[发明专利]具有多个再循环气体入口喷嘴的流化床反应器

说明书

用于烯烃气相聚合的流化床反应器，其包括安装在流化床反应器下部的气体分配格栅和气体再循环管线，所述气体再循环管线配备有压缩机和热交换器并在上端与顶部连接在所述流化床反应器中，其中所述气体再循环管线在下端分成至少两个基本水平的支路，所述至少两个基本水平的支路在所述气体分配格栅下方与所述流化床反应器切向连接；以及在所述流化床反应器中进行的用于制备烯烃聚合物的方法。

技术领域

本公开提供了用于烯烃气相聚合的流化床反应器。本公开还提供了在聚合催化剂的存在下在20至200℃的温度和0.5至10MPa的压力下制备烯烃聚合物的方法。

背景技术

气相聚合方法是制备聚烯烃(诸如乙烯或丙烯的均聚物或乙烯或丙烯与其它烯烃的共聚物)的经济方法。用于实施这种方法的流化床反应器长期以来是已知的。这些反应器包含通过向上流动的流化气体保持流化状态的聚合物颗粒床。常规反应器尤其包括具有圆锥形头部的垂直圆柱体形式的反应器空间。在该平静区中，由于较大的直径，存在较低的气体速度。此外，这些反应器具有循环气体管线，在该循环气体管线中安装有用于除去聚合热的冷却器、循环气体压缩机和(如果需要)用于除去细聚合物粉尘的其它元件，如旋风分离器。聚合反应消耗的单体通常通过向循环气流中加入补充气体来代替。

为了实现流化气体在生长聚合物颗粒床中的均匀分布，大多数反应器配备有气体分配格栅，有时也称为气体流化格栅或分配板。这种气体分配格栅是设有孔的装置，该孔将在格栅本身下面引入的气流分配到床中。当气体供应被切断时，格栅还用作床的支撑。

气体分配格栅可以构造成穿孔板或多孔板，有时与上游分流器组合。可以将屋顶形偏转板布置在分配器板中的孔上方，例如EP0697421A1中所公开的，或者用如EP0600414A1中所描述的盖覆盖孔。气体分配格栅的几何形状也可以偏离板。EP0088638A2公开了一种用于流化床反应器的气体分配器，其具有双锥体。WO2008/074632A1描述了具有倒锥形形式的气体分配格栅。气体分配格栅可以集成有用于排出聚合物的垂直定向管。WO2007/071527A1公开了这种聚合物排出管是用于将从流化床反应器底部排出的聚合物的一部分再循环到流化床反应器上部区域的聚合物循环回路的一部分。

所有这些设计的共同特征是流化气体在气体分配格栅下方引入流化床反应器。由于大量的循环流化气体和因此大尺寸的气体入口喷嘴，在气体分配格栅下方需要相对大的体积。然而，气体分配格栅下方的体积损失了空间，这对聚烯烃的生产没有贡献，反而增加了流化床反应器的体积并因此增加了其构造的成本。此外，必须确保可以通过再循环气体管线携带的聚合物颗粒没有沉积在气体分配格栅下方的体积中。

因此，需要提供一种流化床反应器，其在气体分配格栅下面具有较小的体积，并因此允许构造底部高度较低的这种反应器。此外，可能被再循环气体携带的细聚合物颗粒应当容易地输送回聚合物颗粒的流化床中。

发明内容

本公开提供了一种用于烯烃气相聚合的流化床反应器，其包括安装在所述流化床反应器下部的气体分配格栅和气体再循环管线，所述气体再循环管线配备有压缩机和热交换器，且在上端与流化床反应器的顶部连接，其中气体再循环管线在下端分成至少两个基本水平的支路，所述支路在气体分配格栅下方与流化床反应器切向连接。

在一些实施例中，气体再循环管线分成两个支路，所述两个支路在相对侧上附接到流化床反应器。

在一些实施例中，气体分配格栅具有倒锥形的形式。

在一些实施例中，锥角是从100°至160°。

在一些实施例中，气体分配格栅包括多个彼此连接以在相邻塔盘的重叠区域中形成槽的塔盘，并且塔盘的环形模块由重叠的连续塔盘形成。

在一些实施方案中，所述气体分配格栅包括槽，再循环气体通过所述槽进入所述流化床反应器，并且所述槽以这样的方式形成，使得经过所述槽之后的气流基本上平行于所述气体分配格栅的平面并且相对于所述流化床反应器的水平横截面相切。