【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开提供了一种用于烯烃气相聚合的设备。本公开特别提供了一种用于烯烃气相聚合的设备，该设备包括具有与反应气体接触的内表面的再循环管线，该内表面具有小于5μm的表面粗糙度ra。本公开还提供了一种用于制备烯烃聚合物的工艺，该工艺在设备中进行。
技术介绍
1、聚烯烃是主要衍生自简单烯烃诸如乙烯和丙烯的聚合物家族。尽管有八十多年的发展，但对于生产聚烯烃的有效且节约资源的工艺的需求与以前一样高。
2、气相聚合工艺是生产聚烯烃的经济性工艺。用于进行此类气相聚合的合适的反应器是例如流化床反应器、搅拌气相反应器或具有两个不同的互连气相聚合区的多区循环反应器。这些工艺通常在气相中进行，该气相包括单体和共聚单体，并且附加地通常还包括其他气态组分，诸如聚合稀释剂，例如氮气或烷烃，或氢气作为分子量调节剂或低分子量反应产物。所得产物通常为固体聚烯烃颗粒，该固体聚烯烃颗粒通过通常包括粒状催化剂固体的聚合催化剂体系形成。
3、烯烃气相聚合工艺的特征在于将大量气体从反应区取出，穿过热交换器以去除聚合热，并且然后返回到聚合区。在流化床反应器中，返回的反应气体还用于将聚烯烃颗粒维持在流化状态。在多区循环反应器中，反应器区之间的循环由返回的反应气体实现。为了驱动所有这些工艺，用于反应气体的再循环管线通常配备有离心压缩机。
4、提高生产工艺效率的一种方式是改进生产中采用的装备。
5、wo 2018/210780 a1公开了一种用于烯烃气相聚合的流化床反应器，该流化床反应器包括气体分布格栅和气体再循环管线，该气体分布格栅安
6、wo 2008/074632 a1涉及一种适于将向上的气体流分配到包含处于流化状态的聚合物的容器中的气体分布格栅。所公开的气体分布包括多个塔板，该塔板被布置成形成倒锥形的侧壁，所述多个塔板彼此附接以在邻近塔板的重叠区域中形成槽。
7、wo 2007/071527 a1描述了在流化床反应器中在聚合催化剂的存在下聚合一种或多种α-烯烃的气相工艺。流化床反应器配备有布置在其基部的流化格栅和用于将未反应的气体从所述反应器的顶部再循环和冷却至所述流化格栅的外部装置，并且该工艺的特征在于(i)通过将所述流化格栅连接至流化床反应器的上部区域的循环回路进行聚合物的连续气动再循环；和(ii)从所述循环回路的区连续排出聚合物，该区的聚合物浓度高于流化聚合物床内的聚合物浓度。
8、wo 2019/154756 a1涉及用于烯烃气相聚合的气相聚合反应器，该气相聚合反应器包括至少一个聚合区，该聚合区装备有用于从反应器取出反应气体、引导反应气体通过用于冷却的热交换器并且将反应气体进料回到反应器的再循环管线，其中再循环管线配备有热交换器、包括可变导向叶片的离心压缩机和蝶形阀，这些可变导向叶片被布置在该离心压缩机的上游并且该蝶形阀被布置在该离心压缩机的下游。
9、us10,781,273b2公开了一种用于生产多峰聚烯烃，特别是聚乙烯树脂的设备和工艺。通过使用串联的两个反应器实现生产，其中反应器中的一个是多区循环反应器，该多区循环反应器可以使聚烯烃颗粒循环通过两个聚合区，其中一个反应器被配置成生产第一聚烯烃，并且第二反应器被配置成生产第二聚烯烃，其中第二反应器被配置成从第一反应器接收第一聚烯烃，或者第一反应器被配置成从第二反应器接收第二聚烯烃，并且其中第二反应器具有抛光至小于约150微英寸的均方根的内表面。
10、us2015/0367319 a1涉及一种工艺，该工艺包括在环流反应器中在催化剂和稀释剂的存在下聚合烯烃单体，并且生产包括固体粒状烯烃聚合物和稀释剂的淤浆。在聚合工艺期间，环流反应器内的毕奥(biot)数维持在或低于约3.0。环流反应器中的淤浆形成沿反应器壁内表面具有膜系数的淤浆膜。
11、ep 2 602 269 a1公开了一种用于烯烃聚合的多阶段工艺。将聚烯烃颗粒从第一气相聚合反应器转移至第二气相聚合反应器。第一气相反应器是流化床反应器，该流化床反应器包括气体分布格栅和沉降管道，该沉降管道与其上部开口集成到分布格栅中并且包含从沉降管道的顶部移动到底部的聚烯烃颗粒床。
12、wo 2012/031986 a1描述了一种具有互连的聚合区的气相聚合反应器，该聚合区包括提升管，聚合物颗粒在快速流化条件或运输条件下向上流动通过该提升管。此外，反应器包括下降管，聚合物颗粒在重力作用下以致密化形式向下流动通过该降液管，其中下降管的底部通过运输段连接到提升管的下部区域。运输段被设计成从下降管下降到提升管的弯曲部。
13、ep 2 110 173 a1中公开了一种聚合物流转移工艺。该工艺涉及将含聚合物的流从聚合反应器加热至分离区或装置。使该流穿过加热器，该加热器包括至少一个用于流的传送管线和用于加热该传送管线的装置，其中该固体聚合物的平均粒度小于3mm。
14、wo 2006/050919 a1涉及一种用于烯烃气相聚合的设备。该设备包括气相流化床反应器、连接到反应器用于排出和再循环再循环气体的再循环气体流。此外，该设备包括位于循环气体管线中的旋风分离器，用于减少和沉淀来自反应器的循环气体中夹带的固体颗粒。
15、在聚烯烃的气相聚合中遇到的挑战中的一个是在循环反应气体中存在聚合物颗粒，其具有由于聚合物颗粒的积聚而使设备结垢的危险，在极端情况下，这可能导致设备，特别是再循环管线的堵塞。因此，需要提供一种用于生产聚烯烃的设备，其允许反应气体在再循环管线中循环而不结垢，即使在循环的反应气体中存在聚合物颗粒，并且其使再循环气体中夹带的粉末的影响最小化并且降低粉末沉积在设备的内表面上的风险。
技术实现思路
1、本公开提供了一种用于烯烃气相聚合的设备，该设备包括：
2、-反应器，该反应器包括至少一个聚合区，
3、-再循环管线，该再循环管线用于从反应器中取出反应气体并且将反应气体进料回到反应器中，
4、-压缩机，该压缩机用于沿再循环管线输送反应气体，以及
5、-热交换器，该热交换器用于冷却反应气体，
6、其中与反应气体接触的再循环管线的内表面的至少一部分具有根据asme b46.1测定的小于5μm，优选小于3μm的表面粗糙度ra。
7、在一些实施例中，再循环管线的内表面的至少一部分由不锈钢制成，该不锈钢具有根据asme b46.1测定的小于2.5μm，优选小于2μm的表面粗糙度ra。
8、在一些实施例中，再循环管线的内表面的至少一部分由低温碳钢(ltcs)制成，该低温碳钢具有根据asme b46.1测定的小于3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于烯烃气相聚合的设备，所述设备包括：
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述再循环管线(3)的所述内表面的至少一部分由不锈钢制成，所述不锈钢具有根据ASME B46.1测定的小于2.5μm，优选小于2μm的表面粗糙度Ra。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述再循环管线(3)的所述内表面的至少一部分由低温碳钢(LTCS)制成，所述低温碳钢具有根据ASME B46.1测定的小于3μm的表面粗糙度Ra。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备在与所述反应气体接触的表面上不具有任何超过1.5mm高度的突起。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述再循环管线(3)的任何弯曲部满足所述弯曲部的半径r比所述再循环管线(3)的直径大5倍的条件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述压缩机(4)是包括叶轮以增加所述反应气体的压力的开放式离心压缩机，所述叶轮具有根据ASME B46.1测定的小于3μm的表面粗糙度Ra。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述设备包括布置在所述压缩
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备还包括布置在所述热交换器(6)下游的蝶形阀(7)，所述蝶形阀(7)的与所述反应气体接触的表面具有根据ASME B46.1测定的小于3μm的表面粗糙度Ra。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述蝶形阀(7)包括旋转盘，所述旋转盘具有比在所述蝶形阀(7)的位置处的所述再循环管线(3)的横截面更小的面积。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述热交换器(6)是多管热交换器，所述多管热交换器包括入口室、封装在壳体结构中的管束和出口室，其中每个管包括入口、纵向中间部分和出口，并且每个管的所述入口的直径d1大于所述管的对应纵向中间部分的直径d2。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述反应器(1)是流化床反应器，所述流化床反应器包括聚烯烃颗粒的流化床(11)和在所述反应器(1)底部的流化格栅(12)。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其中所述反应器是多区循环反应器(2)，其中在第一聚合区(21)中，生长聚烯烃颗粒在快速流化或运输条件下向上流动，并且其中在第二聚合区(22)中，生长聚烯烃颗粒以致密化形式向下流动，其中所述第一聚合区(21)和所述第二聚合区(22)互连，并且离开所述第一聚合区(21)的聚烯烃颗粒进入所述第二聚合区(22)，以及离开所述第二聚合区(22)的聚烯烃颗粒进入所述第一聚合区(21)，从而建立聚烯烃颗粒通过所述第一聚合区(21)和所述第二聚合区(22)的循环。
13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述再循环管线(3)不配备有用于气体/固体分离的旋风分离器。
14.一种用于制备烯烃聚合物的工艺，所述工艺包括在从20℃至200℃的温度和从0.5MPa至10MPa的压力下在聚合催化剂的存在下使烯烃均聚或使烯烃与一种或多种其他烯烃共聚，其中所述工艺在根据权利要求1至13中任一项所述的设备中进行。
15.根据权利要求14所述的工艺，其中所述工艺在从5m/s至25m/s，优选从15m/s至20m/s的反应气体流速度下进行。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于烯烃气相聚合的设备，所述设备包括：
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述再循环管线(3)的所述内表面的至少一部分由不锈钢制成，所述不锈钢具有根据asme b46.1测定的小于2.5μm，优选小于2μm的表面粗糙度ra。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述再循环管线(3)的所述内表面的至少一部分由低温碳钢(ltcs)制成，所述低温碳钢具有根据asme b46.1测定的小于3μm的表面粗糙度ra。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备在与所述反应气体接触的表面上不具有任何超过1.5mm高度的突起。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述再循环管线(3)的任何弯曲部满足所述弯曲部的半径r比所述再循环管线(3)的直径大5倍的条件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述压缩机(4)是包括叶轮以增加所述反应气体的压力的开放式离心压缩机，所述叶轮具有根据asme b46.1测定的小于3μm的表面粗糙度ra。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述设备包括布置在所述压缩机(4)上游的可变导向叶片(5)，所述可变导向叶片(5)的与所述反应气体接触的表面具有根据asme b46.1测定的小于3μm的表面粗糙度ra。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备还包括布置在所述热交换器(6)下游的蝶形阀(7)，所述蝶形阀(7)的与所述反应气体接触的表面具有根据asme b46.1测定的小于3μm的表面粗糙度ra。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述蝶形阀(7)包括旋转盘，所述旋转盘具有比在所述蝶形阀(7)的位置处的所述再循环管线...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·L·迪费德里科，R·里纳尔迪，G·L·邦纳寇斯，G·彭佐，M·朵莉尼，
申请(专利权)人：巴塞尔聚烯烃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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