Способ замещения совместимых катализаторов полимеризации этилена

Номер патента: 22223

Опубликовано: 30.11.2015

Авторы: Славински Мартин, Девахтер Даан

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ оптимизации последовательной подачи по меньшей мере двух катализаторов полимеризации этилена в реактор полимеризации этилена, включающий

подачу в сосуд для перемешивания первого катализатора полимеризации этилена и первого разбавителя;

уменьшение концентрации первого катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания;

подачу в сосуд для перемешивания второго катализатора полимеризации этилена и второго разбавителя;

постепенное замещение первого катализатора полимеризации этилена вторым катализатором полимеризации этилена и первого разбавителя вторым разбавителем;

увеличение концентрации второго катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания;

последовательную подачу первого катализатора полимеризации этилена и второго катализатора полимеризации этилена из сосуда для перемешивания в реактор полимеризации этилена, где первый катализатор полимеризации этилена и второй катализатор полимеризации этилена выбраны из группы, состоящей из металлоценового катализатора, катализатора Циглера-Натта и хромового катализатора, и где первый катализатор полимеризации этилена отличается от второго катализатора полимеризации этилена.

2. Способ по п.1, где первый разбавитель является таким же, как второй разбавитель, и предпочтительно включает изобутан.

3. Способ по п.1 или 2, где увеличение или уменьшение концентрации первого или второго катализатора полимеризации этилена достигают повышением или понижением количеств первого разбавителя или второго разбавителя, подаваемых в сосуд для перемешивания.

4. Способ по любому из пп.1-3, где уменьшение концентрации первого катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания достигают с помощью увеличения относительного количества первого разбавителя по отношению к первому катализатору полимеризации этилена в сосуде для перемешивания.

5. Способ по любому из пп.1-4, где увеличение концентрации второго катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания достигают с помощью уменьшения относительного количества второго разбавителя по отношению ко второму катализатору полимеризации этилена в сосуде для перемешивания.

6. Способ по любому из пп.1-5, где посредством последовательной подачи первого катализатора полимеризации этилена и второго катализатора полимеризации этилена в реакторе полимеризации этилена, предпочтительно двойном петлевом реакторе, обеспечивают концентрации катализаторов, подходящие для производства полиэтилена, предпочтительно бимодального полиэтилена.

7. Способ по любому из пп.1-6, где первый и/или второй разбавитель вводят в трубопровод для подачи первого катализатора полимеризации этилена и/или второго катализатора полимеризации этилена в сосуд для перемешивания.

8. Способ по любому из пп.1-7, где первый катализатор полимеризации этилена замещают вторым катализатором полимеризации этилена после достижения в сосуде для перемешивания заданной концентрации катализатора, подходящей для полимеризации этилена.

9. Способ по п.8, где заданной концентрацией катализатора является концентрация катализатора, выраженная в расчете на массу разбавителя в сосуде для перемешивания, в интервале от 0,05 до 2,9 мас.%, более предпочтительно от 0,1 до 0,3 мас.%, наиболее предпочтительно 0,2 мас.%.

10. Способ по любому из пп.1-9, дополнительно включающий стадию снижения содержания этилена в реакторе полимеризации этилена до начала последовательного замещения первого катализатора полимеризации этилена вторым катализатором полимеризации этилена.

11. Способ по п.10, дополнительно включающий операцию переноса первого катализатора полимеризации этилена и/или второго катализатора полимеризации этилена из сосуда для перемешивания в реактор полимеризации этилена с расходом, отрегулированным для указанного содержания этилена.

12. Способ по п.10 или 11, где указанное содержание этилена снижают по меньшей мере на 2%, предпочтительно по меньшей мере на 5%, более предпочтительно не более чем на 10%.

13. Способ по любому из пп.1-12, дополнительно включающий операцию снижения количества водорода и/или сомономера в реакторе полимеризации этилена.

14. Способ по любому из пп.1-13, где первый катализатор полимеризации этилена замещают вторым катализатором полимеризации этилена за время не более 2 ч, предпочтительно не более 1,5 ч, наиболее предпочтительно не более 1 ч.

15. Способ по п.1, где первый катализатор полимеризации этилена или второй катализатор полимеризации этилена представляет собой катализатор с однотипными активными центрами полимеризации.

16. Способ по п.1, где первый катализатор полимеризации этилена или второй катализатор полимеризации этилена представляет собой металлоценовый катализатор.

Текст

Смотреть все

СПОСОБ ЗАМЕЩЕНИЯ СОВМЕСТИМЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА Изобретение относится к способу оптимизации последовательной подачи по меньшей мере двух катализаторов полимеризации этилена в реактор полимеризации этилена, включающему подачу в сосуд для перемешивания первого катализатора полимеризации этилена и первого разбавителя,уменьшение концентрации указанного первого катализатора полимеризации этилена в указанном сосуде для перемешивания, подачу в указанный сосуд для перемешивания второго катализатора полимеризации этилена и второго разбавителя, постепенное замещение указанного первого катализатора полимеризации этилена указанным вторым катализатором полимеризации этилена и указанный первый разбавитель указанным вторым разбавителем, увеличение концентрации указанного второго катализатора полимеризации этилена в указанном сосуде для перемешивания,последовательную подачу указанного первого катализатора полимеризации этилена и указанного второго катализатора полимеризации этилена из указанного сосуда для перемешивания в реактор полимеризации этилена.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ТОТАЛ ПЕТРОКЕМИКАЛС РИСЕРЧ ФЕЛЮЙ (BE) Область техники Настоящее изобретение относится к способу замещения катализатора полимеризации этилена другим катализатором, который совместим с предыдущим используемым катализатором полимеризации этилена. Уровень техники Полиэтилен (ПЭ) синтезируют путем полимеризации этиленовых (CH2=CH2) мономеров. Поскольку полиэтиленовые полимеры дешевы, безопасны, устойчивы в большинстве средах и легко обрабатываются, они полезны во многих областях применения. В соответствии с их свойствами полиэтилены можно классифицировать на несколько типов, такие как, не ограничиваясь ими, полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) и полиэтилен высокой плотности(ПЭВП). Каждый тип полиэтилена имеет различные свойства и характеристики. Полимеризацию этилена часто выполняют в петлевом реакторе, используя этиленовый мономер,жидкий разбавитель и катализатор, в некоторых случаях один или более сомономер(ов) и водород. Полимеризацию в петлевом реакторе обычно выполняют в суспензионных условиях, при этом полученный полимер находится в форме твердых частиц, которые суспендированы в разбавителе. С помощью насоса в реакторе поддерживают непрерывную циркуляцию суспензии для эффективного поддержания в суспензии твердых частиц полимера в жидком разбавителе. Для извлечения суспензии полимерную суспензию выгружают из петлевого реактора с помощью отстойников, работающих в периодическом режиме. Осаждение в отстойниках использовано для увеличения концентрации твердой фазы в суспензии, в конечном счете выгружаемой в качестве суспензии продукта. Суспензию продукта далее выгружают через нагретые линии испарения в испарительный бак, где основную часть разбавителя и непрореагировавших мономеров испаряют и рециркулируют. В качестве альтернативы, суспензию продукта можно подавать во второй петлевой реактор, где может производиться вторая фракция полимера. Обычно в случае, когда два последовательно расположенные реактора используют таким образом, конечным полимерным продуктом является бимодальный полимер, который включает первую фракцию полимера, полученную в первом реакторе, и вторую фракцию полимера, полученную во втором реакторе, и имеет бимодальное молекулярно-массовое распределение. После того, как полимерный продукт извлекают из реактора и удаляют из него остатки углеводородов, полимерный продукт сушат, в него можно вводить добавки, и в заключение полимер можно экструдировать и гранулировать. Во время экструзии ингредиенты процесса, включая полимерный продукт, в некоторых случаях добавки и т.д., тщательно смешивают с целью получения как можно более гомогенной смеси. Обычно смешивание выполняют в экструдере, где компоненты смешивают друг с другом, и полимерный продукт и, возможно, некоторые добавки расплавляют так, чтобы можно было провести тесное смешивание. Затем расплав экструдируют в виде стержня, охлаждают, гранулируют, например, с получением гранул. В такой форме конечный состав можно затем использовать для производства различных изделий. Полимеризация этилена включает полимеризацию этиленового мономера в реакторе в присутствии катализатора полимеризации. Подходящие катализаторы для получения полиэтилена включают катализаторы на основе хрома, катализаторы Циглера-Натта и металлоценовые катализаторы. Обычно катализаторы используют в порошковой форме. Полиэтилен получают в виде смолы/порошка, с твердой частицей катализатора в сердцевине каждой гранулы порошка. Описаны несколько систем, касающихся приготовления и поставки суспензии в реакцию полимеризации. В общем, для приготовления суспензии катализатора смесь сухого, твердого, порошкового катализатора и разбавитель дозируют в сосуд для перемешивания катализатора и тщательно перемешивают. Затем такую суспензию катализатора обычно подают в реактор полимеризации для контакта с мономерными реагентами, как правило, в условиях высокого давления. Известно, что для производства этиленовых полимеров, имеющих соответствующие свойства, важно правильно осуществлять переход между стадиями производства, где использованы различные катализаторы полимеризации. Неправильный переход от первого катализатора ко второму катализатору может привести к нарушениям в установившемся режиме реактора полимеризации, длительным переходным периодам, производству промежуточного материала, непригодного для дальнейшего использования, например, в конечных продуктах. Ввиду вышесказанного, сохраняется необходимость в оптимизации последовательной подачи по меньшей мере двух катализаторов полимеризации этилена в реактор полимеризации этилена. Задачей изобретения является способ, позволяющий дополнительно улучшить процесс перехода от одного катализатора к другому. Сущность изобретения Настоящее изобретение относится к способу оптимизации последовательной подачи по меньшей мере двух катализаторов полимеризации этилена в реактор полимеризации этилена согласно п.1 формулы изобретения. В частности, в изобретении предложен способ оптимизации последовательной подачи в реактор полимеризации этилена по меньшей мере двух катализаторов полимеризации этилена, включающий: подачу в сосуд для перемешивания первого катализатора полимеризации этилена и первого разбавителя,уменьшение концентрации указанного первого катализатора полимеризации этилена в указанном сосуде для перемешивания,подачу в указанный сосуд для перемешивания второго катализатора полимеризации этилена и второго разбавителя,постепенное замещение указанного первого катализатора полимеризации этилена указанным вторым катализатором полимеризации этилена и указанного первого разбавителя вторым разбавителем,последовательную подачу указанного первого катализатора полимеризации этилена и указанного второго катализатора полимеризации этилена из указанного сосуда для перемешивания в реактор полимеризации этилена. Указанный выше способ позволяет осуществить переход от одного типа катализатора к другому при производстве этиленового полимера в промышленном реакторе. Поэтому полимеры, имеющие различные свойства и характеристики по причине того, что они получены с использованием другой каталитической системы, можно производить на том же самом оборудовании. Переход между подобными или совместимыми катализаторами легко достижим. Переход от реакции полимеризации, катализируемой первым катализатором, к реакции полимеризации, катализируемой вторым катализатором, обычно выполняют, останавливая процесс полимеризации, опорожняя реактор, загружая и затем подавая в реактор второй катализатор. Такие замены катализаторов затратны по времени и дорогостоящи, так как во время перехода необходимо прекратить работу реактора на продолжительный период времени. Способ согласно изобретению позволяет продолжать реакцию полимеризации без задержек или остановок для смены катализатора. Оптимизация подачи катализатора в реактор полимеризации этилена позволяет свести к минимуму время перехода. Это полезно для уменьшения произведенного переходного продукта. Так как переходный продукт является отходом, то в экономических интересах свести его к минимуму или даже избежать его получения. Эти и другие аспекты и воплощения изобретения далее пояснены в следующих разделах и пунктах формулы изобретения, а также проиллюстрированы не ограничивающими примерами. Краткое описание чертежей На чертеже схематично показано устройство, подходящее для осуществления способа в соответствии с одним воплощением изобретения. Подробное описание изобретения Перед описанием предложенного способа, используемого в изобретении, следует понимать, что изобретение не ограничено описанными конкретными способами, компонентами или устройствами, и таким образом, такие способы, компоненты или устройства могут, конечно, различаться. Также необходимо понимать, что используемая здесь технология не подразумевает быть ограниченной, поэтому рамки настоящего изобретения будут ограничены только приложенной формулой изобретения. При использовании здесь, формы единственного числа подразумевают как единственное, так и множественное число, за исключением тех случаев, когда контекст ясно требует другого. Выражения "содержащий", "содержит" или "составлен из" используют здесь, как синонимы выражений "включающий", "включает" или "вмещающий", "вмещает" и включают или допускают и не исключают наличие дополнительных, не перечисленных членов, элементов или способов. Выражения "содержащий", "содержит" или "составлен из" также включает выражение "состоит из". Указание интервалов числовых значений их конечными точками включает все числа и дроби, содержащиеся внутри соответствующих интервалов, так же как и указанные конечные точки. Термин "примерно" при использовании здесь в отношении измеряемой величины, такой как параметр, количество, продолжительность по времени и т.п., подразумевает возможность ее колебания в интервале +/-10% или меньше, предпочтительно +/- 5% или меньше, более предпочтительно +/-1% или меньше и еще более предпочтительно +/-0,1% или меньше от установленного значения, если такие интервалы колебаний подходят для использования в предложенном изобретении. Необходимо понимать,что значение, к которому отсылает модификатор "примерно", само по себе ясно и предпочтительно раскрыто. Все документы, цитируемые в описании, включены в него во всей полноте путем ссылки. В случае если иначе не определено, все понятия, используемые в предложенном изобретении,включая технические и научные понятия, имеют значение, в общем понимаемое рядовым специалистом в данной области техники, которой принадлежит изобретение. С целью дополнительного разъяснения,для лучшего понимания настоящего изобретения включены определения понятий, используемых в описании. Ссылка по ходу всего описания к "одно воплощение" или "воплощение" означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанная в связи с этим воплощением, включает по меньшей мере одно воплощение изобретения. Таким образом, появление фраз "одно воплощение" или "воплоще-2 022223 ние" в разных местах по ходу всего описания не обязательно, но в некоторых случаях может относится к одному и тому же воплощению. Более того, конкретные признаки, структуры или характеристики можно комбинировать любым подходящим способом в одном или более воплощениях, как понятно специалисту в данной области техники из этого описания. Более того, хотя некоторые описанные здесь воплощения включают некоторые, но не другие признаки, включенные в другие воплощения, комбинации признаков различных воплощений находятся в пределах объема изобретения и формируют различные конструктивные воплощения, которые понятны специалистам в данной области техники. Например, в пунктах формулы изобретения любые заявленные воплощения можно использовать в любой комбинации. Изобретение относится к новому способу оптимизации последовательной подачи по меньшей мере двух катализаторов полимеризации этилена в реактор полимеризации этилена. При использовании здесь "катализатор" означает вещество, которое вызывает изменение скорости реакции полимеризации без собственного расхода в реакции. В настоящем изобретении это особенно применимо к катализаторам, подходящим для полимеризации этилена в полиэтилен. Эти катализаторы представлены как "катализаторы полимеризации этилена". В настоящем изобретении это особенно применимо к катализаторам полимеризации этилена, таким как металлоценовые катализаторы и катализаторы на основе хрома. Термин "металлоценовый катализатор" используют здесь для описания любых комплексных соединений переходного металла, состоящих из атомов металла, связанных с одним или более лигандами. Металлоценовые катализаторы являются соединениями переходных металлов 4 группы Периодической системы, в том числе титана, циркония, гафния и т.д., и имеют координационную структуру, включающую соединение металла и лиганды, составленные из одной или двух групп циклопентадиенила, инденила(IND), флуоренила или их производных. Использование металлоценовых катализаторов при полимеризации олефинов обеспечивает различные преимущества. Металлоценовые катализаторы имеют высокую активность и обеспечивают получение полимеров с улучшенными физическими свойствами по сравнению с полимерами, полученными с использованием катализаторов Циглера-Натта. Определяющим признаком металлоценов является структура комплекса. Структура и геометрия металлоценов можно изменять для того, чтобы приспособить к специфическим потребностям производителя, в зависимости от требуемого полимера. Металлоцены включают однотипные активные центры металла, что позволяет лучше регулировать разветвленность и молекулярно-массовое распределение полимера. Мономеры внедряются между металлом и растущей цепью полимера. В предпочтительном воплощении катализатор имеет общую формулу (I) или (II) где металлоцены в соответствии с формулой (I) являются немостиковыми металлоценами, а металлоцены в соответствии с формулой (II) - мостиковыми металлоценами; где указанный металлоцен в соответствии с формулой (I) или (II) имеет два Ar, соединенные с М,которые могут быть одинаковыми или различаться друг от друга; где Ar является ароматическим кольцом, группой или группировкой и где каждый Ar независимо выбран из группы, состоящей из циклопентадиенила (Ср), инденила (IND), тетрагидроинденила (THI) или флуоренила, где каждая из указанных групп может быть замещена одним или более заместителями,каждый из которых независимо выбран из группы, состоящей из галогена, гидросилила, группы SiR3, гдеR - гидрокарбил, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, и гидрокарбила, имеющего от 1 до 20 атомов углерода, и где указанный гидрокарбил возможно содержит один или более атомов, выбранных из группы,включающей В, Si, S, О, F, Cl и Р. где М является переходным металлом, выбранным из группы, включающей титан, цирконий, гафний и ванадий, и предпочтительно представляет собой цирконий; где каждый Q независимо выбран из группы, состоящей из галогена, гидрокарбоксигруппы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, и гидрокарбила, имеющего от 1 до 20 атомов углерода, где указанный гидрокарбил возможно содержит один или более атомов, выбранных из группы, включающей В, Si, S, О,F, Cl и Р; и где R" является двухвалентной группой или группировкой, соединяющей две Ar группы, и выбрана из группы, состоящей из C1-C20 алкилена, германия, кремния, силоксана, алкилфосфина и амина, и где указанный R" возможно замещен одним или более заместителями, каждый из которых независимо выбран из группы, состоящей из галогена, гидросилила, группы SiR3, где R является гидрокарбилом, имеющим от 1 до 20 атомов углерода, и гидрокарбила, имеющего от 1 до 20 атомов углерода, и где указанный гидрокарбил возможно содержит один или более атомов, выбранных из группы, включающей В, Si,S, О, F, Cl и Р. Выражение "гидрокарбил имеет от 1 до 20 атомов углерода" использовано здесь для обозначения группировки, выбранной из группы, включающей линейные или разветвленные С 1-С 20 алкилы, C3-C20 циклоалкилы, C6-C20 арилы, C7-C20 алкиларилы и C7-C20 арилалкилы или любые их комбинации. Примерами алкильных групп являются метил, этил, пропил, бутил (Bu), амил, изоамил, гексил, изобутил, геп-3 022223 тил, октил, нонил, децил, цетил, 2-этилгексил и фенил. Примеры атомов галогенов включают хлор, бром,фтор и йод, и из этих атомов галогенов предпочтительны фтор и хлор. Примерами алкиленовых групп являются метилиден, этилиден и пропилиден. Показательные примеры металлоценовых катализаторов включают, но без ограничений ими, дихлорид бис(циклопентадиенил)циркония (Cp2ZrCl2), дихлорид бис(циклопентадиенил)титана (Cp2TiCl2),дихлорид бис(циклопентадиенил)гафния (Cp2HfCl2), дихлорид бис(тетрагидроинденил) циркония, дихлорид бис(инденил)циркония, дихлорид бис(н-бутилциклопентадиенил)циркония; дихлорид этиленбис(4,5,6,7-тетрагидро-1-инденил)циркония; дихлорид этиленбис(1-инденил)циркония, дихлорид диметилсилилен-бис(2-метил-4-фенилинден-1-ил)циркония,дихлорид дифенилметилен(циклопентадиенил)(флуорен-9-ил)циркония и дихлорид диметилметилен[1-(4-трет-бутил-2-метил-циклопентадиенил)](флуорен-9-ил)циркония. В общем, металлоценовые катализаторы обеспечивают твердым носителем. Носитель должен быть твердым, инертным веществом, химически нейтральным по отношению к любым компонентам обычного металлоценового катализатора. Носитель предпочтительно является диоксидом кремния. В предпочтительном воплощении металлоценовый катализатор снабжен твердым носителем, предпочтительно носителем из диоксида кремния. Термин "хромовые катализаторы" означает катализаторы, полученные при осаждении оксида хрома на носителе, например носителе из диоксида кремния или оксида алюминия. Иллюстративные примеры хромовых катализаторов включают, без ограничения ими, CrSiO2 или CrAl2O3. Термин "полимеризация этилена" означает подачу в реактор реагентов, включающих этиленовый мономер, разбавитель, катализатор и возможно сомономер, активирующий агент и агент обрыва цепи,такой как водород. В результате получают гомополимер или сополимер. Термин "сополимер" означает полимер, который получен соединением двух различных видов мономеров в одной полимерной цепи. Термин "гомополимер" означает полимер, который получен соединением этиленовых мономеров в отсутствие сомономеров. При использовании здесь термин "разбавитель" означает разбавители в жидкой форме, являющиеся жидкими при комнатной температуре. Разбавители, которые подходят для использования в соответствии с изобретением, могут включать, но без ограничения ими, углеводородные разбавители, такие как алифатические, циклоалифатические и ароматические углеводородные разбавители или галогенированные производные таких разбавителей. Предпочтительными разбавителями являются С 12 или ниже линейные или разветвленные насыщенные углеводороды, С 5-С 9 насыщенные алициклические или ароматические углеводороды или С 2-С 6 галогенированные углеводороды. Неограничивающими иллюстративными примерами разбавителей являются бутан, изобутан, пентан, гексан, гептан, циклопентан, циклогексан,циклогептан, метилциклопентан, метилциклогексан, изооктан, бензол, толуол, ксилол, хлороформ, хлорбензолы, тетрахлорэтилен, дихлорэтан и трихлорэтан. В предпочтительном воплощении изобретения разбавителем является изобутан. Однако из настоящего изобретения должно быть понятно, что в соответствии с изобретением можно также использовать другие разбавители. Термин "сомономер" относится к олефиновым сомономерам, подходящим для полимеризации с этиленовыми мономерами. Сомономеры могут включать, но без ограничения ими, алифатические C3-C20 альфа-олефины. Примеры подходящих алифатических C3-C20 альфа-олефинов включают пропилен, 1 бутен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен, 1-додецен, 1-тетрадецен, 1-гексадецен, 1-октадецен и 1-эйкозен. Термин "активирующий агент" относится к материалам, которые можно использовать в связи с катализатором для улучшения активности катализатора во время реакции полимеризации. В настоящем изобретении это, в частности, относится к алюминийорганическому соединению, возможно являющемуся галогенированным, имеющему общую формулу AlR1R2R3 или AlR1R2Y, где R1, R2, R3 - алкилы,имеющие от 1 до 6 атомов углерода, и R1, R2, R3 могут быть одинаковыми или различными, и где Yводород или галоген. Изобретатели обнаружили улучшенный способ, посредством которого реакция полимеризации, катализируемая первым катализатором, заменяется на реакцию полимеризации, катализируемую вторым катализатором. Способ можно преимущественно использовать, когда второй катализатор совместим с первым катализатором. Способ является выгодным, так как он позволяет избежать остановки существующей реакции полимеризации, опорожнения реактора пеолимеризации, перезагрузки и нового запуска с новым катализатором. Преимущество этого процесса заключается в том, что количество материала,остающегося в установке от предыдущего запуска, является небольшим. Другим преимуществом является отсутствие необходимости в затрате нескольких часов для наращивания требуемого содержания твердой фазы внутри реактора, в который отсутствовала подача катализатора полимеризации в течение нескольких часов. Процесс не затруднен остатками "старого материала" или требованием по очистке реактора полимеризации. При использовании здесь "последовательная подача" относится к последовательности подачи катализаторов, где второй катализатор подают в реактор полимеризации этилена после первого катализатора. Для настоящего изобретения характерно, что последовательная подача позволяет обеспечить непрерыв-4 022223 ное производство полимера во время перехода от одного катализатора к другому; это происходит без прерывания реакции полимеризации. Переход от первого ко второму катализатору осуществляют с использованием сосуда для перемешивания. Использование сосуда для перемешивания позволяет приготовить исходную суспензию катализатора с высокой концентрацией. Это является полезным для экономии места и соответственно сохранения умеренных затрат на оборудование для полимерной установки. Использование промежуточного сосуда для перемешивания между суспензионной емкостью и реактором полимеризации также полезно для обеспечения гибкости при приготовлении суспензии катализатора. Ее можно разбавлять до требуемой концентрации непосредственно перед введением в реактор. Концентрацию можно легко регулировать в соответствии с требованиями реактора полимеризации в любой заданный промежуток времени. В первом аспекте изобретения предложен способ оптимизации последовательной подачи по меньше мере двух катализаторов полимеризации этилена в реактор полимеризации этилена, включающий следующие стадии: подачу в сосуд для перемешивания первого катализатора полимеризации этилена и первого разбавителя, уменьшение концентрации указанного первого катализатора полимеризации этилена в указанном сосуде для перемешивания, подачу в указанный сосуд для перемешивания второго катализатора полимеризации этилена и второго разбавителя, постепенное замещение указанного первого катализатора полимеризации этилена указанным вторым катализатором полимеризации этилена и указанного первого разбавителя указанным вторым разбавителем, увеличение концентрации указанного второго катализатора полимеризации в указанном сосуде для перемешивания, последовательную подачу указанного первого катализатора полимеризации и указанного второго катализатора полимеризации из указанного сосуда для перемешивания в реактор полимеризации этилена. Изобретатели обнаружили, что путем изменения доли разбавителя, используемого для приготовления суспензии катализатора полимеризации этилена, концентрация катализаторов, подаваемых в потоке разбавителя в сосуд для перемешивания, может быть легко изменена и отрегулирована. Использование способа, в котором содержание разбавителя изменяют для подачи отличающихся количеств катализатора, является выгодным при оптимизации последовательной подачи в реактор полимеризации этилена по меньшей мере двух катализаторов полимеризации этилена. Он позволяет опорожнять суспензионные емкости с постоянной скоростью. Он обеспечивает простой и прямой способ переключения между катализаторами вне реактора полимеризации. Он позволяет обеспечить непрерывное производство полиэтилена. На первой стадии способ согласно изобретению включает подачу в сосуд для перемешивания первого катализатора полимеризации этилена и первого разбавителя. При этом получают суспензию катализатора, включающую первый катализатор полимеризации этилена и первый разбавитель. В случае раздельной подачи разбавителя и катализатора полимеризации этилена в сосуд для перемешивания суспензию катализатора формируют в сосуде для перемешивания. В случае подачи катализатора в сосуд для перемешивания с помощью трубопровода, в который растворитель подают до его попадания в сосуд для перемешивания, суспензия формируется во время перемещения первого катализатора полимеризации этилена в сосуд для перемешивания. Далее уменьшают концентрацию первого катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания. Концентрация первого катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания может быть уменьшена либо путем непосредственного добавления дополнительного количества разбавителя в сосуд для перемешивания, либо увеличением величины расхода разбавителя в трубопроводе,транспортирующем первый катализатор полимеризации этилена в сосуд для перемешивания. После разбавления первого катализатора полимеризации этилена в указанном сосуде для перемешивания в сосуд для перемешивания подают второй катализатор полимеризации этилена. Дополнительно в сосуд для перемешивания подают второй разбавитель. Подача второго катализатора может быть отделена от подачи второго разбавителя. Предпочтительно второй катализатор подают в сосуд для перемешивания во втором разбавителе. Второй катализатор полимеризации этилена постепенно замещает в сосуде для перемешивания первый катализатор полимеризации этилена. Далее в указанном сосуде для перемешивания повышают концентрацию второго катализатора полимеризации этилена. Это может быть достигнуто снижением количества второго разбавителя, содержащегося в суспензии, которая включает второй катализатор полимеризации этилена. Предпочтительно скорость, с которой второй разбавитель подают в сосуд для перемешивания, уменьшают для получения разбавителя с повышенной концентрацией второго катализатора полимеризации этилена. В предпочтительном воплощении увеличение или уменьшение концентрации достигают путем увеличения или уменьшения подачи первого или второго разбавителя в сосуд для перемешивания. Предпочтительно разбавление суспензии катализатора достигают добавлением разбавителя в трубопровод, подводящий указанную суспензию катализатора из указанной суспензионной емкости к указанному сосуду для перемешивания. Это является выгодным, так как добавление разбавителя в трубопровод обеспечивает его очистку. Промывка трубопроводов разбавителями позволяет избежать осаждения частиц катализатора в трубопроводах. Это является экономически более эффективным. Это также безопаснее, так как позволяет исключить контакт оставшихся частиц катализатора с воздухом при открытии трубопроводов для осмотра или технического обслуживания. Первый катализатор полимеризации этилена в сосуде для перемешивания постепенно заменяют вторым катализатором полимеризации этилена. Во время перехода от первого ко второму катализатору полимеризации этилена суспензию катализатора подают в реактор полимеризации этилена. Это имеет преимущество, так как в реактор непрерывно подают катализатор, необходимый для полимеризации этилена. Использование сосуда для перемешивания при переходе между катализаторами имеет то преимущество, что в случае неправильного обслуживания, на процесс полимеризации, осуществляемый в реакторе, не оказывается немедленного воздействия. Переход между катализаторами с использованием сосуда для перемешивания обеспечивает буферную стадию. В предпочтительном воплощении первый разбавитель является таким же, как второй. Это имеет преимущество, поскольку из полиэтилена необходимо удалять только один разбавитель. В предпочтительном воплощении способа в соответствии с изобретением указанные выше первый и второй разбавители являются углеводородными разбавителями, предпочтительно изобутаном. Изобутан совместим с растворителями, используемыми в процессе полимеризации этилена. Это является выгодным, так как не требует удаления растворителя до введения катализатора в реактор полимеризации. Предпочтительно способ согласно изобретению позволяет осуществлять переход между совместимыми катализаторами. Термин "совместимые катализаторы" означает катализаторы, имеющие, по существу, такие же характеристики по отношению к регуляторам молекулярной массы, таким как водород и сомономеры. Реакции полимеризации этилена, осуществляемые с использованием совместимых катализаторов, обеспечивают сходное молекулярно-массовое распределение и/или внедрение сомономера. Смешивание двух сортов полимера, полученных при одинаковых условиях, не приводит к образованию геля. Примерами совместимых пар катализаторов являются катализаторы на основе хрома с катализаторами на основе хрома, катализаторы на основе хрома с катализаторами Циглера-Натта; катализаторы Циглера-Натта с катализаторами Циглера-Натта, некоторые металлоценовые катализаторы с некоторыми другими металлоценовыми катализаторами. Металлоценовые катализаторы, которые считают совместимыми - это Et(THI)2ZrCl2 и Et(IND)2ZrCl2. Et(THI)2ZrCl2 и (nBuCp)2ZrCl2 также считают совместимыми. В предпочтительном воплощении первый катализатор полимеризации этилена и второй катализатор полимеризации этилена выбирают из списка, состоящего из металлоценового катализатора, катализатора Циглера-Натта и катализатора на основе хрома, где первый катализатор полимеризации этилена отличается от второго катализатора полимеризации этилена; предпочтительно либо первый катализатор полимеризации этилена, либо второй катализатор полимеризации этилена являются катализатором с однотипными активными центрами полимеризации, более предпочтительно металлоценовым катализатором,наиболее предпочтительно металлоценовым катализатором, нанесенным на носитель. Металлоценовый тип катализаторов обладает на сегодняшний момент огромной экономической важностью. Возможность их использования в работе до и/или после катализаторов на основе хрома или катализаторов типа Циглера-Натта, на одном и том же оборудовании полимеризации, с использованием способа, обеспечивающего экономию времени при переходе, является крайне выгодной. В предпочтительном воплощении либо первый катализатор полимеризации этилена и первый разбавитель, либо второй катализатор полимеризации этилена и второй разбавитель является металлоценовым катализатором в изобутане. Выбор металлоценового катализатора в разбавителе изобутане является выгодным, так как обнаружено, что металлоценовые катализаторы, смешанные с разбавителем изобутаном, образуют свободнотекучие суспензии. Их можно легко перерабатывать и транспортировать. Изобутан является относительно дешевым растворителем. После полимеризации этилена изобутан может быть легко удален ввиду его относительно низкой температуры кипения. Для удаления изобутана из полиэтилена используют средства промывки от изобутана. В случае перехода от катализатора на основе хрома после перехода осуществляют исследование получаемого полимера инфракрасным излучением для определения момента, когда система становится свободной от любого полимера на основе хрома, то есть для определения момента, когда произведенный полимер находится в пределах технических требований на металлоценовый полимер. После перехода также может следовать определение индекса расплава получаемой полимерной крошки. В предпочтительном воплощении снижение концентрации первого катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания обеспечивают увеличением отношения количества первого разбавителя к первому катализатору полимеризации этилена в сосуде для перемешивания. В предпочтительном воплощении увеличение концентрации второго катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания достигают снижением относительного количества второго разбавителя ко второму катализатору полимеризации этилена в сосуде для перемешивания. В предпочтительном воплощении первый и/или второй разбавитель подают в трубопровод для подачи первого катализатора полимеризации этилена и/или второго катализатора полимеризации этилена в сосуд для перемешивания. Предпочтительно разбавление суспензии катализатора обеспечивают разбавлением суспензии ката-6 022223 лизатора из суспензионной емкости (с концентратом катализатора) с помощью углеводородного разбавителя до концентрации от 0,1 до 10 мас.%. Более предпочтительно суспензию разбавляют в углеводородном разбавителе до концентрации от 0,1 до 4 мас.%, включительно, более предпочтительно от 0,1 до 1 мас.% и еще более предпочтительно до 0,5 мас.%. Сосуд для перемешивания предпочтительно снабжен мешалкой для поддержания однородности суспензии. Это является полезным для устойчивости условий в реакторе полимеризации, в который подают указанную разбавленную суспензию катализатора. Предпочтительно указанный разбавитель для разбавления суспензии из суспензионной емкости представляет собой изобутан. В предпочтительном воплощении первый катализатор полимеризации этилена заменяют вторым катализатором полимеризации этилена после достижения заданной концентрации в сосуде для перемешивания, подходящей для полимеризации этилена. В предпочтительном воплощении заданная концентрация катализатора - это концентрации катализатора, выраженная в расчете на массу разбавителя в сосуде для перемешивания, и находится в пределах от 0,05 до 2,9 мас.%, более предпочтительно от 0,1 до 0,3 мас.%, наиболее предпочтительно 0,2 мас.%. Этот выбор обеспечивает реактор полимеризации этилена минимальной концентрацией катализатора для полимеризации этилена. Это выгодно, так как реактор не будет нуждаться в прекращении работы. В предпочтительном воплощении способ в соответствии с изобретением дополнительно включает стадию снижения количества этилена в реакторе полимеризации этилена перед началом постепенного замещения первого катализатора полимеризации этилена вторым катализатором полимеризации этилена. В случае если второй катализатор полимеризации является более активным, замена катализатора не приведет к увеличению реакционной способности, так как содержание исходного вещества было снижено. Стадия снижения количества этилена до подачи другого катализатора полимеризации является предосторожностью техники безопасности. В предпочтительном воплощении способ в соответствии с изобретением дополнительно включает стадию подачи первого катализатора полимеризации этилена и/или второго катализатора полимеризации этилена из сосуда для перемешивания в реактор полимеризации этилена с объемной скоростью потока,отрегулированной в отношении этилена. Полезно соотносить количество катализатора, подаваемого в реактор полимеризации, с количеством присутствующих в реакторе реагентов, в данном случае этилена. Это является экономически выгодным, так как позволяет избегать избыточного количества этилена. Тем самым устраняются условия выхода реакции из-под контроля. Реактор полимеризации можно поддерживать в стабильном рабочем состоянии. В предпочтительном воплощении количество этилена понижено по меньшей мере на 2%, предпочтительно по меньшей мере на 5%, более предпочтительно не более чем на 10%. При осуществлении снижения содержания этилена, подаваемого в реактор полимеризации только на небольшую долю, достигается то преимущество, что условия реакции изменяются в небольшой степени. Это выгодно для поддержания стабильных условий в реакторе. Термин "стабильные условия" значит, что реакцию полимеризации могут проводить в стабильном состоянии, которое не меняется со временем или в котором изменение в одном направлении непрерывно сбалансировано изменением в другом. В данном изобретении это, в частности, означает, что реакция полимеризации протекает лишь с незначительными изменениями. В предпочтительном воплощении способ в соответствии с изобретением дополнительно включает операцию снижения количества водорода и/или сомономеров в реакторе полимеризации этилена. Преимуществом является то, что избегают избытка реагентов; соответственно потоки отходов уменьшены до минимума. В предпочтительном воплощении первый катализатор полимеризации этилена заменяют вторым катализатором полимеризации этилена не более чем в течение 2 ч, предпочтительно не более 1,5 ч, наиболее предпочтительно не более чем за 1 ч. Короткий переходный период, особенно в диапазоне часов,полезен, так как он уменьшает до минимума потери производительности. Настоящее изобретение применимо к любой суспензионной полимеризации в жидкой среде. Изобретение особенно применимо к полимеризации олефинов в жидком разбавителе, в котором конечный полимер обычно нерастворим в условиях полимеризации. В частности, изобретение применимо для любой полимеризации олефина с использованием разбавителя, с получением суспензии из твердого полимера и жидкого разбавителя. Подходящими олефиновыми мономерами являются 1-олефины, имеющие до 8 атомов углерода на молекулу и не имеющие разветвления ближе к двойной связи, чем в положении 4. В предпочтительном воплощении изобретения вышеуказанную суспензию катализатора подают в реактор полимеризации этилена. В предпочтительном воплощении изобретения вышеуказанную суспензию катализатора подают в реактор сополимеризации этилена. Изобретение особенно подходит для сополимеризации этилена и высшего 1-олефина, такого как 1 бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен и 1-децен. Например, сополимеры могут быть получены из этилена и высшего олефина с 0,01 до 10 мас.%, либо от 0,01 до 5 мас.%, или от 0,1 до 4 мас.% в расчете на общую массу этилена и сомономера. Альтернативно, можно использовать достаточное количество сомономера,-7 022223 чтобы обеспечить наличие в полимере вышеописанного количества сомономера. Подходящие разбавители для использования в качестве жидкой фазы в петлевом реакторе хорошо известны в технике и включают углеводороды, которые инертны и находятся в жидком состоянии в реакционных условиях. Подходящие углеводороды включают изобутан, пропан, н-пентан, изопентан, неопентан и н-гексан, причем изобутан является особенно предпочтительным. В предпочтительном воплощении последовательной подачей первого катализатора полимеризации этилена и второго катализатора полимеризации этилена обеспечивают в реакторе полимеризации этилена, предпочтительно двойном петлевом реакторе, концентрацию этилена, подходящую для производства полиэтилена, предпочтительно бимодального полиэтилена, при производстве полиэтилена. Настоящее изобретение особенно применимо к любой реакции полимеризации этилена в петлевом реакторе. Так называемый петлевой реактор хорошо известен и описан в Encyclopaedia of Chemical Technology (Энциклопедия Химической Технологии), 3rd edition, vol. 16, p. 390. Дополнительные подробности, касающиеся петлевого реактора и процессов полимеризации могут быть найдены в US 2009/0143546. Петлевой реактор включает длинную трубу, выполненную в форме одной или более,обычно двух петель, причем каждая петля имеет высоту десятки метров. Диаметр труб обычно составляет около 60 см. Такая установка имеет большое соотношение площадь поверхности:объем по сравнению с установкой обычного аппарата или сосуда. Это обеспечивает достаточную площадь поверхности в реакционном сосуде для осуществления теплообмена с внешней средой, уменьшая таким образом температуру внутри реактора. Это делает его особенно подходящим для экзотермических реакций полимеризации, требующих сильного охлаждения. Эта конфигурация также выгодна тем, что она обеспечивает много места для установки охлаждающих систем, чаще всего водяных рубашек. Это эффективно служит для удаления тепла от поверхности реактора, для увеличения эффективности реактора. Петлевые реакторы могут быть соединены параллельно или последовательно. Настоящее изобретение особенно применимо для пары петлевых реакторов, соединенных последовательно. Когда два реактора соединены последовательно, в реакторах можно использовать различные реакционные условия, позволяющие осуществить производство нескольких типов продуктов, используя ту же установку. Бимодальные полимеры могут быть произведены путем получения полимерной фракции с высокой молекулярной массой в первом петлевом реакторе и полимерной фракции с низкой молекулярной массой во втором петлевом реакторе. Разбавленную суспензию катализатора выводят из сосуда для перемешивания через один или более трубопроводов и через эти трубопроводы подают в реактор полимеризации. Каждый трубопровод снабжен насосом, с помощью которого регулируют перемещение и ввод суспензии катализатора в реакторы. В предпочтительном воплощении указанные насосы являются мембранными насосами. Использование мембранных насосов для подачи суспензии катализатора в реактор полимеризации выгодно, так как это позволяет использовать разность давлений между сосудом с суспензией катализатора и реактором полимеризации. Создание пониженного давления в сосуде с суспензией катализатора по сравнению с реактором полимеризации позволяет избежать ненужной и/или неконтролируемой подачи суспензии катализатора в реактор полимеризации. Это является средством обеспечения безопасности для предотвращения выхода реакций из-под контроля. Предпочтительно происходит непрерывная промывка трубопровода после мембранного насоса в реактор с помощью устройства промывки разбавителем, предпочтительно устройства промывки изобутаном. Трубопровод перед насосом может быть промыт периодически, с помощью устройства промывки изобутаном. Различные трубопроводы могут обеспечить соединение сосуда для перемешивания с реактором. Настоящее изобретение особенно применимо для работы с суспензионной емкостью под давлением. В суспензионной емкости может быть создано повышенное давление с помощью создания над суспензией катализатора полимеризации этилена подушки инертного газа, такого как азот. Создание подушки инертного газа над суспензией катализатора полимеризации этилена является выгодным, так как позволяет избежать реакции остатков кислорода с твердыми частицами катализатора или возникновения искр, что служит причиной взрыва разбавителя. Создание давления инертного газа в суспензионной емкости является выгодным, так как облегчает транспортировку суспензии катализатора полимеризации этилена. Это обеспечивает поршневой эффект. В предпочтительном воплощении способа в соответствии с изобретением в указанной выше суспензионной емкости с концентратом катализатора создают давление от 4 до 16 бар избыт. (0,4-1,6 МПа избыт.) с помощью создания подушки азота над указанной суспензией катализатора. В более предпочтительном воплощении способа в соответствии с изобретением в указанной выше суспензионной емкости создают давление от 7 до 11 бар избыт. (0,7-1,1 МПа избыт.) с помощью подушки азота над указанной суспензией катализатора. В наиболее предпочтительном воплощении способа в соответствии с изобретением в указанной выше суспензионной емкости создают давление примерно 9 бар избыт. (0,9 МПа избыт.) с помощью подушки азота над указанной суспензией катализатора. Трубопроводы дополнительно снабжены средствами промывки разбавителем, предпочтительно средствами промывки изобутаном, на входе, на выходе или на обеих сторонах мембранных насосов. Средства промывки изобутаном дают возможность заливать изобутан через трубопровод и поддерживать не засоренными трубопроводы и устройства закачки. Примеры Вышеуказанные аспекты и воплощения дополнительно подтверждены следующими не ограничивающими примерами, проиллюстрированными на чертеже. Пример 1. Этот пример описывает форму перехода от первого металлоценового катализатора ко второму металлоценовому катализатору при полимеризации этилена. Эти металлоценовые катализаторы совместимы. Первую суспензионную емкость вместимостью 300 кг загрузили первым металлоценовым катализатором. Использовали коммерчески доступный катализатор. Катализатор в форме суспензии подали в сосуд для перемешивания. Суспензию приготовили путем перемешивания металлоценового катализатора из суспензионной емкости с первым разбавителем, в частности изобутаном. Полимеризацию осуществляли в двойном петлевом реакторе полимеризации этилена. Реакцию полимеризации с использованием металлоценового катализатора проводили в течение 1 суток. Подачу этилена в реакторы полимеризации перед вводом второго металлоценового катализатора снизили с целью уменьшения концентрации этилена в реакторах на 20%. Концентрацию катализатора в сосуде для перемешивания отрегулировали путем увеличения подачи изобутана до максимального значения 170 кг/ч. Концентрация катализатора, полученная в сосуде для перемешивания, составила не более 0,6%. Вторую суспензионную емкость загрузили вторым металлоценовым катализатором. Использовали коммерчески доступный катализатор. Второй катализатор подали в сосуд для перемешивания в форме концентрированной суспензии. Суспензию приготовили путем перемешивания второго металлоценового катализатора из второй суспензионной емкости со вторым разбавителем, в частности изобутаном. Подачу первой суспензии катализатора в сосуд для перемешивания остановили. Первый металлоценовый катализатор не дезактивировали перед введением второго металлоценового катализатора. Второй катализатор подавали в реактор полимеризации. Подачу этилена вновь подняли до номинального уровня. Пример 2. Устройство, описанное ниже, проиллюстрированное на фиг. 1, относится к оборудованию, подходящему для осуществления способа согласно изобретению. Пример 2 проиллюстрирует использование способа согласно изобретению для последовательной подачи по меньшей мере двух совместимых катализаторов полимеризации этилена в установке реактора полимеризации этилена. Металлоценовый катализатор является твердым веществом и обычно находится в сухом состоянии в промышленно-применимой упаковке. В зависимости от используемого разбавителя, возможно, потребуется помещение катализатора в упаковке в условия более высокого давления по сравнению с имеющимся в упаковке, в которой его поставляют. Это необходимо, например, при использовании изобутана,поскольку этот разбавитель находится в жидком состоянии только при повышенном давлении. В случае,например, использования гексана в качестве разбавителя, создание повышенного давления не требуется,поскольку этот разбавитель находится в жидком состоянии при низком давлении. Предпочтительно используют контейнеры, выдерживающие повышенное давление. Контейнеры 47, выдерживающие повышенное давление, могут подходить для прямого использования и для соединения с входным отверстием,которым снабжена суспензионная емкость. Поэтому предпочтительно использование для транспортировки и снабжения более крупноразмерных контейнеров 47, выдерживающих повышенное давление. В соответствии с предпочтительным воплощением металлоценовые катализаторы подают непосредственно из контейнера 47, в котором он транспортировался, в суспензионную емкость 2. Указанный резервуар для катализатора является промышленным контейнером, который подходит для использования при повышенном давлении, от 1,1 бар до 16 бар избыт. (0,11-1,6 МПа избыт.), и предпочтительно 10 бар избыт. (1 МПа избыт.). В предпочтительном воплощении катализатор можно выгружать из контейнера с использованием силы тяжести. Другими словами, указанный контейнер снабжен выпускным отверстием вблизи дна указанного контейнера, который выполнен с возможностью соединения с приемным отверстием указанной суспензионной емкости. Продувку предпочтительно осуществляют с помощью азота с выпуском на факел (не показан). Суспензию катализатора готовят в суспензионной емкости 2. Суспензия катализатора включает твердый катализатор в углеводородном разбавителе. При использовании металлоценового катализатора,для разбавления катализатора и для получения суспензии катализатора можно использовать такие углеводороды, как гексан и изобутан. Однако основной недостаток использования гексана в качестве разбавителя состоит в том, что часть гексана обычно остается в конечном полимерном продукте, что является нежелательным. С другой стороны, изобутан легче обрабатывать, очищать и использовать повторно в процессе полимеризации, чем гексан. Например, если в процессе полимеризации этилена в качестве разбавителя в реакции применяют изобутан, то изобутан, используемый как разбавитель для катализатора,легко может быть использован повторно в процессе полимеризации. Поэтому в предпочтительном воплощении в качестве разбавителя для металлоценового катализатора используют изобутан. В особенно предпочтительном воплощении для приготовления катализатора используют чистый изобутан. В общем,-9 022223 при температуре около 20 С и атмосферном давлении изобутан находится в газообразном состоянии. Другими словами, для получения жидкого изобутана для приготовления суспензии катализатора необходимо иметь повышенное давление. Поэтому твердые частицы катализатора сначала загружают в суспензионную емкость 2 и далее в сосуд 3 для перемешивания, причем в сосуде для перемешивания создано повышенное давление, предпочтительно от 2 до 16 бар избыт. (0,2-1,6 МПа избыт.), более предпочтительно от 3 до 7 бар избыт. (0,3-0,7 МПа избыт.) и наиболее предпочтительно 5 бар избыт. (0,5 МПа избыт.). Со ссылкой на фиг. 1 поступление металлоценового катализатора из контейнера 47 для катализатора в суспензионную емкость 2 предпочтительно осуществляют под действием силы гравитации. Перед подачей металлоценового катализатора из контейнера 47 для катализатора в суспензионную емкость 2, в суспензионную емкость 2 подают изобутан. Суспензионная емкость 2 снабжена входным отверстием для подачи этого разбавителя. Суспензионную емкость 2 наполняют разбавителем и опорожняют контейнер 47 для подачи катализатора. С целью исключения остатков катализатора в контейнере 47 для катализатора, контейнер промывают изобутаном и таким образом оставшийся катализатор переносится в суспензионную емкость 2. Суспензионную емкость 2 не подвергают воздействию устройств для взбалтывания или перемешивания с целью обеспечить оседание металлоценового катализатора. Приготовление концентрированной суспензии катализатора преимущественно осуществляют с использованием суспензионных емкостей малых размеров, требующих ограниченных капитальных затрат. После приготовления осажденной суспензии металлоценового катализатора в суспензионной емкости 2 суспензию катализатора перемещают из суспензионной емкости 2 в сосуд 3 для перемешивания. Перемешивание проводят вручную или автоматически. Преимущественно перемещение суспензии катализатора из суспензионной емкости 2 в сосуд 3 для перемешивания осуществляют с помощью трубопровода 6, которым управляет устройство для подачи. Указанное устройство для подачи предпочтительно включает дозировочный клапан 9. Сосуд 3 для перемешивания поддерживают в состоянии полного заполнения жидкой суспензией катализатора. Количество катализатора, заключенное в сосуде 3 для перемешивания, можно изменять. В предпочтительном воплощении в сосуд 3 для перемешивания подают металлоценовый катализатор из суспензионной емкости 2 и разбавляют его свежим разбавителем с целью получения концентрации катализатора,подходящей для подачи в реактор полимеризации этилена. Предпочтительно суспензия катализатора,включающая твердый катализатор в углеводородном разбавителе, имеет концентрацию катализатора от 0,1 до 10 мас.%, более предпочтительно концентрацию от 0,5 до 5 мас.% и еще более предпочтительно от 1 до 3 мас.% катализатора в расчете на массу разбавителя. Уровень суспензии катализатора в суспензионной емкости 2 определяют путем измерения уровня разбавителя в суспензионной емкости 2, например, используя динамический рефлектометр 80, снабженный сопровождающим устройством 83. С помощью этого устройства может быть измерен уровень 34 разбавителя, а также уровень поверхности раздела, образованной между разбавителем и осажденной суспензией 35 катализатора. Предпочтительно суспензионная емкость 2 имеет цилиндрический корпус 39 и донную часть 36 в виде усеченного конуса с углом раскрытия . Эта геометрия выгодна для улучшения осаждения твердого катализатора в жидком разбавителе. Входное отверстие 32 для жидкого разбавителя выполнено в форме трубы, проходящей в цилиндрический корпус 39 суспензионной емкости 2. В середине верхней части суспензионной емкости имеется труба 27 для подачи катализатора. Предпочтительно суспензионная емкость 2 является достаточно большой для того, чтобы содержать необходимое количество суспензии катализатора и настолько большой, чтобы дневного объема сосуда хватило для приготовления новой порции. Это создает возможность обеспечения непрерывного производства и присутствия катализатора в реакции полимеризации. Кроме того, в другом предпочтительном воплощении давление в суспензионной емкости 2 предпочтительно поддерживают от 4 до 16 бар избыт. (0,4-1,6 МПа), предпочтительно от 7 до 11 бар избыт. (0,7-1,1 МПа) и предпочтительно около 9 бар избыт. (0,9 МПа). Трубопроводы 6, 7 соединены с помощью соединительных трубопроводов 8. Такие трубопроводы 8 обеспечивают возможность использования различных сосудов 2 для хранения в соответствии со всеми обеспеченными трубопроводами 6, 7. Например, как представлено на чертеже, в случае использования двух сосудов 2 для хранения, каждый из которых имеет трубопровод 6 или 7, трубопровод 6 для подачи указанного катализатора из первого сосуда 2 для хранения в сосуд 3 для перемешивания, является взаимозаменяемым со вторым трубопроводом 7 для подачи указанного катализатора из первого сосуда 2 для хранения в сосуд 3 для перемешивания через трубопроводы 8, соединяющие указанный первый трубопровод 6 с указанным вторым трубопроводом 7. Такое соединение позволяет в случае прерывания подачи катализатора через один трубопровод 6 загружать катализатор в сосуд 3 для перемешивания через второй трубопровод 7. Со ссылкой на фиг. 1 суспензия металлоценового катализатора далее подается из сосуда 3 для перемешивания в реактор 1 для полимеризации этилена через один или более трубопроводов 4. Трубопроводы 4 предпочтительно имеют диаметр от 0,3 до 2 см и предпочтительно от 0,6 до 1 см. Каждый трубопровод снабжен средствами 5 перекачки, которые управляют перекачкой и вводом суспензии металлоце- 10022223 нового катализатора в реактор 1 полимеризации этилена. В предпочтительном воплощении указанные средства перекачки являются диафрагменными насосами. В другом предпочтительном воплощении указанный реактор представляет собой двойной петлевой реактор с двумя последовательно соединенными петлевыми реакторами. Со ссылкой на фиг. 1 подачу разбавителя из трубопровода 24 в трубопровод 6 увеличивают,уменьшая концентрацию металлоценового катализатора, подаваемого в сосуд 3 для перемешивания и реактор 1 полимеризации. Вторая суспензионная емкость 2 для концентрата катализатора, загруженная вторым металлоценовым катализатором, соединена с сосудом 3 для перемешивания с помощью трубопровода 7. Подачу разбавителя из трубопровода 24 в трубопровод 6 увеличивают, и второй металлоценовый катализатор из суспензионной емкости 2 подают в сосуд 3 для перемешивания. Подачу металлоценового катализатора прерывают. Второй металлоценовый катализатор постепенно замещает первый металлоценовый катализатор. Подачу разбавителя из трубопровода 24 в трубопровод 6 уменьшают, и таким образом увеличивается скорость подачи металлоценового катализатора в сосуд 3 для перемешивания. Минимальную концентрацию катализатора в сосуде для перемешивания поддерживают на уровне 0,1 мас.%. В реактор 1 полимеризации этилена непрерывно подают суспензию катализатора полимеризации этилена из сосуда для перемешивания. Перед вводом суспензии катализатора в реактор 1 нет необходимости в стадии разбавления или концентрирования. Суспензию катализатора готовят, объединяя вместе жидкий разбавитель и твердый катализатор при концентрации, подходящей для использования в реакторе полимеризации. Подходящая концентрация для использования в реакции полимеризации этилена,выраженная как массовая доля катализатора в расчете на массу разбавителя, предпочтительно составляет от 0,1 до 10 мас.%, более предпочтительно от 0,5 до 5 мас.%, наиболее предпочтительно от 1 до 3 мас.%. Трубопроводы 4 дополнительно снабжены средствами для промывки изобутаном, либо у входного отверстия 30, либо у выпускного отверстия 33, либо с обеих сторон мембранных насосов 5, как проиллюстрировано на фиг. 1. Средства 30, 33 для промывки изобутаном дают возможность использовать изобутан для промывки трубопровода 4 и содержать трубопроводы 4 и насосы 5 незасоренными. Предпочтительно осуществляют непрерывную промывку трубопровода 4 ниже по потоку от мембранного насоса 5 до реактора 1 с помощью средства 33 для промывки изобутаном. Трубопровод 4 выше по потоку от насоса 5 может быть промыт периодически с помощью средства 33 для промывки изобутаном. При использовании различных трубопроводов 4 для соединения сосуда 3 для перемешивания с реактором 1 в общем один трубопровод имеет один активный насос 5 для работы, в то время как другие трубопроводы и насосы 5 не работают, но поддерживаются в готовности. В последнем случае трубопровод 4 ниже по потоку от насоса 5 предпочтительно промывают подходящим потоком разбавителя. Трубопровод 4 выше по потоку от насоса 5 промывают периодически. Кроме того, на трубопроводах 4 могут быть установлены двусторонние клапаны 31, чтобы не останавливать насос 5. Важно правильно управлять расходом металлоценового катализатора в реактор и осуществлять закачку суспензии катализатора в реактор с управляемым и ограниченным расходом. Нежелательная скорость подачи катализатора в реактор может привести к разгону реакции. Изменяющийся поток в реактор может привести к уменьшенной эффективности и изменениям в качестве продукта. Поэтому в особенно предпочтительном воплощении расходы подачи насосом 5 регулируются в зависимости от активности в реакторе 1. Работу насоса, в частности, регулируют в зависимости от концентрации реагента в указанном реакторе. Предпочтительно указанным реагентом является концентрация в реакторе мономера, то есть этилена. Однако должно быть понятно, что работу мембранных насосов также регулируют в зависимости от концентрации других реагентов, таких, например, как концентрация сомономера или водорода в реакторе. Использование мембранных насосов 5 в изобретении обеспечивает хорошую управляемость потоком катализатора. В частности, расходом металлоценового катализатора в реакторы управляют с помощью регулировки амплитуды и/или частоты действия мембранных насосов. Кроме того, расход через насос регулируют в зависимости от концентрации этилена в реакторе. В случае, если концентрация этилена в реакторе высока, в реактор добавляют больше катализатора, и наоборот. В этом случае учитывают колебания скорости полимеризации этилена, и действительная производительность и свойства продукта в значительной степени не изменяются. Учитывают колебания скорости полимеризации этилена, и реакции полимеризации могут быть проведены при условиях оптимальной подачи катализатора. Система перехода между катализаторами может быть дополнительно снабжена системой распределения активирующего агента для приведения соответствующего количества активирующего агента в контакт с суспензией катализатора в течение соответствующего периода времени, перед подачей указанной суспензии катализатора в указанный реактор. При использовании металлоценового катализатора в качестве активирующего агента предпочтительно используют триизобутилалюминий (ТИБА). При использовании катализатора Циглера-Натта в качестве активирующего агента предпочтительно используют триизобутилалюминий (ТИБА). Отходы катализатора могут быть отправлены в резервуар 28 для отходов, который предпочтительно снабжен смешивающим устройством 25 и содержит минеральное масло для нейтрализации и удаления. Резервуар снабжен обогреваемым сосудом, например паровой рубашкой, где изобутан испаряется и направляется на дистилляцию или на сжигание. Отходы катализатора могут быть отправлены через трубопроводы 29, 23, которые снабжены регулирующим клапаном, в один или более резервуар 28 для отходов. Как правило, активирующие агенты поставляют в промышленных контейнерах. В сосуде для хранения системы 11 распределения активирующего агента активирующий агент ТИБА обычно подают в растворе в гексане или гептане, но его также можно подавать и в чистом виде. Активирующий агент ТИБА транспортируют из сосуда для хранения через трубопровод 12 для ввода активирующего агента в трубопровод 4, который соединяет сосуд 3 для перемешивания с реактором 1. Трубопровод 12 пересекает трубопровод 4 ниже по потоку от диафрагменного насоса 5 и выше по потоку от реактора 1. В случае если трубопровод 4 дополнительно снабжен устройством 10 для измерения потока, трубопровод 12 для ввода активирующего агента предпочтительно пересекает трубопровод 4 ниже по потоку от указанного устройства 10 для измерения потока и выше по потоку от реактора 1. В случае если активирующий агент ТИБА вводят в трубопровод 4, точка ввода находится на некотором расстоянии от реактора, что позволяет обеспечить определенное время предварительного контакта с катализатором до его поступления в реактор. Для обеспечения достаточного времени для предварительного контакта между катализатором и активирующим агентом ТИБА, предпочтительно от 5 с до 1 мин, каждый трубопровод снабжен резервуаром 13 для взаимодействия, который предпочтительно находится ниже по потоку от точки ввода системы распределения сокатализатора, увеличивая время взаимодействия указанного активирующего агента с указанной суспензией катализатора в трубопроводах 4. Эти резервуары 13 для взаимодействия могут иметь или не иметь средства перемешивания. В другом предпочтительном воплощении трубопроводы имеют внутренний диаметр от 0,3 до 2 см и предпочтительно от 0,6 до 1 см, в то время как диаметр резервуаров 13 для взаимодействия составляет предпочтительно от 1 до 15 см и более предпочтительно от 6 до 9 см. Суспензию катализатора предпочтительно вводят в реактор при регулировании расхода. Трубопроводы 4 для подачи суспензии катализатора в реактор снабжены одним или более клапанами, предпочтительно поршневыми клапанами 22. Поршневые клапаны 22 способны закрывать отверстия, с помощью которых трубопровод 4 соединен с реактором 1. При использовании различных трубопроводов 4 для переноса суспензии катализатора в один реактор насос закачивает суспензию катализатора в реактор только через один трубопровод 4 в то время, как в других трубопроводах 4 насосы неактивны, и трубопроводы предпочтительно промывают изобутаном. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ оптимизации последовательной подачи по меньшей мере двух катализаторов полимеризации этилена в реактор полимеризации этилена, включающий подачу в сосуд для перемешивания первого катализатора полимеризации этилена и первого разбавителя; уменьшение концентрации первого катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания; подачу в сосуд для перемешивания второго катализатора полимеризации этилена и второго разбавителя; постепенное замещение первого катализатора полимеризации этилена вторым катализатором полимеризации этилена и первого разбавителя вторым разбавителем; увеличение концентрации второго катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания; последовательную подачу первого катализатора полимеризации этилена и второго катализатора полимеризации этилена из сосуда для перемешивания в реактор полимеризации этилена, где первый катализатор полимеризации этилена и второй катализатор полимеризации этилена выбраны из группы, состоящей из металлоценового катализатора, катализатора Циглера-Натта и хромового катализатора, и где первый катализатор полимеризации этилена отличается от второго катализатора полимеризации этилена. 2. Способ по п.1, где первый разбавитель является таким же, как второй разбавитель, и предпочтительно включает изобутан. 3. Способ по п.1 или 2, где увеличение или уменьшение концентрации первого или второго катализатора полимеризации этилена достигают повышением или понижением количеств первого разбавителя или второго разбавителя, подаваемых в сосуд для перемешивания. 4. Способ по любому из пп.1-3, где уменьшение концентрации первого катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания достигают с помощью увеличения относительного количества первого разбавителя по отношению к первому катализатору полимеризации этилена в сосуде для перемешивания. 5. Способ по любому из пп.1-4, где увеличение концентрации второго катализатора полимеризации этилена в сосуде для перемешивания достигают с помощью уменьшения относительного количества второго разбавителя по отношению ко второму катализатору полимеризации этилена в сосуде для перемешивания. 6. Способ по любому из пп.1-5, где посредством последовательной подачи первого катализатора полимеризации этилена и второго катализатора полимеризации этилена в реакторе полимеризации этилена, предпочтительно двойном петлевом реакторе, обеспечивают концентрации катализаторов, подходящие для производства полиэтилена, предпочтительно бимодального полиэтилена. 7. Способ по любому из пп.1-6, где первый и/или второй разбавитель вводят в трубопровод для подачи первого катализатора полимеризации этилена и/или второго катализатора полимеризации этилена в сосуд для перемешивания. 8. Способ по любому из пп.1-7, где первый катализатор полимеризации этилена замещают вторым катализатором полимеризации этилена после достижения в сосуде для перемешивания заданной концентрации катализатора, подходящей для полимеризации этилена. 9. Способ по п.8, где заданной концентрацией катализатора является концентрация катализатора,выраженная в расчете на массу разбавителя в сосуде для перемешивания, в интервале от 0,05 до 2,9 мас.%, более предпочтительно от 0,1 до 0,3 мас.%, наиболее предпочтительно 0,2 мас.%. 10. Способ по любому из пп.1-9, дополнительно включающий стадию снижения содержания этилена в реакторе полимеризации этилена до начала последовательного замещения первого катализатора полимеризации этилена вторым катализатором полимеризации этилена. 11. Способ по п.10, дополнительно включающий операцию переноса первого катализатора полимеризации этилена и/или второго катализатора полимеризации этилена из сосуда для перемешивания в реактор полимеризации этилена с расходом, отрегулированным для указанного содержания этилена. 12. Способ по п.10 или 11, где указанное содержание этилена снижают по меньшей мере на 2%,предпочтительно по меньшей мере на 5%, более предпочтительно не более чем на 10%. 13. Способ по любому из пп.1-12, дополнительно включающий операцию снижения количества водорода и/или сомономера в реакторе полимеризации этилена. 14. Способ по любому из пп.1-13, где первый катализатор полимеризации этилена замещают вторым катализатором полимеризации этилена за время не более 2 ч, предпочтительно не более 1,5 ч, наиболее предпочтительно не более 1 ч. 15. Способ по п.1, где первый катализатор полимеризации этилена или второй катализатор полимеризации этилена представляет собой катализатор с однотипными активными центрами полимеризации. 16. Способ по п.1, где первый катализатор полимеризации этилена или второй катализатор полимеризации этилена представляет собой металлоценовый катализатор.

МПК / Метки

МПК: C08F 10/02

Метки: полимеризации, замещения, катализаторов, способ, этилена, совместимых

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/14-22223-sposob-zameshheniya-sovmestimyh-katalizatorov-polimerizacii-etilena.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ замещения совместимых катализаторов полимеризации этилена</a>

Похожие патенты