[发明专利]干燥聚合物的方法和设备

说明书

干燥聚合物的方法和设备。通过惰性气体的方式干燥聚合物颗粒的设备包括：第一干燥室，其置于第一分布板之上，具有环形形状，其中通过惰性气体的第一物流保持聚合物在流化状态下；第二干燥室，其包含在所述第一干燥室之内运行且在所述第一分布板下面向下伸出的管状体。

本申请是分案申请，其母案是申请日为2007年12月12日、申请号为200780048753.8、发明名称为“干燥聚合物的方法和设备”的申请。

技术领域

本发明涉及用于干燥聚合物颗粒的方法和设备，具有高效率和低停留时间。

特别地，本发明涉及用于在烯烃聚合用聚合装置的后处理部分中干燥聚合物颗粒的方法和设备。

背景技术

Ziegler-Natta型且、最近茂金属型的高活性和高选择性催化剂的使用导致在工业规模的工艺上的广泛使用，其中在固体催化剂的存在下在液相或气相中进行聚合。Ziegler-Natta催化剂包含基于过渡金属化合物如四氯化钛的固体催化组分，和作为催化剂活化剂的有机金属化合物如烷基铝化合物。

聚合不同烯烃的一些反应可以通过Ziegler-Natta催化剂进行催化，由此制得均聚物、共聚物或三元共聚物。所获的聚合物含有催化剂组分的残余物、一定量的未反应的单体和其它挥发性化合物。

另外，在气相中进行烯烃聚合时，惰性气体如丙烷、异丁烷、异戊烷或其它饱和脂肪烃的存在，其主要作用是有助于在反应器内驱散聚合反应中产生的热量。甚至这些低挥发性的烷烃可以保持包裹和溶解于聚烯烃颗粒之中。

出于安全、经济和生态原因，存在对于从制得的聚烯烃中除去未反应的(共聚)单体、有机化合物和较低挥发性的烷烃的需求。所有这些化合物构成对环境的负荷，其中一些能够在大气氧的存在下形成爆炸性混合物。未反应的单体还存在聚合反应器之外不可控的残余聚合反应延长的风险。另外，从聚合物中除去未反应的单体容许它们的回收并循环到聚合反应器中，由此节省了原材料的消耗。

对于获得高品质聚合物颗粒以进行挤出和造粒，以及由于聚合物之中这些化合物的存在要求下游工艺更高的安全预防，也必须从聚合物中除去上述挥发性化合物。一些催化剂组分可以与空气、水和添加剂反应，以及剧烈反应，形成有害化合物，且可能影响所获聚合物产品的气味和颜色。

已知一些方法用于利用氮气和／或蒸汽处理聚合物以从反应器排出的聚合物颗粒中除去未反应的单体和其它挥发性化合物。

例如，US4,731,438教导了通过使用N2和水的物流处理聚合物的方法，其中洗提剂基本上是N2，同时水也具有钝化催化剂残留物的作用。在立式容器的顶部引入聚合物，由此形成在柱塞流情形下通过容器下降的聚合物床。将含有水的氮气流进料到立式容器的底部。通过严格控制容器内部的操作条件和湿度，能够在聚合物床内建立和保持湿度锋面：该湿度锋面之下载气中的水浓度近似等于其入口值，同时在其之上，载气实际上无水。这种方法的缺点是，通过氮气的方式汽提未反应的单体的动力学极低，使得处理要求聚合物在容器内的长停留时间，且由此，应使用非常庞大的容器。

US4,314,053和EP0341540也公开了在其中用富含蒸汽的N2流处理聚合物的方法，用量使得汽提剂基本上是氮气。除了低的气体动力学和跟着发生的高停留时间之外，上述方法的局限和缺陷产生于将低分子量单体与氮气分离时的困难，使得在聚合装置的单体回收部分中需要复杂、庞大且昂贵的设备。由此，未反应单体的回收和循环到聚合反应器，变得昂贵且复杂。另外，在高沸点未反应单体(如1-丁烯、1-己烯、亚乙基-降冰片烯)的情形下，动力学甚至更低，且由此前述问题恶化。另一缺陷产生于如下事实：延长的处理时间使上述方法并不适用于粘性聚合物的后处理，即存在团聚的高趋势，其将导致容器内聚合物块的形成。