[发明专利]用于清除聚丙烯制造过程中的丙烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于清除(purge)聚丙烯制造过程中的丙烷的方法。

在典型的聚合方法中，将丙烯单体、催化剂和其它试剂引入到高压反应器中。来自该反应器的粗制(raw)流出物被连续地输送至闪蒸罐，从闪蒸罐取出粗制聚合物物流用于进一步的纯化。含有未反应单体的顶部气体物流也被从闪蒸罐取出并且被再循环(循环，recirculate)至反应器。因此，进料至反应器的丙烯为新鲜丙烯和在反应器/闪蒸工艺回路中循环的丙烯的组合。该新鲜进料通常为聚合物级别的丙烯，即这样的高纯度试剂：其具有99+％的丙烯含量，剩余的1％或更少主要为通过反应器而不变化的丙烷。虽然在此方式中与该新鲜原料一起引入到反应器环管中的惰性气体的比例小，但是循环的量快速地累积，从而降低了催化剂活性和反应器生产率。通常通过从循环回路连续地排出少部分的顶部气体而将丙烷的累积控制为在环管中在约5-30％范围内的稳态丙烷含量。

背景技术

US 6,271,319描述了聚丙烯制造方法，包括对来自聚合反应器的排出物流进行处理以回收丙烯用于返回至反应器。所述方法涉及使用气体分离膜将反应器排出物流中的丙烯与丙烷分离。该膜分离步骤导致：典型地含有多达30％或更多丙烷的残余物物流，其被从聚合过程排出；和含有95％或更少丙烯的渗透物(permeate)物流，其被再循环至聚合反应器。该膜分离对富含丙烯的物流起作用。

WO 2005-082957描述了用于制造聚丙烯的方法。所述方法包括使含氧物(oxygenate)物流与烯烃形成用催化剂接触以形成烯烃物流。从所述烯烃物流分离出中间级别丙烯物流，其中所述中间级别丙烯物流优选地含有基于所述物流总重量的少于99.5重量％的丙烯。在一个实施方式中，使所述中间级别丙烯物流与聚丙烯形成用催化剂接触以形成聚丙烯和未反应的副产物。将丙烷从所述未反应的副产物除去以形成至少一种清除物(purge)物流和含有丙烯的再循环物流。在[0092]处谈到“通常，丙烷和丙烯将通过清除物物流的方式收取并且，优选地，将显著部分的丙烷从未反应的丙烯分离，使得显著量的丙烷不被再循环至反应过程。丙烷从清除物物流的这样的分离可通过常规手段完成，包括蒸馏或使用分子筛或膜的分离。

WO 2008-084415涉及丙烷和丙烯的基于膜的分离的方法，所述方法包括如下步骤：将包括丙烯和丙烷的进料物流在处于或略高于丙烯的露点的温度和约400psia-约600psia的压力下进料至第一膜(所述第一膜包括进料口、残余物口、和非渗透物口，所述第一膜具有至少6.5的对丙烯的选择性)，由此第一非渗透物物流的至少一部分在所述第一膜上或者附近冷凝；和取出富含丙烯的第一渗透物物流，其中所述渗透物物流是在与所述进料物流相同的温度处或附近取出的。谈及了丙烯丙烷分离，但是不存在与丙烯聚合区的关联。

US 2004-000513公开了用于流体混合物的经济分离的设备。概括而言，该发明的设备包括使用固体选择性渗透膜的模块。更具体地，该发明涉及以第一产物组、第二产物组、和任选地一个或多个中间物组设置的多个膜模块。膜模块分成多个组的该发明的设备有利地对于从含有有机化合物的混合物同时收取非常纯的渗透物产物和期望的非渗透物产物是有用的。不存在与丙烯聚合区的关联。

US 2006-266213涉及用于处理至少丙烯和丙烷的气体混合物以将丙烯与丙烷分离的方法。使该气体混合物与使得实现丙烯相对于丙烷的选择性渗透的膜接触。形成富含丙烯的渗透物和富含丙烷的截留物。然后用吹扫气体减少膜中渗透物的丙烯浓度。该方法与丙烯聚合区结合使用，但是不存在丙烯-丙烷分割器(分离塔，分流器，splitter)。

US 2004-182786公开了用于流体混合物的经济分离的设备和方法。概括而言，该发明的设备为集成的分馏和选择性渗透膜分离设备。更具体地，该集成设备包括分馏塔和利用固体选择性渗透膜的一个或多个膜装置。该发明的方法对于从含有不同沸点温度的至少两种化合物的流体混合物同时收取非常纯的渗透物产物、期望的非渗透物物流和一种或多种馏出物产物是特别有用的。不存在与丙烯聚合区的关联并且所述膜对富含丙烯的物流起作用。