專利名稱：減少聚合反應(yīng)器結(jié)垢的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及聚烯烴的生產(chǎn)，更具體地涉及減少和/或防止聚烯 烴反應(yīng)器中的結(jié)垢。
背景技術(shù)：
這一部分打算將可能涉及以下描述和/或要求保護(hù)的本發(fā)明的各
方面的現(xiàn)有技術(shù)方面介紹給讀者。據(jù)認(rèn)為這一討論有助于為讀者提供
背景信息，以利于更好地理解本發(fā)明的各方面。因此，應(yīng)當(dāng)理解這些
論述是基于這一點(diǎn)來閱讀的，而不是作為對現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。
隨著化學(xué)和石化技術(shù)發(fā)展，這些技術(shù)的產(chǎn)品在社會(huì)上日益流行。
特別地，隨著將簡單的分子結(jié)構(gòu)單元鍵合成較長鏈(或聚合物)的技術(shù) 的發(fā)展，典型地各種塑料形式的聚合物產(chǎn)品，正日益引入到各種日常 物品中。例如聚烯烴聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯及其共聚物用于零 售和藥品包裝、食品和飲料包裝(如果汁和蘇打瓶子)、家用容器(如桶 和盒子)、家用物品(如家電、家具、地毯和玩具)、機(jī)動(dòng)車組件、管子、 管道和各種其它消費(fèi)與工業(yè)產(chǎn)品。
正如根據(jù)以上應(yīng)用列舉可以得出的，聚烯烴結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)勢是它 通常對與它接觸的物品或產(chǎn)品以及與環(huán)境條件不具有反應(yīng)性。這一性 能允許聚烯烴產(chǎn)品用于許多住宅、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用，其中包括食品和 飲料儲存和運(yùn)輸、消費(fèi)電子、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸和車輛結(jié)構(gòu)。聚烯烴的多種 家庭、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)化成了對原料聚烯烴的大量需求，所述原料 聚烯烴可擠出、注射、吹塑或其它方式成型為最終可消費(fèi)的產(chǎn)品或組 件。
8典型地通過石化設(shè)備大批量生產(chǎn)原料聚烯烴，所述石化設(shè)備可獲 得充當(dāng)待生產(chǎn)的聚烯烴的分子結(jié)構(gòu)單元的單體如乙烯。聚合反應(yīng)本身 是放熱的或者產(chǎn)熱的，且典型地在其中可調(diào)節(jié)溫度和壓力以產(chǎn)生具有 所需性能的聚烯烴的密閉系統(tǒng)中進(jìn)行。
但在一些情況下，例如當(dāng)在反應(yīng)器壁上形成聚合產(chǎn)品時(shí)或者當(dāng)產(chǎn) 品不能維持淤漿形式時(shí)，聚烯烴反應(yīng)器可能結(jié)垢。這種結(jié)垢可導(dǎo)致傳 熱損失，這種傳熱損失例如因循環(huán)下降或者在換熱器界面處的效率下 降所致，這可損害或者完全否定在反應(yīng)器內(nèi)維持所需溫度的能力。反 應(yīng)器結(jié)垢也可導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)容物的循環(huán)下降和/或?qū)е路磻?yīng)器流出物 中所需固體百分?jǐn)?shù)(按體積或重量來測量)的變化。反應(yīng)器結(jié)垢可導(dǎo)致 一定程度偏離所希望的反應(yīng)條件，在該反應(yīng)器結(jié)垢過程中產(chǎn)生的聚合
物產(chǎn)品可能不符合所希望的規(guī)格；也就是說，產(chǎn)品可能是"不合格，， 的。在極端或者失控的結(jié)垢狀態(tài)下，可能完全喪失對反應(yīng)的控制，且 反應(yīng)器可被聚合物堵塞，從而需要1-3周進(jìn)行清除，在這段時(shí)間內(nèi)可 能不能操作反應(yīng)器。
由于各種不同因素可能發(fā)生反應(yīng)器結(jié)垢，這取決于聚合體系和環(huán) 境的類型。根據(jù)反應(yīng)器結(jié)垢的類型，存在這種結(jié)垢的外部指示可包括 偏離設(shè)定的反應(yīng)溫度或者增加的對維持設(shè)定溫度值的冷卻劑體系的需 求。類似地，冷卻劑入口溫度和反應(yīng)器溫度之間的溫差增加可能是一 些類型的反應(yīng)器結(jié)垢的指示，例如干擾通過反應(yīng)器壁傳熱的那些結(jié)垢。 結(jié)垢的另一外部指示可以是當(dāng)泵試圖維持在反應(yīng)器內(nèi)足以保持聚合物 和催化劑顆粒懸浮的速度或者試圖補(bǔ)償流路的限制或妨礙時(shí)增加的發(fā) 動(dòng)機(jī)負(fù)載。類似地，可在泵處觀察到高的壓差，該高的壓差可指示存 在一定的結(jié)垢。
例如當(dāng)反應(yīng)器溫度高于"結(jié)垢曲線"時(shí)，可發(fā)生共聚物的結(jié)垢， 其中所述"結(jié)垢曲線"描述了產(chǎn)生具有所需密度的聚烯烴的合適的反 應(yīng)器溫度范圍。這一偏離可導(dǎo)致聚合物顆粒溶脹和增加的顆粒聚集成 較大顆粒的傾向，這兩種情況均可增加反應(yīng)器內(nèi)的聚合物體積。較高 體積百分?jǐn)?shù)的固體可導(dǎo)致聚合物的移動(dòng)床而不是淤漿，這將減少循環(huán)流量。為了補(bǔ)償，反應(yīng)器循環(huán)泵必需更費(fèi)力地工作以推進(jìn)流體和顆粒，
從而導(dǎo)致高的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)栽和高的壓差即AP。
類似地，可出現(xiàn)被稱為"固體結(jié)垢，，的條件，其中反應(yīng)物和產(chǎn)物 在反應(yīng)器內(nèi)的循環(huán)被中斷或者劣化。例如當(dāng)反應(yīng)器固體和乙烯濃度太 高時(shí)，可形成大的聚合物顆粒，所述聚合物顆粒可堵塞連續(xù)的采出閥 門或其它出口閥門或管道。大的聚合物顆粒也可以在反應(yīng)器內(nèi)從淤漿 中沉降出來，它們可能限制淤漿的流動(dòng)。此外，大的聚合物顆粒增加 了反應(yīng)器內(nèi)固體的體積百分?jǐn)?shù)，從而增加了淤漿的流動(dòng)阻力，當(dāng)反應(yīng) 器循環(huán)泵補(bǔ)償增加的阻力時(shí)，導(dǎo)致相應(yīng)的高的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和高的△ P。
聚合物微粒即"微粒，，的增加也可導(dǎo)致形成污垢。特別地，微粒 數(shù)量的增加會(huì)由于粒狀物表面積的相應(yīng)增加而增加淤漿的粘度。為了 補(bǔ)償粘度的增加，反應(yīng)器循環(huán)泵必需更費(fèi)力地工作，從而導(dǎo)致更高的 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和AP。在這些情況下，若泵無法補(bǔ)償，則可能損害通過反 應(yīng)器壁的傳熱和/或聚合物顆?？赡軓挠贊{中沉降出來。
根據(jù)反應(yīng)環(huán)境，可能出現(xiàn)的另一類結(jié)垢是靜電結(jié)垢。靜電結(jié)垢典 型地與通過靜電附著在反應(yīng)器壁上的微粒和/或催化劑有關(guān)。在微粒內(nèi) 的催化劑顆粒和催化劑有助于沿著反應(yīng)器壁的聚合，從而導(dǎo)致在反應(yīng) 器壁上生長的聚合物膜或?qū)印．?dāng)聚合物層生長時(shí)，它減少從反應(yīng)器到 反應(yīng)器冷卻劑的傳熱。源于聚合物層的傳熱損失可能導(dǎo)致降低入口處 維持所需生產(chǎn)流量的冷卻劑溫度。結(jié)果，在冷卻劑入口溫度和反應(yīng)器 溫度之間的溫差即差幅可能增加。此外，聚合物層限制淤漿沿著反應(yīng) 器壁的流動(dòng)，從而導(dǎo)致在循環(huán)泵處增加的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和厶P。
正如可能預(yù)期的，可通過以上所提到的部分或全部因素來指示反 應(yīng)器結(jié)垢。例如傳熱速率下降、溫差增加、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加和/或厶P 增加可指示反應(yīng)器結(jié)垢的存在或進(jìn)展。響應(yīng)這些指示，典型地要求快 速響應(yīng)，以再次獲得對反應(yīng)的控制。根據(jù)結(jié)垢情況，這種響應(yīng)可包括 調(diào)節(jié)反應(yīng)器溫度、增加稀釋劑(如異丁烷)的添加流量、減少單體的添 加流量、添加抗靜電劑和/或減少催化劑的添加流量。若不可能再次獲 得對反應(yīng)的控制，則可能必須停止或者減慢反應(yīng)以防止反應(yīng)器被聚合物堵塞。
鑒于通過可獲得的結(jié)垢指示可能提供的響應(yīng)時(shí)間有限，可能希望 防止結(jié)垢進(jìn)展。替代地，在不可能消除結(jié)垢的程度上，可能希望提供 更多即將發(fā)生的結(jié)垢的報(bào)警，以便可使用不太劇烈的響應(yīng)來對付所述 結(jié)垢。


閱讀下述詳細(xì)說明并參考附圖之后，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可變得更明顯，
其中
圖l描述了按照本發(fā)明技術(shù)的環(huán)形淤漿反應(yīng)器；
圖2的表作為催化劑尺寸的函數(shù)描述了絨毛尺寸范圍；
圖3描述了按本發(fā)明技術(shù)一個(gè)方面的包括長的流動(dòng)過渡部分的聚 烯烴反應(yīng)器片段的剖視圖4描述了按本發(fā)明技術(shù)一個(gè)方面的包括主流分流器的聚烯烴反 應(yīng)器片段的剖視圖5描述了按本發(fā)明技術(shù)一個(gè)方面的包括多個(gè)葉輪的聚烯烴反應(yīng) 器片段的剖視圖6描述了按本發(fā)明技術(shù)的一個(gè)方面，基于在局部反應(yīng)器熱點(diǎn)處 獲得的溫度測量結(jié)果，為手動(dòng)溫度控制而構(gòu)造的環(huán)形淤漿反應(yīng)器；
圖7描述了按本發(fā)明技術(shù)的一個(gè)方面，基于在局部反應(yīng)器熱點(diǎn)處 獲得的溫度測量結(jié)果，為自動(dòng)溫度控制而構(gòu)造的環(huán)形淤漿反應(yīng)器；
圖8的圖線描述了根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的雙蹤周期圖線；
圖9描述了按本發(fā)明技術(shù)的一個(gè)方面，為手動(dòng)響應(yīng)統(tǒng)計(jì)導(dǎo)出的預(yù) 期結(jié)垢指示而構(gòu)造的環(huán)形淤漿反應(yīng)器；
圖IO描述了按本發(fā)明技術(shù)的一個(gè)方面，為自動(dòng)響應(yīng)統(tǒng)計(jì)導(dǎo)出的預(yù) 期結(jié)垢指示而構(gòu)造的環(huán)形淤漿反應(yīng)器；
圖11的方框圖描述了按本發(fā)明技術(shù)的一個(gè)方面在聚合反應(yīng)器內(nèi) 產(chǎn)生的聚烯烴的后處理中的步驟。
具體實(shí)施例方式
以下將描述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施方案。在努力提供這些實(shí)施方案的簡潔描述過程中，在說明書中沒有描述實(shí)際實(shí)施方式的所 有特征。應(yīng)當(dāng)理解，在任何這種實(shí)際實(shí)施方式的進(jìn)展過程中，如同在 任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中一樣，必需作出許多實(shí)施方式的專門決定以實(shí) 現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，例如與系統(tǒng)有關(guān)和商業(yè)有關(guān)的限制兼容，這種 限制從一個(gè)實(shí)施方案到另一個(gè)實(shí)施方案可能是變化的。此外，應(yīng)當(dāng)理
解，這種開發(fā)努力可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，但對于由本發(fā)明公開受益的 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，將是設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)的常規(guī)任務(wù)。
的結(jié)祐。特別地，最初討論了^過控制^合物粒;i和/或k過基;高溫 讀數(shù)控制聚合反應(yīng)來防止反應(yīng)器結(jié)垢。另外，討論了使用統(tǒng)計(jì)方法， 例如周期圖線，檢測即將發(fā)生的反應(yīng)器結(jié)垢。被檢測后，則可使用相 對微小的調(diào)節(jié)，來防止這種即將發(fā)生的反應(yīng)器結(jié)垢。統(tǒng)計(jì)方法也可用 于評價(jià)催化劑的結(jié)垢傾向。
本發(fā)明技術(shù)可結(jié)合各種聚合反應(yīng)來實(shí)施，例如可在不同類型的聚 合反應(yīng)器內(nèi)實(shí)施。實(shí)施聚合反應(yīng)的例舉的反應(yīng)器是如圖1所述的環(huán)形
淤漿反應(yīng)器IO，它可用于聚合聚乙烯和其它聚烯烴。為了簡單起見，
此處討論環(huán)形淤漿反應(yīng)器io，但要理解，本發(fā)明的技術(shù)可用于易于受 結(jié)垢影響的其它類型的聚合反應(yīng)器，例如沸騰液體池和氣相反應(yīng)器。 實(shí)際上，任何類型的聚合反應(yīng)或反應(yīng)器均可受益于本發(fā)明技術(shù)。
關(guān)于圖1，描述了例舉的環(huán)形淤漿反應(yīng)器IO和冷卻劑系統(tǒng)12。冷 卻劑系統(tǒng)12經(jīng)反應(yīng)器夾套14從環(huán)形反應(yīng)器10中除去熱量。環(huán)形反應(yīng) 器10通常由通過光滑彎頭或者彎管連接的管段組成?？墒褂梅磻?yīng)器 10在淤漿條件下進(jìn)行聚烯烴聚合，其中在流體介質(zhì)中形成聚烯經(jīng)如聚 乙烯的不溶性顆粒并作為淤漿懸浮直到被除去。流體介質(zhì)可包括稀釋 劑(如異丁烷)、乙烯、共聚單體(如己烯)、共催化劑、分子量控制劑 以及在聚合反應(yīng)之前或者之中加入到反應(yīng)器內(nèi)部的任何其它所希望的 共反應(yīng)物或添加劑。同樣，可將粒狀催化劑加入到反應(yīng)器10中并懸浮 在流體介質(zhì)內(nèi)，以引發(fā)或維持所希望的聚合反應(yīng)。催化劑可以是聚合 所存在的單體的任何合適的催化劑。這種催化劑的實(shí)例是在氧化硅載體上的含有六價(jià)鉻(或Cr")的氧化鉻，其可用于聚合乙烯單體。
動(dòng)力裝置如泵16在反應(yīng)器10內(nèi)循環(huán)流體淤漿。例如泵16可以是 具有布置在反應(yīng)器10內(nèi)部的泵葉輪18的在線軸流泵，以便在流體介 質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生湍流混合區(qū)。葉輪也可在保持固體粒狀物例如催化劑或聚烯 烴產(chǎn)品懸浮在流體介質(zhì)內(nèi)的足夠速度下，輔助推進(jìn)流體介質(zhì)通過反應(yīng) 器的閉合環(huán)管，正如箭頭所示。例如在生產(chǎn)聚乙烯的環(huán)形淤漿反應(yīng)器 內(nèi)，30-40英尺/秒的循環(huán)速度通常足以作為淤漿維持聚合物產(chǎn)品和催 化劑的懸浮液。葉輪18可通過發(fā)動(dòng)機(jī)20或者其它動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)。
可選擇在反應(yīng)器10內(nèi)的反應(yīng)條件，以促進(jìn)所希望的聚合度和所希 望的反應(yīng)速度，同時(shí)保持溫度低于聚合物產(chǎn)品可能溶解的溫度。由于 聚合反應(yīng)的放熱性質(zhì)，可在閉合的環(huán)管系統(tǒng)周圍提供冷卻夾套14。冷 卻流體可視需要在冷卻夾套14內(nèi)循環(huán)，以除去所生成的熱量并維持溫 度在所需范圍內(nèi)，例如對聚乙烯為150-250。F(65-12rC)。
當(dāng)在反應(yīng)器10內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)，單體(和若存在的共聚單體) 聚合，形成在反應(yīng)溫度下基本上不溶于流體介質(zhì)的聚合物，從而在介 質(zhì)內(nèi)形成固體粒狀物的淤漿。然后可從反應(yīng)器10中，例如通過沉降管 腿或者連續(xù)引出裝置22，取出固體聚烯烴粒狀物。在下游處理中，可 從淤漿中提取由反應(yīng)器IO排放的聚烯烴并最終形成為個(gè)人、商業(yè)和/ 或工業(yè)用途的部件或產(chǎn) 品。
通過保持溫度、壓力、固體的重量百分?jǐn)?shù)、固體的體積百分?jǐn)?shù)和 其它反應(yīng)條件在所希望范圍內(nèi)，并通過使用合適的聚合催化劑，通過 反應(yīng)器IO生產(chǎn)的聚烯烴可具有所希望性能。但如前所述，可能發(fā)生有 效限制或損害反應(yīng)器條件例如溫度、淤漿循環(huán)流量和/或淤漿內(nèi)固體百 分?jǐn)?shù)(以重量或體積計(jì))控制的各類反應(yīng)器結(jié)垢。若沒有被防止或者得 到解決，這種反應(yīng)器結(jié)垢可導(dǎo)致不希望的經(jīng)濟(jì)和商業(yè)結(jié)果，例如不合 格的產(chǎn)品和/或反應(yīng)器停工。
防止結(jié)垢聚合物粒度
例如固體污垢可能源于在淤漿混合物內(nèi)存在大的聚合物顆粒。特 別地，較大的聚合物顆粒要求較大的淤漿速度以保持懸浮。無法維持足夠的淤漿速度使得較大的聚合物顆粒從淤漿中沉降出來，從而導(dǎo)致
固體結(jié)垢。因此，形成較大顆粒的傾向?qū)⑾拗品磻?yīng)器io的固體攜帶能
力，這反過來限制反應(yīng)器io的最終生產(chǎn)能力。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)理解，增加反應(yīng)器10的固體攜帶能力還會(huì)增加在較高的空間-時(shí) 間產(chǎn)率下操作反應(yīng)器io的能力，這通過對于每加侖反應(yīng)器容積來說每
小時(shí)產(chǎn)生的以磅為單位的聚合物產(chǎn)品或者等價(jià)的措施來測量。這種空
間-時(shí)間產(chǎn)率的增加與減少的反應(yīng)器結(jié)垢發(fā)生可導(dǎo)致在反應(yīng)器10中增
加的聚烯烴產(chǎn)量和總產(chǎn)量。
因此，為了增加反應(yīng)器IO的固體攜帶能力，可能希望生產(chǎn)所需尺
寸范圍的聚合物顆粒，以便聚合物顆粒更可能保持懸浮，從而使得可
在反應(yīng)器10內(nèi)獲得較大的固體重量百分?jǐn)?shù)。例如Englehard LynxlOO 催化劑可用于在反應(yīng)器內(nèi)獲得較高的固體含量而沒有誘發(fā)結(jié)垢(與使 用Davidson 969 MS Chrome催化劑生產(chǎn)的那些聚合物顆粒相比， Englehard Lynx 100催化劑平均產(chǎn)生較小的聚合物顆粒)。在這一實(shí) 例中，與利用969 MS催化劑生產(chǎn)的相當(dāng)?shù)木酆衔镱w粒相比，利用Lynx IOO催化劑生產(chǎn)的聚合物顆?？稍诟叩墓腆w含量下循環(huán)。
所希望的粒度范圍可根據(jù)聚合物產(chǎn)品和反應(yīng)條件而變化。在一個(gè) 實(shí)施方案中，為了在反應(yīng)條件如參考圖1所述的那些條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán) 形淤漿反應(yīng)器內(nèi)維持合適的淤漿條件，小于1%重量的聚合物顆粒大于 1500|u。在另一實(shí)施方案中，小于5%重量的聚合物顆粒大于1000)4 。 在又一實(shí)施方案中，小于0. 1。/。重量的聚合物顆粒大于1500 m和/或小 于0. 5%重量的聚合物顆粒大于1000 ju 。
在另一極端情況下，為了避免與微粒數(shù)量過多有關(guān)的問題，小于 5%重量的聚合物顆粒小于100 m ，和在另一實(shí)施方案中，小于o. 5%重 量的聚合物顆粒小于100 m 。此外，在又一實(shí)施方案中，大于70%重量 的聚合物顆粒介于300-500 ju ,和在附加的實(shí)施方案中，大于80%重量 的聚合物顆粒介于300-500 m 。在又一實(shí)施方案中，大于90%重量的聚 合物顆粒介于300-500 u 。
可通過多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)具有這些優(yōu)選粒度分布的聚合物顆粒的生產(chǎn)。例如可使用由于催化劑尺寸、形狀、反應(yīng)性表面積或其它催化劑 活性特征產(chǎn)生所需粒度范圍的顆粒的催化劑。特別地，通過催化劑產(chǎn) 生的聚合物顆粒的尺寸通常與催化劑顆粒的尺寸成比例變化，也就是
說，較小的催化劑通常產(chǎn)生較小的聚合物顆粒。圖2提供了這一實(shí)例， 其中提供的表格比較了不同尺寸催化劑的聚合物粒度。由圖2的表可 看出，不同尺寸的聚合物顆粒的重量百分?jǐn)?shù)隨催化劑而變化，且通常 對應(yīng)于催化劑的粒度。例如在所提供的實(shí)施例中，25ju的EP30X催化
劑沒有產(chǎn)生可測量量的大于1190m的聚合物顆粒，這與較大的催化劑 不同。類似地，小于100 ju的催化劑產(chǎn)生小于5%重量的大于1000 ju的 聚合物顆粒，而100/j的催化劑產(chǎn)生大于5%重量的大于lOOOu的聚合 物顆粒。盡管催化劑的尺寸可能是決定聚合物粒度的一個(gè)因素，但其 它因素，例如形態(tài)、活性位點(diǎn)的可獲得性等也可能對利用給定催化劑 產(chǎn)生的聚合物粒度范圍有貢獻(xiàn)。
替代地，可使用粗糙的反應(yīng)器壁，這典型地通過均方根(RMS)粗糙 度來測量。特別地，據(jù)認(rèn)為平均聚合物粒度與反應(yīng)器的摩擦系數(shù)有關(guān)， 所述摩擦系數(shù)是反應(yīng)器壁24的粗糙度的函數(shù)。例如相對光滑的反應(yīng)器 壁24，例如RMS小于或等于63的反應(yīng)器壁，在沿著反應(yīng)器壁24以30-40 英尺/秒移動(dòng)的淤漿內(nèi)不會(huì)與RMS介于63-250的反應(yīng)器壁24以相同的 程度破壞或者磨擦聚合物顆粒。類似地，與具有較低RMS的反應(yīng)器壁 相比，RMS為大于或等于250的反應(yīng)器壁24可導(dǎo)致平均聚合物粒度甚 至更大的下降。結(jié)果，在具有更粗糙的反應(yīng)器壁24的反應(yīng)器10內(nèi)， 在類似的淤漿移動(dòng)條件下，平均聚合物粒度可能更小。因此減少平均 聚合物粒度的一種可能是通過機(jī)械處理反應(yīng)器壁24以增加RMS或者通 過使反應(yīng)器壁24不光滑而使用粗糙的反應(yīng)器壁。
類似地，可調(diào)節(jié)泵16和/或其環(huán)境，以便有助于生產(chǎn)較小的聚合 物顆粒。例如通?？蓛?yōu)選聚合物顆粒在快速移動(dòng)的葉輪尖端附近而不 是在比較緩慢移動(dòng)的輪轂(hub)附近處通過，以便最大化由葉輪葉片引 起的聚合物顆粒磨損。這一點(diǎn)可通過多種方式來實(shí)現(xiàn)，例如通過使用 具有較短葉輪葉片和/或較大葉輪輪轂的葉輪18來實(shí)現(xiàn)，該葉輪18更可能使懸浮顆粒在比較快速移動(dòng)的葉輪尖端附近而不是靠近輪穀在 葉輪葉片的比較緩慢移動(dòng)的部分處通過。此外，若使用可在主反應(yīng)器
環(huán)管的直徑內(nèi)旋轉(zhuǎn)的葉輪18，則可避免使用具有較大直徑的擴(kuò)張式流 動(dòng)過渡構(gòu)件。
使用這種擴(kuò)張式流動(dòng)過渡構(gòu)件可能是不希望的，因?yàn)榇藭r(shí)比較致 密的聚合物顆?？赡懿荒芊稚⒌娇焖僖苿?dòng)的葉輪尖端位于其中的過渡 構(gòu)件周邊，相反它可繼續(xù)通過靠近輪轂處比較緩慢移動(dòng)的葉輪部分位 于其中的過渡構(gòu)件的中心。特別地，這種擴(kuò)張式過渡構(gòu)件通常長約2 英尺，而反應(yīng)器內(nèi)容物典型地以約37英尺/秒循環(huán)。由于相對于循環(huán) 速度過渡構(gòu)件不足，因此比較致密的聚合物顆粒在到達(dá)過渡構(gòu)件終端 之前可具有約1/20秒朝過渡構(gòu)件周邊分散。
圖3所示的一個(gè)替代方案是當(dāng)希望使用比主反應(yīng)器直徑大的葉輪 18時(shí)，引入長的流動(dòng)過渡構(gòu)件26。例如所描述的長的流動(dòng)過渡構(gòu)件 26的長度為10英尺。由于長的流動(dòng)過渡構(gòu)件26的長度較大，因此比 較致密的聚合物顆粒更可能朝長的流動(dòng)過渡構(gòu)件26的周邊分散，其中 它們可以被較快移動(dòng)的葉輪尖端磨損。盡管圖3描述了 IO英尺長的流 動(dòng)過渡構(gòu)件26，但該長度可以變化，其中一個(gè)實(shí)施方案包括長度介于 10英尺和20英尺之間的長的流動(dòng)過渡構(gòu)件26。但一般地，確定長的 流動(dòng)過渡構(gòu)件26的尺寸，以允許比較致密的聚合物顆粒圍繞葉輪18 分散，而不是由慣性攜帶通過葉輪18的中心部分。
替代地，可使用結(jié)合了對應(yīng)于葉輪輪轂30確定尺寸并設(shè)置的流體 分流器28的過渡構(gòu)件，以導(dǎo)引聚合物顆粒朝向葉輪葉片的尖端，正如 圖4所示。正如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的，也可使用其它技術(shù) 使淤漿流分流至葉片18周圍的周邊，在此較快移動(dòng)的葉輪尖端可磨損 聚合物顆粒，以維持較小的平均聚合物粒度。
類似地，可使用專門的葉輪設(shè)計(jì)，例如對聚合物顆粒具有更嚴(yán)重 影響的設(shè)計(jì)，以增加聚合物顆粒的磨損。替代地，可在較高速度下操 作泵16，通過葉輪18來增加聚合物顆粒的磨損。另外，也可使用多 級泵或者多個(gè)泵，例如圖5所描述的雙葉輪18,以增加由葉輪18提供的聚合物顆粒的總磨損。
防止結(jié)垢溫度控制
盡管前述討論可用于防止基于大的聚合物粒度導(dǎo)致的固體結(jié)垢， 但可出現(xiàn)其中基于反應(yīng)溫度的聚合反應(yīng)控制失敗或受損的其它類型的 結(jié)垢，例如共聚物結(jié)垢。例如在如上討論的共聚物結(jié)祐中，在結(jié)塘曲 線外部的反應(yīng)器溫度可導(dǎo)致增加的絨毛顆粒體積，即聚合物顆?？赡?溶脹。當(dāng)共聚物結(jié)垢繼續(xù)時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)聚合物的體積可繼續(xù)增加到超 出反應(yīng)器的循環(huán)能力，從而導(dǎo)致增加泵16的負(fù)載，并潛在地導(dǎo)致泵 16不能維持淤漿條件。
可減少這種共聚物結(jié)垢的可能性或防止這種共聚物結(jié)垢的一種技 術(shù)是，測量在反應(yīng)器10內(nèi)在局部熱點(diǎn)32處的反應(yīng)器溫度，并基于熱 點(diǎn)32之一，例如最熱的點(diǎn)，或者基于所測量的溫度的主要傾向的量度， 例如所測量的熱點(diǎn)的部分或全部的平均值、中值或模式來控制反應(yīng)。 替代地，可計(jì)算并更新在熱點(diǎn)32處測量的溫度的積分函數(shù)，并基于該 積分值維持控制。
可作為冷卻劑進(jìn)料位置34和單體進(jìn)料位置36的函數(shù)，確定反應(yīng) 器10的局部熱點(diǎn)32。例如在所描述的圖1的8管腿反應(yīng)器中，可存 在四個(gè)局部熱點(diǎn)32,每一對冷卻夾套14對應(yīng)一個(gè)。特別地，若反應(yīng)
冷卻夾套14交替冷卻，則可預(yù)期在其中淤漿流出被用過的冷卻劑冷卻 的反應(yīng)器管腿和其中淤漿進(jìn)入被新鮮冷卻劑冷卻的下一反應(yīng)器管腿之 間存在局部熱點(diǎn)32。在一個(gè)實(shí)施方案中，熱點(diǎn)32典型地就在一般未 被冷卻的180度彎頭之后的一對垂直的反應(yīng)器管腿的頂部。在反應(yīng)器 10內(nèi)，局部熱點(diǎn)32可達(dá)到足夠高的溫度以引起聚合物顆粒溶脹，從 而可能導(dǎo)致如上所述的共聚物結(jié)垢。
可基于在局部熱點(diǎn)32處測量的一個(gè)或多個(gè)溫度，或者基于在局部 熱點(diǎn)32處測量的部分或全部溫度值導(dǎo)出的數(shù)值，例如平均值、中值或 者積分值，通過控制反應(yīng)器溫度來減少共聚物結(jié)垢的可能性。所導(dǎo)出 的數(shù)值或者所測量的溫度可與一個(gè)或多個(gè)閾值例如設(shè)定溫度、在給定壓力下結(jié)垢曲線的上限、或者由可指示不希望溫度的結(jié)垢曲線導(dǎo)出的 溫度相比較。
基于這一比較，可調(diào)節(jié)冷卻劑系統(tǒng)12的操作，以維持所希望的反 應(yīng)器溫度。例如若在局部熱點(diǎn)32處測量的反應(yīng)器溫度太高，則冷卻劑 系統(tǒng)12可使用更冷的冷卻劑或者可增加冷卻劑泵送通過冷卻夾套14 的流量。可手動(dòng)例如由操作者調(diào)節(jié)加入到系統(tǒng)中的新鮮冷卻劑或者調(diào) 節(jié)控制通過夾套14的冷卻劑流量的一個(gè)或多個(gè)閥門，而調(diào)節(jié)冷卻劑系 統(tǒng)12的操作。替代地，可以按自動(dòng)方式例如由控制加入到冷卻劑系統(tǒng) 12的新鮮冷卻劑或者控制通過夾套14的操作的冷卻劑流量的閥門自 動(dòng)操作，而調(diào)節(jié)冷卻劑系統(tǒng)的操作。
按照這一方式，直接或者通過導(dǎo)出值基于反應(yīng)器10內(nèi)的最高溫度 控制反應(yīng)器的溫度。這種控制有助于防止反應(yīng)器溫度的局部升高，這 種局部升溫可導(dǎo)致聚合物顆粒溶脹和與這種溶脹有關(guān)的結(jié)垢。
此外，若在一對反應(yīng)器管腿內(nèi)的最熱點(diǎn)處控制溫度，則反應(yīng)器溫 度控制系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間縮短。特別地，對于從反應(yīng)器熱點(diǎn)開始控制反 應(yīng)器溫度擾動(dòng)的冷卻劑系統(tǒng)12來說，這種擾動(dòng)必需與淤漿一起行進(jìn)到 溫度控制點(diǎn)并被檢測到。然后控制器動(dòng)作輸送更冷或者更多的冷卻劑 到反應(yīng)器10。更換后的冷卻劑然后必需從冷卻劑交換器行進(jìn)到反應(yīng)器 10中，進(jìn)入反應(yīng)器夾套14并到達(dá)熱點(diǎn)，以校正這種擾動(dòng)。通過測量 和控制反應(yīng)器熱點(diǎn)32處的反應(yīng)器溫度，冷卻劑系統(tǒng)12響應(yīng)所需時(shí)間 縮短，且可更快速控制溫度擾動(dòng)。
例如如圖6所示，在一個(gè)實(shí)施方式中，可在每一個(gè)局部熱點(diǎn)32 處如利用熱敏電阻40或者熱電偶監(jiān)測溫度。在圖6所示的手動(dòng)實(shí)施方 式中，熱敏電阻40測得的溫度42可以可一見化顯示，例如在監(jiān)測器44 或者測量儀表上顯示，供操作者檢查。跨過溫度控制闊值46的溫度 42可促使操作者調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件，例如進(jìn)入冷卻夾套14的 冷卻劑溫度、冷卻劑循環(huán)流量、催化劑添加流量和/或單體添加流量。 按照這一方式控制反應(yīng)器溫度，以便在反應(yīng)器10內(nèi)的最熱點(diǎn)保持在與 所需產(chǎn)品有關(guān)的結(jié)垢曲線以內(nèi)，從而防止或減少聚合物溶脹的發(fā)生，而所述聚合物溶脹可能導(dǎo)致共聚物結(jié)垢。
例如在一個(gè)實(shí)施方案中，可通過增加冷卻劑系統(tǒng)12內(nèi)新鮮冷卻劑 的百分?jǐn)?shù)或者通過增加通過冷卻夾套14的冷卻劑流量，而降低反應(yīng)器 溫度。這種增加可通過調(diào)節(jié)在冷卻劑供應(yīng)50和冷卻劑系統(tǒng)12之間的 冷卻劑供應(yīng)閥48或者通過調(diào)節(jié)提供冷卻劑流到一個(gè)或多個(gè)冷卻夾套 14的冷卻劑流量閥52來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過由閥門控制 電路或者閥門控制線路，例如可能存在于操作者工作站54上的那些， 例如適當(dāng)構(gòu)造的通用或者專門目的的計(jì)算機(jī)生成的電信號，實(shí)現(xiàn)冷卻 劑供應(yīng)閥48和/或冷卻劑流量閥52的驅(qū)動(dòng)。盡管圖6描述了在監(jiān)測和 控制反應(yīng)器溫度中所測量的溫度42的示數(shù)，但在操作者工作站54上 存在的電路或線路可處理所測量的溫度數(shù)據(jù)，以便只顯示最高的測量 溫度、顯示平均測量溫度、顯示中值測量溫度或者顯示一些其它選擇 或者導(dǎo)出的數(shù)值例如積分值以供操作者監(jiān)測。
替代地，可全部或者部分自動(dòng)化溫度控制方案。正如圖7所示， 通過位于局部熱點(diǎn)32處的熱敏電阻40測量的溫度提供給控制器56， 例如適當(dāng)構(gòu)造的通用或?qū)ｉT目的的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?？刂破?6可配有控制 電路或者可以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)控制線路，以確定所測量的溫度或由所 測量溫度導(dǎo)出的數(shù)值如平均或者中值溫度跨過溫度控制閾值。若所測 量的溫度或?qū)С龅臄?shù)值跨過閾值，則控制器56通過閥門控制電路或者 線路生成信號，所述信號如上所述調(diào)節(jié)冷卻劑供應(yīng)閥48和冷卻劑流量 閥52中一個(gè)或兩個(gè)的流量。
防止結(jié)垢早期檢測
前面的討論主要集中在通過限制聚合物粒度或者基于極端反應(yīng)器 溫度控制聚合反應(yīng)來防止或減少結(jié)垢狀態(tài)。同樣可能希望充分地事先 預(yù)測即將發(fā)生的結(jié)垢，可采取不如由正在發(fā)生的結(jié)垢恢復(fù)所要求的措 施嚴(yán)格的預(yù)防性措施。例如預(yù)測技術(shù)可利用 一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器或者反 應(yīng)特征，以在開始之前預(yù)測反應(yīng)器結(jié)垢，以便可釆取預(yù)防性措施。
一種這類技術(shù)使用反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，以預(yù)測反應(yīng)器結(jié) 垢。例如反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)如溫度、壓力、反應(yīng)物和/或催化劑的夢加流量和泵的功耗是可隨時(shí)間一直或者間隔地監(jiān)測和測量的反應(yīng)器操作條 件的實(shí)例。這種數(shù)據(jù)設(shè)定值代表被測量反應(yīng)器條件的時(shí)間序列，即該 數(shù)據(jù)設(shè)定值包括代表在已知或固定時(shí)刻的測量條件的數(shù)據(jù)點(diǎn)?？煞治?數(shù)據(jù)的時(shí)間序列，以檢測數(shù)據(jù)內(nèi)的趨勢或模式，所述趨勢或模式使得 可預(yù)測將來的條件，例如將來的反應(yīng)器操作條件。
例如可使用分析這一類型的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的周期圖線技術(shù)，以評 價(jià)這組時(shí)間序列數(shù)據(jù)的隨機(jī)性，從而確定在數(shù)據(jù)內(nèi)是否存在實(shí)際上非 隨機(jī)即周期性的分量。這一周期圖線技術(shù)假設(shè)所討論的時(shí)間序列數(shù)據(jù) 組實(shí)際上由不同頻率的正弦和余弦波組成?；谶@一假設(shè)，可使用周 期圖線技術(shù)檢測并估計(jì)包埋在數(shù)據(jù)噪音內(nèi)的正弦分量的振幅，或者確 認(rèn)在時(shí)間序列數(shù)據(jù)內(nèi)未知頻率的周期性分量。此外，可使用周期圖線 分析估計(jì)已知頻率的正弦分量例如已確認(rèn)的周期性分量的振幅即"峰 值"。按照這一方式，可在時(shí)間序列數(shù)據(jù)的噪音中確認(rèn)周期性分量， 例如反應(yīng)器泵的功率，并可以確定已確認(rèn)的周期性分量各自的頻率和 振幅并作圖。然后可使用周期性分量內(nèi)的趨勢評價(jià)反應(yīng)器的操作條件 用于目前或?qū)砀信d趣的事件，例如反應(yīng)器結(jié)垢。
例如可使用以下列出的方程式或者它們的計(jì)算等價(jià)值，進(jìn)行反應(yīng) 器操作數(shù)據(jù)例如泵功率的周期圖線分析。對于奇數(shù)個(gè)時(shí)間測量值，測
量值個(gè)數(shù)N等于2q+l并可擬合Fourier序列模型
(1) Z, = "0 + + 吣
其中cit=cos(2 7Tfit)， sit=sin (2 tt fit)，和其中f>i/N,它是基本 頻率1/N的第i次諧函數(shù)，以便系數(shù)ct。和(oti， Pi)的最小二乘估計(jì)值是
a0 =z
(2) a,=H>"
20于是各周期圖線包括q- (N-l) /2值 (3) +6,2) ''=l，2，...，g
其中I(fi)是在頻率fi下的強(qiáng)度即振幅。當(dāng)N為偶數(shù)時(shí)，觀察次 數(shù)N等于2q，且對于i-l，2，…，(q-l)來說，采用如上所述的方程式(l)、 (2)和(3)。但對于i-q來說，
和
(5) /(/ ) = /(0.5) = 7^2.
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，最高頻率為0. 5次循環(huán)/時(shí)間間隔，這 是因?yàn)樽钚〉臅r(shí)間段為兩個(gè)時(shí)間間隔。
因此，如以上以方程式(1)-(5)數(shù)學(xué)描述的，若一組時(shí)間序列數(shù)據(jù)
是不含有規(guī)則的正弦分量的隨機(jī)數(shù)據(jù)，則每一分量I (f i)將具有相同的
期望值，且實(shí)際值分布在具有兩個(gè)自由度的x2分布內(nèi)。但若該組時(shí) 間序列數(shù)據(jù)含有頻率為fi的規(guī)則正弦分量，則I(fi)的值將在fi處或 者其附近增大(inflate)。因此可使用x 2分布的統(tǒng)計(jì)偏差來發(fā)現(xiàn)時(shí)間 序列數(shù)據(jù)中周期性分量的存在并估計(jì)其頻率和振幅。本領(lǐng)域的技術(shù)人 員將理解，可通過統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算機(jī)程序如StatGraphics或者通過更通 用的應(yīng)用如為執(zhí)行合適的算法而構(gòu)造的電子制表軟件程序，進(jìn)行以上 所述的數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)操作?？稍跒榉治鰰r(shí)間序列數(shù)據(jù)而構(gòu)造的通用或者 專門目的的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行這種計(jì)算機(jī)化的執(zhí)行操作。
可按照這一方式分析的一類時(shí)間序列數(shù)據(jù)是反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)。特 別地，反應(yīng)器循環(huán)泵功率可能是令人感興趣的，這是因?yàn)楸霉β试黾?常常是反應(yīng)器結(jié)垢的指示。因此，泵功率的周期性分量的趨勢可用于 預(yù)測反應(yīng)器條件例如結(jié)垢。特別地， 一般在正常操作過程中監(jiān)測泵功 率(單位千瓦)，從而提供已有的時(shí)間序列組以供分析。另外，泵功率可在設(shè)定的時(shí)間間隔處例如在5秒的時(shí)間間隔處測量，且是相對而言 沒有諸如數(shù)據(jù)發(fā)散之類問題的獨(dú)立量度。其它反應(yīng)器數(shù)據(jù)例如反應(yīng)器 密度和/或壓力也可用于預(yù)測反應(yīng)器結(jié)垢。
盡管可使用各種其它反應(yīng)器測量值，但為了闡述目的，此處將討 論基于泵的千瓦測量值的實(shí)施例。例如現(xiàn)參考圖8，提供描述泵功率 測量值的周期圖線分析結(jié)果的圖表。正如圖8所述，泵功率測量值的 周期圖線分析確認(rèn)了在出現(xiàn)結(jié)垢之前泵功率數(shù)據(jù)的兩個(gè)不同的周期性 分量。如上所述確定第一周期性分量具有約22. 5秒的周期，同時(shí)確定 第二周期性分量具有45. 4秒的周期?；谶@些頻率，確定在半小時(shí)的 時(shí)間間隔內(nèi)周期性分量的強(qiáng)度并隨時(shí)間作圖，以形成圖8的圖表，其 中第一和第二周期性分量分別用第一跡線60和第二跡線62表示。盡 管不能確定第一和第二周期性分量代表什么，但一種可能性是它們代 表因反應(yīng)器的流體力學(xué)引起的泵功率振蕩，為 一種有時(shí)稱為密度波的 現(xiàn)象。
如上所述，在出現(xiàn)結(jié)垢之前觀察到第二跡線62的存在。特別地， 要注意第一跡線60和第二跡線62的交叉點(diǎn)64預(yù)測反應(yīng)器結(jié)垢，且典 型地在這一交叉64的數(shù)小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)結(jié)垢。實(shí)際上，在檢查所記錄的泵 功率數(shù)據(jù)過程中，可以提前至少3小時(shí)和提前最多18小時(shí)預(yù)測結(jié)垢。 由于通過交叉點(diǎn)64提供事先報(bào)警，可采取操作避免結(jié)垢或最小化其嚴(yán) 重性，例如減少反應(yīng)器固體和/或添加抗靜電劑。例如在觀察到交叉點(diǎn) 事件64之后，減少反應(yīng)器固體0. 5-1. 0。/?？煞乐菇Y(jié)垢或降低其嚴(yán)重性。 盡管在泵功率數(shù)據(jù)的分析中觀察到的交叉點(diǎn)事件64代表結(jié)垢的一種 可能的預(yù)測指示，但可在其它反應(yīng)器事件之前或者結(jié)合分析其它類型 的反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)如溫度、壓力、反應(yīng)物和催化劑的添加流量等等， 觀察其它預(yù)測指示例如偏差、拐點(diǎn)、最大值、最小值等等。
此外，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，監(jiān)測、檢測和響應(yīng)按這一
方式確定的預(yù)測指示例如交叉點(diǎn)事件可以手動(dòng)或者自動(dòng)進(jìn)行。例如現(xiàn) 參考圖9，結(jié)合反應(yīng)器IO描述了如上所述的工作站54和顯示器44。 工作站可包括分析電路或者可被構(gòu)造以執(zhí)行進(jìn)行針對一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器操作條件如泵功率、溫度、壓力等的時(shí)間序列分析如周期圖線分析
的分析線路。分析結(jié)果66可在監(jiān)測器44上顯示以供操作者檢查。基 于所顯示的結(jié)果，若操作者決定采用校正操作，則操作者可調(diào)節(jié)反應(yīng) 器條件，例如通過增加通過引出閥68的流量來減少反應(yīng)器10內(nèi)的固 體，或者減少通過反應(yīng)器10的入口閥70的催化劑或反應(yīng)物流量。類 似地，在響應(yīng)所顯示的結(jié)果66時(shí)，操作者可以選擇增加添加劑例如抗 靜電劑通過添加劑閥門72的流量。盡管可在工作站54處通過操作者 可接近的電路或線路進(jìn)行這些閥門操作，但在一些實(shí)施方案中，操作 者也可手動(dòng)驅(qū)動(dòng)或者調(diào)節(jié)閥門68、 70和72。
替代地，監(jiān)測、檢測和響應(yīng)方案可以全部或部分自動(dòng)化。正如圖 10所述，可將泵的功率或者其它反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)提供給控制器74例 如適當(dāng)構(gòu)造的通用或者專門目的的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?？刂破?4可配有控制 電路或可執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)控制線路，以分析并評價(jià)反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的 時(shí)間序列分析如周期圖線分析的結(jié)果。若檢測到預(yù)測指示如交叉點(diǎn)事 件，則控制器74根據(jù)預(yù)先構(gòu)造的響應(yīng)調(diào)節(jié)反應(yīng)器的操作。例如若預(yù)測 到反應(yīng)器結(jié)垢，則控制器74可進(jìn)行操作，例如如上所述，通過增加固 體的引出、通過減少反應(yīng)物或催化劑的添加或者通過增加添加劑如抗 靜電劑的添加來減少反應(yīng)器固體。在一個(gè)實(shí)施方案中，閥門控制電路 或線路產(chǎn)生調(diào)節(jié)流動(dòng)固體、反應(yīng)物、催化劑和/或添加劑的信號，如上 所述。
盡管事先報(bào)警即將發(fā)生的結(jié)垢是泵功率或者其它反應(yīng)器操作條件 的周期圖線分析結(jié)果的一種用途，但也可存在其它用途。例如也可使 用周期圖線分析檢測在循環(huán)淤漿內(nèi)的局部累積或聚合物聚集體的存 在。特別地，第一跡線60的強(qiáng)度即振幅增加可表明存在這種聚集體， 而隨后強(qiáng)度下降可能是局部累積或者聚合物聚集體溶解的指示。
另外，已注意到，在泵功率周期圖線分析中與第一和第二周期性 分量有關(guān)的頻率對應(yīng)于反應(yīng)器的循環(huán)流量。這一對應(yīng)關(guān)系可提供替代 和獨(dú)立的方法用于估計(jì)反應(yīng)器的循環(huán)流量。在前面的討論中可觀察到 這一對應(yīng)關(guān)系的實(shí)例，其中測定到第二周期性分量的周期為45.4秒，這通常對應(yīng)于反應(yīng)器內(nèi)容物完成反應(yīng)器10內(nèi)的一次循環(huán)的時(shí)間。類似 地，測定到第一周期性分量的周期為22. 5秒，它通常對應(yīng)于完成1/2 循環(huán)所花費(fèi)的時(shí)間。在收集數(shù)據(jù)的另一反應(yīng)器處，觀察到第一和第二 周期性分量的周期與循環(huán)具有類似的關(guān)系，其中第一周期性分量的周 期為11. 5秒和第二周期性分量的周期為23. 5秒。
此外，盡管前面的技術(shù)可用于在聚合系統(tǒng)內(nèi)預(yù)測反應(yīng)器結(jié)垢，所 述聚合系統(tǒng)顯給出以第二跡線62繪制的第二周期性分量，但該技術(shù)也 可用于評價(jià)催化劑的結(jié)垢敏感性。特別地，已經(jīng)觀察到，當(dāng)通過周期 圖線分析來分析使用不容易結(jié)垢的催化劑的反應(yīng)過程中獲得的泵功率 數(shù)據(jù)時(shí)，通過峰強(qiáng)度測量的第二周期性分量減少或者不存在。例如已 經(jīng)觀察到，從不同供應(yīng)商處獲得的鉻類催化劑的結(jié)垢傾向不同，其中 不容易結(jié)垢的催化劑顯示出沒有第二周期性分量或者第二周期性分量 具有小的振幅。基于這些觀察結(jié)果，可使用周期圖線分析技術(shù)針對結(jié) 垢敏感性篩選催化劑，例如針對使用不同催化劑，在泵功率的周期圖 線分析中確定第二周期性分量的存在。
盡管以上所述的周期圖線技術(shù)代表可用于由時(shí)間序列數(shù)據(jù)導(dǎo)出結(jié) 垢的預(yù)測指示的 一種統(tǒng)計(jì)分析實(shí)例，但也可使用其它統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)。 例如可使用基于光鐠和光i普密度函數(shù)的分析，由合適的時(shí)間序列數(shù)據(jù) 導(dǎo)出預(yù)測指示，并且當(dāng)基本的周期性分量隨時(shí)間變化時(shí)具有優(yōu)勢。在 這類實(shí)施方案中，光傳是自協(xié)方差函數(shù)的Fourier余弦轉(zhuǎn)換?？稍谡?在進(jìn)行的監(jiān)測器和控制方案中例如用于聚合反應(yīng)器的部分分配控制系 統(tǒng)(DCS)中執(zhí)行這些統(tǒng)計(jì)技術(shù)，其中包括周期圖線分析。這一實(shí)施方式 可分析時(shí)間序列數(shù)據(jù)例如在最后1小時(shí)內(nèi)獲得的泵功率數(shù)據(jù)的"不穩(wěn) 定區(qū)間(sliding window)"，以獲得評價(jià)預(yù)測指示如交叉點(diǎn)事件64 的統(tǒng)計(jì)分析，例如此處所述的周期圖線分析?？苫跁r(shí)間序列數(shù)據(jù)的 取樣流量按一定時(shí)間間隔例如每10分鐘更新分析。
此外，本發(fā)明的技術(shù)可用于生產(chǎn)聚乙烯、聚丙烯或其它聚烯烴的 反應(yīng)器，所有這些物質(zhì)可成形為各自的制品以供商業(yè)、住宅或工業(yè)用 途。本發(fā)明的技術(shù)也可用于各種反應(yīng)器幾何形狀，例如水平、垂直管腿、中試裝置等等。正如所預(yù)測的，對于不同的反應(yīng)器和/或?qū)τ诓煌?的催化劑系統(tǒng)來說，可得到不同的周期圖線，從而所述分析也可以不 同。但對于顯給出第二周期性分量的反應(yīng)器和/或催化劑體系來說，據(jù)
認(rèn)為諸如交叉點(diǎn)事件64之類的事件一致地表示即將發(fā)生結(jié)垢。此外， 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，取樣頻率、跡線強(qiáng)度和跡線頻率內(nèi)部 相關(guān)，以便可建議定期重新評價(jià)有關(guān)跡線點(diǎn)圖線的假設(shè)，以肯定對正 在進(jìn)行的分析的校正。 下游處理
盡管前面的討論涉及在聚合反應(yīng)器10內(nèi)生產(chǎn)聚烯烴如聚乙烯，但 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，在這一反應(yīng)器10內(nèi)生產(chǎn)的聚烯烴通常 要進(jìn)一步處理。例如現(xiàn)參考圖11，可處理干燥的聚烯烴，以在聚烯烴 回收系統(tǒng)80內(nèi)除去未反應(yīng)的反應(yīng)物和催化劑，所述聚烯烴回收系統(tǒng) 80可包括許多子系統(tǒng)，例如單體回收塔、閃蒸容器和旋風(fēng)分離器。純 化的聚烯烴通常提供給擠出系統(tǒng)82，在此聚烯經(jīng)產(chǎn)品通常被擠出，以 生產(chǎn)具有所需機(jī)械、物理和熔融特征的聚合物粒料。在擠出之前或者 之中，添加劑如UV抑制劑和過氧化物可加入到聚烯烴產(chǎn)品中，以賦予 擠出的聚合物粒料所希望的特征。
然后可輸送所得聚烯烴粒料到產(chǎn)品卸載區(qū)84,在此粒料可儲存、 與其它粒料共混和/或裝載到機(jī)動(dòng)有軌車、卡車、袋子等內(nèi)用以分配給 產(chǎn)品制造商86。在聚乙烯的情況下，輸送給產(chǎn)品制造商86的粒料可 包括低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯 (MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和增強(qiáng)聚乙烯。各種類型和等級的聚乙 烯粒料可例如以 Chev醒-Phi 1 lips Chemical Company, LP, The Woodlands, Texas ，USA的商品名Marlex⑧聚乙烯或者M(jìn)arFlexTM聚乙
烯投入市場。
聚烯烴(如聚乙烯)粒料可用于制備各種產(chǎn)品、組件、家庭物品和 其它物品，其中包括粘合劑(如熱熔粘合劑應(yīng)用)、電線和電纜、農(nóng)用 薄膜、收縮膜、拉伸膜、食品包裝膜、柔性食品包裝、奶容器、冷凍 食品包裝、廢料和罐子內(nèi)襯、雜貨袋、重負(fù)載袋子、塑料瓶、安全設(shè)備、涂料、玩具和各種容器與塑料產(chǎn)品。此外，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，聚乙烯以 外的聚烯烴例如聚丙烯可通過以下所述的方法形成所述組件與產(chǎn)品。
另外，由聚烯烴(如聚乙烯)粒料形成的產(chǎn)品與組件可由制造商86 進(jìn)一步處理并組裝用以分配和銷售給消費(fèi)者，例如消費(fèi)者88。例如可 用聚乙烯奶瓶裝奶用以分配給消費(fèi)者，或者將聚烯烴燃料罐組裝到機(jī) 動(dòng)車內(nèi)用以分配和銷售給消費(fèi)者。
為了由粒料形成最終產(chǎn)品或組件，通常對粒料進(jìn)行進(jìn)一步處理， 例如吹塑、注塑、滾塑、吹塑膜、流延膜、擠塑(如片材擠塑、管道和 波紋擠塑、涂布/層壓擠塑等)等。吹塑是生產(chǎn)中空塑料部件所使用的 一種方法，且可使用吹塑設(shè)備，例如往復(fù)式螺桿機(jī)、儲料缸式模頭機(jī) 等?？晌⒄{(diào)吹塑過程，以滿足消費(fèi)者的需要，并制造以上提及的從塑 料奶瓶到機(jī)動(dòng)車燃料罐的范圍內(nèi)的產(chǎn)品。類似地，在注塑中，可模塑 產(chǎn)品與組件以供寬范圍的應(yīng)用，其中例舉來說，包括容器、食品和化 學(xué)品包裝、玩具、機(jī)動(dòng)車、板條箱、帽和罩。
也可使用擠塑工藝。聚烯烴管道例如聚乙烯管道可由聚乙烯粒料 樹脂擠出并用于各種應(yīng)用中，這是由于其耐化學(xué)性、相對容易安裝、 耐久性、成本優(yōu)勢等導(dǎo)致的。實(shí)際上，就一些應(yīng)用例舉來說，塑料聚 乙烯管道在總水管、氣體分配、雨水和衛(wèi)生管道、內(nèi)部管路、電路管 道、電力和通信管道、冷卻水管道、井套中有很多應(yīng)用。此外，高密 度聚乙烯(HDPE)(它通常占管道所使用的聚烯烴類塑料中的最大量)堅(jiān) 韌、耐磨和具有柔性(即使在亞冷凍溫度下)。此外，HDPE管道可用于 小直徑管道和直徑最多大于8英尺的管道。 一般地，聚乙烯粒料(樹脂) 可供應(yīng)給壓力管道市場例如天然氣分配，和用于非壓力管道市場例如 管道和波紋管道。
滾塑是通過施加熱量到雙軸旋轉(zhuǎn)模具上用于形成中空部件的高 溫、低壓工藝。通常可用于這一工藝的聚乙烯粒料樹脂是在當(dāng)熔融形 成無氣泡部件時(shí)在不存在壓力下一起流動(dòng)的那些樹脂。粒料，例如一 些Mar lex HDPE和MDPE樹脂，提供這種流動(dòng)特征和寬范圍的處理區(qū)
間。此外，適合于滾塑的這些聚乙烯樹脂可顯給出所希望的低溫抗沖
26擊強(qiáng)度、良好的載荷性能和良好的紫外光(uv)穩(wěn)定性。因此，滾塑
Marlex⑤樹脂的應(yīng)用包括農(nóng)用罐、工業(yè)化學(xué)罐、便攜式儲水罐、工業(yè)
廢水容器、娛樂設(shè)備、海上產(chǎn)品和其它許多產(chǎn)品。
片材擠塑是由各種粒料38樹脂制備平坦的塑料片材的技術(shù)。通常 將相對較薄的薄膜片材熱成形為包裝應(yīng)用，例如飲料杯、食品容器、 生產(chǎn)托盤(produce tray)、嬰兒拭巾容器和人造黃油桶。聚烯烴片材 擠塑的其它市場包括利用相對較厚片材以供工業(yè)和娛樂應(yīng)用的那些， 例如卡車床內(nèi)襯、集裝箱、機(jī)動(dòng)車墊板、地下設(shè)備和船只。擠塑片材 的第三種用途例如是在土工膜中，其中將平坦的片材聚乙烯材料焊接 成大的容器系統(tǒng)以供采礦應(yīng)用和城市廢水處置。
吹塑膜工藝是用于聚乙烯的相對多變的體系。美國材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì) (The Amercian Society for Testing and Materials) (ASTM)定義為 厚度小于0.254mm (10mil)的膜。但吹塑膜工藝可產(chǎn)生厚達(dá) 0. 5mm(20mil)和更高的材料。此外，吹塑結(jié)合單層和/或多層共擠出技 術(shù)奠定了數(shù)種應(yīng)用的基礎(chǔ)工作。吹塑產(chǎn)品的有利性能例舉來說，可包 括透明度、強(qiáng)度、撕裂性、光學(xué)性能和韌度。應(yīng)用可包括食品和零售 包裝、工業(yè)包裝和非包裝應(yīng)用如農(nóng)業(yè)膜、衛(wèi)生膜等。
流延膜工藝可因快速驟冷和基本上單向取向能力而不同于吹塑膜 工藝。這些特征允許流延膜生產(chǎn)線例如在較高的生產(chǎn)速度下操作同時(shí) 產(chǎn)生有益的光學(xué)器件。在食品和零售包裝中的應(yīng)用利用這些強(qiáng)度。最 后，聚烯烴粒料也可供應(yīng)給擠出涂布和層壓工業(yè)。
盡管本發(fā)明可進(jìn)行各種改進(jìn)和替代形式，但已經(jīng)通過附圖中實(shí)施 例的方式給出了具體實(shí)施方隸，并在此進(jìn)行了詳細(xì)描述。但應(yīng)當(dāng)理解， 本發(fā)明并不打算限于所公開的特定形式。相反，本發(fā)明打算覆蓋以下 所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有改進(jìn)、等價(jià)和替代方 案。
權(quán)利要求
1. 一種操作聚合反應(yīng)器的方法，該方法包括下述步驟在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)單體和催化劑；在催化劑上聚合單體，形成多個(gè)聚合物顆粒；針對反應(yīng)器結(jié)垢預(yù)測指示的存在分析隨時(shí)間獲得的一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)；和若檢測到預(yù)測指示，則調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件包括減少反 應(yīng)器固體。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中減少反應(yīng)器固體包括增加聚合物顆粒 的引出流量、減少單體的添加流量或減少催化劑的添加流量中的至少 —個(gè)。
4. 權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件包括添加抗 靜電劑到反應(yīng)器中。
5. 權(quán)利要求l的方法，其中預(yù)測指示包括兩個(gè)跡線的交叉點(diǎn)，所 述兩個(gè)跡線代表循環(huán)單體和催化劑的泵功耗的周期性分量。
6. 權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)測指示提供大于3小時(shí)的反應(yīng)器結(jié) 垢警告。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)包括循環(huán)單體和 催化劑的泵功耗。
8. 權(quán)利要求1的方法，其中分析一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)包括進(jìn)行反 應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析。
9. 權(quán)利要求1的方法，其中分析一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)包括進(jìn)行該 組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的周期圖線分析。
10. —種制造含聚烯烴的產(chǎn)品的方法，該方法包括下述步驟 制造產(chǎn)品，所述產(chǎn)品的至少一部分包括聚烯烴，其中通過包括下述步驟的方法生產(chǎn)所述聚烯烴 在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)單體和催化劑；在催化劑上聚合單體，形成多個(gè)聚合物顆粒； 針對反應(yīng)器結(jié)垢預(yù)測指示的存在分析隨時(shí)間獲得的一組反應(yīng)器操 作數(shù)據(jù)；和若檢測到預(yù)測指示，則調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件。
11. 權(quán)利要求10的方法，其中制造步驟包括將聚烯烴模塑成所述 產(chǎn)品的聚烯烴組件。
12. 權(quán)利要求IO的方法，其中制造步驟包括將聚烯烴模塑成所述產(chǎn)品。
13. 權(quán)利要求10的方法，其中調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器條件包括減 少反應(yīng)器固體。
14. 權(quán)利要求10的方法，其中調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器條件包括添 加抗靜電劑到反應(yīng)器中。
15. 權(quán)利要求10的方法，其中分析一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)包括進(jìn)行 該組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的周期圖線分析。
16. 權(quán)利要求10的方法，其包括下述步驟 獲得聚烯烴；和處理聚烯烴。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中處理步驟包括共混、加熱、熔融、 配混、擠出、注塑、精密模塑、吹塑、形成膜和形成涂層中的至少一 種操作。
18. 權(quán)利要求16的方法，其中處理步驟包括將添加劑摻入到聚烯 爛內(nèi)的步驟。
19. 權(quán)利要求10的方法，其包括運(yùn)輸所述產(chǎn)品的步驟。
20. —種選擇催化劑的方法，其包括下述步驟使用第 一催化劑針對反應(yīng)器操作的第 一周期，獲得第 一組反應(yīng)器 操作數(shù)據(jù)；使用第二催化劑針對反應(yīng)器操作的第二周期，獲得第二組反應(yīng)器 操作數(shù)據(jù)；對第 一組和第二組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的每一組進(jìn)行周期圖線分析；針對催化劑結(jié)垢傾向的跡線指示的存在或量級評價(jià)每一周期圖線分析的圖線；和基于該評價(jià)選擇第 一催化劑和第二催化劑中的一種。
21. —種有形的可機(jī)讀介質(zhì)，其包括用于針對反應(yīng)器結(jié)垢預(yù)測指示的存在分析在化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)隨時(shí)間 獲得的 一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的代碼。
22. 權(quán)利要求21的有形的可機(jī)讀介質(zhì)，其進(jìn)一步包括 用于當(dāng)檢測到預(yù)測指示時(shí)調(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)器的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件的代碼。
23. 權(quán)利要求22的有形的可機(jī)讀介質(zhì)，其中用于調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè) 反應(yīng)條件的代碼控制至少 一個(gè)控制反應(yīng)物、催化劑或添加劑的流入量 的閥門的操作。
24. 權(quán)利要求22的有形的可機(jī)讀介質(zhì)，其中用于調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè) 反應(yīng)條件的代碼控制至少 一個(gè)控制反應(yīng)產(chǎn)物引出的閥門的操作。
25. 權(quán)利要求21的有形的可機(jī)讀介質(zhì)，其中用于分析一組反應(yīng)器 操作數(shù)據(jù)的代碼進(jìn)行該組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析。
26. 權(quán)利要求21的有形的可機(jī)讀介質(zhì)，其中用于分析一組反應(yīng)器 操作數(shù)據(jù)的代碼進(jìn)行該組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的周期圖線分析。
27. —種聚烯烴聚合反應(yīng)器，其包括 反應(yīng)器容器，該反應(yīng)器容器包括為使單體反應(yīng)物和催化劑反應(yīng)以產(chǎn)生聚烯烴產(chǎn)品而構(gòu)造的反應(yīng)器 容積；和為循環(huán)單體反應(yīng)物、催化劑和聚合物產(chǎn)品而構(gòu)造的泵；和 為針對反應(yīng)器結(jié)垢預(yù)測指示的存在分析反應(yīng)器容器中隨時(shí)間獲得 的 一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)而構(gòu)造的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
28. 權(quán)利要求27的聚烯烴聚合反應(yīng)器，其中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是控制器。
29. 權(quán)利要求27的聚烯烴聚合反應(yīng)器，其中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是操作者 工作站。
30. 權(quán)利要求27的聚烯烴聚合反應(yīng)器，其中構(gòu)造計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以便當(dāng)檢測到預(yù)測指示時(shí)調(diào)節(jié)反應(yīng)器容器的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件。
31.權(quán)利要求30的聚烯烴聚合反應(yīng)器，其中采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通 過操作至少 一 個(gè)控制進(jìn)入反應(yīng)器容器的單體、催化劑或添加劑流入量 的閥門，調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件。
32. 權(quán)利要求30的聚烯烴聚合反應(yīng)器，其中采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通 過操作控制從反應(yīng)器容器引出聚合物產(chǎn)品的閥門，調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)反 應(yīng)條件。
33. 權(quán)利要求27的聚烯烴聚合反應(yīng)器，其中構(gòu)造計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通 過進(jìn)行一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析，來分析該組反應(yīng)器操作 數(shù)據(jù)。
34. 權(quán)利要求27的聚烯烴聚合反應(yīng)器，其中構(gòu)造計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通 過進(jìn)行一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的周期圖線分析，來分析該組反應(yīng)器操作 數(shù)據(jù)。
35. —種反應(yīng)器監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其包括為針對反應(yīng)器結(jié)垢預(yù)測指示的存在分析化學(xué)反應(yīng)器中隨時(shí)間獲得 的 一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)而構(gòu)造的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
36. 權(quán)利要求35的反應(yīng)器監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是控 制器。
37. 權(quán)利要求35的反應(yīng)器監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是操 作者工作站。
38. 權(quán)利要求35的反應(yīng)器監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其中構(gòu)造計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 以便當(dāng)檢測到預(yù)測指示時(shí)調(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)器的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件。
39. 權(quán)利要求38的反應(yīng)器監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其中采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 通過操作至少 一 個(gè)控制進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)器的單體、催化劑或添加劑流入 量的閥門，調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件。
40. 權(quán)利要求38的反應(yīng)器監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其中采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 通過操作至少一個(gè)控制從化學(xué)反應(yīng)器引出聚合物產(chǎn)品的閥門，調(diào)節(jié)一 個(gè)或多個(gè)反應(yīng)條件。
41. 權(quán)利要求35的反應(yīng)器監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其中構(gòu)造計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過進(jìn)行一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析，來分析該組反應(yīng)器操 作數(shù)據(jù)。
42. 權(quán)利要求35的反應(yīng)器監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其中構(gòu)造計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 通過進(jìn)行一組反應(yīng)器操作數(shù)據(jù)的周期圖線分析，來分析該組反應(yīng)器操 作數(shù)據(jù)。
43. —種避免反應(yīng)器結(jié)垢的方法，該方法包括下述步驟 使至少一類單體在催化劑上反應(yīng)，形成通常小于1500ja的多個(gè)聚合物顆^立；和以至少40%重量的固體含量循環(huán)單體、催化劑和多個(gè)聚合物顆粒。
44. 權(quán)利要求43的方法，其中催化劑限制聚合物顆粒的尺寸到通 常小于1500 ja 。
45. 權(quán)利要求43的方法，其中催化劑的直徑通常小于40m 。
46. 權(quán)利要求43的方法，其中在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)和循環(huán)的步驟， 所述反應(yīng)器包括均方根粗糙度為62-250的反應(yīng)器壁，其通常限制多個(gè) 聚合物顆粒到小于1500 m 。
47. 權(quán)利要求43的方法，其中在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)和循環(huán)的步驟， 所述反應(yīng)器包括均方根粗糙度大于或等于250的反應(yīng)器壁，其通常限 制多個(gè)聚合物顆粒到小于1500 ju。
48. 權(quán)利要求43的方法，其中循環(huán)步驟包括借助葉輪泵送單體、 催化劑和多個(gè)聚合物顆粒的淤漿，其中構(gòu)造所述葉輪以磨損多個(gè)聚合 物顆粒，以便多個(gè)聚合物顆粒通常不超過1500 n 。
49. 權(quán)利要求43的方法，其中循環(huán)步驟包括借助在反應(yīng)器內(nèi)長的 流動(dòng)過渡構(gòu)件內(nèi)設(shè)置的葉輪泵送單體、催化劑和多個(gè)聚合物顆粒的淤 漿。
50. 權(quán)利要求43的方法，其中循環(huán)步驟包括借助在含主流分流器 的過渡構(gòu)件內(nèi)設(shè)置的葉輪泵送單體、催化劑和多個(gè)聚合物顆粒的淤漿， 其中構(gòu)造所述主流分流器，以使多個(gè)聚合物顆粒流分流到過渡構(gòu)件的 周邊區(qū)域。
51. 權(quán)利要求43的方法，其中循環(huán)步驟包括借助多個(gè)葉輪泵送單體、催化劑和多個(gè)聚合物顆粒的淤漿，所述多個(gè)葉輪的累積磨損足以通常限制多個(gè)聚合物顆粒到小于1500 p 。
52. —種制造含聚烯烴的產(chǎn)品的方法，該方法包括下述步驟 制造產(chǎn)品，所述產(chǎn)品的至少一部分包括聚烯烴，其中通過包括下述步驟的方法生產(chǎn)所述聚烯烴使至少一類單體在催化劑上反應(yīng)，形成通常小于1500 m的多個(gè)聚 合物顆粒；和在至少40%重量的固體含量下循環(huán)單體、催化劑和多個(gè)聚合物顆粒。
53. 避免反應(yīng)器結(jié)垢的方法，該方法包括下述步驟 在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)至少 一類單體和至少一類催化劑； 在催化劑上聚合該單體，形成多個(gè)聚合物顆粒； 在反應(yīng)器的一個(gè)或多個(gè)局部熱點(diǎn)上測量溫度；和 基于 一 個(gè)或多個(gè)所測量的溫度控制聚合反應(yīng)。
54. 權(quán)利要求53的方法，其中基于最熱的測量溫度控制聚合反應(yīng)。
55. 權(quán)利要求53的方法，其中基于由兩個(gè)或更多個(gè)測量溫度導(dǎo)出 的測量值控制聚合反應(yīng)。
56. 權(quán)利要求53的方法，其中基于由兩個(gè)或更多個(gè)測量溫度導(dǎo)出 的平均值或中值中的至少一個(gè)控制聚合反應(yīng)。
57. 權(quán)利要求的方法，其中控制聚合反應(yīng)包括調(diào)節(jié)進(jìn)入冷卻夾套的冷卻劑的溫度、調(diào)節(jié)冷卻劑循環(huán)流量、調(diào)節(jié)催化劑的添加流量或者 調(diào)節(jié)單體的添加流量中的至少一個(gè)。
58. —種制造含聚烯烴的產(chǎn)品的方法，該方法包括下述步驟 制造產(chǎn)品，所述產(chǎn)品的至少一部分包括聚烯烴，其中通過包括下述步驟的方法生產(chǎn)所述聚烯經(jīng)在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)至少一類單體和至少一類催化劑； 在催化劑上聚合單體，形成多個(gè)聚合物顆粒； 在反應(yīng)器的一個(gè)或多個(gè)局部熱點(diǎn)處測量溫度；和 基于一個(gè)或多個(gè)所測量的溫度，控制聚合反應(yīng)。
全文摘要
提供在聚合反應(yīng)器內(nèi)防止反應(yīng)器結(jié)垢的技術(shù)。提供限制聚合物粒度以防止或限制與大的聚合物顆粒有關(guān)的反應(yīng)器結(jié)垢發(fā)生的技術(shù)。還提供在反應(yīng)器的一個(gè)或多個(gè)局部熱點(diǎn)處測量反應(yīng)器溫度并基于這些溫度測量結(jié)果控制聚合反應(yīng)的技術(shù)。特別地，反應(yīng)的控制可基于最熱的溫度，以便反應(yīng)器內(nèi)最熱的溫度維持在反應(yīng)器結(jié)垢曲線內(nèi)。還討論了通過使用統(tǒng)計(jì)分析如周期圖線分析以確定即將發(fā)生的結(jié)垢的前導(dǎo)指示從而預(yù)測反應(yīng)器結(jié)垢的技術(shù)?？苫诖_認(rèn)這種前導(dǎo)指示采取預(yù)防性措施。另外，可使用統(tǒng)計(jì)分析來確認(rèn)結(jié)垢傾向較小的催化劑。
文檔編號B01J19/24GK101432066SQ200580026069
公開日2009年5月13日 申請日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者B·M·肖, D·A·澤勒斯, J·D·霍托維 申請人:切夫里昂菲利普化學(xué)有限責(zé)任公司