[其他]流化床聚合反应器的改进

说明书

本发明是关于流化床聚合反应器，特别是关于流化床聚合反应器和进入此反应器流体分布的改进。

流化床工艺的发明，为聚合物的生产提供了一种能生产各种各样聚合物的方法，即聚烯烃类例如聚乙烯，比传统的工艺能大幅度地降低基建投资和节省能源消耗。但是在流化床反应器的应用上对于在放热的聚合过程中有一个限制因素，即从流化床中移走热量的速度。

在一般的流化床反应器中，最普通和最常用的方法是在反应器的外部采用压缩和冷却循环气流的方法。在工业规模的流化床反应系统中，例如生产聚乙烯聚合物时，能够循环以除去聚合热所需的流体量是大于在流化床内引起固体混合而成流化状态所需的流量，总之，在反应器内流体的速度是受限制的，这是由于需要防止在反应器内流化气流夹带走过量的固体的原因。当然，进行循环以除去热量的流体量也是受限制的。

一种提高移去热量速率的方法是压缩和冷却单体使其有部分冷凝而循环进入反应器，其结果即是夹带有部分液体的循环单体气流返回到反应器内。这种操作被称为聚合操作的“冷凝模”，最先公布的是美国专利申请号361，547，申请为1982年3月24日，同时J.MJenkins等也申请美国专利（代理案号为D-13，475-2），题目为“流化床聚合的改进方法”。此两种方法都为本发明所参考。正如所公布的那样，使用此冷凝模式的操作，可以降低循环流体的温度，随伴着液体蒸发，所带走的热量，结果，在“非冷凝模式”的操作中，有可能得到很可观地提高了的空产率，循环气流的温度应保持在露点以上，所谓露点是指气流开始冷凝成液体的温度。

从一个实尺模型底部反应器装置的试验结果和带有生产规模的聚合反应器的实验结果，表明开口喷嘴式的反应器进口是能满足在冷凝模式的流化床反应器的操作，而当采用直管/锥形帽式反应器进口时，是可以满足反应器的非冷凝模式操作。直管/锥形帽式进口是不能满足操作的冷凝模式的，这是由于液体溢流或在底部装置上发生气泡所致。此现象是对生产规模的反应器以低液面的循环流体进行实验而得来的。相反地，对于开口喷嘴式进口也发现是不能满足在生产规模反应器的非冷凝模式操作，这是因为过量的树脂固体物在底部装置堆集起来，特别是在进口管的周围堆集。

在大规模生产反应器的实际操作中，是希望从非冷凝模式的操作切换为冷凝模式的操作，或者是相反的切换。鉴于上述理由，在过去要把反应器停下来进行更换或更换进口，以求符合新的模式操作的要求，这种停车更换是不可取的，其原因是不但由于更换而造成维修费用的增加，而且由于停车造成可观的生产损失。对于某些生产规模的反应器，根据计划需定期更换，故强烈地希望要具有多种用途的反应进口管结构，都可满足反应器的冷凝模式和非冷凝模式操作的要求。

本发明的目的是：（1）提高流化床反应器的产率，（2）降低此反应器的维修费用和/或操作费用，和（3）此反应器能灵活地生产各种聚合物如乙烯和重质α-烯烃聚合物（共聚物和三元共聚物）和丙烯聚合物（均聚物和嵌或无视共聚物，比通常的生产率高而不造成由于停车而导致生产损失。本发明的导流装置，能适合于这些目的，即由于提供了多用途的反应器进口结构。从而消除了从冷凝模式改变为非冷凝模式操作（反之亦然）而反应器必须停车的毛病。

根据本发明，流化床聚合反应器具有一个分布板是在流化床部位的下面，而在反应器内分布板下面的部位则称为混合室，并有一个或多个进口，流体进入反应器和通过混合室，至少有一个导流板，它是位于分布板的下面与进口管相连接，导流板至少提供有两个流体可流通的通道，供流体进入混合室，第一个流道是沿着混合室的内壁，和第二个流道则向上定向流动。在操作上，固体粒子，或者进入第二流道被夹带而向上流动，或者是沿着混合室壁被冲刷故阻止了这种固体粒子的堆集。

最好的导流板是一种环形导流板，中间有孔即流体能通过并向上流动的流道，和具有在导流板四周流动以及沿着混合室壁流动的流道。采用此导流板的操作，流体进入混合室，通过进口管分成两股支流，一股是通过孔和一股在导流板和混合室壁之间的外部四周流过。

图面简述：

图1是根据本发明，各种单体的连续流化床聚合体系的草图说明。

图2是反应器底部，包括有分布板，混合室和导流板的横断面主视图。

图2A是导流板沿着图2中线2a-2a的顶视图。

图3是图2中进口装置和导流板的横断面的放大部分立视图。

图4是分布板沿着图2线4-4的顶视图，表明帽的排列方向。

图5是反应器入口横断面立视图，表明图3导流板的变化型式和

图6是反应器进口横断面立视图，导流板的另一型式进行本发明的最佳模式：