[發(fā)明專利]循環(huán)流化床反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980141166.2
• 申請日: 2009-10-08
• 公開（公告）號: CN102186575A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 平·蔡;F·大衛(wèi)·哈賽恩;伊安·D·伯德特;大衛(wèi)·M·蓋尼斯;羅杰·B·佩恩特
• 申請（專利權(quán)）人: 尤尼威蒂恩技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01J8/38
• 分類號: B01J8/38;B01J8/18
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 肖善強(qiáng)

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2008年10月15日遞交的美國臨時(shí)申請系列號61/196325的優(yōu)先權(quán)，該專利申請的全部內(nèi)容通過引用全文插入此處。

技術(shù)領(lǐng)域

本文中公開的實(shí)施方式大體上涉及氣相聚合反應(yīng)器和利用該氣相聚合反應(yīng)器的連續(xù)聚合方法。更具體地，本文中公開的實(shí)施方式涉及能夠形成各種各樣的聚烯烴產(chǎn)品的循環(huán)流化床反應(yīng)器，所述聚烯烴產(chǎn)品包括單峰聚合物、雙峰聚合物、多峰聚合物以及窄分子量分布聚合物和寬分子量分布聚合物。

背景技術(shù)

已知許多聚合物可以在流化床反應(yīng)器中以粉末的形式生產(chǎn)，在流化床反應(yīng)器中，聚合固體的流化通過循環(huán)包含一種或多種單體的氣體混合物來提供。例如，氣相聚合是一種常用方法，其廣泛用于生產(chǎn)聚烯烴，諸如聚乙烯、聚丙烯和聚烯烴共聚物。美國專利4,882,400中公開了一個(gè)流化床聚烯烴工藝的具體布置。流化床聚烯烴技術(shù)的其他例子在例如美國專利3,709,853、4,003,712、4,011,382、4,302,566、4,543,399、4,882,400、5,352,749、5,541,270、7,122,607和7,300,987中進(jìn)行描述。這些專利公開了氣相聚合方法，其中，聚合介質(zhì)或者以機(jī)械方式攪拌或者由氣態(tài)單體和稀釋劑的連續(xù)流流化。

以上列舉專利中的一些描述的“傳統(tǒng)”氣相流化床反應(yīng)器是可用于制造聚烯烴的簡單、成本效益高的裝置。然而，由于反應(yīng)器的充分混合的CSTR性質(zhì)，一些想要的聚烯烴產(chǎn)品難以在這樣的氣相反應(yīng)器中生產(chǎn)，所述希望的聚烯烴產(chǎn)品包括雙峰產(chǎn)品和多峰產(chǎn)品、具有寬分子量分布的產(chǎn)品以及其他先進(jìn)的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品通常需要使用特定的催化劑(諸如雙位點(diǎn)催化劑或雙峰催化劑)或者使用串聯(lián)的多個(gè)反應(yīng)器。

美國專利5,698,642描述了一種在傳統(tǒng)氣相反應(yīng)器中克服不足所進(jìn)行的嘗試，該專利公開了一種多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器(MZCR)，其中存在有在稀釋相快速流化狀態(tài)下操作的向上流動(dòng)的上升部件(riser)和向下流動(dòng)的致密相移動(dòng)床段。這兩個(gè)段中的氣體組成以不同方式設(shè)定從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異。

WO?2006/022736公開了一種包含多個(gè)以流體連通方式連接的MZCR的反應(yīng)器系統(tǒng)，并且描述了針對不同反應(yīng)器區(qū)的不同類型的操作。

關(guān)于MZCR，向下流動(dòng)的致密相移動(dòng)床可能具有團(tuán)聚(agglomeration)傾向，并且可能在反應(yīng)器操作中造成顯著問題。預(yù)聚合是MZCR所必需的，但是這不能解決所有的與團(tuán)聚相關(guān)的反應(yīng)器操作問題。例如，參見P/Cai，I.D.Burdett，“Polymerization?Simulation?Under?Different?Fluidization?Regimes”，Circulating?Fluidized?Bed?Technology?VIII，K.Cen編輯，P410-417，International?Academic?Publishers(2005)。此外，非常難以控制向下流動(dòng)的移動(dòng)床的溫度均一，這可能導(dǎo)致對產(chǎn)品性質(zhì)控制的不利影響。

已經(jīng)報(bào)道了改善MZCR操作的一些成果，諸如將液體添加到向下流動(dòng)的移動(dòng)床中的多個(gè)位點(diǎn)(例如EP?1,720,913)。然而，MZCR中的向下流動(dòng)的移動(dòng)床段的非流化致密性質(zhì)不允許顯著的工藝改進(jìn)。

MZCR的另一個(gè)局限性在于，兩個(gè)反應(yīng)器段中的氣體組成不能相差太遠(yuǎn)(例如任何上升部件中絕對不想要的組分不能被加料到下降部件中)，這限制了生產(chǎn)能力。下降部件段中的生產(chǎn)速率也因?yàn)樾枰乐诡w粒被反應(yīng)熱量熔融而受限，這限制了雙峰產(chǎn)品或多峰產(chǎn)品的組合靈活性。

因此，本領(lǐng)域需要能夠生產(chǎn)寬范圍的產(chǎn)品的氣相反應(yīng)器，而不需特定催化劑或多個(gè)反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容

一個(gè)方面，本文中公開的實(shí)施方式涉及一種連續(xù)氣相循環(huán)床反應(yīng)器，其包括上升部件，用于使催化劑和包含烯烴的第一氣體組合物接觸，從而在快速流化(fast-fluidization?regime)狀態(tài)或在稀釋相氣動(dòng)傳送(dilute-phase?pneumatic?conveying?regime)狀態(tài)的條件下形成聚烯烴；下降部件，用于使所述催化劑和包含烯烴的第二氣體組合物接觸，從而在快速流化狀態(tài)或稀釋相氣動(dòng)傳送狀態(tài)的條件下形成額外的聚烯烴；和輸送段，用于將所述聚烯烴、額外的聚烯烴和催化劑的至少一部分從所述下降部件傳送到所述上升部件。