Способ полимеризации в суспензионной фазе и реактор для его осуществления

011774 Настоящее изобретение относится к полимеризации олефинов в шламовых или реакторах с суспензионной фазой и циркуляцией. Полимеризация олефинов в суспензионной фазе хорошо известна, при этом олефиновый мономер и необязательно олефиновый сомономер полимеризуют в присутствии катализатора в разбавителе, в котором суспендируют и транспортируют твердый полимерный продукт. Настоящее изобретение конкретно относится к полимеризации в реакторе с циркуляцией, когда циркуляцию суспензии в реакторе как правило осуществляют с помощью насоса или мешалки. Заполненные жидкостью реакторы с циркуляцией особенно хорошо известны в данной области техники и описаны, например, в US 3152872, 3242150 и 4613484. Полимеризацию как правило проводят при температурах в интервале от 50 до 125 С и под абсолютными давлениями в интервале от 1 до 100 бар. Используемым катализатором может служить любой катализатор, который как правило используют для полимеризации олефинов, такой как катализаторы на основе оксида хрома, Циглера-Натта или металлоценового типа. Суспензию продукта, включающую полимер и разбавитель, и в большинстве случаев катализатор, олефиновый мономер и сомономер, можно периодически или непрерывно выгружать,необязательно с применением концентрирующих устройств, таких как гидроциклоны и вертикальные отстойные секции, с целью свести к минимуму количество текучих сред, отводимых с полимером. Реактор с циркуляцией представляет собой непрерывную трубную конструкцию, включающую по меньшей мере две, например четыре, вертикальные секции и по меньшей мере две, например четыре,горизонтальные секции. Тепло полимеризации как правило отводят с использованием непрямого обмена с охлаждающей средой, предпочтительно с водой, в рубашках, окружающих по меньшей мере часть трубного реактора с циркуляцией. Объем реактора с циркуляцией можно варьировать, но как правило он находится в интервале от 20 до 120 м 3; реакторы с циркуляцией по настоящему изобретению относятся к этому общему типу. В течение нескольких лет максимальные производительности установок промышленного масштаба постоянно увеличивались. Растущий технологический опыт в течение последних нескольких десятилетий приводит к работе со все более возрастающими концентрациями суспензий и мономеров в реакционных контурах. Повышения концентраций суспензий как правило добиваются повышенными скоростями циркуляции, достигаемыми, например, более высоким напором реакторного циркуляционного насоса или нескольких циркуляционных насосов, как это проиллюстрировано в ЕР 432555 и ЕР 891990. Повышенные скорость и потребность в напоре приводят к увеличенному потреблению энергии по мере повышения концентраций суспензий. Несмотря на возросший технологический опыт, объем отдельных полимеризационных реакторов также должен быть увеличен для того чтобы приспособиться к целевой производительности. Сооружение и ввод в промышленную эксплуатацию новых промышленных установок связаны с очень большими затратами и, следовательно, поиском новых конструкционных решений с целью добиться любого требуемого увеличения производительности при одновременных изменениях параметров, которые представляют минимальную опасность для успешной работы новой установки. Объем реакторного контура как правило увеличивают добавлением вертикальных секций и/или длины существующих реакторных контуров или даже соединением двух существующих контуров вместе при одновременном сохранении внутреннего диаметра реакторных контуров на уровне примерно 24 дюйма (600 мм) или меньше. Увеличение объема реакционного контура увеличением длины при неизменном диаметре приводит к постоянному увеличению абсолютных (и даже специфических) перепадов давления в контуре (и следовательно, потребления энергии). Было показано, что увеличение диаметра реакторов промышленного объема для увеличения объема реакторов сопряжено с более высоким риском, чем тот, который связан с увеличением длины. Этот повышенный риск обусловлен заботами о поддержании хорошего теплового, композиционного и по размерам частиц распределения по всему поперечному сечению реактора без чрезмерного повышения турбулентности (например, скорости циркуляции) и сопряжен с перепадом давления/энергией в полимеризационном контуре. Неадекватное распределение по поперечному сечению могло бы привести к повышенному загрязнению, уменьшенному теплопереносу и пониженным производительности по полимеру и гомогенности. Кроме того, реакторы как правило конструируют и изготавливают с постоянным внутренним диаметром по всему контуру, за исключением тех мест, например, где по конкретной причине фитинги, такие как циркуляционные насосы, на определенном участке диктуют другой (больший или меньший) диаметр. Существует предположение о том, что к проблемам загрязнения приводит, по-видимому, варьирование внутреннего диаметра между, например, вертикальными и горизонтальными секциями. При создании настоящего изобретения было установлено, что этого не происходит. В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ, включающий полимеризацию олефинового мономера необязательно совместно с олефиновым сомономером в присутствии катализатора полимеризации в разбавителе в реакторе с циркуляцией, который включает по меньшей мере 2 горизонтальные секции и по меньшей мере 2 вертикальные секции, с получением суспензии, включающей твердые частицы олефинового полимера и разбавитель, в котором критерий Фруда на по меньшей мере-1 011774 20% длины вертикальных секций реакторного контура составляет меньше 85% критерия Фруда на по меньшей мере 20% длины горизонтальных секций контура. Преимущества изобретения заключаются в том, что продолжительность пребывания при данной длине реактора возрастает при одновременном сведении к минимуму любого увеличения риска загрязнения реактора. Изобретение создает возможность для конструирования и работы вертикальных шламовых реакторов с циркуляцией с уменьшенными общим и удельным потреблением энергии. Объектом настоящего изобретения являются способ и аппарат для непрерывной полимеризации олефинов, предпочтительно альфа-моноолефинов, в реакционной зоне с вертикальным удлиненным трубным контуром. Олефин (олефины) непрерывно добавляют и вводят в контакт с катализатором в углеводородном разбавителе. Мономер (мономеры) полимеризуется с образованием суспензии твердых частиц олефинового полимера, суспендированного в полимеризационной среде или разбавителе. Так, в частности, объектом изобретения является способ, в котором критерий Фруда по контуру варьируется. Критерий Фруда представляет собой безразмерный параметр, указывающий на баланс между нахождением в суспендированном состоянии и тенденциями к осаждению частиц в суспензии. Он является относительной мерой импульса процесса переноса к стенке трубы от частиц в сравнении с текучей средой. Более низкие значения критерия Фруда указывают на более сильные взаимодействия частица-стенка(в сравнении со взаимодействиями текучая среда-стенка). Критерий Фруда (Fr) определяют как v2/(g(s 1)D), где v обозначает скорость суспензии, g обозначает постоянную силы тяжести, s обозначает удельный вес твердого вещества, a D обозначает диаметр трубы. Удельный вес твердого полимера, который представляет собой отношение плотности полимера к плотности суспендирующей среды, основан на плотности в отожженном состоянии дегазированного полимера, по существу, после освобождения от летучих веществ и непосредственно перед какой-либо экструзией, как это определяют с использованием метода ISO 1183 А. Критерий Фруда на по меньшей мере 20% длины вертикальных секций реакторного контура составляет меньше 85% критерия Фруда на по меньшей мере 20% длины горизонтальных секций контура. Средний критерий Фруда в контуре в предпочтительном варианте обычно следует поддерживать на уровне или ниже 20, например в интервале от 20 до 1, предпочтительно в интервале от 15 до 2, более предпочтительно в интервале от 10 до 3. В процессе суспензионной полимеризации с получением полиэтилена суспензия в реакторе как правило включает частицы полимера, углеводородный разбавитель (разбавители), (со)мономер со)мономеры), катализатор, обрывающие цепь агенты, такие как водород, и другие реакторные добавки. Суспензия, в частности, обычно включает от 20 до 75, предпочтительно от 30 до 70 мас.%, в пересчете на общую массу суспензии частиц полимера и от 80 до 25, предпочтительно от 70 до 30 мас.%, в пересчете на общую массу суспензии суспендирующей среды, где суспендирующая среда является совокупностью всех текучих компонентов в реакторе и обычно включает разбавитель, олефиновый мономер и все добавки; разбавителем может служить инертный разбавитель или им может быть реакционноспособный разбавитель, в частности жидкий олефиновый мономер, где основной разбавитель представляет собой инертный разбавитель; олефиновый мономер как правило составляет от 2 до 20, предпочтительно от 4 до 10 мас.% всей массы суспензии. Концентрация твердых частиц в суспензии в реакторе как правило составляет выше 20 об.%, предпочтительно примерно 30 об.%, например от 20 до 40 об.%, более предпочтительно от 25 до 35 об.%, где объемный % определяют как [(общий объем суспензии - объем суспендирующей среды)/(общий объем суспензии)]100. Концентрация твердых частиц, определенная в массовых процентах, которые эквивалентны концентрации, определенной в объемных процентах, обычно варьируются в соответствии с получаемым полимером, но более конкретно в соответствии с используемым разбавителем. Когда получаемый полимер представляет собой полиэтилен, а разбавителем является алкан, например изобутан, в предпочтительном варианте концентрация твердых частиц превышает 40 мас.%, например находится в интервале от 40 до 60, предпочтительнее от 45 до 55 мас.%, в пересчете на общую массу суспензии. Заслуживающий особого внимания отличительный признак настоящего изобретения заключается в том, что проведение полимеризации в суспензионной фазе при варьируемых, предпочтительно низких,критериях Фруда дает возможность реактору работать при высоком содержании твердых частиц. Предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения является способ, включающий полимеризацию в реакторе с циркуляцией олефинового мономера, в частности этилена, необязательно совместно с олефиновым сомономером в присутствии катализатора полимеризации в разбавителе, преимущественно в изобутане, с получением суспензии, включающей твердый порошкообразный олефиновый полимер и разбавитель, в котором критерий Фруда на по меньшей мере 20% длины вертикальных секций реакторного контура составляет меньше 85% критерия Фруда на по меньшей мере 20% длины горизонтальных секций контура. Настоящее изобретение в предпочтительном варианте выполняют в реакторах более значительных диаметров, чем обычно применяемые в суспензионной полимеризации. Так, например, в предпочтительном варианте применяют реакторы, обладающие средними внутренними диаметрами больше 500 мм, в частности больше 600, например в пределах от 600 до 750 мм. Следовательно, дополнительное преиму-2 011774 щество настоящего изобретения заключается в том, что высокие концентрации суспензий могут быть достигнуты при относительно низких скоростях циркуляции и/или относительно больших диаметрах реакторных контуров. Еще одним вариантом выполнения настоящего изобретения является способ,включающий полимеризацию в реакторе с циркуляцией олефинового мономера необязательно совместно с олефиновым сомономером в присутствии катализатора полимеризации в разбавителе с получением суспензии, включающей твердые частицы олефинового полимера и разбавитель, в котором критерий Фруда на по меньшей мере 20% длины вертикальных секций реакторного контура составляет меньше 85% критерия Фруда на по меньшей мере 20% длины горизонтальных секций контура, а средний внутренний диаметр реактора находится в интервале от 600 до 750 мм. Средние внутренние диаметры вертикальных секций могут быть такими же, больше или меньше,предпочтительно больше среднего внутреннего диаметра горизонтальных секций. Горизонтальные секции как правило обладают средним внутренним диаметром в интервале от 500 до 700 мм, например в интервале от 600 до 650 мм. Вертикальные секции как правило обладают средним внутренним диаметром в интервале от 600 до 900, например от 650 до 750 мм. Средние внутренние диаметры всех горизонтальных секций и всех вертикальных секций могут быть одинаковыми или разными. Внутренний диаметр может оставаться таким же или варьироваться вдоль одной горизонтальной или вертикальной секции, в предпочтительном варианте он остается таким же. Средний внутренний диаметр вертикальных секций может быть до 90%, например от 5 до 50, в частности от 10 до 30%, больше среднего внутреннего диаметра горизонтальных секций. Понятия "вертикальные" и "горизонтальные" служат для обозначения соответственно, по существу,вертикали и, по существу, горизонтали, которые, например, обычно не больше чем на 10, предпочтительно не больше чем на 5, отклоняются соответственно от геометрической вертикали и геометрической горизонтали. Полимеризационную смесь или суспензию (как определено выше) прокачивают по относительно гладкой реакционной системе с бесконечным контуром при скоростях текучих сред, достаточных (I) для поддержания полимера в суспензии в суспендированном состоянии и (II) для сохранения приемлемых по поперечному сечению концентрации и градиентов содержания твердых частиц. Было установлено, что вертикальные секции реакторных контуров могут работать при критериях Фруда в этих вертикальных секциях реактора, которые значительно ниже минимально необходимых для поддержания надежной работы в горизонтальных секциях реакторов. В то время как импульс процесса переноса частиц к стенке трубы в сравнении с текучей средой в этом случае явно значительно уменьшается, было установлено, что приемлемые теплоперенос и коэффициенты теплопереноса все еще можно сохранить без воздействия на надежность установки. В предпочтительном варианте критерий Фруда в вертикальных секциях поддерживают в пределах от 15 до 85% минимального критерия Фруда, используемого в горизонтальных секциях. Критерий Фруда в вертикальных секциях с циркуляцией вверх в предпочтительном варианте поддерживают в пределах от 30 до 85% минимального критерия Фруда, используемого в горизонтальных секциях. В вертикальных секциях с циркуляцией вниз возможны намного более низкие относительные критерии Фруда. Критерий Фруда в вертикальных секциях с циркуляцией вниз в предпочтительном варианте поддерживают в пределах от 15 до 70% минимального критерия Фруда, используемого в горизонтальных секциях. В одном варианте выполнения изобретения критерий Фруда в горизонтальных секциях контура поддерживают на уровне ниже 30, предпочтительно ниже 20, наиболее предпочтительно ниже 10, а в вертикальных секциях критерий Фруда поддерживают на уровне ниже 20, предпочтительно ниже 10,наиболее предпочтительно ниже 5. В предпочтительном варианте выполнения изобретения критерий Фруда на по меньшей мере 20% длины вертикальных секций реакторного контура с циркуляцией вниз поддерживают на уровне меньше 85% критерия Фруда на по меньшей мере 20% длины вертикальных секций контура с циркуляцией вверх. В альтернативном варианте выполнения изобретения на по меньшей мере 20% длины вертикальные секции реакторного контура обладают внутренней площадью поперечного сечения по меньшей мере на 5% больше наибольшей внутренней площади поперечного сечения, которая перекрывает по меньшей мере 20% длины горизонтальных секций контура. В еще одном варианте выполнения изобретения критерий Фруда на по меньшей мере 20% длины вертикальных секций реакторного контура с циркуляцией вниз поддерживают на уровне меньше 85% критерия Фруда на по меньшей мере 20% длины вертикальных секций контура с циркуляцией вверх. Предпочтительные горизонтальные секции составляют не больше 20% длины реактора и/или составляют не больше 20% объема реактора. В особом варианте размер секции истечения вниз задают таким образом, чтобы максимизировать объем реактора и производительность катализатора, даже несмотря на то, что коэффициент теплопереноса в этом случае может не быть настолько высоким, как тот, на который как правило рассчитывают. В этом случае скорость циркуляции в вертикальных секциях с истечением вниз может быть даже меньше-3 011774 минимальной скорости оседания частиц в реакторе. В предпочтительном варианте критерий Фруда в вертикальных секциях с истечением вниз поддерживают в пределах от 1 до 5, предпочтительно в пределах от 1 до 3. Хотя общая длина реактора в этом случае может быть больше, чем была бы необходимой в ином случае с точки зрения чисто теплопереноса, было установлено, что методология такого конструирования приводит к новой оптимальной точке конструирования, которая балансирует производительность катализатора и мощность насоса. Когда при фиксированном объеме реактора диаметр реактора увеличивается, доступная для теплообмена поверхность уменьшается. Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в том,что, как было установлено, в реакторах большого диаметра могут быть допустимыми высокие концентрации суспензий при относительно низких скоростях циркуляции, поскольку при уменьшении скоростей циркуляции то же самое происходит с коэффициентом теплопереноса (при всех прочих неизменных параметрах). Когда преимущества настоящего изобретения используют полностью, любая конструкция реактора с большей вероятностью ограничена теплопереносом, чем ограничена производительностью катализатора или объемной производительностью, а это означает, что может быть достигнуто более низкое остаточное содержание катализатора, чем в эквивалентном реакторе, сконструированном по известным в данной области техники методам. Было установлено, что реакторы могут быть сконструированы и работать при особом перепаде давления как на единицу длины реактора, так и на массу полимера и при общем перепаде давления для контура меньше того перепада, который упоминался как требуемый при высоких концентрациях твердых частиц по известной технологии. Выполнение настоящего изобретения допускает общие перепады давления в контуре меньше 1,3 бара, как правило меньше 1 бара, предпочтительно меньше 0,8 бара, даже для значений производительности по полимеру выше 25, даже выше 45 т/ч. Существует возможность применять один насос или больше одного насоса в контуре, предпочтительно в одной или нескольких горизонтальных секциях; они могут быть размещены в одной и той же горизонтальной секции или в разных секциях. Насос или насосы могут обладать таким же диаметром или большим или меньшим диаметром, предпочтительно таким же диаметром, как внутренний диаметр секции реактора, в которой размещен насос или насосы. В предпочтительном варианте применяют единственный насос, и отличительная особенность настоящего изобретения заключается в том, что при этом потребности в числе и мощности насоса (насосов) оказываются менее обременительными, чем при осуществлении обычных способов. Размер реактора как правило превышает 20 м 3, в частности превышает 50 м 3, например составляет от 75 до 150 м 3, предпочтительно находится в интервале от 100 до 125 м 3. Возможность проводить процесс при низких критериях Фруда в вертикальных секциях создает возможность для изготовления реакторов более значительных диаметров и возможность для применения реакторов с объемами, равными, например, больше 80 м 3, при отношениях длины реактора к среднему внутреннему диаметру меньше 500, предпочтительно меньше 300, например меньше 250. Уменьшение отношения длины реактора к среднему внутреннему диаметру сводит к минимуму композиционные градиенты по реакционному контуру и создает возможность для достижения значений производительности больше 25 т/ч, например больше 40 т/ч на реактор, со всего единственной точкой введения для каждого реагента по реакционному контуру. По другому варианту существует возможность для наличия многочисленных впускных приспособлений в реакторе с циркуляцией для реагентов (например, олефинов),катализатора или других добавок. В предпочтительном варианте выполнения изобретения контур конструируют таким образом, что критерий Фруда в любой вертикальной секции этого контура в пределах 5 диаметров трубы, предпочтительно 10, наиболее предпочтительно 15 диаметров трубы, перед горизонтальной секцией контура поддерживают на уровне не меньше 90%, предпочтительно примерно 100%, критерия Фруда в этой горизонтальной секции трубы. Это необходимо для гарантии того, чтобы текучая среда достигала приблизительно таких же условий, как в горизонтальной секции перед поступлением в горизонтальную секцию. Давление, создаваемое в контуре, является достаточным для сохранения реакционной системы "наполненной жидкостью", т.е. разбавитель и реагенты (т.е. мономеры и обрывающие цепь агенты) находятся, по существу, в жидкой фазе, создаваемые абсолютные давления как правило находятся в пределах от 1 до 100 бар, предпочтительно в пределах от 30 до 50 бар. При полимеризации этилена парциальное давление этилена чаще всего выбирают в интервале от 0,1 до 5 МПа, предпочтительно от 0,2 до 2 МПа,более предпочтительно от 0,4 до 1,5 МПа. Выбранные температуры являются такими, чтобы практически весь получаемый полимер находился, по существу, (I) в нелипкой и не способной к агломерации форме в виде твердых частиц и (II) был нерастворимым в разбавителе. Температура полимеризации зависит от выбранного углеводородного разбавителя и получаемого полимера. При полимеризации этилена она обычно находится ниже 130 С, как правило в пределах от 50 до 125 С, предпочтительно в пределах от 75 до 115 С. При полимеризации этилена в изобутановом разбавителе абсолютное давление, создаваемое в контуре, в предпочтительном варианте находится, например, в интервале от 30 до 50 бар, парциальное давление этилена в предпочтительном варианте находится в интервале от 0,2 до 2 МПа, а температура полимеризации находится в интервале от 75 до 115 С. Объемная производительность, которая представ-4 011774 ляет собой производительность по полимеру на единицу объема реактора с циркуляцией, для способа по настоящему изобретению находится в интервале от 0,1 до 0,4, предпочтительно от 0,2 до 0,35 т/ч/м 3. Способ в соответствии с изобретением применяют для получения композиций, содержащих олефиновые (предпочтительно этиленовые) полимеры, которые могут включать один или ряд олефиновых гомополимеров и/или один или ряд сополимеров. Способ в соответствии с изобретением особенно подходит для получения этиленовых и пропиленовых полимеров. Этиленовые сополимеры как правило включают звенья альфа-олефина в варьируемом количестве, которое может достигать 12 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 6 мас.%, например приблизительно 1 мас.%. Альфа-моноолефиновые мономеры, обычно используемые в таких реакциях, представляют собой один или несколько 1-олефинов, содержащих до 8 углеродных атомов в молекуле и не содержащих разветвления ближе к двойной связи, чем 4-ое положение. Типичные примеры включают этилен, пропилен,бутен-1, пентен-1, октен-1 и смеси, такие как этилен и бутен-1 или этилен и гексен-1. Бутен-1, пентен-1 и гексен-1 являются особенно предпочтительными сомономерами для сополимеризации этилена. Типичные разбавители, используемые в таких процессах полимеризации альфа-моноолефинов,включают углеводороды, содержащие от 3 до 12, предпочтительно от 3 до 8, углеродных атомов в молекуле, например линейные алканы, такие как пропан, н-бутан, н-гексан и н-гептан, или разветвленные алканы, такие как изобутан, изопентан, толуол, изооктан и 2,2-диметилпропан, или циклоалканы, такие как циклопентан, циклогексан, и их смеси. В случае полимеризации этилена разбавитель обычно инертен в отношении катализатора, сокатализатора и получаемого полимера (в частности жидкие алифатические,циклоалифатические и ароматические углеводороды) при такой температуре, при которой по меньшей мере 50% (предпочтительно по меньшей мере 70%) образующегося полимера оказываются нерастворимыми в нем. Для полимеризации этилена в качестве суспендирующей среды особенно предпочтителен изобутан. Рабочие условия также могут быть такими, при которых мономеры (например, этилен, пропилен) действуют в качестве основной суспендирующей среды или разбавителя, как в случае так называемых процессов блочной полимеризации. Установлено, что пределы концентраций суспензий в объемных процентах могут быть использованы независимо от молекулярной массы суспендирующей среды и от того, инертна ли или реакционноспособна суспендирующая среда, находится ли в жидком или сверхкритическом состоянии. Для полимеризации пропилена как в качестве разбавителя особенно предпочтителен пропиленовый мономер. Методы регулирования молекулярной массы в данной области техники известны, и необходимости в их подробном описании нет. Когда используют катализаторы Циглера-Натта, металлоценовые и тридентатные катализаторы с переходным металлом последнего типа, в предпочтительном варианте используют водород, более высокое давление водорода обуславливает более низкую среднюю молекулярную массу. Когда используют катализаторы хромового типа, для регулирования молекулярной массы в предпочтительном варианте используют температуру полимеризации. В промышленных установках порошкообразный полимер отделяют от разбавителя таким образом,чтобы разбавитель не подвергать воздействию загрязняющей примеси, благодаря чему обеспечивается возможность возврата разбавителя в зону полимеризации с минимальной, если она вообще необходима,очисткой. Выделение частиц олефинового полимера, получаемого согласно способу по настоящему изобретению, из разбавителя как правило может быть осуществлено по любому методу, известному в данной области техники; так, например, метод может включать либо (I) применение прерывающихся вертикальных отстойных секций, вследствие чего поток суспензии через отверстие для нее создает зону, в которой полимерные частицы в определенной степени могут оседать из разбавителя, либо (II) непрерывный отвод продукта посредством единственного или нескольких разгрузочных отверстий, размещение которых может быть предусмотрено в реакторе с циркуляцией где угодно, но в предпочтительном варианте вблизи заднего конца горизонтальной секции контура. Любые разгрузочные отверстия непрерывного действия как правило обладают внутренним диаметром в интервале от 2 до 25, предпочтительно от 4 до 15, преимущественно от 5 до 10 см. Извлечение разбавителя энергетически экономным путем дополнительно улучшается благодаря применению концентрирующих устройств при отводе полимерной суспензии, предпочтительно гидроциклонов (единственного или нескольких гидроциклонов, в этом случае размещенных параллельно или последовательно), поскольку устраняются существенные понижение давления и выпаривание рекуперируемого разбавителя. Было установлено, что как концентрация суспензии, так и минимально приемлемый критерий Фруда в реакторном контуре могут быть оптимизированы путем регулирования среднего размера частиц и/или распределения частиц порошка внутри реакторного контура по размерам. Основным определителем среднего размера частиц порошка является продолжительность пребывания в реакторе. Распределение частиц катализатора по размерам можно устанавливать по многим факторам, включающим распределение по размерам частиц катализатора, подаваемого в реактор, начальную и среднюю активность катализатора, устойчивость носителя катализатора и чувствительность порошка к фрагментации в реакционных условиях. При отводе суспензии из реакторного контура для дополнительного содействия регули-5 011774 рованию среднего размера частиц и распределения частиц порошка по размерам в реакторе можно использовать устройства для выделения твердых частиц (такие как гидроциклоны). Расположение точки отвода для концентрирующего устройства и конструкция и рабочие условия системы концентрирующих устройств, предпочтительно по меньшей мере одного гидроциклонного рециклового контура, также создает возможность для регулирования размера частиц и распределения частиц по размерам внутри реактора. Средний размер частиц в предпочтительном варианте находится в пределах от 100 до 1500 мкм,наиболее предпочтительно в пределах от 250 до 1000 мкм. Давление над отводимой, а предпочтительно концентрированной, полимерной суспензией перед введением в первичный отпарной сосуд сбрасывают и ее необязательно нагревают. В предпочтительном варианте поток нагревают после сброса давления. Разбавитель и все пары мономеров, выделенные в первичном отпарном сосуде, как правило конденсируют и повторно используют, предпочтительно без повторного сжатия, в процессе полимеризации. Перед любым повторным сжатием в предпочтительном варианте абсолютное давление в первичном отпарном сосуде регулируют для возможности конденсации, по существу, всего пара однократного равновесного испарения с помощью легко доступной охлаждающей среды (например, охлаждающей воды),такое давление в упомянутом первичном отпарном сосуде как правило составляет от 4 до 25, например от 10 до 20, предпочтительно от 15 до 17 бар. Твердые частицы, выделенные из первичного отпарного сосуда, в предпочтительном варианте направляют во вторичный отпарной сосуд для удаления остаточных летучих веществ. По другому варианту суспензия может быть направлена в отпарной сосуд с более низким давлением, чем в вышеупомянутом первичном сосуде, вследствие чего для конденсации выделенного разбавителя необходимо повторное сжатие. Предпочтительно применение отпарного сосуда высокого давления. Способ в соответствии с изобретением можно применять для получения смол, которые проявляют удельный вес в интервале от 0,890 до 0,930 (низкая плотность), от 0,930 до 0,940 (средняя плотность) или от 0,940 до 0,970 (высокая плотность). Способ в соответствии с изобретением имеет отношение ко всем каталитическим системам для полимеризации олефинов, преимущественно к тем, которые выбраны из катализаторов типа катализаторов Циглера, в частности из тех, которые дериватизированы из титана, циркония или ванадия, из катализаторов на основе термически активированного диоксида кремния или нанесенного на неорганический носитель оксида хрома и из катализаторов металлоценового типа, причем металлоценом является циклопентадиенильное производное переходного металла, в частности титана или циркония. Неограничивающими примерами катализаторов типа катализаторов Циглера являются соединения,включающие переходный металл, выбранный из группы IIIB, IVB, VB или VIB Периодической таблицы элементов, магний и галоген, полученные смешением соединения магния с соединением переходного металла и галоидированным соединением. Галоген может необязательно образовывать целую часть соединения магния или соединения переходного металла. Катализаторами металлоценового типа могут служить металлоцены, активированные либо алюмоксаном, либо ионизирующим агентом так, как изложено, например, в ЕР-500944-А 1 (фирма Mitsui ToatsuChemicals). Наиболее предпочтительными являются катализаторы типа катализаторов Циглера. Конкретные примеры их составов включают по меньшей мере один переходный металл, выбранный из групп IIIB,IVB, VB и VIB, магний и по меньшей мере один галоген. Хорошие результаты получают с теми, которые включают от 10 до 30 мас.% переходного металла, предпочтительно от 15 до 20 мас.%,от 20 до 60 мас.% галогена, причем предпочтительными являются значения от 30 до 50 мас.%,от 0,5 до 20 мас.% магния, обычно от 1 до 10 мас.%,от 0,1 до 10 мас.% алюминия, обычно от 0,5 до 5 мас.%,остальное обычно приходится на элементы, обусловленные продуктами, используемыми для их получения, такие как углерод, водород и кислород. Предпочтительными переходным металлом и галогеном являются титан и хлор. Процессы полимеризации, в частности катализируемые катализатора Циглера, как правило проводят в присутствии сокатализатора. Существует возможность для применения любого сокатализатора,известного в данной области техники, преимущественно соединений, включающих по меньшей мере одну химическую связь алюминий-углерод, таких как необязательно галоидированные алюмоорганические соединения, которые могут включать атом кислорода или элемент из группы I Периодической таблицы элементов, и алюмоксаны. Конкретными примерами являются, по-видимому, алюмоорганические соединения из алюмотриалкилов, таких как триэтилалюминий, алюмотриалкенилов, таких как триизопропенилалюминий, алюмомоно- и -диалкоксидов, таких как диэтилалюмоэтоксид, моно- и дигалоидированных алюмоалкилов, таких как диэтилалюмохлорид, алкилалюмомоно- и -дигидридов, таких как дибутилалюмогидрид, и алюмоорганических соединений, включающих литий, таких как LiAl(C2H5)4. Хорошо подходят алюмоорганические соединения, преимущественно те, которые не галоидированы. Особенно целесообразны триэтилалюминий и триизобутилалюминий.-6 011774 Предпочтительный катализатор на основе хрома включает нанесенный на носитель катализатор на основе оксида хрома, обладающий содержащим диоксид титана носителем, например композитный диоксид кремния и носитель из диоксида титана. Особенно предпочтительный катализатор на основе хрома может включать от 0,5 до 5 мас.% хрома, предпочтительно примерно 1 мас.% хрома, в частности 0,9 мас.% хрома, в пересчете на массу хромсодержащего катализатора. Носитель включает по меньшей мере 2 мас.% титана, предпочтительно примерно от 2 до 3 мас.% титана, более предпочтительно примерно 2,3 мас.% титана, в пересчете на массу хромсодержащего катализатора. Катализатор на основе хрома может обладать удельной площадью поверхности от 200 до 700 м 2 носит./г, предпочтительно от 400 до 550 м 2 носит./г, и удельным объемом пор больше 2 куб.см/г, предпочтительно от 2 до 3 куб.см/г. Нанесенные на носитель из диоксида кремния хромовые катализаторы как правило подвергают обработке на стадии начальной активации на воздухе при повышенной температуре активации. Предпочтительная температура активации находится в интервале от 500 до 850 С, более предпочтительно от 600 до 750 С. Реакторный контур в предпочтительном варианте используют для получения мультимодальных полимеров. Мультимодальные полимеры получают в единственном реакторе или в нескольких реакторах. Реакторный контур может включать один или несколько реакторов с циркуляцией, соединенных последовательно или параллельно. Реакторный контур может быть также предшествовать или предварять полимеризационный реактор, который не является реактором с циркуляцией. В случае ряда реакторов первый реактор этого ряда снабжают катализатором и сокатализатором, а каждый последующий реактор снабжают по меньшей мере этиленом и суспензией, поступающей из предыдущего реактора этого ряда, причем такая смесь включает катализатор, сокатализатор и смесь полимеров, полученных в предыдущих реакторах этого ряда. Свежий катализатор и/или сокатализатор можно, но необязательно, подавать во второй реактор и/или, если это уместно, по меньшей мере в один из следующих реакторов. Однако в предпочтительном варианте катализатор и сокатализатор вводят исключительно в первый реактор. В случае, когда установка включает больше двух последовательных реакторов, в двух смежных или несмежных реакторах в этом ряду могут быть получены полимер с самым высоким индексом расплава и полимер с самым низким индексом расплава. Водород поддерживают на уровне (I) низкой (или нулевой) концентрации в реакторе (реакторах), в котором получают высокомолекулярные компоненты, например при процентном содержании включаемого водорода в пределах от 0 до 0,1 об.%, и на уровне (II) очень высокой концентрации в реакторе (реакторах), в котором получают низкомолекулярные компоненты,например при процентном содержании водорода в пределах от 0,5 до 2,4 об.%. Реакторы в последовательности реакторов могут в равной мере работать с получением полимера, по существу, с одинаковым же индексом расплава. Однако особая чувствительность к увеличению диаметров реакторов (и связанных с этим композиционных, термических или по размерам частиц градиентов по поперечному сечению) сопряжена с получением полимерных смол, где получение полимера из смол либо высокой, либо низкой молекулярной массы обуславливает, как известно, повышенную заботу из-за загрязнений. В особенности, когда получают полимеры с молекулярными массами меньше 50 или больше 150 кДа. Эти озабоченности, что подтверждается, становятся особенно серьезными при низких концентрациях полимерных твердых частиц в реакторном контуре. Однако было установлено, что когда получают полимеры с молекулярными массами меньше 50 или больше 200 кДа (или с индексом расплава ниже 0,1 и выше 50) в реакторах большого диаметра, степень загрязнение понижается, если содержания твердых частиц возрастают до выше 20 об.%, особенно выше 30 об.%. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ полимеризации олефинового мономера необязательно совместно с олефиновым сомономером в присутствии катализатора полимеризации в разбавителе в реакторе с циркуляцией, который включает по меньшей мере 2 горизонтальные секции и по меньшей мере 2 вертикальные секции, с получением суспензии, включающей твердые частицы олефинового полимера и разбавитель, в котором критерий Фруда по меньшей мере на 20% длины вертикальных секций реакторного контура составляет меньше 85% критерия Фруда по меньшей мере на 20% длины горизонтальных секций контура. 2. Способ по п.1, в котором средний критерий Фруда в реакторе с циркуляцией поддерживают на уровне или ниже 20. 3. Способ по п.2, в котором средний критерий Фруда в реакторе с циркуляцией поддерживают в интервале от 10 до 3. 4. Способ по одному из пп.1-3, в котором критерий Фруда в вертикальных секциях реактора с циркуляцией при циркуляции вверх поддерживают в пределах от 30 до 85% минимального критерия Фруда,используемого в горизонтальных секциях. 5. Способ по одному из пп.1-3, в котором критерий Фруда в вертикальных секциях реактора с циркуляцией при циркуляции вниз поддерживают в пределах от 15 до 70% минимального критерия Фруда,-7 011774 используемого в горизонтальных секциях. 6. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором критерий Фруда в горизонтальных секциях поддерживают на уровне ниже 30. 7. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором критерий Фруда в вертикальных секциях поддерживают на уровне ниже 20. 8. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором горизонтальные секции реактора с циркуляцией составляют не больше 20% общей длины реактора. 9. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором общие перепады давления в контуре составляют меньше 1,3 бара. 10. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором размер реактора превышает 50 м 3. 11. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором средний внутренний диаметр реактора с циркуляцией превышает 300 мм. 12. Способ по п.11, в котором средний внутренний диаметр реактора с циркуляцией находится в интервале от 600 до 750 мм. 13. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором отношение длины реактора к среднему внутреннему диаметру реактора с циркуляцией составляет меньше 500, предпочтительно меньше 250. 14. Реактор с циркуляцией непрерывной трубной конструкции, включающий по меньшей мере две горизонтальные секции и по меньшей мере две вертикальные секции, в котором площадь внутреннего поперечного сечения по меньшей мере 20% вертикальных секций по меньшей мере на 5% больше наибольшей площади внутреннего поперечного сечения, которая перекрывает по меньшей мере 20% горизонтальных секций. 15. Реактор по п.14, в котором средний внутренний диаметр вертикальных секций по меньшей мере на 5% больше среднего внутреннего диаметра горизонтальных секций. 16. Реактор с циркуляцией непрерывной трубной конструкции, включающий по меньшей мере две горизонтальные секции и по меньшей мере две вертикальные секции, в котором средний внутренний диаметр двух вертикальных секций на значение от 5 до 90% больше среднего внутреннего диаметра горизонтальных секций. 17. Реактор по п.16, в котором средний внутренний диаметр горизонтальных секций находится в интервале от 500 до 700 мм, а средний внутренний диаметр вертикальных секций находится в интервале от 600 до 900 мм.