Способ получения олефиновых полимеров

Номер патента: 10639

Опубликовано: 30.10.2008

Автор: Андтсьё Хенрик

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ концентрирования суспензии олефиновых полимеров в углеводородном разбавителе или жидком мономере, в котором

непрерывно отбирают полимерную суспензию, содержащую полимер и фазу текучей среды, которая содержит углеводороды и необязательно водород, из суспензионного реактора и

концентрируют суспензию путем пропускания через самоочищающийся сетчатый фильтр с удалением части фазы текучей среды, причем размер отверстий сетчатого фильтра является наименьшим на поверхности притока сетчатого фильтра, увеличивается в направлении поверхности оттока и находится в диапазоне от 10 до 1000 мкм.

2. Способ непрерывного получения олефиновых полимеров, в котором

непрерывно вводят по меньшей мере один олефин, катализатор полимеризации и необязательно инертный разбавитель и водород по меньшей мере в один полимеризационный реактор, предпочтительно суспензионный реактор, в особенности циркуляционный реактор;

осуществляют непрерывную полимеризацию в упомянутом реакторе упомянутого по меньшей мере одного олефина;

непрерывно отбирают из упомянутого реактора поток полимерной суспензии, содержащий текучую среду и полимерные частицы;

перепускают упомянутый отобранный поток полимерной суспензии на технологическую стадию, включающую использование по меньшей мере одного сетчатого фильтра с размером отверстий, увеличивающимся от поверхности притока к поверхности оттока и находящимся в диапазоне от 10 до 1000 мкм, тем самым, обеспечивая разделение упомянутого потока полимерной суспензии на два потока, где первый поток содержит концентрированную суспензию, а второй поток содержит в основном текучую среду, необязательно вместе с незначительным количеством полимера;

возвращают по меньшей мере часть упомянутого второго потока по меньшей мере в один полимеризационный реактор и

необязательно направляют часть концентрированного потока на рецикл в реактор.

3. Способ по п.1 или 2, где уровень содержания твердой фазы в концентрированной суспензии находится в диапазоне от 30 до 55%, предпочтительно от 40 до 52 об.%.

4. Способ по любому из пп.1-3, где сетчатый фильтр имеет плоскую или цилиндрическую конфигурацию.

5. Способ по любому из пп.1-4, где размер отверстий в сетчатом фильтре (сетчатых фильтрах) предпочтительно находится в диапазоне от 50 до 500 мкм, в особенности от 100 до 300 мкм, говоря конкретно, от 100 до 200 мкм.

6. Способ по любому из пп.1-5, где сетчатый фильтр включает по меньшей мере одну плоскую панель сетчатого фильтра, установленную в емкости.

7. Способ по любому из пп.1-5, где сетчатый фильтр представляет собой сетчатый фильтр цилиндрической формы, который располагают внутри суспензионного реактора таким образом, чтобы удаленные разбавитель и любые мелкие частицы можно было бы непосредственно смешивать с суспензией петлевого контура.

8. Способ по любому из пп.1-7, где два или более модуля сетчатого фильтра используют при параллельном соединении.

9. Способ по любому из пп.2-8, где олефиновые полимеры получают в присутствии каталитической системы в непрерывно функционирующей многостадийной полимеризационной последовательности, включающей один или несколько суспензионных реакторов (реактор) в комбинации с одним или несколькими газофазными реакторами (реактором), при этом упомянутые реакторы образуют каскад.

10. Аппарат для непрерывного получения олефиновых полимеров, включающий в комбинации

реактор для проведения полимеризации в объеме, предназначенный для полимеризации олефинов, снабженный по меньшей мере одним впускным отверстием для реакционноспособных олефинов и выпускным отверстием для полимерной суспензии; и

модуль сетчатого фильтра, включающий самоочищающийся сетчатый фильтр, имеющий поверхность притока и поверхность оттока и разделяющий модуль сетчатого фильтра на первую ячейку для полимерной суспензии и вторую ячейку для, по существу, не содержащего полимерных частиц отходящего стока, при этом модуль сетчатого фильтра снабжен впускным отверстием для полимерной суспензии и первым выпускным отверстием для концентрированной суспензии, соединенными с первой ячейкой, и вторым выпускным отверстием для не содержащего полимерных частиц отходящего стока, соединенным со второй ячейкой, причем размер отверстий сетчатого фильтра является наименьшим на поверхности притока сетчатого фильтра, увеличивается в направлении поверхности оттока и находится в диапазоне от 10 до 1000 мкм.

11. Аппарат по п.10, содержащий первый канал, который соединяет выпускное отверстие реактора для проведения полимеризации в объеме с упомянутым впускным отверстием модуля сетчатого фильтра, и второй канал, который соединяет второе выпускное отверстие модуля сетчатого фильтра с впускным отверстием реактора для проведения полимеризации в объеме.

 

Текст

Смотреть все

010639 Предпосылки изобретения Область техники Настоящее изобретение относится к полимеризации олефинов. Говоря более конкретно, настоящее изобретение относится к способу непрерывной полимеризации олефинов, таких как этилен и/или пропилен, необязательно совместно с С 4-С 12 -олефинами, в фазе суспензии в присутствии катализатора полимеризации. Изобретение также относится к способу непрерывного отбора полимерной суспензии из реактора и концентрирования суспензии. Описание уровня техники Суспензионные способы полимеризации олефинов известны с момента разработки катализаторов Циглера в 1950-х годах. В то же самое время был разработан способ получения частиц от компании Phillips, в котором этилен полимеризовали в присутствии хромсодержащего катализатора в циркуляционном реакторе при повышенных давлении и температуре. Общепринятым вариантом является концентрирование суспензии, которую отбирают или отобрали из реактора. Прежде это осуществляли в результате отбора суспензии при использовании отстаивающих стояков. Они представляют собой вертикальные трубы, в которых суспензии дают возможность отстояться. Если клапан, соединенный с нижним концом отстаивающего стояка, будет открыт, то тогда из реактора будет происходить отбор отстоявшейся суспензии. После этого клапан закрывают и дают возможность отстояться новой порции суспензии. Недостаток отстаивающих стояков заключается в том, что они функционируют в периодическом режиме и являются причиной возникновения пульсаций в потоке продукта. Известно, что для концентрирования суспензии, отбираемой из реактора, можно использовать гидроциклоны. Такие способы описываются, например, в документах US 3816383, US 4395523 и ЕР 1118624. Особенное преимущество гидроциклонов заключается в том, что их можно использовать в подлинно непрерывном режиме. Несмотря на то, что гидроциклоны с точки зрения механики являются относительно простыми устройствами, используемое высокое давление и реакционная способность суспензий делают оснащение контрольно-измерительным оборудованием и компоновку трубопровода вблизи гидроциклонов несколько усложненными, что увеличивает сумму капиталовложений. Поэтому все еще существует потребность в способе, который сделает возможным концентрирование полимерной суспензии, отбираемой из реактора, простым и экономичным образом. Краткое изложение изобретения Целью изобретения является создание способа концентрирования потока суспензии, отбираемого из полимеризационного реактора, при использовании технологического оборудования, характеризующегося низкими суммами капиталовложений и эксплуатационных расходов. Кроме того, целью изобретения является создание способа, который делает возможной надежную и беспроблемную реализацию способа полимеризации. Целью также является создание аппарата для полимеризации олефинов, подобных этилену и/или пропилену, необязательно совместно с С 4-С 12 -олефинами, в фазе суспензии в присутствии катализатора полимеризации, где данный аппарат делает возможными непрерывный отбор полимерной суспензии из реактора и концентрирование суспензии. Данные и другие цели совместно с их преимуществами в сопоставлении с известными способами и аппаратами, которые станут очевидными после ознакомления с описанием изобретения, которое следует далее, достигаются в изобретении, описанном и заявленном в настоящем документе. Настоящее изобретение основано на идее использования сетчатого фильтра в качестве устройства,концентрирующего полимерную суспензию, содержащую полимерные частицы, диспергированные в углеводородном разбавителе. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением полимерную суспензию, отбираемую из реактора для проведения полимеризации в объеме, перепускают через сетчатый фильтр таким образом, чтобы по меньшей мере часть текучей среды проходила бы через сетчатый фильтр, в результате чего на сетчатом фильтре удерживалась бы, по меньшей мере, основная часть полимерных частиц. Фазу текучей среды возвращают в полимеризационный реактор. Она может содержать незначительное количество полимерных частиц, характеризующихся небольшим размером частиц. Остающуюся часть текучей среды совместно с основной частью полимера отбирают из реактора в виде потока продукта. Поэтому аппарат, функционирующий в соответствии с изобретением, включает в комбинации реактор для проведения полимеризации в объеме, предназначенный для полимеризации олефинов,снабженный по меньшей мере одним впускным отверстием для реакционноспособных олефинов и выпускным отверстием для полимерной суспензии; и модуль сетчатого фильтра, включающий самоочищающийся сетчатый фильтр, имеющий поверхность притока и поверхность оттока, разделяющий модуль сетчатого фильтра на первую ячейку для полимерной суспензии и вторую ячейку для, по существу, не содержащего полимерных частиц отходящего стока, при этом упомянутый модуль сетчатого фильтра дополнительно снабжают впускным отверстием для полимерной суспензии и первым выпускным отверстием для концентрированной суспензии, соединенными с первой ячейкой, и вторым выпускным отверстием для не содержащего полимерных частиц-1 010639 отходящего стока, соединенным со второй ячейкой. Аппарат может включать отдельные каналы, а именно, первый канал, который соединяет выпускное отверстие реактора для проведения полимеризации в объеме с упомянутым впускным отверстием модуля сетчатого фильтра, и второй канал, который соединяет второе выпускное отверстие модуля сетчатого фильтра с впускным отверстием реактора для проведения полимеризации в объеме, хотя равным образом возможно и встраивание модуля сетчатого фильтра в суспензионный реактор. Говоря более конкретно, способ, соответствующий настоящему изобретению, в основном характеризуется тем, что утверждается в части описания п.1 формулы изобретения. Аппарат, соответствующий настоящему изобретению, характеризуется тем, что утверждается в части описания п.11 формулы изобретения. При использовании настоящего изобретения могут быть получены значительные преимущества. Таким образом, использование сетчатого фильтра значительно упрощает конструкцию и эксплуатацию аппарата. Модуль сетчатого фильтра можно смонтировать по соседству с циркуляционным реактором или даже внутри него для получения компактной конструкции. В результате использования самоочищающегося сетчатого фильтра уменьшается потребность в проведении работ по техническому обслуживанию и уходу; если будут выбраны щелевые отверстия для того, чтобы наименьшие частицы вместе с разбавителем частично отправлялись бы на рецикл обратно в циркуляционный реактор, то тогда высокая скорость на стороне нагнетания поверхности притока сетчатого фильтра будет предотвращать закупоривание щелей сетчатого фильтра. Более значительная площадь поперечного сечения щели на выпускной стороне сетчатого фильтра сводит к минимуму риск прилипания частиц к отверстиям. Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут очевидными после ознакомления со следующим далее подробным описанием. Краткое описание чертежей Фиг. 1 схематическим образом иллюстрирует функционирование самоочищающегося сетчатого фильтра; фиг. 2 также схематическим образом демонстрирует конструкцию при установке сетчатого фильтра, где плоскую панель сетчатого фильтра устанавливают внутри емкости; фиг. 3 демонстрирует дополнительный предпочтительный вариант реализации, в котором сетчатый фильтр имеет цилиндрическую конфигурацию, и его устанавливают внутри трубы, соединенной со стороной нагнетания насоса петлевого контура; и фиг. 4 демонстрирует вид сверху для варианта реализации, соответствующего фиг. 3. Подробное описание изобретения В принципе, настоящий способ получения полиолефинов в присутствии каталитической системы включает стадии непрерывной полимеризации олефиновых мономеров в реакторе, включающем фазу суспензии, в углеводородном разбавителе или жидком мономере; непрерывного отбора из реактора, включающего фазу суспензии, полимерной суспензии, содержащей полимер и фазу текучей среды, которая содержит углеводороды и необязательно водород; и концентрирования суспензии при использовании самоочищающегося сетчатого фильтра в результате удаления части фазы текучей среды с получением концентрированной суспензии. В соответствии с конкретным вариантом реализации настоящий способ включает непрерывный ввод по меньшей мере одного олефина, катализатора полимеризации и необязательно инертного разбавителя и водорода по меньшей мере в один полимеризационный реактор, предпочтительно суспензионный реактор, в особенности циркуляционный реактор; непрерывную полимеризацию в упомянутом реакторе упомянутого по меньшей мере одного олефина; непрерывный отбор из упомянутого реактора потока полимерной суспензии, содержащего текучую среду и полимерные частицы; перепускание упомянутого отобранного потока полимерной суспензии на технологическую стадию,включающую использование по меньшей мере одного сетчатого фильтра, тем самым обеспечивая разделение упомянутого потока полимерной суспензии на два потока, где первый поток содержит концентрированную суспензию, а второй поток содержит в основном текучую среду, необязательно вместе с незначительным количеством полимера; возвращение по меньшей мере части упомянутого второго потока по меньшей мере в один полимеризационный реактор и необязательно отправление части концентрированного потока на рецикл в реактор. Суспензионную полимеризацию можно проводить в присутствии инертного разбавителя, но ее также можно проводить и в жидком мономере. Если преимущественно полимеризуют или сополимеризуют с другим -олефином этилен, то тогда предпочтительным является использование инертного разбавителя. Инертным разбавителем может являться любой углеводород, который не обладает реакционной способностью в условиях проведения полимеризации. Предпочтительно разбавителем являются C1-С 10 углеводород или смесь таких углеводородов. В частности, разбавителем являются С 3-С 10 углеводород-2 010639 или их смесь. Разбавителем в особенности являются пропан, н-бутан, изобутан, пентан или гексан. Следует упомянуть то, что в дополнение к основному компоненту разбавитель может содержать незначительные количества других компонентов. Таким образом, пропановый разбавитель может содержать нбутан, изобутан, бутаны, пропилен, этан, метан, этилен и тому подобное. Однако совокупное количество таких других компонентов обычно не превышает 10 мас.%. Температура суспензии в реакторе может находиться в диапазоне от 20 до 110 С, предпочтительно от 50 до 100 С, а более предпочтительно от 70 до 100 С. Давление может находиться в диапазоне от 5 до 100 бар, предпочтительно от 20 до 90 бар, а более предпочтительно от 30 до 80 бар. Иногда суспензионную полимеризацию предпочитается проводить при температуре и давлении,которые превышают критические температуру и давление реакционной смеси. В таком случае говорят,что полимеризация протекает в сверхкритических условиях. При таких условиях рабочая температура зачастую превышает 90 С, предпочтительно 93 С, в зависимости от состава реакционной смеси. Для регулирования молекулярной массы полимера в реактор можно вводить водород. Количество водорода зависит от используемого катализатора и от желательной молекулярной массы или от скорости течения расплава MFR полимера. Для модифицирования механических свойств, плотности и гибкости полимера в реактор также можно вводить один или несколько сомономеров. Катализатором полимеризации, используемым в суспензионном реакторе, может являться любой катализатор полимеризации, известный на современном уровне техники. Таким образом, катализатором может являться хромсодержащий катализатор, описанный, например, в документах ЕР 279890 или ЕР 307907. Им также может являться и катализатор Циглера-Натта, такой как описанный, например, в документах ЕР 688794, ЕР 949274, WO 99/58584 или WO 01/55230. Кроме того, катализатором может являться металлоценовый катализатор, описанный, например, в документах WO 97/28170 или WO 00/34341. Полимерную суспензию непрерывно отбирают из реактора через выпускное отверстие. Даже несмотря на то, что местоположение выпускного отверстия можно выбирать свободно, наиболее предпочтительным является его расположение на стороне нагнетания циркуляционного насоса контура. В таком случае может оказаться возможным отправление потока обедненной текучей среды на рецикл с сетчатого фильтра обратно в полимеризационный реактор без использования дополнительных средств увеличения давления. В соответствии с изобретением полимерную суспензию подают на модуль сетчатого фильтра, где текучую среду (разбавитель полимеризации) освобождают от основной части полимерных твердых частиц. Как будет обсуждаться более подробно далее в связи с чертежами, модуль сетчатого фильтра настоящего типа обычно включает емкость, в которой сетчатый фильтр в виде, по существу, плоской пластины или в виде цилиндрической трубы образует перегородку, которая отделяет приток концентрированной полимерной суспензии от разбавленного или, по существу, не содержащего полимерных частиц отходящего стока. Таким образом, емкость сетчатого фильтра включает, например, (по меньшей мере) две ячейки, разделенные сетчатым фильтром: первая ячейка для полимерной суспензии и вторая ячейка для, по сущестзу, не содержащего полимерных частиц отходящего стока. Первую ячейку снабжают впускным отверстием или соплом, делающими возможной подачу полимерной суспензии, необязательно через отдельный канал, из выпускного отверстия суспензионного реактора, и выпускным отверстием для отбора концентрированной полимерной суспензии. Вторую ячейку снабжают выпускным отверстием или соплом, через которые разбавленный или даже не содержащий полимерных частиц отходящий сток отбирают и отправляют на рецикл в суспензионный реактор необязательно через отдельный канал. Однако сетчатый фильтр также можно разместить и внутри суспензионного (циклического) реактора. Таким образом, удаляемый разбавитель и мелкие частицы можно будет непосредственно смешивать с суспензией. Подаваемый поток отбирают со стороны нагнетания наноса петлевого контура, а вставленный сетчатый фильтр можно расположить на стороне всасывания насоса. Нижнюю часть трубы сетчатого фильтра соединяют с непрерывно действующим клапаном на выпускном отверстии для продукта. Нижняя часть сетчатого фильтра предпочтительно имеет отверстие, выходящее в петлевой контур, что делает возможным внутреннее промывание сетчатого фильтра, если клапан на выпускном отверстии не будет использоваться. Вне зависимости от конфигурации сетчатых фильтров, будь это форма пластины или цилиндра,сетчатые фильтры, используемые в настоящем изобретении, должны демонстрировать наличие отверстий, характеризующихся размером в диапазоне от 10 до 1000 мкм, предпочтительно от 50 до 500 мкм,более предпочтительно от 100 до 300 мкм и, в особенности, от 100 до 200 мкм. Если желательным будет невозвращение полимерных частиц мелкого размера вместе с потоком текучей среды в полимеризационный реактор, то тогда предпочтительным будет небольшой размер отверстий. То же самое будет верно и тогда, когда суспензия будет содержать большое количество полимера, характеризующегося небольшим размером частиц; это будет иметь место в том случае, если средний размер частиц будет небольшим, или если распределение частиц по размерам будет очень широким. Однако зачастую желательным будет отправление части самых мелких полимерных частиц на рецикл в реактор, и в таком случае рекомендуется размер отверстий, превышающий 100 мкм. С другой-3 010639 стороны, размер частиц не должен быть чрезмерно большим во избежание прохождения через сетчатый фильтр крупных частиц. В соответствии с изобретением сетчатый фильтр, в частности, является самоочищающимся. Для целей настоящего изобретения под термином самоочищающийся понимается то, что размер отверстий является наименьшим в точке контакта (на поверхности притока сетчатого фильтра) и увеличивается в направлении другой стороны (т.е. в направлении поверхности оттока). Таким образом, любая частица,которая проходит через отверстие 1 сетчатого фильтра 2, не будет захватываться отверстием, а будет свободно проходить через сетчатый фильтр. Такие сетчатые фильтры доступны на рынке, и они поставляются, например, компанией Johnson Screens. Принцип схематически продемонстрирован на фиг. 1. В контексте самоочищающихся сетчатых фильтров выражение размер отверстия в соответствии с использованием здесь и далее в настоящем документе обозначает наименьший размер щелевого отверстия. Предпочтительно от 5 до 25% от площади сетчатого фильтра занято отверстиями, более предпочтительно от 10 до 20%. Расход суспензии предпочтительно составляет величину в диапазоне от 3 до 15 м/с, более предпочтительно от 5 до 10 м/с. Направление потока предпочтительно является параллельным щелевым отверстиям в сетчатом фильтре. В особенно предпочтительном варианте реализации сетчатому фильтру придают форму трубы. Концентрируемая суспензия протекает внутри трубы, и текучая среда выходит через отверстия. Следовательно, по мере того, как суспензия проходит через трубу, она становится более концентрированной. В такой компоновке сетчатый фильтр в форме трубы размещают внутри второй трубы, в которой собирают текучую среду, проходящую через сетчатый фильтр. В таком случае вторую трубу можно использовать для сбора текучей среды или отправления ее на рецикл. Сетчатый фильтр можно использовать при различных установках. Фиг. 2 демонстрирует одну установку, где плоскую панель сетчатого фильтра 12 устанавливают внутри емкости 13. Суспензию, поступающую из реактора, вводят в емкость. Часть текучей среды может пройти через отверстия сетчатого фильтра, и ее отправляют на рецикл в реактор. Концентрированная суспензия остается поверх сетчатого фильтра, и ее отбирают. Ее можно направить на другую стадию полимеризации или, в альтернативном варианте, ее можно перепустить на последующие стадии дегазации, сушки, стабилизации и экструдирования. При необходимости у потока текучей среды, отправляемого на рецикл, можно увеличить давление, например, при использовании насоса, обеспечивая его отправление на рецикл в полимеризационный реактор. Поток текучей среды, отправляемый на рецикл, также можно возвращать в полимеризационный реактор не непосредственно, например после проведения серии стадий очистки и разделения. Фиг. 3 демонстрирует еще одну установку. Суспензию отбирают со стороны нагнетания насоса циркуляционного контура (на фигуре не показан). Труба выпускного отверстия 21 проходит через циркуляционный реактор 20. Расположенная раньше по потоку стенка 22 трубы выпускного отверстия, которая обращена к направлению потока в циркуляционном реакторе, является сплошной. Расположенная дальше по потоку стенка 23, противоположная направлению потока, имеет отверстия 24, делающие возможным прохождение текучей среды сквозь них. Расположенную дальше по потоку стенку предпочтительно изготавливают в виде встроенной аксиальной проволочной конструкции. Труба выпускного отверстия 21 в нижней части предпочтительно имеет отверстие 25, выходящее в пространство течения циркуляционного реактора, на тот случай, когда труба выпускного отверстия не будет использоваться. Отверстие располагается на расположенной дальше по потоку стороне трубы выпускного отверстия, как это продемонстрировано на фиг. 3. На расположенной раньше по потоку стороне стенку трубы выпускного отверстия изготавливают точно подогнанной к стенке циркуляционного реактора. Предпочтительно клапан на выпускном отверстии снабжают клапаном с плунжером 26, что делает возможным закрытие выпускного отверстия. Установке, соответствующей фиг. 3, свойственно преимущество, заключающееся в том, что не требуется отдельная конструкция для отправления текучей среды на рецикл в циркуляционный реактор. Как уже говорилось выше, концентрированную суспензию можно направлять на любую желательную последующую технологическую стадию, такую как дегазация, полимеризация, сушка, стабилизация и экструдирование, или на комбинацию таких стадий. Вид сверху на конструкцию, соответствующую фиг. 3, продемонстрирован на фиг. 4. Уровень содержания твердой фазы в суспензии, которую отбирают из реактора, обычно находится в диапазоне от 10 до 40 об.%, предпочтительно от 20 до 30 об.%. Концентрированная суспензия обычно характеризуется уровнем содержания твердой фазы, который составляет по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 50%, в особенности по меньшей мере 100% и выше, т.е. находится в диапазоне от 30 до 55 об.%, предпочтительно от 35 до 50 об.%. Поток текучей среды, который перепускают через сетчатый фильтр, обычно содержит менее 10, предпочтительно менее 5 об.% твердой фазы. Возможна комбинация из двух или более модулей сетчатых фильтров с использованием их при параллельном соединении. Это выгодно, если сетчатый фильтр закупорится, поскольку в данном случае можно произвести переключение на другой модуль без остановки технологического процесса.-4 010639 В предпочтительном случае сетчатый фильтр используют для концентрирования суспензии, отбираемой из одного реактора, а концентрированную суспензию направляют в другой реактор. В таком случае остаточные углеводороды зачастую предпочитается удалять в модуле мгновенного испарения. Таким образом предотвращают перенос реагентов на последующие стадии реакции. Суспензионный реактор, функционирующий в соответствии с настоящим изобретением, можно включить в многостадийную полимеризационную последовательность, включающую один или несколько суспензионных реакторов (реактор), которые образуют каскад с одним или несколькими газофазными полимеризационными реакторами (реактором), как это описывается в одновременно находящейся на рассмотрении патентной заявке заявителей ЕР 02396161.8, содержание которой включается в настоящий документ посредством ссылки. В контексте настоящего документа вкратце следует отметить то, что газофазные реакторы могут функционировать при температуре в диапазоне от приблизительно 60 до приблизительно 115 С, предпочтительно от 10 до 110 С. Рабочее давление находится в диапазоне от 10 до 30 бар, предпочтительно от 15 до 25 бар. В газофазном реакторе олефины сополимеризуют с одним или несколькими С 2-С 10 олефиновыми сомономерами, или олефины, подобные этилену, гомополимеризуют. Предпочтительно олефины, подобные этилену, сополимеризуют в газофазном реакторе в присутствии незначительного количества водорода и получают высокомолекулярный полиэтиленовый сополимер. Реакционная смесь обычно содержит от 5 до 25 мол.% этилена, от 0,1 до 10 мол.% -олефиновых сомономеров и от 0,01 до 3 мол.% водорода. В случае использования для полимеризации этилена катализатора, имеющего единый центр полимеризации на металле, уровень содержания водорода может находиться в диапазоне от 0,001 до 1 мол.%. Остаток состоит из инертных компонентов, подобных азоту или пропану. Изобретение иллюстрирует следующий далее неограничивающий пример. Пример. Циркуляционный реактор объемом 10 м 3 функционировал при 95 С и давлении 60 бар с использованием разбавителя пропана. В реакторе получали этиленовый гомополимер в результате введения этилена, разбавителя, водорода и катализатора полимеризации в таких количествах, чтобы разбавитель содержал бы 5,9 мол.% этилена и 2,6 мол.% водорода. Остаток представлял собой пропан с незначительными количествами (меньшими 1 мол.% для каждого) метана, этана, изобутана и н-бутана. Катализатор получали в соответствии с примером 3 из документа ЕР 688794 с тем исключением, что в качестве материала носителя использовали диоксид кремния, характеризующийся средним размером частиц 20 мкм. Производительность при получении полимера составляла 1,4 т/ч; индекс расплава полимера был равен 450 г/10 мин, а плотность составляла 973 кг/м 3. Уровень содержания твердой фазы в суспензии был равен 25 об.%. Полимерную суспензию непрерывно отбирали из реактора через сопло выпускного отверстия на стороне нагнетания насоса петлевого контура и перепускали на модуль сетчатого фильтра. Сетчатый фильтр состоял из вертикальной однодюймовой цилиндрической внутренней части, имеющей щелевые отверстия по 200 мкм, и внешней трубы с размером 1 1/2 дюйма (3,81 см). Площадь щелевых отверстий составляла 15% от совокупной площади цилиндрического сетчатого фильтра. Полимерную суспензию подавали в верхнюю часть внутреннего цилиндра сетчатого фильтра. Концентрированную суспензию отбирали из нижней части внутреннего цилиндра в количестве, соответствующем производительности при получении полимера в реакторе. Поток разбавителя через отверстия сетчатого фильтра регулировали при использовании регулирующего клапана и из нижней части внешней трубы с размером 1 1/2 дюйма(3,81 см) его отправляли на рецикл на сторону всасывания насоса циркуляционного реактора. Поток суспензии из реактора составлял 2,7 т/ч при уровне содержания твердой фазы 25 об.%. Поток концентрированной суспензии из сетчатого фильтра составлял 1,9 т/ч, и он характеризовался уровнем содержания твердой фазы 42 об.%. Поток отделенного разбавителя, который отправляли на рецикл в циркуляционный реактор, составлял 0,8 т/ч, и он характеризовался уровнем содержания твердой фазы 1 об.%. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ концентрирования суспензии олефиновых полимеров в углеводородном разбавителе или жидком мономере, в котором непрерывно отбирают полимерную суспензию, содержащую полимер и фазу текучей среды, которая содержит углеводороды и необязательно водород, из суспензионного реактора и концентрируют суспензию путем пропускания через самоочищающийся сетчатый фильтр с удалением части фазы текучей среды, причем размер отверстий сетчатого фильтра является наименьшим на поверхности притока сетчатого фильтра, увеличивается в направлении поверхности оттока и находится в диапазоне от 10 до 1000 мкм. 2. Способ непрерывного получения олефиновых полимеров, в котором непрерывно вводят по меньшей мере один олефин, катализатор полимеризации и необязательно инертный разбавитель и водород по меньшей мере в один полимеризационный реактор, предпочтительно-5 010639 суспензионный реактор, в особенности циркуляционный реактор; осуществляют непрерывную полимеризацию в упомянутом реакторе упомянутого по меньшей мере одного олефина; непрерывно отбирают из упомянутого реактора поток полимерной суспензии, содержащий текучую среду и полимерные частицы; перепускают упомянутый отобранный поток полимерной суспензии на технологическую стадию,включающую использование по меньшей мере одного сетчатого фильтра с размером отверстий, увеличивающимся от поверхности притока к поверхности оттока и находящимся в диапазоне от 10 до 1000 мкм, тем самым, обеспечивая разделение упомянутого потока полимерной суспензии на два потока, где первый поток содержит концентрированную суспензию, а второй поток содержит в основном текучую среду, необязательно вместе с незначительным количеством полимера; возвращают по меньшей мере часть упомянутого второго потока по меньшей мере в один полимеризационный реактор и необязательно направляют часть концентрированного потока на рецикл в реактор. 3. Способ по п.1 или 2, где уровень содержания твердой фазы в концентрированной суспензии находится в диапазоне от 30 до 55%, предпочтительно от 40 до 52 об.%. 4. Способ по любому из пп.1-3, где сетчатый фильтр имеет плоскую или цилиндрическую конфигурацию. 5. Способ по любому из пп.1-4, где размер отверстий в сетчатом фильтре (сетчатых фильтрах) предпочтительно находится в диапазоне от 50 до 500 мкм, в особенности от 100 до 300 мкм, говоря конкретно, от 100 до 200 мкм. 6. Способ по любому из пп.1-5, где сетчатый фильтр включает по меньшей мере одну плоскую панель сетчатого фильтра, установленную в емкости. 7. Способ по любому из пп.1-5, где сетчатый фильтр представляет собой сетчатый фильтр цилиндрической формы, который располагают внутри суспензионного реактора таким образом, чтобы удаленные разбавитель и любые мелкие частицы можно было бы непосредственно смешивать с суспензией петлевого контура. 8. Способ по любому из пп.1-7, где два или более модуля сетчатого фильтра используют при параллельном соединении. 9. Способ по любому из пп.2-8, где олефиновые полимеры получают в присутствии каталитической системы в непрерывно функционирующей многостадийной полимеризационной последовательности,включающей один или несколько суспензионных реакторов (реактор) в комбинации с одним или несколькими газофазными реакторами (реактором), при этом упомянутые реакторы образуют каскад. 10. Аппарат для непрерывного получения олефиновых полимеров, включающий в комбинации реактор для проведения полимеризации в объеме, предназначенный для полимеризации олефинов,снабженный по меньшей мере одним впускным отверстием для реакционноспособных олефинов и выпускным отверстием для полимерной суспензии; и модуль сетчатого фильтра, включающий самоочищающийся сетчатый фильтр, имеющий поверхность притока и поверхность оттока и разделяющий модуль сетчатого фильтра на первую ячейку для полимерной суспензии и вторую ячейку для, по существу, не содержащего полимерных частиц отходящего стока, при этом модуль сетчатого фильтра снабжен впускным отверстием для полимерной суспензии и первым выпускным отверстием для концентрированной суспензии, соединенными с первой ячейкой, и вторым выпускным отверстием для не содержащего полимерных частиц отходящего стока, соединенным со второй ячейкой, причем размер отверстий сетчатого фильтра является наименьшим на поверхности притока сетчатого фильтра, увеличивается в направлении поверхности оттока и находится в диапазоне от 10 до 1000 мкм. 11. Аппарат по п.10, содержащий первый канал, который соединяет выпускное отверстие реактора для проведения полимеризации в объеме с упомянутым впускным отверстием модуля сетчатого фильтра,и второй канал, который соединяет второе выпускное отверстие модуля сетчатого фильтра с впускным отверстием реактора для проведения полимеризации в объеме.

МПК / Метки

МПК: C08F 10/00, C08F 10/02

Метки: способ, олефиновых, полимеров, получения

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-10639-sposob-polucheniya-olefinovyh-polimerov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения олефиновых полимеров</a>

Похожие патенты