[发明专利]聚合物物流输送

说明书

本申请是申请号为200980122650.0，申请日为2009年4月15日，发明名称为“聚合物物流输送”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于改进聚合物（特别是烯烃聚合物）脱气的设备。

背景技术

通常在催化剂和/或稀释剂存在下的其中烯烃单体和任选烯烃共聚单体发生聚合的烯烃聚合是公知的。将聚合物连同反应物和惰性烃一起从聚合反应器中取出。出于经济、安全和环境原因需要回收反应物和烃，且用于实现其的许多方法是本领域已知的。这些方法通常包括在包含聚合物的物流已经从聚合反应器取出(withdraw)之后对其进行减压和脱挥发。在用高度吸收的或游离液态烃内含物将聚合物从反应器取出的方法中，对挥发的要求最大。这些是其中烃高度吸收的生成具有显著低密度组分或无定形相的聚合物的方法常见的，和/或其中聚合物在液态烃(反应性或惰性)存在下产生的方法常见的。

商业规模工厂的最大能力这些年来稳定地提高，且随着生产速率提高，工艺的任何部分中不可靠性的潜在成本压力也明显提高，不仅影响聚合物装置本身，而且影响上游和下游装置。同时，增长的操作经历导致操作中从反应器取出的聚合物渐增的高固体浓度(负载)。浆料聚合装置中固体浓度的提高已经由于例如由较高的反应器功率要求实现的提高的循环速度而典型地得以实现，如EP 432555和EP 891990所例示。固体负载的该提高是合意的，因为其对于固定的反应器体积提高反应器停留时间，并且还降低下游稀释剂处理和再循环要求。但是，产物在高固体负载下的输送更成问题，且需要仔细的设计和操作实践以避免聚合物结垢和堵塞问题，这在较低固体负载下不会经历。

在对从聚合反应器取出的聚合物物流减压和脱挥发过程期间，以及由于所述过程，聚合物的温度降低。公知的是，脱挥发和解吸聚合物的方法通过将聚合物保持在尽可能高的温度明显增强。因此，在浆料方法中，在聚合反应器和聚合物物流减压(脱气)容器之间的输送线路(transfer line)通常被加热。作为典型方法的例子，在WO 04/031245和WO 05/044871中，起自回路聚合反应器的输出(take-off)线路包括包含引出(draw-off)浆料的闪蒸线路(flashline)，由提供有经加热流体如低压水蒸气的导管围绕以向所述浆料提供间接加热。但是，也公知的是输送的聚合物的粘着性和其对聚集和/或结垢输送线路和容器的敏感性通常随着提高的温度和降低的速度而提高，且结垢或聚集的问题随着如上所述的现在使用的输送系统中提高的固体负载变得更加显著。结果，需要起自聚合反应器的输送线路的仔细设计从而实现充分的加热以帮助脱挥发而没有固态聚合物结垢或聚集的风险。

聚合物物流的脱挥发引起物流的液相蒸发，导致输送线路中的体积增加以及随之物流速度的提高。但是，如果所述速度变得过高，其可能超过音速(在介质中的音速)，导致流动瓦解。另一方面，如果起始速度太低，则存在增加的如上所述的固态聚合物结垢或聚集的风险。

进一步的考量是在大工厂中，输送线路不得不很长以便能够进行充分的加热，且长度可能足够大从而影响工厂的空间规划。这能够产生各种问题，例如工厂中硬件设备的覆盖区(footprint)和线路内部的条件控制。通常，必须加热显著比例的输送线路长度以满足热量输入要求。因此要理解的是，确保聚合物物流以所需温度和压力并伴随着最低结垢/聚集到达脱气容器是重要的技术挑战。

GB 2157701A公开了方法，其中聚合物浆料从高压区域经由管道排放到低压区域，所述管道由多个加热器围绕，并且其可在流动方向提高直径。浆料的常见入口速度是3-20m/s，且常见出口速度是14-150m/s。通过调节沿着管道向下的压降，通过加入附加的稀释剂并将其蒸发和任选还通过改变操作中加热器的数目以便调节蒸气量，从而控制浆料的流动。没有提及结垢或与其相关的任何问题。

本发明寻求在聚合物从所述反应器输送至脱气容器期间优化其加热并同时最小化结垢的风险。我们已经发现，这能够在不将附加稀释剂或其它烃加入含聚合物物流(polymer-containing)的情况下完成。

发明内容