專利名稱：氣相聚合方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于烯烴在流化床反應(yīng)器中氣相聚合的方法以及實現(xiàn)該方法的設(shè)備。
一種或多種烯烴在流化床反應(yīng)器中進行氣相聚合屬于公知內(nèi)容，在流化床反應(yīng)器中聚合物顆粒在其形成過程中借助于在上升物流中循環(huán)的并含有待聚合的一種或多種烯烴的氣態(tài)反應(yīng)混合物而保持為流化態(tài)。聚合反應(yīng)一般在齊格勒一納塔型催化劑或基于鉻氧化物的催化劑存在下進行。催化劑可以連續(xù)地或間斷地給入流化床反應(yīng)器中，而生成的聚合物也可以連續(xù)地或間斷地從反應(yīng)器中排出。在流化床反應(yīng)器中循環(huán)的氣態(tài)混合物只和催化劑接觸有限的時間，一般少于30秒左右。因此只有一部分給入反應(yīng)器的烯烴能夠反應(yīng)，所以實際上須把氣態(tài)混合物再循環(huán)進入反應(yīng)器。此外，烯烴的聚合是放熱反應(yīng)，為使流化床保持恒溫必須把產(chǎn)生的熱排出。
法國專利第1566967號公開了一種烯烴在流化床反應(yīng)器中氣相聚合的方法，反應(yīng)器安裝有傳熱設(shè)備，為了冷卻流化床而將傳熱設(shè)備設(shè)置在流化床內(nèi)。反應(yīng)器安裝有增穩(wěn)室，目的是為了減少從反應(yīng)器頂端離開的氣態(tài)反應(yīng)混合物所夾帶的小顆粒量。氣態(tài)混合物可通過循環(huán)線路再次給入反應(yīng)器底部。循環(huán)線路包括，在氣態(tài)混合物的流動方向上依次為，旋風分離器、過濾器、冷卻和氣/液分離裝置，其具體目的是為了液化包含在氣態(tài)反應(yīng)混合物中的可凝結(jié)的化合物并把它們從該混合物中分離出來、用于循環(huán)和重復(fù)循環(huán)氣態(tài)反應(yīng)混合物的壓縮機、以及在氣態(tài)反應(yīng)混合物根據(jù)需要被再次給入反應(yīng)器之前能夠加熱或冷卻氣態(tài)反應(yīng)混合物的熱交換器。此外，聚合活化劑，例如有機鋁化合物，可以在壓縮機與能夠加熱或冷卻的熱交換器之間的某一點直接給入循環(huán)線路?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，既使使用灰塵分離器也不能非常有效地阻止最細的粒子。這些粒子一般在聚合時活性非常高，因為它們由催化劑和生長著的聚合物粒子的碎屑組成。因此，細粒子能迅速地在熱交換器的表面沉積，具體地說，在熱交換器的進口和第一部分沉積。它們能繼續(xù)與烯烴反應(yīng)，被加熱到其熔點并部分地或全部地堵塞交換器。冷卻和氣/液分離裝置安裝在壓縮機的上游，其主要目的是凝結(jié)氣態(tài)反應(yīng)混合物中的某些組分?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，冷卻和氣/液分離裝置不能把全部分離出氣態(tài)混合物中的凝結(jié)產(chǎn)物。這就使吸入包含有小滴狀液體的氣態(tài)混合物的壓縮機受到過渡磨損。此外，眾所周知，氣/液分離裝置會大大地增加循環(huán)線路中的壓力損失從而增加了壓縮機的能量消耗。
現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了一種烯烴氣相聚合的方法，它使用

圖1所示意地表示的設(shè)備，具體地說，該設(shè)備包括流化床反應(yīng)器和用于循環(huán)從反應(yīng)器頂端出來的氣態(tài)反應(yīng)混合物的線路。具體地說，循環(huán)管線包括壓縮機、兩臺傳熱裝置和易輝發(fā)液態(tài)烴的供給管路，其安裝方式可避免上述缺點。尤其是，從反應(yīng)器帶出的聚合物或催化劑的小粒子不再干擾壓縮機和傳熱裝置的操作。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，有待循環(huán)的氣態(tài)反應(yīng)混合物也可含有易凝結(jié)烴而不損壞或干擾設(shè)備尤其是壓縮機，壓縮機的使用壽命大大地延長了。還發(fā)現(xiàn)對傳熱裝置的后續(xù)清洗作業(yè)時間間隔大大地延長了。
本發(fā)明是關(guān)于含有2-10個碳原子的一種或多種烯烴在流化床反應(yīng)器中在齊格勒-納塔型催化劑體系或基于鉻氧化物的催化劑存在下進行氣相聚合的方法，烯烴可以連續(xù)地或間斷地給入反應(yīng)器，聚合物在流化床中在低于其熔點的溫度T1下生成，并連續(xù)地或間斷地從反應(yīng)器排出，床中的固體粒子借助于包含一種或多種待聚合的烯烴的氣態(tài)反應(yīng)混合物而保持流化態(tài)，氣態(tài)反應(yīng)混合物以上升物流通過反應(yīng)器，從反應(yīng)器的頂端離開并通過循環(huán)線路返回反應(yīng)器的底部，循環(huán)線路包括，在氣態(tài)反應(yīng)混合物的流動方向上依次為，第一傳熱裝置、壓縮機和第二傳熱裝置，特征在于一種易輝發(fā)液態(tài)烴或者給入第一傳熱裝置的進口或者在上流并在第一傳熱裝置附近給入循環(huán)線路，使得進入第一傳熱裝置的混合物含有呈液態(tài)的易揮發(fā)烴，氣態(tài)反應(yīng)混合物被第一傳熱裝置冷卻到溫度T2，T2低于T1并使得該混合物中沒有氣態(tài)組分凝結(jié)以及使得易揮發(fā)液態(tài)烴在第一傳熱裝置揮發(fā)，以及已加入易揮發(fā)液態(tài)烴的氣態(tài)反應(yīng)混合物被第二傳熱裝置冷卻到溫度T3，T3低于T2并使得流化床的溫度保持在要求的溫度T1。易揮發(fā)液態(tài)烴可包含至少一種惰性烴，該烴可選自含有2-7個碳原子的烷烴，尤其是正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷和正己烷。易揮發(fā)液態(tài)烴還可以包含至少一種烯烴，該烯烴可選自含有3-10個碳原子的烯烴或二烯烴，尤其是丙烯、丁-1-烯、己-1-烯、4-甲基戊-1-烯和辛-1-烯。它也可選自二烯烴，尤其是己-1，4-二烯和5-亞乙基-2-降冰片烯。易揮發(fā)液態(tài)烴也可以由兩個或多種這些材料的混合物組成。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，液態(tài)烯烴在循環(huán)線路的一個熱點，或者在第一傳熱裝置的上流或者在其實際進口，給入氣態(tài)反應(yīng)混合物不會使被夾帶粒子的溫度突然增加，由于含有催化劑的粒子的活化，溫度會上升到其軟化點或熔化點，當將高級α-烯烴加入乙烯中時，這種催化劑的活化作用尤為增強。這種活化已公開，例如在PoLymerScienceUSSR，第22卷，1980，第448-454頁。
氣態(tài)反應(yīng)混合物首先被第一傳熱裝置冷卻到溫度T2，T2低于流化床中的聚合溫度T1。
只要氣態(tài)反應(yīng)混合物的組分不凝結(jié)，溫度T2可以低為10℃，最好是最低為20℃，但低于T1。而且，溫度T2的選擇應(yīng)使得易揮發(fā)液態(tài)烴在第一傳熱裝置全部揮發(fā)。因此，已加入易揮發(fā)液態(tài)烴的氣態(tài)反應(yīng)混合物完全呈氣態(tài)離開第一傳熱裝置，從而使得壓縮機能滿意地操作。換言之，選擇的溫度T2高于在第一傳熱裝置出口流通的氣體混合物的露點Tdp，第一傳熱裝置包括氣態(tài)反應(yīng)混合物和呈氣態(tài)的揮發(fā)液態(tài)烴。更具體地說，選擇溫度T2應(yīng)使T2＞Tdp+2℃較好地是，T2＞Tdp+5℃此外，氣態(tài)反應(yīng)混合物中夾帶的小粒子本身被冷卻到溫度T2，這能阻止它們在壓縮機中軟化或熔化，由于對氣體混合物的壓縮，壓縮機中的溫度一般會上升幾度。而且，壓縮機中給入的是冷卻了的氣體混合物，這能大大降低其能耗。
然后，含有呈氣態(tài)的易揮發(fā)液態(tài)烴的氣態(tài)反應(yīng)混合物被第二傳熱裝置再次冷卻到溫度T3，T3低于T2。更具體地說，溫度T3可以最低為30℃，最好是最低為40℃，低于在流化床中的聚合溫度T1。由于氣態(tài)反應(yīng)混合物在溫度T3再次直接給入流化床反應(yīng)器的底部，溫度T3和T1的差別很大程度上決定了反應(yīng)器的聚合物生產(chǎn)能力。更具體地說，溫度T3可以低于由氣態(tài)反應(yīng)混合物和易揮發(fā)液態(tài)烴組成的氣體混合物的露點。
聚合反應(yīng)一般在壓力0.5-5MPa和溫度T1下進行，溫度T1低于聚合物的熔點，較好地是低于聚合物的軟化點或熔結(jié)點，具體地講溫度T1在0℃-150℃之間，最好是在30℃-120℃間。通過流化床聚合反應(yīng)器并重復(fù)循環(huán)的氣態(tài)反應(yīng)混合物除了含有一種或多種要聚合的烯烴外，還可含有二烯烴、氫和一種選自，例如氮、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、異戊烷和己烷的惰性氣體。它在上升物流中通過流化床，流化速度一般為最小流化速度的2-8倍，尤其是0.3-0.8m/S，最好是0.4-0.7m/S。流化床包括在形成過程中的聚合物粒子，其重量平均直徑為0.3-2mm。
本發(fā)明的方法特別適用于在一種高活性催化劑或催化劑體系存在下在氣相中借助于乙烯或丙烯的聚合或借助于兩種或多種烯烴如乙烯、丙烯、丁-1-烯、己-1-烯和4-甲基戊-1-烯的混合物的共聚制造聚烯烴。催化劑體系可以是齊格勒-納塔型并且含有一種基本上由鎂、齒素如氯或溴、以及至少一種過渡金屬元素如鈦、釩或鋯的原子組成的固體催化劑和一種基于屬于元素周期表Ⅱ或Ⅲ族的金屬如鋁或鋅的有機金屬化合物的助催化劑。還可能把基于鉻氧化物的高活性催化劑與基于高熔點氧化物，比如二氧化硅、氧化鋁或硅酸鋁的粒狀載體聯(lián)合使用，粒狀載體在最低溫度250℃和最高溫度為粒狀載體開始燒結(jié)的溫度，最好是在350℃-1000℃溫度下經(jīng)熱處理而活化。
高活性的催化劑或催化劑體系可以照此直接使用或者以預(yù)聚物的形式使用。這種預(yù)聚物的轉(zhuǎn)化一般靠使催化劑或催化劑體系與一種或多種烯烴相互接觸來完成，其用量應(yīng)使得每克預(yù)聚物含0.002-10毫摩爾過渡金屬或鉻。這些成份也可以在屬于元素周期表Ⅱ和Ⅲ族金屬族的有機金屬化合物的存在下接觸，其用量應(yīng)使得該有機金屬化合物中的金屬量與過渡金屬或鉻的原子比為0.1-50，最好是0.5-20。高活性的催化劑或催化劑體系可以直接地或經(jīng)預(yù)聚合步驟之后被加入到流化床反應(yīng)器中。
本發(fā)明還涉及一種或多種含有2-8個碳原子的烯烴氣相聚合的設(shè)備，該設(shè)備包括流化床反應(yīng)器和配置有壓縮機的循環(huán)線路，借助于壓縮機，離開反應(yīng)器頂端的包含一種或多種待聚合烯烴的氣態(tài)反應(yīng)混合物返回該反應(yīng)器的底部，循環(huán)線路裝配有安裝在流化床反應(yīng)器頂端與壓縮機吸入端之間的第一傳熱裝置和安裝在壓縮機排出端與反應(yīng)器底部之間的第二傳熱裝置，特征在于導入易揮發(fā)液態(tài)烴的管路通向第一傳熱裝置的進口或者通向循環(huán)線路上流以及第一傳熱裝置進口附近。
因此該設(shè)備包括可安裝有增穩(wěn)室的流化床聚合反應(yīng)器、以及用于循環(huán)氣態(tài)反應(yīng)混合物的線路，該線路在外部將反應(yīng)器的頂端和底部相連，并且在氣態(tài)反應(yīng)混合物的流動方向上依次配置導入易揮發(fā)液態(tài)烴管路的進口、第一傳熱裝置、壓縮機和第二傳熱裝置。
按照本發(fā)明，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，為了使傳熱裝置和壓縮機能夠令人滿意地工作，必須使用兩個傳熱裝置，使二者分別位于壓縮機的兩端，還必須有一導入易揮發(fā)液態(tài)烴的管路，該管路直接與第一傳熱裝置的進口連接或者是通向位于流化床反應(yīng)器頂端與第一傳熱裝置之間并且靠近第一傳熱裝置進口，尤其是在離該進口的距離能使易揮發(fā)液態(tài)烴在該進口部分地呈液態(tài)的某一循環(huán)線路部位。更具體地說，導入管路在循環(huán)線路上的開口離第一傳熱裝置進口的距離應(yīng)使得加入氣態(tài)反應(yīng)混合物的易揮發(fā)液態(tài)烴的平均停留時間少于1秒種，最好是少于0.5秒種。然后，當易揮發(fā)液態(tài)烴穿過第一傳熱裝置的實際熱交換區(qū)，更具體地說是該區(qū)的第一部分時，就會沿若其長度方向蒸發(fā)。這樣它就完全地與氣態(tài)反應(yīng)混合物混合，并呈完全氣態(tài)均相混合物的形式離開第一傳熱裝置。
已注意到，如果導入易揮發(fā)液態(tài)烴的管路在距第一傳熱裝置進口太遠的地方通向循環(huán)線路，易揮發(fā)液態(tài)烴在進入第一傳熱裝置之前就會完全揮發(fā)。在該傳熱裝置的換熱表面上有小粒子沉積，這樣使之迅速地失去其大部分換熱能力并且甚至由于小聚合物粒子的熔化而將其堵塞。易揮發(fā)液態(tài)烴導入循環(huán)線路的部位與第一傳熱裝置進口之間的距離明顯地取決于導入的易揮發(fā)液態(tài)烴的性質(zhì)、以及組成、溫度、壓力和氣態(tài)反應(yīng)混合物在流化床反應(yīng)器頂端與第一傳熱裝置之間的循環(huán)管線內(nèi)流通的速度。具體地講，該距離越短，易揮發(fā)液態(tài)烴揮發(fā)越多。估計該距離可以是，例如，最多15至20m，最好是10至15m。
第一傳熱裝置的主要作用是把氣態(tài)反應(yīng)混合物冷卻到氣態(tài)反應(yīng)混合物中沒有組分凝結(jié)并且易揮發(fā)液態(tài)烴完全揮發(fā)的溫度，這同樣是至關(guān)重要的。第一傳熱裝置不包括能夠從氣體中分離液體的裝置。換言之，已加入易揮發(fā)液態(tài)烴的氣態(tài)反應(yīng)混合物完全呈氣態(tài)離開第一傳熱裝置并且不干擾壓縮機是很重要的。令人十分驚奇地發(fā)現(xiàn)，第一傳熱裝置達到了一個沒有氣體在該傳熱裝置內(nèi)部凝結(jié)、在該傳熱裝置的全部交換表面沒有靠凝結(jié)形成的液體流過并且不用清洗的潔凈狀態(tài)。
在循環(huán)線路中兩個傳熱設(shè)備之間安裝壓縮機的目的是使氣態(tài)反應(yīng)混合物在循環(huán)線路內(nèi)流通并使該混合物重復(fù)循環(huán)進入流化床反應(yīng)器，該混合物構(gòu)成了流化氣體并在該反應(yīng)器內(nèi)部呈氣流上升。人們發(fā)現(xiàn)，由于到達壓縮機吸入端的氣態(tài)混合物不含有任何呈小滴狀的液體以及被第一傳熱裝置中的氣態(tài)反應(yīng)混合物帶入循環(huán)線路并冷卻的小粒子在壓縮機內(nèi)不太可能熔化，壓縮機的磨損大大地下降了。還發(fā)現(xiàn)，由于到達壓縮機吸入端的氣態(tài)反應(yīng)混合物已經(jīng)在第一傳熱裝置內(nèi)預(yù)先冷卻，壓縮機的能耗大大地下降了。此外，循環(huán)線路可以包括灰塵分離器，比如旋風分離器或過濾器，流化床反應(yīng)器可以包含增穩(wěn)區(qū)。然而，這些設(shè)備不是必需的。
第二傳熱裝置的主要作用是把氣態(tài)反應(yīng)混合物冷卻到要求的溫度以便使流化床反應(yīng)器中聚合物的生產(chǎn)在要求的條件下進行。特別是，可以操作該第二傳熱裝置使氣態(tài)反應(yīng)混合物的一種或多種組分和/或易揮發(fā)液態(tài)烴凝結(jié)。如果合適的話，可將能夠從氣態(tài)混合物中分離液體的裝置以及用于把該液體再循環(huán)進入流化床反應(yīng)器的裝置與第二傳熱裝置結(jié)合起來。
本發(fā)明使用的傳熱裝置可包括已知類型的換熱器，它可以是板式換熱器，或最好是管式換熱器，包括進口區(qū)，也稱為進口箱、一般呈圓柱形的室，包括均勻地隔開該室內(nèi)部的板或管、以及出口區(qū)，也稱為出口箱。具體來說，導入易揮發(fā)液態(tài)烴的管路可以導向第一傳熱裝置的進口區(qū)。使用的換熱器設(shè)計和/或操作以除去由聚合反應(yīng)產(chǎn)生的大量的熱。
還觀察到，本發(fā)明的設(shè)備可以滿意地用來制備許多種聚烯烴。更具體地說，第一與第二傳熱裝置的換熱能力比在20/80和70/30之間，最好是在30/70和60/40之間。在這些條件下，能夠制造，例如，高密度聚乙烯或者乙烯與至少一種含有3-10個碳原子的α-烯烴的共聚物，密度小于0.930。
流化床反應(yīng)器一般包括安裝有增穩(wěn)室的豎直圓柱體，增穩(wěn)室的橫截面比圓柱體的大。反應(yīng)器在其底部可包括流化格柵，該格柵把位于其下部的反應(yīng)器空間定域為在循環(huán)線路內(nèi)流通的氣態(tài)反應(yīng)混合物的供給室。
由于換熱裝置能保持清潔并且能夠長期地高效運行，因此本方法和設(shè)備具有很大的優(yōu)越性。而且，因為要循環(huán)的氣態(tài)反應(yīng)混合物不含小液滴并且被氣態(tài)反應(yīng)混合物夾帶的小粒子不能在壓縮機的各個部件上熔化和沉積，所以壓縮機的磨損降低了。在令人生厭地發(fā)生循環(huán)線路中壓降增大的條件下便可體現(xiàn)這些顯著的優(yōu)點。此外，壓縮機的能耗可獲得顯著下降。
圖1示意地表示了烯烴氣相聚合的設(shè)備。該設(shè)備包括流化床反應(yīng)器(1)，該反應(yīng)器由安裝有增穩(wěn)室(3)的豎直圓柱體(2)組成，在圓柱體(2)的底部配置有流化格柵(4)。該設(shè)備還包括用于循環(huán)氣態(tài)混合物的線路(9)，線路(9)依次包括用于將易揮發(fā)液態(tài)烴從貯存室經(jīng)(10)管路(5)導入的進口、帶有進口(17)的第一管式熱交換器(6)、壓縮機(7)和第二管式熱交換器(8)。循環(huán)線路中的各種部件，以及流化床反應(yīng)器(1)用管路(9)、(11)、(12)和(13)聯(lián)接在一起。管路(13)把熱交換器(8)聯(lián)接于反應(yīng)器(1)的底部，流化格柵(4)的下部。管路(14)能夠把催化劑或催化劑體系加入反應(yīng)器(1)。制得的聚烯烴粒子經(jīng)管路(15)從反應(yīng)器(1)中排出。與管路(13)連接的管路(16)是氣態(tài)反應(yīng)混合物組分的供給管路，能夠使得該氣態(tài)反應(yīng)混合物的組成和壓力保持恒定。
本發(fā)明用下列實施例說明。
實施例1。
本方法在由圖1所示意的設(shè)備中進行，但是循環(huán)線路(9)在反應(yīng)器(1)的頂端與管路(5)和管路(9)的聯(lián)接點之間安裝有旋風分離器。流化床反應(yīng)器(1)，安裝有流化格柵(4)，基本上由直徑4.5m的圓柱體(2)組成，并安裝有增穩(wěn)室(3)。反應(yīng)器的總高度大約30m。反應(yīng)器(1)包含保持在90℃的流化床，并包括呈重量平均直徑為0.7mm的粒子形式的在形成過程中的高密度的聚乙烯(密度0.96)粉末50T。把由重量平均直徑為0.25mm的粒子組成的乙烯預(yù)聚物給入反應(yīng)器(1)，上述預(yù)聚物用在法國專利第2405961號實施例1中所描述的齊格勒-納塔型催化劑體系制備，該催化劑體系包括基于鈦、鎂和氯的固體催化劑，以及包含三-正-辛基-鋁的助催化劑，其量應(yīng)使得原子比Al/Ti等于1并且使預(yù)聚物含有35克聚乙烯/毫摩爾鈦。
含有(體積比)43%乙烯、33%氫、16%氮、3%異戊烷和5%乙烷的氣態(tài)反應(yīng)混合物在總壓力2.3MPa下以速度0.5m/S上升通過流化床。氣態(tài)反應(yīng)混合物在溫度90℃下從反應(yīng)器(1)的頂部離開。在室溫(20℃)下用于導入液態(tài)異戊烷的管路(5)在第一傳熱裝置(6)的上流并離其進口3m的地方通與循環(huán)線路(9)連接。氣態(tài)反應(yīng)混合物中的異戊烷在第一管式換熱器(6)的進口(17)之前的平均停留時間少于0.2秒。異戊烷進入第一管式換熱器(6)時部分呈液態(tài)。液態(tài)異戊烷在流速100Kg/h下給入。氣態(tài)反應(yīng)混合物在通過有水作為冷卻流體給入的第一傳熱裝置(6)之后被冷卻到47℃。異戊烷離開第一傳熱裝置(6)后完全蒸發(fā)。氣態(tài)反應(yīng)混合物被第一次冷卻之后用壓縮機(7)壓縮。然后，氣態(tài)反應(yīng)混合物被有水作為冷卻流體給入的第二傳熱裝置(8)再次冷卻到33℃?，F(xiàn)在冷卻到33℃的氣態(tài)反應(yīng)混合物最終通過管(13)循環(huán)進入反應(yīng)器(1)位于流化格柵下部的底部。
第一和第二傳熱裝置的換熱表面之比為50/50。此外，這兩個傳熱裝置的操作條件應(yīng)使得第一和第二傳熱裝置的換熱能力之比為70/30。
在這些條件下，大約在一年間，流化床反應(yīng)器(1)可連續(xù)操作生產(chǎn)大約13.5T/h的高密度聚乙烯(密度0.96)而不會使壓縮機(7)顯著過早磨損也不會使傳熱裝置(6)和(8)發(fā)生任何顯著堵塞現(xiàn)象。
實施例2.
本方法在實施例1中描述的裝置中進行。反應(yīng)器(1)包含保持在82℃的流化床并包含呈重量平均直徑0.7mm的粒子形式的在形成過程中的直鏈低密度的聚乙烯(密度0.92)粉末50T。給入該反應(yīng)器(1)的預(yù)聚物與實施例1中使用的相同。含有(體積比)37%乙烯、15%丁-1-烯、5%氫、38%氮和5%乙烷的氣態(tài)反應(yīng)混合物在壓力2MPa以速度0.5m/s上升通過流化床。氣態(tài)反應(yīng)混合物在溫度82℃下從反應(yīng)器(1)的頂部離開。導入在室溫(20℃)下的液態(tài)丁-1-烯的管路在第一傳熱裝置(6)的上流并離其進口3m的地方與線路(9)連接。氣態(tài)反應(yīng)混合物中的丁-1-烯在第一管式換熱器(6)的進口(17)之前的平均停留時間少于0.2秒。丁-1-烯穿過第一管式換熱器(6)時部分呈液態(tài)。液態(tài)丁-1-烯在流速1100Kg/h下給入。氣態(tài)反應(yīng)混合物在第一傳熱裝置中冷卻到59℃。氣態(tài)反應(yīng)混合物被第一次冷卻之后用壓縮機(7)壓縮。它然后再次被第二傳熱裝置冷卻到42℃。這兩個傳熱裝置的操作條件應(yīng)使得第一和第二傳熱裝置的換熱能力之比為50/50?，F(xiàn)在冷卻到42℃的氣態(tài)反應(yīng)混合物最終通過管(13)循環(huán)進入反應(yīng)器(1)位于流化格柵下部的底部。
在這些條件下，大約在一年期間，流化床反應(yīng)器(1)可連續(xù)操作生產(chǎn)大約12.5T/h的直鏈低密度聚乙烯(密度0.92)而不會使壓縮機(7)顯著過早磨損也不會使傳熱裝置(6)和(8)發(fā)生任何顯著堵塞現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種含有2-10個碳原子的一種或多種鏈烯在流化床反應(yīng)器中在齊格勒一納塔型催化劑體系或基于鉻氧化物的催化劑存在下的氣相聚合的方法，鏈烯可以連續(xù)地或間斷地給入反應(yīng)器，聚合物在流化床中在低于其熔點的溫度下生成，并連續(xù)地或間斷地從反應(yīng)器排出，床中的固體粒子借助于包含一種或多種要被聚合的鏈烯的氣態(tài)反應(yīng)混合物而保持為流化態(tài)，氣態(tài)反應(yīng)混合物以上升流通過反應(yīng)器，從反應(yīng)器的頂端離開并通過循環(huán)線路返回反應(yīng)器的底部，循環(huán)線路包括，在氣態(tài)反應(yīng)混合物的流動方向上依次為，第一傳熱裝置、壓縮機和第二傳熱裝置，特征在于-一種易揮發(fā)液態(tài)烴或者給入第一傳熱裝置的進口或者在上流并在第一傳熱裝置附近給入循環(huán)線路，使得進入第一傳熱裝置的混合物含有呈液態(tài)的易揮發(fā)烴，-氣態(tài)反應(yīng)混合物被第一傳熱裝置冷卻到溫度T2，T2低于T1并使得該混合物中沒有氣態(tài)組分凝結(jié)以及使得易揮發(fā)液態(tài)烴在第一傳熱裝置揮發(fā)，以及-已加入易揮發(fā)液態(tài)烴的氣態(tài)反應(yīng)混合物被第二傳熱裝置冷卻到溫度T3，T3低于T2并使得流化床的溫度保持在要求的溫度T1。
2.權(quán)利要求1的方法，特征在于易揮發(fā)液態(tài)烴包含至少一種惰性烷烴、或鏈烯、或這些產(chǎn)品的混合物。
3.權(quán)利要求2的方法，特征在于惰性烷烴為選自含有2-7個碳原子的烷烴。
4.權(quán)利要求2的方法，特征在于鏈烯為選自含有3-10個碳原子的鏈烯或二烯屬烴。
5.用于一種或多種含有2-10個碳原子的鏈烯氣相聚合的設(shè)備，該設(shè)備包括流化床反應(yīng)器(1)和配置有壓縮機(7)的循環(huán)線路，借助于壓縮機(7)，離開反應(yīng)器(1)頂端的包含一種或多種要聚合鏈烯的氣態(tài)反應(yīng)混合物返回該反應(yīng)器的底部，循環(huán)線路配有安裝在流化床反應(yīng)器(1)的頂端與壓縮機(7)的吸入端之間的第一傳熱裝置(6)和安裝在壓縮機(7)的排出端與反應(yīng)器(1)底部之間的第二傳熱裝置(8)，特征在于導入易揮發(fā)液態(tài)烴的管路(5)開向第一傳熱裝置(6)的進口(17)或者在上流并在第一傳熱裝置(6)附返開向循環(huán)線路(9)。
全文摘要
鏈烯在恒溫下的流化床反應(yīng)器中氣相聚合的方法和設(shè)備。包含要被聚合鏈烯的氣態(tài)反應(yīng)混合物通過反應(yīng)器并靠循環(huán)線路循環(huán)進入反應(yīng)器，循環(huán)線路包括第一傳熱裝置、壓縮機和第二傳熱裝置。包括把易揮發(fā)液態(tài)烴導入第一傳熱裝置的進口或在上流在第一傳熱裝置附近導入循環(huán)線路。第一傳熱裝置把氣態(tài)反應(yīng)混合物冷卻到低于T
文檔編號B01J8/24GK1039427SQ8910480
公開日1990年2月7日 申請日期1989年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月15日
發(fā)明者瓊-克勞德·希諾, 安德烈·杜梅因 申請人:Bp化學有限公司