[发明专利]防止聚合反应器中积垢的系统和方法

说明书

背景技术

本发明的技术涉及以下领域：有机金属组合物、烯烃聚合催化剂组合物，以及使用催化剂组合物进行烯烃聚合和共聚的方法。

本部分意图向读者介绍可能与下文描述和/或要求保护的本公开内容的方面有关的本领域的方面。相信本讨论会有助于向读者提供帮助更好地理解本公开内容的多个方面的背景信息。因此，应了解这些声明应就此而进行阅读，而并非对现有技术的认同。

随着化学和石油化学技术中的方法、工艺和设备在进步，所得的质量较高、成本较低的材料和产品在我们的日常生活中变得越来越丰富。具体地，简单的分子构建块(或单体)可以聚集成长链(或聚合物)，通过称为聚合的化学过程进行以得到这些材料。聚烯烃(即一类日常普遍消费的聚合物)可以从多种烯烃单体和一种或多种催化剂制造。将来自聚烯烃的塑料产品用于零售和药物包装(如展示袋、瓶和药物容器)、食品和饮料包装(如汁液瓶和汽水瓶)、家用和工业容器(如桶、筒和盒子)、家用物品(如器具、家具、地毯和玩具)、汽车组件、流体、气体和导电产品(如电缆包布、管子和管道)以及多种其它工业和消费型产品。聚烯烃的大量住宅、商业和工业用途已经转到对原料聚烯烃的巨大需求上，所述原料聚烯烃可为挤出的、注射的、吹制的，或另外成形为最终可消费的产品或组件。

因为这个巨大的需求，所以聚烯烃聚合物通常使用可在短时间段内制造数吨聚烯烃产品的大规模聚合反应器来制造。在典型的聚烯烃反应过程中，将多种组分添加到聚合反应器中，所述聚合反应器使所述组分经受适当的条件以使单体发生聚合。组分可包括烯烃馈送组分、稀释剂组分、催化剂体系组分和其它添加剂。在例如将单体(例如乙烯)、共聚单体(例如己烯)和催化剂体系(例如茂金属催化剂)引入处于聚合条件下的聚合反应器中时，聚合反应工艺开始产生聚合物。

因为这些聚合工艺典型地是超大规模进行的并且在一些情况下连续进行，所以可以小心地控制聚合反应器内的反应条件以图维持聚合物产品的质量和再现性。实际上，聚合反应条件和聚合反应中所用的材料的类型可决定聚烯烃产品的物理和化学性质，其可对聚合物产品的适销性和最终用途具有至高的重要性。然而，虽然聚合技术在过去几十年取得了进步，但是一致地获得具有特定性质的聚烯烃仍是一个困难的任务，因为精确控制聚合反应变量是与聚烯烃制造相关的更困难的障碍之一。

例如，在一些情况下，如当在反应器壁上形成聚合产物时或者当产物不能维持为浆料时，聚合条件可能导致反应器积垢。积垢可能引起传热损失，如由循环减少或在换热器界面处的效率降低造成，这可损害或完全取消在反应器内维持所需温度的能力。反应器积垢还可以引起反应器内容物的循环减少和/或对反应器浆料的所需固体百分比(按体积或按重量测量)的偏离。反应器中的固体重量百分比(固体重量％)可以定义为聚合物与总反应器内容物的比率。到反应器积垢可以引起对所需反应条件的偏离的程度，在这个反应器积垢期间产生的聚合物产物可能不合所需规格；也即，产物可能“不合规格”。在极端性或失控性积垢的情况下，可能对反应完全失去控制，并且反应器可能变得被聚合物堵塞，从而要清理3周，在这期间可能不可运行所述反应器。

附图说明

在阅读以下详细描述后以及在参考图式后，本公开内容的优势将变得显而易见，在所述图式中：

图1是描绘用于根据本发明的技术的一个实施方案连续制造聚烯烃的聚烯烃制造系统的方块流程图；

图2是具有预接触器的反应器系统的示意性概览，其中将所述预接触器构造成根据本发明的技术的一个实施方案在引入聚合反应器之前产生催化剂体系；以及

图3是一种根据本发明的技术的一个实施方案在一个或多个预接触器中制造催化剂组合物并且将所述催化剂组合物引入聚合反应器中的工艺的示意图。

具体实施方式

下文将描述本公开内容的一个或多个特定实施方案。为了提供对这些实施方案的简明描述，说明书中并未描述实际实施的所有特征。应了解，在任何这种实际实施的发展中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多实施特定性决定以实现开发者的特定目标，如与系统相关和商业相关限制的顺应性，而所述限制可在实施之间不同。此外，应了解，这种开发工作可为复杂并且耗时的，但是将然而为享有本公开的利益的一般技术者的设计、制作和制造的常规任务。