CN116964114A - 方法 - Google Patents
方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116964114A CN116964114A CN202180076912.5A CN202180076912A CN116964114A CN 116964114 A CN116964114 A CN 116964114A CN 202180076912 A CN202180076912 A CN 202180076912A CN 116964114 A CN116964114 A CN 116964114A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chamber
- reactor
- polymer particles
- downstream
- volume
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 201
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 147
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 133
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 96
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 33
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 67
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 25
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 17
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 17
- 238000012685 gas phase polymerization Methods 0.000 claims description 14
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 7
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 6
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 47
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 33
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 24
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 21
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 12
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 12
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 7
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 7
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 241000894007 species Species 0.000 description 6
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 5
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 5
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FHUODBDRWMIBQP-UHFFFAOYSA-N Ethyl p-anisate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=C(OC)C=C1 FHUODBDRWMIBQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UUGLJVMIFJNVFH-UHFFFAOYSA-N Hexyl benzoate Chemical compound CCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1 UUGLJVMIFJNVFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- XSIFPSYPOVKYCO-UHFFFAOYSA-N butyl benzoate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1 XSIFPSYPOVKYCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 4
- MGWAVDBGNNKXQV-UHFFFAOYSA-N diisobutyl phthalate Chemical compound CC(C)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(C)C MGWAVDBGNNKXQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 3
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DUAYDERMVQWIJD-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n,6-trimethyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound CN(C)C1=NC(C)=NC(N)=N1 DUAYDERMVQWIJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KYZHGEFMXZOSJN-UHFFFAOYSA-N benzoic acid isobutyl ester Natural products CC(C)COC(=O)C1=CC=CC=C1 KYZHGEFMXZOSJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- DQZKGSRJOUYVPL-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OC1CCCCC1 DQZKGSRJOUYVPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FLKPEMZONWLCSK-UHFFFAOYSA-N diethyl phthalate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC FLKPEMZONWLCSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NHYFIJRXGOQNFS-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-bis(2-methylpropyl)silane Chemical compound CC(C)C[Si](OC)(CC(C)C)OC NHYFIJRXGOQNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHPUZTHRFWIGAW-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-di(propan-2-yl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(C(C)C)C(C)C VHPUZTHRFWIGAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- MTZQAGJQAFMTAQ-UHFFFAOYSA-N ethyl benzoate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=CC=C1 MTZQAGJQAFMTAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSSJZLPUHJDYKF-UHFFFAOYSA-N methyl 4-methylbenzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(C)C=C1 QSSJZLPUHJDYKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N methyl benzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1 QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000005498 phthalate group Chemical class 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 2
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBRUCSICGDSGEV-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylpropyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CC(C)(C)C WBRUCSICGDSGEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ABYCGAKJMGFSPY-UHFFFAOYSA-N 2-hexan-3-yloxycarbonylbenzoic acid Chemical compound CCCC(CC)OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O ABYCGAKJMGFSPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical class [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005234 alkyl aluminium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 159000000032 aromatic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- IQGVFESKMFBVFA-UHFFFAOYSA-N bis(2,2-dimethylpropyl)-dimethoxysilane Chemical compound CC(C)(C)C[Si](OC)(CC(C)(C)C)OC IQGVFESKMFBVFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical group 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- XFAOZKNGVLIXLC-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-(2-methylpropyl)-propan-2-ylsilane Chemical compound CO[Si](C(C)C)(OC)CC(C)C XFAOZKNGVLIXLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLFGZSPBAMCTOQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-bis(2-methylbutan-2-yl)silane Chemical compound CCC(C)(C)[Si](OC)(OC)C(C)(C)CC SLFGZSPBAMCTOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKUDHFZOVQKVAX-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-bis(3-methylbutyl)silane Chemical compound CC(C)CC[Si](OC)(CCC(C)C)OC IKUDHFZOVQKVAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZIZIGBTHTUEBU-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-bis(4-methylphenyl)silane Chemical compound C=1C=C(C)C=CC=1[Si](OC)(OC)C1=CC=C(C)C=C1 SZIZIGBTHTUEBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OANIYCQMEVXZCJ-UHFFFAOYSA-N ditert-butyl(dimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(C(C)(C)C)C(C)(C)C OANIYCQMEVXZCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940052296 esters of benzoic acid for local anesthesia Drugs 0.000 description 1
- BIHHBTVQFPVSTE-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-bromobenzoate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=CC=C1Br BIHHBTVQFPVSTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RETLCWPMLJPOTP-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-chlorobenzoate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=CC=C1Cl RETLCWPMLJPOTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L magnesium bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[Br-] OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001623 magnesium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012968 metallocene catalyst Substances 0.000 description 1
- SWGQITQOBPXVRC-UHFFFAOYSA-N methyl 2-bromobenzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1Br SWGQITQOBPXVRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAVRNIFMYIJXIE-UHFFFAOYSA-N methyl 2-chlorobenzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1Cl JAVRNIFMYIJXIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940095102 methyl benzoate Drugs 0.000 description 1
- DDIZAANNODHTRB-UHFFFAOYSA-N methyl p-anisate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(OC)C=C1 DDIZAANNODHTRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004043 oxo group Chemical group O=* 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000000707 stereoselective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
- HXLWJGIPGJFBEZ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C(C)(C)C HXLWJGIPGJFBEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCSGTKJZGOEQMD-UHFFFAOYSA-N tert-butyl-dimethoxy-(2-methylpropyl)silane Chemical compound CO[Si](C(C)(C)C)(OC)CC(C)C PCSGTKJZGOEQMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBRKIFAYTJZAFZ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl-dimethoxy-propan-2-ylsilane Chemical compound CO[Si](OC)(C(C)C)C(C)(C)C VBRKIFAYTJZAFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003682 vanadium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004260 weight control Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/34—Polymerisation in gaseous state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F10/04—Monomers containing three or four carbon atoms
- C08F10/06—Propene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于单体聚合，并且特别是借以将聚合物颗粒从上游聚合反应器中转移的方法，其方法包括：(a)从所述上游反应器排放包含聚合物颗粒和反应性气体的混合物，其反应性气体包含氢气，(b)将所述聚合物颗粒和反应性气体转移到第一腔室中，第一腔室与第二腔室开放连通，(c)在完成将所述聚合物颗粒转移到第二腔室之后，将第一和第二腔室保持处于开放连通时间段t，和(d)随后将第二腔室与第一腔室隔离，并将所述聚合物颗粒从第二腔室转移到下游容器中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于单体聚合的方法。更具体地讲，本发明提供一种用于将聚合物颗粒从上游聚合反应器转移到下游容器，并且尤其是下游聚合反应器的方法。
在操作条件下，由2-8个碳原子的烯烃比如丙烯或丙烯与其他较低烯烃的混合物形成的聚合物在聚合期间可具有结块的趋势。根据本发明的方法和设备可用于聚合物颗粒的转移，特别是在高压、反应性气体填充的连续气相聚合反应器中的α-烯烃聚合物的亚流化颗粒床之间。
背景技术
通过在浆料相或气相中聚合相应的单体和任选地共聚单体来产生聚合物颗粒比如聚乙烯和聚丙烯为众所周知的。其中两个或更多个反应器在不同操作条件下串联操作以产生多峰聚合物的工艺也为已知的。
使用聚合物的流化颗粒床对可聚合单体或其混合物进行气相聚合以产生通常固体的聚合物质为已知的，并且在许多专利中进行描述，包括：EP 824117、WO 97/25355和WO99/00430。在流化床聚合工艺中，将单体和催化剂通入到反应区中，其中它们反应以形成聚合物颗粒床，聚合物颗粒通过使称为流化气体的气体连续地穿过聚合物床而保持流化态。穿过聚合物颗粒床的流化气体从反应区提取并经由外部管道再循环以供再次使用。EP824117、WO 97/25355和WO 99/00430中的每一个均描述了一种聚合方法，其中冷却再循环的流化气体，使得其一部分冷凝并形成液体，然后液体再循环至反应区。
使用含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷气相聚合反应器对可聚合单体或其混合物进行气相聚合以产生通常固体的聚合物质也为已知的，并且已经在许多专利中进行描述，包括：US 3,957,448(Shepard等人)、US 3,965,083(Jezl等人)和US 3,971,768(Peters等人)，其公开具体地通过引用以其全部结合至本文中。这些美国专利描述了聚合工艺和设备，其中聚合物由气态单体在卧式搅拌床容器中形成。(其中反应器立式布置的其他工艺为已知的。)
卧式布置的反应器容器具有与氢气一起引入到其底部的再循环丙烯气体。一般地，骤冷液体，比如液体丙烯，从反应器的顶部注入到反应器中。提供氢气用于分子量控制。
由于搅拌床不处于流化状态，聚合物颗粒在卧式布置的反应器容器中的返混受到限制。相比之下，流化床中的固体颗粒非常好地混合。即使在商业上有用的长度与直径比率下，卧式搅拌床反应器***也可易于实现相当于两个、三个或更多个理论返混反应器的固体混合程度。
如本领域众所周知的，颗粒聚合物和共聚物可为粘性的，即由于其化学或机械性质而倾向于结块，或在生产周期期间穿过粘性相。粘性聚合物也称为非自由流动的聚合物，因为它们倾向于压实成尺寸比初始颗粒大得多的聚集体，并且不会从产物排放罐或吹扫箱底部相对较小的开口流出。
在US 6,069,212中描述了用于在卧式布置的骤冷亚流化床反应器之间进行聚合物颗粒转移的装置，比如上述参考文献中的那些。在该文件中提供了一种压力低于其中收集聚合物颗粒的上游反应器的转移腔室。然后将吹扫气体应用于收集的聚合物颗粒，以从聚合物颗粒中吹扫源于第一反应器的反应性气体，之后将转移腔室然后加压至高于下游反应器中的压力，并向其转移聚合物颗粒。
在US 4,703,094、US 4,902,483和EP 192427中描述了用于在立式布置的流化床反应器之间进行聚合物转移的装置。所描述的颗粒转移装置包括3个串联连接的容器(排放容器、减压容器和压缩容器)和使用来自下游反应器的反应气体的气动提升***。专利讲授聚合物与压缩容器和气动提升***中来自下游反应器中的反应气体的接触时间必须非常有限：在压缩阶段少于或等于60秒，和在气动提升阶段少于或等于180秒。因为来自下游反应器的反应气体用于压缩容器和聚合物的气动输送，所以将来自下游反应器的反应气体转移到上游反应器中，其中气体从减压容器再循环到上游反应器中。
我们现在已经发现一种进一步改进的用于单体聚合的方法，包括从上游聚合反应器中转移聚合物颗粒。
发明内容
本发明的一个方面为一种用于单体聚合，借以将聚合物颗粒从上游聚合反应器中转移的方法，其方法包括：
(a)从上游反应器排放包含聚合物颗粒和反应性气体的混合物，其反应性气体包含氢气，
(b)将聚合物颗粒和反应性气体转移到第一腔室中，第一腔室在转移期间与第二腔室开放连通，使得聚合物颗粒穿过第一腔室进入到第二腔室中，并且其中
i)第二腔室处于比上游反应器的操作压力低至少600kPa的压力，
ii)第二腔室的体积小于或等于第一腔室的体积，和
iii)进行聚合物颗粒的转移直至在第二腔室中收集到具有至少为第二腔室体积的50％的沉降体积的一定体积的聚合物颗粒，
(c)在完成将聚合物颗粒转移到第二腔室之后，将第一和第二腔室保持处于开放连通时间段t，和
(d)随后将第二腔室与第一腔室隔离，并将聚合物颗粒从第二腔室转移到下游容器中。
本发明使得离开上游反应器的反应性气体中的氢气能够在聚合物颗粒转移到下游容器之前与其分离。
本发明可特别地应用于下游容器为下游聚合反应器的情况下，在这种情况下本发明提供一种用于单体聚合的方法，包括在上游和下游聚合反应器之间转移生长的聚合物颗粒，同时使得每个聚合反应器能够保持在独立选择的操作条件下。
上游聚合反应器优选地为气相聚合反应器。在一个实施方案中，上游反应器为含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷聚合反应器。在另一个实施方案中，上游反应器为气相流化床聚合反应器。
更优选地，上游和下游反应器两者均为气相聚合反应器。上游和下游反应器各自优选地选自含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷聚合反应器和气相流化床反应器。例如，二者均可为含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷聚合反应器，或二者均可为气相流化床聚合反应器。例如，上游反应器也可为含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷聚合反应器和下游反应器可为气相流化床反应器。
附图说明
图1以图解形式显示具有两个串联布置的聚合反应器的气相聚合***，每个聚合反应器含有机械搅拌的亚流化颗粒聚合物床，其中通过使用可易于挥发的骤冷液体的蒸发冷却去除至少一部分聚合热，基本上全部反应器废气再循环。***还具有用于聚合物颗粒从上游到下游高压反应性气体填充的连续气相聚合反应器的隔离的反应器间转移，同时将每个聚合反应器保持在可用于解释本发明的独立选择的操作条件下的设备。
具体实施方式
本发明的一个特征为将聚合物颗粒和反应性气体转移到第一腔室中，第一腔室在转移期间与第二腔室开放连通，并且这些腔室的连接使得聚合物颗粒穿过第一腔室进入到第二腔室中。一般地，第一腔室位于第二腔室上方，比如垂直正上方。对于这种配置，从第一到第二腔室的转移可由于重力而进行，或至少由重力辅助。通过第一和第二腔室处于开放连通的连接优选地连接到第二腔室的上部，并且优选地在其顶部处或靠近其顶部。
本发明的另一特征为，聚合物颗粒和反应性气体收集在第二腔室中，其中的压力比上游反应器的操作压力低至少600kPa，并然后在完成将聚合物颗粒转移到第二腔室之后，将第一和第二腔室保持处于开放连通时间段t。与上游反应器相比较，压力的降低导致吸收单体在第二腔室中从聚合物颗粒中脱气，并将包括其中的氢气在内的反应性气体从第二腔室移置并进入到第一腔室中。
优选地，第二腔室处于比上游反应器的操作压力低至少700kPa的压力，比如比反应器的操作压力低700-1400kPa。显而易见的是，随着聚合物颗粒和反应性气体从上游反应器转移到第二腔室，第二腔室中的压力增加。如本文使用的，关于第二腔室为比上游反应器的操作压力低限定的最小压力是指在步骤(b)中的转移完成时第二腔室中的压力。
本发明的一个特征为，第二腔室的体积小于或等于第一腔室的体积，并且进行聚合物颗粒的转移直至在第二腔室中收集到具有至少为第二腔室体积的50％的沉降体积的一定体积的聚合物颗粒。
关于第一腔室和第二腔室的相对体积，与第一腔室相比较减小第二腔室的体积为有利的。特别是，在步骤(a)和(b)期间进入第一腔室和第二腔室的反应性气体增加两个腔室中的压力。添加的加压反应性气体的总量取决于从上游反应器中排放的聚合物颗粒的总量。第二腔室的总体积通过期望在每个工序中转移的聚合物颗粒的体积(以及第二腔室期望的“填充”)来限定。通过相对于第二腔室增加第一腔室的尺寸，可减少由于排放的反应性气体所致的总压力增加。优选地，第二腔室的内部体积小于第一腔室的体积，比如小于第一腔室体积的50％，更优选地小于第一腔室体积的20％，和最优选地在第一腔室体积的5-20％之间，比如在第一腔室体积的8-15％之间。
关于第二腔室的“填充”，收集在第二腔室中的聚合物颗粒量的增加首先用于减小第二腔室(剩余)的体积，该体积可填充有从上游反应器与聚合物颗粒一起排放的反应性气体，而同时聚合物颗粒体积的增加提供吸收单体体积的增加，单体可从第二腔室解吸和移置所述反应性气体。
优选地，进行聚合物颗粒的转移直至在第二腔室中收集到具有至少为第二腔室体积的60％，并且最优选地为第二腔室体积的至少70％，比如至少75％的沉降体积的一定体积的聚合物颗粒。
优选地在第二腔室中收集到具有少于第二腔室体积的100％的沉降体积的一定体积的聚合物颗粒，即第二腔室没有完全填充。更优选地在第二腔室中收集到具有少于第二腔室体积的90％的沉降体积的一定体积的聚合物颗粒。
如本文使用的，聚合物固体的沉降体积为通过使用根据ASTM D1895方法A(相当于ISO方法R 60)测定的聚合物固体的典型样品的表观密度来计算。
在一个实施方案中，包含聚合物颗粒和反应性气体的混合物可在步骤(a)中不连续地从上游反应器中排放。在步骤(b)中，每次排放提供聚合物颗粒和反应性气体的段塞(slug)，然后将其转移到第一腔室，并然后转移到第二腔室。
在该实施方案中，可重复步骤(a)和(b)以在步骤(c)之前于第二腔室中收集期望量的聚合物颗粒。
或者，包含聚合物颗粒和反应性气体的混合物可在步骤(a)中从上游反应器中连续地排放，并然后在步骤(b)中连续地转移到第一腔室，并然后到第二腔室中。在这种情况下，继续转移直至在第二腔室中收集到期望量的聚合物颗粒。
优选的是提供两组或更多组平行的第一腔室和第二腔室，以根据步骤(b)转移聚合物颗粒和反应性气体。这允许聚合物颗粒和反应性气体根据步骤(b)转移到一组或多组第一腔室和第二腔室中，同时一个或多个其他组对先前转移的聚合物颗粒进行随后的步骤(c)和(d)。
特别是，可根据步骤(b)在至少一组第一腔室和第二腔室中转移排放的聚合物颗粒和反应性气体的混合物直至收集到期望体积的聚合物颗粒，并然后可切换排放，使得当已经在初始组的第二腔室中收集到期望体积的聚合物颗粒时，根据步骤(b)的转移在至少一个其他组的第一腔室和第二腔室中进行。
根据步骤(b)，使用两组或更多组平行的第一腔室和第二腔室来转移聚合物颗粒和反应性气体允许保持从上游反应器的连续排放。
然而，也优选的是具有两组或更多组平行的第一腔室和第二腔室以根据步骤(b)转移聚合物颗粒和反应性气体，即使当步骤(a)中的排放为不连续的。
第一腔室和第二腔室的组数可根据所需聚合物颗粒从上游反应器的总转移速率并基于在每个第二腔室中的每个工序中收集到的聚合物颗粒的体积以及该工序的循环时间(即从一组中的第一腔室和第二腔室开始以一批接收聚合物颗粒和反应性气体直至它们可准备好接收之后批的聚合物颗粒和反应性气体的时间)来选择。
可在上游反应器的排放点和第一腔室之间的输送管线上提供气体吹扫。气体可用于确保排放的聚合物颗粒和反应性气体完全转移到第一腔室。
在根据本发明的步骤(c)中，在完成将聚合物颗粒转移到第二腔室之后，将第一和第二腔室保持处于开放连通时间段t。
完成聚合物颗粒转移到第二腔室是指在第二腔室中已经收集到期望量的聚合物颗粒并且根据步骤(b)的进一步转移(在特定工序中)已经停止的点。显而易见的是，在步骤(c)之前重复两次或更多次根据步骤(a)和(b)的转移以在第二腔室中收集到期望量的聚合物颗粒的情况下，然后在最后一次转移结束时发生完成转移，并且时间t从该点开始。
提供完成转移之后的时间段t以允许吸收单体在第二腔室中从聚合物颗粒解吸，并移置已经与聚合物颗粒一起转移到第二腔室中的反应性气体。
因此，时间段t应足以使聚合物颗粒脱气至少相当于第二腔室中聚合物颗粒间隙体积的一定体积的吸收单体。
在一些实施方案中，优选的是聚合物颗粒脱气至少相当于第二腔室中反应性气体体积的一定体积的吸收单体，该反应性气体体积等于高于聚合物颗粒水平的任何体积加上聚合物颗粒之间的间隙体积。
通常，时间段t为至少1秒，比如至少10秒，并且优选地为至少30秒。30-90秒的时间段为优选的。
为避免疑问，单体气体将存在于从上游反应器中排放的反应性气体中，以及存在吸收于聚合物颗粒上的单体。除单体之外，从聚合物中脱气的种类还可包括存在于上游反应器中已吸收于聚合物上的其他组分，并且在这种情况下这种组分通常也将存在于排放的反应性气体中。然而，由于氢气在上游反应器中存在的条件下不吸收，至少不吸收到任何显著程度，因此从聚合物中脱气的种类不包含氢气。因此，脱气的种类将最初存在的反应性气体(包括氢气)从第二腔室中移置。显而易见的是，最初与反应性气体中的氢气一起存在的单体和其他气体可由最初吸收的单体或其他种类两者移置。为便于描述，并且因为氢气移置为本发明的中心，尽管如此，本发明主要通过参考脱气单体对氢气的移置来描述。
本发明的一个特别优点为在不需要添加补充吹扫气体的情况下将氢气从第二腔室中移置。在步骤(c)期间不存在吹扫气体为特别优选的。尽管如此，尽管不太优选，但在一些实施方案中可能仍然应用吹扫。在这种情况下，与本发明中不存在由吸收单体移置的情况下对吹扫氢气预期的相比较，所施加的吹扫体积通常相对较小。例如，所使用吹扫气体的体积优选地小于第二腔室体积的25％。
由于使用脱气单体来移置氢气，也存在不需要将任何吹扫直接施加于第二腔室最底部的情况。向最底部施加吹扫需要喷嘴，这可能会导致聚合物流出第二腔室或干扰粉末水平测量的问题。本发明使用从位于底部的聚合物中脱气的单体有效地从第二腔室的底部去除氢气，因此任何吹扫喷嘴均可进一步添加到容器上。
在步骤(d)中，将第二腔室与第一腔室隔离，并将聚合物转移到下游容器。
步骤(d)中的转移可为由于重力所致或由重力辅助。优选地，通过将第二腔室加压至高于下游容器中的压力至少7kPa的压力来进行转移。增加的压力既用于助于粉末排放，也用于防止反应性气体从下游容器中回流。一般地，通过将第二腔室加压至高于下游容器中的压力至少14kPa，比如高于下游容器中的压力至少35kPa的压力来进行转移。
在本发明的另一方面，在步骤(d)中，第二腔室没有完全清空聚合物。特别是，在本发明中，通过使用聚合物颗粒上方第二腔室中的气体压力有效地将聚合物颗粒“推”入到下游容器中来促进转移。在第二腔室中保持聚合物颗粒的剩余体积(或“跟部”)起到确保加压气体不会突破以及也转移到下游容器的作用，而是在工序结束时保持在第二腔室中。
在步骤(d)之后，可降低第二腔室的压力以准备好下一个工序。在一个优选实施方案中，使用与上游反应器中的工艺相容的加压气体，并然后可通过将加压气体从第二腔室引导到上游反应器，并且特别是通过将第一和第二腔室再次置于开放连通而经由第一腔室来进行减压。
应当注意的是，聚合物颗粒和反应性气体从上游反应器转移到第二腔室以及随后从第二腔室转移到下游容器两者均可利用容器之间的相应压差来促进或助于转移。这样的一个特别优点为，其可在聚合装置中的上游反应器、第一和第二腔室以及下游容器的相对位置上提供改进的灵活性。例如，如果依赖于重力进行转移，其在一些工艺设计中是这种情况，那么上游反应器物理位于高于第一和第二腔室，并且这些腔室物理高于下游容器变得必要。然而，上游反应器位于离地面显著距离的成本高昂并且对施工具有挑战性。如果需要的话，本发明允许上游反应器、腔室和下游容器全部位于或靠近地平面。从一个容器的出口转移到下一个容器上相对较高的点所需的任何“抬高”均可使用容器之间的压差来适应。这可从本发明的方法中提供显著进一步的优点。
本发明中的步骤(a)至(d)包括在步骤(d)之后通过将另外的聚合物颗粒和反应性气体转移到第二腔室可重复的工序或循环。每个工序的持续时间可取决于特定的单体、操作条件、聚合速率、设备尺寸等。循环时间通常在约1分钟-约30分钟，比如约1分钟-约10分钟的范围内。优选的循环时间在约2分钟-约8分钟的范围内。(用于用期望体积的聚合物颗粒填充第二腔室的典型时间为30-90秒。用于步骤(d)的典型时间为90-420秒，其在优选的操作中包括将第二腔室加压，排放聚合物颗粒并然后将第二腔室降压/将第二腔室向第一腔室开放以准备下一个循环。)
本发明的方法可应用于可聚合单体的聚合，这些单体可在低于其聚合物形式的软化点下聚合，包括乙烯、丙烯、4-甲基-戊烯-1、丁烯-1和这样的单体的混合物。
根据本发明的方法可应用于上游反应器和下游容器中的至少一个，并且优选地两者为气相流化床聚合反应器的情况下。在这种实施方案中，单体优选地为乙烯，其可任选地与一种或多种一般地为具有3-10个碳原子的烯烃的共聚单体聚合。
然而，根据本发明的方法有利地用于具有或不具有共聚单体的丙烯的连续聚合。特别优选地，根据本发明的方法可应用于具有或不具有共聚单体的丙烯的连续聚合，其中上游反应器和下游容器中的至少一个，并且优选地两者为含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷的聚合反应器。以下进一步描述这种方法。
更通常地，丙烯可在基本上不存在其他单体的情况下聚合以产生丙烯均聚物，或在存在其他单体(下文称为“共聚单体”)的情况下聚合以产生丙烯共聚物。特别是在下游容器为下游反应器的情况下，丙烯可在上游和下游反应器的每一个中均聚合，可在上游和下游反应器的每一个中共聚合，或者可在一个反应器中均聚合并在另一个中共聚合，这取决于它期望产生的产物。在丙烯在上游和下游反应器的每一个中共聚合的情况下，可在每个反应器中使用不同的共聚单体或不同比率的共聚单体。进一步地，当进行共聚反应时，可与丙烯一起存在多于一种共聚单体。
在本发明的方法中，上游反应器中的气相包含氢气。通常添加氢气以控制分子量。在下游容器为下游反应器的情况下，则可在每个反应器中以不同比率添加氢气。当应用于其中氢气以比下游反应器中更高的浓度存在于上游反应器中的工艺时，本发明特别有用。
在一个实施方案中，上游反应器中的气相应包含少于10mol％的乙烯，优选地少于5mol％的乙烯，比如少于1mol％的乙烯。最常见地，上游反应器中的气相基本上不含乙烯。特别是，待聚合的单体优选地由丙烯或丙烯和除乙烯以外的共聚单体组成。
(如本发明中使用的“基本上不含”，不仅是关于上述乙烯，而且在用于其他种类的情况下，均意指这种组分没有特别添加到工艺/反应器中。以乙烯为例，工业级丙烯可包含少量的乙烯杂质，这些杂质不可避免地最终在工艺中。少量共聚单体也可能在某些聚合催化剂上原位形成-例如丙烯可二聚化形成己烯。为了本发明的目的，该方法认为基本上不含这种组分，因为它们不是特别添加的。)
许多期望的聚丙烯产品为用乙烯作为共聚单体产生的。在本发明中，这种聚合产物优选地通过连续聚合来产生，其中在下游反应器中以比上游反应器中更高的浓度提供乙烯。
优选地，本发明的方法进一步包括将至少一部分反应性气体(包括氢气)和脱气单体从第一腔室再循环到上游反应器。优选地，第一腔室包含位于其顶部附近的气体出口，通过其气体可比如经由气体压缩机从第一腔室再循环到上游反应器。
再循环可有利地在第一腔室和第二腔室彼此隔离的同时，并且特别是与步骤(d)同时进行。
本发明中第二腔室的尺寸基于期望在每个工序中从上游反应器中转移的聚合物体积来选择，从而获得期望的聚合物颗粒的最小“填充”。如前所述，一旦添加了聚合物颗粒和反应性气体，这样最小化第二腔室中由气体所占据的体积。
在其中上游反应器中操作的工艺为丙烯聚合的优选实施方案中，加压气体优选地为基本上纯的丙烯。然而，由于这种气体优选地再循环到上游反应器，因此其在一些实施方案中还可包含也在上游反应器中发现的任何组分。
本发明的另一优点为，在工序开始时第二腔室中相对低的压力具有使与聚合物颗粒一起从上游反应器输送到第二腔室中的反应性气体的体积膨胀的效果。这种气体仅有一小部分适合第二腔室相对较小的“自由”体积并且其余部分保留在第一腔室中。在减压下，单体开始从聚合物颗粒中脱气，清扫聚合物颗粒之间的空间，将甚至更多的反应性气体推入到第一腔室中。当两个腔室隔离时，可通过添加新鲜单体来增加第二腔室中的压力。现在，当将聚合物颗粒转移到下游容器时，与来自上游反应器的颗粒一起转移的许多反应性气体已被脱气单体或新鲜单体的加压气体移置。特别是，与聚合物颗粒一起转移的氢气量显著减少。
例如，在具有上游和下游反应器的***中，两者反应器均为丙烯聚合反应器，并且在790kPa的起始压力下具有体积为27.7m3的第一腔室和3.3m3的第二腔室，773.1kg的聚合物颗粒可从上游反应器通过第一腔室转移并进入到第二腔室中。与这些聚合物颗粒一起，也从上游反应器中取出约143kg的反应性气体。在17kg的聚合级丙烯清扫过从上游反应器到第一腔室的输送管线之后，两个腔室在约1170kPa的压力下保持处于开放连通。在两个腔室彼此隔离之后，将84.5kg聚合级丙烯加入到第二腔室，使其压力升高至约2500kPa。此时，第二腔室向下游反应器开放，并且773.1kg聚合物颗粒转移到反应器中。请注意，在第二腔室的沉降状态下，聚合物颗粒具有比从上游反应器提取时高得多的堆积密度，并且仅有57.0kg的单体和反应性气体与聚合物颗粒一起转移到下游反应器中。特别令人感兴趣的是与那些颗粒一起从上游转移到下游反应器的氢气量。在该实施方案中，上游反应器的反应性气体中的氢气浓度为约2.23mol％，这意味着在从上游反应器排放的143kg反应性气体中，总共约有155g氢气。然而，在气体膨胀、聚合物颗粒沉降和由脱气单体移置之间，仅有约14g的氢气进入下游反应器。这允许上游和下游反应器在不同氢气浓度下独立地操作。
在最优选的实施方案中，上游和下游反应器两者均为含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷的聚合反应器。这种反应器及其中的操作通常为如本领域已知的。反应器可立式或卧式布置。(如本文使用的“立式布置”意指反应器具有垂直定向的旋转轴，而“卧式布置”则意指反应器具有水平定向的旋转轴。)反应器优选地如US 6069212和其中提及的参考文献中所述。例如，每个反应器中聚合物的亚流化颗粒床优选地机械搅拌，并且在每个反应器内具有自由表面。
在这种***中，来自上游反应器的排放优选地不连续地进行，并且所获得的聚合物颗粒和反应性气体的段塞通过第一腔室转移并进入到第二腔室中。在一个典型工序中，包含聚合物颗粒和反应性气体的3-8个段塞，比如4或5个段塞，可排放到第二腔室。(一般地通过打开上游反应器上的阀门2-10秒，优选地4-8秒，然后关闭阀门类似的时间段，将包含聚合物颗粒和反应性气体的混合物的段塞从上游反应器中排放，并然后重复这些步骤以得到另外的段塞。)
聚合物颗粒的转移有利地通过将包含聚合物颗粒和反应性气体的每个段塞从上游反应器通过出口端排放来进行，所述出口端位于反应器壁中低于其中聚合物的亚流化床自由表面的高度处。
典型的上游反应器可在高于2000kPag，比如2200-2800kPag的压力下操作。优选地，第二腔室中的压力在循环开始时高于600kPag，比如在700-900kPag的范围内。在特定工序中包含聚合物颗粒的所有段塞已经向其排放之后，压力应当优选地保持低于1500kPag。
在聚合物颗粒转移之后，由于压力降低所致发生吸收单体的脱气。在该实施方案中，在按工序转移最后一个段塞之后，一般地允许第二腔室中的聚合物颗粒脱气至少10秒，比如30-90秒的时间段t。这允许吸收的单体充分脱气，以充分地清扫第二腔室清除氢气，使得当聚合物颗粒转移到反应器中时，下游容器/该反应器中的气体组成不会受到不利影响。
根据本发明的该实施方案，用于在连续的气相聚合反应器之间转移聚合物颗粒的循环时间通常在约1分钟-约30分钟，比如约1分钟-约10分钟的范围内。优选的循环时间在约2-约8分钟的范围内。最优选的循环时间在约3-约6分钟，比如3.5-5分钟的范围内。
在该实施方案中，聚合物颗粒可经由一条或多条输送管线从第二腔室转移到下游反应器中，输送管线将第二腔室连接到下游反应器上的一个或多个入口端，其一个或多个入口端位于反应器壁中高于其中聚合物的亚流化床自由表面的高度处。优选地，一个或多个入口端位于反应器壁中高于自由表面的高度处和搅拌器叶片向下旋转的侧面上。在优选实施方案中，第二腔室位于垂直地或接近垂直地高于入口端(或多个端口)并且尽可能靠近入口端(或多个端口)。这样最小化输送管线(或多条管线)的长度。垂直定向还允许输送管线(或多条管线)为垂直的或主要地为垂直的。这允许重力辅助的转移并降低管线阻塞的风险。
聚合物颗粒在高压、反应性气体填充的连续气相聚合反应器之间的转移优选地使用以交替工序和/或以重叠工序操作的两组平行的第一和第二腔室来进行。聚合物颗粒可经由如上所述将每个第二腔室连接到下游反应器上的一个或多个入口端的一条或多条输送管线从每个第二腔室转移到下游反应器中。
在该实施方案中，来自相应第二腔室的入口端可位于第二反应器上的类似纵向位置。特别是，这是优选的，使得经由任一个第二腔室进入第二反应器的聚合物在第二反应器中具有相似的停留时间。
在一个实施方案中，入口端可位于沿第二反应器的相同纵向长度处。然而，最优选的是，从第二腔室到下游反应器的入口端相对于彼此沿反应器的长度纵向定向。例如，这更易于允许来自两个第二腔室的入口端可位于反应器壁中高于自由表面的高度处和搅拌器叶片向下旋转的侧面上，这也是优选的。优选的是在这种情况下入口端之间的距离最小化，使得经由每个端口转移的聚合物颗粒在反应器水平长度上的类似位置进入，从而提供更均匀的停留时间。入口端优选地位于彼此的3m以内。
最优选地，第二腔室可制造成具有偏心锥形底部并且背靠背安装。这允许相应第二腔室的出口位于靠近在一起，并助于将相应的入口端以彼此相距最小距离安装到第二反应器，同时也最小化到下游反应器的输送管线的长度。(特别是其助于最小化从腔室到入口端/第二反应器的输送管线的长度，并允许入口端靠近在一起同时保持输送管线垂直或主要地垂直，如已描述的。)第二腔室可如US 6069212中关于“输送腔室”一般地描述的。优选地，本发明中的第二腔室包括在一侧的垂直侧壁(这使得其能够背靠背放置)和倾斜的对侧。更优选地倾斜的对侧使得相对于垂直侧测量的锥角等于或大于10°，优选地等于或大于15°。在一个优选实施方案中，相对于垂直侧测量的锥角小于约20°，比如从15°到多达20°。在另一个优选实施方案中，相对于垂直侧测量的锥角大于20°，比如从大于20°到多达30°，更优选地至少22°，和最优选地22°-25°。最优选地倾斜的对侧使得相对于垂直侧测量的锥角在15°-22.5°之间。
根据本发明方法优选地使用两个串联布置的气相聚合反应器进行，其中在每个聚合反应器的圆柱形部分中含有聚合物的亚流化颗粒床。反应器可具有立式或卧式布置(“定向”)的旋转轴。最优选地反应器具有卧式布置的旋转轴。反应器一般地具有相同尺寸并且具有相同的标称尺寸，比如长度和直径，尽管反应器也可具有不同尺寸。在旋转轴为水平的情况下，上游反应器的旋转轴可布置在与下游反应器的旋转轴相同、更低或更高的高度处。
根据本发明的聚合方法如图1图解所示，其使用两个卧式反应器来制造例如丙烯的均聚物、例如丙烯和乙烯的无规共聚物和/或例如丙烯和乙烯的抗冲共聚物。
图1显示气相聚合***的一个实施方案，其使用两组平行的第一和第二腔室用于聚合物颗粒从上游到下游高压反应性气体填充的连续气相聚合反应器的反应器间转移，同时将每个反应器保持在独立选择的操作条件下。该***具有两个串联布置的聚合反应器，每个反应器含有机械搅拌的亚流化颗粒聚合物床，其中通过使用可易于挥发的骤冷液体的蒸发冷却去除至少一部分聚合热，基本上全部反应器废气再循环。
在图1中，其中发生聚合的上游和下游容器分别为卧式圆柱形反应器101和201，其含有例如聚丙烯颗粒。每个卧式聚合反应器的反应体积作为一系列若干剧烈搅动的部分来操作，以提供在不同温度和/或不同聚合物生产速率下操作反应器不同部分的可能性。聚合在所有反应部分中进行，以形成分布于整个反应器中的颗粒聚合物床。反应器101和反应器201两者中的聚合物水平通常保持在反应器总体积的约40-80％。
在聚丙烯产生期间，反应器101一般地在约2000-2800kPa的内压和约50-约90℃范围内的温度下操作。每个部分中的聚合温度可通过包括以下的技术的组合来单独控制：剧烈搅动、通过分别借助于阀门191、193、195和197沿反应器的底部间隔开的入口175、177、179和181将蒸气再循环受控差动引入到每个部分中以及通过骤冷液体入口153、155、157和159以不同速率将惰性骤冷液体引入到每个部分中。将催化剂、助催化剂和/或改性剂体系通过沿反应器顶部间隔开的入口管道141和143引入到反应器101其前端103附近。
反应器废气通过出口183去除。一般地在气相聚合反应器中产生某些有害量的聚合物细粒。有利地，在废气冷却器/冷凝器161中冷却反应器废气之前，通过使用捕集器、过滤器、沉降器、旋风器或洗涤器或其组合，基本上去除聚合物细粒。来自废气冷却器/冷凝器161的流出物经由管道131转移到气液分离器133中。单体经由管道147从储存器(未显示)供应，并经由管道135与来自分离器133的冷凝液体合并，经由管道137至泵139的吸入口。泵139经由管道151将骤冷液体输送到骤冷液体入口153、155、157和159。
为获得所产生聚合物的期望分子量，可将氢气从储存器(未显示)经由管道145引入到分离器133中。来自分离器133的再循环气体经由管道149流向压缩机144。
聚合物固体在每个剧烈搅动的反应部分中产生。由于这种聚合物的持续产生所致，一定量的聚合产物不断地通到与反应器101的前端103相对布置的取出端。
用于聚合物颗粒从上游到下游高压反应性气体填充的连续气相聚合反应器的反应器间转移的两组平行的第一和第二腔室如图1所描绘。颗粒聚合物在交替循环期间，一般地基于时间控制从反应器101转移并进入到反应器201中。
工序例如通过短暂打开出口阀门124(或125)以从上游反应器通过位于反应器壁中低于其中聚合物的亚流化床自由表面的高度处的出口端排放一个或多个包含聚合物颗粒和反应性气体的段塞而开始，其反应性气体包含氢气，以从上游反应器中的床分离合适质量的聚合物颗粒。(瞬时)提取速率通常为排放期期间平均聚合物产生速率的至少两倍。
每个段塞通过管道126(或127)转移到第一腔室120(或121)中，第一腔室120保持在比上游反应器101中的压力低至少600kPa的压力下。有利地，第一腔室120和121分别布置在高于反应器201顶部的高度和第二腔室220和221的正上方。当排放的聚合物颗粒与反应性气体分离时，聚合物颗粒通过开放阀门228(或229)下落并收集在第二腔室220(或221)中。第二腔室的侧壁优选地垂直和/或以与垂直大于20°的角度向底部排放口倾斜。
压力的降低导致吸收单体在第二腔室220(或221)中从聚合物颗粒中脱气，并将第二腔室中反应性气体中的氢气从第二腔室移置到第一腔室。该气体与来自第一腔室的反应性气体合并，经由气体管道128(或129)和管道187再循环到上游反应器，至气体压缩机122的吸入口。来自气体压缩机122的流出物经由管道185和管道163流入到冷却器/冷凝器161中。
在脱气期之后，通过关闭阀门228(或229)使第二腔室220(或221)与第一腔室120(或121)隔离。使用加压气体将第二腔室气体压力加压至高于下游反应器的操作压力至少约7kPa。这助于聚合物颗粒从第二腔室转移到下游反应器中，同时防止在聚合物颗粒排放时气体从下游反应器回流到第二腔室中。加压气体可用于将第二腔室气体压力加压至高于下游反应器的操作压力至少约14kPa，并且更优选地至少35kPa。
最后，打开阀门224(或225)，将聚合物颗粒通过位于反应器壁中高于下游反应器中聚合物的亚流化床自由表面的高度处的入口端284(或285)从第二腔室转移到下游反应器中。
在聚丙烯产生期间，反应器201一般地在约1400kPag-约2800kPag的内压和约50-约90℃范围内的温度下操作。如在反应器101中，每个部分中的聚合温度可通过包括以下技术的组合来单独控制：剧烈搅动、通过分别借助于阀门291、293、295和297沿下游反应器201的底部间隔开的入口275、277、279和281将蒸气再循环受控差动引入到每个部分中以及通过骤冷液体入口253、255、257和259以不同速率将惰性骤冷液体引入到每个部分中。由于高度活性的催化剂、助催化剂和/或改性剂体系已引入到反应器101中，并且其至少一部分与聚合物颗粒一起转移到反应器201中，因此通常不需要引入另外的催化剂。然而，也可将催化剂、助催化剂和/或改性剂中的一种或多种加入到第二反应器中，并且有时这可为有利的。
废气通过出口283和管道263在反应器201的下游去除。一般地，在废气冷却器/冷凝器261中冷却反应器废气之前，通过再次使用捕集器、过滤器、沉降器、旋风器或洗涤器或其组合，基本上去除聚合物细粒。来自废气冷却器/冷凝器261的流出物经由管道231转移到气液分离器233中。液体单体经由管道247从储存器(未显示)供应，并经由管道235与来自分离器233的冷凝液体合并，至泵239的吸入口。泵239经由管道251将骤冷液体输送到骤冷液体入口253、255、257和259。
单体和/或其他气体可经由管道245从储存器(未显示)引入到分离器233中。来自分离器233的再循环气体经由管道249流向压缩机244。
由于固体聚合物的持续产生所致，一定量的聚合产物不断地通到与反应器201的前端203相对布置的取出端。排放设备221在反应器201的取出端连接到排放口223。颗粒聚合产物一般地基于时间控制从反应器排放到气体膨胀袋式过滤器(未显示)。
如本文使用的，除非另外指明，否则术语“聚合”旨在包括均聚合和共聚合两者，并且术语“聚合物”旨在包括均聚物和共聚物两者。
更通常地，本发明的聚合反应可在适合于聚合工艺的温度和压力下进行。通常，温度在约0℃-约120℃的范围内，从获得良好催化剂性能和高生产速率的角度来看，约40℃-约95℃的范围为优选的。
所使用的催化剂没有特别限制，例如可选自任何已知的催化剂类型，包括铬催化剂、Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂。
以下段落描述用于含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷聚合反应器的优选催化剂。类似或备选的催化剂可用于其他合适的工艺。
待采用的催化剂或催化剂组分的量根据反应器尺寸、待聚合的单体、使用的特定催化剂以及本领域技术人员已知的其他因素的选择而变化。一般地，催化剂或催化剂组分以每克产生的聚合物约0.15-约0.015毫克催化剂范围内的量使用。
固体的基于过渡金属的高活性烯烃聚合催化剂组分的使用为本领域众所周知的，包括负载于金属氧化物、卤化物或其他盐上的这种固体组分，比如广泛描述的含镁、卤化钛基催化剂组分。已经公开了许多负载型、含镁、含钛、含有电子供体的烯烃聚合或共聚合催化剂。例如，Arzoumanidis等人，US 4,866,022，其通过引用结合至本文中，公开了一种用于形成可用于本发明的有利的α-烯烃聚合或共聚合催化剂或催化剂组分的方法。除固体、含镁、含钛催化剂组分之外，用于产生丙烯聚合物的聚合催化剂体系使用烷基铝组分，比如三乙基铝，并且一般地使用外部改性剂组分，比如如US 4,829,038中所述的硅烷化合物，其通过引用结合至本文中。
通常，最有用的催化剂为非常有活性并且基于催化剂得到高产率的那些。该类中包括由周期表第IA、IIA和IIIA族有机金属化合物组成的助催化剂和基于过渡金属化合物的催化剂。烷基铝化合物助催化剂为尤其优选的，并且可为三烷基铝或烷基卤化铝，比如二烷基氯化铝。过渡金属催化剂可为第IV族或第V族的金属化合物(比如钛或钒化合物)、第VI族的化合物(比如铬或钼氧化物)，或者可为负载于镁基载体或载体比如氧化铝、二氧化硅或二氧化硅-氧化铝上的以上催化剂之一。
优选的催化剂和助催化剂为高产率催化剂。“高产率”意指催化剂和助催化剂的残留物不必以单独的“去灰化”过程从聚合产物中去除。这种催化剂的产率一般地超过5000克聚合物/克催化剂，并且优选地超过15,000克聚合物/克催化剂。
尽管可采用多种多样的有机金属体系或固体催化剂用于将烯烃，特别是丙烯聚合为固体聚合物，但经常优选的是使用催化剂，其包括烷基铝和卤化钛，优选地三烷基铝比如三乙基铝和氯化钛的组合，其中烷基各自具有1-12个碳原子。最优选的催化剂体系为三烷基铝和氯化钛络合物的混合物。
可用作上述助催化剂体系的外部改性剂的有机电子供体为含有氧、硅、氮、硫和/或磷的有机化合物。这种化合物包括有机酸、有机酸酐、有机酸酯、醇、醚、醛、酮、硅烷、胺、胺氧化物、酰胺、硫醇、各种磷酸酯和酰胺等。也可使用有机电子供体的混合物。
具体的有机酸和酯为苯甲酸、卤代苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸及其烷基酯，其中烷基含有1-6个碳原子，比如氯苯甲酸甲酯、苯甲酸丁酯、苯甲酸异丁酯、茴香酸甲酯、茴香酸乙酯、对甲苯甲酸甲酯、苯甲酸己酯和苯甲酸环己酯，和邻苯二甲酸二异丁酯，因为它们在活性和立体特异性方面给出良好结果并且使用方便。
上述助催化剂体系有利地和优选地含有脂族或芳族硅烷外部改性剂。一般地，在本发明方法中用作外部改性剂的硅烷为二异丙基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷、二叔丁基二甲氧基硅烷、叔丁基三甲氧基硅烷、二异戊基二甲氧基硅烷、二叔戊基二甲氧基硅烷、二新戊基二甲氧基硅烷、新戊基三甲氧基硅烷、异丁基异丙基二甲氧基硅烷、异丁基叔丁基二甲氧基硅烷和异丙基叔丁基二甲氧基硅烷以及二对甲苯基二甲氧基硅烷。优选地，用作外部改性剂的硅烷为二异丙基二甲氧基硅烷或二异丁基二甲氧基硅烷。
上述硅烷以助催化剂中的金属与硅烷的摩尔比在约1，优选地约3至约50，优选地至约30的范围内存在于本发明方法中采用的催化剂体系中。
因此，用于α-烯烃聚合或共聚合的典型催化剂体系通过将下文所述的负载型含钛催化剂或催化剂组分和作为催化剂的上述烷基铝化合物与上述硅烷组合在一起而形成。一般地，这种催化剂体系中有用的铝与钛原子比为约10-约500，并且优选地为约30-约400，比如约50-约150。这种催化剂体系中典型的铝与硅烷化合物的摩尔比为约1.5-约50，比如约3-约30。
尤其有用的含钛催化剂组分负载于任选地与作为内部改性剂的电子供体化合物组合的烃不溶性含镁化合物上。这种负载型含钛烯烃聚合催化剂组分一般地通过使卤化钛(IV)、含镁化合物和任选地有机电子供体化合物反应而形成。任选地，这种负载型含钛反应产物可通过粉碎或用另外的电子供体或路易斯酸种类进行进一步化学处理来进一步处理或改性。
合适的含镁化合物包括卤化镁；卤化镁比如氯化镁或溴化镁与有机化合物比如醇或有机酸酯或与第I-III族金属的有机金属化合物的反应产物；镁醇化物；或烷基镁。
以上列出的可能的固体催化剂组分仅说明可用于本发明且本领域已知的许多可能的固体、含镁、卤化钛基、烃不溶性催化剂组分。
可用于制备固体含钛催化剂组分的钛(IV)化合物为卤化钛和每醇化物基团具有1-约20个碳原子的卤代醇化物。如果需要的话，可采用钛化合物的混合物。优选的钛化合物为卤化物和每醇化物基团具有1-约8个碳原子的卤代醇化物。这种化合物的实例包括TiCl4、TiBr4、Ti(OCH3)Cl3、Ti(OC2H5)Cl3、Ti(OC4H9)Cl3、Ti(OC6H5)Cl3、Ti(OC6H13)Br3、Ti(OC8H17)Cl3、Ti(OCH3)2Br2、Ti(OC2H5)Cl2、Ti(OC6H13)2Cl2、Ti(OC8H17)2Br2、Ti(OCH3)3Br、Ti(OC2H5)3Cl、Ti(OC4H9)3Cl、Ti(OC6H13)3Br和Ti(OC8H17)3Cl。四卤化钛，特别是四氯化钛(TiCl4)为最优选的。
可在制备立体特异性负载型含钛催化剂组分中多次用作内部改性剂的有机电子供体可为含有一个或多个氧、氮、硫和磷原子的有机化合物。这种化合物包括有机酸、有机酸酯、醇、醚、醛、酮、胺、胺氧化物、酰胺、硫醇和各种亚磷酸酯及酰胺等。如果需要的话，可使用有机电子供体的混合物。有用的含氧电子供体化合物的具体实例包括有机酸和酯。有用的有机酸含有1-约20个碳原子和1-约4个羧基。
作为内部改性剂的优选的钛组分电子供体化合物包括芳族酸的酯。优选的有机电子供体为芳族单-和二羧酸以及卤素、羟基、氧代、烷基、烷氧基、芳基和芳氧基取代的芳族单-和二羧酸的C1-C6烷基酯。在它们当中，其中烷基含有1-6个碳原子的苯甲酸和卤代苯甲酸的烷基酯，比如苯甲酸甲酯、溴代苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、氯代苯甲酸乙酯、溴代苯甲酸乙酯、苯甲酸丁酯、苯甲酸异丁酯、苯甲酸己酯和苯甲酸环己酯为优选。其他优选的酯包括对茴香酸乙酯和对甲苯甲酸甲酯。尤其优选的芳族酯为其中烷基含有约2-约10个碳原子的邻苯二甲酸二烷基酯。优选的邻苯二甲酸酯的实例为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸乙基丁基酯、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二正丁酯。
可在固体催化剂组分的制备中用作内部改性剂的电子供体组分以约0.001-约1.0摩尔/克钛原子，并且优选地约0.005-约0.9摩尔/克原子范围内的量使用。当该比率在约0.01-约0.8摩尔/克钛原子的范围内时获得最佳结果。
尽管不是必需的，但如本文所述制备的固体反应产物可在聚合之前与至少一种液体路易斯酸接触。根据本发明有用的这种路易斯酸为在处理温度下为液体并具有足够高的路易斯酸度以从上述固体反应产物的表面去除杂质比如未反应的起始材料和粘附不良的化合物的材料。优选的路易斯酸包括在高达约170℃的温度下处于液态的第III-V族金属的卤化物。这种材料的具体实例包括BCl3、AlBr3、TiCl4、TiBr4、SiCl4、GeCl4、SnCl4、PCl3和SbCl5。优选的路易斯酸为TiCl4和SiCl4。如果需要的话，可采用路易斯酸的混合物。这种路易斯酸可在相容性稀释剂中使用。
Claims (20)
1.一种用于单体聚合，借以将聚合物颗粒从上游聚合反应器中转移的方法，其方法包括：
(a)从所述上游反应器排放包含聚合物颗粒和反应性气体的混合物，其反应性气体包含氢气，
(b)将所述聚合物颗粒和反应性气体转移到第一腔室中，第一腔室在转移期间与第二腔室开放连通，使得所述聚合物颗粒穿过第一腔室进入到第二腔室中，并且其中
i)第二腔室处于比所述上游反应器的操作压力低至少600kPa的压力，
ii)第二腔室的体积小于或等于第一腔室的体积，和
iii)进行聚合物颗粒的转移直至在第二腔室中收集到具有至少为所述第二腔室体积的50％的沉降体积的一定体积的聚合物颗粒，
(c)在完成将所述聚合物颗粒转移到第二腔室之后，将第一和第二腔室保持处于开放连通时间段t，和
(d)随后将第二腔室与第一腔室隔离，并将所述聚合物颗粒从第二腔室转移到下游容器中。
2.根据权利要求1的方法，其中所述上游聚合反应器为气相聚合反应器，并且尤其为含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷聚合反应器或为气相流化床聚合反应器。
3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中所述下游反应器为下游聚合反应器。
4.根据权利要求3的方法，其中所述上游和下游反应器两者均为气相聚合反应器，并且尤其是其中以下任一种：
i)所述上游和下游反应器两者为含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷聚合反应器，
ii)所述上游和下游反应器两者为气相流化床聚合反应器，或
iii)所述上游反应器为含有聚合物的亚流化颗粒床的骤冷聚合反应器和所述下游反应器为气相流化床反应器。
5.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中提供至少两组平行的第一腔室和第二腔室，并且其中在至少一组中根据步骤(b)转移聚合物和反应性气体的同时，可在至少一个其他组中对先前转移的聚合物颗粒进行步骤(c)和(d)。
6.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中所述包含聚合物颗粒和反应性气体的混合物不连续地从所述上游反应器中排放。
7.根据权利要求6的方法，其中步骤(a)和(b)多次进行，同时保持第一腔室与第二腔室开放连通以在第二腔室中收集到具有至少为所述第二腔室体积的50％的沉降体积的一定体积的聚合物固体。
8.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中进行聚合物颗粒的转移直至在第二腔室中收集到具有至少为所述第二腔室体积的70％，比如至少为所述第二腔室体积的80％，并且最优选地至少为所述第二腔室体积的90％的沉降体积的一定体积的聚合物颗粒。
9.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中在完成所述聚合物颗粒的转移之后，第二腔室中的压力在700kPag-1500kPag的范围内。
10.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中第二腔室的体积小于或等于所述第一腔室体积的20％。
11.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中所述时间段t足以使所述聚合物颗粒脱气相当于所述第二腔室中聚合物颗粒间隙体积的一定体积的吸收单体。
12.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中所述时间段t为至少1秒，比如至少10秒，并且优选地为至少30秒。
13.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中所述步骤(d)中的转移为由于重力所致或由重力辅助。
14.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中所述步骤(d)中的转移通过将第二腔室加压至高于所述下游容器中的压力至少7kPa的压力来进行。
15.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中在上游和下游高压骤冷聚合反应器之间进行所述聚合物颗粒的转移，每个反应器均含有聚合物的亚流化颗粒床，并且其中所述聚合物颗粒经由将第二腔室连接到所述下游反应器上的一个或多个入口端的一条或多条输送管线从第二腔室转移到下游反应器中，其一个或多个入口端位于反应器壁中高于其中聚合物的亚流化床自由表面的高度处，并且优选地其中所述一个或多个入口端位于反应器壁中高于所述自由表面的高度处和搅拌器叶片向下旋转的侧面上。
16.根据权利要求15的方法，其中所述聚合物颗粒的转移使用两组或更多组平行的第一腔室和第二腔室进行，其中聚合物颗粒经由将第二腔室连接到所述下游反应器上的一个或多个入口端的一条或多条输送管线从每个第二腔室转移到所述下游反应器中，并且其中所述用于每组第一腔室和第二腔室的一个或多个入口端相对于彼此沿所述反应器的长度纵向定向。
17.根据权利要求16的方法，其中第二腔室制造成具有偏心锥形底部并且背靠背安装，以助于将所述入口端以彼此相距最小距离安装到所述反应器，同时最小化所述到下游反应器的输送管线的长度。
18.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中所述来自上游反应器的反应性气体包含丙烯和氢气。
19.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中所述上游反应器中的单体主要地包含丙烯，并且特别是其中所述上游反应器中的气相组成包含少于10mol％的乙烯，比如少于5mol％的乙烯，并且更优选地所述待在上游反应器中聚合的单体基本上不含乙烯。
20.根据前述权利要求中任何一项的方法，其中所述下游容器为下游聚合反应器，并且待在所述下游反应器中聚合的单体包含丙烯，任选地具有乙烯或其他共聚单体。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/099973 | 2020-11-17 | ||
| US17/099,973 US11608392B2 (en) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Polymerization process |
| GB2019701.8 | 2020-12-14 | ||
| PCT/US2021/058769 WO2022108804A1 (en) | 2020-11-17 | 2021-11-10 | Process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116964114A true CN116964114A (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=81588284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202180076912.5A Pending CN116964114A (zh) | 2020-11-17 | 2021-11-10 | 方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11608392B2 (zh) |
| CN (1) | CN116964114A (zh) |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3971768A (en) | 1974-12-16 | 1976-07-27 | Standard Oil Company (Indiana) | Vapor phase reactor off-gas recycle system for use in the vapor state polymerization of monomers |
| US3957448A (en) | 1974-12-16 | 1976-05-18 | Standard Oil Company | Divided horizontal reactor for the vapor phase polymerization of monomers at different hydrogen levels |
| US3965083A (en) | 1974-12-16 | 1976-06-22 | Standard Oil Company | Process for the vapor phase polymerization of monomers in a horizontal, quench-cooled, stirred-bed reactor using essentially total off-gas recycle and melt finishing |
| US4866022A (en) | 1984-03-23 | 1989-09-12 | Amoco Corporation | Olefin polymerization catalyst |
| FR2577558B1 (fr) | 1985-02-19 | 1987-03-06 | Bp Chimie Sa | Polymerisation en plusieurs etapes d'alpha-olefines en phase gazeuse |
| US4829038A (en) | 1986-06-17 | 1989-05-09 | Amoco Corporation | Alpha-olefin polymerization catalyst system including an advantageous modifier component |
| CA2212285C (en) | 1996-01-05 | 2007-02-13 | Bp Chemicals Limited | Start-up control method for a fluidized-bed polymerization process |
| EP0824117B1 (en) | 1996-08-13 | 2002-12-11 | BP Chemicals Limited | Polymerisation process |
| US6069212A (en) | 1996-08-20 | 2000-05-30 | Bp Amoco Corporation | Transfer of polymer particles between vapor phase polymerization reactors containing quench-cooled subfluidized particulate beds of polymerized monomer |
| ID23510A (id) | 1997-06-27 | 2000-04-27 | Bp Chem Int Ltd | Proses polimerisasi |
| GB0315618D0 (en) | 2003-07-03 | 2003-08-13 | Solvay | Process for treating a polyolefin discharged from an olefin polymerization reactor |
| WO2018108620A1 (en) * | 2016-12-12 | 2018-06-21 | Sabic Global Technologies B.V. | Improved process and system for vapor phase polymerization of olefin monomers |
-
2020
- 2020-11-17 US US17/099,973 patent/US11608392B2/en active Active
-
2021
- 2021-11-10 CN CN202180076912.5A patent/CN116964114A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11608392B2 (en) | 2023-03-21 |
| US20220153882A1 (en) | 2022-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2142471C1 (ru) | НЕПРЕРЫВНЫЙ СПОСОБ ГАЗОФАЗНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ α-ОЛЕФИНОВ | |
| EP0574821B1 (en) | Process and apparatus for the gas-phase polymerization of olefins | |
| US7504464B2 (en) | Process for control of polymer fines in a gas-phase polymerization | |
| JP5457833B2 (ja) | オレフィンの重合のための多段階プロセス | |
| JP2010539307A (ja) | オレフィンを重合するための多段階プロセス | |
| EP0163916B1 (en) | Processor for producing olefin polymers | |
| JP3883581B2 (ja) | 気相重合反応器間のポリマー粒子の移送 | |
| JPS6366323B2 (zh) | ||
| US6645901B2 (en) | Prepolymerization catalyst for use in gas phase polymerization of olefins and process for producing the same | |
| US5084429A (en) | Catalysts for polymerization of olefins | |
| EP0728772A1 (en) | Process for polymerising olefin in gas phase | |
| EP3532506A1 (en) | Process for start-up of a multizone circulating reactor | |
| US11608392B2 (en) | Polymerization process | |
| JP5577219B2 (ja) | プロピレン重合反応装置及びプロピレン系重合体の製造方法 | |
| WO2022108804A1 (en) | Process | |
| KR860001170B1 (ko) | α-올레핀 중합체의 제조방법 | |
| JPH027329B2 (zh) | ||
| JPS59124911A (ja) | ポリプロピレンの製造方法 | |
| JPH0354125B2 (zh) | ||
| JP2647694B2 (ja) | 分枝α‐オレフィン系重合体の製造方法 | |
| WO2007034847A1 (ja) | オレフィン重合体の製造方法 | |
| JPH1060039A (ja) | オレフィン重合用触媒組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |