專(zhuān)利名稱(chēng)：制備聚烯烴產(chǎn)物的裝置和使用該裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液相烯烴聚合、聚烯烴產(chǎn)物的制備和用于制備聚烯烴產(chǎn)物的裝置。具體地，本發(fā)明涉及使用液相聚合工藝制備各種聚烯烴產(chǎn)物的裝置和設(shè)備，并涉及在這些裝置和設(shè)備的操作中所用的方法(methodology)。更具體地，本發(fā)明涉及提高聚烯烴反應(yīng)器的操作和控制的裝置和方法。
背景技術(shù)：
目前未決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)09/515,790在2000年2月29日申請(qǐng)，題目為“Process For Producing High Vinylidene Polyisobutylene”(下文中稱(chēng)作′790申請(qǐng))，其涉及用于制備低分子量、高反應(yīng)性聚異丁烯的液相聚合工藝。根據(jù)′790申請(qǐng)披露的內(nèi)容，可理想地含有BF3和甲醇的催化劑組合物與含有異丁烯的原料各自導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)中，在反應(yīng)區(qū)中前述二者與剩余的反應(yīng)混合物均質(zhì)混合，以便在反應(yīng)區(qū)內(nèi)獲得均質(zhì)混合的(intimately intermixed)反應(yīng)混合物。該均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物保持在均質(zhì)混合條件中并保持在至少約0℃的相對(duì)恒溫下。當(dāng)該反應(yīng)混合物在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的時(shí)候，由此其內(nèi)的異丁烯被聚合，而形成具有高度末端不飽和性的聚異丁烯(PIB)。然后將包括殘余催化劑組合物、未反應(yīng)的異丁烯和聚異丁烯的粗產(chǎn)物流從反應(yīng)區(qū)取出。分別控制將原料引入反應(yīng)區(qū)和從反應(yīng)區(qū)取出產(chǎn)物流，以使在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行聚合的異丁烯的停留時(shí)間不大于約4分鐘，由此產(chǎn)物流含有高反應(yīng)性聚異丁烯產(chǎn)物。優(yōu)選地，反應(yīng)區(qū)可以為管殼式(shell-and-tube)換熱器的管側(cè)，其中冷卻劑在殼側(cè)循環(huán)?？赡苄枰褂醚h(huán)回路(recirculation loop)以通過(guò)管側(cè)反應(yīng)區(qū)以一定線(xiàn)速度循環(huán)反應(yīng)混合物，其線(xiàn)速度足以在混合物中建立并保持均質(zhì)混合條件和除去由放熱聚合反應(yīng)生成的熱量。
在2003年2月25日授權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利6,525,149題目為“Process ForPreparing Polyolefin Products”(下文中′149專(zhuān)利)，其涉及制備具有預(yù)選性質(zhì)的聚烯烴產(chǎn)物的新型液相聚合工藝?！?49專(zhuān)利的工藝包括下面步驟提供液體原料，該原料含有烯屬成分(olefinic compound)和催化劑組合物，該組合物可以含有BF3和絡(luò)合劑的穩(wěn)定絡(luò)合物。原料可以包含大量烯烴的一種或多種，包括異丁烯等的支鏈烯烴、C3-C15直鏈α烯烴和C4-C15反應(yīng)性非α烯烴。原料和催化劑組合物可以理想地以一定循環(huán)速度導(dǎo)入至環(huán)管反應(yīng)器(loop reactor)反應(yīng)區(qū)內(nèi)循環(huán)的剩余反應(yīng)混合物中，該反應(yīng)區(qū)布置在管殼式換熱器的管側(cè)，其循環(huán)流率(recirculation rate)足以引起剩余反應(yīng)混合物、加入的原料和催化劑組合物均質(zhì)混合。在均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物在反應(yīng)區(qū)中循環(huán)的同時(shí)，以提供基本上恒定溫度的反應(yīng)溫度的循環(huán)流率從循環(huán)均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物中除去聚合反應(yīng)熱。反應(yīng)器中的條件是適合使得原料中導(dǎo)入的烯屬成分進(jìn)行聚合，以在催化劑組合物的存在下形成所需聚烯烴產(chǎn)物。含有所需的聚烯烴產(chǎn)物的粗產(chǎn)物流、未反應(yīng)的烯烴和殘余催化劑組合物從反應(yīng)區(qū)取出?？刂圃弦敕磻?yīng)區(qū)和產(chǎn)物流從反應(yīng)區(qū)導(dǎo)出，以使在反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行聚合的烯屬成分的停留時(shí)間對(duì)于制備所需聚烯烴產(chǎn)物是適當(dāng)?shù)摹?br> 美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)2003-0040587 A1公開(kāi)于2003年2月27日，其題目為“Mid-Range Vinylidene Content Polybutylene Polymer Produce和Process ForProducing The Same″(下文中稱(chēng)作′587公開(kāi))，其描述了中等范圍亞乙烯基含量的PIB聚合物產(chǎn)物和制備該聚合物的方法。根據(jù)′587公開(kāi)所披露的內(nèi)容，產(chǎn)物中存在的PIB分子的至少約90％包括α和β位異構(gòu)體。產(chǎn)物的α(亞乙烯基)異構(gòu)體含量可以為產(chǎn)物的20％至70％，四取代的內(nèi)雙鍵的含量非常小，優(yōu)選小于約5％和理想地小于約1-2％。中等范圍亞乙烯基含量的PIB聚合物產(chǎn)物理想地通過(guò)液相聚合工藝制備，該工藝在與′790申請(qǐng)和′587專(zhuān)利描述的反應(yīng)器相似的環(huán)管反應(yīng)器中進(jìn)行，使用BF3/甲醇催化劑絡(luò)合物和不大于約4分鐘的接觸時(shí)間，在理想地可以為約60°F或更高的溫度下進(jìn)行。
′790申請(qǐng)、′587公開(kāi)和′149專(zhuān)利分別受讓給了本申請(qǐng)的受讓人，其公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容分別在此明確引入作為參考。
在進(jìn)行上述的反應(yīng)中，經(jīng)常使用高度專(zhuān)門(mén)的設(shè)備，以增強(qiáng)對(duì)聚合反應(yīng)器的操作和控制。在各個(gè)情況下，例如離開(kāi)反應(yīng)器的粗產(chǎn)物可能被殘余的催化劑污染，該催化劑理想地應(yīng)該快速猝滅或滅殺以便避免單體和低分子量低聚物在沒(méi)有適當(dāng)冷卻的情況下進(jìn)一步聚合和/或由于殘留的雙鍵位置變化的異構(gòu)化。催化劑組合物可能被殘余的材料污染，該材料在聚合反應(yīng)過(guò)程中與反應(yīng)混合物循環(huán)。此外，如在任何工業(yè)活動(dòng)中一樣，一直尋求用于增強(qiáng)容量和產(chǎn)率的方法和/或設(shè)備。
發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明的重要目的是滿(mǎn)足上述的需要。在這方面，本發(fā)明重要的一方面提供了用于烯烴聚合的裝置，該裝置包括多個(gè)反應(yīng)器。根據(jù)本發(fā)明的概念和原理，這些反應(yīng)器的每個(gè)適宜地可包括一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)限定反應(yīng)區(qū)、烯烴聚合反應(yīng)混合物入口連接件和烯烴聚合反應(yīng)混合物出口連接件。這些連接件適宜地為與反應(yīng)區(qū)流體相通。配備和排列這些反應(yīng)器的每個(gè)，以促進(jìn)在反應(yīng)區(qū)中放熱烯烴聚合反應(yīng)的進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的概念和原理，每個(gè)反應(yīng)器也可以包括循環(huán)體系，該體系包括泵，適配和排列(adapted and arranged)該泵用于在反應(yīng)區(qū)中循環(huán)反應(yīng)混合物，與將含烯烴的原料導(dǎo)入反應(yīng)器相獨(dú)立。
本發(fā)明的裝置也可以適宜地包括含烯烴的原料分配組件(distributionassembly)，該分配組件包括含烯烴的原料入口和多個(gè)含烯烴的原料出口。分配組件的排列使得每個(gè)原料出口與相應(yīng)反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)流體相通。本發(fā)明的裝置還可以適宜地包括產(chǎn)物收集組件，該收集組件包括多個(gè)聚烯烴粗產(chǎn)物入口和聚烯烴粗產(chǎn)物出口，收集組件的排列使得每個(gè)聚烯烴粗產(chǎn)物入口與相應(yīng)反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)流體相通。
廣義地，本發(fā)明的裝置也可以包括兩個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器，例如三個(gè)或四個(gè)或五個(gè)或六個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)器。
本發(fā)明的另一重要方面，提供了一種用于烯烴聚合的方法。根據(jù)本發(fā)明，該方法包括提供多個(gè)反應(yīng)器，每個(gè)反應(yīng)器限定內(nèi)反應(yīng)區(qū)。該方法還包括供應(yīng)含烯烴的原料、將該原料分成多個(gè)(2、3、4、5、6或更多)單獨(dú)原料流、將各個(gè)原料流導(dǎo)入在相應(yīng)的一個(gè)反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)循環(huán)的反應(yīng)混合物中，并在各個(gè)反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行放熱烯烴聚合反應(yīng)。
本發(fā)明此方面的方法還包括以下步驟與將相應(yīng)的原料流供入反應(yīng)混合物相獨(dú)立，在各個(gè)反應(yīng)器中單獨(dú)地循環(huán)反應(yīng)混合物，從在各個(gè)反應(yīng)器中循環(huán)的反應(yīng)混合物中除去相應(yīng)的聚烯烴粗產(chǎn)物流，和合并聚烯烴粗產(chǎn)物流以形成單一粗產(chǎn)物流。
在另一方面，本發(fā)明提供用于烯烴聚合的反應(yīng)器裝置，其包括至少一個(gè)限定反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括烯烴聚合反應(yīng)混合物入口連接件和烯烴聚合反應(yīng)混合物出口連接件。這些連接件可適宜地與反應(yīng)區(qū)流體相通。適配和排列該反應(yīng)器以在反應(yīng)區(qū)中，在包括催化劑和催化劑改性劑(catalystmodifier)的催化劑組合物的存在下，促進(jìn)反應(yīng)混合物的放熱烯烴聚合反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的此方面，反應(yīng)器裝置還包括原料入口、粗產(chǎn)物出口和包括泵的循環(huán)體系，適配和排列該泵以在反應(yīng)區(qū)中循環(huán)反應(yīng)混合物，而與將原料通過(guò)所述原料入口引入反應(yīng)混合物中相獨(dú)立。此方面的反應(yīng)器裝置還包括催化劑組合物入口和至少一個(gè)催化劑改性劑入口，該催化劑組合物入口與該反應(yīng)區(qū)流體相通，便于將催化劑組合物加入到烯烴聚合反應(yīng)混合物中，所述催化劑改性劑入口與該反應(yīng)區(qū)流體相通，便于將催化劑改性劑加入到烯烴聚合反應(yīng)混合物中，催化劑改性劑的加入流率與催化劑組合物的加入流率無(wú)關(guān)。
本發(fā)明的另一重要特征包括提供用于操作烯烴聚合反應(yīng)器的方法。該方法包括以下步驟提供具有反應(yīng)區(qū)的烯烴聚合反應(yīng)器，在該反應(yīng)區(qū)中循環(huán)烯烴聚合反應(yīng)混合物，將含烯烴的原料導(dǎo)入所述反應(yīng)混合物中，所述聚合反應(yīng)混合物以與將該原料導(dǎo)入循環(huán)的烯烴聚合反應(yīng)混合物的流率無(wú)關(guān)的流率循環(huán)，將包括催化劑和催化劑改性劑的催化劑組合物導(dǎo)入循環(huán)的烯烴聚合反應(yīng)混合物中，在催化劑組合物存在下，使聚合反應(yīng)混合物處于在反應(yīng)區(qū)中的放熱烯烴聚合反應(yīng)條件，和以與催化劑組合物的導(dǎo)入流率無(wú)關(guān)的流率將催化劑改性劑導(dǎo)入循環(huán)的烯烴聚合反應(yīng)混合物中。
根據(jù)本發(fā)明的概念和原理，可以一起使用前述體系和方法以及下面的體系和/或方法，該體系僅僅包括一個(gè)反應(yīng)器容器或者該體系包括如上所述平行排列的多個(gè)反應(yīng)器容器。在這方面，應(yīng)該注意根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明還提供以下的設(shè)備和/或方法，其包括如上所述的多反應(yīng)器體系，并結(jié)合有用于以與催化劑組合物的導(dǎo)入流率無(wú)關(guān)的流率將催化劑改性劑引入到循環(huán)的反應(yīng)混合物中的所述體系。
本發(fā)明的另一方面提供聚烯烴粗產(chǎn)物催化劑除去和洗滌體系。根據(jù)本發(fā)明的此方面，催化劑除去和洗滌體系包括限定內(nèi)沉降室的上游沉降器容器，配備并布置該內(nèi)沉降室，以用于接受聚烯烴粗產(chǎn)物和水性洗滌介質(zhì)的混合物，并使得產(chǎn)物和介質(zhì)在重力作用下在室中分離。該體系還包括含有催化劑的烯烴聚合粗產(chǎn)物入口管線(xiàn)，該管線(xiàn)與上游沉降器容器的室流體相通；催化劑猝滅劑(killing agent)入口導(dǎo)管，該導(dǎo)管與上游沉降器容器的室流體相通；和第一補(bǔ)給水入口通路，該通路與上游沉降器容器的室流體相通。
除了前述以外，催化劑除去和洗滌體系適宜地包括下游沉降器體系，該體系包括至少一個(gè)限定內(nèi)沉降室的下游沉降器容器，配備并布置該沉降室以接受部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物和水性洗滌介質(zhì)的混合物，并使產(chǎn)物和介質(zhì)在重力作用下分離；架空的、部分洗滌的聚烯烴產(chǎn)物管線(xiàn)，該管線(xiàn)使上游沉降器容器的室與下游沉降器體系互通；洗滌的烯烴聚合粗產(chǎn)物出口管線(xiàn)，該管線(xiàn)與下游沉降器體系流體相通；和第二補(bǔ)給水入口通路，該通路與下游沉降器體系流體相通。最后，該體系包括第一排水管線(xiàn)，該管線(xiàn)使上游沉降器容器的室與連接到廢水接收體系的入口連接件互通；和第二排水管線(xiàn)，該管線(xiàn)使下游沉降器體系與連接到廢水接收體系的入口連接件互通。因此，來(lái)自體系上游和下游部分的用過(guò)的洗滌水可以單獨(dú)地從體系中排出。
根據(jù)本發(fā)明的前述方面，下游沉降器體系可包括一個(gè)或兩個(gè)或三個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的沉降器容器。
本發(fā)明的另一特征是提供處理含有殘余催化劑的催化形成的聚烯烴粗產(chǎn)物的方法，以防止在該產(chǎn)物中進(jìn)一步反應(yīng)并從中除去殘余催化劑。根據(jù)本發(fā)明的此方面，該方法包括均質(zhì)混合含有聚烯烴產(chǎn)物粗殘余催化劑和含有催化劑猝滅劑的第一水性介質(zhì)，由此形成第一均質(zhì)混合的兩相的、重力可分離的混合物，將第一兩相混合物導(dǎo)入第一沉降區(qū)，并使得該混合物在第一沉降區(qū)在重力的作用下沉降，以獲得上層的部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相和含有溶解的催化劑鹽的第一下層水相，將第一下層水相從第一沉降區(qū)取出，并將其第一部分循環(huán)和導(dǎo)入到第一兩相混合物，以作為部分第一水性介質(zhì)而包含，將第一下層水相的第二部分引入排放口，以用于處理或回收，將第一數(shù)量的補(bǔ)給水導(dǎo)入第一兩相混合物，以作為部分第一水性介質(zhì)而包含，將部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相從第一沉降區(qū)取出并使該相與第二水性介質(zhì)均質(zhì)混合，由此形成第二均質(zhì)混合兩相的、重力可分離的混合物，將第二兩相混合物導(dǎo)入第二沉降區(qū)并使該混合物在重力作用下在第二沉降區(qū)中沉降，以獲得上層更充分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相和第二下層水相，將第二下層水相從第二沉降區(qū)取出，并將其一部分循環(huán)和引入第二兩相混合物中，以為部分第二水性介質(zhì)而包含，將第二下層水相的第二部分引入排放口，以用于處理或回收，從第二沉降區(qū)除去該更充分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相，并將第二單獨(dú)數(shù)量的補(bǔ)給水供入第二兩相混合物，以作為部分第二水性介質(zhì)而包含。
應(yīng)該注意到上述催化劑除去和洗滌體系和/或方法適于與上述僅僅包括單個(gè)反應(yīng)器的體系結(jié)合使用，或與包括多反應(yīng)器的體系結(jié)合使用。因此，本發(fā)明的重要方面是提供以下的體系和/或方法，該體系/或方法包括所述的多反應(yīng)器體系和催化劑除去和洗滌體系和/或方法。此外，這種組合體系也可以包括用于調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物中循環(huán)的催化劑改性劑的量的所述體系。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是可用于本發(fā)明的包括多程管殼式換熱器和循環(huán)體系的反應(yīng)器體系的示意圖；圖2為說(shuō)明體現(xiàn)了本發(fā)明的概念和原理的裝置的流程圖，該裝置使用了為提供并行操作而布置的兩個(gè)圖1所示類(lèi)別的反應(yīng)器，布置該兩個(gè)反應(yīng)器以并行操作；和圖3為接收例如來(lái)自圖1和2的裝置的聚烯烴粗產(chǎn)物，并處理該聚烯烴粗產(chǎn)物，以洗滌粗產(chǎn)物和從中除去殘余催化劑。
優(yōu)選實(shí)施方式詳述本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知許多潛在有價(jià)值的反應(yīng)器，該反應(yīng)器可以用于進(jìn)行液相聚合聚烯烴。然而，為了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的目的，要求反應(yīng)器可以適宜地包括圖1所示的程管殼式換熱器，其中反應(yīng)器標(biāo)記為標(biāo)號(hào)10。反應(yīng)器10可以例如包括三百八十八(388)根0.375″、壁厚為0.035″的管，由此每根管的內(nèi)管徑為0.305″。反應(yīng)器可以為十二英尺長(zhǎng)，并可以有內(nèi)折流板，以提供2通路，每一通路有194根管。圖1中通路標(biāo)記為50和51，和每個(gè)通路的194根管用單個(gè)管部分52和53標(biāo)記。這種結(jié)構(gòu)在換熱器和反應(yīng)器領(lǐng)域中是公知，不再特意詳細(xì)說(shuō)明。
在操作中，含有原料的烯烴(例如異丁烯、1-丁烯、2-丁烯)經(jīng)過(guò)泵14和管路15進(jìn)入反應(yīng)器體系?？蛇m宜地安排管路15的下游末端，以將原料供入循環(huán)泵25的吸入管20。如圖1所示，催化劑組合物可以通過(guò)泵29和管路30，在泵25的下游并鄰近第一通路的位置注射進(jìn)入反應(yīng)器循環(huán)體系。催化劑組合物可理想地為甲醇/BF3絡(luò)合物，甲醇和BF3的摩爾比為1.9∶1或更小，并甲醇和BF3的摩爾比優(yōu)選為約1.7∶1或更小的甲醇/BF3絡(luò)合物。適宜地，對(duì)于某些應(yīng)用，甲醇和BF3的摩爾比可以低至約1.1∶1或更小。
循環(huán)泵25推動(dòng)反應(yīng)混合物通過(guò)管線(xiàn)35、控制閥40和管線(xiàn)45進(jìn)入反應(yīng)器10的底封頭(bottom head)11。如所示地，流率計(jì)46可以位于管線(xiàn)45中?？梢耘鋫溥m當(dāng)?shù)臏囟戎甘酒鱐I和壓力指示器PI以監(jiān)測(cè)體系。反應(yīng)混合物向上流動(dòng)通過(guò)通路50的管52和向下流動(dòng)通過(guò)通路51的管53。循環(huán)的反應(yīng)混合物經(jīng)過(guò)吸入管20離開(kāi)反應(yīng)器10。因此反應(yīng)器體系是有時(shí)稱(chēng)作環(huán)管反應(yīng)器的一類(lèi)反應(yīng)器。使用這種體系，由于有許多對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員很明顯的其它排列，其僅僅是優(yōu)選的體系，可以與原料的導(dǎo)入和產(chǎn)物除去流率獨(dú)立地調(diào)節(jié)并最優(yōu)化反應(yīng)器中反應(yīng)物混合物的流率(flow rate)，以便獲得催化劑組合物和反應(yīng)物的徹底混合，以及適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂啤?br> 如前面解釋地，通路50和51各自可以適宜地包括一百九十四根(194)單獨(dú)的管。然而，為了清楚起見(jiàn)，在圖1中的每個(gè)通路中僅示意性地示出了一部分單根的管。這些管由相應(yīng)的標(biāo)號(hào)52和53表示。盡管僅僅顯示了一部分各個(gè)代表性的管52和53，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解這些管的每一個(gè)都在頂封頭(top head)12和底封頭11之間的全部距離上延伸，并且它們與盤(pán)11和12的內(nèi)部流體相通。
在此還要指出的是反應(yīng)混合物應(yīng)該優(yōu)選循環(huán)通過(guò)反應(yīng)器的管52、53，其流率為足以引起湍流，由此獲得催化劑組合物和反應(yīng)物之間的均質(zhì)混合，其傳熱系數(shù)適于提供適當(dāng)冷卻。在這方面，流率、反應(yīng)混合物的性質(zhì)、反應(yīng)條件和反應(yīng)器構(gòu)造應(yīng)該適于在反應(yīng)器的管52、53中得到約2000～約3000的雷諾數(shù)(Re)和約50～約150Btu/分平方英尺°F的傳熱系數(shù)(U)。當(dāng)?shù)湫头磻?yīng)混合物通過(guò)內(nèi)徑為0.331英寸的管的線(xiàn)性流率適宜地在約6～9英尺/秒時(shí)，一般可以獲得這些參數(shù)。
產(chǎn)物離開(kāi)管線(xiàn)(product exit line)55可以適宜地與泵吸入管20流體相通而連接。然而，如將被本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解地，離開(kāi)管線(xiàn)幾乎可以位于體系中的任何位置，這是因?yàn)橹辽購(gòu)睦碚摰慕嵌瓤床⑷缦滤龅?，反?yīng)器中的條件可以適宜地接近連續(xù)攪拌的釜式反應(yīng)器(CSTR)的條件，在CSTR中溫度和組成都保持恒定，以使離開(kāi)反應(yīng)器的產(chǎn)物流的組成與在反應(yīng)器中循環(huán)的反應(yīng)混合物的組成相同。同樣地，原料導(dǎo)入管線(xiàn)15幾乎可以位于體系中的任何位置，盡管實(shí)際上要求管線(xiàn)15與循環(huán)體系連接，該連接位置盡可能地在上游遠(yuǎn)離管線(xiàn)55，以確保經(jīng)過(guò)管線(xiàn)15導(dǎo)入的單體在遇到管線(xiàn)55之前具有最大的聚合機(jī)會(huì)。
在反應(yīng)器的殼側(cè)可以適宜地以一定流率循環(huán)冷卻劑，以除去反應(yīng)熱并保持反應(yīng)器中所需的溫度。
催化劑絡(luò)合劑可以適宜地通過(guò)泵18和位于頂封頭12中的管線(xiàn)16加入到循環(huán)的反應(yīng)混合物中。當(dāng)所需產(chǎn)物是高反應(yīng)性聚異丁烯(HR PIB)并且催化劑組合物包括BF3催化劑和甲醇絡(luò)合劑時(shí)，該特征特別有價(jià)值。BF3以不同兩種形式與甲醇絡(luò)合，即單絡(luò)合物(1摩爾的BF3與1摩爾的甲醇)和二絡(luò)合物(1摩爾的BF3與2摩爾的甲醇)，取決于甲醇利用率(availability)。單絡(luò)合物是真正的催化性物質(zhì)，而二絡(luò)合物在不存在單絡(luò)合物時(shí)不具有任何特定的催化性質(zhì)。提及的部分絡(luò)合物(fractional complexes)是單絡(luò)合物和二絡(luò)合物的實(shí)際平均。在這方面，確定了在制備HR PIB時(shí)，由0.59～0.62摩爾BF3/摩爾甲醇構(gòu)成的催化劑組合物是特別有用的。但是當(dāng)將該組合物導(dǎo)入體系中時(shí)，烴給料中的變化和雜質(zhì)經(jīng)?？赡茉斐傻陀谧罴逊磻?yīng)器控制。據(jù)信這是至少部分地由于許多雜質(zhì)有效地增加了組合物中甲醇與催化劑的表觀比例的傾向。此外，不總是可能預(yù)先確定某些原料的污染水平。
然而根據(jù)本發(fā)明的概念和原理，發(fā)現(xiàn)了通過(guò)管線(xiàn)30簡(jiǎn)單地導(dǎo)入催化劑組合物(該催化劑組合物對(duì)于某些目的可以適宜地為貧甲醇組合物，例如含有超過(guò)所需最佳濃度的單絡(luò)合物的組合物)至反應(yīng)器10，以及通過(guò)與管線(xiàn)30適宜地隔開(kāi)的管線(xiàn)(例如管線(xiàn)16)獨(dú)立地加入相對(duì)純的甲醇，可以解決這些問(wèn)題并且可以獲得最佳效果。泵18可以適宜地提供以推動(dòng)甲醇通過(guò)管路16。可選擇地，通過(guò)將單獨(dú)的甲醇流通過(guò)管線(xiàn)(未示出)直接導(dǎo)入管線(xiàn)30中的催化劑組合物流中，并將加入的甲醇和催化劑組合物一起導(dǎo)入該體系中，而獲得實(shí)質(zhì)上相同的效果。在任一種情況中，可使用額外的甲醇調(diào)節(jié)催化劑組合物，以便可以獲得所需甲醇和BF3的比例并保留在反應(yīng)器10。
進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的概念和原理，加入的甲醇量應(yīng)該適宜地足以產(chǎn)生并保持循環(huán)的反應(yīng)混合物中優(yōu)選的BF3/摩爾甲醇的比例。對(duì)于某些應(yīng)用，例如高反應(yīng)性聚異丁烯為所需產(chǎn)物時(shí)，通過(guò)管線(xiàn)30加入的催化劑組合物可以適宜地包括BF3和甲醇，其摩爾比為約0.59∶1至約0.62∶1，理想地為約0.61∶1。可選擇地，對(duì)于某些應(yīng)用，例如所需產(chǎn)物是聚異丁烯，而亞乙烯基含量并不是很重要時(shí)，通過(guò)管線(xiàn)30加入的催化劑組合物可理想地包括摩爾比為約1∶1的BF3和甲醇。
通過(guò)管線(xiàn)55離開(kāi)體系的產(chǎn)物應(yīng)該用能夠消滅催化劑活性的物質(zhì)，例如氫氧化銨快速猝滅，以使正在進(jìn)行的放熱聚合反應(yīng)立即停止。因此，可以最小化任何由于缺乏冷卻而導(dǎo)致的不需要的溫度增加(和由于較高溫度而導(dǎo)致伴隨產(chǎn)生較低分子量聚合物)或聚合物分子的重排。然后本發(fā)明的聚烯烴產(chǎn)物可以直接引入綜合(work up)體系，包括下述的洗滌體系，在洗滌體系中可以除去催化劑鹽；和純化和分離體系(未示出)，在該體系中聚烯烴產(chǎn)物可以從未反應(yīng)的單體、二聚物、低聚物和其它不需要的雜質(zhì)，例如稀釋劑等中分離出來(lái)。然后這些后面的材料可以使用已知技術(shù)循環(huán)或轉(zhuǎn)移到其它用途中。
使用所述循環(huán)體系，原料導(dǎo)入到反應(yīng)混合物的流率和產(chǎn)物除去流率各自與循環(huán)流率無(wú)關(guān)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，通過(guò)反應(yīng)器的通路數(shù)目和反應(yīng)器的尺寸和結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單地選擇問(wèn)題。對(duì)于圖1所示的單反應(yīng)器體系，可以?xún)?yōu)選選擇原料和產(chǎn)物取出流率，以使隨原料進(jìn)入反應(yīng)器的新鮮單體的停留時(shí)間為4分鐘或更小，希望為3分鐘或更小，優(yōu)選為2分鐘或更小，更優(yōu)選為1分鐘或更小，并且理想地為小于1分鐘。關(guān)于前面所述的，停留時(shí)間定義為總反應(yīng)器體系體積除以通過(guò)管路15進(jìn)入體系的原料的體積流率。
如上所述控制循環(huán)流率，即通過(guò)循環(huán)泵25產(chǎn)生的體系中反應(yīng)混合物的流率，以便獲得適當(dāng)?shù)耐牧骱?或傳熱特性。該循環(huán)流率通常是體系本身和其它所需工藝條件的函數(shù)。對(duì)于上述體系，循環(huán)流率與引入的原料流率的比例(循環(huán)比)通常應(yīng)該保持在約20∶1至約50∶1的范圍內(nèi)，希望為約25∶1至約40∶1，和理想地為約28∶1至約35∶1。特別是，除了引起湍流和提供適當(dāng)?shù)膫鳠嵯禂?shù)以外，反應(yīng)混合物的循環(huán)流率應(yīng)該足以保持其中的組分濃度基本恒定和/或最小化循環(huán)的反應(yīng)混合物的溫度梯度，由此建立基本上等溫條件并在反應(yīng)器中保持。
如上所述，循環(huán)比通常應(yīng)該為約20∶1至約50∶1。更高的循環(huán)比增加了混合程度，并且反應(yīng)器接近等溫操作，導(dǎo)致更窄的聚合物分布。但是更高的循環(huán)比還導(dǎo)致更高的能量消耗。更低的循環(huán)比降低了反應(yīng)器中的混合量，并且結(jié)果導(dǎo)致了溫度分布中的不一致更大。當(dāng)循環(huán)比接近0時(shí)，反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方程簡(jiǎn)化到用于活塞流反應(yīng)器模式的方程。另一方面，當(dāng)循環(huán)比接近無(wú)限大時(shí)，模型方程簡(jiǎn)化為用于CSTR的方程。當(dāng)獲得了CSTR條件時(shí)，溫度和組成都保持恒定，并且離開(kāi)反應(yīng)器的產(chǎn)物流的組成與在反應(yīng)器中循環(huán)的反應(yīng)混合物的組成相同。更不必說(shuō)，在建立了平衡后，當(dāng)原料離開(kāi)體系時(shí)，等數(shù)量的產(chǎn)物推出到反應(yīng)器環(huán)路外。因此，在CSTR條件下，產(chǎn)物流取出的點(diǎn)與反應(yīng)器幾何結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。
通過(guò)管線(xiàn)15進(jìn)入體系中的原料可以為含有烯烴的流。當(dāng)聚異丁烯為優(yōu)選產(chǎn)物時(shí)，原料可以為例如異丁烯濃縮物、脫氫流出物(dehydro effluent)或典型的raff-1流。這些原料材料相應(yīng)地描述于下面的表1、2和3中。
表1-異丁烯濃縮物成分 重量％C3s 0.00異-丁烷6.41正-丁烷1.681-丁烯 1.30異-丁烯89.19反-2-丁烯 0.83順-2-丁烯 0.381，3-丁二烯0.21表2-脫氫流出物成分 重量％C3s 0.38異-丁烷43.07正-丁烷1.291-丁烯 0.81異-丁烯52.58反-2-丁烯 0.98順-2-丁烯 0.691，3-丁二烯0.20表3-Raff-1成分 重量％
C3s 0.57異-丁烷4.42正-丁烷16.151-丁烯 37.22異-丁烯30.01反-2-丁烯 8.38順-2-丁烯 2.271，3-丁二烯0.37MTBE 0.61另一方面，用于制備聚烯烴的合適的流通常包括，例如描述于表4和5中的原料材料。
表4-富2-丁烯流成分 重量％異-丁烷 2.19正-丁烷 61.501-丁烯 0.64反-2-丁烯28.18順-2-丁烯7.49表5-富1-癸烯流成分 重量％1-癸烯 94.00C10異構(gòu)體 6.00參考圖2，并且進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的概念和原理，出乎意料地發(fā)現(xiàn)與為了具有相同的總生產(chǎn)率而改變尺寸的較大單個(gè)反應(yīng)器相比，結(jié)合了并行操作而排列的多個(gè)反應(yīng)器的體系提供了遠(yuǎn)遠(yuǎn)更大的自由度。事實(shí)上，本發(fā)明的多反應(yīng)器概念提供了操作的風(fēng)險(xiǎn)小、工藝運(yùn)行的自由度更高、較低的供料流率(較高的轉(zhuǎn)化率)、改善的反應(yīng)器設(shè)計(jì)和增加的制造能力/單位時(shí)間。此外，本發(fā)明的多反應(yīng)器概念允許例如當(dāng)體系包括兩個(gè)反應(yīng)器時(shí)，從中試操作的20∶1的放大率，而不是使用更大反應(yīng)器的40∶1的放大率。這顯著地降低了與放大的中試數(shù)據(jù)相關(guān)的不確定性。
體現(xiàn)了本發(fā)明的概念和原理的多反應(yīng)器體系示于圖2，其中用標(biāo)號(hào)200廣義地標(biāo)識(shí)。體系200包括兩個(gè)反應(yīng)器202a和202b，這兩個(gè)反應(yīng)器如所示地在反應(yīng)側(cè)和冷卻流體側(cè)連接用于并行操作。此外，每個(gè)反應(yīng)器202a、202b理想地具有其自己的相應(yīng)循環(huán)體系204a、204b。理想地，反應(yīng)器202a和202b可以相同。然而，根據(jù)本發(fā)明的廣義方面，反應(yīng)器相同不是本發(fā)明的關(guān)鍵特征。
理想地，反應(yīng)器202a、202b各自可以與圖1所示的反應(yīng)器100基本相同。也就是說(shuō)，反應(yīng)器202a、202b各自可以為兩程反應(yīng)器，每個(gè)通路包括上述的194個(gè)3/8″管。圖2所示的其它設(shè)備與圖1所示的相應(yīng)設(shè)備本質(zhì)上是相同的，并且用相似的標(biāo)號(hào)表示，標(biāo)號(hào)后面根據(jù)需要有″a″或″b″。因此，反應(yīng)器202a、202b各自包括原料入口管線(xiàn)(15a、15b)、循環(huán)泵(25a、25b)、循環(huán)泵吸入管(20a、20b)、產(chǎn)物出口管線(xiàn)(55a、55b)、催化劑組合物入口管線(xiàn)(30a、30b)和甲醇入口管線(xiàn)(16a、16b)。在圖2中，多反應(yīng)器體系200的共同的原料入口管線(xiàn)由標(biāo)號(hào)215表示，并且多反應(yīng)器體系200共同的產(chǎn)物出口管線(xiàn)由標(biāo)號(hào)255表示。
本發(fā)明的多反應(yīng)器體系在轉(zhuǎn)化率和聚合物多分散性方面提供了優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的多反應(yīng)器體系還促進(jìn)了在單元早期操作過(guò)程中產(chǎn)生的不合格材料的量的減少，這是因?yàn)楦杆俚孬@得了特定產(chǎn)物所需的操作參數(shù)的平衡和發(fā)展。
在適當(dāng)?shù)闹评淠芰秃蠖思庸つ芰Γ景l(fā)明多反應(yīng)器體系200的各個(gè)反應(yīng)器的入口原料流率最適宜地為約15～17加侖/分。也就是說(shuō)，使用本發(fā)明的多反應(yīng)器體系200，在此流率下而不是更高流率下(＞20加侖/分每個(gè)反應(yīng)器)有可能獲得更高的轉(zhuǎn)化率(70-75％)。這是因?yàn)樵诩s120～135秒范圍內(nèi)的提高的停留時(shí)間。更高的轉(zhuǎn)化率導(dǎo)致多分散性的改善(降低)，對(duì)于制備數(shù)均分子量(Mn)為約950的PIB產(chǎn)物，通過(guò)使用本發(fā)明的多反應(yīng)器體系200可獲得約1.7的多分散性，對(duì)于制造Mn為約2300的PIB產(chǎn)物，通過(guò)使用本發(fā)明的多反應(yīng)器體系200可以獲得約2.2的多分散性。當(dāng)使用單反應(yīng)器制造相同的分子量的產(chǎn)物時(shí)，可獲得的最好的多分散性分別為1.9和2.3。
對(duì)于上述的雙反應(yīng)器體系，可優(yōu)選選擇原料和產(chǎn)物取出流率，以使各反應(yīng)器中反應(yīng)混合物的停留時(shí)間可以為例如約4分鐘或更小，約3分鐘或更小，理想地為約120～約135秒，甚至可能小于約2分鐘和潛在地甚至低至約1分鐘或更小。
本發(fā)明的多反應(yīng)器體系200還促進(jìn)了使用更小的反應(yīng)器，該反應(yīng)器具有改善的壓力降特性，導(dǎo)致了更有效的能量使用。這可能至少部分地由于以下事實(shí)對(duì)于相似的循環(huán)線(xiàn)性流率，更大的反應(yīng)器將需要更長(zhǎng)的反應(yīng)器管。
實(shí)施例進(jìn)行試驗(yàn)以便確定通過(guò)使用多反應(yīng)器體系可獲得的操作特性的改善，此時(shí)使用兩個(gè)相似的并行操作的反應(yīng)器。根據(jù)試驗(yàn)方案，在三相中進(jìn)行試驗(yàn)。在這些相中，除了那些特別舉出的參數(shù)以外，所有操作參數(shù)保持恒定。在第一相中，以一定方式操作單反應(yīng)器，使得制造高反應(yīng)性聚異丁烯，其末端雙鍵含量大于70％且Mn大約為1600。原料為異丁烯濃縮物，循環(huán)流率保持在一定水平上以獲得催化劑組合物和反應(yīng)物的均質(zhì)混合，和適于提供適當(dāng)冷卻的傳熱系數(shù)。單反應(yīng)器初始操作在原料入口流率為27gpm下。之后，將該流率增加到32gpm。在第二相中，并行操作兩個(gè)反應(yīng)器。這些并行的反應(yīng)器各自與第一相過(guò)程中使用的反應(yīng)器本質(zhì)上相同。在該相的過(guò)程中，各個(gè)反應(yīng)器的原料入口流率為15gpm。并且，將循環(huán)流率保持在一定水平上，以獲得催化劑組合物和反應(yīng)物之間的均質(zhì)混合，和適于提供適當(dāng)冷卻的傳熱系數(shù)。在第三相中，設(shè)置與第二相相同。作為此第三相的起始步驟，轉(zhuǎn)化率增加，同時(shí)各個(gè)反應(yīng)器的原料入口流率保持在15gpm，然后減少供應(yīng)到反應(yīng)器殼側(cè)的冷凍水，以增加轉(zhuǎn)化率。之后，各個(gè)反應(yīng)器的原料入口流率增加到17gpm。這些試驗(yàn)的結(jié)果總結(jié)于表6中。
表6
a相1-一個(gè)反應(yīng)器，增加供料流率以最大化反應(yīng)器制造流率a相2-兩個(gè)反應(yīng)器，基線(xiàn)供料流率為15gpm，38.8°F的冷凍水a(chǎn)相3.1-兩個(gè)15gpm下的反應(yīng)器，降低冷凍水溫度以最大化轉(zhuǎn)化率a相3.2-兩個(gè)反應(yīng)器，增加的供料流率以最大化反應(yīng)器制造流率表6給出了各個(gè)試驗(yàn)相的長(zhǎng)度、供料流率、反應(yīng)溫度、熱平衡轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)器制造流率和制冷體系數(shù)據(jù)?；诠┝狭?、反應(yīng)熱和冷凍水流以及沿反應(yīng)器的溫度增加來(lái)建立熱平衡轉(zhuǎn)化率。冷凍水流和溫度增加確定了反應(yīng)產(chǎn)生的熱，使用反應(yīng)熱和供料流計(jì)算轉(zhuǎn)化為PIB和低聚物的供料的百分比。反應(yīng)器制造流率的單位為磅/分(lb/min)，其從供料流率和熱平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算。
在單反應(yīng)器操作過(guò)程中，在供料流率為31.7gpm下，反應(yīng)器制造流率在88lb/分達(dá)到最大化。當(dāng)供料流率增加到32gpm時(shí)，反應(yīng)器制造流率開(kāi)始下降，所以供料流率不再進(jìn)一步增加。在反應(yīng)器供料流率為17gpm的兩反應(yīng)器操作過(guò)程中，獲得了最高反應(yīng)器制造流率。當(dāng)以15gpm向各個(gè)反應(yīng)器供料時(shí)，通過(guò)冷凍水供應(yīng)溫度從38°F降低到30°F，反應(yīng)器制造流率從45.9lb/分每反應(yīng)器(總共91.8lb/分)增加到49.9lb/分每反應(yīng)器(總共99.8lb/分)。通過(guò)將每個(gè)反應(yīng)器的供料流率從15gpm增加到17gpm，進(jìn)一步將反應(yīng)器制造流率增加到52.6lb/分每反應(yīng)器(總共105.2lb/分)。
在試驗(yàn)程序的相1過(guò)程中，供料流率保持30.5gpm約8小時(shí)。通過(guò)比較在該期間的轉(zhuǎn)化率和在相3.1過(guò)程中獲得的轉(zhuǎn)化率，可以得到一個(gè)反應(yīng)器和兩反應(yīng)器操作的直接比較。在相1操作過(guò)程中，供料流率稍高(30.5對(duì)30gpm)，但是冷凍水供應(yīng)溫度稍低(28°F對(duì)相3.1過(guò)程中的30°F)。使用兩反應(yīng)器操作，熱平衡轉(zhuǎn)化率為73％，一反應(yīng)器操作為64％，即使當(dāng)操作兩反應(yīng)器時(shí)反應(yīng)器溫度操作在低5°F下(64°F對(duì)69°F)。與單反應(yīng)器情況相比，使用兩反應(yīng)器操作，停留時(shí)間為兩倍，除熱的表面積是兩倍。額外的停留時(shí)間解釋了反應(yīng)器溫度必須降低的原因，并且額外的表面積解釋了即使在較低的反應(yīng)溫度下轉(zhuǎn)化率較高的原因。
考慮到前面所述，可以容易地看出當(dāng)并行使用兩反應(yīng)器時(shí)，與單反應(yīng)器相比，轉(zhuǎn)化率增加而多分散性降低。這是因?yàn)槎喾磻?yīng)器概念促進(jìn)了各個(gè)反應(yīng)器的較低供料流率，并伴隨有停留時(shí)間的增加，而獲得了該結(jié)果。
如上所述，經(jīng)過(guò)管線(xiàn)55(圖1)或255(圖2)離開(kāi)聚合反應(yīng)器體系的產(chǎn)物應(yīng)該用能夠殺滅催化劑活性的材料，例如氫氧化銨立即猝滅。因此可以最小化任何潛在的分子量不需要的降低或聚合物分子的重排。然后本發(fā)明的聚烯烴產(chǎn)物可以導(dǎo)入綜合體系，包括如下述的洗滌體系，其中可以除去催化劑鹽。
在圖3中，體現(xiàn)了本發(fā)明的概念和原理的洗滌體系用標(biāo)號(hào)300廣義表示。如圖所示，體系300包括上游沉降器容器302和下游沉降器體系304，在圖3所示本發(fā)明的該方面的優(yōu)選實(shí)施方式中，下游沉降器體系304包括兩個(gè)下游沉降器容器306、308。此處應(yīng)該指出，可替換地，下游沉降器體系304可以沒(méi)關(guān)系地包括僅僅一個(gè)沉降器容器或三個(gè)或多個(gè)沉降器容器，這取決于產(chǎn)物的本性和待從中除去的殘余催化劑材料的本性。
體系300還包括入口管線(xiàn)310，其根據(jù)需要連接管線(xiàn)55或者管線(xiàn)255；和泵312的吸入管311，該泵將粗產(chǎn)物和與其混合的材料經(jīng)過(guò)管線(xiàn)314泵入沉降器容器302。用于殺滅經(jīng)過(guò)管線(xiàn)310進(jìn)入體系300的粗產(chǎn)物中任何殘余催化劑活性的試劑經(jīng)過(guò)泵316和管線(xiàn)318引入管線(xiàn)310。水溶液形式的NH4OH是殺滅聚烯烴產(chǎn)物中任何殘余BF3/甲醇絡(luò)合物的活性的特別良好的試劑。然而，本發(fā)明決不僅限于使用NH4OH。而且，催化劑活性猝滅劑的確切本性將完全取決于催化劑本身的本性和/或產(chǎn)物流中的產(chǎn)物的本性。
洗滌水經(jīng)過(guò)管線(xiàn)320導(dǎo)入并與管線(xiàn)316中的粗產(chǎn)物混合。含有殘余催化劑組合物、催化劑活性猝滅劑和洗滌水的混合物經(jīng)過(guò)吸入管311導(dǎo)入泵312。泵312可以為離心泵，其中漿葉的旋轉(zhuǎn)確保了水、催化劑活性猝滅劑和催化劑之間的相互作用產(chǎn)生的催化劑鹽和聚烯烴粗產(chǎn)物均質(zhì)混合，以便獲得徹底洗滌。此外，泵312可以配備有循環(huán)管線(xiàn)322，其包括流動(dòng)控制器件324，以將部分混合物返回到泵吸入管中，以用于額外混合。
烴產(chǎn)物、殺滅的催化劑鹽和水的混合物經(jīng)過(guò)管線(xiàn)314引入沉降容器302的內(nèi)沉降室，其中烴相在重力作用下，以本身已知的方式從水相分離。理想地，在后一方面，催化劑活性猝滅劑和催化劑的相互作用形成水溶性鹽，以使鹽的整體將存在于水相中。
上層部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相從容器302經(jīng)過(guò)架空管線(xiàn)326分離，而水相經(jīng)過(guò)管線(xiàn)328離開(kāi)容器302。部分除去的水相經(jīng)過(guò)返回管線(xiàn)330和流動(dòng)控制器332循環(huán)到洗滌水入口管線(xiàn)320。另一部分除去的水相從體系中經(jīng)過(guò)排出管線(xiàn)334和液位控制器336排出，該液位控制器控制容器302中水相的液位。排出管線(xiàn)334連接到體系(未示出)用于回收或處置用過(guò)并污染了的洗滌水。
容器302的補(bǔ)給洗滌水理想地可以為脫礦質(zhì)水，將其經(jīng)過(guò)管線(xiàn)321加入到管線(xiàn)320中的循環(huán)的排出水中。在這方面，應(yīng)該指出相應(yīng)的量的補(bǔ)給洗滌水、引入的催化劑猝滅劑和凈化的水相應(yīng)該都被控制，以便進(jìn)入體系的猝滅劑的量相對(duì)于粗產(chǎn)物中殘余催化劑的量總是過(guò)量。
管線(xiàn)326中部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相與額外的經(jīng)過(guò)管線(xiàn)340輸送的洗滌水一起導(dǎo)入到泵338的吸入管336。泵338可以適宜地為離心泵類(lèi)泵312，以確保在混合物經(jīng)過(guò)管線(xiàn)342輸送到容器306中以前，水相和烴相的均質(zhì)混合。泵338也可以配備有循環(huán)管線(xiàn)344和流動(dòng)控制器件346，以將部分混合物返回到泵的吸入管336用于額外混合。使容器306中的兩相混合物在重力的作用下分離，以形成上層烴相和下層水相。
上層更徹底洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相經(jīng)過(guò)另一架空管線(xiàn)348從容器306除去，而下層沉淀的水相經(jīng)過(guò)管線(xiàn)350離開(kāi)容器306。部分除去的水相經(jīng)過(guò)返回管線(xiàn)352循環(huán)到洗滌水入口管線(xiàn)340，而另一部分除去的水相經(jīng)過(guò)管線(xiàn)354和液位控制器356從體系排出，該液位控制器356控制容器306中水相的液位。排出管線(xiàn)354連接到排出管線(xiàn)334。
管線(xiàn)348中更徹底洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相與額外的洗滌水混合，該洗滌水經(jīng)過(guò)管線(xiàn)358引入。聚烯烴粗產(chǎn)物相和額外的洗滌水的混合物經(jīng)過(guò)管線(xiàn)359導(dǎo)入沉降器容器308中，其中使兩相混合物再次在重力的作用下分離。下層水相在泵362的作用下經(jīng)過(guò)下面的管線(xiàn)360從容器308除去，其部分經(jīng)過(guò)流動(dòng)控制裝置364、返回管線(xiàn)366和管線(xiàn)358循環(huán)到管線(xiàn)348。另一部分離開(kāi)容器308的水相經(jīng)過(guò)管線(xiàn)367和流動(dòng)控制器369循環(huán)，并導(dǎo)入管線(xiàn)340用作容器306中的補(bǔ)給洗滌水。
完全洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物經(jīng)過(guò)架空管線(xiàn)374從容器308除去，并流向下游純化體系(未示出用于除去稀釋劑、未反應(yīng)的單體和不需要的輕餾分(light ends)例如二聚物、三聚物、低聚物等。
用于容器308的新鮮補(bǔ)給洗滌水再次可以適宜地為脫礦質(zhì)水，將其經(jīng)過(guò)管線(xiàn)368導(dǎo)入。補(bǔ)給水經(jīng)過(guò)泵370和管線(xiàn)372導(dǎo)入體系中。在這方面，應(yīng)該指出管線(xiàn)372與管線(xiàn)321連接以向上游容器302提供新鮮補(bǔ)給水，并與管線(xiàn)368連接以分開(kāi)地并獨(dú)立地向下游沉降器體系304提供新鮮的補(bǔ)給水。由此，額外的補(bǔ)給水可以導(dǎo)入下游沉降器體系304中，而沒(méi)有不必要地稀釋上游沉降器容器302中所需的催化劑活性猝滅劑(NH4OH)。因?yàn)樯嫌稳菀椎南礈祗w系與下游沉降器體系304的洗滌體系完全獨(dú)立地操作，而獲得了該結(jié)果。同樣引人注目的是，上游沉降器容器302的水相中，催化劑活性猝滅劑的濃度應(yīng)該總是過(guò)量于殘余催化劑的量。此外，水相中催化劑鹽的濃度應(yīng)該總是足夠低，以便避免沉淀。由此，需要精密控制導(dǎo)入上游沉降器容器302的新鮮補(bǔ)給水的量，同時(shí)導(dǎo)入下游沉降器體系的新鮮補(bǔ)給水的量應(yīng)該充足，并由從最終產(chǎn)物中除去盡可能多的污染物的需要單獨(dú)確定。因此，上游沉降器容器中使用新鮮補(bǔ)給水的較低流動(dòng)，以最小化催化劑活性猝滅劑的使用，同時(shí)在下游沉降器體系中使用新鮮補(bǔ)給水的大很多的流動(dòng)以提供更好的洗滌。
權(quán)利要求
1.用于烯烴聚合的裝置，包括含烯烴的原料分配組件，其包括原料入口和多個(gè)原料出口，所述分配組件被適配和排列以便經(jīng)過(guò)所述原料入口接收原料，將所述原料分成多個(gè)單獨(dú)的流，并將每個(gè)所述流輸送到各個(gè)所述出口；多個(gè)反應(yīng)器，每個(gè)所述反應(yīng)器包括(1)限定反應(yīng)區(qū)的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)被適配和排列以促進(jìn)在所述區(qū)中進(jìn)行烯烴聚合反應(yīng)混合物的放熱烯烴聚合反應(yīng)，所述結(jié)構(gòu)包括與所述區(qū)流體相通而布置的入口和出口連接件，和(2)循環(huán)體系，其包括泵，所述泵被布置和連接以便在所述區(qū)中循環(huán)所述反應(yīng)混合物，每個(gè)所述原料出口與各個(gè)反應(yīng)器的入口連接件流體相通而連接，每個(gè)所述循環(huán)體系被適配和排列以在其相應(yīng)的區(qū)中循環(huán)反應(yīng)混合物，而與將原料經(jīng)過(guò)相應(yīng)的入口連接件導(dǎo)入所述區(qū)中相獨(dú)立；聚烯烴粗產(chǎn)物收集組件，其包括多個(gè)聚烯烴粗產(chǎn)物入口和聚烯烴粗產(chǎn)物出口，各個(gè)所述聚烯烴粗產(chǎn)物入口與各個(gè)反應(yīng)器的出口連接件流體相通而連接。
2.權(quán)利要求1所述的用于烯烴聚合的裝置，包括兩個(gè)所述反應(yīng)器。
3.權(quán)利要求1所述的用于烯烴聚合的裝置，包括至少三個(gè)所述反應(yīng)器。
4.權(quán)利要求1所述的用于烯烴聚合的裝置，包括與各個(gè)反應(yīng)區(qū)流體相通的相應(yīng)催化劑組合物入口，每個(gè)所述催化劑組合物入口被適配和排列以將催化劑組合物導(dǎo)入所述區(qū)中的循環(huán)的烯烴聚合反應(yīng)混合物中；和與各個(gè)所述反應(yīng)區(qū)流體相通的相應(yīng)催化劑改性劑入口，每個(gè)所述催化劑改性劑入口被適配和排列以將催化劑改性劑導(dǎo)入所述循環(huán)的烯烴聚合反應(yīng)混合物中，其導(dǎo)入流率與導(dǎo)入催化劑組合物的流率相獨(dú)立。
5.權(quán)利要求4所述的用于烯烴聚合的裝置，其中每個(gè)所述催化劑改性劑入口與其相應(yīng)的催化劑組合物入口隔開(kāi)。
6.權(quán)利要求1或4所述的用于烯烴聚合的裝置，包括聚烯烴粗產(chǎn)物催化劑除去和洗滌體系，該體系包括多個(gè)沉降器容器、相關(guān)的管路和催化劑猝滅劑的入口，所述聚烯烴粗產(chǎn)物催化劑除去和洗滌體系被適配和排列，以從所述聚烯烴粗產(chǎn)物出口接收聚烯烴粗產(chǎn)物并從中除去殘余催化劑。
7.權(quán)利要求6所述的用于烯烴聚合的裝置，其中所述聚烯烴粗產(chǎn)物催化劑除去和洗滌體系包括限定內(nèi)沉降室的上游沉降器容器，所述上游沉降器容器被適配和排列以接收聚烯烴粗產(chǎn)物和水性洗滌介質(zhì)的混合物，并使所述產(chǎn)物和所述介質(zhì)在重力作用下在其內(nèi)分離；含催化劑的烯烴聚合粗產(chǎn)物入口管線(xiàn)，該管線(xiàn)連接到所述聚烯烴粗產(chǎn)物出口并以與所述上游沉降器容器的室流體相通的方式排列；催化劑猝滅劑入口導(dǎo)管，其與所述上游沉降器容器的室流體相通；第一補(bǔ)給水入口通路，其與所述上游沉降器容器的室流體相通；下游沉降器體系，其包括至少一個(gè)限定內(nèi)沉降室的下游沉降器容器，所述下游沉降器容器被適配和排列以接收部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物和水性洗滌介質(zhì)的混合物，并使所述產(chǎn)物和所述介質(zhì)在重力作用下在其內(nèi)分離；架空的、部分洗滌的聚烯烴產(chǎn)物管線(xiàn)，其使所述上游沉降器容器的室與所述下游沉降器體系相通；洗滌的烯烴聚合粗產(chǎn)物出口管線(xiàn)，其與所述下游沉降器體系流體相通；第二補(bǔ)給水入口通路，其與所述下游沉降器體系流體相通；第一排水管線(xiàn)，其使所述上游沉降器容器的室與入口連接件相通到廢水接收體系；和第二排水管線(xiàn)，其使所述下游沉降器體系與所述入口連接件相通。
8.權(quán)利要求1所述的用于烯烴聚合的裝置，其中所述反應(yīng)器各自包括管殼式換熱器，構(gòu)造并布置所述管殼式換熱器以使所述反應(yīng)區(qū)在其管側(cè)上。
9.用于烯烴聚合的方法，包括提供包括多個(gè)反應(yīng)器的反應(yīng)器體系，所述反應(yīng)器各自限定內(nèi)反應(yīng)區(qū)；在各自反應(yīng)區(qū)中對(duì)烯烴聚合反應(yīng)混合物進(jìn)行放熱烯烴聚合反應(yīng)；供應(yīng)含烯烴的原料并將該原料分成多個(gè)單獨(dú)的原料流；將所述含烯烴的單獨(dú)的原料流之一導(dǎo)入每個(gè)反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)中；在每個(gè)反應(yīng)器中分別循環(huán)反應(yīng)混合物，循環(huán)的流率為與將相應(yīng)的原料流導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)的流率相獨(dú)立；從每個(gè)所述反應(yīng)器中除去聚烯烴粗產(chǎn)物流；和合并所述聚烯烴粗產(chǎn)物流以形成單個(gè)粗產(chǎn)物流。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其中所述體系包括兩個(gè)所述反應(yīng)器，并且所述烯烴聚合反應(yīng)混合物分成兩個(gè)單獨(dú)的流。
11.權(quán)利要求9所述的方法，其中所述體系包括至少三個(gè)所述反應(yīng)器，且所述烯烴聚合反應(yīng)混合物分成至少三個(gè)單獨(dú)的流。
12.用于烯烴聚合的反應(yīng)器裝置，包括限定反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器，并包括烯烴聚合反應(yīng)混合物入口連接件和烯烴聚合反應(yīng)混合物出口連接件，所述連接件與所述區(qū)流體相通，適配和排列所述反應(yīng)器以促進(jìn)在所述區(qū)中在包括催化劑和催化劑改性劑的催化劑組合物存在下，對(duì)所述烯烴聚合反應(yīng)混合物進(jìn)行放熱烯烴聚合反應(yīng)；用于將含烯烴的原料導(dǎo)入所述區(qū)中的反應(yīng)混合物中的入口；包括泵的循環(huán)體系，適配和排列該循環(huán)體系以在所述區(qū)中，循環(huán)所述反應(yīng)混合物，循環(huán)的流率與將含烯烴的原料導(dǎo)入所述區(qū)的流率相獨(dú)立；與所述區(qū)流體相通的催化劑組合物入口，用于將催化劑組合物導(dǎo)入所述區(qū)中的反應(yīng)混合物中；和與所述區(qū)流體相通的至少一個(gè)催化劑改性劑入口，其用于將催化劑改性劑導(dǎo)入所述區(qū)中的反應(yīng)混合物中，其導(dǎo)入流率與將催化劑組合物導(dǎo)入所述區(qū)中的反應(yīng)混合物中的流率相獨(dú)立。
13.權(quán)利要求12所述的用于烯烴聚合的反應(yīng)器裝置，其中所述催化劑組合物入口與所述催化劑改性劑入口隔開(kāi)。
14.權(quán)利要求12所述的用于烯烴聚合的反應(yīng)器裝置，其中所述催化劑組合物入口連接到作為所述循環(huán)體系的一部分的管路上。
15.用于進(jìn)行烯烴聚合反應(yīng)的方法，包括在烯烴聚合反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)中循環(huán)烯烴聚合反應(yīng)混合物；將含烯烴的原料導(dǎo)入所述循環(huán)的烯烴聚合反應(yīng)混合物中，所述烯烴聚合反應(yīng)混合物以與將所述原料導(dǎo)入所述區(qū)的流率獨(dú)立的流率循環(huán)；將包括催化劑和催化劑改性劑的催化劑組合物導(dǎo)入所述反應(yīng)混合物中；在所述催化劑組合物存在下，使所述聚合反應(yīng)混合物在所述區(qū)中處于放熱烯烴聚合反應(yīng)條件下；和將催化劑改性劑導(dǎo)入所述循環(huán)的烯烴聚合反應(yīng)混合物中，其導(dǎo)入流率與將所述催化劑組合物導(dǎo)入所述區(qū)的流率相獨(dú)立。
16.用于制備聚異丁烯的液相聚合方法，所述方法包括提供包括異丁烯的原料；提供包括BF3和絡(luò)合劑的絡(luò)合物的催化劑組合物；將所述原料和所述催化劑組合物導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)中的反應(yīng)混合物中；使所述反應(yīng)混合物、所述原料和所述催化劑組合物均質(zhì)混合，以在所述反應(yīng)區(qū)中提供均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物；將均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物保持在其均質(zhì)混合條件下，同時(shí)將反應(yīng)混合物保持在所述反應(yīng)區(qū)中，由此使其內(nèi)的異丁烯進(jìn)行聚合以形成聚異丁烯；將額外量的所述絡(luò)合劑導(dǎo)入所述均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物中，導(dǎo)入流率與導(dǎo)入所述催化劑組合物的流率相獨(dú)立；和從所述反應(yīng)區(qū)中取出包括聚異丁烯的產(chǎn)物流。
17.權(quán)利要求16所述的方法，所述反應(yīng)區(qū)包括環(huán)管反應(yīng)器，其中以第一體積流率連續(xù)循環(huán)反應(yīng)混合物，并且以合并的第二體積流率連續(xù)導(dǎo)入所述原料和所述催化劑組合物。
18.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述絡(luò)合劑包括甲醇。
19.權(quán)利要求18所述的方法，其中產(chǎn)物是高反應(yīng)性聚異丁烯，且所述催化劑組合物中BF3與甲醇的比不小于約0.59∶1。
20.權(quán)利要求18所述的方法，其中產(chǎn)物是高反應(yīng)性聚異丁烯，且所述催化劑組合物中BF3與甲醇的比為約0.59∶1至約0.62∶1。
21.權(quán)利要求19所述的方法，其中產(chǎn)物是高反應(yīng)性聚異丁烯，且獨(dú)立地導(dǎo)入足夠量的甲醇，以使在反應(yīng)過(guò)程中所述均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物催化劑組合物中BF3與甲醇的比保持在約0.59∶1至約0.60∶1。
22.權(quán)利要求20所述的方法，其中獨(dú)立地導(dǎo)入足夠量的甲醇，以使在反應(yīng)過(guò)程中所述均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物催化劑組合物中BF3與甲醇的比保持在大約0.59∶1至約0.62∶1。
23.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物催化劑組合物保持在至少約0℃的溫度下，同時(shí)所述均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物催化劑組合物在所述反應(yīng)區(qū)中。
24.權(quán)利要求17所述的方法，包括對(duì)將所述原料導(dǎo)入至所述反應(yīng)區(qū)中和從反應(yīng)區(qū)取出所述產(chǎn)物流進(jìn)行控制，以使反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行聚合的異丁烯的停留時(shí)間為不大于約4分鐘。
25.權(quán)利要求23所述的方法，包括對(duì)將所述原料導(dǎo)入至所述反應(yīng)區(qū)中和從反應(yīng)區(qū)取出所述產(chǎn)物流進(jìn)行控制，以使反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行聚合的異丁烯的停留時(shí)間為不大于約4分鐘。
26.權(quán)利要求24或25所述的方法，其中對(duì)將所述原料導(dǎo)入至所述反應(yīng)區(qū)中和從反應(yīng)區(qū)取出所述產(chǎn)物流進(jìn)行控制，以使反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行聚合的異丁烯的停留時(shí)間為不大于約3分鐘。
27.權(quán)利要求24或25所述的方法，其中對(duì)將所述原料導(dǎo)入至所述反應(yīng)區(qū)中和從反應(yīng)區(qū)取出所述產(chǎn)物流進(jìn)行控制，以使反應(yīng)區(qū)中進(jìn)行聚合的異丁烯的停留時(shí)間為不大于約200秒。
28.聚烯烴粗產(chǎn)物催化劑除去和洗滌體系，包括限定內(nèi)沉降室的上游沉降器容器，所述沉降器容器內(nèi)適配和排列以用于接收聚烯烴粗產(chǎn)物和水性洗滌介質(zhì)的混合物，并使所述產(chǎn)物和所述介質(zhì)在重力的作用下在其內(nèi)分離；含催化劑的烯烴聚合粗產(chǎn)物入口管線(xiàn)，其與所述上游沉降器容器的室流體相通；催化劑猝滅劑入口導(dǎo)管，其與所述上游沉降器容器的室流體相通；第一補(bǔ)給水入口通路，其與所述上游沉降器容器的室流體相通；下游沉降器體系，其包括限定內(nèi)沉降室的至少一個(gè)下游沉降器容器，適配和排列該下游沉降器容器用于接收部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物和水性洗滌介質(zhì)的混合物，并使所述產(chǎn)物和所述介質(zhì)在重力的作用下在其內(nèi)分離；架空的部分洗滌的聚烯烴產(chǎn)物管線(xiàn)，其使所述上游沉降器容器的室與所述下游沉降器體系相通；洗滌的烯烴聚合粗產(chǎn)物出口管線(xiàn)，其與所述下游沉降器體系流體相通；第二補(bǔ)給水入口通路，其與所述下游沉降器體系流體相通；第一排水管線(xiàn)，其使所述上游沉降器容器的室與入口連接件相通到廢水接收體系；和第二排水管線(xiàn)，其使所述下游沉降器體系與所述入口連接件相通。
29.權(quán)利要求28所述的聚烯烴粗產(chǎn)物催化劑除去和洗滌體系，其中所述下游沉降器體系包括初級(jí)和次級(jí)下游沉降器容器，每個(gè)下游沉降器容器限定相應(yīng)的內(nèi)沉降室，所述下游沉降器體系被適配和排列以用于接收部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物和水性洗滌介質(zhì)的混合物，并使所述產(chǎn)物和所述介質(zhì)在重力的作用下在其內(nèi)分離，其中所述架空的部分洗滌的聚烯烴產(chǎn)物管線(xiàn)使所述第一沉降器容器的室與所述初級(jí)下游沉降器容器的室相通，其中包括第二架空產(chǎn)物管線(xiàn)，所述第二架空產(chǎn)物管線(xiàn)使所述初級(jí)下游沉降器容器的室與所述次級(jí)下游沉降器容器的室相通，且其中所述第二排水管線(xiàn)使所述初級(jí)下游沉降器容器的室與所述入口連接件相通。
30.權(quán)利要求29所述的聚烯烴粗產(chǎn)物催化劑除去和洗滌體系，其中包括位于所述含催化劑的烯烴聚合粗產(chǎn)物入口管線(xiàn)中的第一離心泵，所述催化劑猝滅劑入口導(dǎo)管和所述第一補(bǔ)給水入口通路在所述泵的吸入管側(cè)上游的一點(diǎn)或多點(diǎn)處連接到所述含催化劑的烯烴聚合粗產(chǎn)物入口管線(xiàn)，和位于所述架空的、部分洗滌的聚烯烴產(chǎn)物管線(xiàn)中的第二離心泵，所述泵可被操作以徹底混合烯烴聚合粗產(chǎn)物和水性洗滌介質(zhì)。
31.處理含殘余催化劑的催化形成的聚烯烴粗產(chǎn)物，以避免在產(chǎn)物中的進(jìn)一步反應(yīng)并從中除去殘余催化劑的方法，所述方法包括均質(zhì)混合含殘余催化劑的聚烯烴粗產(chǎn)物和含催化劑猝滅劑的第一水性介質(zhì)，由此形成第一均質(zhì)混合的兩相的、重力可分離的混合物；將所述第一兩相混合物導(dǎo)入第一沉降區(qū)并使所述第一兩相混合物在所述第一區(qū)中在重力的作用下沉降，以形成上層部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相和含有溶解的催化劑鹽的第一下層水相；從所述第一沉降區(qū)取出所述第一下層水相并循環(huán)其第一部分，并將所述第一部分導(dǎo)入所述第一兩相混合物中，以作為部分所述第一水性介質(zhì)而包括在其中；將所述第一下層水相的第二部分引入排放口，以用于處理或回收；將第一數(shù)量的補(bǔ)給水導(dǎo)入所述第一兩相混合物，以作為部分所述第一水性介質(zhì)而包括在其中；從所述第一沉降區(qū)取出所述部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相和將所述部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相與第二水性介質(zhì)均質(zhì)混合，由此形成第二均質(zhì)混合兩相的、重力可分離的混合物；將所述第二兩相混合物導(dǎo)入第二沉降區(qū)中和使所述第二兩相混合物在所述第二區(qū)中在重力作用下沉降，以形成上層更充分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相和第二下層水相；從所述第二沉降區(qū)取出所述第二下層水相和循環(huán)其第一部分，并將所述第一部分導(dǎo)入所述第二兩相混合物中，以作為部分所述第二水性介質(zhì)而包括在其中；將所述第二下層水相的第二部分引入排放口，以用于處理或回收；從所述第二沉降區(qū)除去所述更充分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相；和將第二單獨(dú)數(shù)量的補(bǔ)給水導(dǎo)入所述第二兩相混合物，以作為部分所述第二水性介質(zhì)而包括在其中。
32.權(quán)利要求31所述的方法，其中所述催化劑包括BF3和所述催化劑猝滅劑包括NH4OH。
33.權(quán)利要求31所述的方法，其中所述均質(zhì)混合操作是使用離心泵進(jìn)行的。
34.權(quán)利要求31所述的方法，其中所述補(bǔ)給水包括脫礦質(zhì)水。
35.權(quán)利要求31所述的方法，其中以相對(duì)于完全殺滅催化劑所需的量過(guò)量的水平，將所述催化劑猝滅劑保持在所述第一水性介質(zhì)中。
36.洗滌聚烯烴粗產(chǎn)物以從中除去殘余催化劑的方法，所述方法包括形成第一均質(zhì)混合的兩相混合物，該混合物包括含有殘余催化劑的烯烴聚合粗產(chǎn)物和含有催化劑猝滅劑的第一水性介質(zhì)；將所述第一兩相混合物導(dǎo)入第一沉降區(qū)和使所述第一兩相混合物在所述區(qū)中在重力的作用下沉降，以形成上層部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相和含有溶解的催化劑鹽的第一下層水相；從所述第一沉降區(qū)除去所述第一下層水相和循環(huán)其第一部分，以作為部分所述第一水性介質(zhì)包括在所述第一兩相混合物中；將所述第一下層水相的第二部分引入排放口用于處理或回收；從所述第一沉降區(qū)除去所述部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相和將所述部分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相與第二水性介質(zhì)均質(zhì)混合，由此形成第二兩相混合物；將所述第二兩相混合物導(dǎo)入第二沉降區(qū)和使所述第二兩相混合物在第二區(qū)中在重力的作用下沉降，以形成上層中間洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相和第二下層水相；從所述第二沉降區(qū)除去所述第二下層水相和循環(huán)其第一部分，以作為部分所述第二水性介質(zhì)包含在所述第二兩相混合物中；將所述第二下層水相的第二部分引入排放口，以用于處理或回收；從所述第二沉降區(qū)除去所述中間洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相和將所述中間洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相與第三水性介質(zhì)混合，由此形成第三兩相混合物；將所述第三兩相混合物導(dǎo)入第三沉降區(qū)中和使所述第三兩相混合物在第三沉降區(qū)中在重力的作用下沉降，以形成上層更充分洗滌的聚烯烴粗產(chǎn)物相和第三下層水相；從所述第三沉降區(qū)中除去所述第三下層水相和循環(huán)其第一部分，以作為部分所述第三水性介質(zhì)包含在所述第三兩相混合物中；循環(huán)所述第三下層水相的第二部分，以作為部分所述第二水性介質(zhì)包含在所述第二均質(zhì)混合的兩相混合物中；將第一數(shù)量的補(bǔ)給水導(dǎo)入所述第一均質(zhì)混合的兩相混合物中，以作為部分所述第一水性介質(zhì)包含在其中；和將第二單獨(dú)數(shù)量的補(bǔ)給水導(dǎo)入所述第三均質(zhì)混合的兩相混合物中，以作為部分所述第三水性介質(zhì)包含在其中。
37.權(quán)利要求18所述的方法，其中產(chǎn)物是中等范圍亞乙烯基含量的聚異丁烯，且所述催化劑組合物中BF3與甲醇的比為約1∶1。
38.權(quán)利要求19所述的方法，其中產(chǎn)物是中等范圍亞乙烯基含量的聚異丁烯，且獨(dú)立地導(dǎo)入足夠量的甲醇，使反應(yīng)過(guò)程中所述均質(zhì)混合的反應(yīng)混合物催化劑組合物中BF3與甲醇的比保持在大約1∶1。
全文摘要
用于烯烴聚合的裝置(202)，包括多個(gè)管殼式烯烴聚合反應(yīng)器(202a、202b)，每個(gè)反應(yīng)器具有烯烴聚合反應(yīng)混合物入口連接件和聚烯烴粗產(chǎn)物出口連接件(55a，55b)。各個(gè)反應(yīng)器(202a，202b)配備有包括泵(25a，25b)的循環(huán)系統(tǒng)，適配和排列該循環(huán)系統(tǒng)意通過(guò)反應(yīng)器(202a，202b)的管側(cè)，與將烯烴聚合反應(yīng)混合物導(dǎo)入反應(yīng)器(202a，202b)獨(dú)立地循環(huán)反應(yīng)混合物。裝置(202)還包括入口反應(yīng)混合物分配組件(215，15a，15b)和出口聚合反應(yīng)混合物收集組件(255，55a，55b)，連接到反應(yīng)器(202a，202b)用于并行操作。裝置(202)還包括用于各個(gè)反應(yīng)器(202a，202b)的催化劑組合物和催化劑改性劑入口(16a，16b，30a，30b)，排列該入口使得可以以與導(dǎo)入催化劑到各個(gè)反應(yīng)器(202a，202b)獨(dú)立的流率導(dǎo)入催化劑改性劑。裝置(202)還結(jié)合了聚烯烴粗產(chǎn)物催化劑移除和洗滌體系，包括多個(gè)沉降器容器(302，306，308)，相關(guān)的管路和用于催化劑猝滅劑的入口(318)。操作該聚烯烴粗產(chǎn)物催化劑移除和洗滌烯烴，以從聚烯烴粗產(chǎn)物出口(255)接收聚烯烴粗產(chǎn)物，并從中除去殘余催化劑。
文檔編號(hào)C08F10/00GK1705563SQ200480001372
公開(kāi)日2005年12月7日 申請(qǐng)日期2004年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者小愛(ài)德華·C·巴克斯特, 丹尼爾·赫恩唐, 詹姆斯·G·威克蘭, 老拉塞爾·E·里德, 吉爾伯特·瓦爾德斯 申請(qǐng)人:得克薩斯石油化學(xué)產(chǎn)品公司