專利名稱：：在淬冷的氣相聚合反應(yīng)器中用于次流化微粒床的攪拌器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及的是在水平放置的圓筒聚合反應(yīng)器中，在連續(xù)氣相聚合反應(yīng)過(guò)程中，用機(jī)械攪拌一種淬冷的聚合單體次流化微粒床裝置。更特別的是，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的攪拌聚合物微粒裝置，在充滿反應(yīng)性氣體的聚合反應(yīng)器中，在反應(yīng)器內(nèi)的同心驅(qū)動(dòng)軸上裝有相鄰的帶有多個(gè)子層的漿葉層，并沿軸線方向上有一定的寬度。美國(guó)專利3,944,534(Sennari等人)敘述了α-烯烴的氣相聚合反應(yīng)，該反應(yīng)是在由微粒烯烴聚合循環(huán)物的所形成的反應(yīng)床中進(jìn)行的，循環(huán)主要由機(jī)械攪拌產(chǎn)生，并在完全垂直的圓筒形反應(yīng)器中由上而下的運(yùn)動(dòng)形成循環(huán)。Sennari等人敘述的單級(jí)回混反應(yīng)器的形式，同樣也不適合用在高活性催化劑的連續(xù)聚合反應(yīng)過(guò)程。這是由于反應(yīng)器中催化劑的時(shí)效基本與回混反應(yīng)器中催化劑的時(shí)效相同。使用一個(gè)帶有聚合的單體的次流化微粒床的水平聚合反應(yīng)器進(jìn)行可聚合的單體或其混合物的氣相聚合反應(yīng)，正常地產(chǎn)生固態(tài)聚合物質(zhì)，這在許多專利中已經(jīng)敘述，包括美國(guó)專利3,957,448(Shepard等人)，美國(guó)專利3,965,083(Jezl等人)，美國(guó)專利3,971,768(Peters等人)，美國(guó)專利4,627,735(Rose等人)，在此將這些專利的公開全部并入作為參考，這些美國(guó)專利已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。這些美國(guó)專利描述了在水平攪拌床容器中，由氣態(tài)單體形成聚合物的聚合反應(yīng)過(guò)程和裝置。在單個(gè)反應(yīng)器中，蒸氣單體或其混合物的聚合反應(yīng)蒸氣在基本是恒壓的狀態(tài)下發(fā)生，通常使用高產(chǎn)出的催化劑和助催化劑。通常是在這種過(guò)程和裝置操作中，聚合物微粒在固體催化劑微粒周圍產(chǎn)生。水平放置的反應(yīng)器容器有再循環(huán)氣體，如丙烯，由被容器的底部導(dǎo)入。通常如液態(tài)的丙烯等淬冷液體，從反應(yīng)器的頂部噴射到反應(yīng)器中。反應(yīng)器容器內(nèi)的氣體和蒸氣自由循環(huán)，并與整個(gè)蒸氣空間混合。對(duì)于一些連續(xù)生產(chǎn)的聚合物，特別是共聚物，在聚合反應(yīng)的下一階段中必須有不同的氣體組成，和串聯(lián)的兩個(gè)或更多的反應(yīng)器。容器內(nèi)以漿葉輪或其它攪拌葉片的形式通過(guò)聚合物微粒的床層，并攪拌容器內(nèi)的組分。有多種不同形式的攪拌葉片，包括交錯(cuò)排列的葉片，傾斜葉片，螺旋葉片或帶有可以刮反應(yīng)容器內(nèi)壁的刮板的葉片。一種含過(guò)濾金屬的固體催化劑組分從靠近水平容器一端(前端放置在脫離端的對(duì)面)的容器頂部的至少一點(diǎn)噴射到容器中，烷基鋁助催化劑和改性劑在容器頂部的靠近所述點(diǎn)的位置注入。聚合的單體的固體微粒在容器內(nèi)產(chǎn)生，并在所述容器的脫離端排出。因?yàn)樵诖矊由系木酆戏磻?yīng)沒用攪拌器，聚合的單體微粒在攪拌反應(yīng)器中形成，并基本運(yùn)行反應(yīng)器的長(zhǎng)度。在優(yōu)選的情況下，這個(gè)條件要由提供攪拌的攪拌器的設(shè)計(jì)來(lái)保證，而不是主要由微粒的前后運(yùn)動(dòng)。由于攪拌床層不在流化的條件內(nèi)，在水平放置的反應(yīng)容器內(nèi)，聚合的單體微粒的回混是有限的。相反，流化床中的固體微粒能很好地混合。即使是使用工業(yè)上的長(zhǎng)徑比值，水平攪拌床反應(yīng)器系統(tǒng)也可以很容易地達(dá)到固體的混合度要求，相當(dāng)于2個(gè)，3個(gè)，或更多的理想的回混反應(yīng)器。因此，與流化床反應(yīng)器相比，直接生產(chǎn)微粒形式的聚合物產(chǎn)品，水平攪拌床反應(yīng)器系統(tǒng)是特別有優(yōu)勢(shì)的。理想的是盡快地產(chǎn)生聚合物微粒。為了達(dá)到這個(gè)目的，已經(jīng)研制開發(fā)出多種不同的高活性催化劑系統(tǒng)。使用過(guò)渡金屬基的烯烴聚合反應(yīng)的固體催化劑組分，包括本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的以金屬氧化物，鹵化物或其它鹽為載體的固體成分，其它鹽如廣為描述的含鎂的鹽及鹵化鈦基催化劑組分。這種催化劑組分通常被稱為“載體”。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，微粒聚合物和共聚物可能是有粘性的，即易于聚集，這是由于它們的化學(xué)性能和機(jī)械性能或在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)了粘稠相。粘稠的聚合物也指不自由流動(dòng)的聚合物，這是由于它們易于聚集在一起形成比原尺寸更大的聚集體，不能從排放產(chǎn)品的容器或排料箱底部相對(duì)小的開口流出來(lái)。這種類型的聚合物在氣相流化床反應(yīng)器中顯示的是可接受的流度，然而，一旦運(yùn)動(dòng)停止，由通過(guò)分布板流化的氣體附加的機(jī)械力將不能碎裂形成的聚集體，床層將不會(huì)再流化。盡管粘稠的聚合物可以在非氣相過(guò)程中產(chǎn)生，但在例如淤漿或大體積單體聚合反應(yīng)過(guò)程中具有與生產(chǎn)該產(chǎn)品有關(guān)的某些困難。在該過(guò)程中，稀釋劑或溶劑存在于以高濃度排出反應(yīng)系統(tǒng)的樹脂中，特別是如果材料存在低分子量的樹脂或很低的結(jié)晶度的樹脂的問(wèn)題，會(huì)產(chǎn)生特別嚴(yán)重的樹脂清除問(wèn)題。環(huán)境條件要求溶化的單體和稀釋劑在與空氣接觸前必須從聚合物中消除。安全性也要求將殘留的碳?xì)浠衔锵?，以便包含有聚合物的密閉容器在所述樹脂的上部氣壓空間中不會(huì)超過(guò)揮發(fā)的安全等級(jí)。安全性和環(huán)境關(guān)系伴有在確定選擇淬冷的氣相聚合反應(yīng)器中的一定的經(jīng)濟(jì)因素，而氣相聚合反應(yīng)包括聚合的單體次流化微粒床。在基本的次流化床過(guò)程中，低數(shù)量的運(yùn)動(dòng)部件和相對(duì)不太復(fù)雜的結(jié)構(gòu)增加了該過(guò)程的可操作性，并導(dǎo)致生產(chǎn)的低成本。生產(chǎn)的低成本部分是由于再循環(huán)加工物流的低體積和高的單位生產(chǎn)量。水平攪拌床反應(yīng)器系統(tǒng)在Shepard等人，Jezl等人，Peters等人及美國(guó)專利4，101，289(｀289)，美國(guó)專利4，129，701(｀701)，美國(guó)專利4，535，134(deLorenzo等人)，美國(guó)專利4，627，735(Rose等人)，美國(guó)專利4，640，963(Kreider等人)，美國(guó)專利4，883，847(Leung等人)，美國(guó)專利4，921，919(Lin等人)和美國(guó)專利5，504，166(Buchelli等人)的專利中已敘述，這些公開在此全部引入作為參考。此公開解決了大部分或全部涉及氣相，溶液或淤漿聚合反應(yīng)的問(wèn)題，并通過(guò)降低能耗，節(jié)約原材料和基本投資獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。盡管先前已經(jīng)知道氣相聚合反應(yīng)系統(tǒng)完全能滿足許多工業(yè)聚合物生產(chǎn)的需要，但在連續(xù)氣相聚合過(guò)程中，在聚合的單體淬冷的次流化微粒床中，仍存在改進(jìn)機(jī)械攪拌的需要。理想的是，改進(jìn)后的工藝過(guò)程產(chǎn)生較少的塊粒狀和條狀樹脂，這種塊粒狀和條狀樹脂較易纏繞在一起，或在輸送設(shè)備中變成阻礙，甚至可能堵塞管路和閥門。更理想的是，改進(jìn)的輸送裝置增加了聚合物的物理性能范圍，使它能高速生產(chǎn)而不中斷生產(chǎn)。特別受歡迎的是改進(jìn)的方法和裝置可以在整個(gè)氣相的加工過(guò)程中，更容易達(dá)到連續(xù)穩(wěn)定狀態(tài)的條件，生產(chǎn)出具有更均勻物理特性的聚合物產(chǎn)品。聚合反應(yīng)過(guò)程和使用氣相聚合系統(tǒng)的一個(gè)已知問(wèn)題是，塊粒狀和條狀的樹脂能在聚合的單體淬冷的次流化微粒床中在沒有可靠和精確的機(jī)械攪拌方法下形成。由2-8個(gè)碳原子的烯烴，例如，丙烯或丙烯和其它較低的烯烴的混合物，形成的聚合物在聚合過(guò)程的操作條件下，經(jīng)常容易聚結(jié)成塊。這樣粘稠的聚合物在聚合反應(yīng)過(guò)程中很難保持晶粒或微粒形式，特別是在高速生產(chǎn)下。此外，反應(yīng)器保持一個(gè)較均勻的溫度曲線是比較好的。本發(fā)明的攪拌器裝置優(yōu)選用于攪拌聚合物微粒，特別用于在對(duì)高壓充滿反應(yīng)性氣體的連續(xù)的氣相聚合反應(yīng)器條件下的α-烯烴聚合物的次流化微粒床中。本發(fā)明的總結(jié)本發(fā)明涉及在充滿反應(yīng)性氣體的聚合反應(yīng)器中，一種用于攪拌聚合物微粒的改進(jìn)裝置，在反應(yīng)器內(nèi)插入的同心驅(qū)動(dòng)軸上帶有相鄰的漿葉層，所述漿葉層具有多個(gè)沿軸線方向具有一定寬度的子層，其寬度不超過(guò)要細(xì)分的漿葉層寬度的50％。子層漿葉與每個(gè)子層的軸相連，并與較寬層的漿葉一起通過(guò)微粒床層時(shí)，能較好地減少聚合物微粒的結(jié)塊。本發(fā)明的一方面是用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，它是在水平放置的圓筒形聚合反應(yīng)器中使用，所述反應(yīng)器含有次流化微粒聚合物床，其中通過(guò)使用較易揮發(fā)的淬冷液體的蒸發(fā)冷卻，而排出至少一部分聚合熱。本發(fā)明的裝置包括(a)一個(gè)同軸安裝的繞其縱軸方向旋轉(zhuǎn)，并且主要是在圓筒形聚合反應(yīng)器內(nèi)驅(qū)動(dòng)軸；(b)一級(jí)或多級(jí)基本相鄰的漿葉層，在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸安置，每層都有一個(gè)或多個(gè)與軸相連的層漿葉，以便在反應(yīng)器內(nèi)掃過(guò)整個(gè)圓筒區(qū)，并沿軸的方向限定層的寬度；及(c)多個(gè)沿軸線方向具有一定寬度的子層，其寬度不超過(guò)要細(xì)分的漿葉層寬度的50％，一個(gè)或多個(gè)子層漿葉與每個(gè)子層的軸相連，以便在反應(yīng)器內(nèi)掃過(guò)一個(gè)子層的圓筒區(qū)。在一些具體實(shí)施例中，優(yōu)選的是，第一級(jí)以至少兩層的循環(huán)組安置在反應(yīng)器中驅(qū)動(dòng)軸的一段上，帶有子層第二級(jí)安置在反應(yīng)器驅(qū)動(dòng)軸的另一段上，優(yōu)選的是其循環(huán)組中的層數(shù)比第一級(jí)循環(huán)組的層數(shù)至少多一層，以便進(jìn)一步降低聚合物微粒的聚集。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方面，用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置中，至少有一個(gè)級(jí)的層被分為多個(gè)(最多6個(gè))子層，優(yōu)選的是2-大約4個(gè)，級(jí)中每一個(gè)循環(huán)組的層數(shù)通常比每層中的子層數(shù)多。根據(jù)本發(fā)明，在充滿反應(yīng)性氣體的容器中，機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置優(yōu)選的是用于氣相聚合系統(tǒng)中，該系統(tǒng)至少有一個(gè)，優(yōu)選有2個(gè)或更多串聯(lián)操作的水平放置的圓筒形聚合反應(yīng)器，該反應(yīng)器帶有一個(gè)次流化微粒聚合物床，其中至少有一部分聚合熱通過(guò)使用較易揮發(fā)的淬冷液體的蒸發(fā)冷卻而被排出。優(yōu)選情況下，用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置包括(a)一個(gè)同軸安裝的繞其縱軸方向旋轉(zhuǎn)的，并且主要是在圓筒形聚合反應(yīng)器內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸；(b)一級(jí)或多級(jí)基本相鄰的漿葉層，在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸安置，每層都有一個(gè)或多個(gè)與軸相連的層漿葉，其中心線位于與驅(qū)動(dòng)軸的縱軸垂直的半徑方向，它的末端靠近反應(yīng)器壁的內(nèi)表面，由它所圈定的旋轉(zhuǎn)圓筒外徑通常至少是0.985，優(yōu)選0.995乘以圓筒反應(yīng)器的內(nèi)徑；及(c)多個(gè)沿軸線方向都有一定寬度的子層，其寬度不超過(guò)要細(xì)分的漿葉層寬度的50％，一個(gè)或多個(gè)子層漿葉與每個(gè)子層的軸相連，以便在反應(yīng)器內(nèi)掃過(guò)一個(gè)子層的圓筒區(qū)。本發(fā)明的一個(gè)方面是一種可聚合的單體或其混合物的連續(xù)氣相聚合反應(yīng)生產(chǎn)正常的固體聚合物的方法，該方法在兩個(gè)或多個(gè)水平放置的圓筒聚合反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，其中至少有一部分聚合熱通過(guò)使用較易揮發(fā)的淬冷液體的蒸發(fā)冷卻而被排出。每個(gè)反應(yīng)器都含有反應(yīng)性氣體及微粒聚合物的淬冷的次流化機(jī)械攪拌床。通常攪拌元件包括一個(gè)同軸安裝的繞縱軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸和多個(gè)漿葉，每個(gè)漿葉中心線安裝在與驅(qū)動(dòng)軸的縱軸垂直的半徑方向，其末端位于幾乎靠近反應(yīng)器壁的內(nèi)表面的位置，以便在反應(yīng)器內(nèi)掃過(guò)一個(gè)圓筒形區(qū)域。改進(jìn)的過(guò)程包括提供的兩層或多層的基本相鄰的漿葉層攪拌元件，其至少在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸布置；在至少一個(gè)漿葉級(jí)層內(nèi)有多個(gè)子層，每個(gè)子層沿軸向都有一定的寬度，其寬度不超過(guò)整個(gè)漿葉層寬度的50％；一個(gè)或多個(gè)子層漿葉與每個(gè)子層的軸相連，以便在機(jī)械攪拌聚合物微粒的反應(yīng)器內(nèi)掃過(guò)一個(gè)子層的圓筒區(qū)。本發(fā)明的另一方面是一個(gè)連續(xù)聚合過(guò)程，其中第一級(jí)以至少兩層的循環(huán)組布置在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸的1/4到3/4處；第二級(jí)布置在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸的3/4到1/4處，其循環(huán)組中的層數(shù)至少比第一級(jí)的循環(huán)組中的層數(shù)多。此外，本發(fā)明的另一方面是一個(gè)連續(xù)聚合的過(guò)程，其中第一級(jí)的每個(gè)漿葉層都有三個(gè)平板漿葉，其角度間隔為120度，每一級(jí)的相鄰層的漿葉角度方向?yàn)?0度；而第二級(jí)的每個(gè)漿葉層有至少一對(duì)平板層漿葉，該漿葉固定在驅(qū)動(dòng)軸上，其角度間隔為180度，所述第二級(jí)層分為三個(gè)子層，在級(jí)的每個(gè)循環(huán)組中的層數(shù)為4，每級(jí)相鄰層的漿葉角度方向等于45度。為了更完全地理解本發(fā)明，應(yīng)參照具體的實(shí)施例的詳細(xì)描述，并對(duì)應(yīng)相應(yīng)的附圖，下面以實(shí)施例的方式描述本發(fā)明。圖2是圖1中聚合反應(yīng)器橫截面視圖，所示的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)用于機(jī)械攪拌聚合的單體微粒床的漿葉輪的具體實(shí)施例。圖3是反應(yīng)器攪拌器漿葉剖面布局圖，圖中所示在沿驅(qū)動(dòng)軸方向每層上有3片漿葉，如圖2所示的兩層為一個(gè)循環(huán)組。圖4是反應(yīng)器攪拌器漿葉剖面布局圖，圖中所示在沿驅(qū)動(dòng)軸方向每層上有4片漿葉，每?jī)蓪訛橐粋€(gè)循環(huán)組。圖5所示的是反應(yīng)器攪拌器的剖面圖，它沿驅(qū)動(dòng)軸方向每層上有4片漿葉，如圖4所示每?jī)蓪訛橐粋€(gè)循環(huán)組。圖6是反應(yīng)器攪拌器漿葉剖面布局圖，圖中所示在沿驅(qū)動(dòng)軸方向每層上有2片漿葉，每4層為一個(gè)循環(huán)組(現(xiàn)有技術(shù))。圖7是反應(yīng)器攪拌器漿葉的剖面布局圖，圖中所示在沿驅(qū)動(dòng)軸方向每層上有2片寬的漿葉，如圖6所示每4層為一個(gè)循環(huán)組。此外，根據(jù)本發(fā)明，層又分為三個(gè)子層，每層有2個(gè)子層漿葉。圖8是反應(yīng)器攪拌器漿葉的剖面布局圖，圖中所示在沿驅(qū)動(dòng)軸方向每層上有2個(gè)漿葉，每2層為一個(gè)循環(huán)組。這個(gè)布局已經(jīng)在幾個(gè)美國(guó)專利中提出來(lái)過(guò)，如Spepard等人和Jezl等人的專利中。優(yōu)選的具體實(shí)施例方式的描述根據(jù)本發(fā)明，用于在充滿反應(yīng)性氣體的容器中，機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置優(yōu)選在連續(xù)氣相的至少有乙烯或α-烯烴單體聚合反應(yīng)中使用，在反應(yīng)混合物中包含第一種烯烴單體，如果發(fā)生共聚合，就包含第二種烯烴單體。所述聚合反應(yīng)包括在有氫存在和發(fā)生聚合反應(yīng)的溫度和壓力下在至少一個(gè)反應(yīng)器中發(fā)生聚合，催化劑體系包括固體催化劑，該固體催化劑包含第一種含過(guò)渡金屬的成份和一種助催化劑，該助催化劑包含第二種含金屬的成份。在每個(gè)這種反應(yīng)器中，至少有一部分聚合反應(yīng)熱由使用易揮發(fā)的淬冷液體的蒸發(fā)冷卻而被消除，這種易揮發(fā)的淬冷液體包括第一種液態(tài)的單體以及如果發(fā)生共聚合的第二種液態(tài)的單體。每個(gè)反應(yīng)器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)圓形截面的完全水平的反應(yīng)器，它包含一個(gè)在中心位置的驅(qū)動(dòng)軸，沿軸方向伸入到反應(yīng)器中，并與許多相鄰的定位漿葉相連。通常，在這種反應(yīng)器中，漿葉在其內(nèi)橫向伸出，且距離反應(yīng)器內(nèi)表面很近，攪拌不會(huì)引起整個(gè)微粒聚合物產(chǎn)品明顯地上下運(yùn)動(dòng)。然而，在本發(fā)明中，布置了多個(gè)子層漿葉，確實(shí)使得聚合物微粒向上運(yùn)動(dòng)，這一點(diǎn)被認(rèn)為是優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)器系統(tǒng)也包括反應(yīng)器中的驅(qū)動(dòng)軸等驅(qū)動(dòng)裝置；一個(gè)或多個(gè)沿每個(gè)這種反應(yīng)器向上部分間隔排列的氣體排出物出口；許多沿每個(gè)這種反應(yīng)器向下部分間隔排列的蒸氣再循環(huán)入口，用于再循環(huán)未反應(yīng)的第一種單體，如果發(fā)生共聚合，用于再循環(huán)未反應(yīng)的第二種單體；一種或多種催化劑和輔助催化劑添加入口，也是沿每個(gè)這種反應(yīng)器間隔排列；許多沿每個(gè)這種反應(yīng)器向上部分間隔排列的淬冷液體入口，以便淬冷液體能導(dǎo)入這種反應(yīng)器；以及排出或脫離裝置，它位于每個(gè)這種用于微粒聚合物產(chǎn)品的反應(yīng)器的一端或兩端，優(yōu)選是在這種反應(yīng)器的一端。通常反應(yīng)性氣體包括選自由乙烯、丙烯、丁烯及其混合物所組成的組中的至少一種成份。本發(fā)明優(yōu)選的方面是在反應(yīng)器上游中的反應(yīng)性氣體包括至少兩種可聚合的單體。根據(jù)本發(fā)明，連續(xù)聚合反應(yīng)過(guò)程通常在兩個(gè)串聯(lián)放置的氣相聚合反應(yīng)器中發(fā)生，其中聚合的單體的次流化微粒床包含在每個(gè)聚合反應(yīng)器的圓筒部分中，該聚合反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)軸水平放置。通常，這些反應(yīng)器的三維尺寸相同，如長(zhǎng)度和直徑。比較好的情況是上游反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)軸可以放置在與下游反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)軸同樣高或更高的位置。在此處敘述的連續(xù)氣相聚合反應(yīng)系統(tǒng)可以用于可聚合的單體的聚合反應(yīng)，可以在低于其形成的聚合物軟化點(diǎn)下聚合，包括乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、1-丁烯、氯乙烯、丁二烯和這些單體的混合物，特別適合的是乙烯和丙烯的聚合。本發(fā)明的方法優(yōu)選用于兩個(gè)單體的連續(xù)聚合反應(yīng)。在優(yōu)選的情況下，可聚合的單體是乙烯和丙烯，更優(yōu)選的是在上游反應(yīng)器中氣相的成分主要是丙烯。聚合的單體的次流化微粒床被機(jī)械攪拌，并在每個(gè)反應(yīng)器內(nèi)有一個(gè)自由的表面，比較好的是，聚合物微粒的輸送是在排出聚合物微粒的混合物時(shí)實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)位于反應(yīng)器壁上的一個(gè)出口將上游反應(yīng)器中的反應(yīng)性氣體排出。此出口位于低于聚合的單體的次流化床的自由表面。合適的淬冷液體添加速度最好是足夠大，以便獲得淬冷液體最大的冷卻效果，但應(yīng)足夠低，以保證聚合的單體微粒床干燥。通常，淬冷液體可帶走50％或更多的聚合熱。根據(jù)本發(fā)明，所提供的反應(yīng)器系統(tǒng)和過(guò)程，可以很經(jīng)濟(jì)和有效地將可聚合的單體或其混合物在氣相轉(zhuǎn)變成聚合物物質(zhì)，該過(guò)程基本上是恒壓過(guò)程，其反應(yīng)器是一種次流化攪拌床的淬冷的水平反應(yīng)器并且基本上整個(gè)反應(yīng)器的氣體排出物可以在多種操作溫度下再循環(huán)。設(shè)備的典型特點(diǎn)在于其中包含一個(gè)有攪拌裝置的淬冷聚合物床，其中通過(guò)橫向放置的漿葉與位于反應(yīng)器中心的縱向放置的驅(qū)動(dòng)軸相連。根據(jù)本發(fā)明，連續(xù)的氣相聚合反應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是有至少一個(gè)水平放置的聚合反應(yīng)器部分，該反應(yīng)器部分包含有一個(gè)機(jī)械攪拌的次流化微粒聚合物床，其中至少一部分聚合熱通過(guò)使用較易揮發(fā)的淬冷液體的蒸發(fā)冷卻而被排出。聚合物床的機(jī)械攪拌通常是橫向放置的漿葉與通常是位于反應(yīng)器中心的縱向布置的驅(qū)動(dòng)軸相連，反應(yīng)器分成兩個(gè)或更多的聚合反應(yīng)區(qū)，一個(gè)反應(yīng)區(qū)與另一個(gè)反應(yīng)區(qū)可以用適當(dāng)?shù)母舭宸珠_，如堰，但這不是必須的。本發(fā)明的裝置至少使用一個(gè)基本是圓形截面的大體上水平的反應(yīng)器，其中含有一個(gè)中心放置的驅(qū)動(dòng)軸沿軸向伸出，并穿過(guò)每個(gè)這種反應(yīng)器，并與多個(gè)相鄰位置的漿葉相連，漿葉在其內(nèi)橫向伸出，并且距這個(gè)反應(yīng)器的內(nèi)表面較短的距離；在每個(gè)這種反應(yīng)器中，驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸；一個(gè)或多個(gè)沿每個(gè)這種反應(yīng)器向上部分間隔排列的氣體排出物出口；多個(gè)沿反應(yīng)器向下部分間隔排列的氣體再循環(huán)入口；一種或多種催化劑和助催化劑的添加入口沿每個(gè)這種反應(yīng)器間隔排列；多個(gè)淬冷液體入口沿每個(gè)這種反應(yīng)器向上部分間隔排列，由此淬冷液體能被導(dǎo)入每個(gè)反應(yīng)器中；反應(yīng)器中用于微粒產(chǎn)品的排出裝置位于反應(yīng)器的一端或兩端，優(yōu)選在反應(yīng)器的一端。為了更詳細(xì)的介紹，現(xiàn)在參考附圖，如圖1所示為一個(gè)氣相聚合反應(yīng)系統(tǒng)。一個(gè)水平放置的聚合反應(yīng)器內(nèi)含有一個(gè)機(jī)械攪拌的次流化微粒聚合物床，其中至少一部分聚合熱通過(guò)采用較易揮發(fā)的淬冷液體的蒸發(fā)冷卻而被排出，并且一般基本上整個(gè)反應(yīng)器的氣體排出物可再循環(huán)利用，如數(shù)字11所示。在圖1中，發(fā)生聚合反應(yīng)的容器是水平放置的反應(yīng)器101，其內(nèi)含有如聚丙烯粉末。水平聚合反應(yīng)器的操作反應(yīng)容量為一個(gè)串聯(lián)的幾個(gè)有攪拌的反應(yīng)器部分，它為在不同的溫度的不同反應(yīng)器部分的操作提供了可能。聚合反應(yīng)可以發(fā)生在整個(gè)反應(yīng)器中分布的所有反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，并形成一個(gè)微粒聚合物床。在反應(yīng)器101中，粉末的位置通常保持在整個(gè)反應(yīng)器容量的大約40％到80％。在生產(chǎn)聚丙烯時(shí)，反應(yīng)器101通常的操作條件是內(nèi)壓大約為200到400psig(1400到2800KPa)，溫度范圍大約是50到90℃。每一區(qū)域的聚合溫度可以通過(guò)綜合技術(shù)單獨(dú)控制，包括將控制的再循環(huán)氣體分別導(dǎo)入到每一部分的入口175、177、179和181，這些入口沿反應(yīng)器的底部通過(guò)閥191、193、195和197分別按一定的間隔排列，導(dǎo)入到每一部分的淬冷液體以不同的速度通過(guò)淬冷液體入口153、155、157和159。催化劑、助催化劑和/或改性劑體系通過(guò)靠近103的前端的導(dǎo)管141和143，被導(dǎo)入到反應(yīng)器101內(nèi)，導(dǎo)管141和143沿反應(yīng)器的頂部間隔排列。反應(yīng)器的排出氣體通過(guò)出口183排出。有害的一定量聚合物粉末在氣相聚合反應(yīng)器中產(chǎn)生。較好的是，聚合物粉末大體上都能在氣體排出物的冷卻器或冷凝器161中進(jìn)行氣體排出物冷卻之前清除，通?？梢允褂煤Y網(wǎng)、過(guò)濾器、分離器、旋流分離器、除塵器或它們的組合來(lái)清除。從氣體排出物冷卻器或冷凝器161中分離出的廢氣通過(guò)管路131輸送到氣液分離器133。儲(chǔ)罐(未畫出)中的單體通過(guò)管路147供給，并通過(guò)管路135將通過(guò)管路137由泵139打入到分離器139中的冷凝液體相混合。泵139通過(guò)管路151將淬冷液體輸送到淬冷液體入口153、155、157和159。固態(tài)聚合物在每個(gè)攪拌反應(yīng)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生。由于這種聚合物是連續(xù)生產(chǎn)的，大量聚合物產(chǎn)物連續(xù)地通過(guò)放置在反應(yīng)器101前端103對(duì)面的分離端。兩排用于從高壓充滿反應(yīng)性氣體的連續(xù)的氣相聚合反應(yīng)器中排出聚合物微粒的裝置在圖1中已經(jīng)表示出來(lái)。例如，通過(guò)出口閥124(或125)的臨時(shí)出口，循環(huán)開始排出一個(gè)或多個(gè)含有聚合物微粒的塊，并且通過(guò)位于反應(yīng)器壁上的出口出來(lái)的反應(yīng)性氣體，反應(yīng)器壁上的出口位于聚合的單體的次流化床的自由表面以下。聚合物微粒通過(guò)管路126(或127)輸送到氣-固分離器120(或121)，其內(nèi)保持比反應(yīng)器101適當(dāng)?shù)鸵恍┑膲毫?。聚合物微粒定期從反?yīng)性氣體中分離出來(lái)，并通過(guò)閥228(或229)排出。反應(yīng)性氣體通過(guò)氣-固分離器120(或121)，管路128(129)和管路187到氣體壓縮機(jī)122再循環(huán)到反應(yīng)器。從氣體壓縮機(jī)122中出來(lái)的廢氣通過(guò)管路185和163進(jìn)入到冷卻器或冷凝器161。單體和/或其它用于控制聚合反應(yīng)過(guò)程的氣體通過(guò)管路145從儲(chǔ)罐(未畫出)導(dǎo)入到分離器133中。從分離器133中分離出的再循環(huán)氣體通過(guò)管路149進(jìn)入壓縮機(jī)144。圖2是圖1中的聚合反應(yīng)器靠近下游端的橫截面視圖，所示的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)用于機(jī)械攪拌聚合的單體微粒床的漿葉輪攪拌器的實(shí)施例。在反應(yīng)器的這個(gè)截面中，攪拌器在沿軸104的每一層中有三個(gè)漿葉，每?jī)蓪訛橐粋€(gè)循環(huán)組。離開端的相鄰層的漿葉305、307、309和311、313、315的角度方位分別是60度，反應(yīng)器101內(nèi)的聚合物床301的自由表面303的方位以及漿葉相對(duì)于床方位的運(yùn)動(dòng)方向在圖中已經(jīng)表示。漿葉的攪拌方向通過(guò)圖2中反應(yīng)器101內(nèi)的微粒聚合物床向下旋轉(zhuǎn)，在漿葉旋轉(zhuǎn)方向上離開床的自由表面。反應(yīng)器截面的位于反應(yīng)器右下象限的反應(yīng)器壁內(nèi)的床301的自由表面向下離開，遠(yuǎn)離未擾動(dòng)的微粒休止角。當(dāng)聚合反應(yīng)系統(tǒng)連續(xù)操作時(shí)，漿葉從淬冷氣體空間旋轉(zhuǎn)，通過(guò)較低的自由表面驅(qū)動(dòng)，并從表面進(jìn)入到床中來(lái)攪拌淬冷微粒。當(dāng)通常沿著漿葉旋轉(zhuǎn)的方向通過(guò)床層攪拌微粒，并向上進(jìn)入反應(yīng)器截面的左上象限時(shí)，床層的局部溫度，特別是靠近反應(yīng)器壁的溫度升高，這是由于聚合產(chǎn)生的熱和其它因素，如淬冷液體的冷卻量比落到床層自由表面上的冷卻量少。在或靠近自由表面303的上方，由于漿葉攪拌運(yùn)動(dòng)，微粒再次遇到淬冷液體和淬冷氣體。如圖3所示的是一個(gè)優(yōu)選的反應(yīng)器攪拌器的漿葉布局圖，在沿驅(qū)動(dòng)軸方向的每層S上有3個(gè)漿葉，且每2層為一個(gè)循環(huán)組，如圖2所示。層S-1和S-2是一個(gè)循環(huán)組，它緊接另一個(gè)循環(huán)組S’-1和S’-2，在每層上有三個(gè)平板漿葉，優(yōu)選的位置是繞軸為等角間隔120°分布。與相鄰層的漿葉角分布等于360°/(3×2)，即60度。如圖4所示的是一個(gè)反應(yīng)器攪拌器的漿葉布局圖，沿驅(qū)動(dòng)軸方向的每層上，有4個(gè)漿葉，且每2層為一個(gè)循環(huán)組，如圖4所示，層S-1和S-2是一個(gè)循環(huán)組，它緊接另一個(gè)循環(huán)組S’-1和S’-2，在每層上有四個(gè)平板漿葉，優(yōu)選的位置是繞軸為等角間隔90°分布。與相鄰層的漿葉角分布等于360°/(4×2)，即45度。布局如圖5所示。如圖5所示，每層有4個(gè)平板漿葉，繞軸104等角間隔90°分布。漿葉501，502，503，504定義為第一漿葉層，漿葉505，506，507和508一起定義為第2漿葉層，每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)循環(huán)組。漿葉601，602，603和604定義為另外一個(gè)第一漿葉層，漿葉605(在軸104的后面)，606，607和608定義為另外一個(gè)漿葉層，形成一個(gè)相鄰的兩層循環(huán)組。在圖5中“α”是相鄰層漿葉的角度為45°角。圖6是一個(gè)反應(yīng)器的攪拌器的漿葉布局圖，其沿驅(qū)動(dòng)軸方向每層有2個(gè)漿葉，4層為一個(gè)循環(huán)組。在圖6中，層S-1、S-2、S-3和S-4形成通常的循環(huán)組，它緊接另一個(gè)循環(huán)組(未畫出)。在每層上有兩個(gè)平板漿葉，優(yōu)選的位置是繞軸為等角間隔180°分布。與相鄰層的漿葉角分布等于360°/(2×4)，即45度，90度和135度。圖7是一個(gè)反應(yīng)器攪拌器的漿葉布局圖，其沿驅(qū)動(dòng)軸方向每層有2個(gè)寬的漿葉，4層為一個(gè)循環(huán)組，如圖6所示。此外，根據(jù)本發(fā)明，層又分為多個(gè)子層A、B和C。每個(gè)子層有兩個(gè)平板子層漿葉，其位置是繞軸為等角間隔180°分布。與相鄰層的漿葉角分布等于360°/(2×4)，即45度。圖8是一個(gè)反應(yīng)器攪拌器的漿葉布局圖，其沿驅(qū)動(dòng)軸方向每層有2個(gè)漿葉，4層為一個(gè)循環(huán)組。在圖8中，層S-1和S-2形成通常的循環(huán)組，它緊接另一個(gè)循環(huán)組S’-1和S’-2，在每層上的兩個(gè)平板漿葉優(yōu)選的是繞軸為等角間隔180°分布。與相鄰層的漿葉角分布等于360°/(2×2)，即90度。這種沒有子層的漿葉軸設(shè)計(jì)已經(jīng)在幾個(gè)美國(guó)的專利中提出，如Shepard等人和Jezl等人的專利。通常，在氣相聚合反應(yīng)中，理想的是次流化床層的攪拌不會(huì)引起整個(gè)氣相聚合反應(yīng)器中含有的微粒聚合物產(chǎn)品明顯地上下運(yùn)動(dòng)。微粒聚合單體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)最好是“塞流”形式或是串聯(lián)的許多“完全”混合區(qū)。至少一層的漿葉，優(yōu)選每一級(jí)層漿葉有一個(gè)中心線位于沿著與驅(qū)動(dòng)軸縱軸垂直的半徑方向，漿葉的未端位置靠近反應(yīng)器壁的內(nèi)表面。優(yōu)選的是至少一層有一個(gè)關(guān)于包含中心線的平面是對(duì)稱的，而且垂直于驅(qū)動(dòng)軸的縱軸的漿葉。優(yōu)選每一級(jí)至少一層漿葉具有基本上是平板的漿葉。根據(jù)本發(fā)明，比較好的是，含有2到4個(gè)子層的漿葉級(jí)層在操作中確實(shí)限定了軸的運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)通常被限定在大約一個(gè)漿葉寬度。這級(jí)漿葉層的特點(diǎn)是具有漿葉對(duì)包含漿葉的一個(gè)中心線的平面是不對(duì)稱的，并且垂直于驅(qū)動(dòng)軸的縱軸。這種限定軸運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是在催化劑注射區(qū)催化劑得到較好的分散。這個(gè)限定的運(yùn)動(dòng)當(dāng)存在于流化床系統(tǒng)中時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生較好的混合體系。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面，用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置具有至少一個(gè)層級(jí)，該級(jí)包括每層至少一對(duì)固定在驅(qū)動(dòng)軸上的漿葉，其角度間隔為180度，向外伸出形漿葉末端到圓筒反應(yīng)器壁很小的間隙。本發(fā)明的一些優(yōu)選的方面，至少一個(gè)級(jí)的層具有至少3個(gè)平板漿葉。此層的三個(gè)平板漿葉優(yōu)選的位置是繞驅(qū)動(dòng)軸的角度間隔為120度。優(yōu)選的情況下，該級(jí)的相鄰層上的漿葉角度方位是60度。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方面，用于機(jī)械攪拌聚合物微粒裝置有一個(gè)第一級(jí)以至少兩層為一循環(huán)組的方式布置在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸的1/5到4/5處；第二級(jí)布置在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸的4/5到1/5處，其循環(huán)組中層的數(shù)目要比第一級(jí)的循環(huán)組中的層數(shù)多。更優(yōu)選的是，第一級(jí)以每?jī)蓪拥难h(huán)組布置在沿驅(qū)動(dòng)軸2/5到3/5處，并且相鄰層的漿葉角度方位等于15°乘以一個(gè)1到23的整數(shù)。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方面，機(jī)械攪拌聚合物微粒裝置具有一級(jí)，該級(jí)的層又被分到4或更多的子層。通常，在每級(jí)的循環(huán)組中的層數(shù)比該級(jí)中各層的子層數(shù)多。較好的是，這樣細(xì)分的級(jí)沿驅(qū)動(dòng)軸方向布置，以使掃過(guò)的任意圓筒區(qū)可以大體上接收新鮮的催化劑。在本發(fā)明優(yōu)選的裝置中，另外級(jí)層的漿葉有2-大約4個(gè)平板漿葉，優(yōu)選的是在每層中有3個(gè)平板漿葉，繞驅(qū)動(dòng)軸的角度間隔為120度。更優(yōu)選的是，在每?jī)蓪拥难h(huán)組中，該級(jí)中的這些層在沿驅(qū)動(dòng)軸的下游部分布置，并且該級(jí)的相鄰層漿葉角度方位是60度。比較好的是，漿葉的分布由一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓筒外殼來(lái)限定，該圓筒外殼具有外徑通常至少是大約0.985倍的帶有旋轉(zhuǎn)漿葉的圓筒反應(yīng)器的內(nèi)徑，優(yōu)選的是至少0.995乘以內(nèi)徑，更優(yōu)選的是達(dá)到大約0.999倍的內(nèi)徑。限定旋轉(zhuǎn)外殼的漿葉長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)以確保在旋轉(zhuǎn)時(shí)，將聚合物從反應(yīng)器的內(nèi)表面掃出。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，每個(gè)葉片未端的速度優(yōu)選的是從大約15米/分鐘(50ft/min)以上的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在大約45到180m/min(150～600ft/min)的一個(gè)范圍或者更高，并且最優(yōu)選的是在90到170m/min(300～500ft/min)的范圍。當(dāng)在此使用時(shí)，除非另有指明，術(shù)語(yǔ)“聚合反應(yīng)”是指包括均聚合和共聚合，同時(shí)術(shù)語(yǔ)“聚合物”包括均聚物和共聚物。本發(fā)明的方法用于包含3個(gè)或更多碳原子的α-烯烴如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、和1-己烯及其混合物和與乙烯的混合物的立體定向聚合反應(yīng)。本發(fā)明方法在丙烯或其與乙烯或更高的α-烯烴混合物的定向聚合反應(yīng)時(shí)會(huì)更有效。根據(jù)本發(fā)明，在聚合反應(yīng)條件下，高結(jié)晶的聚α-烯烴均聚物或共聚物通過(guò)至少一種α-烯烴與下面敘述的催化劑接觸來(lái)制備。該條件包括聚合溫度，時(shí)間，單體的壓力，防止催化劑的污染，使用鏈轉(zhuǎn)移介質(zhì)來(lái)控制聚合物的分子量，還有本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的其它條件。在本發(fā)明的方法中，使用的催化劑或催化劑組分的量根據(jù)反應(yīng)器尺寸的選擇，要聚合的單體，指定使用的催化劑和眾所周知的其它條件而變化。通常，催化劑或催化劑組分的使用量范圍大約是產(chǎn)生每克聚合物使用催化劑大約0.2到約0.02毫克。在上述本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)中優(yōu)選使用固體過(guò)濾金屬基的高活性的烯烴聚合反應(yīng)催化劑組分，以及本領(lǐng)域眾所周知的包括那些負(fù)載在金屬氧化物，鹵化物或其他鹽，如廣泛敘述的含鎂鹽和鹵化鈦的固體組分。大量負(fù)載的含鎂，鈦，含電子供體的烯烴聚合或共聚合催化劑已經(jīng)被描述。例如Arzoumanidis等人美國(guó)專利4,866,022，并入本發(fā)明作為參考，揭示了用于本發(fā)明的一個(gè)形成較好的α-烯烴聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)催化劑或催化劑組分的方法。除了固體、含鎂、含鈦催化劑組分，聚合反應(yīng)催化劑體系常使用一種烷基鋁成分來(lái)生產(chǎn)丙烯聚合物，例如三乙基鋁和典型的外部改性劑成分，如并入本發(fā)明作為參考的美國(guó)專利4,829,038中所述的硅烷化合物。優(yōu)選的催化劑和助催化劑是高產(chǎn)出的催化劑?！案弋a(chǎn)出”的意思是在分離“雜質(zhì)”過(guò)程中不用從聚合物產(chǎn)品中將殘余催化劑和助催化劑去除。典型的催化劑產(chǎn)量是每克催化劑能獲得超過(guò)5000克的聚合物，優(yōu)選甚至超過(guò)了15000克聚合物。不考慮采用的聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)方法，聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)應(yīng)當(dāng)在溫度足夠高的情況下進(jìn)行，以保證合理的聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)的速度，并避免過(guò)度長(zhǎng)的反應(yīng)器停留時(shí)間。但溫度不能高到不合理的程度，以至于由于過(guò)分快速的聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)造成出現(xiàn)線狀和塊狀產(chǎn)品。通常，溫度范圍從大約0到120℃。從達(dá)到好的催化劑性能和高生產(chǎn)率來(lái)看優(yōu)選在大約20℃到95℃之間，根據(jù)本發(fā)明更優(yōu)選的是發(fā)生聚合反應(yīng)的溫度在大約50-80℃之間。根據(jù)本發(fā)明，α-烯烴聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)發(fā)生在單體壓力是常壓或以上的情況。盡管氣相聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)時(shí)，單體壓力不應(yīng)低于在要被聚合或共聚合的α-烯烴的聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)溫度下的蒸氣壓力，但通常單體壓力范圍在大約20-600Psi(140-4100KPa)。聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)時(shí)間通常在大約0.5到數(shù)個(gè)小時(shí)。使用所述催化劑或催化劑組分的氣相聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)過(guò)程的例子，在美國(guó)專利3，957，448；3，965，083；3，971，786；3，970，611；4，129，701；4，101，289；3，652，527；4，003，712；4，326，048；4，337，069；4，535，134；4，569，809；4，610，574；4，640，963；4，708，787；5，209，607和5，504，166已得到描述，這里將其并入本發(fā)明作為參考。典型的氣相烯烴聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)器系統(tǒng)包括至少一個(gè)反應(yīng)容器，用來(lái)加入烯烴單體和催化劑組分，并有一個(gè)用于形成聚合物微粒的攪拌床。通常，催化劑組分通過(guò)單個(gè)或第一反應(yīng)容器的一個(gè)或多個(gè)控制閥一起加入或分別加入。通常，烯烴單體通過(guò)一個(gè)再循環(huán)氣體系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)器，其中沒反應(yīng)的單體作為氣體排出物排出，并且與新加入的單體混合并一起噴射進(jìn)入反應(yīng)器容器。對(duì)于共聚物的制備來(lái)說(shuō)，將由第一個(gè)反應(yīng)器中的第一個(gè)單體形成的均聚物在第二個(gè)反應(yīng)器中與第二個(gè)單體反應(yīng)生成共聚物。為了控制溫度，通過(guò)再循環(huán)系統(tǒng)將可以是液體單體的淬冷液體加入到聚合和共聚合烯烴中。不考慮聚合反應(yīng)和共聚合反應(yīng)技術(shù)，聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)在沒有氧、水和其它對(duì)催化劑有害的物質(zhì)存在下進(jìn)行。聚合反應(yīng)或共聚合反應(yīng)也可在添加劑的條件下進(jìn)行以便控制聚合物和共聚合物分子量。氫氣通常用作此目的，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所共知的。盡管不經(jīng)常需要，當(dāng)聚合反應(yīng)和共聚合反應(yīng)完成時(shí)，或希望結(jié)束聚合反應(yīng)和共聚合反應(yīng)，或至少希望暫時(shí)使催化劑或催化劑組分失活，可以使催化劑與水，醇，丙酮或其它一些適于催化劑失活的物質(zhì)接觸。這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所共知的。根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品一般是固體，主要是立體有規(guī)的聚α-烯烴。均聚物和共聚物產(chǎn)量相對(duì)于使用的催化劑的量是足夠高的，以便不分離催化劑殘留物就能得到有用的產(chǎn)品。此外，立體無(wú)規(guī)的副產(chǎn)品要足夠低，以便有用的產(chǎn)品不用分離就能得到。聚合物和共聚合物產(chǎn)品在本發(fā)明的催化劑存在時(shí)，可用擠壓、注塑和其它通用的技術(shù)加工成有用的產(chǎn)品。根據(jù)本方明的機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置和方法的優(yōu)點(diǎn)和特征來(lái)看，與先前提到和/或使用的其它攪拌器相比，在氣相聚合反應(yīng)系統(tǒng)中具有至少一個(gè)水平放置的圓筒聚合反應(yīng)器，該反應(yīng)器包含一個(gè)次流化的微粒聚合物床，其中至少一部分聚合反應(yīng)熱通過(guò)使用易揮發(fā)的淬冷液體的蒸發(fā)冷卻而被排出，下面給出實(shí)施例。在如下同樣的操作條件下，產(chǎn)率是1001b/hr(45kg/hr)，四個(gè)階段12個(gè)小時(shí)為一個(gè)周期，反應(yīng)器的控制溫度增加量為5°F(2.8℃)，對(duì)每個(gè)攪拌器進(jìn)行測(cè)定。出現(xiàn)的條狀和塊狀產(chǎn)品在大約1個(gè)小時(shí)期間，由反應(yīng)器排出口的3/16”(5mm)目篩子控制。當(dāng)每個(gè)攪拌器試驗(yàn)后，所有粉末都被排出反應(yīng)器。在下一個(gè)測(cè)試中，更換攪拌器，粉末重新充到反應(yīng)器中。在可控制測(cè)試條件下，包括粉末總量是反應(yīng)器容積的50％，驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為40rpm，在聚丙烯粉末床層中按測(cè)試步驟測(cè)定攪拌器對(duì)每個(gè)單個(gè)放射性微粒的移動(dòng)能力。通過(guò)定位放射層析X射線投影法，放射性微粒的位置(其三維坐標(biāo))由一系列時(shí)間間隔確定。這些數(shù)據(jù)分析包括平均軸速和微粒繞混合器移動(dòng)一周覆蓋的軸距的計(jì)算，結(jié)果總結(jié)在表1中。表1<tablesid="table1"num="001"><table>編號(hào)漿葉/層層/循環(huán)組漿葉寬度/直徑軸速(mm/sec)軸距(mm)Ⅰ321/84533.0Ⅱ421/84940.6Ⅲ241/49786.4Ⅳ241/163635.6Ⅴ241/86081.3Ⅵ241/4&amp;1/126491.4</table></tables>反應(yīng)器攪拌器編號(hào)Ⅰ在沿驅(qū)動(dòng)軸的每層上有三個(gè)漿葉及一個(gè)兩層的循環(huán)組，如圖3所示。漿葉寬是反應(yīng)器直徑的1/8，相鄰層漿葉的角度方位是360°/(3×2)，即60度。反應(yīng)器攪拌器編號(hào)Ⅱ在沿驅(qū)動(dòng)軸的每層上有四個(gè)漿葉及一個(gè)兩層的循環(huán)組，如圖4所示。漿葉寬是反應(yīng)器直徑的1/8，相鄰層漿葉的角度方位是360°/(4×2)，即45度。其布局如圖5所示。反應(yīng)器攪拌器編號(hào)Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ在沿驅(qū)動(dòng)軸的每層上有兩個(gè)漿葉及一個(gè)四層的循環(huán)組，如圖6所示。漿葉寬是反應(yīng)器直徑的1/16到1/4，如表1所列，相鄰層漿葉的角度方位是360°/(2×4)，即45度。反應(yīng)器攪拌器編號(hào)Ⅵ在沿驅(qū)動(dòng)軸的每層上存在兩個(gè)漿葉及一個(gè)四層的循環(huán)組，層的漿葉寬度是反應(yīng)器直徑的1/4。此外，根據(jù)本發(fā)明，層又分為三個(gè)子層。每個(gè)子層有兩個(gè)平板子層漿葉，繞軸的位置為等角度間隔180°。漿葉間的角度方位是360°/(2×4)，即45°，這種布局如圖7所示。對(duì)本發(fā)明的目的，“主要地”定義為多于50％，“大體上”定義為有足夠的發(fā)生頻率或存在那樣的比例，可以宏觀的影響相關(guān)化合物或系統(tǒng)的性質(zhì)。這里頻率或比例不清楚，大體上認(rèn)為是大約10％或更多?！被旧稀倍x為除了少量變化外的完全的，對(duì)于宏觀性質(zhì)只有可忽略的影響，且最終結(jié)果是認(rèn)可的，通常最高到大約1％。權(quán)利要求1．一種在氣相聚合反應(yīng)系統(tǒng)中用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，所述氣相聚合反應(yīng)系統(tǒng)具有至少一個(gè)水平放置的圓筒聚合反應(yīng)器，該反應(yīng)器具有次流化的微粒聚合物床，其中至少一部分聚合熱通過(guò)使用較易揮發(fā)的淬冷液體在蒸發(fā)冷凝時(shí)排出，所述裝置包括一個(gè)同軸安裝的可繞其縱軸旋轉(zhuǎn)的，且主要在圓筒形聚合反應(yīng)器中的驅(qū)動(dòng)軸；一級(jí)或多級(jí)基本上相鄰的漿葉層，其在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸布置，每層有一個(gè)或多個(gè)與軸相連的層漿葉，以便在反應(yīng)器內(nèi)掃過(guò)一個(gè)圓筒區(qū)，由此定義沿軸的層的寬度；以及在至少一個(gè)漿葉級(jí)層中的多個(gè)子層，每個(gè)子層沿軸有一個(gè)不大于漿葉層總寬度50％的寬度，并且一個(gè)或多個(gè)子層漿葉在每個(gè)子層與軸相連，以便在反應(yīng)器內(nèi)掃過(guò)一個(gè)子層圓筒區(qū)。2．根據(jù)權(quán)利要求1的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中至少一個(gè)級(jí)層的每個(gè)漿葉有一個(gè)中心線，該中心線位于與驅(qū)動(dòng)軸的縱軸相垂直的半徑方向，其末端位置幾乎靠近圓筒反應(yīng)器壁的內(nèi)表面。3．根據(jù)權(quán)利要求1的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中至少一個(gè)級(jí)的每個(gè)漿葉層具有至少一對(duì)漿葉，該漿葉固定到驅(qū)動(dòng)軸上，繞軸的角間隔為180度，并從軸到末端向外伸出靠近圓筒反應(yīng)器壁的內(nèi)表面，并相對(duì)圓筒反應(yīng)器壁的內(nèi)表面掃過(guò)。4．根據(jù)權(quán)利要求1的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中一個(gè)第一級(jí)以至少兩層的循環(huán)組被布置在反應(yīng)器內(nèi)沿軸1/5到4/5處；并且一個(gè)第二級(jí)被布置在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸4/5到1/5處，其循環(huán)組中的層數(shù)至少多于第一級(jí)循環(huán)組中的層數(shù)。5．根據(jù)權(quán)利要求4的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中的漿葉的分布由一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓筒外殼來(lái)限定，該外殼的外徑至少是漿葉在其中旋轉(zhuǎn)的圓筒反應(yīng)器的內(nèi)徑的0.985倍。6．根據(jù)權(quán)利要求4的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中至少一個(gè)級(jí)的層被分為最多6個(gè)子層，所述級(jí)的每個(gè)循環(huán)組中的層數(shù)比每層的子層數(shù)多1。7．根據(jù)權(quán)利要求4的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中第一級(jí)的每個(gè)漿葉層的具有2-4個(gè)基本上平板的漿葉，每個(gè)漿葉具有一根中心線，該中心線位于與驅(qū)動(dòng)軸的縱軸相垂直的半徑方向，其末端位置幾乎靠近圓筒反應(yīng)器壁的內(nèi)表面。8．根據(jù)權(quán)利要求7的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中所述第一級(jí)以每?jī)蓪拥难h(huán)組布置在沿驅(qū)動(dòng)軸2/5到3/5處，并且相鄰層的漿葉角度方位等于15°乘以一個(gè)1-23的整數(shù)。9．根據(jù)權(quán)利要求7的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中每個(gè)第一級(jí)層的三個(gè)基本上平板的漿葉繞驅(qū)動(dòng)軸以120度的角度間隔布置，并且所述級(jí)的相鄰層的漿葉的角度方位為60度。10．根據(jù)權(quán)利要求9的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中所述的第二級(jí)的層被分為最多4個(gè)子層，并且每個(gè)級(jí)的循環(huán)組中的層數(shù)比每層的子層數(shù)多1。11．一種在氣相聚合反應(yīng)系統(tǒng)中用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，所述氣相聚合反應(yīng)系統(tǒng)具有至少一個(gè)水平放置的圓筒聚合反應(yīng)器，該反應(yīng)器具有次流化的微粒聚合物床，其中至少一部分聚合熱通過(guò)使用較易揮發(fā)的淬冷液體在蒸發(fā)冷凝時(shí)排出，所述裝置包括一個(gè)同軸安裝的可繞其縱軸旋轉(zhuǎn)的，且主要在圓筒形聚合反應(yīng)器中的驅(qū)動(dòng)軸；一級(jí)或多級(jí)大體上相鄰的漿葉層，其在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸布置，每層有一個(gè)或多個(gè)與軸相連的層漿葉，其中心線位于與驅(qū)動(dòng)軸的縱軸相垂直的半徑方向，其末端的位置幾乎靠近圓筒反應(yīng)器壁的內(nèi)表面，并由旋轉(zhuǎn)限定一個(gè)圓筒區(qū)的外殼，其外徑至少是圓筒反應(yīng)器的內(nèi)徑的0.995倍；以及在至少一個(gè)漿葉級(jí)層中的多個(gè)子層，每個(gè)子層沿軸有一個(gè)不大于漿葉層總寬度50％的寬度，并且一個(gè)或多個(gè)子層漿葉在每個(gè)子層與軸相連，以便在反應(yīng)器內(nèi)掃過(guò)一個(gè)子層圓筒區(qū)。12．根據(jù)權(quán)利要求11的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中在驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，每個(gè)葉片的末端的速度范圍大約從45到180米/分鐘。13．根據(jù)權(quán)利要求11的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中一個(gè)第一級(jí)以至少兩層的循環(huán)組被布置在反應(yīng)器內(nèi)沿軸1/4到3/4處；并且一個(gè)第二級(jí)被布置在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸3/4到1/4處，其循環(huán)組中的層數(shù)至少多于第一級(jí)循環(huán)組中的層數(shù)。14．根據(jù)權(quán)利要求13的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中至少一個(gè)級(jí)的層被分為最多4個(gè)子層，并且所述級(jí)的循環(huán)組中的層數(shù)比每層的子層數(shù)多1。15．根據(jù)權(quán)利要求13的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中第二級(jí)的每個(gè)漿葉層具有至少一對(duì)基本是平板的層漿葉，該漿葉固定到驅(qū)動(dòng)軸上，其繞驅(qū)動(dòng)軸的角度間隔為180度，并且所述第二級(jí)的每個(gè)漿葉層被分為三個(gè)子層，所述級(jí)中每個(gè)循環(huán)組的層數(shù)是4，所述級(jí)的相鄰層的漿葉角度方位等于45度。16．根據(jù)權(quán)利要求15的用于機(jī)械攪拌聚合物微粒的裝置，其中第一級(jí)的每個(gè)漿葉層有三個(gè)基本是平板的漿葉，該漿葉位于繞驅(qū)動(dòng)軸的角間隔是120度的位置，并且所述級(jí)的相鄰層的漿葉角度方位為60度。17．一種可聚合的單體或其混合物的連續(xù)氣相聚合反應(yīng)生產(chǎn)正常的固體聚合物的方法，該方法在兩個(gè)或多個(gè)水平放置的圓筒聚合反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，其中至少一部分聚合熱通過(guò)使用較易揮發(fā)的淬冷液體在蒸發(fā)冷卻時(shí)被排出；每個(gè)反應(yīng)器都含有反應(yīng)性氣體及微粒聚合物的淬冷的次流化機(jī)械攪拌床和攪拌元件，所述攪拌元件包括一個(gè)同軸安裝的繞其縱軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，多個(gè)漿葉，每個(gè)漿葉的中心線位于沿與驅(qū)動(dòng)軸的縱軸垂直的半徑方向，其末端位于幾乎靠近反應(yīng)器壁的內(nèi)表面的位置，以便在反應(yīng)器內(nèi)掃過(guò)一個(gè)圓筒形區(qū)域；所述方法的改進(jìn)包括提供的帶有兩層或多層的基本相鄰的漿葉層級(jí)的攪拌元件，該元件在至少一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸布置；在至少一個(gè)漿葉級(jí)層內(nèi)的多個(gè)子層，每個(gè)子層沿軸向都有個(gè)不超過(guò)整個(gè)漿葉層寬度的50％的寬度；一個(gè)或多個(gè)與每個(gè)子層的軸相連的子層漿葉，以便在反應(yīng)器內(nèi)掃過(guò)一個(gè)子層的圓筒區(qū)而機(jī)械攪拌聚合物微粒。18．根據(jù)權(quán)利要求17的連續(xù)聚合的方法，其中反應(yīng)性氣體包含選自由乙烯、丙烯和丁烯所組成的組中的至少一個(gè)成分，并且其中的淬冷液體包括丙烷、丁烷、戊烷、己烷或其沸點(diǎn)接近的混合物。19．根據(jù)權(quán)利要求18的連續(xù)聚合的方法，其中一個(gè)第一級(jí)以至少兩層的循環(huán)組被布置在反應(yīng)器內(nèi)沿軸1/4到3/4處；并且一個(gè)第二級(jí)被布置在反應(yīng)器內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸3/4到1/4處，其循環(huán)組中的層數(shù)至少多于第一級(jí)循環(huán)組中的層數(shù)。20．根據(jù)權(quán)利要求19的連續(xù)聚合的方法，其中第一級(jí)的每個(gè)漿葉層有三個(gè)基本平板的漿葉，其以角度間隔為120度布置，并且所述級(jí)的相鄰層的角度方向?yàn)?0度；而第二級(jí)的每個(gè)漿葉層有至少一對(duì)平板層漿葉，該漿葉固定在驅(qū)動(dòng)軸上，其角度間隔為180度，所述第二級(jí)的層被分為三個(gè)子層，在該級(jí)的每個(gè)循環(huán)組中的層數(shù)為4，該級(jí)的相鄰層的漿葉的角度方位等于45度。全文摘要用于機(jī)械攪拌聚合單體的一種淬冷的次流化微粒床的改進(jìn)裝置,通過(guò)利用基本上是相鄰的漿葉層(S－1,S－2,S’－1,S’－2),降低了聚合物微粒的聚集,漿葉層沿驅(qū)動(dòng)軸(104)裝配在反應(yīng)器(101)內(nèi),其中至少在一個(gè)漿葉級(jí)中有許多子層(A,B,C)的組合,每個(gè)子層都沿軸(104)方向有一個(gè)不大于漿葉層總寬度的50%的寬度,每個(gè)子層的子層漿葉與軸(104)相連,以便子層漿葉能掃過(guò)微粒床層。在一些具體實(shí)施例中,優(yōu)選的是,第一級(jí)以至少兩層的循環(huán)組布置在反應(yīng)器(101)內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸(104)的一段上,第二級(jí)的層帶有子層,布置在反應(yīng)器(101)內(nèi)沿驅(qū)動(dòng)軸(104)的另一段上,優(yōu)選的是,其循環(huán)組中的層數(shù)至少比第一級(jí)循環(huán)組中的層數(shù)中多一層,以便進(jìn)一步降低聚合物微粒的聚集。文檔編號(hào)B01F15/00GK1281380SQ98811951公開日2001年1月24日申請(qǐng)日期1998年12月8日優(yōu)先權(quán)日1997年12月8日發(fā)明者詹姆斯·哈納沃特·李,林基鴻,巴里·F·伍德申請(qǐng)人:Bp阿莫科公司