干燥聚合物的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】干燥聚合物的方法和設(shè)備。通過惰性氣體的方式干燥聚合物顆粒的設(shè)備包括：第一干燥室，其置于第一分布板之上，具有環(huán)形形狀，其中通過惰性氣體的第一物流保持聚合物在流化狀態(tài)下；第二干燥室，其包含在所述第一干燥室之內(nèi)運(yùn)行且在所述第一分布板下面向下伸出的管狀體。
【專利說明】干燥聚合物的方法和設(shè)備
[0001]本申請是分案申請，其母案是申請日為2007年12月12日、申請?zhí)枮?00780048753.8、發(fā)明名稱為“干燥聚合物的方法和設(shè)備”的申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及用于干燥聚合物顆粒的方法和設(shè)備，具有高效率和低停留時間。
[0003]特別地，本發(fā)明涉及用于在烯烴聚合用聚合裝置的后處理部分中干燥聚合物顆粒的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]Ziegler-Natta型且、最近茂金屬型的高活性和高選擇性催化劑的使用導(dǎo)致在工業(yè)規(guī)模的工藝上的廣泛使用，其中在固體催化劑的存在下在液相或氣相中進(jìn)行聚合。Ziegler-Natta催化劑包含基于過渡金屬化合物如四氯化鈦的固體催化組分，和作為催化劑活化劑的有機(jī)金屬化合物如烷基鋁化合物。
[0005]聚合不同烯烴的一些反應(yīng)可以通過Ziegler-Natta催化劑進(jìn)行催化，由此制得均聚物、共聚物或三元共聚物。所獲的聚合物含有催化劑組分的殘余物、一定量的未反應(yīng)的單體和其它揮發(fā)性化合物。
[0006]另外，在氣相中進(jìn)行烯烴聚合時，惰性氣體如丙烷、異丁烷、異戊烷或其它飽和脂肪烴的存在，其主要作用是有助于在反應(yīng)器內(nèi)驅(qū)散聚合反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量。甚至這些低揮發(fā)性的烷烴可以保持包裹和溶解于聚烯烴顆粒之中。
[0007]出于安全、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)原因，存在對于從制得的聚烯烴中除去未反應(yīng)的(共聚)單體、有機(jī)化合物和較低揮發(fā)性的烷烴`的需求。所有這些化合物構(gòu)成對環(huán)境的負(fù)荷，其中一些能夠在大氣氧的存在下形成爆炸性混合物。未反應(yīng)的單體還存在聚合反應(yīng)器之外不可控的殘余聚合反應(yīng)延長的風(fēng)險。另外，從聚合物中除去未反應(yīng)的單體容許它們的回收并循環(huán)到聚合反應(yīng)器中，由此節(jié)省了原材料的消耗。
[0008]對于獲得高品質(zhì)聚合物顆粒以進(jìn)行擠出和造粒，以及由于聚合物之中這些化合物的存在要求下游工藝更高的安全預(yù)防，也必須從聚合物中除去上述揮發(fā)性化合物。一些催化劑組分可以與空氣、水和添加劑反應(yīng)，以及劇烈反應(yīng)，形成有害化合物，且可能影響所獲聚合物產(chǎn)品的氣味和顏色。
[0009]已知一些方法用于利用氮?dú)夂?或蒸汽處理聚合物以從反應(yīng)器排出的聚合物顆粒中除去未反應(yīng)的單體和其它揮發(fā)性化合物。
[0010]例如，US4, 731，438教導(dǎo)了通過使用N2和水的物流處理聚合物的方法，其中洗提劑基本上是N2，同時水也具有鈍化催化劑殘留物的作用。在立式容器的頂部引入聚合物，由此形成在柱塞流情形下通過容器下降的聚合物床。將含有水的氮?dú)饬鬟M(jìn)料到立式容器的底部。通過嚴(yán)格控制容器內(nèi)部的操作條件和濕度，能夠在聚合物床內(nèi)建立和保持濕度鋒面:該濕度鋒面之下載氣中的水濃度近似等于其入口值，同時在其之上，載氣實(shí)際上無水。這種方法的缺點(diǎn)是，通過氮?dú)獾姆绞狡嵛捶磻?yīng)的單體的動力學(xué)極低，使得處理要求聚合物在容器內(nèi)的長停留時間，且由此，應(yīng)使用非常龐大的容器。
[0011]US4, 314，053和EP0341540也公開了在其中用富含蒸汽的N2流處理聚合物的方法，用量使得汽提劑基本上是氮?dú)?。除了低的氣體動力學(xué)和跟著發(fā)生的高停留時間之外，上述方法的局限和缺陷產(chǎn)生于將低分子量單體與氮?dú)夥蛛x時的困難，使得在聚合裝置的單體回收部分中需要復(fù)雜、龐大且昂貴的設(shè)備。由此，未反應(yīng)單體的回收和循環(huán)到聚合反應(yīng)器，變得昂貴且復(fù)雜。另外，在高沸點(diǎn)未反應(yīng)單體(如1-丁烯、1-己烯、亞乙基-降冰片烯)的情形下，動力學(xué)甚至更低，且由此前述問題惡化。另一缺陷產(chǎn)生于如下事實(shí):延長的處理時間使上述方法并不適用于粘性聚合物的后處理，即存在團(tuán)聚的高趨勢，其將導(dǎo)致容器內(nèi)聚合物塊的形成。
[0012]EP0808850和EP1348721公開了用于降低通過茂金屬的方式催化的聚合反應(yīng)獲得的烯烴聚合物中氣味發(fā)生的方法。依據(jù)這些專利的教導(dǎo)，具有環(huán)戊二烯基骨架的配體是氣味發(fā)生的來源。通過包括使聚烯烴與配體分解劑如水或純接觸以使聚烯烴中含有的殘留配體分解的步驟、和隨后通過在惰性氣體、優(yōu)選氮?dú)獾奈锪髦屑訜崴鼍巯N除去分解的配體的步驟的方法，可以有效地除去所述配體。
[0013]US4, 332，933描述了用于處理聚合物粉末以降低其催化劑殘留物和揮發(fā)性化合物含量的方法。這種方法包括，使溫度在105~140°C的過熱蒸氣流在聚合物粉末之上流動，并保持聚合物在所述溫度下，由此防止任意蒸汽冷凝。將過熱蒸氣流在含有流化狀態(tài)下的聚合物顆粒的容器的底部連續(xù)引入。通過浸入流化聚合物床內(nèi)的適宜熱交換器將升高聚合物溫度到105~140°C的溫度所需的熱量提供給該系統(tǒng)。另外，通過外套加熱容器壁以防止蒸汽冷凝。避免蒸汽冷凝所需的高溫度以及在聚合物床內(nèi)突出的熱交換器的存在，使得這種處理完全不適合應(yīng)用于粘性聚合物的后處理，其容易粘著于內(nèi)部熱交換器和反應(yīng)器壁。
[0014]所有上述現(xiàn)有技術(shù)方法包括在用于聚烯烴后處理的過程中一定程度地使用蒸汽/水，但是這些方法并未教導(dǎo)干燥步驟，其中使聚合物顆粒在它們用于下游裝置之前有效地且快速地進(jìn)行干燥。采用包含蒸汽和/或水的流處理聚合物顆粒時，存在使?jié)窬酆衔镞M(jìn)行干燥步驟以從聚合物中徹底除去水的需要。另外，濕聚合物顆?？梢栽跀D出裝置中產(chǎn)生嚴(yán)重缺陷:高擠出溫度將不可避免地導(dǎo)致夾帶的水的蒸發(fā)，在熔融聚合物物質(zhì)流過擠出機(jī)時缺乏均勻性和流動性。
[0015] 申請人:現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了能夠干燥聚合物顆粒的方法和設(shè)備，其具有改進(jìn)的效率，聚合物在干燥設(shè)備內(nèi)的停留時間相當(dāng)?shù)汀?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]由此，本發(fā)明的第一目的是，用于通過惰性氣體的方式干燥聚合物顆粒的設(shè)備，其包括:
[0017]-第一分布板，在此進(jìn)料所述惰性氣體的第一物流；
[0018]-第一干燥室，其置于所述第一分布板之上， 具有環(huán)形形狀，其中通過所述惰性氣體的第一物流保持聚合物在流化狀態(tài)下；
[0019]-第二干燥室，其包含在所述第一干燥室之內(nèi)運(yùn)行且在所述第一分布板下面向下伸出的管狀體；
[0020]-第二分布板，置于所述第二干燥室的底部上，在此進(jìn)料所述惰性氣體的第二物流。
[0021]本發(fā)明干燥設(shè)備的特定設(shè)計顯著提高了從聚合物顆粒中除去水的總效率，由此即使聚合物的停留時間很短也能獲得干燥的聚合物。
[0022]熱惰性氣體流保持聚合物顆粒在第一干燥室內(nèi)處于流化狀態(tài)下，同時聚合物以柱塞流情形沿著第二干燥室下降。兩個截然不同的干燥室的存在和在所述兩個干燥室內(nèi)保持的不同流動情形，容許顯著降低完成除水所需的總停留時間，由此降低了干燥器的總尺寸。第一干燥室的尺寸大于第二干燥室:在所述第一干燥室中建立聚合物流化狀態(tài)，在短的平均停留時間內(nèi)進(jìn)行從聚合物中除水，這是通過待干燥的顆粒的流化方式操作的干燥器的典型特征。但是，這種類型干燥器的嚴(yán)重缺陷是，聚合物顆粒在流化聚合物床內(nèi)無規(guī)地運(yùn)動，使得與干燥氣體的各個接觸時間在顆粒之間差別很大:由此，一小部分的顆?？梢栽谠O(shè)備中它們?nèi)肟谥罅⒓措x開干燥器，由此干燥效率低。因此，流化狀態(tài)下操作的干燥器的效率并非最佳。 [0023]本發(fā)明的設(shè)備通過在第一干燥室下游提供第二干燥室解決了上述技術(shù)問題，在第二干燥室中聚合物并非處于流化狀態(tài)下，但是通過重力強(qiáng)制其以“柱塞流”下降，接觸干燥惰性氣體的第二物流?！爸鳌睜顟B(tài)確保了對于所有聚合物顆粒而言與干燥氣體的接觸時間實(shí)質(zhì)上相等，使得對于所有顆粒(甚至是在第一干燥室內(nèi)未充分干燥的那些)可以實(shí)質(zhì)上完成除水。
[0024]鑒于上述解釋，本發(fā)明的干燥設(shè)備容許以改進(jìn)的效率和在短的停留時間內(nèi)進(jìn)行聚合物顆粒的干燥。
[0025]由此，本發(fā)明的第二目的是用于通過惰性氣體的方式干燥聚合物的方法，其包括:
[0026]-在具有環(huán)形形狀的第一干燥室內(nèi)干燥聚合物顆粒，其中通過所述惰性氣體的第一物流保持聚合物顆粒在流化狀態(tài)下；
[0027]-在包括管狀體的第二干燥室內(nèi)進(jìn)一步干燥聚合物顆粒，其中聚合物顆粒以柱塞流下降，與所述惰性氣體的第二物流接觸。
[0028]依據(jù)本發(fā)明的干燥方法，在流化狀態(tài)下操作的第一干燥室內(nèi)除去注入聚合物內(nèi)的大部分水。特別地，在第一干燥室中除去全部水的約0.8~約0.95重量分?jǐn)?shù)。在以“柱塞流”操作的第二干燥室內(nèi)從聚合物中除去剩余部分的水。
[0029]在第一室內(nèi)建立的流化狀態(tài)容許以極短的停留時間從聚合物中除去大部分水:在環(huán)形室內(nèi)的平均停留時間通常范圍為I~6分鐘、優(yōu)選2~5分鐘。
[0030]另一方面，將形成第二干燥室的管狀體設(shè)計成具有減小的體積，使得，即使建立“柱塞流狀態(tài)”，聚合物的停留時間也同樣低:第二干燥室內(nèi)的平均停留時間范圍為2~15分鐘、優(yōu)選5~10分鐘。
[0031]由此，聚合物在本發(fā)明的干燥設(shè)備內(nèi)的總停留時間為約3~約20分鐘、優(yōu)選為5~15分鐘。另外，由于特定的聚合物流動狀態(tài)，能夠避免竄槽，確保了從聚合物中徹底除水。
[0032]本發(fā)明方法和設(shè)備的典型工業(yè)應(yīng)用是，干燥來自聚合裝置的后處理部分、特別是來自聚合物蒸汽處理過程的聚合物顆粒，依此使制得的聚烯烴與蒸氣流對流接觸，為了除去聚合物顆粒中溶解的未反應(yīng)單體。通常，來自蒸汽處理的聚合物的溫度范圍為85~110°C。一旦引入干燥設(shè)備時，通過熱干燥氣體流使圍繞在聚合物顆粒周圍的水層蒸發(fā):干燥過程期間使聚合物由此冷卻，因?yàn)樗舭l(fā)從聚合物顆粒中吸收熱量。由此，在干燥過程結(jié)束時，聚合物具有比干燥器入口處更低的溫度。
[0033]本發(fā)明方法中使用的干燥惰性氣體物流的溫度為約85~115°C，考慮處理的特定聚合物來選擇所述溫度，由此避免了聚合物的任意軟化，和隨后在干燥器內(nèi)的阻塞。優(yōu)選地，氮?dú)庥米鞲稍锒栊詺怏w。
[0034]進(jìn)料到環(huán)形室的干燥惰性氣體的數(shù)量通常是干燥設(shè)備的全部惰性氣體進(jìn)料的70~95體積％。
[0035]富含蒸汽的氮?dú)馕锪髯鳛楦碑a(chǎn)物從本發(fā)明的干燥設(shè)備中排出。將所述不純的氮?dú)膺M(jìn)行壓縮和連續(xù)冷卻以使水冷凝，且在液體分離器中分離掉冷凝物之后，將純化的氮?dú)庠谶m宜溫度下的熱交換器中加熱并再次在干燥器底部再引入，由此形成熱氮?dú)忾]合環(huán)路。由此，從氮?dú)庵谐乃姆蛛x是技術(shù)上簡單的且無需昂貴的分離步驟。
[0036]來自本發(fā)明干燥方法的聚合物顆粒含有可忽略量的水，且由此可以不存在任何風(fēng)險地傳送到后續(xù)下游步驟，如擠出和造粒。
[0037]本發(fā)明包括以下實(shí)施方案:
[0038]1、一種用于通過惰性氣體的方式干燥聚合物顆粒的設(shè)備，其包括:
[0039]-第一分布板，在此進(jìn)料所述惰性氣體的第一物流；
[0040]-第一干燥室，其置于所述第一分布板之上，具有環(huán)形形狀，其中通過所述惰性氣體的第一物流保持聚合物在流化狀態(tài)下；
`[0041]-第二干燥室，其包含在所述第一干燥室之內(nèi)運(yùn)行且在所述第一分布板下面向下伸出的管狀體；
[0042]-第二分布板，置于所述第二干燥室的底部上，在此進(jìn)料所述惰性氣體的第二物流。
[0043]2、實(shí)施方案I的設(shè)備，其進(jìn)一步包括置于所述第一干燥室之上的減速區(qū)。
[0044]3、實(shí)施方案I的設(shè)備，其中將所述第一分布板的孔定向，由此使氮?dú)饬髟谒龅谝桓稍锸抑斜P旋上升。
[0045]4、實(shí)施方案I的設(shè)備，其中所述第二干燥室與所述第一干燥室是同軸的。
[0046]5、實(shí)施方案I的設(shè)備，其中所述第二分布板相對于水平方向的傾斜角α2大于干燥聚合物的余角Φ。
[0047]6、實(shí)施方案I的設(shè)備，其中在所述管狀體的上端提供開槽。
[0048]7、一種用于通過惰性氣體的方式干燥聚合物的方法，其包括:
[0049]-在具有環(huán)形形狀的第一干燥室內(nèi)干燥聚合物顆粒，其中通過所述惰性氣體的第一物流保持聚合物顆粒在流化狀態(tài)下；
[0050]-在包括管狀體的第二干燥室內(nèi)進(jìn)一步干燥聚合物顆粒，其中聚合物顆粒以柱塞流下降，與所述惰性氣體的第二物流接觸。
[0051]8、實(shí)施方案7的方法，其中在所述第一干燥室中除去所述聚合物中存在的全部水的0.8~0.95重量分?jǐn)?shù)。
[0052]9、實(shí)施方案7的方法，其中聚合物在所述第一干燥室內(nèi)的平均停留時間范圍為I~6分鐘。[0053]10、實(shí)施方案7的方法，其中聚合物在所述第二干燥室內(nèi)的平均停留時間范圍為2~15分鐘。
[0054]11、實(shí)施方案7的方法，其中待干燥的聚合物來自于聚合物蒸汽處理過程。
[0055]12、實(shí)施方案7的方法，其中所述惰性氣體是溫度范圍為85~115°C的干燥氮?dú)狻?br> [0056]13、實(shí)施方案7的方法，其中進(jìn)料到所述第一干燥室的所述惰性氣體的第一物流是所述惰性氣體的全部進(jìn)料的70~95wt%。
[0057]14、實(shí)施方案7的方法，其中所述惰性氣體的第一物流向上流動，氣旋運(yùn)動盤旋上升到所述第一環(huán)形室內(nèi)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0058]參照附圖將更好地理解和實(shí)施本發(fā)明，其中通過非限定性實(shí)施例的方式顯示了本發(fā)明的實(shí)施方式，其中:
[0059]圖1是用于后處理從聚合反應(yīng)器中排出的聚合物顆粒的工藝的示意性局部視圖，其中在聚烯烴的蒸汽處理之后，采用本發(fā)明的干燥方法和設(shè)備；
[0060]圖2是依據(jù)本發(fā)明的干燥設(shè)備的示意性正視圖；
[0061]圖3是本發(fā)明的干燥設(shè)備內(nèi)部的透視圖。
[0062]示例地，圖1中參照用于制備聚烯烴(如丙烯均聚物或共聚物)的裝置。這種裝置中，可以但單個或多個步驟中進(jìn)行聚合反應(yīng),或者采用任意已知方法,例如如EP517183中所述。
[0063]參照圖1，顯示了用于制備聚合物裝置的后處理區(qū)中的后處理設(shè)備100，該后處理設(shè)備包括閃蒸室1、在其中用飽和蒸汽處理聚合物的第一容器4、在其中用干燥氮?dú)飧稍锞酆衔锏牡诙萜?。
[0064]從在氣相中、或者替換地在液相中進(jìn)行的聚合工藝中排出含有聚合物顆粒的產(chǎn)物B0
[0065]產(chǎn)物B包含聚合物顆粒以及未反應(yīng)單體和催化劑殘留物(必須采用本發(fā)明的后處理方法從聚合物將其除去)。聚合物顆粒優(yōu)選地具有球形，其尺寸為約0.3~4mm、高粗糙度、且由此具有高比表面積。
[0066]如果在閃蒸室I中處理結(jié)晶聚合物，可以達(dá)到約100~110°C的溫度，另一方面如果處理非常粘的聚合物，溫度可以保持在約60~90°C。任意情形下，保持閃蒸室I內(nèi)溫度在避免聚合物粉末軟化的數(shù)值下。由于上述操作條件，產(chǎn)物B中存在的一部分氣相、主要是未反應(yīng)單體，從固體混合物中揮發(fā)。
[0067]與產(chǎn)物B分離的氣體通過氣體管線2從室I上部區(qū)域離開閃蒸室1，并通過循環(huán)管線R在壓縮之后循環(huán)到聚合反應(yīng)器，但是聚合物P通過進(jìn)料管線3離開閃蒸器I底部并在汽蒸器4頂部進(jìn)料以進(jìn)行本發(fā)明的蒸汽處理步驟(1)。在汽蒸器4底部通過蒸汽管線5進(jìn)料飽和蒸汽V。
[0068]從聚合物P中釋放的揮發(fā)性氣態(tài)化合物G，通過管線6從汽蒸器4頭部抽出。純化的聚合物P’從汽蒸器4底部排出。
[0069]氣態(tài)化合物G含有蒸汽、未反應(yīng)單體、和來自催化劑體系的高沸點(diǎn)催化劑組分。將氣體組分與蒸汽分離是簡單的且有效的:其可以依據(jù)已知方法進(jìn)行，且無需龐大或復(fù)雜的設(shè)備。這種分離，一方面容許未反應(yīng)單體的回收和循環(huán)到聚合反應(yīng)器，且另一方面獲得水。
[0070]首先將物流G進(jìn)料到旋風(fēng)分離器101用于從中分離氣態(tài)物流G夾帶的細(xì)小聚合物顆粒。將所述細(xì)小顆粒再引入汽蒸器4，同時將氣態(tài)化合物進(jìn)料到冷凝器102，其中將氣態(tài)化合物冷卻以導(dǎo)致蒸汽和更重?zé)N的冷凝，由此獲得氣態(tài)餾分G’和冷凝餾分C。
[0071]將氣態(tài)餾分G’進(jìn)料到壓縮機(jī)103并隨后進(jìn)料到干燥器104，且然后與來自閃蒸室I的氣體管線2混合，且由此通過循環(huán)管線R循環(huán)回到聚合反應(yīng)器。
[0072]將冷凝餾分C進(jìn)料到重力分離器105，其中將高分子量烴106與氣相Wl分離。氣相Wl可以在從存在的殘留烴之中純化之后在儲水池中排出。
[0073]從汽蒸器4底部排出的聚合物P’通過管線7進(jìn)料到干燥器8的頭部8a，同時將干燥惰性氣體(優(yōu)選干燥氮?dú)?流通過管線NI和N2進(jìn)料到干燥器8的底部。惰性干燥氣體容許從聚合物中除去先前在汽蒸器4中聚合物顆粒上冷凝的蒸汽。干燥的聚合物P”通過管線10從干燥器10底部排出。從干燥器8的上部區(qū)域獲得氣態(tài)物流9’，所述氣態(tài)物流主要含有氮?dú)?、以及蒸汽?br> [0074]隨后將氣態(tài)物流9’進(jìn)料到另一旋風(fēng)分離器107，其中將細(xì)小顆粒與氣體分離:將所述細(xì)小顆粒循環(huán)到干燥器8的頂部，同時將氣相109進(jìn)料到另一冷凝器108，其中將蒸汽冷凝并作為水W2與氮?dú)夥蛛x。所獲的水W2物流可以在儲水池中排出，同時通過管線G”將氮?dú)馑偷綁嚎s機(jī)110，通過熱交換器111的方式加熱，并隨后通過管線NI和N2在干燥器8底部循環(huán)。
[0075]從干燥器8中排出的聚合物 P”不含水、揮發(fā)性化合物和催化劑殘留物，具有高純度，且可以在隨后加工操作中進(jìn)行處理。聚合物P”幾乎是處于進(jìn)料到后處理工藝的產(chǎn)物B的相同溫度下，且可以無需進(jìn)行任意其它處理就用于下游工藝。
[0076]圖2顯示了本發(fā)明干燥設(shè)備的示意性正視圖。干燥器8提供有頭部8a、具有實(shí)質(zhì)上環(huán)形形狀的第一干燥室83、插入頭部8a與第一干燥室83之間的減速區(qū)84、和直徑D5低于第一干燥室83的直徑D4的管狀體85。
[0077]通過進(jìn)料到干燥器8底部的干燥氮?dú)獾南蛏狭鲃?，保持聚合物在第一干燥?3內(nèi)處于流化狀態(tài)下。將減速區(qū)84成形，使得從第一干燥室83轉(zhuǎn)向頭部8a:這樣容許降低流化氣體的速率，由此使可能通過出口 9”由氣體夾帶的細(xì)小顆粒的份數(shù)最小化。
[0078]將富含圖1的汽蒸器4中冷凝蒸汽的聚合物顆粒P’，通過長進(jìn)料導(dǎo)管87的方式進(jìn)料到干燥器8，該導(dǎo)管87在干燥器8的減速區(qū)84內(nèi)突出。特別地將進(jìn)料導(dǎo)管87延長，為了直接在第一干燥室83的中間區(qū)域傳送聚合物顆粒，由此使由通過氣體出口 9’離開的氣體的向上流動最終夾帶的固體顆粒的數(shù)量最小化。
[0079]在布置于第一干燥室83底部的入口 88將作為干燥氣體的氮?dú)獾牡谝晃锪鱊I進(jìn)料到干燥器8。通過具有環(huán)形形狀的第一分布板89將所述氮?dú)獾牡谝晃锪鱊I在室83內(nèi)分布。
[0080]在布置于管狀體85底部的入口 98進(jìn)料干燥氮?dú)獾牡诙锪鱊2，并通過第二分布板91使其在管狀體85內(nèi)分布。
[0081]分布板91相對于水平方向X的傾斜角α 2大于干燥聚合物的余角Φ:這樣容許聚合物P’由于重力而下降且防止在管狀體85底部的阻塞。第一分布板89和第二分布板91二者上提供有多個用于在干燥器8內(nèi)分別分布干燥氮?dú)獾牡谝晃锪鱊I和第二物流Ν2的分布孔。
[0082]如圖3(其是干燥器8內(nèi)部的透視圖)中清楚地所示，管狀體85具有實(shí)質(zhì)上圓柱體形狀且與第一干燥室83是同軸的。
[0083]在干燥器8內(nèi)布置管狀體，容許識別兩個截然不同的干燥室:第一干燥室由環(huán)形室83表不且第二干燥室布置在管狀體85內(nèi)。管狀體85的上部在第一分布板89之上延伸，同時管狀體85的下部在第一分布板89下面向下突出。
[0084]將第二干燥室布置在第一干燥室下游，即聚合物顆粒首先在環(huán)形室83內(nèi)流動并接著沿管狀體85流動。在第一干燥室83內(nèi)將聚合物干燥，同時通過來自第一分布板89的干燥氮?dú)獾南蛏狭鲃邮蛊涮幱诹骰癄顟B(tài)。在第二干燥室85內(nèi)，即在管狀體85內(nèi)，聚合物顆粒實(shí)質(zhì)上以柱塞流狀態(tài)向下流動，遇到通過圖2中入口 98進(jìn)料的干燥氮?dú)獾牡诙锪鳌?br> [0085]進(jìn)入干燥器8的聚合物填充環(huán)形室83到一定水平，保持幾乎恒定，形成通過氮?dú)?其均勻地擴(kuò)散到聚合物床C’內(nèi))流動流化的聚合物流化床C’，由此接觸幾乎每個聚合物顆粒并保持聚合物在環(huán)形室83內(nèi)處于流化狀態(tài)。
[0086]由于第一分布板89中孔的特定定向和分布,氮?dú)饬饕詺庑\(yùn)動向上流動，如圖3中箭頭F6所示，由此盤旋上升到環(huán)形室83內(nèi)。在管狀體85的上端提供開槽86。由于聚合物顆粒經(jīng)受的湍流、無規(guī)的運(yùn)動，其中一些進(jìn)入開槽86，由此通過環(huán)形室83進(jìn)入管狀體85。在管狀體85內(nèi)聚合物不再經(jīng)受流化狀態(tài)，使得其以柱塞流向下降落。
[0087]管狀體85還提供有正好置于第一分布板89之上的開孔853，且具有在緊急停車時清空環(huán)形室83的作用。
[0088]環(huán)形室83內(nèi)的流化狀態(tài)容許在聚合物顆粒上冷凝的大部分水除去，同時管狀體5內(nèi)的柱塞流狀態(tài)容許以高效率完成聚合物干燥。這點(diǎn)意味著，在短的停留時間之后，可以從干燥器8的出口 10排出干燥聚合`物P”。
[0089]如下實(shí)施例將進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但并非限定其范圍。
實(shí)施例
[0090]實(shí)施例1
[0091]聚合備件
[0092]通過在環(huán)管反應(yīng)器中液體單體的淤漿聚合的方式制備聚丙烯。
[0093]使用Ziegler-Natta催化劑作為聚合催化劑,其包含:
[0094]-鈦固體催化劑組分，其采用W000/ 63261實(shí)施例10中所述的工序制備，據(jù)此使用2，3- 二異丙基琥珀酸二乙酯作為內(nèi)電子給體化合物；
[0095]-三乙基鋁(TEAL)，作為助催化劑；
[0096]-二環(huán)戊基二甲氧基硅烷，作為外電子給體。
[0097]在環(huán)管反應(yīng)器中使用H2作為分子量調(diào)節(jié)劑來聚合丙烯。該反應(yīng)器中不進(jìn)料共聚單體。將補(bǔ)充丙烯和氫連續(xù)進(jìn)料到環(huán)管反應(yīng)器。在70°C的溫度和34巴(絕對值)的壓力下進(jìn)行丙烯的聚合。
[0098]使從環(huán)管反應(yīng)器中連續(xù)排出的聚丙烯淤漿強(qiáng)制在夾套管內(nèi)流動，其中將其加熱達(dá)到85°C的溫度，同時伴隨著液相的蒸發(fā)。接著將獲得的聚丙烯和蒸發(fā)單體的物流引入閃蒸罐(圖1中參照符號I)，在此將蒸發(fā)單體與聚合物顆粒分離。[0099]蒸汽處理步驟
[0100]從閃蒸罐I底部連續(xù)排出30000kg/h的聚丙烯，并使其在汽蒸器(圖1中參照符號4)進(jìn)行蒸汽處理。
[0101]汽蒸器4入口處聚合物顆粒的溫度為約70°C。以等于1800kg / h的總流速(對應(yīng)于60kg蒸汽/ 1000kg待處理的聚烯烴)主要在汽蒸器4底部進(jìn)料飽和蒸汽。
[0102] 聚合物顆粒通過重力沿汽蒸器降落，由此以對流方式接觸飽和蒸汽的向上流動。操作條件使得在汽蒸器內(nèi)保持溫度為105°C和壓力為1.2巴(絕對值)。聚合物在汽蒸器內(nèi)的平均停留時間為20分鐘。在上述操作條件下，使約1000kg / h的蒸汽進(jìn)行冷凝，由此在聚烯烴顆粒周圍產(chǎn)生水層。剩余量的飽和蒸汽作為洗提劑并從汽蒸器4頂部排出。
[0103]將從汽蒸器底部排出的聚丙烯顆粒傳送到本發(fā)明的干燥設(shè)備。
[0104]干燥步驟
[0105]參照圖2和3，溫度為105°C的聚丙烯顆粒通過進(jìn)料導(dǎo)管87進(jìn)入干燥器8的第一干燥室83。在第一干燥室83內(nèi)通過干燥氮?dú)獾南蛏狭鲃颖３志酆衔镱w粒處于流化狀態(tài)下。將約13000m3 / h的溫度為110°C的干燥氮?dú)馔ㄟ^管線NI進(jìn)料到流化板89，該流化板置于干燥室83的底部。
[0106]將約2000m3 / h的溫度為110°C的干燥氮?dú)庠诓贾糜诠軤铙w85底部的入口 98處進(jìn)料，并通過分布板91使其在管狀體85內(nèi)分布。在第二干燥室內(nèi)、即在管狀體85內(nèi)，聚合物顆粒實(shí)質(zhì)上以柱塞流狀態(tài)向下流動，遇到干燥氮?dú)獾倪@種第二物流。
[0107]聚合物在第一干燥室83內(nèi)的停留時間僅為2分鐘，同時在第二干燥室85內(nèi)的聚合物停留時間為10分鐘。
[0108]與干燥氮?dú)饨佑|，導(dǎo)致圍繞在聚烯烴顆粒周圍的水蒸發(fā)，其也導(dǎo)致聚合物顆粒的冷卻。實(shí)際上，干燥器8出口處聚烯烴溫度降低到78°C數(shù)值。
[0109]從干燥器8頂部獲得富含蒸汽的氮?dú)馕锪鳎蛊溥M(jìn)行冷凝以使蒸汽與氮?dú)夥蛛x。隨后將分離的氮?dú)鈮嚎s，在熱交換器中加熱并再次通過進(jìn)料管線NI和N2在干燥器8底部再次引入，由此形成熱氮?dú)夥忾]回路。
[0110]從本發(fā)明干燥設(shè)備的出口 10排出完全干燥的聚烯烴。
[0111]實(shí)施例2
[0112]聚合條件
[0113]通過在環(huán)管反應(yīng)器中液體單體的淤漿聚合的方式制備丙烯/乙烯/ 1- 丁烯共聚物。使用與實(shí)施例1相同的Ziegler-Natta催化劑。丙烯是主要單體，同時將乙烯和1_ 丁烯進(jìn)料到環(huán)管反應(yīng)器，由此獲得含有2.5wt%乙烯和4.Swt % 1-丁烯的最終丙烯共聚物。在62°C的溫度和34巴(絕對值)的壓力下在環(huán)管反應(yīng)器中進(jìn)行淤漿聚合。
[0114]使從環(huán)管反應(yīng)器中連續(xù)排出的共聚物淤漿強(qiáng)制在夾套管內(nèi)流動，其中將其加熱達(dá)到78°C的溫度，同時伴隨著液相的蒸發(fā)。接著將獲得的聚丙烯和蒸發(fā)單體的物流引入閃蒸罐，在此將蒸發(fā)單體與聚合物顆粒分離。
[0115]蒸汽處理步驟a)
[0116]從閃蒸罐底部連續(xù)排出20000kg / h的共聚物，并使其傳送到汽蒸器4頂部。
[0117]進(jìn)入汽蒸器的聚烯烴的溫度為約65°C。進(jìn)料到汽蒸器4的飽和蒸汽的總流速等于1800kg/h,對應(yīng)于90kg蒸汽/ 1000kg待處理的聚烯烴。[0118]聚合物顆粒通過重力沿汽蒸器降落，由此以對流方式接觸飽和蒸汽的向上流動。操作條件使得在汽蒸器內(nèi)保持溫度為105°C和壓力為1.2巴(絕對值)。聚合物在汽蒸器內(nèi)的平均停留時間為30分鐘。
[0119]在上述操作條件下，使約860kg/h的蒸汽進(jìn)行冷凝，由此在聚烯烴顆粒周圍產(chǎn)生水層。剩余量的飽和蒸汽作為洗提劑并從汽蒸器4頂部排出。將從汽蒸器底部排出的聚烯烴顆粒引入本發(fā)明的干燥設(shè)備。
[0120]干燥步驟b)[0121 ] 溫度為105°C的聚丙烯顆粒通過進(jìn)料導(dǎo)管87進(jìn)入干燥器8的第一干燥室83。在第一干燥室83內(nèi)通過干燥氮?dú)獾南蛏狭鲃颖３志酆衔镱w粒處于流化狀態(tài)下。將約11700m3 /h的溫度為110°C的干燥氮?dú)馔ㄟ^管線NI進(jìn)料到流化板89，該流化板置于干燥室83的底部。
[0122]將約1300m3 / h的溫度為110°C的干燥氮?dú)庠诓贾糜诠軤铙w85底部的入口 98處進(jìn)料，并通過分布板91使其在管狀體85內(nèi)分布。在第二干燥室內(nèi)，聚合物顆粒實(shí)質(zhì)上以柱塞流狀態(tài)向下流動，遇到干燥氮?dú)獾倪@種第二物流。
[0123]聚合物在第一干燥室83內(nèi)的停留時間僅為3分鐘，同時在第二干燥室85內(nèi)的聚合物停留時間為14分鐘。
[0124]與干燥氮?dú)饨佑|，導(dǎo)致圍繞在聚烯烴顆粒周圍的水蒸發(fā)，其也導(dǎo)致聚合物顆粒的冷卻。實(shí)際上，干燥器8出口處聚烯烴溫度降低到72°C數(shù)值。
[0125]從干燥器8頂部獲得富含蒸汽的氮?dú)馕锪?，使其進(jìn)行冷凝以使蒸汽與氮?dú)夥蛛x。隨后將分離的氮?dú)鈮嚎s，在熱交換器中加熱并再次通過進(jìn)料管線NI和N2在干燥器8底部再次引入，由此形成熱氮?dú)夥忾]回路。
[0126]從本發(fā)明干燥設(shè)備的出口 10排出完全干燥的聚烯烴。
【權(quán)利要求】
1.一種用于通過惰性氣體的方式干燥聚合物的方法，其包括: -在具有環(huán)形形狀的第一干燥室內(nèi)干燥聚合物顆粒，其中通過所述惰性氣體的第一物流保持聚合物顆粒在流化狀態(tài)下，進(jìn)料到所述第一干燥室的所述惰性氣體的第一物流是所述惰性氣體的全部進(jìn)料的70~95wt%,在所述第一干燥室中除去所述聚合物中存在的全部水的0.8~0.95重量分?jǐn)?shù)； -在包括管狀體的第二干燥室內(nèi)進(jìn)一步干燥聚合物顆粒，其中聚合物顆粒以柱塞流下降，與所述惰性氣體的第二物流接觸； 將干燥后的聚合物從第二干燥室底部排出； 其中所述惰性氣體的第一物流向上流動，氣旋運(yùn)動盤旋上升到所述第一環(huán)形室內(nèi)；其中聚合物在所述第一干燥室內(nèi)的平均停留時間范圍為I~6分鐘，其中聚合物在所述第二干燥室內(nèi)的平均停留時間范圍為2~15分鐘。
2.權(quán)利要求1的方法，其中待干燥的聚合物來自于聚合物蒸汽處理過程。
3.權(quán)利要求1的方法，其`中所述惰性氣體是溫度范圍為85~115°C的干燥氮?dú)狻?br> 【文檔編號】F26B21/14GK103483471SQ201310429217
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2006年12月29日
【發(fā)明者】G.彭佐, L.米基林, R.里納爾迪 申請人:巴塞爾聚烯烴意大利有限責(zé)任公司