專利名稱：用于控制聚烯烴中揮發(fā)性有機物含量的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明總體上涉及聚烯烴生產(chǎn)和涉及降低與聚烯烴有關(guān)的揮發(fā)性有機物含量(VOC)。該技術(shù)包括吹洗塔模型的構(gòu)建和實施以計算或估算從吹洗塔出來的聚烯烴料流中的VOC含量。該技術(shù)有利于聚烯烴制造工藝的設(shè)計和操作。
相關(guān)技術(shù)描述
該部分意欲向讀者介紹可能與在以下描述和/或要求保護(hù)的本發(fā)明的各方面相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)容。這種討論據(jù)信有助于給讀者提供背景技術(shù)信息以利于更好地理解本發(fā)明的各個方面。因此，應(yīng)理解，這些陳述應(yīng)按此目的進(jìn)行閱讀，而不是作為對現(xiàn)有技術(shù)的確認(rèn)。

隨著化學(xué)和石化技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)的產(chǎn)品在社會中已變得日益普遍。特別地，因為將簡單的分子構(gòu)建塊結(jié)合成較長的鏈(或聚合物)的技術(shù)已經(jīng)取得進(jìn)展，聚合物產(chǎn)品(典型地呈各種塑料的形式)已經(jīng)被越來越多地納入到各種日常生活物品中。例如，聚烯烴聚合物，如聚乙烯、聚丙烯和它們的共聚物，被用于零售和藥物包裝、食品和飲料包裝(如果汁和汽水瓶)、家用容器(如桶和盒)、家用物品(如用具、家具、地毯和玩具)、汽車部件、管道、導(dǎo)管和各種工業(yè)產(chǎn)品。

具體類型的聚烯烴，如高密度聚乙烯(HDPE)，在制備吹塑和注塑物品如食品和飲料容器、薄膜和塑料管中具有特殊的用途。其它類型的聚烯烴，如低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、全同立構(gòu)聚丙烯(iPP)和間同立構(gòu)聚丙烯(sPP)，也適合于類似應(yīng)用。所述應(yīng)用的機械要求如拉伸強度和密度，和/或化學(xué)要求如熱穩(wěn)定性、分子量和化學(xué)反應(yīng)性，典型地決定了何種類型的聚烯烴是合適的。

如從以上所列用途中可推論出的，聚烯烴構(gòu)造的一個益處是，它通常不與它所接觸的物品或產(chǎn)品反應(yīng)。這允許聚烯烴產(chǎn)品用于居住、商業(yè)和工業(yè)范圍，包括食品和飲料貯存及運輸、消費電子產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)、海運和車輛制造。聚烯烴的廣泛的居住、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用已轉(zhuǎn)化為對可擠出、注塑、吹塑或以其它形成最終消費產(chǎn)品或部件的原料聚烯烴的相當(dāng)大的需求。

為滿足這種需求，存在可將烯烴聚合來形成聚烯烴的各種方法。這些方法在可容易地獲得短鏈烯烴分子(單體和共聚單體)如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、癸烯和長得多的聚烯烴聚合物的其它構(gòu)建塊的石化設(shè)備處或接近所述石化設(shè)備處來實施。這些單體和共聚單體可在液相聚合反應(yīng)器和/或氣相聚合反應(yīng)器中聚合，以形成包含聚合物(聚烯烴)固體微粒(典型地被稱為松散物((fluff)或顆粒)的產(chǎn)物。所述松散物可以具有一種或多種令人感興趣的熔融、物理、流變學(xué)和/或機械性能，例如密度、熔體指數(shù)(MI)，熔體流動速率(MFR)，共聚物含量、共聚單體含量、模量和結(jié)晶度。反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)條件，如溫度、壓力、化學(xué)品濃度、聚合物生產(chǎn)率等等，可以進(jìn)行選擇，以獲得到所希望的松散物性能。

除所述一種或多種烯烴單體以外，可以向所述反應(yīng)器中添加促進(jìn)單體聚合的催化劑。例如，所述催化劑可以是經(jīng)反應(yīng)器進(jìn)料料流添加的顆粒，且一旦被添加，則懸浮在反應(yīng)器內(nèi)的流體介質(zhì)中。這樣的催化劑的一個例子是在二氧化硅載體上的含有六價鉻的氧化鉻。

另外，可向所述聚烯烴反應(yīng)器中引入稀釋劑。所述稀釋劑可以是在反應(yīng)條件下為液體的惰性溶劑和/或惰性烴，例如異丁烷、丙烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷和正己烷。然而，某些聚合方法可以不采用單獨的稀釋劑，例如在其中丙烯單體本身充當(dāng)稀釋劑的聚丙烯生產(chǎn)的所選例子的情況下。通常，稀釋劑可以促進(jìn)反應(yīng)器中聚合物漿料的流通、從反應(yīng)器中的聚合物漿料移除熱等。

反應(yīng)器的漿料排出物典型地包括聚合物松散物以及非聚合物組分例如未反應(yīng)的烯烴單體(和共聚單體)、稀釋劑等。在聚乙烯生產(chǎn)的情況下，非聚合物組分典型地主要包含稀釋劑例如異丁烷，具有少量未反應(yīng)的乙烯(如5wt.％)。通常將這種排出物料流進(jìn)行處理，例如通過稀釋劑/單體回收系統(tǒng)(例如閃蒸器或分離容器、吹洗塔等)，以將非聚合物組分與聚合物松散物分離。

可以處理從回收系統(tǒng)回收的稀釋劑、未反應(yīng)的單體和其它非聚合物組分，例如通過處理床和/或分餾系統(tǒng)，并最終作為純化或處理過的進(jìn)料返回到反應(yīng)器。組分中的一些可以被燒掉(flare)或返回給提供者，例如烯烴制造廠或煉油廠。至于回收的聚合物(固體)，在將該聚合物發(fā)送給消費者之前，可將所述聚合物進(jìn)行處理以使殘余的催化劑失活、除去夾帶或溶解的烴、干燥所述聚合物、和在擠出機中將所述聚合物造粒等。

競爭的聚烯烴生產(chǎn)業(yè)驅(qū)動制造者不斷改進(jìn)其方法以降低生產(chǎn)成本，從而解決環(huán)境問題等。在每年生產(chǎn)數(shù)十億磅聚烯烴產(chǎn)品的工業(yè)中，小的增量的改進(jìn)可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益、環(huán)境進(jìn)步等。

聚烯烴生產(chǎn)中的特殊問題是與從聚烯烴制造工藝的“濕端”出來(例如從單體/稀釋劑回收系統(tǒng)中的吹洗塔出來)的聚合物松散物顆粒一起或在其中的揮發(fā)性有機物的不希望的攜帶。通常將從濕端出來的這種松散物顆粒料流轉(zhuǎn)移到“干端”(例如通過氣動輸送系統(tǒng))，在該干端可將松散物以貯存在料倉中，擠出成粒料，然后作為粒料負(fù)載到容器或有軌車中，等等。從濕端出來(例如從吹洗塔出來)的聚合物松散物料流中的烴可隨聚合物松散物被夾帶、溶解在聚合物松散物內(nèi)、吸收和/或吸附在聚合物松散物上、包含在聚合物松散物的孔內(nèi)、等等。烴在干端工藝(例如在擠出和產(chǎn)品裝載(loadout)系統(tǒng)中)的各個位置不希望地被釋放到大氣中，導(dǎo)致烴的損失、超過環(huán)境容限、等等。
附圖簡述
通過閱讀下面的詳細(xì)說明及通過參考附圖后，本發(fā)明的優(yōu)點科變得明顯，其中


圖1是描述用于依照本技術(shù)的一個實施方案的用于生產(chǎn)聚烯烴的示例性聚烯烴制造系統(tǒng)的方框流程圖；
圖2是依照本技術(shù)一個實施方案的圖1的聚烯烴制造系統(tǒng)的示例性進(jìn)料系統(tǒng)的工藝流程圖；
圖3是依照本技術(shù)一個實施方案的圖2的示例性催化劑制備系統(tǒng)的工藝流程圖；
圖4是依照本技術(shù)一個實施方案的示例性催化劑活化系統(tǒng)的工藝流程圖；
圖5是依照本技術(shù)一個實施方案的圖1的聚烯烴制造系統(tǒng)的示例性反應(yīng)器系統(tǒng)和稀釋劑/單體回收系統(tǒng)的工藝流程圖；
圖6是依照本技術(shù)一個實施方案的圖5的示例性聚合反應(yīng)器的圖示，所述圖5顯示冷卻介質(zhì)通過反應(yīng)器夾套的流動；
圖7是依照本技術(shù)一個實施方案的圖5的聚合反應(yīng)器的示例性連續(xù)取料口排出物的圖示；
圖8是沿圖7的8-8線的橫截面，顯示依照本技術(shù)一個實施方案的連續(xù)取料口排出物組件中的柱塞閥布置；
圖9是依照本技術(shù)一個實施方案的連續(xù)取料口組件切向定位的圖示；
圖10是依照本技術(shù)一個實施方案的圖1的擠出/裝載系統(tǒng)的工藝流程圖。

圖11是依照本技術(shù)一個實施方案的從吹洗塔出來的聚合物松散物料流中的VOC(份/百萬份或ppm)相對于吹洗塔中聚合物松散物溫度(°F)的示意圖；
圖12是依照本技術(shù)一個實施方案的從吹洗塔出來的聚合物松散物料流中的VOC(ppm)相對于在吹洗塔中以分鐘計的吹洗時間(或停留時間)的示例圖；
圖13是依照本技術(shù)一個實施方案的從吹洗塔出來的聚合物松散物料流中的VOC(ppm)相對于進(jìn)入的吹洗氣體與聚合物松散物之比(磅氣體/磅聚乙烯)的示例圖；
圖14是依照本技術(shù)一個實施方案的從吹洗塔出來的聚合物松散物料流中的VOC(ppm)相對于吹洗塔中聚合物松散物以微米(μm)計的平均顆粒尺寸的示例圖；
圖15是依照本技術(shù)一個實施方案的從吹洗塔出來的聚合物松散物料流中的VOC(ppm)相對于進(jìn)入到吹洗塔的吹洗氣體的壓力(磅/平方英寸或psig)的示例圖；
圖16是依照本技術(shù)一個實施方案的吹洗塔中的吹洗氣體溫度(°F)相對于吹洗時間(分鐘)的示意圖；
圖17是依照本技術(shù)一個實施方案的圖5中描述的稀釋劑/單體回收系統(tǒng)的模型工藝示意圖；
圖18是依照本技術(shù)一個實施方案的示例性吹洗塔的物料平衡示意圖；和
圖19是依照本技術(shù)一個實施方案的吹洗塔模型的示例性界面的示意圖。
本發(fā)明的最佳實施方式
以下將描述本發(fā)明的一個或多個具體的實施方案。為了努力提供對這些實施方案的簡要描述，在說明書中沒有描述實際實施中的所有特征。應(yīng)理解，在任何這樣的實際實施的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計項目中，必須做出許多實施專一的決定以獲得開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如順應(yīng)與系統(tǒng)相關(guān)和與商業(yè)相關(guān)的限制，這些限制在一種實施與另一種實施間可以不同。此外，應(yīng)理解，這樣一種開發(fā)努力可能是復(fù)雜的和耗時的，但對那些具有本公開內(nèi)容的益處的普通技術(shù)人員來說，這樣一種開發(fā)努力不過是設(shè)計、制備和制造的常規(guī)事務(wù)。

本技術(shù)提供了聚烯烴制造工藝中吹洗塔的模型?？梢允褂么迪此膶嵤┓桨竵碓O(shè)計吹洗塔，以及改善作為吹洗塔性能函數(shù)的上游和下游系統(tǒng)的設(shè)計。還可以使用吹洗塔模型來管控和改善吹洗塔的操作，包括提供對降低從吹洗塔出來的聚合物料流的VOC的條件的察析(insight)。

應(yīng)注意，雖然討論有時可能集中在聚乙烯及其共聚物的生產(chǎn)上，但所公開的技術(shù)在其它聚烯烴例如聚丙烯、聚丁烯等的生產(chǎn)中吹洗塔或吹洗分離器的設(shè)計和操作上提供了益處。最后，應(yīng)顯見的是，可按多重組合實施各種技術(shù)。
I.前言
如所述，聚烯烴工藝通常在聚烯烴聚合物的生產(chǎn)中使用烴(稀釋劑、單體等)。例如，在反應(yīng)器(環(huán)管反應(yīng)器、氣相反應(yīng)器)中可使用稀釋劑(例如，惰性烴溶劑如異丁烷)作為聚合物的載體，以促進(jìn)反應(yīng)器中的流通(或床流化)和熱移除。惰性溶劑或其它烴(例如，單體如乙烯)可被夾帶或溶解在聚合物中，并且典型地與惰性氣體(例如氮氣)一起在吹洗分離器或吹洗塔中從聚合物吹洗走。該吹洗系統(tǒng)減少原料和反應(yīng)器中產(chǎn)生的原始聚合物(即松散物、薄片對等)(例如在擠出成粒料之前)中烴(VOC′s)的攜帶。出于環(huán)境和經(jīng)濟原因，回收和再使用吹洗的烴、吹洗氣體(例如氮氣)。

在利用一個或多個環(huán)管反應(yīng)器的示例性聚烯烴生產(chǎn)系統(tǒng)中，在反應(yīng)器使用稀釋劑異丁烷作為載體。在吹洗塔中用氮氣將異丁烷從聚合物吹洗出，達(dá)到可容許的烴或VOC(揮發(fā)性有機化合物)限度。如下所述，將具有從吹洗塔排出的烴的富含氮氣氣體送至用于回收和再使用烴和氮氣的異丁烷-氮氣回收單元(INRU)。本技術(shù)的實施方案促進(jìn)吹洗塔的設(shè)計和操作，特別是在降低從吹洗塔出來的聚烯烴料流的VOC含量的設(shè)計和操作中。然后例如可將這些聚合物送至擠出和/或產(chǎn)品裝填區(qū)。通常經(jīng)由本技術(shù)確定和證實的是，影響從吹洗塔出來的聚合物料流的VOC的因素包括，例如，松散物溫度、吹洗時間、氮氣流量(flow)和純度、松散物顆粒尺寸、吹洗壓力、和樹脂密度(或非晶形部分)等。應(yīng)強調(diào)，本技術(shù)還可應(yīng)用于其它聚烯烴系統(tǒng)，這些系統(tǒng)包括使用其它類型的液相聚合反應(yīng)器以及還使用氣相反應(yīng)器的那些。

本發(fā)明提供了例如用于對聚烯烴吹洗塔(或分離器)進(jìn)行設(shè)計、評定、操作等和用于評價工藝參數(shù)對于吹洗塔性能的影響的一種或多種模型和其它技術(shù)。所述模型的實施方案可基于傳質(zhì)理論并且通常預(yù)測離開吹洗塔的聚合物料流的烴VOC。在一個實施例中，用Excel工作表作為模型輸入和輸出的界面以Visual BasicApplication程序編寫模型。應(yīng)注意，已經(jīng)用來自現(xiàn)有聚烯烴工藝(聚乙烯和它們的共聚物)的數(shù)據(jù)驗證了模型的實施方案?？梢允褂迷擈炞C了的模型來建立影響吹洗塔中聚合物松散物脫氣的工藝變量的大致重要性順序。

在對于給定樹脂密度的某些實施例中，降低離開吹洗塔的聚合物料流中的VOC的變量按效力逐漸降低的順序可以為如下吹洗塔溫度、停留時間或吹洗塔中聚合物的料位(bed level)；吹洗氮氣的流速和烴純度；聚合物松散物的顆粒尺寸；和吹洗塔的操作壓力。工廠工程師和操作員可在選擇用于降低離開吹洗塔的聚合物料流以及吹洗塔中的氮氣廢料中的VOC時依靠該示例性表單。

最后應(yīng)注意，包括吹洗塔模型的本技術(shù)還提供吹洗塔工藝上游和/或下游的察析和改進(jìn)。例如，如吹洗塔模型所示，可努力調(diào)節(jié)上游催化劑系統(tǒng)和/或反應(yīng)器系統(tǒng)的操作以產(chǎn)生所需的顆粒尺寸分布。在另一個實施例中，可調(diào)節(jié)配接至環(huán)管反應(yīng)器的排出部的閃蒸管線的設(shè)計和/或操作。在該特定實施例中，本技術(shù)提供了在到閃蒸管線的蒸汽管線上的通風(fēng)口布置，以促進(jìn)不可冷凝組分的除去。
II.聚烯烴生產(chǎn)方法-綜述
在聚烯烴生產(chǎn)中，將單體聚合成聚烯烴的聚合反應(yīng)器和將聚烯烴轉(zhuǎn)變成聚烯烴粒料的的擠出機典型地是連續(xù)操作的。然而，在整個聚烯烴工藝中可以使用各種既連續(xù)又分批的系統(tǒng)。典型的聚烯烴工廠的示例性標(biāo)稱容量為每年生產(chǎn)約600-800百萬磅的聚烯烴。示例性性的每小時設(shè)計速率為約每小時約85,000-90,000磅的聚合的聚烯烴和每小時90,000-95,000磅的擠出的聚烯烴。然而，應(yīng)強調(diào)的是，前述數(shù)值僅作為例子給出。此外，還應(yīng)強調(diào)的是，下面示例性制造方法10的討論不表示限制本吹洗塔模型和相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。
A.進(jìn)料
現(xiàn)轉(zhuǎn)向附圖，并且首先參照圖1，即描述生產(chǎn)聚烯烴例如聚乙烯均聚物、聚丙烯均聚物和/或它們的共聚物的示例性制造方法10的方框圖。各種提供裝置12可通過管線、貨車、泵體、鼓筒等向制造系統(tǒng)10提供反應(yīng)器原料14。提供裝置12可以包含場外和/或現(xiàn)場的設(shè)備，包括烯烴工廠、精煉廠、催化劑廠等?？赡艿脑?4的例子包括烯烴單和共聚單體(例如乙烯、丙烯、丁烯、己烯、辛烯和癸烯)，稀釋劑(例如丙烷、異丁烷、正己烷和正庚烷)、鏈轉(zhuǎn)移劑(例如氫)、催化劑(例如Ziegler催化劑、Ziegler-Natta催化劑、鉻催化劑和茂金屬催化劑)、助催化劑(例如三乙基烷基鋁、三乙基硼和甲基鋁氧烷)，和其它添加劑。在乙烯單體的情況下，可在45-65°F下通過管線以每平方英寸規(guī)格(psig)約800-1450磅提供示例性的乙烯進(jìn)料。還可以通過管線但在90-110°F下以約900-1000psig提供示例性的氫氣進(jìn)料。當(dāng)然，對于乙烯、氫氣和其它原料14可存在各種供給條件。
B.進(jìn)料系統(tǒng)
供給裝置12通常提供原料14到反應(yīng)器進(jìn)料系統(tǒng)16，在此所述原料14可以被貯存在例如單體貯存和進(jìn)料罐、稀釋劑容器、催化劑罐、助催化劑筒和罐等中。在系統(tǒng)16中，原料14可以在作為進(jìn)料18引入到聚合反應(yīng)器之前進(jìn)行處理或加工。例如，原料14例如單體、共聚單體和稀釋劑可以被經(jīng)處理床(如分子篩床、鋁填料等)傳送以除去催化劑毒物。這樣的催化劑毒物可以包括例如水，氧，一氧化碳，二氧化碳，和含硫、氧或鹵素的有機化合物。根據(jù)進(jìn)行進(jìn)料的反應(yīng)器的類型，烯烴單體和共聚單體可以是液體、氣體或超臨界流體。還應(yīng)注意的是，通常僅利用相對少量的新補加稀釋劑作為原料14，進(jìn)料到聚合反應(yīng)器的大部分稀釋劑由反應(yīng)器流出物中回收。進(jìn)料系統(tǒng)16可以制備或調(diào)節(jié)其它原料14例如催化劑，用于添加到聚合反應(yīng)器中。例如，可在催化劑制備罐中活化催化劑并然后與稀釋劑(例如異丁烷或己烷)或礦物油混合。

另外，進(jìn)料系統(tǒng)16通常用于計量和控制加入到聚合反應(yīng)器中的原料14的添加速率，以維持所需的反應(yīng)器穩(wěn)定和/或?qū)崿F(xiàn)所需的聚烯烴性能或生產(chǎn)率。此外，在操作中，進(jìn)料系統(tǒng)16還可以貯存、處理和計量用于循環(huán)到反應(yīng)器而被回收的反應(yīng)器流出物。實際上，進(jìn)料系統(tǒng)16中的操作通常接受原料14和回收的反應(yīng)器流出物料流?？傮w上，在進(jìn)料系統(tǒng)16中處理原料14和回收的反應(yīng)器流出物并將其作為進(jìn)料料流18(例如單體、共聚單體、稀釋劑、催化劑、助催化劑、氫、添加劑或它們的組合的料流)進(jìn)料到反應(yīng)器系統(tǒng)20中。應(yīng)注意的是，進(jìn)料系統(tǒng)16是從吹洗塔出來的聚合物松散物中的揮發(fā)性有機化合物的來源。此外，可響應(yīng)本吹洗塔模型提供的各種結(jié)果來調(diào)節(jié)進(jìn)料系統(tǒng)的設(shè)計和/或操作。
C.反應(yīng)器系統(tǒng)
反應(yīng)器系統(tǒng)20可以包含一個或多個反應(yīng)器容器，如液相或氣相反應(yīng)器。所述反應(yīng)器系統(tǒng)20還可以包含液相和氣相反應(yīng)器的組合。如果多個反應(yīng)器構(gòu)成反應(yīng)器系統(tǒng)20，則所述反應(yīng)器可以按串聯(lián)、并聯(lián)或任何其它適當(dāng)?shù)慕M合或配置來布置。在聚合反應(yīng)器容器中，將一種或多種烯烴單體聚合形成包含聚合物微粒(通常被稱為松散物或顆粒)的產(chǎn)物。所述松散物可以具有一種或多種令人感興趣的熔融、物理、流變學(xué)和/或機械性能，例如密度、熔體指數(shù)(MI)、熔體流動速率(MFR)、聚物或共聚單體含量、模量和結(jié)晶度?？梢赃x擇反應(yīng)條件例如溫度、壓力、流速、機械攪拌、產(chǎn)物取出、組分濃度、聚合物生產(chǎn)率等以實現(xiàn)所需的松散物性能。

除一種或多種烯烴單體以外，通常向反應(yīng)器中添加促進(jìn)單體聚合的催化劑。所述催化劑可以是懸浮在反應(yīng)器內(nèi)流體介質(zhì)中的顆粒。一般地，可以使用Ziegler催化劑、Ziegler-Natta催化劑、金屬茂和其它公知的聚烯烴催化劑以及助催化劑。這樣的催化劑的例子是在二氧化硅載體上的含有六價鉻的氧化鉻催化劑。

另外，可以將稀釋劑進(jìn)料到反應(yīng)器中，通常是液相反應(yīng)器中。所述稀釋劑可以是在反應(yīng)條件下為液體的惰性烴，例如異丁烷、丙烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷、正己烷、環(huán)己烷、環(huán)戊烷、甲基環(huán)戊烷、乙基環(huán)己烷等。稀釋劑的目的通常是使催化劑顆粒和聚合物懸浮在反應(yīng)器內(nèi)。一些聚合方法可以不采用單獨的稀釋劑，例如在其中丙烯單體本身可充當(dāng)稀釋劑的所選聚丙烯生產(chǎn)的情形中。

在反應(yīng)器系統(tǒng)20中的反應(yīng)器內(nèi)可存在動力裝置(motivedevice)。例如，在液相反應(yīng)器如環(huán)管漿料反應(yīng)器內(nèi)，葉輪可以在流體介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生湍動混合區(qū)。所述葉輪可以由電動機驅(qū)動，來推動流體介質(zhì)以及懸浮在流體介質(zhì)內(nèi)的任何催化劑、聚烯烴松散物或其它固體微粒通過所述反應(yīng)器的封閉環(huán)管。類似地，在氣相反應(yīng)器例如流化床反應(yīng)器或活塞流反應(yīng)器內(nèi)，可以使用一個或多個槳葉或攪拌器來混合在反應(yīng)器內(nèi)的固體顆粒。此外，可響應(yīng)由本吹洗塔模型提供的各種結(jié)果來調(diào)節(jié)反應(yīng)器系統(tǒng)的設(shè)計和/或操作。
D.稀釋劑/單體回收、處理和循環(huán)
系統(tǒng)20內(nèi)的反應(yīng)器的排出物22可以包括聚合物松散物以及非聚合物組分例如稀釋劑、未反應(yīng)的單體/共聚單體和殘余催化劑。隨后可例如通過稀釋劑/單體回收系統(tǒng)24處理所述排出物22，以將非聚合物組分26(例如稀釋劑和未反應(yīng)的單體)與所述聚合物松散物28分離?？蛇M(jìn)一步處理所述未反應(yīng)的回收的非聚合物組分26，例如通過分餾系統(tǒng)30，以除去不希望的重組分和輕組分。分餾的產(chǎn)物料流32然后可以經(jīng)由進(jìn)料系統(tǒng)16返回到反應(yīng)器系統(tǒng)20。另一方面，所述非聚合物組分26可以更直接地循環(huán)到進(jìn)料系統(tǒng)16(如參考數(shù)字34所示)，旁路經(jīng)過分餾系統(tǒng)30。實際上，在某些實施方案中，從反應(yīng)器排出的最高80-95％的稀釋劑在通到聚合反應(yīng)器的路徑中旁路經(jīng)過分餾系統(tǒng)。

關(guān)于松散物28，可以在回收系統(tǒng)24內(nèi)和在擠出/裝載系統(tǒng)36中將其進(jìn)一步處理，以為典型地作為粒料38運輸?shù)较M者40做好準(zhǔn)備。雖然未說明，但在回收系統(tǒng)24中且通常含有活性殘余催化劑的聚合物顆粒中間體可以返回到反應(yīng)器系統(tǒng)20中用于進(jìn)一步的聚合，例如在不同類型的反應(yīng)器中或在不同的反應(yīng)條件下。聚烯烴制備方法10的聚合和稀釋劑回收部分可稱作方法10的“濕”端42或“反應(yīng)”側(cè)，而聚烯烴方法10的擠出/裝載36部分可稱作聚烯烴方法10的“干”端44或“完成(finishing)”側(cè)。
E.擠出/裝載系統(tǒng)
在擠出/裝載系統(tǒng)36中，通常對松散物28進(jìn)行擠出以生產(chǎn)具有所需的機械、物理和熔融特性的聚合物粒料38。擠出機進(jìn)料可包含添加劑例如UV抑制劑和過氧化物，可將它們添加到所述松散物產(chǎn)物28中以賦予擠出的聚合物粒料32以所需的特性。擠出機/造粒機接收擠出機進(jìn)料，包含一種或多種松散物產(chǎn)物28以及任何已被添加的添加劑。擠出機/造粒機使擠出機進(jìn)料加熱并且熔融，所述擠出機進(jìn)料然后可以在壓力下經(jīng)造粒機模頭而被擠出(如通過雙螺桿擠出機)來形成聚烯烴粒料。這樣的粒料通常在設(shè)置在或接近造粒機排出口的水系統(tǒng)中冷卻。一種示例性的節(jié)約能量的技術(shù)包括使用粒料水泵(例如具有15-50馬力電動機)來將在粒料水中的擠出機粒料輸送到裝載區(qū)。這與傳統(tǒng)做法相反，所述傳統(tǒng)做法是使用常規(guī)的傳輸環(huán)路，該環(huán)路通常使用在約250-500馬力下運轉(zhuǎn)的粒料鼓風(fēng)機。

一般地，然后將所述聚烯烴粒料輸送到產(chǎn)物裝載區(qū)，在該裝載區(qū)貯存所述粒料、與其它粒料共混和/或裝載到有軌車、卡車、袋子等中，以便分銷給消費者40。在聚乙烯的情況下，運送給消費者40的粒料38可以包括低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和增強聚乙烯。各種類型和等級的聚乙烯粒料38可例如以Woodlands，Texas，USA的Chevron-Phillips Chemical Company，LP，的商標(biāo)名

聚乙烯或MarFlexTM聚乙烯來銷售。
F.消費者、應(yīng)用和最終用途
聚烯烴(如聚乙烯)粒料38可被用于制造多種產(chǎn)品、組件、家用物品和其它物品，包括粘合劑(例如熱熔粘合劑應(yīng)用)、電線和電纜、農(nóng)用薄膜、收縮薄膜、拉伸薄膜、食品包裝薄膜、軟質(zhì)食品包裝、奶容器、冷凍食品包裝、垃圾和罐襯里、食品雜貨袋、重包裝袋、塑料瓶、安全設(shè)備、涂料、玩具和大量容器及塑料產(chǎn)品。另外，還應(yīng)強調(diào)的是，除聚乙烯以外的聚烯烴例如聚丙烯，可以通過以下討論的方法形成這樣的組件和產(chǎn)品。

最終，可進(jìn)一步加工和組裝由聚烯烴(例如聚乙烯)粒料38形成的產(chǎn)品和組件，用以發(fā)送和銷售給消費者。例如，聚乙烯奶瓶可用奶裝填以分銷給消費者，或者可以將燃料箱組裝在汽車中用以發(fā)送和銷售給消費者。

為了由粒料38形成最終產(chǎn)品或組件，一般將粒料進(jìn)行進(jìn)一步的加工，例如吹塑、注塑、旋轉(zhuǎn)模塑、吹塑薄膜、流延薄膜、擠出(如片材擠出、管和波紋件擠出、涂層/層壓擠出等)等。吹塑是用來生產(chǎn)中空塑料元件的方法。該方法通常采用吹塑設(shè)備，例如往復(fù)式螺桿機、儲料缸式機頭吹塑機(accumulator head machines)等?？蓪Υ邓芊椒ㄟM(jìn)行調(diào)節(jié)以滿足消費者的需要，和制造出上述從塑料奶瓶到汽車燃料箱的產(chǎn)品。類似地，在注塑方法中，可模塑出用于廣范圍應(yīng)用的產(chǎn)品和組件，僅舉幾例，包括容器、食品和化學(xué)品包裝、玩具、汽車、板條箱、蓋帽和封閉物。

還可以使用擠出方法。例如聚乙烯管可以由聚乙烯粒料樹脂擠出，并由于其耐化學(xué)品性、相對容易安裝、耐久性和成本優(yōu)勢等而用于很多種應(yīng)用。實際上，僅舉幾例應(yīng)用，塑料聚乙烯管路已實現(xiàn)了在供水總管、氣體分配、暴雨和生活污水排水管、內(nèi)部管件、電纜、電源和通訊導(dǎo)管、冷卻水管路、套筒中重要的應(yīng)用。特別地，通常構(gòu)成管道用塑料的聚烯烴組的最大部分的高密度聚乙烯(HDPE)是堅韌的、耐磨的和柔性的(甚至在冰點以下溫度)。此外，HDPE管道可按小直徑管材來使用也可按直徑高至大于8英尺的管道來使用。一般地，聚乙烯粒料(樹脂)可被提供給壓力管道市場例如天然氣分配，以及無壓力管道市場例如導(dǎo)管和波紋管。

旋轉(zhuǎn)模塑是用于通過對雙軸旋轉(zhuǎn)模具施加熱而形成中空部件的高溫、低壓方法。通?？蓱?yīng)用于該方法的聚乙烯粒料樹脂是當(dāng)熔融時在不存在壓力下一起流動而形成無泡部件的那些樹脂。粒料38例如某些

HDPE和MDPE樹脂提供了這種流動特性以及寬的加工窗口。此外，適合于旋轉(zhuǎn)模塑的這些聚乙烯樹脂可表現(xiàn)出所需的低溫沖擊強度、良好的承載性能和良好的紫外線(UV)穩(wěn)定性。因此，旋轉(zhuǎn)模塑的

樹脂的應(yīng)用包括農(nóng)用罐、工業(yè)化學(xué)品罐、便攜式貯水罐、工業(yè)廢物容器、娛樂設(shè)備、航海產(chǎn)品以及許多其它應(yīng)用。

片材擠出是用于由各種粒料38樹脂來制備平的塑料片材的技術(shù)。相對薄規(guī)格的片材通常熱成型成包裝用途例如飲料杯、熟食品容器、制品盤、嬰兒擦布容器和人造黃油桶。聚烯烴片材擠出的其它市場包括利用較厚的片材用于工業(yè)和娛樂應(yīng)用的那些，例如卡車座(truck bed)襯墊、貨架、汽車墊板、運動場設(shè)備和船。擠出片材的第三種用途例如是在土工用膜中，其中將平板狀聚乙烯材料焊接成用于采礦應(yīng)用和城市廢物處理的大的容器系統(tǒng)。

吹塑薄膜方法是用于聚乙烯的一種相對變化多的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。美國試驗與材料協(xié)會(ASTM)將薄膜定義為厚度小于0.254毫米(10mils)。然而，吹塑薄膜方法可制備出厚至0.5毫米(20mils)和更高的材料。此外，與單層和/或多層共擠出技術(shù)相結(jié)合的吹塑法構(gòu)成了數(shù)種應(yīng)用的基礎(chǔ)。僅舉幾例，吹塑產(chǎn)品的有利的性能可以包括透明度、強度、易撕裂性、光學(xué)性能和韌性。應(yīng)用可包括食品和零售包裝、工業(yè)包裝和非包裝用途，例如農(nóng)用薄膜、衛(wèi)生用薄膜等。

流延薄膜方法與吹塑薄膜方法的不同可在于快速驟冷和實質(zhì)上的單向取向能力。這些特性使得流延薄膜生產(chǎn)線例如可在產(chǎn)生有益的光學(xué)性的同時以較高的生產(chǎn)率進(jìn)行操作。在食品和零售包裝中的應(yīng)用利用了這些強度。最后，還可以將聚烯烴粒料提供給擠出涂層和層壓工業(yè)。
III.聚合反應(yīng)器進(jìn)料系統(tǒng) 參考圖2，其描述了(圖1的)一種示例性反應(yīng)器進(jìn)料系統(tǒng)16的工藝流程圖。在該實施方案中，單體50(例如乙烯)經(jīng)單體處理器52進(jìn)料到反應(yīng)器系統(tǒng)20中的液相反應(yīng)器(例如環(huán)管漿料反應(yīng)器)中。此外，可使用質(zhì)量流量計53代替孔板流量計來測量到反應(yīng)器的乙烯的流速。實際上，通常測量(和控制)到反應(yīng)器的乙烯單體50的流速，以有利于所述反應(yīng)器中的所需操作條件(例如漿料密度、共聚單體/單體比、生產(chǎn)率等)以及提供在所述反應(yīng)器中形成的聚乙烯的所需性能。用來測量乙烯單體流量的示例性質(zhì)量流量計53可以是孔板型差壓計、Coriolis質(zhì)量計等。

具有相對少量夾帶的單體的循環(huán)稀釋劑54(例如異丁烷)可從稀釋劑/單體回收系統(tǒng)24返回(例如對應(yīng)于圖1的料流34)，并且被送至聚合反應(yīng)器。在“直接”循環(huán)到反應(yīng)器的實施例中，可以冷卻循環(huán)的稀釋劑54并且使其通過重物質(zhì)分離罐56，其中將重組分從底部排出物除去，并且經(jīng)離心泵58例如作為進(jìn)料60送至分餾系統(tǒng)30。分離罐56的塔頂餾出物62可以在熱交換器66中進(jìn)一步被冷卻并被收集在循環(huán)稀釋劑緩沖罐68中，用于進(jìn)料到反應(yīng)器。在下游，離心泵70可以將稀釋劑72經(jīng)由循環(huán)稀釋劑處理器74輸送到環(huán)管漿料反應(yīng)器中。應(yīng)指出的是，在分餾系統(tǒng)30中可添加較少量的新鮮稀釋劑(未示出)，例如，來補充在生產(chǎn)方法10中稀釋劑的損失。此外，可將共聚單體76(例如1-己烯)添加到泵70的吸入口或在循環(huán)稀釋劑回路中的其它位置添加，用以添加到所述反應(yīng)器中。單體處理器52和循環(huán)稀釋劑處理器58可以包括例如配置成從單體、循環(huán)稀釋劑、共聚單體原料和其它進(jìn)料中除去催化劑毒物的分子篩或鋁填料。

可以向環(huán)管漿料反應(yīng)器中添加其它進(jìn)料組分。例如，可以添加氫60來控制在反應(yīng)器中形成的聚烯烴的分子量。此外，可以將其它添加劑如抗靜電物質(zhì)注入到反應(yīng)器中，如參考數(shù)字78所示。各種組分料流可以合并成單一進(jìn)料料流80，用以進(jìn)料到環(huán)管漿料反應(yīng)器中。另外，如以下所討論的，基本上不含烯烴的稀釋劑82可以從分餾系統(tǒng)30經(jīng)由處理器84循環(huán)，以用于進(jìn)料到反應(yīng)器的催化劑的制備。實際上，稀釋劑82可以充當(dāng)由催化劑制備系統(tǒng)86排出的、流向環(huán)管漿料反應(yīng)器的催化劑料流88的載體。最后，可傳統(tǒng)地使用反應(yīng)器來處理各種進(jìn)料，例如以從共聚單體、新鮮異丁烷和氫氣除去催化劑毒物。

參考圖3，描述了催化劑制備區(qū)86的工藝流程圖。催化劑混合罐140接收例如來自移動式容器的催化劑142。無烯烴的單體82與催化劑在催化劑混合罐140中混合。具有電動機和驅(qū)動裝置146及葉片148的攪拌器144可以促進(jìn)稀釋劑82與催化劑142在混合罐140中的混合。工藝催化劑150從混合罐140中排出，并且可以進(jìn)入例如催化劑運行罐152，用以計量加入到環(huán)管漿料反應(yīng)器中。運行罐152也可以具有攪拌器154，該攪拌器具有電動機/驅(qū)動裝置156和攪拌器葉片158，以維持催化劑與稀釋劑的混合。所述催化劑可例如通過正排代泵160作為進(jìn)料料流88計量加入到環(huán)管漿料反應(yīng)器中。另外，添加劑如助催化劑(如三乙基鋁)162可以添加到進(jìn)料到反應(yīng)器的催化劑88中。最后，應(yīng)指出的是，在混合和計量加入所述催化劑之前，可以活化所述催化劑。例如，在三氧化二鉻催化劑的情況下，催化劑活化器可以將鉻Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr6+，用以注入到聚合反應(yīng)器中。而在處于反應(yīng)器中并且與乙烯單體進(jìn)行接觸時，例如，格Cr6+可還原為Cr2+。此外，可響應(yīng)本吹洗塔模型提供的各種結(jié)果來調(diào)節(jié)催化劑系統(tǒng)的設(shè)計和/或操作。

參考圖4，描述了催化劑活化器系統(tǒng)170的工藝流程圖。系統(tǒng)170的活化催化劑產(chǎn)物被進(jìn)料到圖3的催化劑混合罐140(催化劑142)中。在圖4中，催化劑活化器包括含有催化劑的內(nèi)部容器172和外部加熱爐174。例如，來自提供裝置的催化劑可以保持在存貯容器176中并且經(jīng)由開/關(guān)閥178進(jìn)料到所述內(nèi)部容器中。可以經(jīng)由例如噴淋器或?qū)蚱?pilot)182將燃料180加入到加熱爐180中，且燃料180可與經(jīng)由空氣過濾器186和空氣鼓風(fēng)機188注入到加熱爐中的空氣184合并。燃燒可以在加熱爐內(nèi)部在例如區(qū)域190發(fā)生。圍繞內(nèi)部容器172的區(qū)域192可以經(jīng)歷示例性范圍為800至1700°F的操作溫度。來自該區(qū)域192的加熱了的流體可以排出到大氣194中，如箭頭196所示。

除高熱以外，可以提供氧來活化催化劑?？蓪⒖諝?98注入到內(nèi)部容器172的底部，以提供容器內(nèi)氧的存在，具有由環(huán)繞的加熱爐174提供的熱。進(jìn)入容器172的空氣可以經(jīng)由例如內(nèi)部空氣過濾器200在頂部離開，然后排出到大氣中，如參考數(shù)字202所示?；罨说拇呋瘎┛梢杂扇萜?72排出到催化劑搬運箱206或其它容器中。此外，氮氣208可以促進(jìn)活化了的催化劑到所述搬運箱206中的排放，并且還在所述搬運箱206中提供惰性氣氛。一般地，催化劑活化方法包括，在施加熱的同時，使干燥的空氣以恒定速率流動通過催化劑床，直到催化劑達(dá)到所需的溫度，在該點將所述催化劑保持在活化溫度下適當(dāng)?shù)臅r間長度。此外，可響應(yīng)本吹洗塔模型提供的各種結(jié)果來調(diào)節(jié)催化劑活化系統(tǒng)的設(shè)計和/或操作。
IV.聚合反應(yīng)器系統(tǒng)
參考圖5，描述了示例性聚合反應(yīng)器系統(tǒng)20(圖1的)和稀釋劑/單體回收系統(tǒng)24(也為圖1的)的工藝流程圖。如以上所討論的，反應(yīng)器系統(tǒng)20可以包含一個或多個聚合反應(yīng)器，所述反應(yīng)器又可以為相同或不同類型。此外，在多反應(yīng)器系統(tǒng)中，所述反應(yīng)器可以串聯(lián)或并聯(lián)安排。無論構(gòu)成反應(yīng)器系統(tǒng)20的反應(yīng)器類型如何，生產(chǎn)本文統(tǒng)稱作“松散物”的聚烯烴顆粒產(chǎn)物。為了利于說明，以下實施例在范圍上限于相信為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟悉的特定的反應(yīng)器類型，并限于單一反應(yīng)器或簡單的組合。然而，對使用本公開內(nèi)容的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，本技術(shù)可簡單和容易地應(yīng)用于更復(fù)雜的反應(yīng)器安排，例如涉及附加反應(yīng)器、不同反應(yīng)器類型、和/或交替順序的反應(yīng)器或反應(yīng)器類型的那些。認(rèn)為這些安排完全在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

一種反應(yīng)器類型包含其中聚合在液相中發(fā)生的反應(yīng)器。這樣的液相反應(yīng)器的例子包括高壓釜、沸騰液池反應(yīng)器(boilingliquid-pool reactors)、環(huán)管漿料反應(yīng)器(垂直的或水平的)等。為簡化起見，將在本技術(shù)上下文中討論生產(chǎn)聚烯烴例如聚乙烯、聚丙烯和它們的共聚物的環(huán)管漿料反應(yīng)器42，但應(yīng)理解，本技術(shù)可類似地適用于其它類型的液相反應(yīng)器。

環(huán)管漿料反應(yīng)器210一般由通過平滑彎頭或肘管連接的管段組成。示例性的反應(yīng)器210構(gòu)造包括八個帶夾套的垂直管柱，所述管柱直徑為約24英寸和長度為約200英尺，由在管柱頂部和底部的肘管連接。如以下所討論的，通常提供反應(yīng)器夾套212以經(jīng)由冷卻介質(zhì)如經(jīng)處理的水通過反應(yīng)器夾套212中的循環(huán)從放熱的聚合中除去熱量。

反應(yīng)器210可以用來在漿料條件下進(jìn)行聚烯烴的聚合，其中在流體介質(zhì)中形成聚烯烴的不溶性顆粒并且懸浮成漿料，直到被除去。驅(qū)動裝置例如泵214使流體漿料在所述反應(yīng)器210中循環(huán)。泵214的例子是在線軸流泵，該泵的葉輪設(shè)置在所述反應(yīng)器210的內(nèi)部，以在流體介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生湍動混合區(qū)。所述葉輪還可以有助于推進(jìn)所述流體介質(zhì)以足夠的速度通過所述反應(yīng)器的封閉環(huán)路，以保持固體顆粒如催化劑或聚烯烴產(chǎn)物懸浮在所述流體介質(zhì)中。所述葉輪可以由電動機216或其它驅(qū)動力來驅(qū)動。

反應(yīng)器210內(nèi)的流體介質(zhì)可以包括烯烴單體和共聚單體、稀釋劑、助催化劑(例如烷基化物、三乙基硼、甲基鋁氧烷(methylaluminoxane)等)、分子量控制劑(如氫)和任何其它所需的共反應(yīng)物(co-reactants)或添加劑。這樣的烯烴單體和共聚單體一般是每分子具有至多10個碳原子且通常沒有比4-位更接近雙鍵發(fā)生支化的1-烯烴。單體和共聚單體的例子包括乙烯、丙烯、丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯。再次地，典型的稀釋劑是呈惰性且在反應(yīng)條件下為液體的烴，并且包括例如異丁烷、丙烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷、正己烷、環(huán)己烷、環(huán)戊烷、甲基環(huán)戊烷、乙基環(huán)己烷等。這些組分經(jīng)由在特定位置的入口或?qū)Ч芴砑拥椒磻?yīng)器內(nèi)部，例如在進(jìn)料料流80中所示，其一般對應(yīng)于圖1的進(jìn)料料流18之一。類似地，催化劑(例如前面所討論的那些)可以經(jīng)由在適當(dāng)位置的導(dǎo)管添加到反應(yīng)器210中，例如在進(jìn)料料流88中所示，其可以包括稀釋劑載體并且其也通常對應(yīng)于圖1的進(jìn)料物流18之一。總之，添加的組分一般包括反應(yīng)器210內(nèi)的流體介質(zhì)，在該介質(zhì)內(nèi)催化劑是懸浮的顆粒。

調(diào)節(jié)反應(yīng)條件例如溫度、壓力和反應(yīng)物濃度，以有利于反應(yīng)器中聚烯烴的所需性能和生產(chǎn)率，控制反應(yīng)器的穩(wěn)定性等。通常將溫度保持在低于聚合物產(chǎn)物進(jìn)入溶液的水平。如所指出的，由于聚合反應(yīng)的放熱性質(zhì)，可以使冷卻流體循環(huán)通過圍繞環(huán)管漿料反應(yīng)器210部分的夾套212以除去過量的熱量，從而將溫度保持在所需范圍內(nèi)，通常在150°F至250°F(65℃至121℃)。同樣，可以將壓力調(diào)節(jié)在所需的壓力范圍內(nèi)，通常為100至800psig，典型的范圍是450-700psig。

當(dāng)在反應(yīng)器210中進(jìn)行聚合反應(yīng)時，單體(例如乙烯)和共聚單體(例如1-己烯)聚合而形成聚烯烴(如聚乙烯)聚合物，所述聚合物在反應(yīng)溫度下基本上不溶于流體介質(zhì)中，從而形成在所述介質(zhì)中的固體顆粒的漿料。這些固體聚烯烴顆?？梢越?jīng)由沉降柱(settling leg)或其它裝置如連續(xù)取料口從所述反應(yīng)器210中除去，如排出物流22所示。在下游處理中，可以將從反應(yīng)器排出的聚乙烯從漿料中提取并純化。

圖6描述了圖5的示例性聚合反應(yīng)器210并且顯示了冷卻介質(zhì)通過反應(yīng)器夾套212A-H的逆流流動方案。再次地，環(huán)管反應(yīng)器210一般由通過光滑彎頭或肘管連接的管段組成。驅(qū)動裝置例如泵214使流體漿料在反應(yīng)器210中循環(huán)。泵214的例子是在線軸流泵，其中泵葉輪設(shè)置在反應(yīng)器210的內(nèi)部。冷卻劑系統(tǒng)250經(jīng)由反應(yīng)器夾套212A-H從環(huán)管反應(yīng)器210中除去熱。冷卻劑系統(tǒng)250提供冷卻劑供給物252(例如經(jīng)處理的水)并且處理冷卻劑返回物254。

當(dāng)聚合反應(yīng)在反應(yīng)器210內(nèi)進(jìn)行時，可以控制反應(yīng)條件以促進(jìn)所需的聚合度和所需的反應(yīng)速度，同時保持溫度低于聚合物產(chǎn)物進(jìn)入溶液的溫度。如所提及的，由于聚合反應(yīng)的放熱性質(zhì)，可以圍繞部分封閉的環(huán)路系統(tǒng)提供冷卻夾套212A-H，冷卻流體按需要循環(huán)通過所述冷卻夾套以除去過量的熱(反應(yīng)熱)，由此將溫度維持在所需的范圍內(nèi)，通常為150°F至250°F(65℃至121℃)。

一般地，反應(yīng)器溫度隨反應(yīng)器系統(tǒng)操作條件的變化而線性地改變。在本領(lǐng)域中的被接受的假說是，由放熱聚合在反應(yīng)器中產(chǎn)生的熱與聚烯烴生產(chǎn)率(即每小時聚合的聚烯烴的磅數(shù))呈線性關(guān)系。因此，作為反應(yīng)器中能量或熱表示的反應(yīng)器溫度隨生產(chǎn)率線性地變化。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的，典型的反應(yīng)器溫度控制可能涉及比例積分微分(PID)算法。
V.稀釋劑/單體回收系統(tǒng) A.閃蒸室
回到圖5，來自反應(yīng)器210的排出物22可以流動通過在線閃蒸加熱器222并進(jìn)入到閃蒸室224中。在線閃蒸加熱器222可以是使用例如蒸汽或蒸汽冷凝物作為加熱介質(zhì)來對排出物22提供間接加熱的環(huán)繞的導(dǎo)管。因此，將環(huán)管漿料反應(yīng)器210的流出物(排出物22)在其引入到閃蒸室224之前進(jìn)行加熱。另外，在排出物22進(jìn)入到閃蒸室224之前，可以將水或其它催化劑毒物注入到所述排出物22中，以使所述排出物22料流中的任何殘余催化劑失活。因為這些注入的組分從定義上來說是催化劑毒物，所以它們通常被從循環(huán)到反應(yīng)器210的任何回收的物質(zhì)(例如單體或稀釋劑)中完全除去或至少基本上除去。

在閃蒸室224中，反應(yīng)器排出物22的大部分非固體組分作為在閃蒸氣體226中的蒸氣由塔頂取回。注意，正是這種循環(huán)的閃蒸氣體226可以旁路通過分餾系統(tǒng)而通到反應(yīng)器210中(即經(jīng)由進(jìn)料系統(tǒng)16)。在聚乙烯生產(chǎn)中，該蒸氣通常主要是稀釋劑，例如異丁烷或前面提及的其它稀釋劑。它還可以含有大部分未反應(yīng)的單體(如乙烯)和其它輕組分，以及未反應(yīng)的共聚單體(例如1-己烯、丁烯、1-戊烯、1-辛烯和1-癸烯)和其它重組分(例如己烷和低聚物)。一般地，輕組分或“輕物質(zhì)”可以被定義為具有比所使用的稀釋劑低的沸點的那些輕組分。相反，重組分或“重物質(zhì)”可以被定義為具有比稀釋劑高的沸點的那些組分。閃蒸氣體226的示例性近似組成為94wt.％的異丁烷、5wt.％的乙烯和1wt.％的其它組分。在閃蒸室224中可以維持一定量或體積的松散物，以得到松散物在所述室224中附加的停留時間，從而有利于多孔松散物顆粒中夾帶的液體和蒸氣的分離。

可以在例如旋風(fēng)分離器、袋過濾器等的設(shè)備中處理閃蒸氣體226，其中夾帶的松散物顆粒被除去并返回到閃蒸室224或返回到下游設(shè)備例如以下要討論的吹洗塔。閃蒸氣體226還可以穿過例如脫氧床。此外，在其循環(huán)到進(jìn)料系統(tǒng)16或分餾系統(tǒng)30之前，閃蒸氣體226可以在熱交換器(如管殼式結(jié)構(gòu))中被冷卻或被冷凝。

至于在閃蒸室224中的固體(聚合物)，它們連帶少量夾帶的稀釋劑(和單體)經(jīng)由固體排出物230被取回并被送至吹洗塔228。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所可理解，固體排出物230導(dǎo)管可以包括閥門構(gòu)造，其允許聚合物向下流動通過導(dǎo)管，同時減少蒸氣在吹洗塔60和閃蒸室56之間流動的可能性。例如，可以在固體排料230導(dǎo)管上設(shè)置一個或多個旋轉(zhuǎn)或循環(huán)閥。此外，還可以在所述導(dǎo)管上設(shè)置相對小的松散物室，以將松散物固體由閃蒸室224排出到吹洗塔228。這種向吹洗塔228的排出可以包括適當(dāng)?shù)拈y構(gòu)造、緩沖室或簡單的導(dǎo)管等。此外，閃蒸/吹洗系統(tǒng)中的其它配安排也是適用的。例如，在將松散物固體引入到吹洗塔228之前，可將來自閃蒸室224的松散物固體排出到較低壓力的閃蒸室(具有較低壓力的壓縮閃蒸氣體，用于循環(huán)到分餾系統(tǒng)30和反應(yīng)器)。

最后，如所討論的，系統(tǒng)10可提供從單體/回收系統(tǒng)24中回收的80至95wt.％的稀釋劑和未反應(yīng)的單體到進(jìn)料和反應(yīng)器系統(tǒng)16和20的直接循環(huán)。例如，從閃蒸室224塔頂排出且一般對應(yīng)于圖1的循環(huán)料流34的閃蒸氣體226(圖7)可以作為循環(huán)稀釋劑54料流(圖2)經(jīng)由緩沖罐68直接輸送到反應(yīng)器210。這種直接再循環(huán)顯著地減少了分餾系統(tǒng)30的負(fù)荷，包括系統(tǒng)30中分餾塔和再沸器的負(fù)荷(與沒有直接循環(huán)的相比)。因此，對于相同能力的聚烯烴裝置，分餾塔和相關(guān)再沸器(例如蒸汽再沸器)的尺寸可得以顯著減小(例如減少常規(guī)尺寸的80-95％)。蒸汽用量顯著減少，并且通過采用較小的塔顯著節(jié)約了能量。最后，應(yīng)注意的是，可響應(yīng)本吹洗塔模型的產(chǎn)量來調(diào)節(jié)分餾系統(tǒng)30的設(shè)計和/或操作。
B.吹洗塔
到吹洗塔228的主要固體進(jìn)料通常是從閃蒸室224出來的固體排出物230(聚烯烴松散物)。吹洗塔228的用途是從進(jìn)入的固體物流中除去殘余的烴并提供基本上清潔的聚合物松散物232，該松散物具有相對少量的夾帶的揮發(fā)性有機物含量(VOC)?？梢詫⑺鏊缮⑽?32輸送或運輸?shù)綌D出/裝載系統(tǒng)36以轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ａ?8，并且作為聚烯烴粒料樹脂分配和銷售到消費者40。一般地，作為聚合物松散物232從吹洗塔228排出的處理了的聚合物顆?？梢栽跀D出/裝載系統(tǒng)36(圖1)中以常規(guī)的完成工序例如在螺桿擠出機中進(jìn)行加工。

在所說明的示例性吹洗塔系統(tǒng)中，氮氣循環(huán)通過吹洗塔228，以經(jīng)由塔頂排出物234除去殘余的烴。可以將這種排出物234輸送通過分離單元236例如膜回收單元、變壓吸附單元、冷凍單元等，以經(jīng)由氮氣料流238回收氮氣，并且將分離的烴料流240作為進(jìn)料排出到分餾系統(tǒng)30。在本領(lǐng)域中，分離單元236可以是被稱為異丁烷氮氣回收單元(INRU)或稀釋劑氮氣回收系統(tǒng)(DNRU)。此外，可以向氮氣回路中添加新鮮氮氣242，來補償吹洗塔228系統(tǒng)中的氮氣損失。最后，應(yīng)注意的是，烴料流240可以向分餾系統(tǒng)30有益地提供進(jìn)料(參見圖13)。例如，從分離單元236排出的烴料流240使得可得到烴進(jìn)料，該烴原料可以被加工而產(chǎn)生在催化劑制備中使用的不含烯烴的稀釋劑。

示例性吹洗塔228可以是圓柱形容器，該容器具有相對高的縱斷面、在頂部的蓋或頭、在底部具有用于聚合物松散物排出的開口的傾斜側(cè)或圓錐形狀。待對揮發(fā)性烴脫氣的聚合物松散物可以在頂部進(jìn)入容器，而典型地是氮氣的吹洗氣體可以在傾斜的底側(cè)引入到容器。容器中吹洗氣體和聚合物松散物之間可逆向流動。再次地，在某些實施方案中，富烴的吹洗氣體通過頂部的開口離開容器，而脫氣的松散物在容器的底部離開。

容器中的脫氣有效性可基于容器中聚合物松散物和吹洗氣體的均勻栓塞流的維持，從而確保二者之間的良好接觸。容器的直徑典型地為5至6英尺，但對其長度(L/D比)進(jìn)行選擇以獲得足以對聚合物松散物脫氣的停留時間(例如30至180分鐘)。L/D比的例子可以為4至8，或在該范圍外。最后，應(yīng)注意的是，可在該吹洗塔中使用內(nèi)部構(gòu)件，例如用于引入吹洗氣體(氮氣)的分配板、用于促進(jìn)聚合物的塞式流動(例如減少聚合物松散物的橋接或溝流)的反向錐等。
C.稀釋劑/單體回收系統(tǒng)的備擇構(gòu)造
如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所可理解的，在稀釋劑/單體回收系統(tǒng)24中可以采用許多種構(gòu)造。例如，可以將來自閃蒸室224的固體排出物230送至另一反應(yīng)器(例如氣相反應(yīng)器)而不是送至吹洗塔228或低壓閃蒸室。聚合物則可稍后進(jìn)入吹洗塔228(即從氣相反應(yīng)器或低壓閃蒸室)。如果從閃蒸室224排出到另一反應(yīng)器中，可以不在排出物22中上游注入催化劑毒物，且因此殘余的活性催化劑得以保留，用于進(jìn)一步的聚合。在另一種構(gòu)造中，可以將吹洗塔228與下游的擠出機進(jìn)料罐組合。例如，然后可以使與吹洗塔228有關(guān)的分離單元236適應(yīng)新的吹洗塔/擠出機進(jìn)料罐組合。
VI。反應(yīng)器流出物排出的連續(xù)取料口
圖7-9說明了反應(yīng)器排出物22的連續(xù)取料口機構(gòu)。參考圖7，描述了設(shè)置在環(huán)管漿料反應(yīng)器210的管道肘管上的連續(xù)取料口機構(gòu)280。連續(xù)取料口機構(gòu)280包括取料口圓筒282、漿料取回管線284、緊急關(guān)閉閥285、調(diào)節(jié)流量的比例電動機閥286和沖洗管線287。反應(yīng)器210可以充滿“液體”來操作，且因為反應(yīng)器液體內(nèi)含物是略可壓縮的，通過所述系統(tǒng)的液體的壓力控制可以由閥門來實現(xiàn)。另外，在稀釋劑的輸入保持基本恒定的情況下，可以使用所述比例電動機閥58來控制連續(xù)取回的速率并且維持總反應(yīng)器壓力在特定的設(shè)定點內(nèi)。

參考沿圖7的8-8截面線取得的圖8，描述了具有連續(xù)取料口機構(gòu)280的光滑彎曲的管道彎頭。因此，所說明的管道彎頭可以被認(rèn)為是帶有附屬物的彎頭。如所示，所述機構(gòu)包括取料口圓筒282，在這種情況下，該圓筒以與彎頭外表面的切線成直角的方式連接。另外，與所述圓筒282配接的是漿料取回管線284。設(shè)置在取料口圓筒282內(nèi)的是柱塞閥288，其可用于至少兩種目的。首先，如果取料口圓筒例如被聚合物阻塞，其可對該取料口圓筒提供清潔機構(gòu)。其次，它可充當(dāng)整個連續(xù)取料口組件的關(guān)閉閥。

圖9顯示了取料口圓筒282的連接取向，所述取料口圓筒282切向固定在彎頭彎曲部位并且剛好在漿料流向向上轉(zhuǎn)之前的位置。開口對于內(nèi)表面來說可以是例如橢圓形，并且可以進(jìn)一步擴大來改進(jìn)固體取料。最后，應(yīng)指出的是，可以實施取料口圓筒282連結(jié)的各種取向。

在惰性稀釋劑存在下用環(huán)管反應(yīng)器進(jìn)行的烯烴聚合反應(yīng)的產(chǎn)物漿料的連續(xù)取料，允許反應(yīng)器在比采用用來排出聚合物的常規(guī)沉降柱時高得多的固體濃度下進(jìn)行操作。例如，采用沉降柱構(gòu)造，在異丁烷稀釋劑中主要是乙烯聚合物(聚乙烯)的生產(chǎn)一般限于37-40重量％(wt.％)的反應(yīng)器中最大固體濃度。然而，已發(fā)現(xiàn)連續(xù)取料(CTO)允許顯著增加固體濃度。其結(jié)果是，采用連續(xù)取料口，可以在反應(yīng)器中實現(xiàn)大于50wt.％的固體濃度。應(yīng)強調(diào)的是，在商業(yè)操作中，小至1個百分點的固體濃度增加都有很大意義。例如，這種增加允許更高的聚乙烯生產(chǎn)率。
VII.擠出/裝載系統(tǒng)
參考圖10，描述了圖1的擠出/裝載系統(tǒng)36的工藝流程圖。來自吹洗塔228(圖5)的聚烯烴松散物232可以使用例如稀相鼓風(fēng)機通過在擠出機/裝載系統(tǒng)36中的閥340來氣動輸送，并進(jìn)入導(dǎo)管342至松散物料倉344或者進(jìn)入導(dǎo)管346至擠出機進(jìn)料罐348。松散物料倉344可以用來在擠出/裝載系統(tǒng)36中的擠出機停車(或其它操作停止)期間提供緩沖能力。另一方面，松散物料倉344還可以積累松散物，以允許在反應(yīng)器210起動期間上游的聚合反應(yīng)器210“趕上”的同時所述擠出機全速操作。所述料倉344中的聚烯烴松散物可以通過旋轉(zhuǎn)閥350借助于鼓風(fēng)機系統(tǒng)351來氣動輸送到擠出機進(jìn)料罐。

然而，典型地，聚烯烴松散物232(其一般可對應(yīng)于圖1的松散物28)的主要流動是經(jīng)由導(dǎo)管346到擠出機進(jìn)料罐348。在下游，松散物旋轉(zhuǎn)閥352可以將聚烯烴松散物354進(jìn)料到擠出機356，在此所述擠出機對聚烯烴松散物354進(jìn)行加熱、熔融和加壓。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所可理解的，來自擠出機進(jìn)料罐348的松散物354可以用各種計量器如靈敏流量計型、主進(jìn)料器(master-feeder)型等計量加入到擠出機356。其中，可以將添加劑注入到松散物354料流中，添加速率可以基于與松散物354的質(zhì)量流速的特定比值。該比值或添加劑到松散物354中“從動”進(jìn)料可以被規(guī)定在一定值，以產(chǎn)生例如各聚烯烴等級或產(chǎn)品的所需配方并且給出下游聚烯烴粒料的所需性能。此外，所述添加劑的添加可以用液體添加劑系統(tǒng)、失重式進(jìn)料器(loss-in-weight-feeders)等來實現(xiàn)。在某些實施方案中，可以使用一個或多個失重式進(jìn)料器來計量預(yù)混合的添加劑包，所述添加劑包從散料容器例如經(jīng)由松散物354料流、擠出機354進(jìn)料斗進(jìn)料到擠出機356，直接進(jìn)料到擠出機354，等等。

一般地，擠出機356可以將聚烯烴聚合物和添加劑熔融、均化和泵送通過造粒機358，該造粒機358可以包括例如篩網(wǎng)疊置物(pack)和加熱的模頭，其將松散物與添加劑的混合物造粒。另外，造粒機刀片(即在水下)可以將通過模頭熔融擠出的聚烯烴切割成粒料。所述粒料通常用水360驟冷，并可以在粒料-水漿料362中從造粒機358行進(jìn)到粒料脫水干燥器364。所述干燥器364可以分離出游離的水，然后通過離心力將殘余的表面水從粒料上干燥去。干燥過的粒料366可以排出到例如粗粒篩368上，其從符合規(guī)格的粒料370中除去過大和過小的粒料。

可以從水槽372經(jīng)由離心泵374和冷卻器376(如管殼式熱交換器)向造粒機358提供水360。從粒料干燥器364脫除的水378可返回到水槽372。由粗粒篩368出來的聚烯烴粒料370可以通過旋轉(zhuǎn)閥380利用重力下落到例如密相氣動輸送管線382，并運送到粒料料倉384。該粒料料倉可以包括存貯槽、混合器、不合規(guī)格(off-specification)的存貯罐等。在所說明的實施方案中，鼓風(fēng)機組件386提供氮氣和/或空氣388來將粒料370經(jīng)由輸送管線382輸送到粒料料倉386?？梢詫⒕巯N粒料390裝載到例如有軌車392、漏斗車、卡車、搬運箱、袋等中?？梢允褂美缰亓π?、空氣輔助型、多口型裝載系統(tǒng)來將粒料390裝載到漏斗車中。這種系統(tǒng)可允許漏斗車以高于聚合和擠出生產(chǎn)率的速率自動裝載。因此，由較高的裝載速率所產(chǎn)生的額外“時間”可被利用來提供時間以在372裝填后移動漏斗車或有軌車以及安置下一空車372。最后，應(yīng)注意的是，可在擠出/裝載系統(tǒng)36內(nèi)的各個位置收集來自吹洗塔228(圖5)的聚烯烴松散物料流232中的VOC。此外，該VOC可由擠出/裝載系統(tǒng)36內(nèi)的各個位置逸出或排放到大氣中。
VIII.吹洗塔模型 A.示例性結(jié)果
圖11-16顯示了以示例性模型研究的敏感性的例子結(jié)果，來評價吹洗參數(shù)(例如松散物溫度、停留時間、氮氣流量、顆粒尺寸和壓力)對離開吹洗塔的聚烯烴聚合物(即松散物)料流的VOC的影響。該示例性模型基于下面部分詳細(xì)討論的傳質(zhì)理論。如所預(yù)期的，對于較高的松散物溫度、較長的停留時間、較高的吹洗氣體流量(例如惰性氣體、氮氣、空氣等)、較小的聚合物顆粒尺寸和較低的吹洗壓力，聚合物料流的VOC降低。認(rèn)為這些參數(shù)通常趨于增強來自聚合物的吸收或吸附的烴組分的擴散。下面討論示例性結(jié)果的突出部分。

圖11是以ppm計的VOC402的模型結(jié)果(百萬分之-離開吹洗塔的聚烯烴松散物料流中的揮發(fā)性有機物)相對于聚烯烴(松散物)以華氏度數(shù)計的溫度404的示意圖400。曲線406說明VOC 402和松散物溫度404之間的例示反比關(guān)系。在該例子中，吹洗塔中聚烯烴松散物的溫度從160°F提高到176°F(變化10％)導(dǎo)致VOC降低約80％，從128ppm到25ppm，如圖11的示意圖400所示。

圖12是從吹洗塔(例如吹洗塔228)排出的聚烯烴(松散物)料流以ppm計的VOC412的模型結(jié)果相對于以分鐘計的吹洗時間414的示意圖410。在該實施方案中，吹洗時間414是聚烯烴松散物在吹洗塔中的停留時間。曲線416說明了VOC 412和吹洗時間414之間的例示反比關(guān)系。在該例子中，吹洗時間414從60分鐘增加到75分鐘(提高25％)導(dǎo)致VOC 412降低約73％，從34ppm到9ppm。然而，對于吹洗時間414的這種所需的增加，模型中從上游聚合反應(yīng)器(例如環(huán)管反應(yīng)器210)排出的聚烯烴松散物的生產(chǎn)率降低20％，從而說明了吹洗塔中的存量控制。

圖13是離開吹洗塔的聚烯烴中VOC422的模型結(jié)果相對于去到吹洗塔的吹洗氣體(在該例子中是氮氣)的流速與離開吹洗塔的聚烯烴聚合物的流速之比424的示意圖420。關(guān)于前述變量，曲線426說明VOC 422相對于流速比424的例示反比關(guān)系。在所述模型的該實施方案中，吹洗氣體從694磅/小時(lb/hr)提高至810lb/hr(提高17％)導(dǎo)致VOC從50ppm到30ppm降低約40％。在該計算中，吹洗塔中的停留時間和松散物溫度維持恒定。

圖14是從吹洗塔排出的聚烯烴(松散物)料流中的VOC 432的模型結(jié)果相對于聚烯烴(松散物)以10-6米(微米或μm)計的平均顆粒尺寸434的示意圖430。關(guān)于前述變量，VOC 432和聚合物顆粒尺寸434之間存在比例關(guān)系，如示例性曲線436所示。在該模型的一個敏感性例子中，隨著松散物顆粒尺寸從800微米降至600微米(降低25％)，VOC 432從47ppm到26ppm降低約43％。

圖15是從吹洗塔排出的聚烯烴(松散物)料流中VOC的模型442結(jié)果相對于進(jìn)入吹洗塔的吹洗氣體(例如惰性氣體)的壓力444的示意圖440。曲線446說明了VOC 442和吹洗壓力444之間的示例比例關(guān)系。在該示例性模型中，吹洗壓力444從5磅/平方英尺(psig)降至3psig即降低40％，導(dǎo)致VOC從44ppm到28ppm降低約36％。

圖16是吹洗溫度452(即吹洗塔中聚烯烴的溫度)的示例性模型結(jié)果相對于吹洗時間454(即聚烯烴在吹洗塔中的停留時間)的示意圖450。曲線456表示在維持聚烯烴料流和吹洗塔內(nèi)的存量中的恒定VOC的同時，吹洗溫度454(松散物溫度)和吹洗時間454(停留時間)之間的權(quán)衡。在吹洗塔模型的這些例示結(jié)果中，吹洗(松散物)溫度從170°F到153°F的約10％下降通常對應(yīng)于吹洗塔中的吹洗時間(停留時間)需要從59分鐘到88分鐘的約50％提高，以維持從吹洗塔排出的聚烯烴料流中的VOC(不增加)。

表1匯總了在該情況研究中就例示樹脂而言參數(shù)對VOC降低作用的示例性順序。例示樹脂是從Woodlands，Texas的ChevronPhillips Chemical Company LP獲得的TR-418F等級。樹脂TR-418F通常具有0.90-0.97磅/立方英尺的松散物堆密度。這樣的樹脂的最終應(yīng)用可以包括膜、管、吹塑品等。用樹脂進(jìn)行的分析僅作為例子給出，且不意欲將本技術(shù)限制于特定的樹脂或特定的樹脂等級。此外，本技術(shù)和吹洗塔模型可適應(yīng)于各種單峰或雙峰聚烯烴聚合物或樹脂、用單反應(yīng)器或串聯(lián)的多個反應(yīng)器生產(chǎn)的樹脂等。
表1.吹洗參數(shù)對聚合物的VOC降低的示例性影響/順序
在TR-418F聚乙烯樹脂的該例子中，降低從吹洗塔出來的聚烯烴聚合物料流中的VOC的大致顯著性順序是松散物溫度、停留時間、吹洗氣體(例如氮氣)流量、松散物顆粒尺寸和吹洗壓力。在該實施方案中，高松散物溫度對聚合物的VOC降低具有最大的影響。因此，在該情況下，最高可能的吹洗塔松散物溫度實現(xiàn)了INRU中最高可能的烴回收并且降低工廠中潛在的VOC排放。通常可通過在遇到溫度有關(guān)操作問題(例如受限于聚烯烴的軟化點或熔融點)之前在最高可能的閃蒸氣體溫度下操作來獲得最高可能的吹洗塔溫度。應(yīng)注意的是，通常通過上游閃蒸管線加熱器控制閃蒸氣體溫度。在該例子中，加熱吹洗氣體對脫氣具有相對小的影響，這是因為吹洗氣體(例如氮氣)的熱容量典型地小并且吹洗氣體的質(zhì)量流量相比于聚合物的質(zhì)量流量是極小的。

對于較小的松散物顆粒尺寸所觀察到的減少的VOC暗示，使用用于生產(chǎn)具有較小顆粒尺寸的聚合物的催化劑或反應(yīng)器技術(shù)可能是有益的。除這樣的較小顆粒樹脂在上游聚合反應(yīng)器中潛在的較好循環(huán)外，小顆粒可導(dǎo)致吹洗塔中樹脂、特別是低密度類型樹脂的的較好脫氣。可通過反應(yīng)器中循環(huán)的需要、聚烯烴松散物傳輸系統(tǒng)的沉降效率確定聚合物顆粒尺寸的所選最小值或低端。

總之，本技術(shù)的示例性吹洗塔模型可表示對用于支持聚烯烴生產(chǎn)的手段系列(array of tools)的顯著貢獻(xiàn)。該模型可用于工廠支持和用于評價吹洗塔設(shè)計和操作。該模型是一般性的并且適用于非熔融聚乙烯樹脂的脫氣，而通常與它們的生產(chǎn)技術(shù)(液相聚合氣相聚合、環(huán)管反應(yīng)器、高壓釜反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、攪拌反應(yīng)器等)無關(guān)。
B.模型的示例性工藝示意圖
圖17是吹洗塔模型的一個實施方案的示例性工藝示意圖。圖17顯示包括閃蒸管線加熱器22、閃蒸器224和吹洗塔228的示例性稀釋劑/單體回收系統(tǒng)24。將烴或富含稀釋劑的聚烯烴聚合物漿料從上游聚合反應(yīng)器210取回(例如通過經(jīng)由反應(yīng)器210的連續(xù)取料口)。在閃蒸管線加熱器222中用蒸汽加熱漿料以將與聚合物有關(guān)的烴液體(例如稀釋劑和未反應(yīng)的單體及共聚單體)煮沸成蒸氣。蒸汽458進(jìn)入閃蒸管線加熱器222的夾套(即內(nèi)導(dǎo)管上的外導(dǎo)管的環(huán)面)并且作為蒸汽冷凝物459出來。對于給定的反應(yīng)器210，可以使用多于一個取料口(和多于一個相關(guān)的閃蒸管線加熱器222)。

在閃蒸罐228中閃蒸聚合物-蒸氣混合物以將烴蒸氣(閃蒸氣體226)從聚合物松散物(作為聚烯烴料流230排出)分離出。如所討論的，在該實施方案中，將包括聚合物松散物和任何夾帶的烴的蒸汽230送至吹洗塔228，用以用循環(huán)的吹洗氣體(氮)238(和新鮮吹洗氣體(氮)242)吹洗，以將聚烯烴聚合物的烴含量(或揮發(fā)性有機物含量)降至所需或允許的限度。應(yīng)注意的是，可用袋過濾器464(或旋風(fēng)分離器)處理閃蒸氣體226并然后將閃蒸氣體226A送至例如分餾系統(tǒng)30中的重物質(zhì)塔。可將經(jīng)由袋濾器468回收的任何固體顆粒送至例如吹洗塔。同樣，可在袋過濾器466處理從吹洗塔228的頂部出來的塔頂富含烴的吹洗氣體234，其中固體470(例如聚合物固體)被除去并返回到吹洗塔228。

本模型的工藝構(gòu)造可包含從閃蒸器224的聚烯烴聚合物的排出物以行經(jīng)通過旋轉(zhuǎn)閥460以及通過其它設(shè)備例如松散物緩沖室。同樣，可在例如利用蒸汽474的熱交換器472中加熱進(jìn)入吹洗塔的氮氣。另外，從吹洗塔的底部出來的聚烯烴松散物可行經(jīng)通過裝置的擠出部分中的一個或多個旋轉(zhuǎn)閥462和232。

如所示，若干因素可影響吹洗塔228對聚合物脫氣的有效性，即吹洗溫度、吹洗時間、吹洗氣體(氮氣)純度和流速、顆粒尺寸、吹洗壓力、聚合物密度等。本技術(shù)提供用于設(shè)計和評定吹洗塔228以選擇用于聚合物樹脂的有效吹洗的各種參數(shù)混合的一種或多種模型。再次地，雖然本討論的部分可能集中在環(huán)管漿料聚乙烯裝置中吹洗塔228的模型的結(jié)構(gòu)和使用，但通常該模型可易于適用和適調(diào)以解決聚合物的吹洗，例如在環(huán)管聚丙烯裝置、氣相裝置等中。
C.模型描述
假定在吹洗塔模型的實施方案中吹洗時間為聚合物在吹洗塔中的停留時間(Tres)。因此，如果裝置的生產(chǎn)率是WPE，則聚合物在塔中的存量(Winv)是， Winv＝WPE*Tres(1).
于是，考慮到塔中聚合物堆密度(ρb)和塔直徑(Dbed)下，塔中存量(Hbed)的高度變?yōu)椋? Hbed＝Winv/(0.25πDbed2ρb)(2).
對于運轉(zhuǎn)的裝置，吹洗塔的存量通常表示為塔的最小存量水平(HLL)和最大存量水平(HHL)之間操作窗口的分?jǐn)?shù)(fbed)。在該情況下塔的存量水平變?yōu)椋? Hbed＝HLL+fbed*(HHL-HLL)(3).
因此，可由方程式1-2就運轉(zhuǎn)的裝置估算對于吹洗塔而言的停留時間和物質(zhì)存量。對于吹洗塔已經(jīng)確定停留時間和存量后，模型中的下一步可以是估算塔的分離塔板的高度(HETP)和塔板數(shù)目(N)， N＝Hbed/HETP(4).
在一個例子中，在模型中使用Oanda等(Kister，1992)的方法來估算塔的HETP和其分離塔板數(shù)目。圖18就吹洗塔中組分i(例如特定的烴如異丁烷)描述了具有塔板484的逐級物料流動480。如所示，塔板1(486)是塔的底部，塔板N(482)是塔的頂部，被吹洗的聚合物在塔的頂部進(jìn)料(在492)，且吹洗氣體(例如氮氣)在塔的底部(在488)進(jìn)料。烴吹洗氣體離開塔的頂部(在490)而聚合物離開塔的底部(在494)。因此塔中就塔板(k)而言組分(i)的物料平衡為， Fik+1+Gik-1＝Fik+Gik；k＝1，..，N(5).
術(shù)語Fik+1和Fik分別是進(jìn)入和離開塔板的聚合物中的組分質(zhì)量流量。類似地，Gik-1和Gik是進(jìn)入和離開塔板的氣體的組分質(zhì)量流量。方程式5中的質(zhì)量平衡可按如下以塔板(Eik)的組分脫氣速率表示， Eik＝Fik+1-Fik＝WPE(Xik+1-Xik)；k＝1，..，N；i＝1..NC(6a) Eik＝Gik-Gik-1＝GkYik-Gk-1Yik-1；k＝1，..，N；i＝1..NC(6b).
方程式6a給出了塔中聚合物相的物料平衡，而方程式6b給出了塔中氣相的物料平衡。Xik+1和Xik(方程式6a)是進(jìn)入和離開塔板的聚合物中組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而Yik-1和Yik(方程式6b)是該塔板的吹洗氣體的相應(yīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。方程式6a假定溶解在聚合物中的烴的量相比于聚合物的量是小的。

在這些實施方案中，上述物料平衡方程式假定吹洗塔中用以脫氣的聚合物的烴含量(FiN+1和XiN+1)是已知的。在環(huán)管工藝中，假定閃蒸氣體和聚合物之間的平衡時，可由任一上游閃蒸室(例如閃蒸器224、高壓閃蒸、中壓閃蒸器、低壓閃蒸器等)的上游閃蒸氣體(例如閃蒸氣體226)組成來估算FiN+1和XiN+1。當(dāng)然，吹洗氣體的流量和組成通常是已知的(即Gi0和Yi0)。因此，在該例子中，到塔的材料進(jìn)料受到限定。該模型估算離開塔的物料料流(流量和組成)對于聚合物為Fi1和Xi1，而對于氣體為GiN和YiN。

在該例子中，假定聚合物是球形顆粒并且使用Qi等(1996)的相互關(guān)系時，可如下估算塔中塔板的聚合物組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， Xik＝(Xik+1-Xisk)Φik+Xisk(7) tk＝Tres/N(8b) 其中 Xisk＝聚合物顆粒組分的表面質(zhì)量分?jǐn)?shù) Di ＝聚合物組分的擴散系數(shù)(sqcm/s) tk ＝塔板k的聚合物停留時間(s) Rp ＝聚合物顆粒的平均半徑(cm)。

如果假定離開塔板的氣體中的組分與離開塔板的聚合物表面上的組分平衡，可由例如如下的Hutchinson和Ray比關(guān)系式(1987)估算聚合物中組分的表面濃度， Xisk＝αv*KVLEi*Patm*yik*MWi/(1000*ρPE)(9) Log(KVLEi)＝-2.38+1.0g(Tci/T)2(10a) αv＝(ρcr-ρPE)/(ρcr-ρam)(10b) 其中 αV ＝聚合物的非晶態(tài)相分?jǐn)?shù) KVLEi＝聚乙烯組分的平衡常數(shù) Patm ＝吹洗塔壓力(atm) yik ＝離開塔板k的吹洗氣體組分的摩爾分?jǐn)?shù) MWi ＝組分的摩爾重量 ρPE ＝聚合物密度(g/cc) Tci ＝組分的臨界溫度 T＝吹洗塔的溫度 ρam ＝聚合物的非晶態(tài)密度(～0.852g/cc) ρcr ＝聚合物的晶態(tài)密度(～1.01g/cc)。

Hutchinson和Ray關(guān)系式(方程式9-10)可適應(yīng)從非晶態(tài)(例如LLDPE)到不太非晶態(tài)(例如HDPE)的廣范圍的聚乙烯樹脂。因此這些示例性關(guān)系適合于從自環(huán)管漿料工藝或其它工藝估算所有聚乙烯樹脂中烴或非烴溶解度。
D.模型解決方案
在某些實施方案中，如以下所示，通過閉合塔的總物料平衡可求解該模型， DFi＝FiN+1+Gi0-Fi1-GiN(11).
術(shù)語DFi是就組分而言到和來自塔的物料流量的差值。在該例子中，模型解決方案意思是指在塔中對于所有組分而言驅(qū)動該差值(DFi)至零或者至可忽略的值(例如10-6)。塔的該解決方法對于到和來自塔對流的進(jìn)料流量通常是迭代的(iterative)，進(jìn)料料流(聚合物和吹洗氣體)是已知的，而產(chǎn)品料流(經(jīng)脫氣的聚合物和富含烴的蒸氣)通常假定是未知的。因此，在該例子中，對來自塔的產(chǎn)物料流之一的初始值、蒸氣(GiN)或聚合物(Fi1)進(jìn)行估算以產(chǎn)生塔解決方案。反復(fù)改變估算的料流直到通常塔的所有物料平衡得以閉合為止。作為例子，可假定離開的塔頂部的蒸氣料流并且接著進(jìn)行表2中的運算法則步驟以求解塔的物料平衡。
表2.用于解答吹洗塔模型的示例性運算法則 1.假定來自塔的蒸氣流量(即GiN，yiN)。
2.由yiN和方程式9估算離開塔板N的聚合物顆粒組分的表面濃度(XisN)。
3.由XisN和方程式7估算離開塔板N的聚合物組分的容積濃度(XiN)、仍吸附在聚合物中的量(FiN＝WPEXiN)和塔板N的脫氣的量(即EiN＝WPE(XiN+1-XiN)。注意，到塔的聚合物的進(jìn)料組成(XiN+1)是已知的。
4.由方程式6(a，b)中的物料平衡估算從塔板N-1到塔板N的蒸氣進(jìn)料(即GiN-1＝GiN-EiN)及其摩爾分?jǐn)?shù)(yiN-1)。
5.對于塔板k＝N-1，n-2，...，2，1重復(fù)步驟2-4。
6.評價DFi(方程式11)以檢查塔的物料平衡閉合。
a.如果|DFi|＝0(或10-6)，模型得以求解并且停止迭代。
b.如果|DFi|＞0(或10-6)，則通過調(diào)節(jié)來自塔的蒸氣流量(GiN和yiN)并且重復(fù)步驟2-6繼續(xù)迭代直到6a步驟得以滿足。
E.模型結(jié)構(gòu)和界面
作為例子，用Excel工作表作為模型輸入和輸出的界面以Visual Basic Application編寫模型(參見例如圖19)。可將運行模型的指令提供給用戶或自動運行該模型。圖19描述了吹洗塔模型的示例性界面500。該界面500是具有用于輸入數(shù)據(jù)(例如輸入到邏輯框(box)的電子表格單元中)的部分(part)或邏輯框502、504、506、508、510、512、514、516、518和520的電子表格。這些部分或邏輯框還可在電子表格單元中提供模型輸出。例如可用與輸出單元不同的顏色突出輸入單元。輸入和輸出可以是單獨的烴組分濃度和總VOC?？稍谶壿嬁?22中提供VOC結(jié)果。可在該示例性界面中于邏輯框424中輸入或輸出吹洗氣體結(jié)果。如圖19的模型界面所示，除到塔228的底部的主要吹洗氣體進(jìn)料516外；該模型還可模擬吹洗時次級吹洗氣體518的使用對塔228中塔板的影響。

在可顯示在個人計算機的監(jiān)視器上的該示例性界面中，例如，邏輯框502通過510提供模型輸入(例如以紅色突出)。模型結(jié)果(例如以藍(lán)色突出)還可顯示在這些邏輯框中并且由模型自動計算。最后，可選擇或點擊按鈕526、528和530(例如具有基礎(chǔ)的VisualBasic命令)以基于不同類型的輸入和約束運行該模型。在該例子中，基于用戶在邏輯框506和508中提供的數(shù)據(jù)，可選擇按鈕526來估算到吹洗塔的松散物進(jìn)料中單獨烴組分的ppm組成(顯示在邏輯框510中)。

在該示例性界面中，為運行模型，用戶可在邏輯框504中提供料位數(shù)據(jù)，然后選擇或點擊(例如用鼠標(biāo)指針)按鈕528來運行命令“對于給定料位的吹洗松散物(Purge Fluff for Given BedLevel)”以估算吹洗塔的停留時間和吹洗該時間長度后的松散物VOC。在另一方面，用戶可在邏輯框504中提供吹洗時間并然后選擇按鈕530來運行命令“對于給定吹洗時間的的吹洗松散物(Purge Fluff forGiven Purge Time)以估算吹洗該時間長度后的松散物VOC。

如果已知，則預(yù)測的松散物VOC可不同于裝置數(shù)據(jù)。在該情況下，可將已知裝置數(shù)據(jù)放入該界面中的邏輯框512中，并且選擇按鈕532來運行命令“將吹洗模型與工廠數(shù)據(jù)擬合(Fit Purge Model toPlant Data)”以調(diào)節(jié)模型中的擴散參數(shù)，從而將模型預(yù)測與裝置數(shù)據(jù)擬合。考慮到所需的聚合物VOC，模型可估算吹洗氣體流量以實現(xiàn)該目標(biāo)。為這樣，可將VOC目標(biāo)數(shù)據(jù)輸入邏輯框524中的界面內(nèi)，然后選擇按鈕534來運行命令“給定VOC時估算吹洗氣體(Estimate PurgeGas Given VOC)”，以估算吹洗氣體速率組成，從而滿足從吹洗塔228出來的聚合物松散物的VOC目標(biāo)。
F.模型確認(rèn)
從聚乙烯操作設(shè)備收集裝置數(shù)據(jù)以確認(rèn)該模型。收集成對的樣品數(shù)據(jù)，從閃蒸罐到吹洗塔的進(jìn)料的樣品和離開吹洗塔的聚合物松散物的樣品。用于測試制造設(shè)備中VOC的取樣程序可包括將樣品筒連接至在吹洗塔的頂部或底部的取樣口以及打開和閉合所述口和筒上的閥以收集樣品?？捎涗浉鳂悠肥占娜掌诤蜁r間，用于在后來時期從裝置數(shù)據(jù)恢復(fù)塔的工藝數(shù)據(jù)。然后可在工廠設(shè)施中的實驗室中分析樣品，以在例如收集的10分鐘內(nèi)測量各聚合物松散物樣品的烴含量?？删透鳂悠饭浪阌袡C物或烴夾帶量。示例性夾帶量計算包括估算到吹洗塔的進(jìn)料中聚合物顆粒間的空隙體積和將包含在該體積中的來自閃蒸罐的閃蒸氣體質(zhì)量，如下， Enti＝y(tǒng)i*P*MWi*WPE(1/ρb-1/ρPE)/RT(12) 其中 Enti＝組分的夾帶量(lb/hr) MWi ＝組分的分子量 P ＝閃蒸罐壓力(atm) R ＝氣體常數(shù)(0.7304atm.cuf t/lb-mole.R) T ＝閃蒸罐溫度(F) WPE ＝反應(yīng)器生產(chǎn)率(lb/hr) yi ＝閃蒸氣體組分摩爾分?jǐn)?shù) ρb ＝松散物堆密度(lb/cuft) ρPE＝聚合物實密度(lb/cuft)
夾帶量修正可包括也可不包括來自工藝泄露的烴，其難以測量或甚至估算。取決于閃蒸罐和吹洗塔之間的壓差等，可將用于計算工藝泄露的策略添加到從閃蒸罐到夾帶氣體的氣體分?jǐn)?shù)。在某些例子中，認(rèn)為這樣的泄露可占裝置中的吹洗塔周圍物料流量的約4％。

下面列出了方程式變量的匯總。
符號 Dbed 吹洗塔直徑(ft) Di 組分的擴散系數(shù)(m2/s) DFi組分的物料平衡誤差(lb/hr) Eik聚合物組分的脫氣速率(lb/hr) Enti 組分的夾帶量(lb/hr) fbed 吹洗塔中的料位分?jǐn)?shù)(％) Fik吸附的聚合物組分的流速(lb/h) Gk 吹洗氣體的塔板流速(lb/h) Gik吹洗氣體組分的塔板流速(lb/h) HETP 吹洗塔中塔板的高度(in) Hbed 吹洗塔中聚合物的存量位(ft) HLL吹洗塔中的最小存量位(ft) HHL吹洗塔中的最大存量位(ft) MWi組分的分子量 KVLEi 聚合物組分的平衡常數(shù) N 吹洗塔的塔板數(shù)目 NC 吹洗塔中物料組分的數(shù)目 P 閃蒸罐壓力(atm) Patm 吹洗塔壓力(atm) PPM聚合物中組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) R 想氣體常數(shù)(0.7304atm.cuf t/lbmol.R) Rp 聚合物顆粒半徑(m) Tci床中乳液相的溫度(F) T 吹洗塔或閃蒸罐溫度(F) tk 塔板的聚合物的吹洗塔停留(s) Tres 吹洗塔聚合物停留時間(h) Winv吹洗塔存量(lb) WPE 反應(yīng)器的聚合物取回速率(lb/h) Xik 聚合物組分的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù) Xisk在聚合物顆粒表面的組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) yik 塔板的吹洗氣體組分的摩爾分?jǐn)?shù) 希臘字母 αv 聚合物的非晶態(tài)相分?jǐn)?shù) ρam非晶態(tài)聚合物的密度(g/cc) ρcr晶態(tài)聚合物的密度(g/cc) ρb 聚合物的堆密度(lb/cuft) ρPE聚合物密度(g/cc) Φik方程8a中塔板的參數(shù) 索引 i 吹洗塔或閃蒸罐中的組分 k 吹洗塔中的塔板
權(quán)利要求
1.用于模擬從聚烯烴聚合系統(tǒng)的吹洗塔排出的聚烯烴產(chǎn)物料流的揮發(fā)性有機物含量(VOC)的模型，該模型包含
界面組件，該界面組件經(jīng)配置以提供到該模型的輸入和從該模型的輸出；和
迭代計算組件，該迭代計算組件至少基于傳質(zhì)理論，并且經(jīng)配置以代表從流經(jīng)吹洗塔的聚烯烴料流的揮發(fā)性有機物組分的除去以及提供從吹洗塔排出的聚烯烴產(chǎn)物料流中VOC的計算值。
2.權(quán)利要求1中所述的模型，其中到該模型的輸入包含經(jīng)過吹洗塔的聚烯烴料流的流速和經(jīng)過吹洗塔的吹洗氣體的流速，該吹洗氣體與該聚烯烴料流逆向流動。
3.權(quán)利要求1中所述的模型，其中到該模型的輸入包含從置于吹洗塔上游的閃蒸器頂部排出的閃蒸氣體的溫度，并且其中所述閃蒸氣體的溫度表示進(jìn)入吹洗塔的聚烯烴料流的溫度。
4.權(quán)利要求1中所述的模型，其中所述模型估算吹洗塔中分離塔板的高度和吹洗塔中分離塔板的數(shù)目。
5.權(quán)利要求1中所述的模型，其中到迭代組件的輸入是從吹洗塔排出的聚烯烴產(chǎn)物料流中烴組分濃度的初始估算。
6.權(quán)利要求1中所述的模型，其中到迭代組件的輸入是從吹洗塔出來的富含烴的吹洗氣體中烴組分濃度的初始估算。
7.權(quán)利要求1中所述的模型，其中聚烯烴料流進(jìn)入吹洗塔的上部，而聚烯烴產(chǎn)物料流從吹洗塔的底部出來，以及其中吹洗氣體進(jìn)入吹洗塔的底部且作為富含烴的吹洗氣體從吹洗塔的上部出來。
8.權(quán)利要求1中所述的模型，其中界面組件包含電子表格。
9.用于操作聚烯烴制造工藝的方法，其包含
從聚烯烴反應(yīng)器排出漿料，其中該漿料包含聚烯烴和烴；
通過從所述漿料閃蒸至少大部分烴而從所述漿料回收聚烯烴，該回收的聚烯烴具有殘余烴；
在吹洗塔中用吹洗氣體吹洗回收的聚烯烴，以從回收的聚烯烴除去第一部分殘余烴；
從吹洗塔排出聚烯烴產(chǎn)物料流，該聚烯烴產(chǎn)物料流具有第二部分殘余烴，其中該第二部分包含聚烯烴產(chǎn)物料流的揮發(fā)性有機物含量(VOC)；和
通過傳質(zhì)模型估算聚烯烴產(chǎn)物料流的VOC。
10.權(quán)利要求9中所述的方法，其包含響應(yīng)從吹洗塔排出的聚烯烴產(chǎn)物料流的估算VOC來調(diào)節(jié)回收的聚烯烴在吹洗塔中的停留時間。
11.權(quán)利要求9中所述的方法，其包含響應(yīng)從吹洗塔排出的聚烯烴產(chǎn)物料流的估算VOC來調(diào)節(jié)到吹洗塔的吹洗氣體的流速。
12.權(quán)利要求9中所述的方法，其包含響應(yīng)從吹洗塔排出的聚烯烴產(chǎn)物料流的估算VOC來調(diào)節(jié)吹洗塔中回收的聚烯烴的溫度。
13.權(quán)利要求12中所述的方法，其中調(diào)節(jié)吹洗塔中回收的聚烯烴的溫度包括調(diào)節(jié)上游閃蒸器的操作溫度，所述閃蒸器將閃蒸的烴與從聚烯烴反應(yīng)器排出的漿料分離。
14.權(quán)利要求12中所述的方法，其中調(diào)節(jié)吹洗塔中回收的聚烯烴的溫度包括調(diào)節(jié)上游閃蒸管線加熱器的操作溫度，所述閃蒸管線加熱器將烴從聚烯烴反應(yīng)器排出的漿料中閃蒸出。
15.權(quán)利要求9中所述的方法，其包含響應(yīng)從吹洗塔排出的聚烯烴產(chǎn)物料流的估算VOC來改變聚烯烴反應(yīng)器中烯烴單體的聚合所使用的催化劑類型。
16.用于操作聚烯烴制造工藝的方法，其包括
從聚合反應(yīng)器排出產(chǎn)物漿料，該產(chǎn)物漿料包含聚烯烴顆粒和烴；
在閃蒸器中接受產(chǎn)物漿料并將閃蒸的烴從閃蒸器中的產(chǎn)物漿料中分離出；
從閃蒸器排出聚烯烴顆粒的第一料流，該第一料流包含殘余烴；
在吹洗塔中用吹洗氣體吹洗該第一料流，以除去殘余烴；
從吹洗塔排出聚烯烴顆粒的第二料流；和
通過傳質(zhì)模型估算該第二料流的揮發(fā)性有機物含量(VOC)。
17.權(quán)利要求16中所述的方法，其包含響應(yīng)估算的VOC來調(diào)節(jié)吹洗塔的操作條件。
18.用于制造包含聚烯烴的產(chǎn)品的方法，該方法包含
制造至少部分包含聚烯烴的產(chǎn)物，其中所述聚烯烴通過包括如下的方法生產(chǎn)
從聚烯烴反應(yīng)器排出漿料，其中該漿料包含聚烯烴和烴；
通過從漿料閃蒸至少大部分烴來從該漿料回收聚烯烴，該回收的聚烯烴具有殘余烴；
在吹洗塔中用吹洗氣體吹洗回收的聚烯烴，以從回收的聚烯烴除去第一部分殘余烴；
從吹洗塔排出聚烯烴產(chǎn)物，該聚烯烴產(chǎn)物具有第二部分殘余烴，其中該第二部分包含聚烯烴產(chǎn)物的揮發(fā)性有機物含量(VOC)；和
通過傳質(zhì)模型估算聚烯烴產(chǎn)物的VOC。
19.權(quán)利要求18中所述的方法，其中所述制造包含處理聚烯烴以形成該產(chǎn)物或形成該產(chǎn)物的聚烯烴組分。
20.聚烯烴生產(chǎn)系統(tǒng)，其包含
聚合反應(yīng)器，該反應(yīng)器經(jīng)配置以在催化劑的存在下將烯烴單體在稀釋劑中聚合來生產(chǎn)聚烯烴；
分離器，該分離器經(jīng)配置以接受從聚合反應(yīng)器排出的產(chǎn)物漿料并從該產(chǎn)物漿料分離至少稀釋劑蒸氣，所述產(chǎn)物漿料包含聚烯烴；
吹洗塔，該吹洗塔經(jīng)配置以接受來自分離器的聚烯烴并從該聚烯烴除去至少殘余的稀釋劑；和
模型，該模型經(jīng)配置以提供從吹洗塔排出的聚烯烴的揮發(fā)性有機物含量(VOC)的計算值。
全文摘要
本發(fā)明總體上涉及聚烯烴生產(chǎn)和降低與聚烯烴有關(guān)的揮發(fā)性有機物含量(VOC)。技術(shù)包括吹洗塔模型的構(gòu)建和實施以計算或估算從吹洗塔出來的聚烯烴中的VOC含量。該技術(shù)有利于聚烯烴制造工藝的設(shè)計和操作。
文檔編號G05B17/02GK101517500SQ200780034255
公開日2009年8月26日 申請日期2007年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者T·O·歐迪 申請人:切夫里昂菲利普化學(xué)有限責(zé)任公司