[发明专利]流化床反应器、烯烃聚合装置以及烯烃聚合方法

权利要求书

1.一种流化床反应器，包括：设置在分布器上方的第一反应区，在所述第一反应区的上方设置有直径扩大的第二反应区，在所述第一反应区和第二反应区之间构造有过渡区；

还包括设置在流化床反应器底部的一个或多个气相进料口，设置在第一反应区的一个或多个催化剂进料口和一个或多个聚烯烃出料口，以及设置在第二反应区的一个或多个液相进料口；

所述催化剂进料口位于第一反应区底部，所述聚烯烃出料口位于所述催化剂进料口下方，至少有两个液相进料口分布在流化床反应器不同高度的截面上，所述截面与水平面平行，所述截面之间的高度距离为0.3-2米；

所述第一反应区的高径比为1:(0.5-5)，所述第二反应区的高径比为1:(0.5-5)，第一反应区和第二反应区的直径之比为1:(1.01-1.6)，所述第一反应区与所述第二反应区的半径之差与所述过渡区的高度之比为1:(0.2-5)。

2.根据权利要求1所述的流化床反应器，其特征在于，所述截面之间的高度距离为0.5-1.2米。

3.根据权利要求1所述的流化床反应器，其特征在于，所述第一反应区的高径比为1:(1-2.5)，所述第二反应区的高径比为1:(1-3)，所述第一反应区和第二反应区的直径之比为1:(1.05-1.30)。

4.一种烯烃聚合装置，包括根据权利要求1-3中任一项所述的流化床反应器和循环单元，其中，所述循环单元包括与流化床反应器的顶部连通的引出管路，在引出管路上依次设置有压缩机、第一换热器和气液分离设备，所述气液分离设备的液流支管与所述液相进料口连通，所述气液分离设备的气流支管与所述气相进料口连通。

5.根据权利要求4所述的烯烃聚合装置，其特征在于，所述气流支管上设有第二换热器。

6.根据权利要求4或5所述的烯烃聚合装置，其特征在于，所述液流支管上设有液体储存设备和/或流体输送设备。

7.一种烯烃聚合方法，包括以下步骤：

步骤1)，将源自权利要求1-3中任一项所述的流化床反应器或权利要求4-6中任一项所述的烯烃聚合装置中的流化床反应器的顶部出气口的循环气流压缩、冷凝后由气液分离设备分离为气相流股和液相流股；

步骤2)，使气相流股经气相进料口进入分布器下方，然后通过分布器进入第一反应区，并在此与经催化剂进料口送入的催化剂混合，生成第一固态聚烯烃产物；

步骤3)，使液相流股经液相进料口进入第二反应区，并在第二反应区与来自第一反应区的反应物料和催化剂混合，生成第二固态聚烯烃产物；以及

步骤4)，将第一固态聚烯烃产物和第二固态聚烯烃产物从聚烯烃出料口取出，

其中，所述流化床反应器内的压力为2.2MPa；温度为85℃，表观气速为0.68m/s。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气相流股进入流化床反应器之前，先被换热器加热到露点温度以上。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述烯烃选自乙烯和碳原子数小于或等于18的α-烯烃。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当用于乙烯共聚合反应时，共聚单体为丙烯、丁烯、己烯和辛烯。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将共聚单体、冷凝剂、助催化剂、分子量调节剂、链转移剂和抗静电剂直接通入所述流化床反应器；或直接通入到所述循环单元中；或将其中一部分通入到流化床反应器中，剩余部分通入到循环单元中。

12.根据权利要求7-10中任一项所述的方法，其特征在于，液相流股的量占循环气流中可冷凝物质总量的50-100wt％。