[发明专利]提供先进的产量分配控制的环式反应器

说明书

本发明涉及一种新的用于在环式反应器中和/或在包括环式反应器的反应器系统中制备烯烃聚合物的方法，并涉及一种新的包括环式反应器的反应器系统。

环式反应器开发于20世纪50年代，目前广泛用于聚丙烯和其它烯烃聚合物的制备。在环式反应器中，烯烃，如乙烯和/或丙烯在烃稀释剂的存在下在浆料相中在升高的压力和温度下聚合。然后从环式反应器引出聚合物浆料，并在级联聚合方法的情况下将其输送至下一反应容器，如气相反应器。本领域中已提出几种用于从这类环式反应器连续引出聚合物浆料的方法。关于这一点，众所周知的是，环式反应器上出口的位置对引出的浆料中存在的聚合物的量是决定性的。例如，EP1415999A1公开了一种方法，其中从环式反应器连续地引出浆料，然后在水力旋流器中将其浓缩。稀释剂被重新送到环式反应器中。另外，EP891990A2公开了从环式反应器连续引出浆料，其中从固体浓度高于反应器内平均固体浓度的位置处引出浆料。

然而，虽然在许多情况下优选定位所述出口使得引出的浆料具有比反应器内浆料中的平均聚合物浓度高的聚合物浓度，但应指出，这种聚合物浆料的引出在一些情况下可能是不利的。例如，在启动阶段中，要想使引出的浆料具有比反应器内的浆料高的固体浓度而将反应器浆料内的聚合物浓度增加至所希望的水平是困难且费时的。此外，当环式反应器为反应器级联的一部分时，如果烯烃聚合物的停留时间不够长，则环式反应器内催化剂的生产率可能受损。除此之外，在需要精确控制反应器分配的情况下，当环式反应器内浆料中聚合物的浓度保持在恒定水平时，这会便利地实现。

鉴于前述内容，改善烯烃聚合方法仍然是技术人员感兴趣的。尤其期望使得在聚合方法的启动阶段和后续聚合反应中能够容易且可操作地调节聚合物浆料中的聚合物含量，并使得能够可操作地控制环式反应器中烯烃聚合物的停留时间。

本发明的一个发现在于，环式反应器必须包括两个出口、即第一出口和第二出口的组合，并且此外，第一出口必须定位为使得引出聚合物浓度与环式反应器中的平均聚合物浓度相同或是比环式反应器中的平均聚合物浓度高的聚合物浆料，第二出口必须定位为使得引出聚合物浓度比环式反应器中的平均聚合物浓度低的聚合物浆料。

因此，在第一方面，本发明涉及一种用于制备烯烃聚合物的方法，所述方法在至少一个环式反应器中进行，所述环式反应器包括以可操作连通的方式连接的

(a)至少一个下部水平段和/或至少一个下部弯曲部分，

(b)至少一个上部水平段和/或至少一个上部弯曲部分，和

(c)至少两个垂直段，

所述环式反应器还包括

(d)用于从环式反应器引出第一聚合物浆料的第一出口，所述第一聚合物浆料包含烯烃聚合物和流体相；所述第一出口定位为使得引出的第一聚合物浆料具有与环式反应器中的平均聚合物浓度相同或比环式反应器中的平均聚合物浓度高的聚合物浓度，和

(e)用于从环式反应器引出第二聚合物浆料的第二出口，所述第二聚合物浆料包含烯烃聚合物和流体相；所述第二出口定位为使得引出的第二聚合物浆料具有比环式反应器中的平均聚合物浓度低的聚合物浓度，

所述方法包括以下步骤

(i)向环式反应器供给烯烃单体、催化体系和任选地烯烃共聚单体以在环式反应器中形成聚合物浆料，

(ii)通过调节通过第一出口引出的第一聚合物浆料和通过第二出口引出的第二聚合物浆料的比例来控制

(ii1)从环式反应器引出的聚合物的总量

和/或

(ii2)从环式反应器引出的聚合物浆料的总量

和/或

(ii3)从环式反应器引出的总的聚合物浆料内的聚合物浓度，和

(iii)任选地将所引出的总的聚合物浆料转移到第二反应器中，即转移到气相反应器中。

所述方法在如下的环式反应器中特别可行，所述环式反应器包括以可操作连通的方式连接的

(a)至少一个下部水平段和/或至少一个下部弯曲部分，

(b)至少一个上部水平段和/或至少一个上部弯曲部分，和

(c)至少两个垂直段，

所述环式反应器还包括适合于引出聚合物浆料的第一出口和第二出口，其中

所述第一出口位于环式反应器的下部水平段的外周缘处或环式反应器的下部弯曲部分的外周缘处，

所述第二出口位于

(i)环式反应器的下部水平段的内周缘处或环式反应器的下部弯曲部分的内周缘处，

和/或