[發明專利]清潔流化床反應器系統中的分配板的方法

無效

• 申請號: 200980127563.4
• 申請日: 2009-07-23
• 公開（公告）號: CN102099102A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: E·J·馬克爾;R·O·哈格蒂;R·W·英佩爾曼;R·B·潘內爾;C·F·薩拉蒂諾
• 申請（專利權）人: 尤尼威蒂恩技術有限責任公司
• 主分類號: B01J8/18
• 分類號: B01J8/18;B01J8/24;B01J19/00;C08F2/34
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 楊立芳

相關申請的交叉引用

本申請要求2008年9月24日提交的序列號61/194,071的權益，該文獻的公開內容全文引入作為參考。

技術領域

本發明涉及聚合反應器，更具體地說，流化床聚合反應器系統中的分配板的清潔方法。

背景技術

在用于生產聚烯烴(例如聚乙烯)的氣相方法中，氣態烯烴單體(例如乙烯、丙烯等)、氫氣、共聚單體和其它原料被轉化成固態聚烯烴產物。一般而言，氣相反應器包括流化床反應器、壓縮機和冷卻器。穿過反應器容器底部附近的分配板(distributor?plate)的流化氣體使反應維持在粒狀聚乙烯和氣態反應物的兩相流化床中。反應器容器通常由碳鋼制成，并被設定在高達約30bar(或約3.0MPa)的壓力下操作。將催化劑注射到流化床中。將反應的熱量轉移到循環氣體料流中。這種氣體料流在外部循環管線中被壓縮并冷卻，然后被重新引入反應器的底部(在其中該氣體料流穿過分配板)。添加補充原料料流，以維持所需反應物濃度。

大多數反應器系統的操作關鍵地取決于流化床中的良好混合以便具有均勻的反應器條件、除熱和有效催化劑性能。良好的混合是要求的以確保催化劑充分分布在床內以致反應速率和所得的生熱較均勻，從而使床內局部溫度劇增(或″過熱點″)的可能性最小化。

該方法必須是可控的，且能夠具有高生產率。一般而言，操作溫度越高，實現高生產率的能力就越高。然而，因為操作溫度接近聚烯烴產物的熔點，所以聚烯烴顆粒會變得發粘。這可以引起流化床(作為整體)變得具有內聚性，或發粘。如果溫度超過某些限制溫度(取決于涉及的聚合物的熔點)，則流化床中的粘附的程度可能變得過度，而引起差的流態化和混合。在一些情形下，發粘的聚合物和所導致的混合缺乏可能導致足以引起熔融聚合物的顆粒附聚物(或塊體)在反應器中形成的幅度的局部溫度劇增。在其它情況下，發粘聚合物和差的混合可能促使聚合物片狀物在反應器的內壁上形成。

流化床的差的混合(和因此塊體或片狀物形成的可能性)也可能被分配板結垢引起。分配板結垢是商業流化床聚合反應器系統遇到的主要停機原因之一。結垢一般由聚合物樹脂在分配板中的許多小孔中的沉積引起，這導致減少的流體流流過或其完全堵塞。如上所述，對于均勻溫度控制，需要流化床的良好混合。因為分配板中的孔變得部分或完全堵塞，循環氣體進入流化床以從反應材料帶走熱的能力降低。此外，″過熱點″可能在流化床中的低流體速度的區域中產生(尤其是緊鄰著位于部分或完全堵塞孔上方的那些區域)。最終結果是聚合物的熔合塊體在流化床內形成，和/或片狀物沿著容器壁和沿著反應器系統的其它部件形成。這些塊體或片狀物將最終落到反應器分配板上，進一步妨礙流態化、氣體的循環和產物從反應器的提取。結果是被迫的反應器停機以清潔該系統。塊體或片狀物的形成因此可能是重大的″中斷事件″，而影響商業反應器系統的操作。為了使塊體或片狀物形成的可能性最小化，防止或最小化分配板結垢是重要的。

最近，已經觀察到板結垢(稱作超級結垢(hyperfouling))的尤其成問題的形式，這可能在反應器啟動期間出現。雖然沒有完全了解精確的起因，但是高水平的夾帶靜電(在循環氣體體系中測得)在向反應器開始進料催化劑時被觀察到。這種靜電歸因于催化劑顆粒從流化床的夾帶和催化劑顆粒通過與再循環系統的壁的摩擦接觸而導致的催化劑顆粒摩擦帶電。這種帶電的催化劑顆粒可以通過靜電吸引力而被推動到反應器壁，在那里，它們可能累積(特別是在反應器的板和/或頂蓋(top?head)下)并熔合而形成結垢劑。這種機理受觀察到反應器的底部鐘形物(bell)(分配板以下)中的溫度尖峰(大于凈反應器溫度)的支持。

常規意見是低循環料流速度(和流化床中相應低的表觀氣速)通過使循環料流中的固體夾帶最小化而降低分配板結垢，從而使此類固體與分配板的接觸最小化。

除去分配板結垢的當前方法要求使反應器停機并從孔物理地除去結垢劑，例如用鉆頭。此種停機不但在損失生產方面是代價高的，而且還可能對進入反應器系統并在其中工作的操作者造成危險。

因此，在不要求系統停機的情況下減少和/或除去分配板結垢將是合乎需要的。

發明內容

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