向反應器中加入懸浮液的裝置和方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及從貯存器向反應器中加入預定體積懸浮液的裝置。根據本發明專利技術，貯存器通過第一導管與中間容順相連，中間容器又通過第二導管與進料容器相連，進料容順通過第三導管與反應器相連，第一、第二和第三導管均裝有截流閥，這些容器、導管和閥門安排成使懸浮液能靠重力從貯存器轉移到中間容器并從中間容器轉移到進料容器，并且能靠重力和／或進料容器與反應器間壓差的作用使懸浮液從進料容器轉移到反應器中。本發明專利技術還涉及用該裝置向反應器中加入預定體積懸浮液的方法。（*該技術在2011年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及向反應器中加入懸浮液的裝置，尤其是向氣相α-烯烴聚合反應器中加入懸浮液的裝置，以及使用本專利技術裝置的方法。流化床聚合反應器系統一般包括一個直立的細長反應器，在含有欲聚合α-烯烴的向上流動的流化氣流作用下，所形成的聚合物顆粒在反應器中保持流化狀態。在反應器的下部，通常有一個多孔板或素燒瓷板(常稱之為流化柵格)，它使得從流化柵格下面進入反應器的流化氣流分布在流化床之中，以便使柵格上方的聚合物顆粒保持流化狀態。此反應器系統通常還包括一個再循環管線，將反應器的頂部與在流化柵格之下的反應器底部連通。這根再循環管線通常包括一個壓縮機，用來循環離開反應器頂部的氣體混合物，還包括至少一個熱交換器，用來將氣體混合物冷卻，以便在氣體混合物回到反應器底部之前除去反應熱。反應器帶有加入α-烯烴、催化劑和反應體系其它組分的裝置以及用以取出聚合物產物的裝置。適于在氣相流化床反應器中使α-烯烴聚合的催化劑是本領域公知的。這種催化劑可以以在液體中的懸浮液的形式加入到反應器中。日本專利申請公開56-79533公開了用來將催化劑懸浮液加到反應器中的裝置，該裝置包括一個帶有外循環管線的貯存器，通過該管線可以將懸浮液從貯存器抽出或送往貯存器。進料管連通再循環管與反應器。利用這一裝置，可以從貯存器中連續抽取懸浮液，送到反應器中或送回貯存器。于是，懸浮液即使連續地從貯存器中抽出來也可以間歇地送到反應器中。貯存器裝有機械攪拌器，循環管線上有一個泵。使用泵可能會由于顆粒的粉碎和摩擦而產生很細的催化劑顆粒。催化劑細粒會造成問題，尤其是在氣相聚合反應器的操作中。流化床反應器內存在的細顆粒會被流化氣體夾帶出反應器，造成再循環導管或反應器下游設備的堵塞。現已發現一種方法和裝置，用來將懸浮在液體中的固體顆粒加到反應器中，同時克服了或至少減輕了上面提到的問題。更具體地說，本專利技術的裝置不需要用泵。懸浮液靠重力和/或氣體壓力的作用加到反應器中。另外，本專利技術的方法可以用來將懸浮液從貯存器轉移到壓力保持高于貯存器的反應器中。于是，根據本專利技術，用來將預定體積的懸浮液從貯存器加入到反應器中的裝置的特征是，貯存器通過第一導管與一個中間容器相連，該容器又通過第二導管與一個進料容器相連，進料容器通過第三導管與反應器相連，第一、二、三導管均裝有截流閥，這些容器、導管和閥門安排成可以靠重力將懸浮液從貯存器轉移到中間容器和從中間容器轉移到進料容器，并且可以靠重力和/或進料容器與反應器之間的壓力差的作用將懸浮液從進料容器轉移到反應器。這些容器的橫截面可以是任何形狀，但通常為環形截面。貯存器一般為圓柱形，最好有足夠的容量以便能向反應器供應懸浮液1到10天。例如，對于工業規模的反應器，貯存器的體積可在0.5至10立方米之間。貯存器可以裝有使懸浮液均化的攪拌系統和/或能檢測懸浮液最低或最高高度的系統。它可以裝有進氣導管和氣體入口導管。在這種情況下，貯存器可以裝有氣壓控制系統，用來通過引入和/或放出氣體保持恒壓P1。中間容器一般由一個圓柱形管構成，最好垂直安放，以便能更容易地靠重力將其內容物轉移到進料容器中。它的總內容量大于、特別優選的是基本上等于預定要加入到反應器中的懸浮液體積。在后一種情況下，中間容器一般用來量度預定體積的懸浮液。在工廠中中間容器的容量通常可在0.1和10升之間變化。中間容器通過第一導管與貯存器相連，特別是連接到貯存器的側壁上或連接到構成貯存器最低部分的壁上。它還通過第二導管連接到進料容器上，特別是連接到進料器的頂部，以便有利于向該容器中加入懸浮液。根據一項實施方案，可以有另一個進料管通到中間容器中。這個附加進料管可以用來將另一組分(最好是一種液體)引入到中間容器中，以便能隨后加到反應器中。進料容器通過稱為進料導管的第三導管與反應器相連。為了有利于向反應器中加入懸浮液，進料導管最好安排成位于或接近于進料容器的最低部分。進料容器的容量一般比中間容器大。進料容器可以方便地由圓柱形的上半部和錐形的下半部構成。在這種情況下，進料導管最好與錐頂相連。當利用進料容器和反應器間壓力差的作用把預定體積的懸浮液從進料容器加入到反應器中時，進料容器裝有進氣導管和可有可無的放氣閥，該閥可以安裝在容器的上部。可以使用放氣閥在進料容器中造成低于反應器的壓力。所造成的壓力可以基本上等于或接近于貯存器的壓力。另外，進料容器的容量足以容納一定體積的懸浮液和一定數量的加壓氣體，以使容器和反應器之間的壓力差能將預定體積的懸浮液加入到反應器中。進料導管裝有進料閥。當利用壓力差時，為了限制氣體進入反應器，進料導管最好裝有超快操作的進料閥。也可以在進料閥和反應器之間裝一個安全閥，例如在通到反應器的進料導管末端附近。進料導管最好直徑較小，長度盡可能短，以便只容納小體積的懸浮液。它最好是通到反應器的某一壁面，這指的是導管不延伸到反應器中，否則會干擾其操作。另外，為了促進反應器內懸浮液的分散，進料導管最好應該與反應器的直立壁面垂直相通，或者朝向反應器底部，其方向與水平面的傾角最高可達60°，尤其是在10°和50°之間。本專利技術包括一種將預定體積的懸浮液從壓力保持P1的貯存器中加入到保持較高壓力P2的反應器中的方法，該方法的特征在于，通過打開和關閉連通貯存器和中間容器的導管中的閥門，使預定體積的懸浮液靠重力從貯存器轉移到中間容器，然后通過打開然后關閉連接中間容器和進料容器的導管中的閥門，使懸浮液靠重力轉移到進料容器中，向進料容器中通入氣體使進料容器中的壓力上升到高于P2的壓力P3，然后快速打開和關閉連通進料容器和反應器的導管中的閥門，將懸浮液從進料容器轉移到反應器中，使漿體的轉移借助壓差(P3-P2)進行的，在完成轉移后進料容器的壓力P4仍然大于P2。在以下的所有敘述和實施例中，壓力均為絕對壓力，以兆帕表示。本專利技術的方法可以用本專利技術的裝置來實施，條件是進料容器裝有進氣導管和可有可無的放氣閥。根據本專利技術的方法，壓力為P2的反應器用裝在壓力P1的貯存器中的懸浮液供料。懸浮液最好在氣體下貯存，該氣體對于懸浮液中含有的顆粒是惰性的，例如氮氣。在大多數情況下壓力P1等于或略高于大氣壓。例如，P1可以在0.1和0.2兆帕之間。另外，借助于壓力控制系統可以保持P1恒定。在本方法的預備步驟中，當進料容器的壓力高于壓力P1，特別是為了得到不大于壓力P1的壓力P5時，可以打開放氣閥使進料容器向大氣放氣。在這一操作期間，當P1高于大氣壓時，還可以打開位于中間容器和進料容器之間的閥門，以便同樣地將中間容器放氣。進行放氣操作是為了使貯存器和進料容器的壓力達到相同大小的量級，這便有可能促進該裝置的使用，尤其是由于避免了氣體從進料容器向貯存器運動。在本方法的第一步，打開關隨后關閉連接貯存器與中間容器的閥門，將一定體積的懸浮液加入到中間容器中。當壓力P1大于大氣壓時這一加入操作比較容易進行。在大多數情況下中間容器被懸浮液完全充滿，因為它的容量與欲加入反應器中的懸浮液體積相當。但是，如果限制連通中間容器和貯存器的閥門的開啟時間，也可以裝入較少體積的懸浮液。在本方法的第二步，開啟并隨后關閉連通中間容器與進料容器的閥門，將上述體積的懸浮液從中間容器轉移到進料容器中。在本方法的第三步，上述體積的懸浮液被實際加入到反應器中。為此，向進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種從貯存器（１）向反應器（１１）中加入預定體積懸浮液的裝置，其特征在于，貯存器（１）通過第一導管（４）與中間容器（２）相連，中間容器（２）又通過第二導管（６）與進料容器（３）相連，進料容器（３）通過第三導管（８）與反應器（１１）相連，第一、第二和第三導管上都裝有截流閥（５）、（７）、（９），各個容器、導管和閥門安排成懸浮液能靠重力從貯存器（１）轉移到中間容器（２）并從中間容器（２）轉移到進料容器（４），并且可以靠重力和／或進料容器（３）與反應器（１１）之間壓差的作用從進料容器（３）轉移到反應器（１１）。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：R佩斯，
申請(專利權)人：英國石油化學品有限公司，
類型：發明
國別省市：GB[英國]