速率。

发明内容

本公开提供了方法和装置，其用于控制从流化床反应器的产物排放，并用于控制、减少、和/或最小化由从反应器除去固体聚合物产物而产生的未反应单体和流化气体的损失。流化床反应器通常通过集成产物排放系统即IPDS排出树脂，该系统包括配置成最小化树脂排放循环期间来自反应器的反应器气体损失的一组阀和罐。在一方面，最小化循环气体损失可以通过在反应器排出工序(sequence)期间用树脂基本上完全填充产物罐或过度填充产物罐至限定的、期望的树脂水平来实现。在产物罐中最大化的树脂填充使反应器气体量最小化，从而也在最大化树脂产量时最小化了排放循环气体的损失。同时，使产物罐过度填充至多于可接受的量，会导致IPDS系统中不期望的阻塞，并导致IPDS停机，这会减少装置产量以及增加循环气体损失。

IPDS系统中控制阀的步骤时间典型地必须手动调节，这需要“尝试和错误(trial-and-error)”调节以保持可靠的运行。例如，在排放循环期间打开产物排放阀的时间(其控制产物罐填充或过度填充的程度)通常是手动调节的一个参数。根据本公开，利用包括用于检测固体颗粒产物水平的检测器的系统，与自动调节预定“阀打开”时间周期以获得产物罐中期望的填充或过度填充水平的控制系统和各种算法结合，使产物排放阀打开和关闭可控的时间周期。将产物罐描述成“填充的”是指，产物加入到该产物罐至约最大程度，即该产物罐的约100％容积水平，而没有显著的产物从该罐溢流。将产物罐描述为“过度填充的”是指，在某种期望的程度下发生了产物加入到该产物罐的大于该产物罐100％的最大容积水平，使得产物从该罐溢流出进入排气管、溢流容器等。本文所使用的术语“最大”或“最大化”等包括“填充的”和“过度填充”的概念，从而颗粒产物加入到产物罐最高达可接受的或期望的水平，其包括填充或过度填充至期望的程度。

因此，在一方面，本公开提供了将固体颗粒产物和来自流化床反应器的气体一起从流化床反应器除去的方法，其中产物罐通过填充阀与所述流化床反应器连接并且包括清空所述产物罐的装置和排气所述产物罐的装置。所述产物罐或排气管包括能够检测固体颗粒产物的检测器和与所述检测器和所述填充阀连通并能够控制所述填充阀的控制系统。所述检测器位于例如所述罐的顶部处或接近所述罐的顶部和/或与排气管接续，使得所述检测器指示何时产物罐填充或过度填充至已知水平，例如在排气管内的已知水平。排放循环通过以下方式进行：打开所述填充阀预定时间周期并将固体颗粒产物和反应器气体输送到产物罐中，然后关闭填充阀并清空所述罐。重复该排放循环任意次数，并且所采用的特定控制算法计算待作出的调节，与控制系统结合，调节所述预定时间周期。可以使用任何检测器，只要它可以在位于产物罐和/或排气管时可以检测在检测器的水平处是否存在固体颗粒产物，并且可以基于任何检测器将提供的响应的类型来选择特定的控制算法。