Способ и устройство для отслеживания и восстановления электрических свойств пленки на стенках реактора полимеризации

Изобретение относится к способу полимеризации олефинов, а именно к отслеживанию и восстановлению электрических свойств пленок на стенках реактора полимеризации. Способ включает применение во время реакции полимеризации статического датчика в реакторной системе с псевдоожиженным слоем с целью отслеживания свойств покрытия, включающего пленку полимера на поверхности реакторной системы и выступающей части статического датчика, причем покрытие подвергается воздействию движущейся внутри системы текучей среды, при этом отслеживание включает работу статического датчика на протяжении первого интервала времени во время проведения реакции с целью генерирования высокоскоростных данных, определяющих образование пузырей в псевдоожиженном слое, и определение на основании высокоскоростных данных электрического свойства покрытия, далее сравнение величины электрического свойства, определенного выше, с контрольной величиной напряжения пробоя покрытия и, если эта величина меньше контрольной величины, добавление в реактор полимеризации добавки для повышения сплошности в течение определенного периода времени до тех пор, пока величина определенного электрического свойства покрытия не станет равной или выше контрольной величины напряжения пробоя покрытия. Изобретение позволяет оценить износ и загрязнение покрытия и осуществить его восстановление без остановки реактора и без материальных затрат. 13 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

 

Предпосылки создания изобретения

В обычных реакторах полимеризации с псевдоожиженным слоем наблюдается тенденция к образованию «пластин» на стенках реакторного сосуда. Под выражением «налипание пластин» понимают прилипание расплавленной смолы или частиц смолы к стенкам или верхней части реактора. Существует корреляция между налипанием пластин в реакторе и присутствием избыточного статического заряда в реакторе во время полимеризации. Подтверждением служат внезапные изменения уровней статического заряда, которые сопровождаются отклонениями в температуре стенок реактора. Когда уровни статического заряда на катализаторе и частицах смолы превышают определенный уровень, электростатические силы направляют частицы к заземленным металлическим стенкам реактора. Пребывание этих частиц на стенках реактора ускоряет плавление вследствие повышенных температур и частицы сплавляются, что приводит к нарушениям в распределении частиц в псевдоожиженном слое.

Присутствие полимерного покрытия на примыкающей к слою стенке реактора газофазного (с псевдоожиженным слоем) реактора полимеризации может снижать тенденцию к образованию пластин в реакторе. Не желая ограничиваться конкретной теорией, полагают, что присутствие покрытия на стенках реактора замедляет трибоэлектрический перенос заряда, который в противном случае происходит при трении частиц смолы, находящихся в псевдоожиженном слое, о металлические стенки реактора, что таким образом приводит к минимизации (или снижению) накопления электростатического заряда на частицах смолы. Такое покрытие из пленки полимера действует в качестве изолирующего слоя, который снижает статическое заряжение в реакторной системе, что уменьшает возможности образования пластин при нормальном проведении реакций полимеризации. Полагают, что на статическое заряжение полимера (например, полиэтилена) в слое во время полимеризации сильно воздействует электрическое взаимодействие между пленкой полимера на стенке реактора и находящимся в реакторе / циркулирующим газом, а следовательно, и электрические характеристики пленки полимера на стенке. Например, толстая изолирующая пленка на стенке будет ограничивать перенос заряда от полимера в слое к заземленным частям.

Когда полимерное покрытие на стенке, примыкающей к слою, находится в «хорошем» состоянии, что проявляется в характеристиках затухания заряда (например, в напряжении пробоя), псевдоожиженный слой может работать в течение продолжительных периодов времени (месяцы или годы) без избыточного накопления статического заряда и без операционных сложностей, вызываемых образованием пластин. Однако в том случае, когда полимерное покрытие на стенке недостаточно хорошо, в псевдоожиженном слое может возникать значительный статический заряд, что часто приводит к образованию пластин.

Полимерные покрытия могут изнашиваться или загрязняться со временем. Например, они могут изнашиваться в результате эрозии и/или отложения на нем примесей (например, продуктов разложения алкилалюминиевых соединений). Такой износ и/или загрязнение может оказывать основное воздействие на работоспособность реактора. Обычно осуществляют обработку реакторной системы с целью удаления изношенного или загрязненного покрытия на стенках около слоя и при необходимости замещения этого покрытия новым полимерным покрытием. Обычные способы обработки включают подготовку стенки около слоя (обычно путем удаления существующего полимерного покрытия стенки около слоя) и нанесением in situ нового полимерного покрытия на стенку. Например, можно применять обычные способы обработки, такие, как обработка хромоценом или водоструйную обработку. Обработка стенок является затратной и требует остановки реактора. Таким образом, желательно было бы располагать надежным способом отслеживания состояния существующего покрытия стенки реактора около слоя во время проведения полимеризации в реакторе, например, чтобы определить, требуется ли обработка или она не нужна.

Ранее полимерные покрытия на стенках около слоя в реакторах полимеризации в псевдоожиженном слое обычно инспектировали при благоприятных условиях (в моменты остановки реактора) лицами, которые проникали в реакторные сосуды, имея при себе подходящие инструменты для обследования. В качестве альтернативы, для обследования покрытий применяли обычный метод металлической контрольной пластины, однако эту методику необходимо осуществлять при автономной работе реактора при условиях, которые не обязательно соответствуют подлинным реакционным условиям. Следовательно, существует потребность в способе отслеживания (например, обследования и/или характеризации) полимерных покрытий на стенках, примыкающих к слою, в реакторах полимеризации с псевдоожиженным слоем (например, чтобы оценить износ или загрязнение покрытия) во время осуществления реакций полимеризации в реакторе (например, в оперативном режиме во время осуществления каждой реакции с применением датчика, внешнего по отношению к реактору). Дополнительно, существует потребность в способе восстановления качества пленки на стенке без остановки реактора и без затратной материально и по времени обработки хромоценом или водоструйным способом.

Краткое изложение сущности изобретения

В настоящем описании описан способ полимеризации олефинов, включающий следующие стадии: (а) применение во время проведения реакции полимеризации по меньшей мере одного статического датчика, размещенного в реакторной системе с псевдоожиженным слоем, и предназначенного для отслеживания состояния покрытия, включающего пленку полимера на поверхности реакторной системы, и выступающей части каждого указанного статического датчика, причем покрытие подвергается воздействию потока текучей среды внутри системы, с целью определения по меньшей мере одного электрического свойства покрытия; (б) сравнение электрического свойства, определенного на стадии (а), с контрольным значением напряжения пробоя покрытия; и (в) если электрическое свойство меньше, чем контрольное значение напряжения пробоя покрытия, добавление добавки для повышения сплошности в реактор полимеризации в течение определенного периода времени, до тех пор, пока определенная величина электрического свойства покрытия не станет больше или равна контрольному значению напряжения пробоя покрытия. Отслеживание состояния покрытия может включать: (1) работу статического датчика во время первого промежутка времени при протекании реакции в реакторной системе с целью генерирования высокоскоростного потока данных, указывающих на образование пузырей в псевдоожиженном слое; и (2) определение на основании высокоскоростного потока данных по меньшей мере одного электрического свойства покрытия.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показано упрощенное поперечное сечение реакционной системы, включающей реактор 4 с псевдоожиженным слоем с устройством 2, включающим статический датчик, установленным с целью отслеживания состояния покрытой стенки около слоя в реакторе 4, и с устройством 2′, включающим статический датчик, установленным с целью отслеживания состояния покрытия в линии 11 рециркуляции газа.

На фиг. 2 показан в увеличенном виде упрощенный вид поперечного сечения датчика 3 в устройстве 2, показанном на фиг. 1, и часть стенки около слоя 20 реактора 4, представленного на фиг. 1, а также блок-схема других элементов устройства 2.

На фиг. 3 показан график данных, которые генерирует устройство 2, содержащее статический датчик, показанное на фиг. 1, во время отслеживания состояния стенки около слоя в реакторе 4.

На фиг. 4 показан упрощенный вид бокового поперечного сечения части иллюстративного бифункционального статического датчика, установленного на стенке реактора около слоя.

На фиг. 5 показана сокращенная и упрощенная версия фиг. 4 и блок-схема дополнительных элементов бифункционального статического датчика.

На фиг. 6 показан график данных, которые генерирует статический датчик во время реакции полимеризации в примерах, в которых реактор работает в отсутствие добавок для повышения сплошности.

На фиг. 7 показан график данных, которые генерирует статический датчик во время реакции полимеризации в примерах после добавления в реактор добавки для повышения сплошности.

Подробное описание сущности изобретения

До того, как описанные в настоящем описании соединения, компоненты, составы, устройства, программное обеспечение, компьютерные устройства, оборудование, конфигурации, схемы, системы и/или способы будут описаны, следует понять, что, если не указано иное, настоящее изобретение не ограничено конкретными соединениями, компонентами, составами, устройствами, программным обеспечением, компьютерными устройствами, оборудованием, конфигурациями, схемами, системами, способами или подобным, поскольку все это может меняться, если не указано иное. Также необходимо понять, что применяемая в настоящем описании терминология предназначена только для описания конкретных предпочтительных вариантов и не предназначена для ограничения сферы действия изобретения.

Также необходимо отметить, что использование в описании и приложенной формуле изобретения формы единственного числа включает формы множественного числа, если не указано иное.

Под выражением «получение данных в оперативном режиме» (или осуществление других операций в оперативном режиме) во время реакции в настоящем описании понимают получение данных (или осуществление другой операции) с достаточной скоростью, так что данные (или результаты работы) доступны по существу мгновенно или сразу после этого с целью применения во время проведения реакции. Выражение «оперативное получение данных» во время реакции является синонимом выражения «получение данных в оперативном режиме». Получение данных при лабораторном испытании (для по меньшей мере одного вещества, которое применяют или получают в реакции) не рассматривается как «оперативное получение данных» во время реакции, если при лабораторном испытании затрачивается так много времени, что параметры реакции могут значительно измениться на протяжении времени, которое требуется для проведения испытания. Подразумевают, что оперативное получение данных может включать применение заранее сформированной базы данных, которая могла быть сформирована любым из разнообразных способов, включая затратные по времени лабораторные испытания.

В отношении продукта, который получают в реакции в проточной системе, выражение «текущая величина» свойства продукта в настоящем описании означает характеристику продукта, полученного в самый недавний момент времени. Поскольку в реакторе газофазной полимеризации может происходить перемешивание продукта, полученный в самое недавнее время продукт может смешиваться с порциями продукта, полученными перед этим, до того момента, пока смесь недавно полученного продукта и продукта, полученного перед этим, покинет реактор. Напротив, в отношении продукта, получаемого в непрерывной реакции, выражение «средняя» или «средняя по слою» величина некоего параметра (в момент времени t) в настоящем описании означает значение свойства продукта, который выходит из реактора в момент времени t.

Под выражением «полиэтилен» понимают по меньшей мере один полимер этилена и необязательно одного или более С3-10альфа-олефинов, в то время как выражение «полиолефин» означает по меньшей мере один полимер (или сополимер) одного или более С2-10альфа-олефинов.

В настоящем описании аббревиатура ИР означает индекс расплава. Также в настоящем описании выражение «плотность» означает присущую материалу плотность полимерного продукта (в размерности г/см3, если не указано иное), измеренную в соответствии со стандартом ASTM-D-1505-98, если не указано иное.

В настоящем описании выражение «внешний датчик по отношению к реактору» (или «внешний датчик») означает, что датчик сконструирован и расположен так, что он не влияет на реакцию полимеризации, протекающую в реакторе при работе датчика, направленной на отслеживание реакции или состояния реактора. Например, датчик, имеющий выступающую часть (например, наконечник), которая находится на одном уровне со стенкой реактора около слоя или слегка выступает в сторону слоя из стенки около слоя может быть «внешним датчиком», если он при своей работе во время реакции с целью отслеживания напряжения в слое (или получает данные о напряжении слоя, которые применяют для отслеживания состояния пленки, которая покрывает стенку около слоя и выступающую часть датчика) не влияет существенным образом и не воздействует иным существенным образом на реакцию полимеризации, протекающую в реакторе.

В настоящем описании выражение «статический заряд слоя» означает статический заряд (и/или электрический потенциал, возникающий вследствие такого заряда), который возникает при трении содержимого псевдоожиженного слоя реактора полимеризации (например, полимерной смолы). Например, статический заряд слоя может образовываться при трении полимерной смолы в слое о стенки реактора около слоя (стенки реактора в той части, которая содержит псевдоожиженный слой). Обычно отслеживание статического заряда слоя в реакторе проводят с применением датчиков, внешних по отношению к реактору. Датчики статического заряда, подходящие для его определения, описаны, например, в патентах US 6008662 и 6905 654.

В настоящем описании выражение «отслеживание состояния пленки на стенке реактора» означает способ применения по меньшей мере одного датчика статического заряда в ходе реакции полимеризации в реакторной системе с псевдоожиженным слоем (иногда ее для удобства называют «реактором»), с целью отслеживания состояния покрытия на поверхности реакторной системы и выступающей части каждого датчика статического заряда, когда покрытие подвергается воздействию движущейся текучей среды в реакторной системе в ходе осуществления способа. Обычно поверхность стенки около слоя в реакторе (стенка, на которую оказывает воздействие псевдоожиженный слой в реакторе) и покрытие в ходе реакции подвергаются воздействию текущей (например, кипящей) текучей среды в составе псевдоожиженного слоя. Обычно каждый датчик статического заряда представляет собой внешний датчик, установленный (например, непосредственно в реакторе) так, что его выступающая часть находится на одном уровне со стенкой реактора около слоя, или слегка выступает в псевдоожиженный слой из стенки около слоя. Обычно покрытие представляет собой тонкую пленку полимера (например, имеющую толщину менее чем 0,50 мм или в интервале от примерно 0,025 до 0,50 мм), которую предварительно нанесли на стенку около слоя и выступающую часть каждого датчика до проведения реакции.

В настоящем описании описаны способы отслеживания и восстановления электрических свойств пленок на стенках реактора. Способ может включать применение датчика на стенке реактора, предназначенного для отслеживания и определения электрического свойства, например, напряжения в слое или пробойного напряжения пленки на стенке. Способ может дополнительно включать добавление добавки для повышения сплошности в реактор и/или регулировку скорости подачи добавки для повышения сплошности, которую добавляют в реактор для изменения измеренного значения электрического свойства. Например, если измеренное напряжение пробоя пленки на стенке снижается ниже предварительно заданной контрольной величины, в реактор можно подать добавку для повышения сплошности и/или скорость подачи добавки для повышения сплошности в реактор можно увеличить. В другом примере, если измеренное напряжение пробоя пленки на стенке выше предварительно заданной контрольной величины, скорость подачи добавки для повышения сплошности, которую подают в реактор, можно снизить или прекратить подачу.

Пример полимеризационной реакторной системы, работу которой можно отслеживать и необязательно также регулировать, будет описан со ссылкой на фиг. 1. Система, изображенная на фиг. 1, включает реактор полимеризации 4 с псевдоожиженным слоем. Реактор 4 имеет верхнюю расширенную часть (или купол), которая состоит из цилиндрической переходной секции и полусферической верхней части реактора, распределительной тарелки 10, цилиндрической (прямой) секции, расположенной между тарелкой 10 и верхней расширенной секцией, линии 11 подачи газа и нижней части, расположенной между линией подачи газа 11 и распределительной тарелкой 10. Псевдоожиженный слой 1, включающий частицы гранулированного полимера и катализатора, содержится в прямой секции. Слой подвергается псевдоожижению с помощью постоянного потока возвратного газа из линии 11 подачи газа через распределительную тарелку 10. Пузыри 1А движутся через слой 1 в процессе обычной работы реактора полимеризации. Скорость потока ожижающего газа регулируют для того, чтобы обеспечить существование псевдоожиженного слоя с относительно хорошим перемешиванием, как показано на чертеже.

Реакторная система также содержит систему подачи катализатора (не показана) для регулируемого добавления катализатора полимеризации в реакционную зону псевдоожиженного слоя. Внутри реакционной зоны (т.е. в псевдоожиженном слое) частицы катализатора реагируют с этиленом, сомономером и необязательно водородом и другими реакционными газами с получением гранулированных частиц полимера. По мере образования новых частиц полимера другие частицы полимера непрерывно выгружают из псевдоожиженного слоя через систему 20 выгрузки продукта. После прохождения через систему выгрузки продукта гранулы полимера дегазируют (или продувают) потоком инертного азота с целью удаления по существу всех растворенных углеводородных материалов.

Реакторная система на фиг. 1 также содержит охлаждающий регулировочный контур, который включает линию 13 рециркуляции газа, компрессор 6, охладитель 12 рециркулирующего газа, соединенный с реактором 4, как показано на чертеже. Во время работы охлажденный рециркуляционный газ из охладителя 12 (который может содержать конденсированную жидкость) проходит по линии подачи 11 в реактор 4, затем распространяется вверх по псевдоожиженному слою и выходит из реактора 4 через выходное отверстие 15. Охладитель 12 предпочтительно расположен ниже по потоку от компрессора 6 (как показано на фиг. 1), однако в некоторых предпочтительных вариантах он может быть расположен выше по потоку от компрессора 6.

Расширенная секция также известна как «зона снижения скорости» или «зона разделения», и она сконструирована так, чтобы до минимума снижать содержание в газе частиц, захваченных из псевдоожиженного слоя. Диаметр каждого горизонтального поперечного сечения в расширенной секции больше, чем диаметр прямой части. Увеличение диаметра вызывает снижение скорости псевдоожижающего газа, что позволяет большей части захваченных частиц смолы осесть обратно в псевдоожиженный слой, что снижает до минимума количество твердых частиц, которые захвачены (или «унесены») из пседоожиженного слоя (при заданной величине скорости псевдоожижающего газа) через линию рециркуляции газа 13.

Одно или более устройств 2, содержащих статический датчик (каждое включает датчик 3), установлены для отслеживания покрытия 21 (показано на фиг. 2 и не показано на фиг. 1) на стенке около слоя 20 реактора 4. Стенка около слоя 20 представляет собой часть внутренней стенки реактора 4, которая подвергается воздействию псевдоожиженного слоя 1 во время проведения реакции полимеризации. Покрытие 21 обычно представляет собой полимерное покрытие, предварительно сформованное (например, с помощью обработки хромоценом) на стенке около слоя 20 и на выступающей части (кончике) датчика 3 до начала обычной полимеризации в реакторной системе. Каждый датчик 3 имеет внешнюю часть, которая слегка выступает в псевдоожиженный слой 1, или находится на одном уровне со стенкой около слоя 20 реактора 4, но подвергается воздействию псевдоожиженного слоя 1. Для простоты показано только одно устройство 2 с датчиком, но другие могут быть установлены в других положениях на стенке около слоя 20.

Каждое из одного или более устройств 2′, содержащих статический датчик (каждый включает датчик 3′), установлены для отслеживания покрытия на поверхности зоны уноса показанной на фиг. 1 системы. Одно такое устройство 2′ показано на фиг. 1 совместно с выступающей частью датчика 3′, которое установлено на уровне стенки линии подачи 11, и подвергающееся воздействию текучей среды, движущейся по линии 11. Альтернативно датчик 3′ содержит внешнюю часть, которая слегка выступает во внутренний объем линии 11. Тонкая пленка 11А, которая покрывает внутреннюю поверхность линии 11, также покрывает выступающую часть датчика 3′. Покрытие 11А на линии 11 (и выступающей части датчика 3′) подвергается воздействию текучей среды, движущейся по линии 11. Для простоты показано только одно статическое устройство 2′, содержащее датчик, но другие устройства могут быть установлены в других местах в зоне уноса системы, показанной на фиг. 1.

Другие датчики, например, датчики температуры слоя, обычно расположены в псевдоожиженном слое, и их применяют совместно с системой регулирования (не показана на фиг. 1) и во внешнем охлаждающем контуре, соединенным с теплообменником 12 с целью регулирования температуры в псевдоожиженном слое Трх так, чтобы она не отклонялась от установленных для процесса значений. Относительно теплый реакторный газ (который имеет температуру, по существу равную температуре псевдоожиженного слоя во время его протекания через реактор 4), выгружают через выходное отверстие 15 и прокачивают компрессором 6 в охладитель 12, в котором температура газа (охлаждающей текучей среды) снижается. Относительно холодная текучая среда (которая может содержать конденсированную жидкость) вытекает из охладителя 12 во входное отверстие реактора с целью охлаждения псевдоожиженного слоя. Датчики температуры (не показаны), расположенные вблизи входного и выходного отверстия охладителя 12, обеспечивают обратную связь с системой регулирования, которая регулирует степень снижения охладителем 12 температуры жидкости, подаваемой в реактор.

Система, показанная на фиг. 1, может также включать несколько датчиков температуры оболочки (обычно они сконструированы как термопарные датчики с быстрым откликом), установленных в положениях вдоль прямой секции стенки реактора (и необязательно также в конической части расширенной секции) так, что они выступают из стенки реактора на небольшое расстояние внутрь реактора (например, на расстояние от 3 до 12 мм). Эти датчики сконструированы и установлены для измерения температуры Тс смолы и/или газа в реакторе вблизи стенки реактора 4 в процессе полимеризации.

Для измерения других параметров реакции в процессе полимеризации также применяют другие датчики и необязательно также другие устройства. Такие другие реакционные параметры предпочтительно включают текущие и средние по слою свойства полимерного продукта (например, индекс расплава и плотность полимерного продукта, получаемого системой, изображенной на фиг. 1, в процессе полимеризации). Средние по слою свойства полимерного продукта обычно измеряют с помощью периодического отбора образцов полимера на выходе из реактора (например, один раз в час), затем осуществляют подходящее определение свойств в лаборатории контроля качества. Текущие свойства продукта обычно определяют расчетными методами (известными в данной области техники) на основе моделей реакции, конкретных для определенного применяемого катализатора. Модели реакции обычно включают отношение концентраций газофазных продуктов (например, молярное отношение гексена-1 к этилену и молярное отношение водорода к этилену), на основе которых вычисляют текущие плотность и индекс расплава получаемого полимера.

Другие измеряемые параметры реакции предпочтительно включают состав газа в реакторе, например, концентрации (и парциальные давления) всех реагирующих газов и агентов индуцированной конденсации (АИК), а также всех инертных газов (например, азота, инертных углеводородов и т.д.), которые присутствуют в заметных количествах. Состав реакторного газа можно измерять с помощью газохроматографической системы.

Известны способы регулирования переменных процесса с целью регулирования различных стационарных реакций, осуществляемых в изображенной на фиг. 1 системе (например, путем регулирования состава газовой фазы, концентрации агентов индуцированной конденсации (АИК), а также парциальных давлений по меньшей мере одного реагента (например, этилена), типа и свойств каждого катализатора, подаваемого в реактор 4, и применения элементов 6 и 12 для регулирования температуры способом, описанным выше).

На фиг. 2 представлен упрощенный увеличенный вид устройства 2, изображенного на фиг. 1. Как показано, тонкое полимерное покрытие 21 (тонкая пленка) покрывает стенку 20 около слоя в реакторе 4 и выступающую поверхность датчика 3. Обычно цилиндрический продолговатый датчик 3 установлен так, чтобы покрытая поверхность его выступающей части находилась на одном уровне с внутренней поверхностью стенки 20 около слоя (левая поверхность на фиг. 2), так, что покрытая поверхность выступающей части датчика 3′ подвергается воздействию псевдоожиженного слоя при осуществлении реакции. Крепежный фланец 22 выступает из внешней поверхности стенки 20 около внутренней части канала (через стенку 20), предназначенного для закрепления датчика 3. Корпус 24 (показан частично) содержит большую часть устройства 2, а гидравлический затвор 23 между корпусом 24, фланцем 22 и датчиком 3 предотвращает протечки текучей среды из псевдоожиженного слоя.

Датчик 3 включает металлический стержень 9 и электроизолирующий материал 8 вокруг цилиндрической боковой поверхности стержня 9. Изолирующий материал 8 предотвращает возникновение постоянного электрического тока между стержнем 9 и проводящей (металлической) стенкой 20, насадкой 22 и корпусом 24.

Устройство 2 включает также электрометр 7, соединяющий датчик 3 (и, следовательно, покрытую выступающую поверхность датчика 3) с заземлением. Электрометр 7 (например, амперметр или вольтметр) обычно имеет очень высокое сопротивление и сам заземлен на стенку 20.

Электрометр 7 применяют для отслеживания показаний датчика 3. Процессор 5 соединен с электрометром 7, он получает данные с выхода электрометра 7 и осуществляет необходимую обработку дискретных данных с целью определения по меньшей мере одного электрического свойства покрытия 21. При типичной работе электрометр 7 представляет собой инструмент или устройство, способное измерять ток, который возникает между наконечником датчика 3 и заземлением, и он может представлять собой (например) амперметр, пикоамперметр (высокочувствительный амперметр), или мультиметр. Электрический ток, возникающий в наконечнике датчика 3, можно также определять непрямым образом путем измерения напряжения, которое генерирует электрический ток по мере прохождения через сопротивление.

Предпочтительно процессор 5 запрограммирован или иным образом сконфигурирован для того, чтобы получать выходные данные с электрометра 7 и осуществлять необходимую обработку полученных данных с целью определения по меньшей мере одного электрического свойства покрытия 21 в текущем режиме. Электрические свойства, определяемые в текущем режиме, обычно применяют для регулирования реакции без нежелательной задержки. Например, электрический параметр, определенный в текущем режиме, можно применять для того, чтобы начать изменение важных параметров реакции или даже начать остановку реактора (например, чтобы избежать создания условий избыточной вязкости смолы в реакторе, неизбежные без остановки реактора).

Элементы 3′, 5′ и 7′ включающего датчик устройства 2′ на фиг. 1 соответствуют (и могут быть идентичными) элементам 3, 5 и 7 включающего датчик устройства 2. Включающее датчик устройство 2′ может быть сконструировано так же, как устройство 2, но установлено так, чтобы покрытая поверхность выступающей части датчика 3′ находилась на уровне покрытой внутренней поверхности линии 11 (а не на уровне покрытой внутренней поверхности стенки около слоя 20, как датчик 3 устройства 2).

Свойства покрытия на стенке около слоя (например, полимерной пленки 21 на стенке 20 около слоя на фиг. 1) в реакторной системе полимеризации с псевдоожиженным слоем, или покрытие поверхности зоны уноса в реакторной системе полимеризации с псевдоожиженным слоем (например, покрытие 11А в линии 11 в системе, представленной на фиг. 1), можно определить с использованием быстрого сбора данных и способов анализа. Авторы настоящего изобретения признают, что статический сигнал высокой частоты (например, статические данные, получаемые на выходе со статического датчика с частотой отбора данных 100 Гц), регулируются электрической индукцией, когда пузырь газа в псевдоожиженном слое проходит мимо статического датчика. Прохождение пузыря газа около датчика вызывает отсутствие электрического заряда, и вызывает появление тока в датчике по закону Гаусса. Характеристические частоты статических импульсов ниже по сравнению с импульсами, которые генерируются высокоскоростными данными (с применением по меньшей мере одного статического датчика) и применяются для отслеживания свойств покрытия стенки около слоя. Характеристические частоты статических импульсов, вызванных прохождением пузыря, находятся в интервале (в настоящем описании его иногда называют интервалом частот образования пузырей), образованном относительно низкими значениями (например, от примерно 2 до примерно 6 Гц, или от 1 до примерно 10 Гц во время работы реактора полимеризации полиэтилена в псевдоожиженном слое). Высокоскоростные данные, которые генерируют для применения при характеризации свойств покрытия стенки около слоя могут иметь частотные компоненты в интервале частоты образования пузырей. Например, высокоскоростные данные, которые генерируются при поступлении данных на выходе из статического датчика с частотой получения данных, которая по меньшей мере в два раза выше максимальной частоты интервала частот образования пузырей (например, частота отбора данных составляет 100 Гц, если интервал частоты образования пузырей составляет от 2 до 6 Гц) содержит частотные компоненты в интервале частот образования пузырей.

Высокоскоростной сигнал переменного тока, производимый статическим датчиком при образовании пузырей в псевдоожиженном слое, определяется факторами, включающими размер и скорость образования пузырей, а также средним электрическим зарядом полимерной смолы поблизости от датчика. В типичных предпочтительных вариантах, в которых реакция полимеризации протекает при условиях работы в узком интервале значений, типичных для промышленного реактора, полагают, что изменения в среднем размере пузырей и средней скорости пузырей незначительны. При таком предположении получают полезные результаты.

Закон Ома представляет собой, наверное, простейшее описание электрических свойств материала и исходный пункт для понимания свойств пленки на стенке около слоя. Простой проводник подчиняется закону Ома, если ток через проводник увеличивается линейно в зависимости от напряжения на проводнике. Полупроводники и изоляторы не подчиняются закону Ома.

Подходящий способ определения электрических свойств покрытия на стенке около слоя в реакторе полимеризации состоит в определении (на основании высокоскоростных данных, генерируемых по меньшей мере одним статическим датчиком), приведенных ниже двух величин для каждого последовательного момента времени (например, для каждого из последовательности интервалов времени) во время проведения реакции полимеризации в реакторе:

электрический потенциал в псевдоожиженном слое (поскольку эту величину обычно определяют как напряжение между покрытой выступающей частью датчика и заземлением, эту величину в настоящем описании иногда называют «напряжением слоя»); и

ток через покрытую выступающую часть датчика от слоя к заземлению (например, средний ток, индуцированный в датчике зарядом в псевдоожиженном слое, в течение значимого промежутка времени, протекающий через покрытую выступающую часть датчика к заземлению).

Величины напряжения слоя можно определять на основании измеренных высокоскоростных данных любым из разнообразных путей, описанных в настоящем описании (например, на основании отношения стандартных величин отклонения, величин ковариации, или величин кросс-корреляции, определенных на основании высокоскоростных данных, или на основании средней мощности, определенной датчиком в значимом интервале частот, что определяют на основании высокоскоростных данных с использованием Фурье или вейвлет преобразований, или других методов, приводящих к измерению шума).

Величины напряжения слоя можно изобразить в виде графика зависимости от величин тока. На фиг. 3 приведен пример такой зависимости, в котором каждая нанесенная точка представляет напряжение слоя и индуцированный в датчике ток во время одного отдельного промежутка времени из последовательности временных промежутков во время реакции полимеризации. Более конкретно, положение каждой изображенной точки по отношению к вертикальной оси представляет средний ток, индуцированный в датчике (например, в датчике 3 на фиг. 1 и 2) зарядом псевдоожиженного слоя на протяжении значимого промежутка времени. Силу тока, который протекает через покрытую выступающую часть датчика от псевдоожиженного слоя к заземлению, измеряют (например, электрометром 7, изображенным на фиг. 2), данные собирают и усредняют по подходящим интервалам времени (например, процессором 5, изображенным на фиг. 2) и наносят на график (представленный на фиг. 3) в условных единицах. Положение каждой точки на графике вдоль горизонтальной оси на фиг. 3 представляет среднее напряжение слоя на протяжении значимого периода времени, и представлено в условных единицах.

На фиг. 3 представлена кривая, аппроксимирующая точки на графике. Как видно из фиг. 3, существует напряжение слоя (в настоящем описании его называют «напряжением пробоя» слоя на выступающей части датчика и стенке около слоя), выше которого кривая линейна (с положительным наклоном). Напряжение пробоя составляет примерно 0,33 единицы напряжения слоя на фиг. 3. В режиме напряжений слоя выше напряжения пробоя, покрытие на стенке около слоя имеет электрические свойства проводника (они подчиняются закону Ома). В режиме напряжений слоя ниже напряжения пробоя покрытие на стенке около слоя имеет электрические свойства изолятора (оно не подчиняется закону Ома).

На протяжении недель, месяцев и лет работы реактора напряжение пробоя и проводимость после пробоя покрытия стенки около слоя будет в типичном случае изменяться. Например, напряжение пробоя, согласно наблюдениям, увеличивалось после полимеризации, в которой получали марки полиэтилена с высоким ИР с применением металлоценового катализатора. Также наблюдается эволюция слоев пленки на стенке в зонах уноса реактора (например, слоев пленки на поверхностях линий рециркуляции газа), которая протекает очень медленно (например, в течение дней и недель), вероятно, из-за низкого уровня счищающего воздействия проходящих вдоль стенок частиц.

При отслеживании состояния пленки в реакторе можно применять по меньшей мере один статический датчик (например, датчик 3 или датчик 3′, изображенные на фиг. 1) во время реакции полимеризации в реакторной системе полимеризации в псевдоожиженном слое (иногда для удобства в настоящем описании ее называют «реактор»), и проводить отслеживание состояния покрытия на поверхности реакторной системы и в выступающей части каждого статического датчика, когда покрытие подвергается воздействию движущейся текучей среды внутри реакторной системы при работе способа. Обычно поверхность представляет собой стенку реактора около слоя (например, стенку около слоя 20 на фиг. 2), подвергающуюся воздействию псевдоожиженного слоя, содержащегося в реакторе, и покрытие (например, покрытие 21 на фиг. 2) подвергается воздействию движущейся (например, кипящей) текучей среды внутри псевдоожиженного слоя во время реакции. Обычно каждый статический датчик представляет собой внешний датчик, установленный (например, непосредственно на реактор) так, что его выступающая часть находится на уровне стенки реактора около слоя или немного выступает в псевдоожиженный слой из стенки около слоя. Обычно покрытие представляет собой тонкую пленку полимера (например, имеющую толщину в интервале от примерно 0,025 до 0,50 мм), которую наносят на стенку около слоя и выступающую часть каждого датчика предварительно, до осуществления реакции. В предпочтительных вариантах, в которых покрытие, состояние которого отслеживают (например, покрытие 21 на фиг. 2), нанесено на стенку реактора около слоя (например, стенку около слоя 20 на фиг. 2), и на выступающую часть каждого статического датчика (например, на выступающую поверхность датчика 3 на фиг. 2), способ включает следующие стадии:

(а) на протяжении первого интервала времени во время осуществления реакции в реакторе работу статического датчика с целью генерации последовательности величин данных (иногда их в настоящем описании называют «высокоскоростными данными»), определяющих образование пузырей в псевдоожиженном слое. Высокоскоростные данные обычно включают частотные компоненты в интервале (интервал частоты образования пузырей) от примерно 1 до примерно 10 Гц, или от примерно 2 до примерно 6 Гц, и продолжительность первого интервала составляет обычно несколько минут; и

(б) определение на основании высокоскоростных данных по меньшей мере одного электрического свойства покрытия (например, по меньшей мере одного электрического свойства части покрытия, находящейся на выступающей части статического датчика).

Интервал частот образования пузырей (для каждого статического датчика) находится в интервале частот электрического сигнала, индуцируемого в статическом датчике при движении пузырей в псевдоожиженном слое относительно статического датчика. В некоторых предпочтительных вариантах интервал частоты образования пузырей определяют независимо (например, определяют диапазон частот обработанных данных о состоянии слоя, полученных во время протекания реакции или аналогичной реакции полимеризации, причем каждая величина, полученная при обработке данных о состоянии слоя, представляет собой измеренную текущую разность давлений между нижней и верхней частью псевдоожиженного слоя), и каждое указанное электрическое свойство покрытия определяют на стадии (б) на основании частотных компонентов высокоскоростных данных в интервале, который совпадает или включает в себя определенный независимо интервал частот образования пузырей. В некоторых предпочтительных вариантах высокоскоростные данные генерируют путем считывания показаний каждого статического датчика при частоте отбора данных, составляющей по меньшей мере 100 Гц.

Предпочтительно по меньшей мере одно электрическое свойство, определенное на стадии (б), представляет собой напряжение пробоя покрытия. В некоторых предпочтительных вариантах способ также включает следующие стадии:

(в) определение на основании по меньшей мере одного электрического свойства, определенного на стадии (б), по меньшей мере одной из следующих величин: степень износа покрытия и степень загрязнения покрытия. Например, стадия (в) может включать стадию определения степени износа покрытия на основании определенной величины напряжения пробоя покрытия на выступающей части статического датчика.

Стадии (а) и (б) (или все стадии, (а), (б) и (в)) можно осуществлять в текущем режиме во время реакции.

В некоторых предпочтительных вариантах способ также включает стадию определения на основании по меньшей мере одного электрического свойства, определенного на стадии (б), стоит ли осуществлять повторную обработку поверхности, например, с целью удаления покрытия (например, в том случае, когда оно подверглось износу или стало загрязненным в существенной степени) и замены его новым покрытием, или восстановления подходящего покрытия на поверхности другим способом (например, с применением добавки для повышения сплошности, с целью нанесения покрывающего материала на поверхность). В некоторых предпочтительных вариантах по меньшей мере одно электрическое свойство, определенное на стадии (б), представляет собой или определяет информацию, которая подходящим образом характеризует по меньшей мере одно из следующих свойств: состояние заряда в слое, механизм генерации заряда, степень псевдоожижения в реакторе, и состояние покрытия.

В некоторых предпочтительных вариантах первый интервал времени включает набор подынтервалов, и стадия (б) включает следующие стадии:

определение величин стандартного отклонения путем определения для каждого из подынтервалов в наборе подынтервалов стандартного отклонения высокоскоростных данных, генерируемых во время подынтервала, входящего в первый интервал; и

определение электрического потенциала в псевдоожиженном слое на протяжении каждого из указанных подынтервалов первого интервала на основании высокоскоростных данных и величин стандартного отклонения. Например, процессор 5 на фиг. 2 запрограммирован на определение таких величин стандартного отклонения для набора выходных данных электрометра 7, и определение электрического потенциала в псевдоожиженном слое на основании таких величин стандартного отклонения и выходных данных.

В других предпочтительных вариантах первый интервал времени включает набор подынтервалов, высокоскоростные данные позволяют определить среднюю мощность, отображаемую датчиком (возникающую вследствие протекания тока в датчике, возникающего благодаря заряду псевдоожиженного слоя) во время указанного каждого подынтервала первого интервала, и стадия (б) включает следующую стадию:

определение электрического потенциала в псевдоожиженном слое во время указанного каждого подынтервала первого интервала на основании высокоскоростных данных. Например, процессор 5 на фиг. 2 запрограммирован на определение таких средних величин мощности на основании выходных данных электрометра 7 и на определение электрического потенциала в псевдоожиженном слое на основании таких величин и отбираемых выходных данных. В некоторых предпочтительных вариантах применяют способы Фурье или вейвлет преобразования, или другие способы, приводящие к измерению шума, с целью определения средней мощности, определяемой датчиком в значимом интервале частот.

В некоторых предпочтительных вариантах первый интервал времени включает набор подынтервалов, а стадия (б) включает стадии генерирования усредненных величин данных на основании высокоскоростных данных путем усреднения, для каждого подынтервала из набора подынтервалов высокоскоростных данных, генерируемых в указанном каждом подынтервале, и определения на основании усредненных величин данных и высокоскоростных данных по меньшей мере одного указанного электрического свойства покрытия.

В другом классе предпочтительных вариантов первый интервал времени включает набор подынтервалов, и стадия (б) включает следующие стадии:

определение кросс-коррелированных (например, автокоррелированных) величин, путем определения для указанного каждого подынтервала первого интервала кросс-корреляции высокоскоростных данных, генерируемых в подынтервале с одной из величин из набора указанных высокоскоростных данных, генерируемых в подынтервале, и обработанной версией указанной величины из набора указанных высокоскоростных данных, генерируемых в подынтервале; и

определение электрического потенциала в псевдоожиженном слое во время указанного каждого подынтервала первого интервала на основании высокоскоростных данных и кросс-коррелированных величин. Например, процессор 5 на фиг. 2 запрограммирован на определение таких кросс-коррелированных величин на основании отбираемых выходных данных электрометра 7, и определение электрического потенциала в псевдоожиженном слое на основании таких кросс-коррелированных величин и отбираемых выходных данных.

Кросс-коррелированные величины дают возможность определить движение пузырей в псевдоожиженном слое после датчика. Например, если нанести на график кросс-коррелированные величины (как зависимость напряжения от времени), можно определить отклонение напряжения на основе величин из набора данных, причем каждое такое «отклонение напряжения» включает пиковое (максимальное) напряжение, за которым после определенного времени запаздывания (например, в интервале от 0,5 до 2 с) следует минимальное напряжение, или после минимального напряжения (со временем запаздывания в том же интервале) наблюдается максимальное напряжение. В этом примере относительную меру статического заряда слоя (напряжение между покрытой выступающей частью датчика и заземлением) определяют на основании отклонений напряжения способом, который описан в настоящем описании.

В некоторых предпочтительных вариантах последнего класса кросс-корреляционные расчеты осуществляют с применением функции ″xcorr″ в продажном программном обеспечении Matlab (поставляется фирмой Math Works). Альтернативно, кросс-корреляционные расчеты осуществляют на компьютере или другой системе обработки данных (например, процессор 5 на фиг. 2), запрограммированной другим подходящим способом. Чтобы рассчитать кросс-корреляцию векторов х и у (равной величины) с использованием программного обеспечения фирмы Matlab, осуществляют команду «output= xcorr(x,y)» в оболочке Matlab. Автокорреляцию вектора х с самим собой осуществляют как особый случай, с применением команды «output=xcorr(х)».

Например, высокоскоростные статические данные собирают в течение пяти минут во время осуществления реакции полимеризации с помощью процессора 5 (на фиг. 2), отбирающего выходные данные электрометра 7 (с помощью системы, включающей статический датчик, изображенной на фиг. 2), с частотой отбора данных 100 Гц, таким образом, получают вектор из 30000 величин данных. Кросс-корреляцию осуществляют, как показано ниже, с целью определения напряжения между покрытой внешней частью датчика и заземлением (это напряжение служит мерой электрического потенциала в псевдоожиженном слое):

(1) из величин данных вычитают нулевую линию и ее смещение (например, с применением функции ″detrend″ программного обеспечения Matlab) с целью определения вектора с удаленным трендом;

(2) определяют абсолютные величины данных вектора с удаленным трендом, таким образом, определяют абсолютное значение вектора;

(3) вектор с удаленным трендом и абсолютную величину вектора подвергают кросс-корреляции, таким образом определяют кросс-коррелированный вектор.

Кросс-коррелированный вектор дает возможность определить движение пузырей в псевдоожиженном слое после датчика. Например, если значения кросс-коррелированного вектора изобразить на графике (например, в виде зависимости напряжения от времени), и определить «отклонения напряжения» на основании величин данных, в которых каждое такое отклонение напряжения включает пиковое (максимальное) напряжение, за которым после определенного времени запаздывания (в интервале от 0,5 до 2 с) следует минимальное напряжение, или за минимальным напряжением (с задержкой времени в том же интервале) следует максимальное напряжение. Этот интервал задержки времени характерен для типичной реакции полимеризации с типичной приведенной скоростью газа. В целом, подходящие интервалы задержки времени зависят от приведенной скорости газа в реакторе.

Ковариация представляет собой хорошо известный параметр, относящийся к кросс-корреляции. Величины ковариации вместо кросс-коррелированных величин определяют в некоторых предпочтительных вариантах настоящего изобретения. Так, в некоторых предпочтительных вариантах первый интервал времени включает набор подынтервалов, и стадия (б) включает следующие стадии:

определение величин ковариации путем определения для указанного каждого подынтервала первого интервала ковариации высокоскоростных данных, генерируемых в подынтервале, с одной из указанных величин из набора высокоскоростных данных, генерируемых в подынтервале, и обработанной версией указанной величины из набора высокоскоростных данных, генерируемых в подынтервале; и

определение электрического потенциала в псевдоожиженном слое во время каждого указанного подынтервала первого интервала на основании высокоскоростных данных и величин ковариации.

Относительную меру статического заряда (напряжение между покрытой выступающей частью датчика и заземлением) определяют на основании отклонения напряжения, как описано далее. Для каждого отклонения напряжения относительной мерой напряжения между покрытой выступающей частью датчика и заземлением во время существования отклонения напряжения (например, время наблюдения основного экстремума напряжения) является величина основного экстремума отклонения напряжения (максимума или минимума) за вычетом величины запаздывающего экстремума напряжения (максимума или минимума). Этот способ является особенно подходящим, поскольку сохраняется знак среднего заряда смолы.

Результаты выполненных статических измерений (например, описанные в приведенном выше примере) будут обычно зависеть как от среднего статического заряда слоя, так и от степени ожижения (размер пузырей и их скорость, а также неоднородности слоя). Как показывает опыт, поведение при ожижении воспроизводимо в нижней части типичного реакторного слоя полимеризации, при заданном узком интервале скоростей газа, применяемых в промышленности, и близости распределительной тарелки (которая регулирует образование пузырьков), что позволяет обычно точно определить относительную величину электрического потенциала в нижней части такого псевдоожиженного слоя. Псевдоожижение в верхней части слоя может быть более изменчивым и сильно зависит от слияния мелких Пузырьков с образованием крупных и быстрых пузырей. Следовательно, определение относительной величины электрического потенциала в верхней части псевдоожиженного слоя может происходить с большей степенью неопределенности из-за эффектов псевдоожижения по сравнению с нижней частью псевдоожиженного слоя.

В типичных предпочтительных вариантах способ включает стадию последовательных повторений стадий (а) и (б), каждое осуществление стадии (а) происходит во время различных интервалов времени. Например, в некоторых таких предпочтительных вариантах способ также включает следующие стадии:

(в) после стадии (а), но во время второго интервала времени во время осуществления реакции в реакторе, происходит работа статического датчика с целью генерирования дополнительной последовательности величин данных (в настоящем описании их называют «дополнительными высокоскоростными данными»), на основании которых можно определить степень образования пузырей псевдоожиженного слоя;

(г) определение на основании дополнительных высокоскоростных данных по меньшей мере одного электрического свойства покрытия; и

(д) в ответ на величины электрических свойств, определенных на стадиях (б) и (г), отслеживание по меньшей мере одного из следующих свойств: износа и загрязнения покрытия со временем.

В некоторых предпочтительных вариантах первый интервал времени включает набор подынтервалов, второй интервал времени включает второй набор подынтервалов, стадия (б) включает стадии генерирования средних величин данных на основании высокоскоростных данных путем усреднения для каждого подынтервала в наборе подынтервалов высокоскоростных данных, полученных в каждом из таких подынтервалов, и определение на основании усредненных величин данных и высокоскоростных данных по меньшей мере одного указанного электрического свойства покрытия, а стадия (г) включает стадии генерирования дополнительных усредненных величин данных на основании дополнительных высокоскоростных данных путем усреднения для каждого подынтервала во втором наборе подынтервалов дополнительных высокоскоростных данных, полученных в указанном каждом подынтервале, и определение на основании дополнительных величин усредненных данных и дополнительных высокоскоростных данных по меньшей мере одного указанного электрического свойства покрытия.

Для отслеживания реакции полимеризации в реакторной системе с псевдоожиженным слоем в описанных выше способах можно применять бифункциональный статический датчик. Бифункциональный статический датчик может включать:

изолированный датчик, имеющий электрически изолированную выступающую часть, сконструированную так, чтобы во время указанного отслеживания она подвергалась воздействию движущейся текучей среды в реакторной системе (например, имеющего изолирующую выступающую часть, имеющую внешнюю поверхность, которая находится на уровне стенки около слоя или другой поверхности реактора, или слегка выступает в поток текучей среды из поверхности реактора) и проводящую проксимальную часть, находящуюся в контакте с выступающей частью; и

проводящий электричество неизолированный датчик, расположенный коаксиально с изолированным датчиком и имеющий проводящую электричество выступающую поверхность, сконструированную так, чтобы она подвергалась во время указанного отслеживания воздействию движущейся текучей среды внутри реакторной системы (например, имеющего проводящую выступающую поверхность, которая находится на уровне стенки около слоя или другой поверхности реактора, или слегка выступает в поток текучей среды из поверхности реактора).

Обычно неизолированный датчик является по существу цилиндрическим, изолированный датчик является по меньшей мере по существу кольцеобразным, а внешняя поверхность неизолированного датчика находится на одной поверхности с выступающей поверхностью изолированной выступающей изолирующей части датчика. Предпочтительно неизолированный датчик имеет боковую поверхность, изолированный датчик имеет внутреннюю боковую поверхность, покрывающую боковую поверхность неизолированного датчика, а бифункциональный статический датчик включает электроизолирующий слой, расположенный между внутренней боковой поверхностью изолированного датчика, и боковой поверхностью неизолированного датчика, с целью изоляции изолированного датчика от неизолированного датчика. Обычно, изолированный датчик имеет электроизолирующий внешний боковой слой, предназначенный для изоляции проводящей внутренней части от проводящего элемента реакторной системы (например, стенки около слоя), когда бифункциональный статический датчик установлен на таком элементе.

Бифункциональный датчик способен измерять (предпочтительно одновременно) постоянный ток от псевдоожиженного слоя в реакторе к поверхности неизолированного датчика, и индуктивный ток от слоя к изолированному датчику (без прямого контакта между слоем и проводящим элементом изолированного датчика). Измерение обоих этих эффектов одновременно (или по существу одновременно) в одном месте в слое может обеспечить информацию, критически важную для характеризации состояния заряда в слое, определения механизма возникновения заряда, псевдоожижения (на основании измерений емкостного сопротивления), и состояния покрытия стенок (например, отложения, нарастания, износа и загрязнения полимерного или воскового покрытия на неизолированной проводящей выступающей поверхности датчика, применяя показания с изолированной выступающей поверхности датчика в качестве контрольной величины).

Типичный предпочтительный вариант бифункционального статического датчика 40 будет описан со ссылкой на фиг. 4 и 5.

Как показано на фиг. 4, датчик 40 включает следующие части:

Изолированный датчик 46, включающий электроизолирующую выступающую часть 41, сконструированную так, чтобы подвергаться воздействию движущейся текучей среды внутри реактора во время применения (причем изолирующая выступающая часть выступающей поверхности 41 по меньшей мере по существу находится на одном уровне со стенкой реактора около слоя 30), и проводящую проксимальную часть 45, находящуюся в контакте с выступающей частью 41; и

электропроводящий неизолированный датчик 44, расположенный коаксиально с изолированным датчиком и имеющий электропроводящую выступающую поверхность 42, сконструированную так, чтобы она подвергалась воздействию движущейся текучей среды в реакторе во время применения (например, когда проводящая выступающая поверхность по меньшей мере по существу находится на одном уровне со стенкой реактора около слоя 30).

Альтернативно выступающие части изолированного и проводящего датчиков могут слегка выступать в текучую среду, протекающую у поверхности реактора (обычно бифункциональный датчик установлен на секции реактора на или поблизости от этой поверхности).

Неизолированный датчик 44 (на фиг. 4 и 5) по существу является цилиндрическим, изолированный датчик 46 является по существу кольцевым, и выступающая поверхность 42 неизолированного датчика 44 находится на одном уровне с кольцевой выступающей поверхностью изолирующей внешней части 41 датчика 46. Неизолированный датчик 44 обычно имеет цилиндрическую внешнюю боковую поверхность. Изолированный датчик 46 обычно имеет цилиндрическую внутреннюю боковую поверхность, покрытую электроизолирующим слоем 47. Если датчик 40 находится в собранном виде, слой 47 охватывает неизолированный датчик 44 и изолирует датчик 44 от изолированного датчика 46. Внешняя боковая поверхность изолированного датчика 46 покрыта электроизолирующим слоем 48. Когда датчик 40 собран и установлен в реакторе на стенке 30 около слоя, слой 48 охватывает стенку 30 и изолирует от нее датчик 40.

Как показано на фиг. 5, бифункциональный статический датчик 40 также включает схему вывода данных 50, соединенную с проводящей проксимальной частью 45 изолированного датчика 46 и неизолированным датчиком 44. Схема 50 сконструирована так, чтобы обеспечивать вывод данных со неизолированного датчика (указывающих на существование по меньшей мере одного из параметров: тока через неизолированный датчик 44 и напряжения на неизолированном датчике 44) и вывод данных с изолированного датчика (указывающих на существование по меньшей мере одного из параметров: тока через изолированный датчик 46 и напряжения на датчике 46), например, в системы сбора данных и регулирования. Схема 50 предпочтительно сконструирована так, чтобы обеспечивать вывод данных с неизолированного датчика и изолированного датчика одновременно, альтернативно, схема 50 сконструирована так, чтобы обеспечивать вывод данных с неизолированного датчика и изолированного датчика последовательно (например, с разделенным по времени временным уплотнением данных). В предпочтительном варианте, изображенном на фиг. 5, считывающая схема 50 представляет собой амперметр, соединенный с заземлением (стенка около слоя 30) и датчиками 44 и 46. В более общем виде считывающая схема бифункционального датчика по настоящему изобретению может представлять собой или включать электрометр (например, амперметр или вольтметр), соединенный с проводящей проксимальной частью изолированного датчика и с неизолированным датчиком. Обычно считывающая схема соединена во время применения с проводящей проксимальной частью изолированного датчика и заземлением и расположена между ними, а также между неизолированным датчиком и заземлением. Считывающая схема должна иметь очень большое сопротивление по отношению к бифункциональному датчику с целью предотвращения утечки значительного заряда, что воздействует на чувствительный элемент, а также на сам процесс, для измерения которого сконструирован датчик. Выход считывающей схемы (предпочтительно напряжение в очень большом сопротивлении) предпочтительно выводят на передатчик через защищенный коаксиальный кабель. Переданные сигналы с изолированного и неизолированного датчиков в составе бифункционального датчика по настоящему изобретению можно выводить на компьютеры системы регулирования для регистрации, анализа и регулирующего воздействия (например, чтобы регулировать поток добавки для повышения сплошности).

Бифункциональный датчик 40 может измерять (предпочтительно одновременно) постоянный ток от псевдоожиженного слоя в реакторе к выступающей поверхности 42 неизолированного датчика 44, и индукционный ток от слоя к изолированному датчику 46 (без прямого контакта между слоем и проводящим элементом датчика 46). Измерение обоих этих эффектов одновременно (или по существу одновременно) в одном положении в слое может обеспечить информацию, критически важную для характеризации состояния заряда в слое, механизма возникновения заряда, ожижения (посредством измерения емкостного сопротивления) и состояния покрытий стенки (например, отложение, нарастание, износ и загрязнение полимерного или воскового покрытия на неизолированной проводящей выступающей поверхности датчика, с применением данных, поступающих с изолированной выступающей части датчика, в качестве контрольных величин).

Поскольку как неизолированный датчик (например, датчик 44 на фиг. 5), так и изолированный датчик (например, датчик 46 на фиг. 5) должны измерять состояние в одинаковых местах реакторной системы (например, в псевдоожиженном слое в реакторе), их предпочтительно устанавливают коаксиально по отношению друг к другу (как в предпочтительном варианте, показанном на фиг. 4 и 5). Если для отслеживания состояния псевдоожиженного слоя применяют бифункциональный датчик (или покрытие на стенке около слоя и выступающую поверхность изолированного датчика и неизолированного датчика в составе бифункционального датчика), выступающие поверхности изолированного датчика и неизолированного датчика в составе бифункционального датчика должны быть меньше, чем обычный размер пузыря в псевдоожиженном слое.

Состав электроизолирующей выступающей части 41 (или изолированного датчика 46) может воздействовать на контактные измерения заряжения, которые определяют с применением неизолированного датчика 44. В некоторых случаях будет желательным ликвидировать или снизить до минимума такое влияние; в других случаях влияние может быть желательным. Следовательно, может быть желательным для некоторых применений, чтобы выступающая часть 41 была изготовлена из материала, который по трибоэлектрическим свойствам подходит для материала, который, как ожидается, вступит с ней в контакт во время применения (например, полимера, производимого в псевдоожиженном слое), чтобы ликвидировать или снизить до минимума трибоэлектрическое заряжение материалов, контактирующих с выступающей частью 41 во время работы датчика 44 и/или датчика 46. Альтернативно, может быть желательным в других применениях изготовить выступающую часть 41 из материала, который по трибоэлектрическим свойствам отличается от материала (например, полимера, производимого в псевдоожиженном слое), который, как ожидается, вступит в контакт с частью 41 во время работы, чтобы обеспечить возможность трибоэлектрического заряжения нужной величины для материалов, контактирующих с выступающей частью 41 во время работы датчика 44 и/или датчика 46.

Например, если датчики 44 и 46, как ожидается, работают во время получения полиэтилена (ПЭ) в реакторе с псевдоожиженным слоем (например, в реакторе, стенка которого 30 показана на фиг. 4), может быть желательным изготовить выступающую часть 41 из изолирующего материала, который по трибоэлектрическим свойствам отличается от частиц ПЭ, которые будут вступать с ней в контакт во время работы. Это даст возможность обеспечивать контактное заряжение части ПЭ частиц при контакте с выступающей частью 41, так, что часть результирующего заряда будет рассеиваться через неизолированный датчик 44, что, возможно, даст возможность датчику 44 обеспечить полезную информацию, которую нельзя получить, если выступающая часть 41 совпадает по трибоэлектрическим свойствам с частицами ПЭ.

Чтобы нормализовать величину сигнала, площади поперечных сечений проводящих элементов неизолированного датчика (например, датчика 44 на фиг. 5) и изолированного датчика (например, датчика 46 на фиг. 5) бифункционального датчика по настоящему изобретению могут быть одинаковыми. Изолированный датчик предпочтительно имеет повышенную прочность, чтобы удостовериться, что изолирующая выступающая часть не будет удалена или содрана на протяжении нескольких лет контакта с текучей средой, находящейся в реакторе (например, с содержимым псевдоожиженного слоя). Бифункциональный датчик по настоящему изобретению будет, вероятно, необходимо отключать во время операций по очистке стенки (например, при пескоструйной обработке) с целью предотвращения повреждения изолирующей внешней части изолирующего датчика.

Типичные предпочтительные варианты бифункционального датчика пригодятся персоналу установки для сравнения показаний, генерируемых обычным (не изолированным) статическим датчиком и показаний, генерируемых изолированным статическим датчиком, например, чтобы контролировать состояние тонкого покрытия на стенке реактора (и на выступающей части каждого из не изолированных и изолированных датчиков). Например, устройство 2, включающее датчик (и/или устройство 2′) на фиг. 1 может быть сконструировано в виде бифункционального датчика (например, типа, показанного на фиг. 5) и применяться для осуществления любого из способов отслеживания по настоящему изобретению, описанных в настоящем описании.

Типичные предпочтительные варианты бифункционального датчика можно применять для отслеживания явлений в установке, которые воздействуют на состояние покрытия стенки около слоя. Различные марки полимера и различные катализаторы могут способствовать удалению или нарастанию слоя полимера на поверхностях реактора (включая поверхности статических датчиков, которые подвергаются воздействию псевдоожиженного слоя), что приводит к изменениям состояния стенки. Соответственно, генерирование статического электричества и его рассеяние тоже будут отслежены. Ожидается, что более полное и подробное понимание состояния стенки (например, с помощью текущего отслеживания) может обеспечить лучшие способы управления состоянием стенки, и могут позволить отложить или устранить необходимость обработки хромоценом.

В более общем виде, по меньшей мере некоторые предпочтительные варианты бифункционального датчика по настоящему изобретению технологи могут применять для разделения измерений индуктивного тока и переноса заряда, таким образом обеспечивается лучшее понимание статического заряда, механизмов его возникновения и рассеяния, без учета статического шума, вызванного локальными изменениями емкости слоя во время псевдоожижения и образования пузырей. Ожидается, что это понимание будет давать возможность отчетливее сфокусировать внимание на технологиях контроля статического заряда, например, введении добавок для повышения сплошности и антистатиков. Вторая выгода состоит в более ясном понимании ожижения и образования пузырей в псевдоожиженном слое.

Для обработки выходных данных бифункционального статического датчика можно применять любую из разнообразных методик. Например, можно применять бифункциональный датчик для получения высокоскоростных данных, показывающих образование пузырей в псевдоожиженном слое, и на основании высокоскоростных данных определить по меньшей мере одно электрическое свойство покрытия на стенке реактора и выступающей части датчика (например, электрическое свойство части покрытия на неизолированном датчике и изолированном датчике бифункционального датчика). В некоторых случаях можно применять частотный анализ для выделения (из выходных данных бифункционального датчика) компонента индукции, благодаря изменениям локального сопротивления при прохождении пузырей. В других случаях можно применять вейвлет методы и/или краткосрочные Фурье методы для анализа несинхронных сигналов для выделения относительной меры связанной с пузырьковая плотность заряда на выходе с бифункционального датчика.

Отсутствие образования пузырей может указывать на плохое псевдоожижение (аналогично образованию холодных участков), которое может предшествовать образованию пластин.

В некоторых предпочтительных вариантах покрытие, состояние которого отслеживают, не находится на стенке реактора около слоя. Вместо этого покрытие расположено на другой поверхности реакторной системы с псевдоожиженным слоем (и на выступающей части каждого статического датчика, используемого в процессе отслеживания), которая подвергается воздействию движущейся текучей среды во время реакции. Например, покрытие может присутствовать на поверхности зоны уноса реакционной системы (например, покрытие представляет собой покрытие ПА на внутренней поверхности линии 11 системы, изображенной на фиг. 1) и отслеживание можно проводить с применением по меньшей мере одного статического датчика, расположенного в зоне уноса с целью отслеживания уноса статического заряда (например, датчик 3′ устройства 2′, изображенного на фиг. 1). В таком контексте выражение «зона уноса» в реакторной системе с псевдоожиженным слоем обозначает любое положение в этой реакторной системе, расположенное вне зоны системы, содержащей плотную фазу (т.е. вне псевдоожиженного слоя), а выражение «унос статического заряда» означает статический заряд, который возникает при трении между частицами (например, частицами катализатора и частицами полимера) в зоне уноса (например, при трении о металлические стенки линии рециркуляции газа или о другие компоненты зоны уноса). В этом классе предпочтительных вариантов настоящее изобретение представляет собой способ применения по меньшей мере одного статического датчика во время проведения реакции полимеризации в реакторе полимеризации с псевдоожиженным слоем с целью отслеживания состояния покрытия на составляющей части зоны уноса реактора и выступающей части каждого статического датчика. Обычно каждый статический датчик представляет собой внешний датчик, установленный так, что его выступающая часть находится на одном уровне со значимой составляющей частью зоны уноса, или слегка выступает из этой составляющей части в поток текучей среды.

В некоторых предпочтительных вариантах способ применения по меньшей мере одного статического датчика во время реакции полимеризации в реакторной системе с псевдоожиженным слоем (иногда в настоящем описании ее называют «реактор») включает отслеживание состояния покрытия на поверхности реакторной системы (например, стенки реактора около слоя или поверхности зоны уноса в реакторе) и выступающей части каждого статического датчика, причем покрытие подвергается воздействию движущейся текучей среды внутри реакторной системы во время осуществления способа. В этом классе предпочтительных вариантов способ включает следующие стадии:

(а) во время осуществления реакции в реакторе работу статического датчика с целью генерирования последовательности величин данных (их в настоящем описании иногда называют «высокоскоростные данные»), указывающие на изменение потока текучей среды (например, образование пузырей или турбулентность) на протяжении первого интервала времени; и

(б) определение на основе высокоскоростных данных по меньшей мере одного электрического свойства покрытия (например, части покрытия на выступающей части статического датчика).

Любую из методик, описанную в настоящем описании для определения электрического свойства покрытия стенки около слоя на основании высокоскоростных данных, можно применять для определения электрического свойства покрытия (например, на составной части зоны уноса), отличающегося от покрытия на стенке около слоя, на основании высокоскоростных данных, определенных для этого более широкого класса предпочтительных вариантов.

Высокоскоростные данные могут включать частотные компоненты в интервале от примерно 1 до примерно 10 Гц, или от примерно 2 до примерно 6 Гц, и продолжительность первого интервала значительно больше, чем величина, обратная самому низкому из этих частотных компонентов. Например, первый интервал может составлять по меньшей мере одну минуту (например, несколько минут), если представляющий интерес низший частотный компонент высокоскоростных данных имеет частоту 1 Гц. Интервал представляющих интерес частот (для каждого статического датчика) находится в интервале частот электрического сигнала, индуцированного в статическом датчике изменением потока текучей среды по отношению к показаниям статического датчика во время реакции.

По меньшей мере одно электрическое свойство, определенное на стадии (б), может представлять собой напряжение пробоя покрытия. В некоторых предпочтительных вариантах более широкого класса способ также включает следующую стадию:

(в) определение на основании по меньшей мере одного электрического свойства, определенного на стадии (б), по меньшей мере одной из следующих величин: степень износа покрытия и степень загрязнения покрытия. Например, стадия (в) может включать стадию определения степени износа покрытия на основании определенного напряжения пробоя покрытия на выступающей части статического датчика. В некоторых предпочтительных вариантах в упомянутом более широком классе стадии (а) и (б) (для всех стадий (а), (б) и (в)) осуществляют в текущем режиме во время реакции.

В некоторых предпочтительных вариантах способ также включает стадию определения на основании по меньшей мере одного электрического свойства, определенного на стадии (б), нужно ли осуществлять обработку поверхности, например, удаление покрытия (например, вследствие его износа или загрязнения в значительной степени) и замену его новым покрытием, или иным образом проводить восстановление подходящего покрытия на поверхности (например, путем применения добавки для повышения сплошности с целью нанесения покрывающего материала на поверхность). В некоторых предпочтительных вариантах по меньшей мере одно электрическое свойство, определенное на стадии (б), представляет или определяет информацию, которая полезным образом характеризует по меньшей мере один из следующих параметров: состояние заряда в слое, механизм возникновения заряда, псевдоожижение в реакторе, состояние покрытия.

В некоторых предпочтительных вариантах способ также включает стадию определения на основании по меньшей мере одного электрического свойства, определенного на стадии (б), нужно ли добавлять в реактор добавку для повышения сплошности, или увеличивать скорость подачи добавки для повышения сплошности в реактор. Определение можно проводить с помощью контроллера пленки на стенке, который получает выходные данные от монитора пленки на стенке (например, пробойное напряжение или стационарные величины тока) и применяет эту информацию для регулирования установок скорости подачи добавки для повышения сплошности в реакционную систему. Например, если измеренное электрическое свойство указывает, что качество пленки на стенке реактора низкое, тогда контроллер состояния пленки на стенке будет увеличивать поток добавки для повышения сплошности в реактор. Если измеренное электрическое свойство указывает, что качество пленки на стенке реактора хорошее, тогда контроллер состояния пленки на стенке может уменьшать или прекращать поток добавки для повышения сплошности в реактор.

Способ может также включать стадию сравнения электрического свойства, определенного на стадии (б), с контрольным значением напряжения пробоя. Если определенное электрическое свойство меньше, чем контрольная величина пробойного напряжения, способ может дополнительно включать добавление в реактор добавки для повышения сплошности или увеличение скорости добавления в реакторную систему добавки для повышения сплошности. Если определенное электрическое свойство больше, чем контрольная величина пробойного напряжения, способ может дополнительно включать снижение скорости добавления в реактор добавки для повышения сплошности и/или прекращение добавления такой добавки в реактор.

В некоторых предпочтительных вариантах скорость прибавления добавки для повышения сплошности в реакционную систему может быть увеличена на 5%, или 7%, или 10%, или 15% в течение каждых двух часов, за которые монитор состояния пленки на стенке указывает плохое состояние этой пленки.

В некоторых предпочтительных вариантах способа с целью генерирования высокоскоростных данных применяют бифункциональный датчик. В других предпочтительных вариантах для генерирования высокоскоростных данных применяют другие статические датчики (например, обычные статические датчики типа, описанного в патентах US 6008662 и 6905654).

Далее в настоящем описании описаны примеры реакций промышленного масштаба (например, газофазные реакции полимеризации в псевдоожиженном слое промышленного масштаба), которые можно отслеживать и необязательно также регулировать. Некоторые из этих реакций могут происходить в реакторе, имеющем геометрию реактора 4, изображенного на фиг. 1. Работу любого из разнообразия различных реакторов можно отслеживать в соответствии с различными предпочтительными вариантами изобретения.

В некоторых предпочтительных вариантах газофазный реактор непрерывного действия с псевдоожиженным слоем отслеживают и необязательно также регулируют в то время, когда он работает для осуществления полимеризации, как описано ниже; псевдоожиженный слой образован гранулами полимера. Газообразные потоки сырья, первичного мономера и водорода, совместно с жидким или газообразным сомономером, смешивают в Т-образном устройстве и вводят в линию рециркуляции газа ниже реакторного слоя. Например, первичный мономер представляет собой этилен, а сомономером является 1-гексен. Индивидуальные скорости потоков этилена, водорода и сомономера регулируют так, чтобы поддерживать целевой фиксированный состав газа. Концентрацию этилена регулируют с целью поддержания постоянного парциального давления этилена. Содержание водорода регулируют так, чтобы сохранить постоянным молярное отношение водорода к этилену. Подачу гексена регулируют с целью поддержания постоянного молярного отношения гексена к этилену (или альтернативно скорости подачи сомономера и этилена поддерживают при фиксированном соотношении). Концентрацию всех газов измеряют с помощью, установленного на линии газового хроматографа, чтобы убедиться в относительно постоянном составе рециркулирующего потока газа. Твердый или жидкий катализатор вводят непосредственно в псевдоожиженный слой с использованием очищенного азота в качестве газа-носителя. Скорость подачи катализатора регулируют так, чтобы поддерживать постоянную производительность. Реагирующий слой растущих частиц полимера поддерживают в псевдоожиженном состоянии путем непрерывного продувания подпиточного сырья и рециркулирующего газа через реакционную зону (т.е. псевдоожиженный слой).

В некоторых способах реализации для достижения этой цели применяют приведенную скорость газа от 2,0 до 2,8 фут/с, и реактор работает при общем давлении 300 фунт./кв.дюйм. С целью поддержания в реакторе постоянной температуры, температуру рециркулирующего газа непрерывно регулируют с целью приспособления к любым изменениям скорости выделения тепла во время полимеризации. Поддерживают постоянной высоту псевдоожиженного слоя путем выгрузки части слоя со скоростью, равной скорости образования частиц полимера. Продукт выгружают полунепрерывно через последовательность клапанов в камеру фиксированного объема, газы из которой одновременно возвращают обратно в реактор. Это позволяет эффективно удалять продукт, а также одновременно осуществлять возврат большой части непрореагировавших газов обратно в реактор. Этот продукт продувают с целью удаления захваченных и растворенных углеводородов, и обрабатывают маленьким потоком влажного азота с целью дезактивации любых следовых количеств остаточного катализатора.

В других предпочтительных вариантах реактор отслеживают и необязательно также регулируют в процессе его работы с целью осуществления полимеризации с применением любого из различных способов (например, процессов в суспензии или газовой фазе). Например, реактор может представлять собой реактор с псевдоожиженным слоем, работающий с целью получения полиолефиновых полимеров в газофазном процессе полимеризации. Этот тип реактора и средства для работы такого реактора хорошо известны. При осуществлении в таких реакторах газофазных процессов полимеризации полимеризационную среду можно механически перемешивать или подвергать псевдоожижению с помощью непрерывного потока газообразного мономера и разбавителя.

В некоторых предпочтительных вариантах реакцию полимеризации, которая представляет собой непрерывный газофазный процесс (например, процесс в псевдоожиженном слое) отслеживают и необязательно также регулируют. Реактор с псевдоожиженным слоем для осуществления такого процесса обычно включает реакционную зону и зону снижения скорости (также известную как расширенная секция). Реакционная зона включает слой растущих полимерных частиц, образовавшихся полимерных частиц, включающий небольшое количество частиц катализатора, все они переведены в псевдоожиженное состояние с помощью постоянного потока реакторного газа через реакционную зону. Необязательно некоторое количество рециркулирующих газов может быть охлаждено и компримировано с получением жидкостей, которые повышают способность циркулирующего газового потока к отводу тепла при повторной подаче в реакционную зону. Этот способ работы называют «конденсированным режимом». Подходящую скорость потока газа можно легко определить в простом эксперименте. Подпитку газообразного мономера, сомономера и водорода в циркулирующий поток газа осуществляют со скоростью, равной скорости, с которой гранулированный полимерный продукт и захваченный им мономер выгружают из реактора, так, чтобы поддержать по существу стационарный состав газовой фазы в реакционной зоне. Газ, выходящий из реакционной зоны, пропускают в зону снижения скорости, в которой удаляют захваченные частицы. Более мелкие захваченные частицы и пыль можно удалять в циклоне и/или на тонком фильтре. Газ сжимают в компрессоре и пропускают через теплообменник, в котором отводят тепло полимеризации, а затем возвращают в реакционную зону.

Температуру в реакторе (Трх) в процессе с псевдоожиженным слоем обычно устанавливают на максимально возможном уровне с учетом заданных вязкости и характеристиках агрегации частиц полимера в псевдоожиженном слое, чтобы до максимума увеличить способность к отводу тепла.

В реакции, которую отслеживают и необязательно также регулируют в соответствии с некоторыми предпочтительными вариантами, описанными в настоящем описании, можно производить гомополимеры олефинов (например, гомополимеры этилена), и/или сополимеры, тримеры и подобные производные олефинов, конкретно этилена и по меньшей мере одного другого олефина. Олефины, например, могут содержать от 2 до 16 атомов углерода; или этилен и сомономер, включающий от 3 до 12, или от 4 до 10, или от 4 до 8 атомов углерода. В отслеживаемой и необязательно также регулируемой реакции производят полиэтилен. Такой полиэтилен может представлять собой гомополимеры этилена и сополимеры этилена с по меньшей мере одним альфа-олефином, в которых содержание этилена составляет по меньшей мере примерно 50 мас.% в расчете на общую массу включенных в полимер мономеров. Типичные олефины, которые можно применять в предпочтительных вариантах настоящего изобретения, представляют собой этилен, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 4-метилпентен-1, 1-децен, 1-додецен, 1-гексадецен и подобные. Также в настоящем описании можно применять полиены, например, 1,3-гексадиен, 1,4-гексадиен, циклопентадиен, дициклопентадиен, 4-винилциклогекс-1-ен, 1,5-циклооктадиен, 5-винилиден-2- норборнен и 5-винил-2-норб6рнен, а также олефины, образующиеся in situ в полимеризационной среде. Если олефины образуются in situ в полимеризационной среде, может происходить образование полиолефинов, содержащих разветвление с длинной цепью.

При получении полиэтилена или полипропилена в реакторе полимеризации может присутствовать один или более сомономеров. Если он присутствует, сомономер может присутствовать в любом количестве совместно с этиленовым или пропиленовым мономером, при котором будет достигаться включение желаемого количества (в массовых процентах) сомономера в конечную смолу. В одном из предпочтительных вариантов получения полиэтилена сомономер присутствует совместно с этиленом в интервале молярных отношений в газовой фазе, составляющем от 0,0001 к 50 (сомономер: этилен), или от 0,0001 до 5, или от 0,0005 до 1,0, или от 0,001 до 0,5. Если выразить эти величины в абсолютных величинах, при получении полиэтилена количество этилена, присутствующее в реакторе полимеризации, может создавать давление до 1000 атм, или до 500 атм, или до 100 атм, или до 50 атм, или до 10 атм.

Газообразный водород часто применяют при полимеризации олефинов с целью регулирования конечных свойств полиолефина. Для некоторых типов каталитических систем известно, что увеличение концентраций (или парциальных давлений) водорода приводит к снижению молекулярной массы и увеличению индекса расплава (ИР) получаемого полиолефина. Таким образом, на ИР можно воздействовать с помощью концентрации водорода. Количество водорода в полимеризации можно выразить как мольное отношение к основному полимеризуемому мономеру, который присутствует в реакторе, например, этилену или пропилену. В некоторых процессах полимеризации применяют такое количество водорода, которое необходимо для достижения желаемого ИР (или молекулярной массы) конечной полиолефиновой смолы. В одном из предпочтительных вариантов молярное отношение в газовой фазе водорода к общему содержанию мономера (Н2: мономер) составляет более чем 0,00001, или более чем 0,0005, или более чем 0,001, или менее чем 10, или менее чем 5, или менее чем 3, или менее чем 0,10, причем желаемый интервал может включать любую комбинацию любого верхнего предела и любого нижнего предела молярного отношения, описанного в настоящем описании. Иными словами, содержание водорода в реакторе в любой момент времени может составлять до 10 част./млн., или до 100 част./млн., или 3000 част./млн., или 4000 част./млн., или 5000 част./млн., или от 10 до 5000 част./млн., или от 100 до 2000 част./млн.

Реактор, работу которого отслеживают и необязательно также регулируют в соответствии с предпочтительными вариантами, описанными в настоящем описании, может представлять собой составную часть последовательного реактора, в котором применяют два или более реакторов, соединенных последовательно, причем в одном реакторе можно получать, например, компонент с высокой молекулярной массой, а в другом реакторе можно получать компонент с низкой молекулярной массой.

Реактор, работу которого отслеживают и необязательно также регулируют, может осуществлять суспензионный или газофазный процесс в присутствии металлоценовой каталитической системы или системы типа металлоценовой, в отсутствие или по существу в отсутствие поглотителей, например, триэтилалюминия, триметилалюминия, триизобутилалюминия, три-н-гексилалюминия и хлорида диэтилалюминия, диэтилцинка и подобных веществ. Под выражением «по существу не содержит» понимают, что эти соединения не добавляют в реактор или любые компоненты реактора преднамеренно, и если они присутствуют, их содержание в реакторе составляет менее чем 1 част./млн.

В реакторе, состояние которого отслеживают, можно применять один или более катализаторов в сочетании с «добавками для повышения сплошности» или другими «антистатическими агентами», с целью регулирования статического заряда в реакторе, как описано в публикации патентной заявки US 2005/0148742. В некоторых предпочтительных вариантах добавка для повышения сплошности представляет собой соединение металла с жирной кислотой (например, стеарат алюминия), которое подают в реактор в количествах до 50 част./млн. (в расчете на производительность по полимеру). В других предпочтительных вариантах добавка для повышения сплошности может представлять собой антистатический агент, например, этоксилированный или метоксилированный амин, примером которого служит Kemamine AS-990 (ICI Specialties, Блумингтон, Дэлавер) (или комбинации перечисленного). Другие антистатические композиции включают семейство соединений Octastat, более конкретно, Octastat 2000, 3000 и 5000. Другие предпочтительные варианты могут включать комбинации соединений металла с жирной кислотой и антистатических соединений в количествах до 100 част./млн., в расчете на производительность по полимеру.

В реакторе, работу которого отслеживают и необязательно также регулируют в соответствии с определенными предпочтительными вариантами настоящего изобретения, нанесенный катализатор (катализаторы) можно соединять с добавками для повышения сплошности в количестве до 6 мас. % до подачи в реактор. Например, до подачи в реактор с катализатором можно соединить до 3,0 мас. % стеарата алюминия и до 2,0 мас. % этоксилированного амина. Добавки для повышения сплошности добавляют к катализатору методом галтовки и/или другими подходящими способами.

В других предпочтительных вариантах соединения металла с жирной кислотой и/или антистатические агенты добавляют в виде одного или более отдельных потоков в реактор; например, в виде суспензии добавки или антистатического агента в углеводородных разбавителях, в виде раствора в углеводородных разбавителях, или с помощью прямой подачи твердых частиц (предпочтительно в виде порошков). Одно из преимуществ такого способа прибавления состоит в том, что он позволяет в текущем режиме регулировать скорость подачи добавки, независимо от скорости подачи катализатора. В других предпочтительных вариантах добавку (добавки) для повышения сплошности добавляют в линию рециркуляции.

Примеры полимеров, которые можно получать, включают следующие: гомополимеры и сополимеры С2-18альфа-олефинов; поливинилхлориды, этиленпропиленовые каучуки (ЭПК), этиленпропиленовые диеновые каучуки (ЭПДК), полиизопрен, полистирол, полибутадиен, сополимеры бутадиена со стиролом, сополимеры бутадиена с изопреном, сополимеры бутадиена с акрилонитрилом, сополимеры изобутилена с изопреном, этиленбутеновые каучуки и этиленбутендиеновые каучуки, полихлоропрен, гомополимены норборнена и сополимеры с одним или более С2-18альфа-олефинами, тримеры одного или более С2-18альфа-олефинов с диеном.

Мономеры, которые могут присутствовать в реакторе, работу которого отслеживают и необязательно также регулируют, включают одно или более из следующих веществ: С218альфа-олефины, например, этилен, пропилен, и необязательно по меньшей мере один диен, например, гексадиен, дициклопентадиен, октадиен включая метилоктадиен (например, 1-метил-1,6-октадиен и 7-метил-1,6-октадиен), норборнадиен, и этилиденнорборнен; и легко поддающиеся конденсации мономеры, например, изопрен, стирол, бутадиен, изобутилен, хлоропрен, акрилонитрил, циклические олефины, например, норборнены.

Полимеризацию в псевдоожиженном слое можно отслеживать и необязательно также регулировать в соответствии с некоторыми предпочтительными вариантами настоящего изобретения. Реакция может представлять собой любой тип реакции полимеризации в псевдоожиженном слое, и ее можно проводить в отдельном реакторе или в нескольких реакторах, например, в двух или более реакторах, расположенных последовательно.

В различных предпочтительных вариантах в процессе полимеризации, который отслеживают и необязательно также регулируют, можно применять любой из многих различных типов катализаторов полимеризации. Можно применять один катализатор, или, при желании, смесь катализаторов. Катализатор может быть растворимым или нерастворимым, нанесенным или не нанесенным. Он может быть подвергнут предварительной полимеризации, распылительной сушке с наполнителем или без него, может представлять собой жидкость, или раствор, суспензию или дисперсию. Эти катализаторы можно применять совместно с сокатализаторами и промоторами, которые хорошо известны в данной области техники. Обычно сокатализаторы и промоторы могут включать алкилалюминиевые соединения, галогениды алкилалюминия, гидриды алкилалюминия, а также алюмоксаны. Только для целей иллюстрации, примеры подходящих катализаторов включают катализаторы Циглера-Натта, катализаторы на основе хрома, катализаторы на основе ванадия (например, оксихлорид ванадия и ацетилацетонат ванадия), металлоценовые катализаторы и другие катализаторы с одним типом активных центров или подобные им катализаторы, а также катализаторы с затрудненной геометрией, катионные формы галогенидов металлов (например, тригалогениды алюминия), анионные инициаторы (например, бутиллитий), кобальтовые катализаторы и включающие их смеси, никелевые катализаторы и включающие их смеси, железные катализаторы и включающие их смеси, катализаторы на основе редкоземельных металлов (например, содержащие металл с атомным номером в Периодической таблице элементов с 57 по 103), например, соединения церия, лантана, празеодима, гадолиния и неодима.

В различных предпочтительных вариантах реакция полимеризации, которую отслеживают и необязательно также регулируют, можно применять другие добавки, например, инертные частицы.

Контроллер пленки на стенке, как описано в настоящем описании, дает возможность определять правильное количество добавки для повышения сплошности, которое необходимо добавить в реактор с целью восстановления изолирующих свойств пленки на стенке реактора. Хотя точное необходимое количество добавки для повышения сплошности может меняться в зависимости от применяемого катализатора, производимого сорта полимера (например, целевых ИР и плотности), производительности и условий в реакторе, контроллер пленки на стенке дает возможность оператору добавлять в реакционную систему количество добавки для повышения сплошности, достаточное для восстановления изолирующих свойств пленки на стенке реактора, при снижении до минимума любого дезактивирующего воздействия, которое добавка для повышения сплошности может оказывать на катализатор.

Например, проблемы с работоспособностью в реакторе с псевдоожиженным слоем обычно возникают вследствие присутствия примесей в реакторе (например, в составе сырья), или из-за плохого качества пленки на стенке. Обычно оператор реактора будет добавлять добавку для повышения сплошности в некотором количестве в ответ на возникновение проблем с работоспособностью. В отсутствие контроллера пленки на стенке оператор реактора может добавить избыточное количество добавки для повышения сплошности, которое приводит к дезактивации катализатора, что приводит к избыточному уносу статического заряда и продолжению проблем со сплошностью среды, это заставляет оператора реактора прийти к заключению, что необходима дорогостоящая и затратная по времени хромоценовая обработка. Альтернативно, в отсутствие контроллера пленки на стенке оператор реактора может добавить слишком низкое количество добавки для повышения сплошности, что приведет к продолжению плохой работоспособности реактора, это заставит оператора прийти к заключению, что необходима дорогостоящая и затратная по времени хромоценовая обработка. Однако в обоих случаях даже после хромоценовой обработки могут сохраняться проблемы с работоспособностью реактора, поскольку исходной причиной проблем с работоспособностью было присутствие примесей, а не унос статического заряда. Применение контроллера стенки реактора позволит оператору реактора сначала определить, действительно ли причиной проблем с работоспособностью является унос статического заряда и плохое качество пленки на стенке, или это не так (и таким образом, возможно, избежать дорогостоящих и затратных по времени хромоценовых обработок, если проблемы с работоспособностью возникают по другой причине, например, вследствие присутствия примесей). Применение контроллера стенки реактора также позволит оператору добавлять правильное количество добавки для повышения сплошности, необходимое для восстановления изолирующего слоя пленки на стальной поверхности стенки реактора, таким образом предотвращается статическое заряжение смолы и катализатора.

Способы, описанные в настоящем описании, могут включать применение по меньшей мере одного статического датчика в реакторной системе с псевдоожиженным слоем с целью отслеживания состояния покрытия, включающего пленку полимера на поверхности реакторной системы и выступающей части каждого указанного статического датчика, причем покрытие подвергается воздействию движущейся текучей среды внутри системы. Отслеживание может включать следующие стадии: (1) на протяжении первого интервала времени при осуществлении реакции в реакторной системе работу статического датчика с целью генерирования высокоскоростных данных, определяющих образование пузырей в псевдоожиженном слое; и (2) определение на основе высокоскоростных данных по меньшей мере одного электрического свойства покрытия. Предпочтительно электрическое свойство покрытия представляет собой напряжение пробоя пленки на стенке реактора. Когда электрическое свойство покрытия определено, его можно сравнить с контрольной величиной напряжения пробоя покрытия.

На напряжение пробоя пленки на стенке реактора могут воздействовать толщина пленки и присутствие примесей в пленке. Индекс расплава и плотность пленки на стенке также могут влиять на напряжение пробоя пленки. По мере износа и загрязнения пленка на стенке теряет изолирующие свойства и начинает действовать как проводник в соответствии с законом Ома. Контрольное значение напряжения пробоя пленки на стенке представляет собой такую величину, при которой пленка начинает действовать как проводник, и сила тока, проходящего через пленку на стенке, линейно увеличивается с увеличением напряжения через пленку, в соответствии с законом Ома. Например, контрольная величина пробойного напряжения для полиэтилена, как известно, составляет примерно 50000 В/мм. Таким образом, для покрытия в виде пленки на стенке, толщина которой составляет примерно 1/4 мил, пробойное напряжение пленки составит примерно 0,3 кВ.

Электрическое свойство, которое определяют на основании высокоскоростных данных, затем сравнивают с контрольным значением напряжения пробоя покрытия. Если электрическое свойство меньше контрольной величины пробойного напряжения покрытия, производят добавление добавки для повышения сплошности в реактор полимеризации в течение определенного периода времени, до тех пор, пока определенное электрическое свойство покрытия не станет равным или большим по сравнению с контрольной величиной пробойного напряжения покрытия. Например, добавку для повышения сплошности можно прибавлять в реактор со скоростью, равной или превышающей 5 част./млн., или 10 част./млн., или 15 част./млн. Например, скорость добавления добавки для повышения сплошности в реактор можно увеличивать на 5%, или на 7%, или на 10%, или на 15% в течение определенного периода времени, до тех пор, пока новое значение электрического свойства не будет равно или больше контрольного напряжения пробоя покрытия.

Не желая ограничиваться конкретной теорией, полагают, что добавка для повышения сплошности способствует отложению пленки полиэтилена на поверхности стальных стенок реактора. Например, полагают, что обычные добавки для повышения сплошности (например, стеарат алюминия), содержат полярную и неполярную группы. Полярная группа, как полагают, предпочтительно присоединяется/прикрепляется к подверженной воздействию металлической поверхности стенки реактора (т.е. в местах стенки, на которых пленка изношена), что помогает частицам полиэтилена предпочтительно откладываться на этих местах и восстанавливать пленку на стенке.

Не желая ограничиваться конкретной теорией, полагают, что контроллер пленки на стенке, описанный в настоящем описании, особенно подходит для реакций полимеризации, которые протекают в присутствии индуцированных конденсирующих агентов. Полагают, что долговременное применение увеличенных количеств конденсирующих агентов может вызывать повреждение изолирующего слоя хромоценового полимера на стенке реактора. Контроллер пленки на стенке, описанный в настоящем описании, можно применять для облегчения последствий повреждения пленки на стенке путем восстановления изолирующей пленки на стенке без необходимости в хромоценовой обработке.

Примеры

В примерах газофазный реактор получения полиэтилена в псевдоожиженном слое промышленного масштаба работал в конденсационном режиме с применением металлоценового катализатора с получением нескольких сортов линейного полиэтилена низкой плотности. Типичные реакционные условия приведены в табл. 1.

Во время реакции статический датчик, распложенный на 3,5 фута выше распределительной пластины, применяли для измерения тока и напряжения на пленке на стенке. Как видно из фиг. 6, сегмент А, измерения датчика указывали, что пленка на стенке работала по существу как изолятор. Со временем данные датчика указали на прогрессивно снижающееся напряжение и увеличивающийся ток. По мере продолжения реакции состояние пленки на стенке реактора ухудшалось до того момента, когда образование пластин и сверхзасорение тарелки вынудило прекратить работу реактора. Это видно на фиг. 6, сегмент В, где показания датчика указали, что пленка на стенке работает в проводящем режиме при соответствующем низком напряжении пробоя, составляющем 450 В.

Затем в реактор добавили добавку для повышения сплошности при типичных рабочих условиях, приведенных в табл. 2. В качестве добавки для повышения сплошности применяли смесь стеарата алюминия и этоксилированного стеариламина. Как видно из фиг. 7, сегмент А, после введения добавки для повышения сплошности данные с датчика показали, что пробойное напряжение пленки на стенке восстановилось до величины примерно 1700 В. Хорошая работоспособность реактора восстановилась, наблюдалось незначительное образование пластин или оно отсутствовало, отсутствовало также сверхзасорение пусковой пластины.

После периода хорошей работы реактор останавливали с целью удаления засоряющих пластин, которые образовались в более ранний период работы, в течение которого добавку для повышения сплошности не добавляли. Последующий запуск и работа в стационарном режиме обеспечили хорошие эксплуатационные характеристики реактора, который работал без проблем в течение нескольких месяцев.

Необходимо понимать, что, хотя изобретение было описано в сочетании с конкретными предпочтительными вариантами и примерами, вышеизложенное описание предназначено только для иллюстрации, а не для ограничения сферы действия изобретения. Другие аспекты, преимущества и модификации будут очевидными для лиц, квалифицированных в данной области техники, для которых предназначено настоящее изобретение.

Выражения «состоит по существу из» и «включающее по существу следующее», если не указано иное, не исключают присутствия других стадий, элементов или материалов, независимо от того, были ли они или не были конкретно упомянуты в настоящем описании, до тех пор, пока такие стадии, элементы или материалы не воздействуют на основные и новые характеристики настоящего изобретения; дополнительно, они не исключают присутствия примесей, в обычном случае связанных с применяемыми элементами и материалами.

Для краткости в настоящем описании определенным образом описаны только некоторые интервалы. Однако интервалы от любого нижнего предела можно комбинировать с любым верхним пределом с целью получения интервала, не описанного явным образом; также интервалы от любого нижнего предела можно комбинировать с любым другим нижним пределом, чтобы получить интервал, не описанный явным образом; аналогично интервалы от любого верхнего предела можно комбинировать с любым другим верхним пределом, чтобы получить интервал, не описанный явным образом.

Все процитированные в настоящем описании документы полностью включены в него в качестве ссылки для всех юрисдикций, в которых такое 5 включение позволено и в той степени, в которой такое включение согласуется с описанием настоящего изобретения.

1. Способ полимеризации олефинов, включающий следующие стадии:
(а) применение во время реакции полимеризации по меньшей мере одного статического датчика в реакторной системе с псевдоожиженным слоем с целью отслеживания свойств покрытия, включающего пленку полимера на поверхности реакторной системы и выступающей части каждого указанного статического датчика, причем покрытие подвергается воздействию движущейся внутри системы текучей среды, указанное отслеживание включает следующие стадии:
(i) работу статического датчика на протяжении первого интервала времени во время проведения реакции в реакторной системе с целью генерирования высокоскоростных данных, определяющих образование пузырей в псевдоожиженном слое;
(ii) определение на основании высокоскоростных данных по меньшей мере одного электрического свойства покрытия;
(б) сравнение величины электрического свойства, определенного на стадии (а), с контрольной величиной напряжения пробоя покрытия; и
(в) если величина электрического свойства меньше контрольной величины напряжения пробоя покрытия, добавление в реактор полимеризации добавки для повышения сплошности в течение определенного периода времени до тех пор, пока величина определенного электрического свойства покрытия не станет равной или выше контрольной величины напряжения пробоя покрытия.

2. Способ по п.1, в котором указанная поверхность реакторной системы представляет собой стенку около слоя и покрытие во время реакции подвергается воздействию движущейся текучей среды внутри псевдоожиженного слоя.

3. Способ по пп.1 или 2, в котором покрытие представляет собой пленку полимера.

4. Способ по п.1, в котором высокоскоростные данные включают частотные компоненты в интервале от примерно 1 до примерно 10 Гц и продолжительность первого интервала составляет по меньшей мере одну минуту.

5. Способ по п.4, в котором высокоскоростные данные генерируют путем отбора выходных данных статического датчика с частотой отбора, составляющей по меньшей мере 100 Гц.

6. Способ по п.4, в котором покрытие представляет собой пленку полимера, имеющую толщину менее чем 0,50 мм.

7. Способ по пп.1 или 2, в котором по меньшей мере одно указанное электрическое свойство представляет собой напряжение пробоя покрытия.

8. Способ по пп.1 или 2, в котором первый интервал времени включает набор подынтервалов, высокоскоростные данные указывают на среднюю мощность, передаваемую датчиком благодаря току, индуцированному в датчике зарядом в псевдоожиженном слое во время каждого из указанных подынтервалов первого интервала, и стадия (а) (ii) включает следующую стадию:
определение электрического потенциала в псевдоожиженном слое во время указанного каждого подынтервала первого интервала на основании высокоскоростных данных.

9. Способ по п.1, в котором указанный первый интервал времени включает набор подынтервалов, а стадия (а) (ii) включает следующие стадии:
определение кросс-коррелированных величин путем определения для указанного каждого подынтервала первого интервала кросс-корреляции высокоскоростных данных, генерированных в подынтервале, с одной из величин из указанных высокоскоростных данных, генерированной в подынтервале, и обработанной версией указанных высокоскоростных данных, генерированных в подынтервале; и
определение электрического потенциала в псевдоожиженном слое на протяжении указанного каждого подынтервала первого интервала на основании высокоскоростных данных и кросс-коррелированных величин.

10. Способ по п.9, в котором кросс-коррелированные величины указывают на движение пузырей в псевдоожиженном слое около статического датчика.

11. Способ по пп.1 или 2, в котором статический датчик представляет собой бифункциональный статический датчик, включающий:
изолированный датчик, имеющий электроизолирующую выступающую часть, покрытую частью указанного покрытия, которое подвергается во время стадии (а) воздействию указанной движущейся текучей среды, и проводящую проксимальную часть, находящуюся в контакте с выступающей частью; и
электропроводящий неизолированный датчик, расположенный коаксиально с изолированным датчиком и включающий электропроводящую выступающую поверхность, покрытую другой частью указанного покрытия, который подвергается на протяжении стадии (а) воздействию указанной движущейся текучей среды.

12. Способ по пп.1 или 2, в котором контрольная величина напряжения пробоя покрытия представляет собой точку, в которой покрытие начинает действовать как проводник, и ток, протекающий через покрытие, линейно возрастает с увеличением напряжения на покрытии.

13. Способ по п.1, в котором добавку для повышения сплошности можно добавлять в реактор со скоростью, которая равна или больше 5 част./млн.

14. Способ по п.13, в котором количество добавки для повышения сплошности, подаваемой в реактор, увеличивают на 5% каждые два часа до тех пор, пока измеренная величина электрического свойства не станет равна или больше контрольной величины напряжения пробоя покрытия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полимеризации олефинов в суспензионных реакторах и в частности к размеру частиц полимера, получаемого этим способом. Описан способ получения полимера олефина суспензионной полимеризацией при температуре 90-107°С в присутствии хромового катализатора.

Изобретение относится к способу получения устойчивых полимерных суспензий с узким распределением частиц по размерам и диаметрами в диапазоне от 0,3 до 1,2 мкм методом гетерофазной полимеризации виниловых мономеров при объемном соотношении мономер:вода 1:(2-25) и нагревании смеси до 60-90°C с предварительным добавлением в реакционную смесь 0,2-2% (в расчете на мономер) радикального инициатора полимеризации, при этом в качестве стабилизатора реакционной системы используют Лапрол 6003 в количестве 1-4 мас.% в расчете на мономер.

Настоящее изобретение относится к улучшенному способу редокс-инициированной эмульсионной полимеризации, который увеличивает конверсию мономера. Описан способ увеличения конверсии мономера в редокс-инициированной эмульсионной полимеризации, в котором указанный способ включает введение композиции, включающей эффективное количество замещенного фенола, в полимеризационную среду, при этом замещенный фенол выбран из группы, состоящей из 2,6-ди-трет-бутил-пара-крезола, 2,6-бис-(1,1-диметилэтил)-4-метилфенола, октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата, 3,5-бис-(1,1-диметилэтил)-4-гидроксифенил-С13-С15-алкилового эфира бензолпропионовой кислоты, Ирганокса 1520 (2,4-бис-[(октилтио)метил]-орто-крезола), Ирганокса 1010 (пентаэритрит-тетракис-[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата]) и их смесей, при этом эффективное количество замещенного фенола составляет от 0,01 до 5 ч.

Изобретение относится к получению функционализированных цис-1,4-полидиенов, которые являются полезными, особенно в производстве шин. Способ получения функционализированного полимера включает стадии: (i) полимеризации сопряженного диенового мономера с координационным катализатором для формирования реакционноспособного полимера; и (ii) взаимодействия реакционноспособного полимера с нитрильным соединением, содержащим защищенную аминогруппу.
Изобретение относится к органической химии и предназначено для синтеза гомо- и сополимеров N-гликозидов винилсодержащих аминов посредством радикально-инициируемой полимеризации.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, нанотехнологий и фотохимии и касается разработки фотоотверждаемой композиции для получения полимерного материала, обладающего трехмерной нанопористой структурой с гидрофобной поверхностью пор, одностадийного способа его получения и пористого полимерного материала с селективными сорбирующими свойствами и одностадийного формирования на его основе водоотделяющих фильтрующих элементов с заданной геометрией и требуемой механической прочностью, применяемых в устройствах для очистки органических жидкостей, преимущественно углеводородных топлив, масел, нефтепродуктов, от эмульгированной воды и механических примесей.

Изобретение относится к области синтеза полимеров акрилатного типа и может быть использовано для получения гидрогелей (суперабсорбентов), флокулянтов, детергентов, в качестве основы для создания новых лекарственных форм, различных композитов и материала для первопорационных разделительных мембран.

Изобретение относится к способу управления по показателям качества в производстве этиленпропиленовых каучуков на основе моделей расчета показателей качества, которые адаптируются к текущему технологическому режиму.

Изобретение относится к способу полимеризации для получения композиции пропиленового полимера. Способ проводят в присутствии системы катализаторов, содержащей (a) твердый каталитический компонент, имеющий средний размер частиц от 15 до 80 мкм, содержащий галогенид магния, соединение титана, имеющее, по крайней мере, связь Ti-галоген, и, по крайней мере, два электронодонорных соединения, одно из которых присутствует в количестве от 50 до 90% мол.
Изобретение относится к композиционному влагоудерживающему материалу, который может быть использован в растениеводстве для улучшения водно-воздушного и питательного режима почвы, а также восстановления растительности на почвах разного типа.

Настоящее изобретение относится к установке коксования в псевдоожиженных условиях, имеющей реакционную емкость с отпарной секцией, включающей горизонтально расположенные перегородки отпарной секции, на которые распыляют пар для отдувки окклюдированных углеводородов из продукта-кокса, при этом эти перегородки отпарной секции расположены в отпарной секции горизонтально в виде находящихся на расстоянии друг от друга по вертикали ярусов, в каждом из которых перегородки размещены параллельно друг другу.

Изобретение относится к способу газофазной полимеризации олефинов. Способ газофазной полимеризации одного или более α-олефинов в присутствии катализатора полимеризации включает, по меньшей мере, стадию полимеризации, в которой полимерные частицы движутся вниз в уплотненной форме под действием силы тяжести таким образом, чтобы образовать уплотненный полимерный слой, дозирование противозакупоривающего материала в указанной стадии полимеризации посредством, по меньшей мере, N питающих линий, расположенных, на различных уровнях указанного уплотненного полимерного слоя, где N представляет собой целое число, удовлетворяющее условию N≥(1+0,08·Н), и Н представляет собой высоту (выраженную в метрах) полимерного слоя.

Изобретение относится к способу получения кремния. В способе используют подачу травильного газа около стенок реактора с псевдоожиженным слоем.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ кальцинирования гипса включает стадии, на которых вводят гипс в реактор под давлением 27, сжигают топливо и воздух в горелке 41 с образованием газообразных продуктов сгорания.

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к реакторам каталитической перегруппировки в технологии получения олигоорганосилоксанов. Реактор представляет собой вертикальный емкостный аппарат, снабженный патрубками ввода и вывода жидкой, твердой и газовой фаз, и состоит из двух камер, соединенных через конический переходник: нижней - цилиндрической реакционной камеры, ограниченной снизу днищем, и верхней - сепарационной камеры, ограниченной сверху крышкой, при этом внутри реакционной камеры по оси аппарата с зазором к днищу установлена циркуляционная труба.

Изобретение относится к устройству и способу полимеризации и применимо для осуществления реакции газофазной полимеризации в псевдоожиженном слое. Устройство включает первую секцию, которая представляет собой вертикальную цилиндрическую секцию, имеющую диаметр D1 и площадь A1 поперечного сечения, и вторую секцию, смонтированную в вертикальном направлении над первой секцией и расположенную по центру относительно вертикальной оси, общей с вертикальной цилиндрической первой секцией, при этом основание второй секции имеет цилиндрическое поперечное сечение диаметром D1, который сотставляет более 4,5 м, и соединено с верхней частью первой секции, а максимальная площадь А2 горизонтального поперечного сечения второй секции над ее основанием в 3,2-6 раз больше площади A1 поперечного сечения первой секции.

Изобретение относится к вариантам способа очистки распределительной тарелки в полимеризационной реакторной системе с псевдоожиженным слоем. Один из вариантов включает: в первом режиме осуществление работы при примерно нормальном базовом значении приведенной скорости газа в полимеризационной реакторной системе с псевдоожиженным слоем, включающей реакторный сосуд, циркуляционный контур и распределительную тарелку, расположенную в реакторном сосуде рядом с его входным отверстием; во втором режиме приведенную скорость газа увеличивают до значений, превышающих базовое значение в первом режиме, до уровня, достаточного для повышения температуры циркулирующего газа во входном отверстии до значений, превышающих среднюю температуру циркулирующего газа во входном отверстии в первом режиме, и до уровня, достаточного для вытеснения засора из отверстий распределительной тарелки.

Изобретение относится к многостадийному способу полимеризации олефинов. .

Изобретение относится к способам производства полимеров. .

Изобретение относится к области газификации твердого топлива. .

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано в технологии восстановления оксидов урана, гидрофторирования в кипящем слое. Противоточный реактор с кипящим слоем содержит вертикальный обогреваемый корпус, состоящий из царг, разделенный на секции перфорированными пластинами, размещенный над корпусом узел загрузки исходного дисперсного материала, снабженный шнеком-дозатором, установленным под углом относительно линии горизонта, узел подачи реакционного газа, расположенный в нижней части реактора, бункер выгрузки продукта и сепаратор, включающий в себя оптически плотную конструкцию, возвращающую частицы исходного материала в корпус реактора. При этом перфорированные пластины выполнены в виде конусообразных перегородок с коаксиальным переточным отверстием и расположенными по образующей конуса перегородки отверстиями для прохода газа. Изобретение обеспечивает увеличение производительности и безопасности. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх