RU2833426C1 - Catalyst feed system - Google Patents
Catalyst feed system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2833426C1 RU2833426C1 RU2023116631A RU2023116631A RU2833426C1 RU 2833426 C1 RU2833426 C1 RU 2833426C1 RU 2023116631 A RU2023116631 A RU 2023116631A RU 2023116631 A RU2023116631 A RU 2023116631A RU 2833426 C1 RU2833426 C1 RU 2833426C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- tank
- polymerization reactor
- suspension
- feed
- Prior art date
Links
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к способу подачи катализатора полимеризации в реактор полимеризации, способу производства олефиновых полимеров в реакторе полимеризации, олефиновому полимеру, который может быть получен этим способом, системе подачи каталитической суспензии с целью производства олефиновых полимеров в реакторе полимеризации.The present invention relates to a method for feeding a polymerization catalyst into a polymerization reactor, a method for producing olefin polymers in a polymerization reactor, an olefin polymer that can be obtained by this method, a system for feeding a catalyst slurry for the purpose of producing olefin polymers in a polymerization reactor.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY
Системы подачи катализаторов полимеризации известного уровня техники часто включают два резервуара, размещенные параллельно друг рядом с другом и предназначенные для подачи катализатора в реактор полимеризации. Каждый из этих резервуаров пригоден для подготовки и подачи катализатора, а на практике в определенный момент времени в одном резервуаре готовят масляную суспензию катализатора, а другой используют для подачи. В документе ЕР 3241611 описан способ подачи катализатора полимеризации в реактор полимеризации, включающий стадии, на которых: (i) сохраняют каталитическую суспензию, содержащую разбавитель и твердый каталитический компонент, в резервуаре подачи катализатора, (ii) непрерывно отводят поток каталитической суспензии из резервуара подачи катализатора и (iii) подают отведенную порцию каталитической суспензии в реактор полимеризации. Разбавитель характеризуется динамической вязкостью от 0,01 до 20 мПа*с в условиях, имеющих место в резервуаре подачи катализатора.The prior art polymerization catalyst feed systems often comprise two tanks arranged in parallel next to each other and designed to feed the catalyst into the polymerization reactor. Each of these tanks is suitable for preparing and feeding the catalyst, and in practice, at a given time, an oil slurry of catalyst is prepared in one tank and the other is used for feeding. Document EP 3 241 611 describes a method for feeding a polymerization catalyst into a polymerization reactor, comprising the steps of: (i) maintaining a catalyst slurry containing a diluent and a solid catalyst component in a catalyst feed tank, (ii) continuously withdrawing a stream of the catalyst slurry from the catalyst feed tank, and (iii) feeding the withdrawn portion of the catalyst slurry into the polymerization reactor. The diluent is characterized by a dynamic viscosity of from 0.01 to 20 mPa*s under the conditions existing in the catalyst feed tank.
В документе ЕР 1671697 А1 описан способ полимеризации, включающий стадии, на которых: (i) в резервуаре подачи катализатора создают каталитическую суспензию, содержащую масло и твердый катализатора полимеризации; (ii) поддерживают суспензию в резервуаре подачи катализатора в гомогенном состоянии; (iii) непрерывно отводят часть каталитической суспензии из резервуара подачи катализатора и подают отведенную суспензию в реактор полимеризации.Document EP 1 671 697 A1 describes a polymerisation process comprising the steps of: (i) creating a catalyst slurry in a catalyst feed tank containing oil and solid polymerisation catalyst; (ii) maintaining the slurry in the catalyst feed tank in a homogeneous state; (iii) continuously withdrawing a portion of the catalyst slurry from the catalyst feed tank and feeding the withdrawn slurry into a polymerisation reactor.
В документе WO 2010/086392 А1 описан способ перехода от одного катализатора к другому в ходе непрерывной полимеризации олефина, более конкретно, при производстве гомо- или сополимеров полипропилена посредством непрерывной реакции полимеризации в среде суспензии/газовой фазы с предшествующей реакцией предварительной полимеризации. Способ включает стадии, на которых: а) прерывают подачу первого катализатора в реактор предварительной полимеризации и, затем, b) подают второй катализатор в реактор предварительной полимеризации и с) осуществляют регулирование условий реакции в реакторе полимеризации, суспензионном реакторе, а также последующем газофазном реакторе. Осуществляют переход от катализатора Циглера-Натта к самонесущему твердому металлоценовому катализатору, приготовленному с использованием технологии отверждения эмульсии, или наоборот, тем самым, переход осуществляют без применения какого-либо дополнительного агента для деактивации или уничтожения катализатор.Document WO 2010/086392 A1 describes a process for changing from one catalyst to another during the continuous polymerization of an olefin, more particularly in the production of polypropylene homo- or copolymers by means of a continuous slurry/gas phase polymerization reaction preceded by a prepolymerization reaction. The process comprises the steps of: a) interrupting the feed of a first catalyst to the prepolymerization reactor and then b) feeding a second catalyst to the prepolymerization reactor and c) controlling the reaction conditions in the polymerization reactor, the slurry reactor and the subsequent gas phase reactor. The changeover is carried out from a Ziegler-Natta catalyst to a self-supporting solid metallocene catalyst prepared using emulsion curing technology or vice versa, thereby the changeover is carried out without using any additional agent for deactivating or destroying the catalyst.
В известных системах подачи схема размещения часто неудобна тем, что резервуары находятся довольно далеко от точки ввода в реактор (предварительной) полимеризации. Следовательно, линии подачи катализатора известных систем предшествующего уровня техники время от времени закупориваются из-за большой длины и/или сложности трубопроводной сети. Закупорке также подвержены насосы при переключении с одного резервуара на другой.In known feed systems, the layout is often inconvenient in that the tanks are located quite far from the point of entry into the (pre)polymerization reactor. Consequently, the catalyst feed lines of known prior art systems occasionally become clogged due to the long length and/or complexity of the piping network. Pumps are also subject to clogging when switching from one tank to another.
Таким образом, желательно наличие способа подачи катализатора полимеризации в реактор полимеризации, позволяющего исключить указанные недостатки, в частности, закупорку.Thus, it is desirable to have a method for feeding the polymerization catalyst into the polymerization reactor that allows eliminating the above-mentioned disadvantages, in particular, blockage.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION
Цель изобретения достигнута посредством способа подачи катализатора полимеризации в реактор полимеризации, при этом способ включает стадии, на которых:The aim of the invention is achieved by means of a method for feeding a polymerization catalyst into a polymerization reactor, wherein the method comprises the stages of:
(i) создают каталитическую суспензию, содержащую масло и твердый каталитический компонент, в первом резервуаре приготовления катализатора;(i) creating a catalyst slurry containing oil and a solid catalyst component in a first catalyst preparation vessel;
(ii) перемещают каталитическую суспензию из первого резервуара приготовления катализатора в первый резервуар подачи катализатора;(ii) moving the catalyst slurry from the first catalyst preparation tank to the first catalyst feed tank;
(iii) поддерживают каталитическую суспензию в первом резервуаре подачи катализатора в гомогенном состоянии;(iii) maintaining the catalyst slurry in the first catalyst feed tank in a homogeneous state;
(iv) отводят порцию каталитической суспензии из первого резервуара подачи катализатора, предпочтительно, непрерывно отводят каталитическую суспензию из первого резервуара подачи катализатора и подают отведенную порцию каталитической суспензии в реактор полимеризации;(iv) withdrawing a portion of the catalyst slurry from the first catalyst feed tank, preferably continuously withdrawing the catalyst slurry from the first catalyst feed tank and feeding the withdrawn portion of the catalyst slurry into the polymerization reactor;
при этом масло характеризуется динамической вязкостью от 25 до 1500 мПа*с в условиях, имеющих место в первом резервуаре приготовления катализатора и в первом резервуаре подачи катализатора, при этом каталитическую суспензию перемещают из первого резервуара подачи катализатора вниз в реактор по, по существу, вертикальной траектории.wherein the oil is characterized by a dynamic viscosity of from 25 to 1500 mPa*s under the conditions that occur in the first catalyst preparation tank and in the first catalyst feed tank, wherein the catalytic suspension is moved from the first catalyst feed tank down into the reactor along a substantially vertical trajectory.
Для приготовления катализатора и подачи катализатора используют разные резервуары. Благодаря этому можно разместить резервуар подачи довольно близко к реактору полимеризации. Резервуар подачи катализатора располагают над реактором полимеризации, при этом реактор полимеризации также может представлять собой реактор предварительной полимеризации. В частности, расположение над реактором полимеризации означает положение над точкой ввода в соответствующий реактор. Следует понимать, что под расположением резервуара подачи катализатора над реактором также понимается расположение по диагонали над соответствующим реактором. Важно, что сила тяжести способствует перемещению из резервуара подачи к точке ввода. Следовательно, исключается закупорка, и подающая трубопроводная сеть может быть упрощена. Также уменьшается нагрузка на трубопроводы.Different tanks are used for catalyst preparation and catalyst feed. This allows the feed tank to be placed quite close to the polymerization reactor. The catalyst feed tank is positioned above the polymerization reactor, wherein the polymerization reactor can also be a pre-polymerization reactor. In particular, the position above the polymerization reactor means the position above the entry point into the corresponding reactor. It should be understood that the position of the catalyst feed tank above the reactor also means the diagonal position above the corresponding reactor. It is important that gravity facilitates movement from the feed tank to the entry point. Consequently, blockages are eliminated and the feed pipeline network can be simplified. The load on the pipelines is also reduced.
Кроме этого, соответствующая изобретению система позволяет готовить суспензию катализатора в масле из сухого порошкообразного катализатора на установке по производству полиолефинов, поскольку резервуар приготовления катализатора может быть размещен в любом месте установки, где удобно подавать порошкообразный катализатор. Например, резервуар приготовления может быть размещен вблизи уровня земли, так как это упрощает загрузку в него компонентов. В результате экономятся средства на транспортировку катализатора и уменьшаются затраты времени на подачу порошкообразного катализатора в систему. С другой стороны, это благоприятствует приготовлению суспензии катализатора в масле, введение катализатора в масло может точно и бесперебойно производиться при помощи насосов вытесняющего действия. Кроме этого, масло защищает катализатор от катализаторных ядов и делает более безопасными операции с отработанным катализатором, в частности с самовоспламеняющимися катализаторами.In addition, the system according to the invention allows to prepare a suspension of catalyst in oil from dry powder catalyst in a polyolefin production plant, since the catalyst preparation tank can be located in any place of the plant where it is convenient to feed the powder catalyst. For example, the preparation tank can be located near the ground level, since this simplifies the loading of components into it. As a result, funds for transporting the catalyst are saved and the time spent on feeding the powder catalyst into the system is reduced. On the other hand, this favors the preparation of a suspension of catalyst in oil, the introduction of the catalyst into the oil can be accurately and smoothly performed using positive displacement pumps. In addition, the oil protects the catalyst from catalyst poisons and makes operations with spent catalyst, in particular with self-igniting catalysts, safer.
Схема размещения резервуаров и трубопроводной системы, соответствующая настоящему изобретению, предотвращает закупорку. Кроме этого, благодаря изобретению на установке возможна подача катализатора при большей концентрации суспензии и, тем самым, сокращение количества масла, вводимого в процесс.The arrangement of the tanks and the piping system according to the present invention prevents clogging. In addition, thanks to the invention, the catalyst can be fed to the plant at a higher suspension concentration, thereby reducing the amount of oil introduced into the process.
Твердый каталитический компонент, подлежащий применению в патентуемом способе, суспендирован в масле с образованием суспензии.The solid catalytic component to be used in the patented method is suspended in oil to form a slurry.
Масло выбрано из группы, состоящей из белого масла, которое может использоваться в пищевой промышленности, и содержащих его смесей; и/или катализатор, подаваемый в первый резервуар приготовления катализатора, представляет собой сухой порошкообразный катализатор; и/или концентрация катализатора в суспензии составляет от 10 до 40% вес., предпочтительно, от 15 до 30% вес., более предпочтительно, от 20 до 25% вес. относительно общего количества суспензии.The oil is selected from the group consisting of white oil that can be used in the food industry and mixtures containing it; and/or the catalyst fed to the first catalyst preparation tank is a dry powder catalyst; and/or the concentration of the catalyst in the suspension is from 10 to 40% by weight, preferably from 15 to 30% by weight, more preferably from 20 to 25% by weight relative to the total amount of the suspension.
Подлежащее использованию масло должно быть инертным по отношению к катализатору. Это означает, что оно не должно содержать компоненты, которые могут вступать в реакцию с катализатором, как то группы, включающие атомы, выбранные из следующих: кислород, сера, азот, хлор, фтор, бром, йод и т.д. Также следует исключить группы с двойными или тройными связями. В частности, следует исключить присутствие таких соединений, как вода, спирты, органические сульфиды, кетоны, монооксид углерода, диоксид углерода и ацетиленовые соединения.The oil to be used must be inert with respect to the catalyst. This means that it must not contain components that can react with the catalyst, such as groups containing atoms selected from the following: oxygen, sulfur, nitrogen, chlorine, fluorine, bromine, iodine, etc. Groups with double or triple bonds must also be excluded. In particular, the presence of compounds such as water, alcohols, organic sulfides, ketones, carbon monoxide, carbon dioxide and acetylene compounds must be excluded.
Масло представляет собой, предпочтительно, белое масло, более предпочтительно, белое масло, которое может использоваться в пищевой промышленности, или смеси белых масел, используемых в пищевой промышленности. Белое масло может представлять собой белое минеральное масло. Белое минеральное масло - это специальное минеральное масло, получаемое путем глубокой очистки, направленной на удаление таких примесей, как ароматические углеводороды, сера и азот. Как правило, оно состоит из алканов и нафтенов с молекулярным весом 250-400 г/моль и принадлежит к фракции смазочного масла. Это масло не имеет цвета, запаха, химически инертно и обладает устойчивостью к воздействию света и тепла.The oil is preferably white oil, more preferably white oil that can be used in the food industry, or a mixture of white oils used in the food industry. The white oil can be white mineral oil. White mineral oil is a special mineral oil obtained by deep refining to remove impurities such as aromatic hydrocarbons, sulfur and nitrogen. It is generally composed of alkanes and naphthenes with a molecular weight of 250-400 g / mol and belongs to the lubricating oil fraction. This oil is colorless, odorless, chemically inert and resistant to light and heat.
Белое минеральное масло (т.е., белое минеральное масло, белое масло) часто используют в качестве разбавителя катализатора, в частности, разбавителя катализатора полимеризации олефинов.White mineral oil (i.e., white mineral oil, white oil) is often used as a catalyst diluent, particularly as an olefin polymerization catalyst diluent.
Белое масло, которое может использоваться в пищевой промышленности, может представлять собой пищевое белое масло. Пищевое минеральное масло - это специальное минеральное масло, получаемое путем дополнительной очистки и удаления ароматических углеводородов из обычных белых масел. Оно характеризуется очень высокой фототермической устойчивостью, стойкостью к пожелтению, стойкостью к окислению и надлежащими вязкостно-температурные свойствами, а также пригодно для потребления человеком, безопасно и нетоксично. Удовлетворяющими требованиям примерами белого масла, которое может использоваться в пищевой промышленности, являются Clarion® Food Grade White Mineral Oil 70, Phillips 66® White Oil, FOODGUARD USP White Oil 15.White oil that can be used in food industry can be edible white oil. Edible mineral oil is a special mineral oil obtained by further refining and removing aromatic hydrocarbons from ordinary white oils. It is characterized by very high photothermal stability, resistance to yellowing, oxidation stability and proper viscosity-temperature properties, and is suitable for human consumption, safe and non-toxic. Examples of white oil that can be used in food industry that meet the requirements are Clarion® Food Grade White Mineral Oil 70, Phillips 66® White Oil, FOODGUARD USP White Oil 15.
Вязкость масла должна быть достаточной для получения стабильной суспензии и сведения к минимуму тенденции частиц катализатора к осаждению. Следовательно, масло не должно иметь слишком малую вязкость. С другой стороны, суспензия должна быть легко транспортируемой в реактор полимеризации. Слишком большая вязкость затрудняет операции с катализатором, поскольку для манипулирования высоковязкими текучими средами требуются специальные операции. Кроме этого, вязкий воск, остающийся в полимерном продукте после полимеризации, может ухудшать свойства продукта. Кинематическая вязкость масла в суспензии катализатора составляет, предпочтительно, 65-75 мм2/с. Кинематическую вязкость масла измеряют в соответствии с ISO 3104.The viscosity of the oil must be sufficient to obtain a stable suspension and to minimize the tendency of the catalyst particles to settle. Therefore, the oil should not have too low a viscosity. On the other hand, the suspension must be easy to transport into the polymerization reactor. Too high a viscosity makes handling the catalyst difficult, since special operations are required to handle highly viscous fluids. In addition, viscous wax remaining in the polymer product after polymerization can impair the properties of the product. The kinematic viscosity of the oil in the catalyst suspension is preferably 65-75 mm2 /s. The kinematic viscosity of the oil is measured in accordance with ISO 3104.
Было обнаружено, что наилучшие результаты могут быть достигнуты, если динамическая вязкость масла лежит в диапазоне от 25 до 1500 мПа*с в условиях, имеющих место в резервуаре приготовления катализатора и резервуаре подачи катализатора. Предпочтительно, динамическая вязкость составляет от 30 до 1500 мПа*с, более предпочтительно, от 35 до 990 мПа*с при измерении при рабочей температуре резервуара подачи. Динамическая вязкость является произведением кинематической вязкости и плотности.It has been found that the best results can be achieved if the dynamic viscosity of the oil is in the range of 25 to 1500 mPa*s under the conditions existing in the catalyst preparation tank and the catalyst feed tank. Preferably, the dynamic viscosity is from 30 to 1500 mPa*s, more preferably from 35 to 990 mPa*s when measured at the operating temperature of the feed tank. The dynamic viscosity is the product of the kinematic viscosity and the density.
В частности, вязкость масла должна быть достаточно большой для нормальной работы подающего насоса. Кроме этого, масло должно обеспечивать смазку поршня насоса подачи катализатора для его плавной работы.In particular, the viscosity of the oil must be high enough for the normal operation of the feed pump. In addition, the oil must provide lubrication for the piston of the catalyst feed pump for its smooth operation.
Неожиданно было обнаружено, что когда вязкость соответствует указанному выше диапазону, компонентами каталитической суспензии легко оперировать на различных технологических стадиях, частицы катализатора характеризуются минимальной тенденцией к осаждению во время пребывания в резервуаре подачи и трубопроводе, обеспечивается плавная работа подающего насоса.It has been unexpectedly found that when the viscosity is within the above range, the components of the catalyst slurry are easy to handle at various process stages, the catalyst particles have a minimal tendency to settle during their stay in the feed tank and pipeline, and smooth operation of the feed pump is ensured.
Твердый каталитический компонент может быть обеспечен в форме сухого порошка или масляной суспензии.The solid catalyst component may be provided in the form of a dry powder or an oil suspension.
Предпочтительно, катализатор подают в резервуар приготовления катализатора в форме сухого порошкообразного катализатора.Preferably, the catalyst is fed to the catalyst preparation vessel in the form of a dry powdered catalyst.
Если катализатор обеспечивают в форме суспензии, масло, используемое в этой суспензии, предпочтительно, является тем же маслом или, по меньшей мере, подобно маслу, используемому в подаваемой в реактор каталитической суспензии. Концентрация твердого каталитического компонента в транспортной суспензии может составлять до 450 кг/м3.If the catalyst is provided in the form of a slurry, the oil used in this slurry is preferably the same oil or at least similar to the oil used in the catalyst slurry fed to the reactor. The concentration of the solid catalyst component in the transport slurry may be up to 450 kg/ m3 .
Концентрация твердого каталитического компонента может быть выбрана свободно из соображений удобства достижения заданной интенсивности подачи катализатора. Однако, указанная концентрация не должна быть слишком большой, так как в противном случае может быть трудно поддерживать стабильную суспензию. С другой стороны, слишком низкая концентрация может быть сопряжена с использованием избыточного количества масла, что может являться причиной таких проблем, как повышение содержания экстрагируемых веществ в конечном полимерном продукте.The concentration of the solid catalyst component can be selected freely for the convenience of achieving the specified catalyst feed rate. However, the said concentration should not be too high, since otherwise it may be difficult to maintain a stable suspension. On the other hand, too low a concentration may involve the use of an excessive amount of oil, which may cause problems such as an increase in the content of extractables in the final polymer product.
Твердый каталитический компонент может содержать полимер, Так, он может быть подвергнут предварительной полимеризации с целью образования на твердом каталитическом компоненте небольшого количества полимера, например, от 0,01 до 50 граммов полимера на грамм твердого компонента. Мономер, используемый для предварительной полимеризации, может быть аналогичен используемому в реакторе полимеризации или может от него отличаться.The solid catalyst component may comprise a polymer. For example, it may be prepolymerized to form a small amount of polymer on the solid catalyst component, for example, from 0.01 to 50 grams of polymer per gram of solid component. The monomer used for prepolymerization may be the same as or different from that used in the polymerization reactor.
В способе настоящего изобретения катализатор выбран из группы, состоящей из катализаторов Циглера-Натта, металлоценовых катализаторов, постпереходных металлов и их смесей. В способе настоящего изобретения может быть использован любой твердый каталитический компонент.In the method of the present invention, the catalyst is selected from the group consisting of Ziegler-Natta catalysts, metallocene catalysts, post-transition metals and mixtures thereof. Any solid catalytic component can be used in the method of the present invention.
Катализатор может относиться к типу катализаторов Циглера-Натта. Например, он может содержать соединение магния и соединение титана, нанесенные на неорганический оксидный носитель, как описано в документах EP 688794, WO 91/16361, WO 93/13141, WO 94/14857, WO 99/51646 и WO 01/55230. Однако он также может содержать соединение титана, нанесенное на галогенид магния, как описано в документах WO 03/000756, WO 03/000757, WO 03/000754, WO 92/19653, WO 93/07182, WO 97/36939 и WO 99/58584. Катализатор также может не иметь подложки и содержать частицы твердого трихлорида титана, необязательно, с дополнительными компонентами, такими как трихлорид алюминия.The catalyst may be of the Ziegler-Natta type. For example, it may comprise a magnesium compound and a titanium compound supported on an inorganic oxide carrier, as described in EP 688794, WO 91/16361, WO 93/13141, WO 94/14857, WO 99/51646 and WO 01/55230. However, it may also comprise a titanium compound supported on a magnesium halide, as described in WO 03/000756, WO 03/000757, WO 03/000754, WO 92/19653, WO 93/07182, WO 97/36939 and WO 99/58584. The catalyst may also be unsupported and comprise particles of solid titanium trichloride, optionally with additional components such as aluminum trichloride.
Катализатор также может представлять собой хромовый катализатор, обычно наносимый на оксид кремния. Такие катализатора описаны, помимо прочего, в WO 99/52951 и WO 97/27225.The catalyst may also be a chromium catalyst, typically supported on silica. Such catalysts are described, inter alia, in WO 99/52951 and WO 97/27225.
Кроме этого, катализатор может представлять собой металлоценовый катализатор. Такие катализаторы обычно наносят на подложку, предпочтительно, подложку из неорганического оксида, как описано в документах WO 95/12622, WO 96/32423, WO 98/32776 и WO 00/22011. Однако катализатор также может быть получен путем создания подложки из алюмоксана и введения в алюмоксан металлоценового соединения. Такой способ подготовки твердых компонентов металлоценового катализатора описан в WO 03/051934.In addition, the catalyst may be a metallocene catalyst. Such catalysts are typically supported on a support, preferably an inorganic oxide support, as described in WO 95/12622, WO 96/32423, WO 98/32776 and WO 00/22011. However, the catalyst may also be prepared by creating an aluminoxane support and introducing a metallocene compound into the aluminoxane. Such a method for preparing solid metallocene catalyst components is described in WO 03/051934.
Каталитическая суспензия может быть образована любым способом, известным в данной области. В соответствии с одним из предпочтительных способов, твердый каталитический компонент вводят в масло при перемешивании.The catalyst slurry may be formed by any method known in the art. According to one preferred method, the solid catalyst component is introduced into the oil with stirring.
Суспензию готовят в первом резервуаре приготовления катализатора.The suspension is prepared in the first catalyst preparation tank.
Предпочтительно, в первом резервуаре приготовления катализатора готовят гомогенную суспензию. Гомогенность суспензии поддерживают путем перемешивания. Перемешивание может быть достигнуто посредством организации циркуляции суспензии с использованием циркуляционного насоса и трубопроводов, соединяющих насос с первым резервуаром подачи катализатора. В качестве альтернативы, первый резервуар подачи катализатора оборудован мешалкой, которая обеспечивает постоянное движение суспензии в резервуаре подачи. Предпочтительно, первый резервуар подачи катализатора оборудован мешалкой. Элементы мешалки должны быть подобраны так, чтобы достигалось равномерное перемешивание во всем объеме первого резервуара подачи катализатора, и чтобы не оставалось мертвых зон, в которых может осаждаться катализатор. Такие элементы мешалки, как лопасти анкерного типа и осевые и радиальные крыльчатки, хорошо известны в данной области, и в компетенцию специалистов входит выбор надлежащего сочетания для конкретной геометрии первого резервуара подачи катализатора. Первый резервуар подачи катализатора также может быть оборудован отбойными перегородками, известными в данной области, с целью улучшения перемешивания.Preferably, a homogeneous suspension is prepared in the first catalyst preparation tank. The homogeneity of the suspension is maintained by mixing. Mixing can be achieved by organizing the circulation of the suspension using a circulation pump and pipelines connecting the pump to the first catalyst feed tank. Alternatively, the first catalyst feed tank is equipped with a stirrer, which ensures constant movement of the suspension in the feed tank. Preferably, the first catalyst feed tank is equipped with a stirrer. The stirrer elements should be selected so that uniform mixing is achieved throughout the volume of the first catalyst feed tank, and so that no dead zones remain in which the catalyst can settle. Such stirrer elements as anchor-type blades and axial and radial impellers are well known in the art, and it is within the competence of specialists to select the appropriate combination for a specific geometry of the first catalyst feed tank. The first catalyst feed tank can also be equipped with baffles, known in the art, in order to improve mixing.
Как известно специалистам в данной области, скорость N вращения мешалки должна быть выбрана так, чтобы N ≥ Njs, где Njs означает минимальную скорость, при которой суспендированы все твердые частицы и которая может быть вычислена с использованием известных в данной области соотношений, например, по Zwietering Th. N., "Suspending of solids particles in liquid by agitators", Chem Eng Sci, Vol 8, pp. 244-254, 1958. Предпочтительно, скорость N вращения мешалки составляет 50-75 оборотов в минуту.As is known to those skilled in the art, the rotation speed N of the stirrer should be selected so that N ≥ N js , where N js means the minimum speed at which all solid particles are suspended and which can be calculated using relationships known in the art, for example, according to Zwietering Th. N., " Suspending of solids particles in liquid by agitators ", Chem Eng Sci, Vol 8, pp. 244-254, 1958. Preferably, the rotation speed N of the stirrer is 50-75 rpm.
Давление в резервуаре(ах) приготовления не имеет решающего значения. Оно может быть выбрано в рабочем диапазоне технологического оборудования. В частности, должно быть выбрано давление, обеспечивающее нормальную работу насосов. Желательно, чтобы давление в резервуаре(ах) приготовления было выше атмосферного давления для сведения к минимуму возможного проникновения воздуха и/или влаги в резервуар(ы) приготовления.The pressure in the preparation tank(s) is not critical. It can be selected within the operating range of the process equipment. In particular, the pressure should be selected to ensure normal operation of the pumps. It is desirable that the pressure in the preparation tank(s) be higher than atmospheric pressure to minimize possible penetration of air and/or moisture into the preparation tank(s).
В резервуаре(ах) приготовления следует поддерживать инертную атмосферу. В частности, нужно исключить присутствие кислорода и влаги. Следовательно, все соединения с резервуаром(ами) приготовления, например, трубные соединения и подшипники вала мешалки должны быть особым образом сконструированы так, чтобы исключить любое просачивание из атмосферы.An inert atmosphere must be maintained in the preparation vessel(s). In particular, the presence of oxygen and moisture must be excluded. Consequently, all connections to the preparation vessel(s), such as pipe connections and stirrer shaft bearings, must be specially designed to exclude any leakage from the atmosphere.
Газовая фаза в резервуаре(ах) приготовления, предпочтительно, должна состоять из азота, аргона или аналогичных инертных газов или их смесей. Кроме этого, резервуар(ы) приготовления должен быть снабжен надлежащим оборудованием для продувки резервуара инертным газом, предпочтительно, азотом.The gas phase in the preparation vessel(s) should preferably consist of nitrogen, argon or similar inert gases or mixtures thereof. In addition, the preparation vessel(s) should be provided with suitable equipment for purging the vessel with an inert gas, preferably nitrogen.
Кроме этого, технологические химические материалы, такие как смазочное масло для подшипников, следует подобрать так, чтобы они не содержали компоненты, вредные для катализатора; или же, в качестве альтернативы, следует предотвратить их попадание в резервуар(ы) приготовления.In addition, process chemicals such as bearing lubricating oil should be selected so that they do not contain components harmful to the catalyst; or, alternatively, they should be prevented from entering the preparation tank(s).
На стадии (ii) каталитическую суспензию перемещают из первого резервуара приготовления катализатора по транспортному трубопроводу в первый резервуар подачи катализатора.In step (ii), the catalytic suspension is transferred from the first catalyst preparation tank via a transport pipeline to the first catalyst feed tank.
Предпочтительно, суспензию катализатора перемещают из первого резервуара приготовления катализатора в первый резервуар подачи катализатора при помощи приложения давления газа или с использованием насоса.Preferably, the catalyst slurry is moved from the first catalyst preparation tank to the first catalyst feed tank by applying gas pressure or using a pump.
Также является предпочтительным наличие второго резервуара приготовления катализатора. В эти двух резервуарах приготовления каталитическая суспензия может готовиться независимо.It is also preferable to have a second catalyst preparation tank. In these two preparation tanks, the catalyst suspension can be prepared independently.
Описанные выше отличительные особенности первого резервуара приготовления катализатора приложимы также ко второму резервуару приготовления катализатора.The above-described distinctive features of the first catalyst preparation tank also apply to the second catalyst preparation tank.
Также является предпочтительным, чтобы каталитическая суспензия была перемещена из первого резервуара приготовления катализатора и второго резервуара приготовления катализатора в первый резервуар подачи катализатора по первому транспортному трубопроводу катализатора. Также может иметься в наличии второй резервуар подачи катализатора, в который может быть перемещена суспензия.It is also preferable that the catalytic suspension is transferred from the first catalyst preparation tank and the second catalyst preparation tank to the first catalyst feed tank via the first catalyst transport pipeline. There may also be a second catalyst feed tank, into which the suspension can be transferred.
Температура суспензии в резервуаре(ах) подачи катализатора не имеет решающего значения. Однако следует избегать слишком низкой и слишком высокой температуры, поскольку в таких случаях вязкость суспензии может становиться либо слишком большой, и тогда манипулирование суспензией в процессе сильно осложняется, либо слишком малой, и тогда из нее начинают осаждаться частицы. Температура может быть выбрана в диапазоне от -30°С до +80°С, предпочтительно, от 0°С до 60°С.The temperature of the suspension in the catalyst feed tank(s) is not critical. However, too low or too high a temperature should be avoided, since in such cases the viscosity of the suspension may either become too high, in which case handling of the suspension in the process becomes very difficult, or too low, in which case particles begin to settle out of it. The temperature may be selected in the range from -30°C to +80°C, preferably from 0°C to 60°C.
Предпочтительно снабдить резервуар(ы) подачи катализатора рубашкой нагревания/охлаждения для поддержания температуры в резервуаре(ах) в заданном диапазоне. В частности, температуру суспензии следует регулировать так, чтобы вязкость масла лежала в установленных пределах. Кроме этого, следует исключить колебания температуры; они могут вызвать колебания плотности суспензии. Если плотность суспензии изменяется, соответствующим образом будет изменяться интенсивность подачи катализатора, что может вызвать отклонения процесса полимеризации.It is preferable to provide the catalyst feed tank(s) with a heating/cooling jacket to maintain the temperature in the tank(s) within a specified range. In particular, the temperature of the slurry should be controlled so that the viscosity of the oil lies within the specified limits. In addition, temperature fluctuations should be avoided; they can cause fluctuations in the density of the slurry. If the density of the slurry changes, the catalyst feed rate will change accordingly, which can cause deviations in the polymerization process.
Интенсивность подачи регулируют на основании расхода катализатора и производительности. Интенсивность подачи должна быть настольно стабильной, насколько это возможно.The feed rate is adjusted based on the catalyst consumption and performance. The feed rate should be as stable as possible.
Давление в резервуаре(ах) подачи катализатора не имеет решающего значения. Давление может быть выбрано в рабочем диапазоне технологического оборудования. В частности, должно быть выбрано давление, обеспечивающее нормальную работу насосов. Желательно, чтобы давление в резервуаре(ах) подачи катализатора было выше атмосферного давления для сведения к минимуму возможного проникновения воздуха и/или влаги в резервуар(ы) подачи катализатора.The pressure in the catalyst feed tank(s) is not critical. The pressure can be selected within the operating range of the process equipment. In particular, the pressure should be selected to ensure normal operation of the pumps. It is desirable that the pressure in the catalyst feed tank(s) be higher than atmospheric pressure to minimize possible penetration of air and/or moisture into the catalyst feed tank(s).
В резервуаре(ах) подачи катализатора следует поддерживать инертную атмосферу. В частности, нужно исключить присутствие кислорода и влаги. Следовательно, все соединения с резервуаром(ами) подачи, например, трубные соединения и подшипники вала мешалки должны быть тщательно сконструированы так, чтобы исключить любое просачивание из атмосферы.An inert atmosphere must be maintained in the catalyst feed vessel(s). In particular, oxygen and moisture must be excluded. Consequently, all connections to the feed vessel(s), such as pipe connections and stirrer shaft bearings, must be carefully designed to exclude any leakage from the atmosphere.
Кроме этого, следует выбрать такие технологические химические материалы, такие как смазочное масло для подшипников, которые не содержат компоненты, вредные для катализатора; или же, в качестве альтернативы, следует предотвратить их попадание в резервуар(ы) подачи катализатора. В частности, предпочтительно использовать в качестве смазочного масла то же масло, которое используется в качестве разбавителя в каталитической суспензии.In addition, process chemicals such as bearing lubricating oil should be selected that do not contain components harmful to the catalyst; or, alternatively, should be prevented from entering the catalyst feed tank(s). In particular, it is preferable to use as a lubricating oil the same oil that is used as a diluent in the catalyst slurry.
Газовая фаза в резервуаре(ах) подачи катализатора, предпочтительно, должна состоять из азота, аргона или аналогичных инертных газов или их смесей. Кроме этого, резервуар(ы) подачи катализатора должен быть снабжен надлежащим оборудованием для продувки резервуара(ов) инертным газом, предпочтительно, азотом.The gas phase in the catalyst feed vessel(s) should preferably consist of nitrogen, argon or similar inert gases or mixtures thereof. In addition, the catalyst feed vessel(s) should be provided with suitable equipment for purging the vessel(s) with an inert gas, preferably nitrogen.
Необязательно, каталитическую суспензию приводят в контакт с активатором и/или донором электронов в резервуаре приготовления или до подачи в реактор полимеризации или подачи в трубопровод до реактора полимеризации.Optionally, the catalyst slurry is contacted with an activator and/or electron donor in a preparation vessel or prior to feeding to the polymerization reactor or feeding into a pipeline prior to the polymerization reactor.
Каталитическая суспензия может содержать дополнительные компоненты, такие как активаторы, доноры электронов, модификаторы, антистатики и т.д. Если такие компоненты используются, они могут быть введены в каталитическую суспензию в резервуаре(ах) подачи катализатора или могут быть добавлены в поток каталитической суспензии, вводимый в реактор полимеризации, или же могут быть введены непосредственно в реактор полимеризации без предварительного введения в контакт с каталитической суспензией.The catalyst slurry may contain additional components such as activators, electron donors, modifiers, antistatic agents, etc. If such components are used, they may be introduced into the catalyst slurry in the catalyst feed tank(s) or may be added to the catalyst slurry stream introduced into the polymerization reactor, or may be introduced directly into the polymerization reactor without prior contact with the catalyst slurry.
В качестве пригодных активатором можно назвать металлорганические соединения, такие как алюминийорганические соединения, более конкретно, алкилалюминий. Примерами таких предпочтительных соединений являются триметилалюминий, триэтилалюминий, триизобутилалюминий, три-н-гексилалюминий, три-н-октилалюминий и изофенилалюминий. Другие пригодные соединения это метилалюмоксан, триизобутилалюмоксан, гексаизобутилалюмоксан и другие алюмоксаны, диметилалюминийхлорид, диэтилалюминийхлорид, метилалюминийсеквихлорид, этилалюминийсеквихлорид, диэтилцинк и триэтилбор.Suitable activators include organometallic compounds such as organoaluminum compounds, more particularly alkylaluminum. Examples of preferred compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octylaluminum and isophenylaluminum. Other suitable compounds include methylaluminoxane, triisobutylaluminoxane, hexaisobutylaluminoxane and other aluminoxanes, dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride, diethylzinc and triethylboron.
В качестве примеров доноров электронов можно назвать простые эфиры, сложные эфиры, кетоны, спирты, карбоновые кислоты, простые силиловые эфиры, имиды, амиды и амины.Examples of electron donors include ethers, esters, ketones, alcohols, carboxylic acids, silyl ethers, imides, amides, and amines.
Также возможно добавление в суспензию катализатора небольшого количества антифрикционной присадки. Антифрикционные присадки обычно представляют из себя растворимые высшие полиолефины, такие как альфа-олефины С6-С15, предпочтительно, альфа-олефины С8-С13 и их смеси. Они могут содержать также небольшое количество звеньев сомономеров, являющихся иными олефинами. Важно, однако, чтобы антифрикционная присадка была растворима в масле. Антифрикционную присадку используют в количестве от 0,1 до 1000 частей на миллион, предпочтительно, от 0,5 до 100 частей на миллион, более предпочтительно, от 1 до 50 частей на миллион относительно веса каталитической суспензии. Было обнаружено, что даже такое небольшое количество приводит к ослаблению склонности суспензии к осаждению. Хотя избыточное количество антифрикционной присадки не вредит технологическому процессу, следует помнить, что антифрикционная присадка останется в полимерном продукте и, будучи примененной в больших количествах, может отрицательно влиять на некоторые свойства продукта.It is also possible to add a small amount of an antifriction additive to the catalyst suspension. Antifriction additives are usually soluble higher polyolefins, such as C6 - C15 alpha-olefins, preferably C8 - C13 alpha-olefins, and mixtures thereof. They may also contain a small amount of comonomer units, which are other olefins. It is important, however, that the antifriction additive be soluble in the oil. The antifriction additive is used in an amount of from 0.1 to 1000 parts per million, preferably from 0.5 to 100 parts per million, more preferably from 1 to 50 parts per million, based on the weight of the catalyst suspension. It has been found that even such a small amount leads to a reduction in the tendency of the suspension to settle. Although excessive amounts of antifriction additive do not harm the process, it should be remembered that the antifriction additive will remain in the polymer product and, when used in large quantities, may adversely affect some properties of the product.
Антифрикционные присадки широко представлены на рынке и могут поставляться, помимо прочих, компаниями M-I Production Chemicals и Conocon. Вторая компания поставляет продукт под торговой маркой NECADD 447™, который, как было обнаружено, эффективно предотвращает осаждение частиц катализатора. Обычно антифрикционная присадка имеет средневесовой молекулярный вес, по меньшей мере, 250000 г/моль, предпочтительно, по меньшей мере, 500000 г/моль, более предпочтительно, по меньшей мере, 800000 г/моль. В частности, антифрикционная присадка имеет средневесовой молекулярный вес более 1000000 г/моль.Anti-friction additives are widely available on the market and can be supplied by, among others, M-I Production Chemicals and Conocon. The latter company supplies a product under the trade name NECADD 447™, which has been found to be effective in preventing catalyst particle deposition. Typically, the anti-friction additive has a weight average molecular weight of at least 250,000 g/mol, preferably at least 500,000 g/mol, more preferably at least 800,000 g/mol. In particular, the anti-friction additive has a weight average molecular weight greater than 1,000,000 g/mol.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, способ предусматривает использование второго резервуара приготовления катализатора, первого резервуара подачи катализатора и второго резервуара подачи катализатора, при этом каталитическую суспензию из первого резервуара приготовления катализатора перемещают в первый резервуар подачи катализатора по первому транспортному трубопроводу катализатора, а каталитическую суспензию из второго резервуара приготовления катализатора перемещают во второй резервуар подачи катализатора по второму транспортному трубопроводу катализатора.According to one of the preferred embodiments of the invention, the method involves using a second catalyst preparation tank, a first catalyst supply tank and a second catalyst supply tank, wherein the catalytic suspension from the first catalyst preparation tank is moved to the first catalyst supply tank via the first catalyst transport pipeline, and the catalytic suspension from the second catalyst preparation tank is moved to the second catalyst supply tank via the second catalyst transport pipeline.
Отличительные особенности первого резервуара приготовления катализатора, описанные выше, приложимы также ко второму резервуару приготовления катализатора.The distinctive features of the first catalyst preparation tank described above also apply to the second catalyst preparation tank.
Способ с использованием двух резервуаров приготовления катализатора и двух резервуаров подачи катализатора с отдельными транспортными трубопроводами способствует повышению технологической гибкости процесса, что ведет к увеличению производительности. Кроме этого, способ может предусматривать использование двух резервуаров приготовления катализатора и двух резервуаров подачи катализатора с неразделенными, предпочтительно, пересекающимися транспортными трубопроводами.The method using two catalyst preparation tanks and two catalyst feed tanks with separate transport pipelines helps to increase the process flexibility, which leads to an increase in productivity. In addition, the method can provide for the use of two catalyst preparation tanks and two catalyst feed tanks with unseparated, preferably intersecting transport pipelines.
Указанные пересекающиеся транспортные трубопроводы оборудованы системой переключения. Первый и второй подающие трубопроводы также могут пересекаться и иметь систему переключения. Системы переключения могут отключать использование первого или второго транспортного трубопровода для перемещения каталитической суспензии из первого или второго резервуара приготовления катализатора в первый или второй резервуар подачи катализатора для перехода к использованию первого или второго подающего трубопровода для перемещения отведенной порции каталитической суспензии из первого или второго резервуара подачи катализатора в реактор полимеризации. Предпочтительно, система переключения включает два или более клапанов.The said intersecting transport pipelines are equipped with a switching system. The first and second feed pipelines can also intersect and have a switching system. The switching systems can shut off the use of the first or second transport pipeline for moving the catalytic suspension from the first or second catalyst preparation tank to the first or second catalyst feed tank in order to switch to using the first or second feed pipeline for moving the withdrawn portion of the catalytic suspension from the first or second catalyst feed tank to the polymerization reactor. Preferably, the switching system includes two or more valves.
Каталитическую суспензию поддерживают в гомогенном состоянии (стадия (iii)).The catalytic suspension is maintained in a homogeneous state (step (iii)).
Отведение каталитической суспензии из резервуара(ов) подачи катализатора и введение в реактор полимеризации может осуществляться непрерывно.The removal of the catalyst slurry from the catalyst feed tank(s) and its introduction into the polymerization reactor may be carried out continuously.
На стадии (iv) каталитическую суспензию перемещают из первого резервуара подачи катализатора и/или второго резервуара подачи катализатора при помощи, по меньшей мере, одного бесклапанного поршневого насоса. Бесклапанный поршневой насос расположен ниже уровня резервуара подачи катализатора.In step (iv), the catalytic suspension is moved from the first catalyst feed tank and/or the second catalyst feed tank using at least one valveless piston pump. The valveless piston pump is located below the level of the catalyst feed tank.
Бесклапанный поршневой насос является идеальным средством перекачивания высоковязких сред, а также содержащих твердые частицы или коллоидных систем. Бесклапанные поршневые насосы характеризуются высокой точностью.The valveless piston pump is an ideal means of pumping highly viscous media, as well as those containing solid particles or colloidal systems. Valveless piston pumps are characterized by high precision.
В соответствии со способом настоящего изобретения перемещение из первого резервуара приготовления катализатора в первый резервуар подачи катализатора и/или из второго резервуара приготовления катализатора во второй резервуар подачи катализатора может осуществляться периодически, предпочтительно, осуществляется периодически. Таким образом, скорость в трубопроводе может быть настолько большой, что осаждения не происходит.According to the method of the present invention, the transfer from the first catalyst preparation tank to the first catalyst feed tank and/or from the second catalyst preparation tank to the second catalyst feed tank can be carried out periodically, preferably, it is carried out periodically. Thus, the velocity in the pipeline can be so high that sedimentation does not occur.
В соответствии со способом настоящего изобретения, по меньшей мере, один транспортный трубопровод может опорожняться с использованием масла и/или N2. Функционирование транспортного трубопровода между резервуаром приготовления катализатора и резервуаром подачи катализатора осуществляется пневматически под давлением N2.According to the method of the present invention, at least one transport pipeline can be emptied using oil and/or N 2 . The operation of the transport pipeline between the catalyst preparation tank and the catalyst supply tank is carried out pneumatically under N 2 pressure.
Каталитическую суспензию, отводимую из резервуара(ов) подачи катализатора и подаваемую в реактор полимеризации, предпочтительно, перемещают из резервуара(ов) подачи катализатора в реактор полимеризации, предпочтительно, по меньшей мере, по одному подающему трубопроводу.The catalyst slurry withdrawn from the catalyst feed tank(s) and fed to the polymerization reactor is preferably transferred from the catalyst feed tank(s) to the polymerization reactor, preferably via at least one feed line.
Предпочтительно, по меньшей мере, один подающий трубопровод имеет длину от 2 до 12 м, предпочтительно, все подающие трубопроводы имеют длину от 2 до 12 м. Еще более предпочтительно, по меньшей мере, один подающий трубопровод имеет длину от 5 до 12 м, более предпочтительно, от 10 до 12 м.Preferably, at least one feed pipeline has a length of 2 to 12 m, preferably, all feed pipelines have a length of 2 to 12 m. Even more preferably, at least one feed pipeline has a length of 5 to 12 m, more preferably, 10 to 12 m.
Необязательно, способ настоящего изобретения включает стадию контроля уровня каталитической суспензии при помощи датчика уровня в резервуаре(ах) подачи катализатора, предпочтительно, в первом резервуаре подачи катализатора и втором резервуаре подачи катализатора. Кроме этого, может предусматриваться измерение уровня в резервуаре(ах) приготовления катализатора и/или стадия контроля уровня каталитической суспензии при помощи датчика уровня в резервуаре(ах) приготовления катализатора, предпочтительно, первом резервуаре приготовления катализатора и втором резервуаре приготовления катализатора.Optionally, the method of the present invention includes a step of monitoring the level of the catalyst slurry using a level sensor in the catalyst feed tank(s), preferably in the first catalyst feed tank and the second catalyst feed tank. In addition, a level measurement in the catalyst preparation tank(s) and/or a step of monitoring the level of the catalyst slurry using a level sensor in the catalyst preparation tank(s), preferably in the first catalyst preparation tank and the second catalyst preparation tank, may be provided.
Датчик уровня, установленный в резервуаре(ах) подачи катализатора, пригоден для измерения уровня каталитической суспензии. Например, могут быть применены радиоактивные приборы изменения уровня. Они могут использоваться для измерения как уровня концентрированной (или осевшей) суспензии в резервуаре(ах) подачи, так и уровня гомогенной суспензии. При помощи датчика уровня операторы могут приготовить в резервуаре(ах) приготовления новую порцию каталитической суспензии. Когда каталитическая суспензия (или концентрированная каталитическая суспензия) в первом резервуаре подачи катализатора подходит к концу, операторы могут либо остановить отведение суспензии катализатора из первого резервуара подачи катализатора и переключиться на второй резервуар подачи катализатора, либо, в качестве альтернативы, переместить новую порцию каталитической суспензии в резервуар подачи катализатора из резервуара приготовления.A level sensor installed in the catalyst feed tank(s) is suitable for measuring the level of the catalyst slurry. For example, radioactive level measuring devices can be used. They can be used to measure both the level of the concentrated (or settled) slurry in the feed tank(s) and the level of the homogeneous slurry. Using the level sensor, operators can prepare a new batch of catalyst slurry in the preparation tank(s). When the catalyst slurry (or concentrated catalyst slurry) in the first catalyst feed tank is running low, operators can either stop the withdrawal of catalyst slurry from the first catalyst feed tank and switch to the second catalyst feed tank, or, alternatively, transfer a new batch of catalyst slurry to the catalyst feed tank from the preparation tank.
Также возможно перемещать небольшие порции суспензии из резервуара(ов) приготовления в резервуар(ы) подачи катализатора либо непрерывно, либо периодически. При использовании такой процедуры можно поддерживать уровень каталитической суспензии или концентрированной каталитической суспензии в резервуаре(ах) подачи катализатора, по существу, постоянным.It is also possible to transfer small portions of the slurry from the preparation tank(s) to the catalyst feed tank(s) either continuously or intermittently. Using such a procedure, it is possible to maintain the level of catalyst slurry or concentrated catalyst slurry in the catalyst feed tank(s) substantially constant.
Данная система может включать дополнительные датчики, например, датчик(и) газа, датчик(и) давления, датчик(и) температуры и электростатический(е) датчик(и).This system may include additional sensors such as gas sensor(s), pressure sensor(s), temperature sensor(s), and electrostatic sensor(s).
Настоящим изобретением предусматриваются дополнительные стадии прекращения отведения каталитической суспензии из одного из резервуаров - первого резервуара подачи катализатора или второго резервуара подачи катализатора - и начала отведения каталитической суспензии из другого из резервуаров - первого резервуара подачи катализатора или второго резервуара подачи катализатора - по сигналу датчика уровня.The present invention provides for additional stages of stopping the removal of catalytic suspension from one of the tanks - the first catalyst supply tank or the second catalyst supply tank - and starting the removal of catalytic suspension from the other of the tanks - the first catalyst supply tank or the second catalyst supply tank - based on a signal from a level sensor.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу производства олефиновых полимеров в реакторе полимеризации, включающему стадии, на которых катализатор полимеризации подают в реактор полимеризации с использованием описанного выше способа.In another aspect, the present invention relates to a method for producing olefin polymers in a polymerization reactor comprising the steps of feeding a polymerization catalyst to the polymerization reactor using the method described above.
Предпочтительно, способ производства олефиновых полимеров в реакторе полимеризации включает подачу катализатора полимеризации в реактор полимеризации с использованием описанного выше способа. При этом указанный способ включает стадии, на которыхPreferably, the method for producing olefin polymers in a polymerization reactor comprises feeding a polymerization catalyst into the polymerization reactor using the method described above. The method comprises the steps of
(i) непрерывно вводят в реактор полимеризации, по меньшей мере, один олефиновый мономер;(i) continuously introducing at least one olefin monomer into the polymerization reactor;
(ii) необязательно, непрерывно вводят в реактор полимеризации разбавитель и/или водород;(ii) optionally, continuously introducing a diluent and/or hydrogen into the polymerization reactor;
(iii) обеспечивают функционирование реактора полимеризации в таких условиях, что, по меньшей мере, один олефиновый мономер полимеризуется под действием катализатора полимеризации с образованием реакционной смеси, содержащей катализатор, непрореагировавшие мономеры, образовавшийся полимер и, необязательно, разбавитель и/или водород; и(iii) operating the polymerization reactor under conditions such that at least one olefin monomer is polymerized by the action of the polymerization catalyst to form a reaction mixture comprising the catalyst, unreacted monomers, formed polymer and, optionally, a diluent and/or hydrogen; and
(iv) необязательно, отводят часть реакционной смеси из реактора полимеризации.(iv) optionally, withdrawing a portion of the reaction mixture from the polymerization reactor.
В некоторых случаях предпочтительно, чтобы стадии полимеризации предшествовала стадия предварительной полимеризации. В ходе предварительной полимеризации происходит полимеризация небольшого количества олефина, предпочтительно, от 0,1 до 500 граммов олефина на грамм катализатора. Обычно предварительная полимеризации происходит при более низкой температуре и/или меньшей концентрации мономера, чем основная полимеризация. Обычно предварительную полимеризацию проводят при температуре от 0 до 70°С, предпочтительно, от 10 до 60°С. Обычно, но необязательно, мономер, используемый для предварительной полимеризации, это тот же мономер, что и используемый на последующей(их) стадии(ях) полимеризации. Также возможно подавать на стадию полимеризации более одного мономера. Описание полимеризации можно найти, например, в документах WO 96/18662, WO 03/037941, GB 1532332, EP 517183, EP 560312 и EP 99774.In some cases, it is preferable for the polymerization step to be preceded by a prepolymerization step. During the prepolymerization, a small amount of olefin is polymerized, preferably from 0.1 to 500 grams of olefin per gram of catalyst. Typically, the prepolymerization takes place at a lower temperature and/or a lower monomer concentration than the main polymerization. Typically, the prepolymerization is carried out at a temperature of from 0 to 70°C, preferably from 10 to 60°C. Typically, but not necessarily, the monomer used for the prepolymerization is the same monomer as that used in the subsequent polymerization step(s). It is also possible to feed more than one monomer to the polymerization step. A description of polymerization can be found, for example, in documents WO 96/18662, WO 03/037941, GB 1532332, EP 517183, EP 560312 and EP 99774.
В процессе полимеризации может происходить полимеризации альфа-олефинов, включающих от 2 до 20 атомов углерода. В частности, полимеризуют этилен и/или пропилен, необязательно, вместе с высшими альфа-олефинами. Предпочтительными сомономерами являются 1-бутен и 1-гексен.In the polymerization process, polymerization of alpha-olefins comprising from 2 to 20 carbon atoms may occur. In particular, ethylene and/or propylene are polymerized, optionally together with higher alpha-olefins. Preferred comonomers are 1-butene and 1-hexene.
Разбавитель может представлять собой любую жидкость, инертную по отношению к катализатору. Пригодными разрбавителями являются углеводороды, включающие, по меньшей мере, 3 атома углерода. Предпочтительно, разбавитель выбирают из группы, состоящей из углеводородов С3-С10 и их смесей. В частности, разбавитель выбирают из группы, состоящей из пропана, н-бутана, изобутана, н-пентана, изопентана и их смесей.The diluent may be any liquid inert to the catalyst. Suitable diluents are hydrocarbons containing at least 3 carbon atoms. Preferably, the diluent is selected from the group consisting of C 3 -C 10 hydrocarbons and mixtures thereof. In particular, the diluent is selected from the group consisting of propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane and mixtures thereof.
В объем изобретения входит проведение полимеризации, по меньшей мере, за одну стадию. В данной области также известно проведение полимеризации, по меньшей мере, за две стадии полимеризации с целью получения бимодальных полиолефинов, таких как бимодальный полиэтилен и бимодальный полипропилен, как описано в документах WO 92/12182, EP 22376, EP 713888 и WO 98/58975. Кроме этого, многостадийную полимеризацию применяют для производства гетерофазных сополимеров пропилена, как описано в WO 98/58976. Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается каким-либо конкретным числом стадий полимеризации, напротив, возможно любое число стадий.The invention includes carrying out the polymerization in at least one stage. It is also known in the art to carry out the polymerization in at least two polymerization stages in order to obtain bimodal polyolefins, such as bimodal polyethylene and bimodal polypropylene, as described in WO 92/12182, EP 22376, EP 713888 and WO 98/58975. In addition, multi-stage polymerization is used to produce heterophasic propylene copolymers, as described in WO 98/58976. It should be understood that the present invention is not limited to any particular number of polymerization stages, but rather any number of stages is possible.
Если полимеризацию проводят как суспензионную полимеризацию, может быть использован реактор любого надлежащего типа, известного в данной области. Примерами пригодных типов реактора являются проточный реактор с мешалкой и петлевой реактор. Особенно предпочтителен петлевой реактор в силу его гибкости.If the polymerization is carried out as a suspension polymerization, any suitable type of reactor known in the art may be used. Examples of suitable reactor types are a continuous stirred tank reactor and a loop reactor. The loop reactor is particularly preferred because of its flexibility.
Суспензионная полимеризация может быть осуществлена в условиях ньютоновской жидкости или, в качестве альтернативы, при температуре и давлении в реакторе, превосходящих критические температуру и давление текучей смеси в реакторе. Такой способ полимеризации называется суперкритической суспензионной полимеризацией. Описание суспензионной полимеризации в условиях ньютоновской жидкости приведено, помимо прочего, в документах EP 249689 и US 3262922, суперкритической суспензионной полимеризации - в документах WO 92/12181 и US 3294772.The suspension polymerization may be carried out under Newtonian fluid conditions or, alternatively, at a temperature and pressure in the reactor exceeding the critical temperature and pressure of the fluid mixture in the reactor. This polymerization method is called supercritical suspension polymerization. A description of suspension polymerization under Newtonian fluid conditions is given, inter alia, in EP 249689 and US 3,262,922, and of supercritical suspension polymerization in WO 92/12181 and US 3,294,772.
Суспензия может быть отведена из реактора любым способом, известным в данной области, в том числе, путем непрерывного и периодического отведения. Если отведение периодическое, оно может быть выполнено с использованием, так называемых, отстойных колонн, в которых может осаждаться суспензия, после чего ее выводят из реактора. Отстойные колонны широко известны в данной области и описаны, например, в документах US 4613484 и US 4121029.The suspension may be withdrawn from the reactor by any method known in the art, including continuous and periodic withdrawal. If the withdrawal is periodic, it may be performed using so-called settling columns, in which the suspension may settle, after which it is withdrawn from the reactor. Settling columns are widely known in the art and are described, for example, in documents US 4,613,484 and US 4,121,029.
Если суспензию отводят из реактора непрерывно, она может быть отведена без стадии концентрирования или может быть сконцентрирована до или после отведения. Из экономических соображений является предпочтительным концентрировать суспензию. Пригодными способами концентрирования являются, помимо прочего, способы с использованием гидроциклона или сита. Обычно при этом суспензию выводят из реактора непрерывно и пропускают через устройство повышения концентрации, такое как гидроциклон или сито. Отводимый снизу поток является потоком продукта, верхний поток рециркулируют в реактор полимеризации. Подобные способы описаны в ЕР 1415999.If the suspension is withdrawn continuously from the reactor, it can be withdrawn without a concentration step or it can be concentrated before or after the withdrawal. For economic reasons, it is preferable to concentrate the suspension. Suitable concentration methods are, inter alia, methods using a hydrocyclone or a sieve. In this case, the suspension is usually withdrawn continuously from the reactor and passed through a concentration device such as a hydrocyclone or a sieve. The stream withdrawn at the bottom is the product stream, the upper stream is recycled to the polymerization reactor. Such methods are described in EP 1 415 999.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается олефиновый полимер, получаемый способом производства олефиновых полимеров в реакторе полимеризации, включающим стадии подачи в реактор полимеризации катализатора полимеризации с использованием соответствующего изобретению способа, описанного выше.In another aspect, the present invention provides an olefin polymer obtainable by a process for producing olefin polymers in a polymerization reactor comprising the steps of feeding a polymerization catalyst to the polymerization reactor using the inventive process described above.
Олефиновый полимер может быть получен описанным выше способом. К полимерам, которые могут быть получены этим способом, относятся олефиновые полимеры и сополимеры, известные в данной области, такие как полиэтилен высокой плотности (high density polyethylene, HDPE), полиэтилен средней плотности (medium density polyethylene, MDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (linear low density polyethylene, LLDPE), гомополимеры полипропилена, статистические сополимеры пропилена и этилена или пропилена и высших альфа-олефинов, гетерофазные сополимеры пропилена и этилена, поли-1-бутен и поли-4-метил-1-пентен. Когда в качестве сомономеров используют высшие альфа-олефины, их выбирают, предпочтительно, из группы, состоящей из 1-бутена, 1-гексена, 4-метил-1-пентена, 1-октена и 1-децена.The olefin polymer can be obtained by the method described above. The polymers that can be obtained by this method include olefin polymers and copolymers known in the art, such as high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), polypropylene homopolymers, random copolymers of propylene and ethylene or propylene and higher alpha-olefins, heterophasic copolymers of propylene and ethylene, poly-1-butene and poly-4-methyl-1-pentene. When higher alpha-olefins are used as comonomers, they are preferably selected from the group consisting of 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene and 1-decene.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается система подачи каталитической суспензии с целью производства олефиновых полимеров в реакторе полимеризации, включающая:In another aspect, the present invention provides a catalyst slurry feed system for producing olefin polymers in a polymerization reactor, comprising:
- первый резервуар приготовления катализатора, предпочтительно, по меньшей мере, два резервуара приготовления катализатора для формирования каталитической суспензии, содержащей масло и твердый каталитический компонент;- a first catalyst preparation tank, preferably at least two catalyst preparation tanks for forming a catalytic slurry containing oil and a solid catalytic component;
- первый резервуар подачи катализатора, предпочтительно, по меньшей мере, два резервуара подачи катализатора для поддержания каталитической суспензии в гомогенном состоянии;- a first catalyst feed tank, preferably at least two catalyst feed tanks for maintaining the catalytic suspension in a homogeneous state;
- реактор полимеризации;- polymerization reactor;
- первый транспортный трубопровод, соединяющий первый резервуар приготовления катализатора с первым резервуаром подачи катализатора, предпочтительно, по меньшей мере, два транспортных трубопровода, соединяющих, по меньшей мере, два резервуара приготовления катализатора, по меньшей мере, с двумя резервуарами подачи катализатора;- a first transport pipeline connecting the first catalyst preparation tank to the first catalyst supply tank, preferably at least two transport pipelines connecting at least two catalyst preparation tanks to at least two catalyst supply tanks;
- первый подающий трубопровод, соединяющий первый резервуар подачи катализатора с реактором полимеризации, предпочтительно, по меньшей мере, два подающих трубопровода, соединяющих, по меньшей мере, два резервуара подачи катализатора с реактором полимеризации;- a first feed pipeline connecting the first catalyst feed tank to the polymerization reactor, preferably at least two feed pipelines connecting at least two catalyst feed tanks to the polymerization reactor;
при этом первый подающий трубопровод снабжен насосом, предпочтительно, по меньшей мере, два подающих трубопровода снабжены, по меньшей мере, одним насосом, первый резервуар подачи катализатора расположен над реактором полимеризации, предпочтительно, по меньшей мере, два резервуара подачи катализатора расположены над реактором полимеризации.wherein the first feed pipeline is provided with a pump, preferably at least two feed pipelines are provided with at least one pump, the first catalyst feed tank is located above the polymerization reactor, preferably at least two catalyst feed tanks are located above the polymerization reactor.
Предпочтительно, система подачи каталитической суспензии для производства олефиновых полимеров в реакторе полимеризации включает второй резервуар приготовления катализатора, при этом первый резервуар приготовления катализатора соединен с первым резервуаром подачи катализатора первым транспортным трубопроводом, и второй резервуар приготовления катализатора соединен со вторым резервуаром подачи катализатора вторым транспортным трубопроводом.Preferably, the system for feeding a catalytic suspension for producing olefin polymers in a polymerization reactor includes a second catalyst preparation tank, wherein the first catalyst preparation tank is connected to the first catalyst supply tank by a first transport pipeline, and the second catalyst preparation tank is connected to the second catalyst supply tank by a second transport pipeline.
Предпочтительно, первый подающий трубопровод имеет длину от 2 до 12 м, предпочтительно, все подающие трубопроводы имеют длину от 2 до 12 м. Еще более предпочтительно, первый подающий трубопровод и/или, по меньшей мере, два подающих трубопровода имеют длину от 5 до 12 м, более предпочтительно, от 10 до 12 м.Preferably, the first feed pipeline has a length of 2 to 12 m, preferably, all feed pipelines have a length of 2 to 12 m. Even more preferably, the first feed pipeline and/or at least two feed pipelines have a length of 5 to 12 m, more preferably, 10 to 12 m.
Подающие трубопроводы могут быть оборудованы измерителем расхода катализатора. Расходомеры, пригодные для измерения интенсивности подачи катализатора, описаны в WO 2004/057278 или выпускаются серийно, помимо прочего, компанией Oxford Instruments. Такой расходомер также может быть использован в составе замкнутой системы автоматического управления для регулирования интенсивности подачи катализатора. Например, сигнал от расходомера сравнивается с определенной заданной величиной, и на основании разности изменяется сигнал, подаваемый дозирующему насосу.The feed pipes may be equipped with a catalyst flow meter. Flow meters suitable for measuring the catalyst feed rate are described in WO 2004/057278 or are commercially available, among others, from Oxford Instruments. Such a flow meter may also be used in a closed-loop automatic control system for regulating the catalyst feed rate. For example, the signal from the flow meter is compared with a certain set value, and the signal supplied to the dosing pump is changed based on the difference.
Описанная выше система позволяет разделить функции приготовления катализатора и его введения в процесс. Поэтому резервуар(ы) приготовления катализатора может находиться на некотором расстоянии от точки ввода в реактор полимеризации, а резервуар(ы) подачи катализатора может находиться настолько близко к точке ввода в реактор полимеризации, насколько это возможно. Благодаря размещению резервуара(ов) подачи катализатора над реактором полимеризации облегчается перемещение каталитической суспензии в реактор полимеризации под действием силы тяжести.The system described above allows the separation of the functions of catalyst preparation and its introduction into the process. Therefore, the catalyst preparation tank(s) can be located at some distance from the entry point into the polymerization reactor, and the catalyst feed tank(s) can be located as close to the entry point into the polymerization reactor as possible. By placing the catalyst feed tank(s) above the polymerization reactor, the movement of the catalyst slurry into the polymerization reactor by gravity is facilitated.
Предпочтительно, резервуар(ы) подачи катализатора расположен(ы) над точкой ввода в реактор полимеризации.Preferably, the catalyst feed tank(s) are located above the entry point into the polymerization reactor.
Предпочтительно, резервуар(ы) подачи катализатора расположен(ы) по вертикали или по диагонали над реактором полимеризации, более предпочтительно, по меньшей мере, два резервуара подачи катализатора расположены по вертикали или по диагонали над реактором полимеризации.Preferably, the catalyst feed tank(s) are located vertically or diagonally above the polymerization reactor, more preferably, at least two catalyst feed tanks are located vertically or diagonally above the polymerization reactor.
Положение резервуара(ов) приготовления может быть выбрано свободно. Обычно положение резервуара(ов) приготовления зависит от общей структуры системы. Кроме этого, при выборе положения обычно принимают в расчет удобство загрузки резервуара(ов) приготовления. Однако резервуар(ы) приготовления может быть размещен ниже уровня резервуара(ов) подачи катализатора. Предпочтительно, резервуар(ы) приготовления размещают ниже уровня резервуара(ов) подачи катализатора.The position of the preparation tank(s) can be freely selected. Usually, the position of the preparation tank(s) depends on the overall structure of the system. In addition, when selecting the position, the convenience of loading the preparation tank(s) is usually taken into account. However, the preparation tank(s) can be placed below the level of the catalyst supply tank(s). Preferably, the preparation tank(s) are placed below the level of the catalyst supply tank(s).
В системе, включающей два резервуара приготовления катализатора и два резервуара подачи катализатора с отдельными транспортными трубопроводами, может быть достигнута большая производительность по производству олефиновых полимеров.In a system comprising two catalyst preparation tanks and two catalyst feed tanks with separate transport pipelines, high throughput of olefin polymer production can be achieved.
Все варианты осуществления изобретения, описанные в отношении способа подачи катализатора полимеризации в реактор полимеризации, также приложимы к системе подачи каталитической суспензии с целью производства олефиновых полимеров.All embodiments of the invention described with respect to the method of feeding a polymerization catalyst to a polymerization reactor are also applicable to a system for feeding a catalyst slurry for the purpose of producing olefin polymers.
На фиг. 1 представлена схема системы, соответствующей изобретению, включающей резервуар приготовления катализатора, резервуар подачи катализатора, насос подачи катализатора и реактор полимеризации.Fig. 1 shows a diagram of a system according to the invention, including a catalyst preparation tank, a catalyst feed tank, a catalyst feed pump and a polymerization reactor.
На фиг. 2 представлена схема другой системы, соответствующей изобретению, включающей два резервуара приготовления катализатора, два резервуара подачи катализатора, два насоса подачи катализатора и реактор полимеризации.Fig. 2 shows a diagram of another system according to the invention, including two catalyst preparation tanks, two catalyst feed tanks, two catalyst feed pumps and a polymerization reactor.
На фиг. 3 представлена схема системы, соответствующей изобретению, с пересекающимися транспортными трубопроводами, пересекающимися подающими трубопроводами и двумя системами переключения.Fig. 3 shows a diagram of a system according to the invention with intersecting transport pipelines, intersecting supply pipelines and two switching systems.
Если явно не указано иное, описание настоящего изобретения следует понимать так, что один или несколько любых описанных выше предпочтительных вариантов осуществления изобретения могут сочетаться с описанием изобретения в наиболее широком смысле. Кроме этого, следует понимать, что варианты описанных выше и других отличительных особенностей и функций или их альтернативные модификации могут быть объединены во множестве отличных систем или вариантов применения. Специалистами в данной области могут быть внесены различные не предусмотренные или неожиданные в настоящее время альтернативные варианты, модификации, вариации или улучшения, которые также должны входить в объем формулы изобретения.Unless otherwise expressly stated, the description of the present invention should be understood so that one or more of any of the above-described preferred embodiments of the invention may be combined with the description of the invention in its broadest sense. In addition, it should be understood that variations of the above-described and other distinctive features and functions or alternative modifications thereof may be combined in a variety of different systems or applications. Various currently unforeseen or unexpected alternatives, modifications, variations or improvements may be introduced by those skilled in the art and should also be included within the scope of the claims.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS
На фиг. 1 представлен один из примеров настоящего изобретения. В этом примере имеется резервуар (1) приготовления катализатора, резервуар (3) подачи катализатора, насос (4) подачи катализатора и реактор (6) полимеризации. Резервуар (1) приготовления катализатора может находиться на уровне земли для облегчения доступа. В резервуаре (1) приготовления катализатора формируют каталитическую суспензию, которую затем перемещают в резервуар (3) подачи катализатора по транспортному трубопроводу 2 для катализатора. Перемещение из резервуара приготовления катализатора в резервуар подачи катализатора может осуществляться периодически. Предпочтительно, резервуар (3) подачи катализатора расположен выше уровня резервуара (1) приготовления катализатора. Таким образом, перемещение каталитической суспензии из резервуара (1) приготовления катализатора в резервуар (3) подачи катализатора происходит, по существу, вверх. При этом каталитическую суспензию, находящуюся в гомогенном состоянии, отводят снизу рабочего резервуара (3) подачи катализатора. Отведенную порцию каталитической суспензии перемещают с использованием, например, бесклапанного поршневого насоса (4) по подающему трубопроводу (5) в реактор (6) полимеризации. Резервуар (3) подачи катализатора расположен над реактором (6) полимеризации.Fig. 1 shows one example of the present invention. In this example, there is a catalyst preparation tank (1), a catalyst feed tank (3), a catalyst feed pump (4) and a polymerization reactor (6). The catalyst preparation tank (1) can be located at ground level for easier access. A catalytic suspension is formed in the catalyst preparation tank (1), which is then moved to the catalyst feed tank (3) via a catalyst transport pipeline 2. The movement from the catalyst preparation tank to the catalyst feed tank can be carried out periodically. Preferably, the catalyst feed tank (3) is located above the level of the catalyst preparation tank (1). Thus, the movement of the catalytic suspension from the catalyst preparation tank (1) to the catalyst feed tank (3) occurs essentially upward. In this case, the catalytic suspension, which is in a homogeneous state, is removed from the bottom of the working catalyst feed tank (3). The removed portion of the catalytic suspension is moved using, for example, a valveless piston pump (4) through a feed pipeline (5) into the polymerization reactor (6). The catalyst feed tank (3) is located above the polymerization reactor (6).
На фиг. 2 представлен другой пример настоящего изобретения. В этом примере имеется два резервуара (11, 12) приготовления катализатора, два резервуара (31, 32) подачи катализатора, два насоса (41, 42) подачи катализатора и реактор (6) полимеризации. Каталитическую суспензию из первого резервуара (11) приготовления катализатора перемещают в первый резервуар (31) подачи катализатора по первому транспортному трубопроводу (21) для катализатора, и каталитическую суспензию из второго резервуара (12) приготовления катализатора перемещают во второй резервуар (32) подачи катализатора по второму транспортному трубопроводу (22) для катализатора. Предпочтительно, резервуары (31, 32) подачи катализатора расположены выше уровня реактора (6) полимеризации. Порции каталитической суспензии, отведенные из резервуаров (31, 32) подачи катализатора, перемещают по двум подающим трубопроводам (51, 52), например, к двум бесклапанным поршневым насосам (41, 42), а затем по двум подающим трубопроводам (71, 72) подают в реактор (6) полимеризации.Fig. 2 shows another example of the present invention. In this example, there are two catalyst preparation tanks (11, 12), two catalyst supply tanks (31, 32), two catalyst supply pumps (41, 42) and a polymerization reactor (6). The catalyst slurry from the first catalyst preparation tank (11) is transferred to the first catalyst supply tank (31) via the first catalyst transfer pipeline (21), and the catalyst slurry from the second catalyst preparation tank (12) is transferred to the second catalyst supply tank (32) via the second catalyst transfer pipeline (22). Preferably, the catalyst supply tanks (31, 32) are located above the level of the polymerization reactor (6). Portions of the catalytic suspension, removed from the catalyst supply tanks (31, 32), are moved along two supply pipelines (51, 52), for example, to two valveless piston pumps (41, 42), and then fed along two supply pipelines (71, 72) into the polymerization reactor (6).
На фиг. 3 показан другой вариант осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3 приведена технологическая схема, подобная схеме, показанной на фиг. 2. Однако в системе, представленной на фиг. 3, первый и второй транспортные трубопроводы (211, 212 и 221, 222) для катализатора, соединяющие первый и второй резервуары (11, 12) приготовления катализатора и первый и второй резервуары (31, 32) подачи катализатора, пересекаются друг с другом. Первый и второй подающие трубопроводы (511, 512 и 521, 522), идущие от первого и второго резервуаров (31, 32) подачи катализатора к бесклапанным поршневым насосам (41, 42), также пересекаются друг с другом.Fig. 3 shows another embodiment of the present invention. Fig. 3 shows a flow chart similar to the chart shown in Fig. 2. However, in the system shown in Fig. 3, the first and second catalyst transport pipes (211, 212 and 221, 222) connecting the first and second catalyst preparation tanks (11, 12) and the first and second catalyst supply tanks (31, 32) intersect with each other. The first and second supply pipes (511, 512 and 521, 522) running from the first and second catalyst supply tanks (31, 32) to the valveless piston pumps (41, 42) also intersect with each other.
Каталитическую суспензию из первого резервуара (11) приготовления катализатора перемещают в первый резервуар (31) подачи катализатора по первому транспортному трубопроводу (211, 212) для катализатора, при этом она проходит через первую систему (23) переключения, расположенную между первой частью первого транспортного трубопровода (211) и второй частью первого транспортного трубопровода (212). Система (23) переключения включает два или более клапанов и может быть настроена так, чтобы каталитическая суспензия перемещалась по второй части первого транспортного трубопровода (212) для катализатора в первый резервуар (31) подачи катализатора или по второй части второго транспортного трубопровода (222) для катализатора во второй резервуар (32) подачи катализатора. Каталитическую суспензию из второго резервуара (12) приготовления катализатора перемещают в первый резервуар (31) подачи катализатора по первой части второго транспортного трубопровода (221) для катализатора, при этом она проходит через первую систему (23) переключения. Первая система (23) переключения может быть настроена так, чтобы каталитическая суспензия перемещалась по второй части второго транспортного трубопровода (222) для катализатора во второй резервуар (32) подачи катализатора или по второй части первого транспортного трубопровода (212) для катализатора в первый резервуар (31) подачи катализатора.The catalytic suspension from the first catalyst preparation tank (11) is moved to the first catalyst supply tank (31) via the first catalyst transport pipeline (211, 212), wherein it passes through the first switching system (23), located between the first part of the first transport pipeline (211) and the second part of the first transport pipeline (212). The switching system (23) includes two or more valves and can be adjusted so that the catalytic suspension moves along the second part of the first catalyst transport pipeline (212) to the first catalyst supply tank (31) or along the second part of the second catalyst transport pipeline (222) to the second catalyst supply tank (32). The catalytic suspension from the second catalyst preparation tank (12) is moved to the first catalyst supply tank (31) via the first part of the second catalyst transport pipeline (221), wherein it passes through the first switching system (23). The first switching system (23) can be configured so that the catalytic suspension moves along the second part of the second transport pipeline (222) for the catalyst into the second catalyst supply tank (32) or along the second part of the first transport pipeline (212) for the catalyst into the first catalyst supply tank (31).
Порции каталитической суспензии, отведенные из резервуаров (31, 32) подачи катализатора по первому и второму подающим трубопроводам (511, 512 и 521, 522) и через вторую систему (53) переключения, направляют к бесклапанным поршневым насосам (41, 42), после чего подают по двум подающим трубопроводам (71, 72) в реактор (6) полимеризации. Порцию, отведенную из резервуара (31) подачи катализатора, перемещают по первой части первого подающего трубопровода (511) во вторую систему (53) переключения, а затем по второй части первого подающего трубопровода (512) - к бесклапанному поршневому насосу (41) или по второй части второго подающего трубопровода (522) - к другому бесклапанному поршневому насосу (42). Порции, отведенные из резервуара (32) подачи катализатора, могут перемещаться по первой части второго подающего трубопровода (521) во вторую систему (53) переключения, а затем по второй части второго подающего трубопровода (522) - к бесклапанному поршневому насосу (42) или по второй части первого подающего трубопровода (512) - к другому бесклапанному поршневому насосу (41). Надлежащие трубопроводы могут быть выбраны при помощи систем переключения. Этот способ обеспечивает даже еще большую гибкость в отношении приготовления и подачи каталитической суспензии.Portions of the catalytic suspension, removed from the catalyst supply tanks (31, 32) via the first and second supply pipelines (511, 512 and 521, 522) and via the second switching system (53), are directed to the valveless piston pumps (41, 42), after which they are fed via two supply pipelines (71, 72) into the polymerization reactor (6). The portion removed from the catalyst supply tank (31) is moved via the first part of the first supply pipeline (511) into the second switching system (53), and then via the second part of the first supply pipeline (512) to the valveless piston pump (41) or via the second part of the second supply pipeline (522) to another valveless piston pump (42). The portions withdrawn from the catalyst feed tank (32) can move through the first part of the second feed pipeline (521) to the second switching system (53), and then through the second part of the second feed pipeline (522) to the valveless piston pump (42) or through the second part of the first feed pipeline (512) to another valveless piston pump (41). The appropriate pipelines can be selected by means of switching systems. This method provides even greater flexibility with respect to the preparation and feeding of the catalytic suspension.
Перечень позиций на чертежахList of positions on drawings
1 Резервуар приготовления катализатора1 Catalyst preparation tank
11 Первый резервуар приготовления катализатора11 First catalyst preparation tank
12 Второй резервуар приготовления катализатора12 Second catalyst preparation tank
2 Транспортный трубопровод для катализатора2 Catalyst transport pipeline
21 Первый транспортный трубопровод для катализатора21 First transport pipeline for catalyst
211 Первая часть первого транспортного трубопровода для катализатора211 First part of the first transport pipeline for the catalyst
212 Вторая часть первого транспортного трубопровода для катализатора212 The second part of the first transport pipeline for the catalyst
22 Второй транспортный трубопровод для катализатора22 Second transport pipeline for catalyst
221 Первая часть второго транспортного трубопровода для катализатора221 First part of the second transport pipeline for the catalyst
222 Вторая часть второго транспортного трубопровода для катализатора222 The second part of the second transport pipeline for the catalyst
23 Первая система переключения23 First switching system
3 Резервуар подачи катализатора3 Catalyst feed tank
31 Первый резервуар подачи катализатора31 First catalyst feed tank
32 Второй резервуар подачи катализатора32 Second catalyst supply tank
4 Подающий насос для катализатора4 Catalyst feed pump
41 Первый подающий насос для катализатора41 First catalyst feed pump
42 Второй подающий насос для катализатора42 Second feed pump for catalyst
5 Подающий трубопровод5 Feed pipeline
51 Первый подающий трубопровод51 First feed pipeline
511 Первая часть первого подающего трубопровода511 First part of the first supply pipeline
512 Вторая часть первого подающего трубопровода512 Second part of the first supply pipeline
52 Второй подающий трубопровод52 Second supply pipeline
521 Первая часть второго подающего трубопровода521 First part of the second supply pipeline
522 Вторая часть второго подающего трубопровода522 Second part of the second supply pipeline
53 Вторая система переключения53 Second switching system
6 Реактор полимеризации6 Polymerization reactor
7 Подающий трубопровод реактора7 Reactor feed pipeline
71 Первый подающий трубопровод реактора71 First reactor feed pipeline
72 Второй подающий трубопровод реактора72 Second reactor feed pipeline
Claims (48)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20210158.0 | 2020-11-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2833426C1 true RU2833426C1 (en) | 2025-01-21 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040122188A1 (en) * | 2002-09-16 | 2004-06-24 | Burns David H. | Catalyst slurry feeding assembly for a polymerization reactor |
| EP1660231B1 (en) * | 2004-02-13 | 2007-04-18 | Total Petrochemicals Research Feluy | Method and apparatus for preparing and supplying catalyst slurry to a polymerisation reactor |
| RU2612555C2 (en) * | 2011-11-30 | 2017-03-09 | Юнивейшн Текнолоджиз, Ллк | Methods and systems for catalyst delivery |
| US20200002451A1 (en) * | 2016-08-10 | 2020-01-02 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Methods for Supplying Solid Catalysts to a Solution Polymerization Reactor |
| EP3241611B1 (en) * | 2016-05-02 | 2020-03-04 | Borealis AG | A process for feeding a polymerisation catalyst |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040122188A1 (en) * | 2002-09-16 | 2004-06-24 | Burns David H. | Catalyst slurry feeding assembly for a polymerization reactor |
| EP1660231B1 (en) * | 2004-02-13 | 2007-04-18 | Total Petrochemicals Research Feluy | Method and apparatus for preparing and supplying catalyst slurry to a polymerisation reactor |
| RU2612555C2 (en) * | 2011-11-30 | 2017-03-09 | Юнивейшн Текнолоджиз, Ллк | Methods and systems for catalyst delivery |
| EP3241611B1 (en) * | 2016-05-02 | 2020-03-04 | Borealis AG | A process for feeding a polymerisation catalyst |
| US20200002451A1 (en) * | 2016-08-10 | 2020-01-02 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Methods for Supplying Solid Catalysts to a Solution Polymerization Reactor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1671697B1 (en) | Process for polymerising olefins in the presence of an olefin polymerisation catalyst | |
| RU2165436C2 (en) | Method of preventing clogging in polymerization reactors | |
| JP5074771B2 (en) | Method and apparatus for adjusting and supplying catalyst slurry to polymerization reactor | |
| RU2455060C2 (en) | Apparatus for liquid-phase polymerisation of olefins | |
| KR101117464B1 (en) | Method and system for determining catalyst activity | |
| KR20120115299A (en) | Method for replacing compatible ethylene polymerization catalysts | |
| RU2684272C2 (en) | Methods for controlling aluminium alkyl feed to slurry polymerisation process | |
| KR20120115326A (en) | Method for producing a catalyst slurry blend | |
| EA011774B1 (en) | Slurry phase polymerisation process and loop reactor therefor | |
| RU2644473C2 (en) | Polyethylene production in the multi-operational system of polymerization | |
| JP7698718B2 (en) | Catalyst Supply System | |
| RU2833426C1 (en) | Catalyst feed system | |
| US10946357B2 (en) | Process for feeding a polymerisation catalyst | |
| RU2440842C2 (en) | Circulation reactor polymerisation | |
| US20220195085A1 (en) | Rapid dissolution of drag-reducing agents at low temperatures |