Система и способ быстрого нагрева сливного резервуара

Авторы патента:

РОМИГ, Ральф В. (US)

КАРРЕН, Джозеф A. (US)

ХЕЙН, Джеймс Е. (US)

ЧАНГ, Ай-Фу (US)

C08F6/12 - выделение полимеров из растворов

C08F6/10 - удаление летучих веществ, например мономеров, растворителей

B01J3/02 - загрузочные или разгрузочные устройства для них

Владельцы патента RU 2781188:

ШЕВРОН ФИЛЛИПС КЕМИКАЛ КОМПАНИ ЭлПи (CHEVRON PHILLIPS CHEMICAL COMPANY LP) (US)

Группа изобретений относится к области производства полимеров, в частности к сливному резервуару для перемещения в него содержимого реактора. Способ эксплуатации сливного резервуара включает перемещение всего или части содержимого реактора полимеризации в сливной резервуар. Причем содержимое реактора включает твердый полимер, а также жидкие и газообразные непродуктовые компоненты. Затем из сливного резервуара извлекают по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов посредством снижения давления в сливном резервуаре, подвергают твердый полимер первой стадии очистки, включающей нагрев твердого полимера посредством введения первого нагретого газа обработки в сливной резервуар, и подвергают твердый полимер второй стадии очистки, включающей продувку твердого полимера посредством введения в сливной резервуар второго нагретого газа обработки. Техническим результатом изобретения является усовершенствование процесса выгрузки содержимого реактора полимеризации. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Раскрытые устройство, системы и способы относятся к перемещению (например, «сливу») содержимого или запаса одного или более реакторов полимеризации в сливную емкость (например, «сливной» резервуар). Более конкретно, раскрытые устройства, системы и способы относятся к усовершенствованным сливным резервуарам и способам извлечения непродуктовых компонентов из запаса реактора полимеризации, содержащего полимерные хлопья, перемещаемые в сливной резервуар в процессе выгрузки реактора полимеризации. Еще более конкретно, раскрытые устройства, системы и способы относятся к улучшенным способам извлечения непродуктовых компонентов из запаса реактора полимеризации, перемещаемого в сливной резервуар в процессе выгрузки реактора полимеризации, посредством очистки полимерных хлопьев при контакте запаса реактора полимеризации, перемещаемого в сливной резервуар, с первым нагретым газом обработки, содержащим, главным образом, углеводороды, с последующей продувкой сливного резервуара вторым нагретым газом обработки, содержащим, главным образом, азот.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] В условиях определенных нестандартных рабочих ситуаций на установке полимеризации, например, не ограничиваясь этим, потерь в системе энергосредств (например, мощности), потерь пара, потерь в циркуляционном насосе/уплотнении циркуляционного насоса, потерь в выходных отверстиях реактора или любого другого значительного происшествия, когда продолжение циркуляции или наличие полимера в реакторе полимеризации нежелательны, необходимо быстро отвести, слить или опорожнить реактор полимеризации (например, «слить» содержимое или «запас» реактора полимеризации). Для этой цели установки полимеризации, как правило, оборудованы сливными резервуарами.

[0004] На крупных установках период времени, необходимый для извлечения остаточных углеводородов из полимерных хлопьев, перемещаемых в сливной резервуар (также называемый полимерным слоем), может быть очень длительным, иногда более 7 дней. Извлечение остаточных углеводородов из хлопьев иногда может стать критическим путем в условиях остановки рабочих операций, причем желательно, чтобы процесс извлечения был ускорен. Процесс извлечения углеводородов может занять много времени, потому что остаточные жидкости должны быть испарены, а остаточные углеводороды, сорбированные в полимерный слой, должны быть очищены. Оба этих процесса сильно зависят от температуры и подводимого тепла, а традиционные установки имеют ограниченную способность введения значительного количества тепла в застойный нетекучий слой полимера и жидкостей в сливном резервуаре. Традиционно, сливной резервуар оборудован паровой рубашкой на коническом днище. Однако полимер является довольно хорошим изолятором и существует также значительный риск плавления в конусе застойных захваченных полимеров более низкой плотности, что затрудняет выгрузку полимера из сливного резервуара после очистки от углеводородов посредством нагревания с использованием такой паровой рубашки.

[0005] Соответственно, существует потребность в системах и способах усовершенствования процесса выгрузки из реактора полимеризации.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] В данном документе раскрыт способ эксплуатации сливного резервуара процесса производства полимера, причем указанный способ включает: перемещение всего или части содержимого реактора полимеризации в сливной резервуар, при этом содержимое реактора включает твердый полимер, а также жидкие и газообразные непродуктовые компоненты; и извлечение по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов из сливного резервуара посредством: снижения давления в сливном резервуаре, вследствие чего газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, извлекается из сливного резервуара; подвергания твердого полимера первой стадии очистки, включающей нагрев твердого полимера посредством введения первого нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, один или более углеводородов, в сливной резервуар до тех пор, пока не будет достигнута температура твердого полимера на первой стадии очистки, и извлечения первого газа, содержащего вторую часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе первой стадии очистки; а также подвергания твердого полимера второй стадии очистки, включающей продувку твердого полимера посредством введения в сливной резервуар второго нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, азот, и извлечения второго газа, содержащего третью часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе второй стадии очистки.

[0007] Также в данном документе раскрыта система, содержащая: сливной резервуар, в который может быть перенесено все или часть содержимого реактора полимеризации в ходе выгрузки реактора полимеризации в процессе производства полимера, при этом сливной резервуар содержит: газораспределительную систему, выполненную с возможностью распределения газа обработки, вводимого в нее по впускной линии газа обработки, по существу, равномерно по поперечному сечению сливного резервуара, при этом газораспределительная система расположена в нижней части сливного резервуара; нагреватель, выполненный с возможностью повышения температуры газа обработки до температуры газа обработки; шлемовый трубопровод, соединяющий по текучей среде сливной резервуар с факелом; и вентиляционный фильтр на шлемовом трубопроводе, при этом вентиляционный фильтр выполнен с возможностью улавливания увлеченных полимерных частиц в газе, проходящем через шлемовый трубопровод.

[0008] Кроме того, в данном документе раскрыт способ получения полиолефинов, включающий: (i) в процессе нормальной работы: полимеризацию сырья для полимеризации, содержащего мономер, разбавитель и, необязательно, сомономер, в присутствии катализатора полимеризации с получением выходящего потока полимеризации, содержащего твердый полимер, а также жидкие и газообразные непродуктовые компоненты; пропускание отходящего потока реактора полимеризации через один или более нагревателей линии мгновенного испарения, выполненных с возможностью непрямого нагрева потока, выходящего из реактора полимеризации; отделение одного или более непродуктовых компонентов от потока, выходящего из реактора полимеризации с использованием устройства разделения; и рециркуляцию по меньшей мере одного из одного или более отделенных непродуктовых компонентов в реактор полимеризации по линии рециркуляции, и (ii) в процессе выгрузки реактора полимеризации: перемещение всего или части содержимого реактора полимеризации в сливной резервуар, при этом содержимое реактора включает твердый полимер, а также жидкие и газообразные непродуктовые компоненты; и извлечение по меньшей мере части непродуктовых компонентов из сливного резервуара посредством: снижения давления в сливном резервуаре, вследствие чего газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, извлекается из сливного резервуара; подвергания твердого полимера первой стадии очистки, включающей нагрев твердого полимера посредством введения первого нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, один или более углеводородов, в сливной резервуар до тех пор, пока не будет достигнута температура твердого полимера на первой стадии очистки, и извлечения первого газа, содержащего вторую часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе первой стадии очистки; а также подвергания твердого полимера второй стадии очистки, включающей продувку твердого полимера посредством введения в сливной резервуар второго нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, азот, и извлечения второго газа, содержащего третью часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе второй стадии очистки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0009] В подробном описании будут делаться ссылки на чертежи, кратко описанные ниже, где одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые детали, если не указано иное.

[0010] На Фиг. 1 схематически проиллюстрирована система 10 сливного резервуара в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения;

[0011] На Фиг. 2 схематически проиллюстрирована система I полимеризации, в которой может быть использован сливной резервуар по Фиг. 1 в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения;

[0012] На Фиг. 3 схематически проиллюстрирована интегрированная система II полимеризации, содержащая систему 10 сливного резервуара в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения;

[0013] На Фиг. 4 схематически проиллюстрирован сливной резервуар 12 в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения;

[0014] На Фиг. 5 проиллюстрирован график максимальной скорости нагрева на единицу площади поперечного сечения как функция противодавления в сливном резервуаре и приведенной скорости, как описано в Примере 1; и

[0015] На Фиг. 6 проиллюстрирован график расхода изобутана как функция противодавления в сливном резервуаре и приведенной скорости, как описано в Примере 1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0016] Со ссылкой на Фиг. 1, на которой проиллюстрирована упрощенная схема системы 10 сливного резервуара, в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения, в данном документе раскрыт способ эксплуатации сливного резервуара процесса производства полимера (например, процесса производства полиолефина, например, блока полиэтилена), причем указанный способ включает: перемещение запаса (также называемого количеством полимера, или содержимым реактора, или реакционной смесью) полимера (также называемого полимерными хлопьями, частицами полимера, твердым продуктовым полиолефином и т.д.) из реактора полимеризации в сливной резервуар, причем запас полимерных хлопьев содержит твердый продуктовый полиолефин, а также жидкие и газообразные непродуктовые компоненты (также называемые в данном документе «нетвердыми» компонентами); и извлечение по меньшей мере части непродуктовых компонентов из сливного резервуара посредством: снижения давления в сливном резервуаре (например, сброса давления), вследствие чего газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, извлекается из сливного резервуара по шлемовому трубопроводу; подвергания полимерных хлопьев первой стадии очистки, включающей нагрев полимерных хлопьев посредством введения первого нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, один или более углеводородов, в сливной резервуар до тех пор, пока не будет достигнута температура полимерных хлопьев на первой стадии очистки, и извлечения первого газа (также называемого первым отходящим газом), содержащего вторую часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе первой стадии очистки; а также подвергания полимерных хлопьев второй стадии очистки, включающей продувку полимерных хлопьев посредством введения в сливной резервуар второго нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, азот, и извлечения второго газа (также называемого вторым отходящим газом), содержащего третью часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе второй стадии очистки. Комбинация первой части, второй части и третьей части (например, по меньшей мере части непродуктовых компонентов) в вариантах осуществления изобретения может включать практически все (например, около 80, 85, 90, 95, 99 или 100% или более) жидкие и газообразные непродуктовые компоненты запаса реактора полимеризации. Первая и вторая стадии очистки также могут называться первой и второй стадиями продувки, соответственно, а первый и второй газы обработки также могут называться первым и вторым продувочными газами, соответственно.

[0017] Со ссылкой на вариант осуществления изобретения по Фиг. 1, в процессе слива из реактора полимеризации, запас реактора полимеризации удаляется из реактора полимеризации и вводится в систему 10 сливного резервуара по линии подачи 11 сливного резервуара. Со ссылкой на Фиг. 2, на которой схематически проиллюстрирована система I полимеризации, в которой может быть использован сливной резервуар по этому изобретению (например, система 10 сливного резервуара по Фиг. 1), в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения, линия 11 подачи сливного резервуара (по Фиг. 1) может быть соединена по текучей среде с реактором 21 полимеризации, например, по линии 11 подачи сливного резервуара, соединенной с линией 26 отходящего потока реактора, используемой для передачи потока, выходящего из реактора полимеризации, в расположенную ниже по потоку систему 40 разделения в процессе полимеризации и/или по линии 11 подачи сливного резервуара, соединенной с одной или более специальными линиями 27 сброса, используемыми для перемещения запаса реактора полимеризации в сливной резервуар в процессе выгрузки реактора полимеризации. Например, без ограничения, в процессе выгрузки реактора полимеризации запас реактора полимеризации может быть введен в систему 10 сливного резервуара по линии 11 подачи сливного резервуара, соединенной с линией 26 отходящего потока реактора, до или после первого встроенного нагревателя мгновенного испарения (также называемого в данном документе «нагревателем линии мгновенного испарения»), второго встроенного нагревателя мгновенного испарения (например, второго нагревателя линии мгновенного испарения) или третьего встроенного нагревателя 30С мгновенного испарения (например, третьего нагревателя линии мгновенного испарения), например, вдоль секции 31А, 31В или 31С, соответственно, линии 26 отходящего потока реактора полимеризации. В альтернативном варианте, запас реактора полимеризации может быть введен в систему 10 сливного резервуара по линии 11 подачи сливного резервуара, соединенной с трубопроводом 41 выпуска твердых частиц, как описано в данном документе ниже со ссылкой на Фиг. 3, и/или по линии 11 подачи сливного резервуара, соединенной с одной или более специальными линиями 27 сброса. В вариантах осуществления изобретения используется несколько линий 11 подачи сливного резервуара, соединенных с реактором 21 полимеризации, как описано выше, для перемещения запаса реактора 21 полимеризации в систему 10 сливного резервуара в процессе выгрузки реактора полимеризации. После первой и второй стадий очистки, как описано в данном документе, запас сливного резервуара может быть удален из сливного резервуара 12 по линии 8 сброса, через один или более клапанов V_a/V_b и емкость (например, бункер) 9.

[0018] Со ссылкой на Фиг. 1, может быть использован один или более шлемовых трубопроводов для отведения газа мгновенного испарения, первого газа (например, первого отходящего газа) и второго газа (например, второго отходящего газа) из сливного резервуара 12 в процессе сброса давления, первой стадии очистки и второй стадии очистки, соответственно. Первый шлемовый трубопровод 20А может соединять по текучей среде сливной резервуар 12 с факелом, в результате чего газ, выходящий из сливного резервуара 12 по первому шлемовому трубопроводу 20А, может быть направлен на факел. Вентиляционный фильтр 30 может быть расположен на первом шлемовом трубопроводе 20А (и/или втором шлемовом трубопроводе 20В и/или третьем шлемовом трубопроводе 20С), таким образом, захваченные твердые частицы могут быть удалены из газа, проходящего через него, перед сжиганием на факеле. Второй шлемовый трубопровод 20 В и/или третий шлемовый трубопровод 20С могут соединять сливной резервуар 12 по текучей среде с устройством 40 разделения, описанным ниже со ссылкой на Фиг. 2 и 3. Например, второй шлемовый трубопровод 20В может соединять сливной резервуар 12 по текучей среде с камерой 32 мгновенного испарения устройства 40 разделения, что также описано ниже со ссылкой на Фиг. 3. В альтернативном варианте или дополнительно, третий шлемовый трубопровод 20С может соединять сливной резервуар 12 по текучей среде с сепаратором азота (например, INRU), что также описано ниже со ссылкой на Фиг. 3.

[0019] Запас реактора полимеризации может быть подан в систему 10 сливного резервуара под давлением. В вариантах осуществления изобретения, после перемещения запаса реактора полимеризации в систему 10 сливного резервуара, систему 10 сливного резервуара изолируют от реактора полимеризации (например, с использованием одного или более клапанов в линии подачи 11 сливного резервуара) и снижают давление в сливном резервуаре 12, в результате чего генерируется газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, и извлекается из сливного резервуара 12 по шлемовому трубопроводу 20А, 20В или 20С. В вариантах осуществления изобретения, в ходе выгрузки реактора 21 полимеризации, мгновенное испарение через разделительное устройство извлекает газ мгновенного испарения перед введением первого нагретого газа обработки или второго нагретого газа обработки в сливной резервуар 12.

[0020] Как было отмечено выше, извлечение по меньшей мере части непродуктовых компонентов из сливного резервуара может включать снижение давления (т.е. сброс давления) в сливном резервуаре, вследствие чего генерируется газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, и извлекаются из сливного резервуара по шлемовому трубопроводу. В вариантах осуществления изобретения мгновенное испарение осуществляется посредством открытия клапана V_C между системой 10 сливного резервуара и камерой 32 мгновенного испарения (описанной ниже со ссылкой на Фиг. 3) устройства 40 разделения, причем газ мгновенного испарения пропускается по шлемовому трубопроводу (например, по шлемовому трубопроводу 20В), через который газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, вводится в камеру 32 мгновенного испарения устройства 40 разделения, описанного дополнительно ниже. В таких вариантах осуществления изобретения устройство разделения может использоваться для отделения одного или более непродуктовых компонентов, например, разбавителя (например, изобутана (iC₄)), углеводородного газа обработки (например, iC₄, топливного газа), мономера (например, этилена), сомономера (например, гексана) или их комбинации от газа мгновенного испарения. В вариантах осуществления изобретения мгновенное испарение включает выпуск газа из сливного резервуара 12 в сепаратор азота 45 (например, INRU) устройства 40 разделения (описанного ниже со ссылкой на Фиг. 3) по верхнему шлемовому трубопроводу (например, третьему шлемовому трубопроводу 20С), через который газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, вводится в сепаратор азота 45 устройства 40 разделения, описанного ниже.

[0021] В соответствии с этим раскрытием, извлечение по меньшей мере части непродуктовых компонентов из сливного резервуара включает подвергание полимерных хлопьев из перемещенного запаса реактора полимеризации в системе 10 сливного резервуара первой стадии очистки (также называемой в данном документе первой стадией продувки), включающей нагревание полимерных хлопьев посредством введения первого нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, один или более углеводородов (также называемого в данном документе нагретым углеводородным газом обработки), в сливной резервуар 12 до тех пор, пока не будет достигнута температура первой стадии очистки полимерных хлопьев, а также извлечение первого газа (например, первого отходящего газа), содержащего вторую часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, из сливного резервуара 12 в процессе первой стадии очистки.

[0022] В соответствии с этим раскрытием нагретый углеводородный газ обработки, вводимый в сливной резервуар 12 в процессе первой стадии очистки, содержит, состоит по существу из или состоит из одного или более углеводородов, имеющих от одного до пяти атомов углерода (углеводороды С1-С5). В вариантах осуществления изобретения нагретый углеводородный газ обработки содержит, по существу состоит из или состоит из изобутана, изопентана, топливного газа, пропана, пропилена или их комбинации. Используемый в данном документе термин «топливный газ» включает природный газ, например, подаваемый по трубопроводу на установку. Например, топливный газ может содержать или состоять на 90% мас. или более из метана, а остальная часть состоит, главным образом, из этана, диоксида углерода, азота и/или других незначительных количеств более легких углеводородных газов, которые могут сопутствовать природному газу в трубопроводах. В одном варианте осуществления изобретения нагретый углеводородный газ обработки содержит, по существу состоит из или состоит из изобутена. В вариантах осуществления изобретения поток обработки, состоящий из нагретых углеводородов, содержит менее 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0,5 или 0,1% мас. газовых компонентов, отличных от углеводородов С1-С5.

[0023] В соответствии с этим раскрытием, извлечение по меньшей мере части непродуктовых компонентов из сливного резервуара дополнительно включает, после первой стадии очистки, подвергание полимерных хлопьев в системе 10 сливного резервуара второй стадии очистки (также называемой в данном документе второй стадией продувки), включающей продувку полимерных хлопьев посредством введения в сливной резервуар 12 второго нагретого газа обработки (также называемого нагретым азотным газом обработки), содержащего, по существу состоящего из или состоящего из азота, и извлечение второго газа (например, второго отходящего газа), содержащего третью часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, из сливного резервуара 12 в процессе второй стадии очистки. В вариантах осуществления изобретения второй нагретый газ обработки содержит менее 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0,5 или 0,1% мас. газовых компонентов, отличных от азота. Таким образом, после нагрева, обеспечиваемого первой стадией очистки, продувка азотом может осуществляться в процессе второй стадии очистки, в вариантах осуществления изобретения, в течение периода времени извлечения остаточных углеводородов из полимера и окружающего парового пространства в сливном резервуаре 12. Первая и/или вторая стадия очистки может продолжаться в вариантах осуществления изобретения до тех пор, пока не будет достигнут нижний предел взрываемости (НПВ), меньший или равный 10, 5, 4, 3, 2, 1 или по существу 0% об. Используемый в данном документе НПВ определяется как концентрация горючих углеводородных газов в паровом пространстве с использованием различных механизмов в зависимости от измерителя, используемого для измерения (например, инфракрасного поглощения, сжигания через каталитические шарики и т.д.) в % НПВ.

[0024] Нагретый газ обработки (например, нагретый углеводородный газ обработки первой стадии очистки и нагретый азотный газ обработки второй стадии очистки) вводят в сливной резервуар 12 при температуре ниже температуры плавления полимерных хлопьев. Углеводородный газ обработки может быть введен по линии 15В углеводородного газа обработки и линии 15 газа обработки в газоподогреватель 6 (например, пароподогреватель) для нагрева с целью получения нагретого углеводородного газа обработки. Азот может быть введен по линии 15А газообразного азота и линии 15 газа обработки в нагреватель 6 или другой нагреватель для подогрева с получением второго нагретого газа обработки. Нагретый газ обработки (например, нагретый углеводородный газ обработки в процессе первой стадии очистки, нагретый азотный газ обработки в процессе второй стадии очистки) может быть введен в сливной резервуар 12 по линии 15' нагретого газа обработки. Нагреватель 6, используемый для нагрева первого газа обработки (например, углеводородов, как описано выше) и получения первого нагретого газа обработки и/или нагрева азота и получения второго нагретого газа обработки, может быть любым подходящим нагревателем, известным специалистам в данной области техники, для нагрева газа обработки до желаемой температуры с получением нагретого газа обработки. В вариантах осуществления изобретения нагреватель 6 представляет собой паровой нагреватель. В вариантах осуществления изобретения нагреватель 6 представляет собой кожухотрубный нагреватель. В вариантах осуществления изобретения нагреватель 6, используемый для нагрева первого газа обработки, содержит один или более нагревателей линии мгновенного испарения (например, 30А, 30В, 30С по Фиг. 2 и 3) системы полимеризации (например, системы I полимеризации по Фиг. 2 или интегрированной системы II полимеризации по Фиг. 3), как описано ниже со ссылкой на вариант осуществления изобретения, проиллюстрированный на Фиг. 2 и 3. В вариантах осуществления изобретения, для нагрева азота с целью введения в сливной резервуар в процессе второй стадии очистки используется другой или такой же нагреватель 6. Например, если используется один или более нагревателей линии мгновенного испарения для нагрева первого газа обработки, то для нагрева азота с получением второго газа обработки может быть использован другой нагреватель.

[0025] В вариантах осуществления изобретения первый нагретый газ обработки (например, нагретый углеводородный газ обработки), вводимый в сливной резервуар 12 в процессе первой стадии очистки, и/или второй нагретый газ обработки (например, нагретый азот), вводимый в сливной резервуар 12 в процессе второй стадии очистки, имеет температуру, которая находится в диапазоне от около 85 до около 95, от около 80 до около 90 или от около 90 до около 95% от температуры плавления полиолефиновых хлопьев (например, гомополимера полиэтилена или сополимера полиэтилена, например, сополимера этилена и 1-гексена). В вариантах осуществления изобретения первый нагретый газ обработки (например, нагретый углеводородный газ обработки), вводимый в сливной резервуар 12 в процессе первой стадии очистки, и/или второй нагретый газ обработки (например, нагретый азот), вводимый в сливной резервуар 12 в процессе второй стадии очистки, имеет температуру, которая находится в диапазоне от около температуры окружающей среды до около 200°F (от около температуры окружающей среды до около 93,3°С), от около 68°F до около 200°F (около от 20°С до около 93,3°С), от около 68°F до около 190°F (от около 20°С до около 87,8°С), от около 70-90°F до около 190-200°F (от около 21,1-32,2°С до около 87,8-93,3°С), от около 70-90°F до около 160-180°F (от около 21,1-32,2°С до около 71,1-82,2°С). Для предотвращения конденсации углеводородного газа обработки внутри сливного резервуара 12, в вариантах осуществления изобретения углеводородный газ обработки перед подачей в сливной резервуар 12 может быть перегрет нагревателем 6 до температуры, превышающей его температуру начала конденсации.

[0026] В вариантах осуществления изобретения в процессе первой стадии очистки в сливном резервуаре поддерживается противодавление. Например, в вариантах осуществления изобретения противодавление в сливном резервуаре сохраняется в процессе по меньшей мере этапа первой стадии очистки превышающим или равным около 5, 70, 100 или 130 фунтов/кв.дюйм изб. (0,0345, 0,4826, 0,6895 или 0,8963 МПа) или находится в диапазоне от около 5 до около 130 фунтов/кв.дюйм изб., от около 5 до около 70 фунтов/кв.дюйм изб., от около 5 фунтов/кв.дюйм изб. до около 30 фунтов/кв.дюйм изб. (0,2068 МПа) или от около 70 до около 130 фунтов/кв.дюйм изб. Поддержание противодавления в сливном резервуаре может позволить использование более низкой приведенной скорости нагретого углеводородного газа обработки при использовании более высокого массового расхода нагретого углеводородного газа обработки (например, изобутана).

[0027] Введение газа обработки (например, нагретого углеводородного газа обработки в процессе первой стадии очистки и нагретого азотного газа обработки в процессе второй стадии очистки) может иметь такую скорость, чтобы она была больше или меньше минимальной скорости псевдоожижения для слоя полимера в сливном резервуаре 12. В вариантах осуществления изобретения нагретый углеводородный газ обработки, вводимый в сливной резервуар 12 в процессе первой стадии очистки, и/или нагретый азотный газ обработки, вводимый в сливной резервуар 12 в процессе второй стадии очистки, вводится с приведенной скоростью, которая ниже минимальной скорости псевдоожижения полимерных хлопьев в сливном резервуаре 12. Поддержание приведенной скорости ниже минимальной скорости псевдоожижения может выгодно уменьшить количество захваченных мелких частиц сверху (например, выходящих из сливного резервуара 12 с потоками 20А, 20В или 20С) в процессе первой стадии очистки и/или второй стадии очистки.

[0028] Как будет понятно специалисту в данной области техники и с помощью этого раскрытия, в вариантах осуществления изобретения, в которых скорость ограничена конкретной максимальной скоростью из-за критериев псевдоожижения, может существовать необходимость выбора между противодавлением, сохраняемым в сливном резервуаре 12, результирующей плотностью углеводородного газа обработки (например, изобутана), температурой насыщения/начала конденсации углеводородного газа обработки (например, изобутана), максимальной температурой, которая может быть использована без плавления полимерных хлопьев (например, 190°F) и максимальной скоростью нагрева паром углеводородного газа обработки.

[0029] В вариантах осуществления изобретения поток нагретого газа обработки (например, нагретого углеводородного газа обработки в процессе первой стадии очистки и нагретого азотного газа обработки в процессе второй стадии очистки) увеличивается таким образом, что приведенная скорость превышает или равна минимальной используемой скорости псевдоожижения, и полиолефиновые хлопья псевдоожижаются. В таких вариантах осуществления изобретения могут быть приняты во внимание соответствующие критерии псевдоожижения, например, включение решетчатой пластины, отделение мелких частиц и т.д., что будет понятно специалистам в данной области техники и с помощью этого раскрытия.

[0030] В вариантах осуществления изобретения температура первой стадии очистки, определяемая как внутренняя температура, до которой полимерные хлопья доводятся в процессе первой стадии очистки, находится в диапазоне от около 85 до около 95, от около 80 до около 90 или от около 90 до около 95% температуры плавления полимерных хлопьев. В вариантах осуществления изобретения температурой первой стадии очистки является температура в диапазоне от около 120 до около 190°F (от около 49 до около 87°С), от около 120 до около 130°F (от около 49 до около 54°С), от около 150 до около 190°F (от около 65 до около 87°С), от около 160 до около 190°F (от около 71 до около 87°С), от около 150 до около 180°F (от около 65 до около 82°С), или превышающая или равная около 150, 160, 170, 180 или 190°F (около 65, 71, 76, 82 или 87°С). В вариантах осуществления изобретения первая стадия очистки осуществляется до тех пор, пока значения измерения температуры слоя не будут находиться в пределах 10 или 15°F от температуры на входе, чтобы избежать чрезмерного времени ожидания осуществления последнего нагрева.

[0031] В вариантах осуществления изобретения в процессе первой стадии очистки скорость нагрева на площадь поперечного сечения сливного резервуара 12, превышающая или равная около 5000, 6000 или 7000 БТЕ/час•фут², (15,76, 18,91 или 22,07 кВт/м²) обеспечивается введением первого нагретого газа обработки (например, углеводородного нагретого газа обработки). В вариантах осуществления изобретения способ эксплуатации системы 10 сливного резервуара в соответствии с этим раскрытием дополнительно включает выбор расхода нагретого углеводородного газа обработки, температуры нагретого углеводородного газа обработки, вводимого в сливной резервуар 12 в процессе первой стадии очистки, противодавление в сливном резервуаре 12 в процессе первой стадии очистки или их комбинацию для минимизации времени первой стадии очистки, при этом время первой стадии очистки представляет собой продолжительность первой стадии очистки. В вариантах осуществления изобретения температура первой стадии очистки достигается за время первой стадии очистки, меньшее или равное приблизительно 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 часам или 1 часу. В вариантах осуществления изобретения посредством выбора условий первой стадии очистки, как описано в данном документе, нагрев слоя полимерных хлопьев в сливном резервуаре 12 до температуры первой стадии очистки может быть осуществлен в течение времени первой стадии очистки от около 4 до около 8 часов, от около 12 до около 18 часов или от около 4 до около 20 часов.

[0032] В вариантах осуществления изобретения способ эксплуатации сливного резервуара, включая этап сброса давления и первую и вторую стадии очистки, может быть осуществлен за общее время очистки, меньшее или равное приблизительно 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 часам или 1 часу.

[0033] В вариантах осуществления изобретения время, необходимое для извлечения по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов из полимерных хлопьев (например, посредством извлечения газа мгновенного испарения, первого газа и второго газа из сливного резервуара 12) менее или равно приблизительно 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 или 80% времени, необходимого для извлечения такой же по меньшей мере части непродуктовых компонентов из тех же полимерных хлопьев тем же способом, с той разницей, что используется только нагретый газ обработки, содержащий, главным образом, азот, без первой стадии очистки, при этом первый газ обработки, содержащий, главным образом, один или более углеводородов (например, изобутан), вводится в сливной резервуар 12 (т.е. без первой стадии очистки и подвергаясь только второй стадии очистки азотом).

[0034] В вариантах осуществления изобретения первый нагретый газ обработки (например, нагретый углеводородный газ обработки), вводимый в сливной резервуар 12 в процессе первой стадии очистки, и/или второй нагретый газ обработки (например, нагретый азотный газ обработки), вводимый в сливной резервуар 12 в процессе второй стадии очистки, вводится в нижнюю часть (например, нижние 10, 20, 30, 40% от общей высоты Н_т) сливного резервуара 12, как описано ниже со ссылкой на Фиг. 4, где схематически проиллюстрирован сливной резервуара 12 в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения.

[0035] В вариантах осуществления изобретения нагретый газ обработки (например, нагретый углеводородный газ обработки на первой стадии очистки и/или нагретый азотный газ обработки на второй стадии очистки) вводится в сливной резервуар 12 через газораспределительную систему 7, выполненную с возможностью по существу равномерного распределения нагретого газа обработки по площади поперечного сечения сливного резервуара 12, при этом обеспечивая возможность протекания полимера вниз с последующим введением в него газа обработки. Газораспределительная система 7 может представлять собой или может иметь сходство с газораспределительной системой в продувочной колонне (например, продувочной колонне 42, описанной ниже), или, в альтернативном варианте, она может представлять собой или может иметь сходство с решетчатой пластиной с псевдоожиженным слоем, или она может представлять собой любой подходящий механизм для распределения газа в слое полимера, при этом обеспечивая возможность протекания полимера вниз после очистки/дегазации. В вариантах осуществления изобретения газораспределительная система содержит решетчатую пластину с псевдоожиженным слоем, J-purge™, газораспределитель (например, кольцевой газораспределительный манифольд) или их комбинацию.

[0036] В вариантах осуществления изобретения первый газ, извлекаемый из системы 10 сливного резервуара в процессе первой стадии очистки, извлекается из сливного резервуара 12 по шлемовому трубопроводу (например, первому шлемовому трубопроводу 20А) и направляется на факел после его фильтрации (например, в вентиляционном фильтре 30). В альтернативном варианте, первый газ, извлекаемый из системы 10 сливного резервуара в процессе первой стадии очистки, извлекается из сливного резервуара 12 по шлемовому трубопроводу (например, второму шлемовому трубопроводу 20 В или третьему шлемовому трубопроводу 20С), соединенному по текучей среде с устройством 40 разделения, и один или более компонентов (например, углеводороды, разбавитель, углеводородный газ обработки) могут быть отделены от него перед рециркуляцией (например, рециркуляцией углеводородов и/или разбавителя в реактор 21 полимеризации; рециркуляцией углеводородного газа обработки в систему 10 сливного резервуара и/или рециркуляцией разбавителя в систему 10 сливного резервуара, когда разбавителем является углеводородный газ обработки, например, изобутан) или перед их сжиганием на факеле. В вариантах осуществления изобретения второй газ, извлекаемый из системы 10 сливного резервуара в процессе второй стадии очистки, извлекается из сливного резервуара 12 по шлемовому трубопроводу (например, первому шлемовому трубопроводу 20А) и направляется на факел после его фильтрации (например, в вентиляционном фильтре 30). В альтернативном варианте второй газ, извлекаемый из системы 10 сливного резервуара в процессе второй стадии очистки, извлекается из сливного резервуара 12 по шлемовому трубопроводу, соединенному по текучей среде с устройством 40 разделения (например, по второму шлемовому трубопроводу 20В или третьему шлемовому трубопроводу 20С), и один или более компонентов (например, углеводороды, азот) отделяются от него перед рециркуляцией (например, рециркуляцией углеводородов в реактор 21, рециркуляцией азота в сливной резервуар 12) или перед их сжиганием на факеле. Например, в вариантах осуществления изобретения процесс производства полиолефина включает сепаратор азота 45 (например, установку регенерации изобутана и азота (INRU, isobutane and nitrogen recovery unit), как описано ниже со ссылкой на Фиг. 3, и по меньшей мере часть азота, вводимого в систему 10 сливного резервуара в качестве газа для второй обработки в процессе второй стадии очистки, содержит азот, регенерированный и рециркулируемый из сепаратора 45 азота. В вариантах осуществления изобретения второй газ, содержащий азот и очищенные остаточные углеводороды, вводится по третьему шлемовому трубопроводу 20С в сепаратор 45 азота, а азот в линии 46 азота, отделенный от него в сепараторе 45 азота, возвращается в систему 10 сливного резервуара (например, по линии 15А, соединенной с линией 46 азота) для использования в качестве газа для второй обработки (например, азотного газа обработки) в процессе второй стадии очистки. В таких вариантах осуществления изобретения углеводороды в углеводородном потоке 48В, отделенные от второго газа в сепараторе 45 азота, могут быть впоследствии возвращены в реактор 21 полимеризации сразу после их возвращения в технологический процесс. В таких вариантах осуществления изобретения свежий азот (например, по линии 15А, соединенной с линией 47 свежего азота) может быть использован в качестве второй части второго газа обработки после возвратного азота из сепаратора 45 азота, используемого в качестве первой части второго газа обработки.

[0037] Как будет понятно специалистам в данной области техники и с помощью этого раскрытия, продувка азотом на второй стадии очистки и отвод на факел требует добавления топливного газа (например, добавления топливного газа после извлечения нагретого азотного газа обработки из продувочного резервуара 12), чтобы обеспечить минимальную теплотворную способность для эффективности сгорания, а также образования выбросов NOx. В вариантах осуществления изобретения в соответствии с этим раскрытием, использование первого нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, углеводороды, в процессе первой стадии очистки, а не только продувка азотом для продувки сливного резервуара 12, может снизить количество выбросов NOx, образующихся в процессе продувки сливного резервуара 12. В вариантах осуществления изобретения первый газ и/или второй газ сжигают на факеле, и раскрытый в данном документе способ дает количество выбросов NOx от сжигания, которое меньше или равно количеству выбросов NOx, произведенных тем же способом, с той разницей, что используется только нагретый газ обработки, содержащий, главным образом, азот, без первого газа обработки, содержащего, главным образом, один или более углеводородов (т.е. продувка сливного резервуара с использованием только азота без первой стадии очистки с использованием углеводородов, например, изобутана).

[0038] Как проиллюстрировано на Фиг. 4, в вариантах осуществления изобретения сливной резервуар 12 представляет собой, в целом, цилиндрическую емкость, имеющую секцию 1 крышки, секцию 2 конического днища и прямую секцию 3. Прямая секция 3 резервуара 12 находится над секцией конического днища 2 и может иметь высоту Н₃ в диапазоне от около 8-10 до около 80-100 футов или более (от около 2,4-3,0 до около 24-30 м или более). Прямая секция 3 резервуара 12 может иметь внутренний диаметр D₁ в диапазоне от около 6 до около 25 футов (от около 1,8 до около 7,6 м). В вариантах осуществления изобретения крышка 1 резервуара 12 может иметь высоту H₁, приблизительно в два раза превышающую диаметр D₁. В вариантах осуществления изобретения крышка 1 резервуара 12 является эллипсоидальной, а H₁ составляет около 20, 25, 30, 40 или 50% D₁. Секция 2 конического днища может иметь высоту Н₂ в диапазоне от около 3 до около 35 футов (от около 0,9 до около 10,6 м). В вариантах осуществления изобретения секция 2 конического днища образует угол α, меньший или равный 45, 60 или 70 градусам от горизонтали. Использование такого угла α может минимизировать количество полимерных хлопьев ниже газораспределительной системы 7. Секция 4 может быть расположена под секцией конического днища 2. Секция 4 может иметь вставку для изменения потока газа (например, газа обработки), вводимого в нее, например, не ограничиваясь этим, перекрытие J-purge™ от Jenike and Johanson, вставку Chinese hat или Binsert. Секция 4 может иметь прямые стороны с высотой H₄ в диапазоне от около 2 до около 12 футов (от около 0,6 до около 3,6 м). Секция 4 резервуара 12 может иметь внутренний диаметр D₂ в диапазоне от около 2 до около 12 футов (от около 0,6 до около 3,6 м). Хвостовик 5 может быть расположен под секцией 2 и/или 4 конического днища, если таковая имеется. Хвостовик 5 может быть коническим. В вариантах осуществления изобретения хвостовик 5 может иметь высоту Н₅ в диапазоне от около 1 до около 17 футов (от около 0,3 до около 5,1 м), от около 1 до около 20 футов (от около 0,3 до около 6,0 м) или от около 2 до около 20 футов (от около 0,6 до около 6,0 м). Хвостовик 5 может иметь выходной диаметр D₃ в диапазоне от около 1 до около 5 футов (от около 0,3 до около 1,5 м), от около 1 до около 4 футов (от около 0,3 до около 1,2 м) или от около 1 до около 3 футов (от около 0,3 до около 0,9 м). В вариантах осуществления изобретения хвостовик 5 образует угол α', меньший или равный 45, 60 или 70 градусам от горизонтали. В вариантах осуществления изобретения высота Н₆ равна сумме высоты H₁ крышки 1 и высоты Н₃ прямой секции 3. В вариантах осуществления изобретения общая высота Н_т, равная H₁+Н₂+Н₃+H₄+Н₅, находится в диапазоне от около 10 до около 100 футов или более (от около 3,0 до около 30,4 м или более), от около 30 до около 100 футов (от около 6,0 до около 30,4 м) или от около 20 до около 100 футов (от около 6,0 до около 30,4 м).

[0039] Газораспределительная система 7 может быть по меньшей мере частично расположена внутри секции 2 конического днища, непосредственно над секцией 2 конического днища (например, в 5, 4, 3, 2, 1 или 0,5 фута), непосредственно под секцией конического днища 2 (например, в 5, 4, 3, 2, 1 или 0,5 фута) или в их комбинации. Например, в варианте осуществления изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 4, газораспределительная система 7 находится под конической секцией 2 внутри секции 4. В вариантах осуществления изобретения газораспределительная система 7 расположена на нижнем выходе секции 2 конического днища. В вариантах осуществления изобретения газораспределительная система 7 содержит распределитель, расположенный в нижней части (например, в нижних 10, 15, 20, 30 или 40% от общей высоты Н_т) сливного резервуара 12.

[0040] В вариантах осуществления изобретения сливной резервуар 12 не содержит соприкасающейся с ним паровой рубашки для подвода тепла к резервуару 12. Например, сливной резервуар 12 не содержит паровой рубашки, обычно применяемой в секции 2 конического днища.

[0041] В вариантах осуществления изобретения первый нагретый газ обработки (например, нагретый углеводородный газ обработки) вводят в сливной резервуар 12 с расходом в диапазоне от около 2500 фунтов/ч (1134 кг/ч) до около 20000 фунтов/ч (9072 кг/ч), от около 2000 фунтов/ч (907 кг/ч) до около 20000 фунтов/ч или от около 1000 фунтов/ч (454 кг/ч) до около 20000 фунтов/ч. В некоторых таких вариантах осуществления изобретения первый нагретый газ обработки содержит топливный газ. В вариантах осуществления изобретения первый нагретый газ обработки (например, нагретый углеводородный газ обработки) вводят в сливной резервуар 12 с расходом в диапазоне от около 20000 до около 200000 фунтов/ч (90718 кг/ч), от около 10000 фунтов/ч (4536 кг/ч) до около 200000 фунтов/ч или от около 20000 до около 150000 фунтов/ч (68039 кг/ч). В некоторых таких вариантах осуществления изобретения первый нагретый газ обработки содержит изобутан. В вариантах осуществления изобретения первый нагретый газ обработки (например, нагретый углеводородный газ обработки) распределяется через газораспределительную систему 7 со скоростью (обозначенной как V1) в диапазоне от около 2 до около 30 футов/мин (от около 0,01 до около 0,15 м/с), и приведенной скоростью в пределах прямого участка 3 (обозначенной как V2) в диапазоне от около 1 до около 6 футов/мин (от около 0,005 до около 0,03 м/с). В вариантах осуществления изобретения второй нагретый газ обработки (например, нагретый азотный газ обработки) вводят в сливной резервуар 12 с расходом в диапазоне от около 2000 фунтов/ч (907,2 кг/ч) до около 20000 фунтов/ч (9071,9 кг/ч), от около 5000 фунтов/ч (2268,0 кг/ч) до около 10000 фунтов/ч (4536,0 кг/ч) или от около 2000 до около 10000 фунтов/ч. В вариантах осуществления изобретения второй нагретый газ обработки (например, азотный газ обработки) распределяется через газораспределитель 7 со скоростью (обозначенной как V1) в диапазоне от около 2 до около 30 футов/мин (от около 0,01 до около 0,15 м/с), и приведенной скоростью внутри прямой секции 3 (обозначенной как V2) в диапазоне от около 1 до около 6 футов/мин (от около 0,005 до около 0,03 м/с).

[0042] С целью упрощения последующего описания, система полимеризации, для которой может быть использована система 10 сливного резервуара в соответствии с этим раскрытием, а также способ эксплуатации системы 10 сливного резервуара теперь будут описаны со ссылкой на Фиг. 2, где схематически проиллюстрирована система I полимеризации, в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения, и Фиг. 3, где схематически проиллюстрирована интегрированная система II полимеризации, содержащая систему 10 сливного резервуара, в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения. Система полимеризации может содержать один или более реакторов 20 полимеризации, например, жидкофазные или газофазные реакторы. Система полимеризации также может содержать комбинацию жидкофазных и газофазных реакторов. Если система полимеризации содержит несколько реакторов полимеризации, то реакторы полимеризации могут быть расположены последовательно, параллельно или в любой другой подходящей комбинации или конфигурации. В реакторах полимеризации один или более олефиновых мономеров полимеризуются с образованием продукта, содержащего частицы полимера, как правило, называемые в данном документе полимерными хлопьями. Полимерные хлопья могут обладать одним или более интересующими физическими, реологическими и/или механическими свойствами расплава, например, плотностью, индексом расплава (MI), скоростью течения расплава (MFR), содержанием сополимера или сомономера, модулем упругости и кристалличностью. Условия реакции, например, температура, давление, расход, механическое перемешивание, отбор продукта, концентрации компонентов, скорость производства полимера и так далее могут быть выбраны, как известно специалистам в данной области техники, и с помощью этого раскрытия для достижения желаемых свойств полимерных хлопьев. В дополнение к одному или более олефиновым мономерам в реактор 21 полимеризации, как правило, добавляют катализатор, который облегчает полимеризацию мономера. Катализатор может представлять собой частицу, суспендированную в текучей среде внутри реактора 21 полимеризации. Как правило, может быть использован катализатор Филлипса, катализаторы Циглера, катализаторы Циглера-Натта, металлоцены и другие хорошо известные полиолефиновые катализаторы, а также сокатализаторы. Примером такого катализатора является катализатор на основе оксида хрома, содержащий шестивалентный хром на носителе из диоксида кремния. Могут быть использованы не содержащий олефинов разбавитель или минеральное масло, например, при приготовлении и/или доставке катализатора в реактор 21 полимеризации. Кроме того, разбавитель может подаваться в реактор полимеризации 21, как правило, в жидкофазный реактор. Разбавитель может представлять собой инертный углеводород, который является жидким в условиях реакции, например, без ограничения, изобутан, пропан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексан, циклогексан, циклопентан, метилциклопентан, этилциклогексан и аналогичные разбавители. Назначение разбавителя, в целом, заключается в том, чтобы суспендировать частицы катализатора и полимер в реакторе 21 полимеризации, например, с образованием суспензии. В некоторых процессах полимеризации может не использоваться отдельный разбавитель, например, в случае производства выбранного полипропилена, где сам пропиленовый мономер может действовать как разбавитель. Как было отмечено выше, первый газ обработки (например, нагретый углеводородный газ обработки), используемый в процессе очистки сливного резервуара, может содержать разбавитель (например, изобутан, изопентан).

[0043] В реакторе 21 полимеризации полимеризационной системы может присутствовать приводное устройство. Например, внутри жидкофазного реактора, например, петлевого суспензионного реактора, рабочее колесо может создавать зону турбулентного перемешивания в текучей среде. Рабочее колесо может приводиться в движение двигателем для продвижения текучей среды, а также любого катализатора, полиолефиновых хлопьев или других твердых частиц, взвешенных в текучей среде, по замкнутому контуру реактора. Аналогично, внутри газофазного реактора, например, реактора с псевдоожиженным слоем или реактора с поршневым потоком, могут быть использованы одна или более лопастей или мешалок для перемешивания твердых частиц внутри реактора.

[0044] Как было рассмотрено выше, система I полимеризации или интегрированная система II полимеризации может содержать один или более реакторов 20 полимеризации, которые, в свою очередь, могут быть одного или разных типов. Кроме того, в системах с несколькими реакторами, реакторы могут быть расположены последовательно или параллельно. Независимо от типа реактора, получают твердый продукт из полнолефиновых частиц, в целом, называемый в данном документе «полимерными хлопьями». В вариантах осуществления изобретения реактор 21 полимеризации включает реактор, внутри которого происходит полимеризация в жидкой фазе. Примеры таких жидкофазных реакторов включают автоклавы, реакторы затопленного типа с кипящей жидкостью, петлевые суспензионные реакторы и так далее. В вариантах осуществления изобретения реактор 21 полимеризации включает петлевой суспензионный реактор. В вариантах осуществления изобретения твердый продуктовый полиолефин включает полиэтилен (и его сополимеры). Следует понимать, что представленные методы аналогичным образом применимы к другим типам жидкофазных реакторов и способам полимеризации.

[0045] Суспензионный петлевой реактор, в целом, состоит из сегментов трубы, соединенных плавными изгибами или коленами. В вариантах осуществления изобретения реактор 21 полимеризации может быть использован для проведения полимеризации полиэтилена в условиях суспензии, при которых нерастворимые частицы полиолефина, например, полиэтилена или полипропилена, образуются в текучей среде и находятся во взвешенном состоянии в виде суспензии до тех пор, пока не будут извлечены. Приводное устройство, например, насос, обеспечивает циркуляцию жидкой суспензии в реакторе. Примером насоса является встроенный осевой насос с рабочим колесом насоса, расположенным внутри реактора для создания зоны турбулентного перемешивания в текучей среде. Рабочее колесо может также способствовать продвижению текучей среды по замкнутому контуру реактора с достаточной скоростью, чтобы удерживать твердые частицы, например, катализатор или полученный полиолефин, во взвешенном состоянии в текучей среде. Рабочее колесо может быть приведено в движение двигателем или другим тяговым усилием. В одном варианте осуществления изобретения реактор 21 полимеризации представляет собой петлевой суспензионный реактор, который соединен с системой 10 сливного резервуара (например, линия 26 выходного потока реактора соединена с линией 11 подачи сливного резервуара), таким образом, система 10 сливного резервуара принимает суспендированное содержимое (например, запас) петлевого суспензионного реактора при необходимости его сброса.

[0046] Жидкая среда внутри реактора 21 полимеризации может включать олефиновые мономеры и сомономеры, разбавитель, со катализаторы (например, триэтилбор, метилалюмоксан, алкилы, например, триэтилалюминий и т.д.), агенты регулирования молекулярной массы (например, водород) и любые другие желаемые сореагенты или добавки. Такие олефиновые мономеры и сомономеры, как правило, представляют собой 1-олефины, имеющие до 10 атомов углерода на молекулу и, как правило, не имеющие разветвлений вблизи двойной связи, а не в 4-положении. Примеры мономеров и сомономеров включают этилен, пропилен, бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен и 1-децен. Опять же, типичные разбавители представляют собой углеводороды, которые являются инертными и жидкими в условиях реакции и включают, например, изобутан, пропан, н-бутан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексан, циклогексан, циклопентан, метилциклопентан, этилциклогексан и аналогичные углеводороды. Эти компоненты добавляются во внутреннюю часть реактора полимеризации через впускные отверстия или по трубопроводам в определенных местах, например, проиллюстрированных на линии 25 подачи в реактор полимеризации.

[0047] Аналогичным образом, катализатор, например, из катализаторов, рассмотренных ранее, может быть добавлен в реактор 21 полимеризации по трубопроводу в подходящем месте, в котором может содержаться носитель-разбавитель. Пример катализатора для полимеризации мономера этилена и присутствующих сомономеров включает оксид хрома, содержащий шестивалентный хром (или Cr⁺²) на носителе из диоксида кремния. Следует пояснить, что в некоторых вариантах осуществления изобретения хром в исходном материале катализатора поступает на полиолефиновую установку в виде Cr⁺³. Этот катализатор может быть подвергнут процессу активации монооксидом углерода (СО), что приведет к изменению валентности активированного катализатора на Cr⁺⁶. Впоследствии в процессе полимеризации в реакторе валентность Cr⁺⁶ в активированном катализаторе изменяется на Cr⁺² из-за присутствия мономера (например, этилена) в полимеризационном содержимом в реакторе 21 полимеризации. Преимущественно, центры Cr⁺² в катализаторе активны для полимеризации. Однако следует подчеркнуть, как было рассмотрено ранее, что могут быть использованы различные каталитические системы, отличные от систем хрома.

[0048] В общем, добавляемые компоненты в реакторе 21 полимеризации, как правило, включают текучую среду внутри реактора 21, внутри которой катализатор представляет собой взвешенную частицу. Условия реакции, например, температура, давление и концентрации реагентов, регулируются для обеспечения желаемых свойств и скорости производства полиолефина в реакторе 21 полимеризации, чтобы контролировать стабильность реактора 21 полимеризации и аналогичные параметры. Температура, как правило, поддерживается ниже того уровня, при котором полимерный продукт переходит в раствор. Из-за экзотермической природы реакции полимеризации охлаждающий флюид может циркулировать через рубашки вокруг участков реактора 21 полимеризации для удаления избыточного тепла, таким образом, поддерживая температуру в пределах желаемого диапазона, как правило, от 150°F до 250°F (от 65°С до 121°С). Аналогичным образом, давление может быть отрегулировано в пределах желаемого диапазона давления, как правило, от 100 до 800 фунтов/кв.дюйм (от 0,6895 до 5,5158 МПа), при этом типичный диапазон составляет 450-700 фунтов/кв.дюйм (3,1026-4,8263 МПа).

[0049] При протекании реакции полимеризации в реакторе 21 полимеризации, мономер (например, этилен) и сомономеры (например, 1-гексен) полимеризуются с образованием полиолефиновых (например, полиэтиленовых) полимеров, которые по существу нерастворимы в текучей среде при температуре реакции, таким образом, образуя суспензию твердых частиц в среде. Эти твердые частицы полиолефина могут быть извлечены из реактора 21 полимеризации через отстойник или другие средства, например, без ограничения, непрерывный отвод. При последующей переработке, как описано ниже, полиолефин, выгружаемый из реактора 21 полимеризации, может быть извлечен из суспензии и очищен.

[0050] Отходящий поток реактора полимеризации, извлекаемый из реактора 21 полимеризации по линии 26 отходящего потока реактора полимеризации в полимеризационной системе, может содержать полимерные хлопья (например, твердый полиолефин), а также неполимерные компоненты (например, жидкие и газообразные непродуктовые компоненты), например, разбавитель, непрореагировавший мономер и/или сомономер, и остаточный катализатор. В конструкции реактора 21 полимеризации в некоторых вариантах осуществления изобретения выпускное сопло и трубопровод могут быть установлены (например, приварены) в выпускном отверстии или отверстии, вырезанном в стенке реактора, и соединены по текучей среде с линией 26 отходящего потока реактора полимеризации. В процессе работы в оперативном режиме (например, в процессе полимеризации) поток, выходящий из реактора 21 полимеризации по линии 26 отходящего потока реактора полимеризации, впоследствии обрабатывается, например, в системе разделения 40, для отделения большей части нетвердых непродуктовых (например, неполимерных) компонентов 48 (например, разбавителя и непрореагировавшего мономера) от выпуска 43 твердых частиц (например, линия извлечения твердого полимерного продукта 42), содержащего большую часть твердого продуктового полиолефина и незначительное количество нетвердых компонентов. Нетвердые непродуктовые (например, неполимерные) компоненты, выходящие из системы 40 разделения, могут быть переданы по линии 48 к оборудованию 50 рециркуляции, а оборудование 50 рециркуляции может быть использовано для рециркуляции одного или более отделенных нетвердых непродуктовых компонентов (прямо или косвенно через фракционирование и/или дополнительную обработку) в реактор 21 полимеризации по одной или более линиям 55 рециркуляции. Один или более нагревателей 30 линии мгновенного испарения (например, три нагревателя: первый нагреватель 30А линии мгновенного испарения, второй нагреватель 30В линии мгновенного испарения и третий нагреватель 30С линии мгновенного испарения, показанные в иллюстративных вариантах осуществления изобретения на Фиг. 2 и 3) могут быть использованы для нагрева отходящего потока 26 реактора полимеризации до введения в устройство 40 разделения. В вариантах осуществления изобретения может быть использовано около 5, 10, 15, 20, 25, 30 или более, от 1 до 30, от 5 до 30 или от 10 до 30 нагревателей линии мгновенного испарения или секций нагревателей линии мгновенного испарения. Хотя любое подходящее устройство и способы, известные в данной области техники, могут быть использованы для отделения непродуктовых компонентов от твердого полиолефина в процессе нормальной работы (например, в процессе полимеризации), конкретные устройства и способы, которые могут быть использованы в вариантах осуществления этого изобретения, будут описаны ниже со ссылкой на Фиг. 3, где схематически проиллюстрирована интегрированная система II полимеризации, в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения.

[0051] В процессе нормальной работы (например, в процессе стационарной полимеризации, а не при выгрузке реактора полимеризации) после прохождения через один или более встроенных нагревателей 30 мгновенного испарения (трех нагревателей, 30А, 30В и 30С, показанных в вариантах осуществления изобретения по Фиг. 2 и 3) линия 26 отходящего потока реактора 21 полимеризации может быть введена в камеру 32 мгновенного испарения устройства 40 разделения. Встроенный(е) нагреватель(и) мгновенного испарения 30А/30В/30С может(гут) окружать трубопровод, в котором используется пар или паровой конденсат, например, в качестве теплоносителя для обеспечения непрямого нагрева отходящего потока реактора полимеризации, в линии 26 отходящего потока реактора полимеризации. Таким образом, отходящий поток реактора полимеризации в линии 26 отходящего потока реактора полимеризации нагревается перед его введением в камеру 32 мгновенного испарения. Кроме того, перед поступлением отходящего потока реактора полимеризации в камеру 32 мгновенного испарения, вода или другие каталитические яды могут быть введены в отходящий поток реактора полимеризации для дезактивации какого-либо остаточного катализатора в нем. Поскольку эти инжектированные компоненты являются каталитическими ядами по определению, их, как правило, полностью удаляют или по меньшей мере в значительной степени удаляют из любого регенерированного материала (например, мономера или разбавителя), возвращаемого в реактор 21 полимеризации. Камера 32 мгновенного испарения выполнена с возможностью отделения газа мгновенного испарения верхнего погона, содержащего большую часть нетвердых компонентов отходящего потока реактора полимеризации, от выпуска 41 твердых частиц, содержащих большую часть твердого полиолефина и незначительное количество нетвердых компонентов. В камере 32 мгновенного испарения большая часть нетвердых компонентов отходящего потока реактора полимеризации отводится сверху в виде пара в газе мгновенного испарения 33. При производстве полиэтилена этот пар, как правило, является, главным образом, разбавителем, например, изобутан или другие ранее упомянутые разбавители. Этот пар может также содержать непрореагировавший мономер (например, этилен) и другие легкие компоненты, а также непрореагировавший сомономер (например, 35 1-гексен, бутен, 1-пентен, 1-октен и 1-децен) и другие тяжелые компоненты (например, гексан и олигомеры). В целом, легкие компоненты могут быть определены как те легкие компоненты, которые имеют более низкие температуры кипения, чем используемый разбавитель. И наоборот, тяжелые компоненты могут быть определены как те тяжелые компоненты, которые имеют более высокие температуры кипения, чем разбавитель. Типичный приблизительный состав газа 33 мгновенного испарения состоит из 94% мас. изобутана, 5% мас. этилена и 1% мас. других компонентов. Уровень или объем полимерных хлопьев может поддерживаться в камере 32 мгновенного испарения для обеспечения дополнительного времени пребывания полимерных хлопьев в камере 32 с целью облегчения разделения жидкости и пара, захваченных пористыми хлопьевидными частицами.

[0052] Газ 33 мгновенного испарения может быть обработан в оборудовании 34 для извлечения твердых частиц, например, без ограничения, в циклонах, мешочных фильтрах и т.д., где захваченные твердые частицы полимерных хлопьев (например, как правило, мелкие частицы или мелкозернистые частицы) извлекаются и возвращаются в камеру 32 мгновенного испарения или в оборудование ниже по потоку, например, в продувочную колонну 42, рассмотренную ниже. Газ 33 мгновенного испарения может также проходить, например, через слой деоксигенации. Кроме того, газ 33 мгновенного испарения может быть передан по линии 35 и охлажден или конденсирован в теплообменнике 38 (например, кожухотрубной конструкции). Охлажденный или конденсированный газ мгновенного испарения может быть передан по линии 48А в оборудование 50 рециркуляции и далее возвращен в реактор 21 полимеризации по линии 55 рециркуляции (например, через систему подачи или систему фракционирования, связанную с ней).

[0053] В вариантах осуществления изобретения твердые вещества (например, твердый полиолефин) в камере 32 мгновенного испарения извлекаются вместе с незначительным количеством увлеченного разбавителя (и мономера) и отправляются в продувочную колонну 42 через выпуск 41 твердых частиц. Специалистам в данной области техники будет понятно, что канал выпуска 41 твердых частиц может включать клапанные конфигурации, которые позволяют полимеру течь вниз по каналу, снижая при этом возможность протекания пара между продувочной колонной 42 и камерой 32 мгновенного испарения. Например, один или более поворотных или циклических клапанов могут быть расположены на выпускном трубопроводе 41 твердых частиц. Кроме того, на трубопроводе также могут быть расположены одна или более относительно небольших камер для хлопьев (притока). В вариантах осуществления изобретения хлопьевидные твердые частицы из камеры 32 мгновенного испарения выгружаются в камеру мгновенного испарения более низкого давления, и извлекаемый из нее газ мгновенного испарения более низкого давления сжимается для рециркуляции в реактор 21 полимеризации.

[0054] В вариантах осуществления изобретения выпуск 41 твердых частиц (полиолефиновых хлопьев), который выходит из камеры 32 мгновенного испарения, вводится в продувочную колонну 42. Продувочная колонна 42 выполнена с возможностью подвергания выпуска твердых частиц продувке азотом, с получением, таким образом, очищенных полимерных хлопьев и потока отработанного продувочного газа, содержащего азот и по меньшей мере часть незначительного количества нетвердых компонентов, перенесенных вместе с ним в продувочную колонну (например, разбавителя и/или мономера). Назначение продувочной колонны 42 состоит в том, чтобы удалить остаточные углеводороды из поступающих потоков твердых частиц и получить по существу чистые полимерные хлопья в линии 43 очищенного полимера. Очищенные хлопья могут быть перенесены или перемещены в систему экструзии/выгрузки для преобразования в гранулы, а также для распределения и продажи в качестве гранулированной полиолефиновой смолы потребителю, как известно специалистам в данной области техники.

[0055] В проиллюстрированной в качестве примера системе продувочной колонны твердый полимерный продукт подвергается продувке азотом, при этом азот циркулирует через продувочную колонну 42 для извлечения остаточных углеводородов через поток отработанного продувочного газа, содержащий азот и извлеченные остаточные углеводороды, удаляемые по выпускной линии 44.

[0056] Поток отработанного продувочного газа в выпускной линии 44 может быть направлен через сепаратор азота 45, выполненный с возможностью отделения потока азота (извлекаемого из него по выпускной линии 46 для потока азота) от потока отработанного продувочного газа и, таким образом, получения потока углеводородов, содержащего по меньшей мере часть незначительного количества нетвердых компонентов (извлекаемых из него по выпускной линии 48В углеводородного потока). Выпускная линия 48В потока углеводородов может быть соединена по текучей среде с линией 55 рециркуляции через оборудование 50 рециркуляции. Сепаратор азота 45 может быть любым сепаратором азота, известным в данной области техники, например, мембранной регенерационной установкой, адсорбционной установкой с переменным давлением, холодильной установкой и так далее, для извлечения азота через поток 46 азота и для выпуска отделенного потока 48В углеводородов, который может быть возвращен в реактор 21 полимеризации через оборудование 50 рециркуляции. Сепаратор азота 45 может быть известен как установка регенерации изобутана и азота (INRU). Более того, свежий азот 47 может быть добавлен в контур азота (например, добавлен к потоку 46 азота) с учетом потерь азота в системе продувочной колонны 42. Как описано в данном документе, в процессе выгрузки реактора полимеризации, в вариантах осуществления изобретения по меньшей мере часть потока 46 азота, производимого сепаратором 45 азота (отдельно или в комбинации со свежим азотом из потока 42), может быть введена в систему 10 сливного резервуара (например, по линии 15А) в качестве второго нагретого газа обработки (например, нагретого азотного газа обработки) в процессе второй стадии очистки.

[0057] Специалистам в данной области техники будет понятно, что при извлечении разбавителя/мономера в системе 40 разделения могут быть использованы различные конфигурации. Например, выпуск 41 твердых частиц из камеры 32 мгновенного испарения может быть направлен в другой реактор (например, газофазный реактор) вместо продувочной колонны 42 или в камеру мгновенного испарения низкого давления (например, вторую камеру мгновенного испарения низкого давления), расположенную между камерой 32 мгновенного испарения и продувочной колонной 42). При выгрузке в другой реактор, каталитический яд может не быть введен выше по потоку в отходящий поток реактора полимеризации, и, таким образом, остаточные активные катализаторы сохраняются для дальнейшей полимеризации. В другой конфигурации продувочная колонна 42 может быть исключена из системы 40 разделения и объединена с расположенным ниже по потоку питающим резервуаром экструдера.

[0058] В соответствии с этим раскрытием, система 10 сливного резервуара соединена по текучей среде с реактором 21 полимеризации, таким образом, запас реактора 21 полимеризации может быть перенесен в систему 10 сливного резервуара в процессе выгрузки реактора полимеризации. В вариантах осуществления изобретения одна или более специальных линий 27 сброса реактора полимеризации соединены с линией подачи 11 сливного резервуара и используются для передачи запаса реактора полимеризации в систему 10 сливного резервуара. В альтернативном варианте, линия 26 отходящего потока реактора полимеризации соединена с линией подачи 11 сливного резервуара и используется для ввода запаса реактора полимеризации в систему 10 сливного резервуара в процессе выгрузки реактора. Например, как было отмечено выше, линия подачи 11 сливного резервуара системы 10 сливного резервуара, проиллюстрированная на Фиг. 1, может быть соединена по текучей среде с реактором 21 по Фиг. 2 через одну или более специальных линий 27 сброса реактора и/или через линию 26 отходящего потока реактора. В вариантах осуществления изобретения линия 11 подачи сливного резервуара системы 10 сливного резервуара соединена по текучей среде с линией 26 отходящего потока реактора после по меньшей мере одного из одного или более нагревателей линии мгновенного испарения, например, вдоль первой секции 31А после первого нагревателя 30А линии мгновенного испарения, вдоль второй секции 31В после второго нагревателя 30В линии мгновенного испарения и/или вдоль третьей секции 31С после третьего нагревателя 30С линии мгновенного испарения, и содержимое реактора 21 полимеризации вводится (например, сбрасывается) в систему 10 сливного резервуара по линии 11 (например, как обозначено линией 14 отведения в варианте осуществления изобретения по Фиг. 3).

[0059] В вариантах осуществления изобретения в процессе выгрузки реактора полимеризации флюид (например, разбавитель, например, изобутан) может циркулировать через реактор 21 полимеризации, через нагреватель(и) 30А/30В/30С линии мгновенного испарения и устройство 40 разделения и возвращаться через оборудование 50 рециркуляции и линию 55 рециркуляции в реактор 21 полимеризации. В альтернативных вариантах осуществления изобретения в процессе выгрузки реактора полимеризации флюид (например, разбавитель, например, изобутан) может циркулировать через устройство 40 разделения, оборудование 50 рециркуляции и линию 55 рециркуляции, а также через байпасную линию 55' (например, циркуляция через реактор 21 полимеризации отсутствует). В некоторых таких вариантах осуществления изобретения запас реактора полимеризации передается в систему 10 сливного резервуара по специальной(ым) линии(ям) 27 подачи сливного резервуара, соединенной(ым) с линией 11 подачи сливного резервуара, и циркуляция флюида, указанная выше, не изменяется. Однако в других таких вариантах осуществления изобретения система 10 сливного резервуара соединена по текучей среде с линией 26 отходящего потока реактора полимеризации после по меньшей мере одного из одного или более нагревателей линии мгновенного испарения, посредством чего по меньшей мере часть флюида, циркулирующего из реактора 21 полимеризации через устройство 40 разделения и возвращающегося в реактор 21 полимеризации через оборудование 50 рециркуляции и линию 55 рециркуляции в процессе выгрузки реактора полимеризации, может быть отведена в систему 10 сливного резервуара в качестве первого нагретого газа обработки (например, нагретого углеводородного газа обработки). Например, в варианте осуществления изобретения по Фиг. 3 отводная линия 14 соединяет по текучей среде систему 10 сливного резервуара со второй секцией 31В линии 26 отходящего потока реактора полимеризации после второго нагревателя 30В линии мгновенного испарения. Отводная линия 14 может соединять по текучей среде линию 26 отходящего потока реактора полимеризации с системой 10 сливного резервуара в любом месте внутри нагревателей линии мгновенного испарения, например, приблизительно на 2/3 или длины нагревателей линии мгновенного испарения. Например, если имеется 20 нагревателей на линии мгновенного испарения, то отводная линия 14 может соединять линию 26 отходящего потока реактора с системой 10 сливного резервуара после 13-го-15-го нагревателя линии мгновенного испарения. Например, в альтернативных вариантах осуществления изобретения отводная линия 14 соединяет по текучей среде систему 10 сливного резервуара с третьей секцией 31С линии 26 отходящего потока реактора полимеризации после третьего нагревателя 30С линии мгновенного испарения. В альтернативных вариантах осуществления изобретения отводная линия 14 соединяет по текучей среде систему 10 сливного резервуара с первой секцией 31А линии 26 отходящего потока реактора полимеризации после первого нагревателя 30А линии мгновенного испарения. Таким образом, часть циркулирующего флюида, нагретого в одном или более из одного или более нагревателей 30 линии мгновенного испарения, может быть введена в систему 10 сливного резервуара в качестве углеводородного газа обработки (например, по линии 15' нагретого газа обработки). Таким образом, нагреватель(и) линии мгновенного испарения может(гут) быть использован(ы) в качестве нагревателя 6 (например, в варианте осуществления изобретения по Фиг. 1) для нагрева флюида и получения первого нагретого газа обработки (например, нагретого углеводородного газа обработки) для ввода в систему 10 сливного резервуара.

[0060] Посредством использования отведенной части циркулирующего флюида в качестве нагретого углеводородного флюида для увеличения скорости поступления тепла в систему 10 сливного резервуара, как описано в данном документе, можно воспользоваться преимуществом большой пропускной способности и нагревающей способности существующих нагревателей линии мгновенного испарения. Принято считать, что реактор 21 полимеризации часто используется для непрерывной циркуляции флюида (например, изобутана) через нагреватели линии мгновенного испарения в систему 40 разделения и оборудование 50 рециркуляции, при этом на установке пытаются очистить систему 10 сливного резервуара (другими словами, инертный разбавитель, например, изобутан, циркулирует через систему II полимеризации в течение времени между выгрузкой содержимого реактора 21 в систему 10 сливного резервуара и завершением очистки системы 10 сливного резервуара, таким образом, чтобы реактор 21 полимеризации мог быть перезапущен). В соответствии с вариантами осуществления этого изобретения, часть или весь этот нагретый флюид (например, газ изобутан), выходящий из нагревателей линии мгновенного испарения, может быть отведен по линиям 14 и 15' в газораспределительную систему 7, расположенную в нижней части (например, ниже 10, 15, 20, 30, 40% от общей высоты Н_т) сливного резервуара 12 для осуществления первой очистки. В таких вариантах осуществления изобретения может быть использован дополнительный нагреватель 6 для нагрева азота с целью введения в сливной резервуар 12 в качестве второго нагретого газа обработки (например, по линии 15' нагретого газа обработки) в процессе второй стадии очистки, следующей за первой стадией очистки.

[0061] В вариантах осуществления изобретения по меньшей мере часть циркулирующего флюида (например, возвратного изобутана) отводится из линии 55 рециркуляции в линию 26 отходящего потока реактора полимеризации перед по меньшей мере одним из одного или более нагревателей 30 линии мгновенного испарения без прохождения через реактор 21 полимеризации. Например, как проиллюстрировано на Фиг. 3, байпасная линия 55', соединяющая по текучей среде линию 55 рециркуляции с линией 26 отходящего потока реактора полимеризации, может быть использована для отвода по меньшей мере части флюида (например, изобутана), циркулирующего из оборудования 50 рециркуляции в реактор 21 полимеризации в процессе выгрузки реактора полимеризации для ввода по меньшей мере в один из одного или более нагревателей линии мгновенного испарения, минуя реактор 21 полимеризации. Например, в варианте осуществления изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 3, байпасная линия 55' соединяет по текучей среде линию 55 рециркуляции непосредственно с линией 26 отходящего потока реактора полимеризации перед первым нагревателем 30А линии мгновенного испарения. В альтернативных вариантах осуществления изобретения байпасная линия 55' может соединять по текучей среде линию 55 рециркуляции непосредственно с первой секцией 31А линии 26 отходящего потока реактора полимеризации после первого нагревателя 30А линии мгновенного испарения и перед вторым нагревателем 30В линии мгновенного испарения. В альтернативных вариантах осуществления изобретения байпасная линия 55' может соединять по текучей среде линию 55 рециркуляции непосредственно со второй секцией 31В линии 26 отходящего потока реактора полимеризации после второго нагревателя 30В линии мгновенного испарения и перед третьим нагревателем 30С линии мгновенного испарения. В случае отказа циркуляционного насоса (например, в суспензионном петлевом реакторе 21) и выгрузки содержимого/запаса реактора 21 полимеризации в систему 10 сливного резервуара, по байпасной линии 55' может перекачиваться флюид (например, изобутан) из оборудования 50 рециркуляции (например, из насоса рециркуляции изобутана) для непосредственной подачи изобутана в один или более из одного или более нагревателей 30А/30В/30С линии мгновенного испарения с целью получения первого нагретого газа обработки (например, газообразного изобутана) для процесса нагрева сливного резервуара на первой стадии очистки.

[0062] Система и способ по этому изобретению могут обеспечить ряд преимуществ по сравнению с обычными системами (например, сливными резервуарами) и способами, используемыми для извлечения непродуктовых компонентов из полимерных хлопьев, перемещаемых в сливной резервуар в процессе выгрузки реактора полимеризации. Без ограничения, ниже в данном документе будет описан ряд потенциальных преимуществ.

[0063] Описанные в данном документе сливной резервуар и способ его эксплуатации обеспечивают повышение скорости нагрева в сливном резервуаре. Другое преимущество состоит в том, что для реализации сливного резервуара в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения может потребоваться очень мало дополнительного основного оборудования, например, из-за использования существующих нагревателей линии мгновенного испарения для получения нагретого углеводородного газа (например, изобутана) обработки, как описано выше. В вариантах осуществления изобретения дополнительное оборудование включает продувочную распределительную систему 7 внутри сливного резервуара 12, а также связанные с ней трубопроводы и клапаны для выполнения соответствующих гидравлических сообщений/соединений, описанных в данном документе.

[0064] Поскольку первый газ обработки (например, углеводородный газ обработки) имеет более высокую теплоемкость, чем азот, и плотность около 75% от плотности азота, объемный поток первого газа обработки меньше, чем поток второго газа обработки, содержащего азот, основываясь на той же энтальпии. Соответственно, в вариантах осуществления изобретения время, необходимое для продувки сливного резервуара после сброса давления (например, время, необходимое для первой стадии очистки и, необязательно, второй стадии очистки), может быть меньше времени, необходимого для достижения такой же теплопередачи между газом обработки, содержащим только азот (т.е. при отсутствии первой стадии очистки, как описано в данном документе). Кроме того, размеры сливного резервуара могут быть более приспосабливаемыми для данного объема хранения полимерных хлопьев, и может быть выбран более широкий диапазон от высоты до диаметра (например, Н_т/D₁) для соответствия требованиям отсутствия псевдоожижения, ограничений по пространству, высотной отметки и/или распределителя потока.

[0065] В вариантах осуществления изобретения уменьшение потока, необходимое для одного и того же базового значения энтальпии, обеспечивает уменьшение размера верхнего фильтра или циклона, используемых для отделения захваченных частиц полимера. В вариантах осуществления изобретения обычная паровая рубашка, используемая для нагрева конуса сливного резервуара, не требуется, что облегчает изготовление емкости 12 системы 10 сливного резервуара и минимизирует риск плавления полимера в процессе продувки сливного резервуара.

[0066] Уменьшение количества газообразного азота, используемого для продувки сливного резервуара раскрытым в данном документе способом, может обеспечить уменьшение количества азота, выпускаемого на факел, и сопутствующее снижение выбросов NOx в процессе очистки/продувки сливного резервуара.

[0067] Как было отмечено выше, во многих случаях флюид (например, изобутан) непрерывно циркулирует через нагреватели линии мгновенного испарения (например, нагреватели линии мгновенного испарения 30А/30В/30С) в систему 40 разделения, оборудование 50 рециркуляции, линию рециркуляции 55 и байпасную линию 55' (например, минуя линию 25 подачи реактора полимеризации), при этом в установке пытаются очистить систему 10 сливного резервуара. Посредством использования отведенной части циркулирующего флюида для получения первого нагретого газа обработки (например, нагретого углеводородного газа) для увеличения скорости поступления тепла в систему 10 сливного резервуара, в соответствии с вариантами осуществления изобретения, описанными в данном документе, можно воспользоваться преимуществом большой пропускной способности и нагревающей способности существующих нагревателей линии мгновенного испарения. В соответствии с вариантами осуществления этого изобретения, часть или весь этот нагретый флюид (например, газ изобутан), выходящий из нагревателей линии мгновенного испарения, может быть отведен в газораспределительную систему 7, расположенную в нижней части (например, ниже 10, 15, 20, 30, 40% от общей высоты Н_т) сливного резервуара 12 в процессе первой стадии очистки, описанной в данном документе.

[0068] В вариантах осуществления изобретения углеводородный газ обработки содержит топливный газ и вводится в систему 10 сливного резервуара в качестве первого газа обработки на первой стадии очистки перед второй стадией очистки, в результате чего уменьшенный общий объем азота используется для продувки слоя полимера в сливном резервуаре. В таких вариантах осуществления изобретения первый газ (например, отработанный газ обработки, содержащий дымовой газ с первой стадии очистки) может быть направлен непосредственно на факел, в вариантах осуществления изобретения. Поскольку топливный газ имеет меньший молекулярный размер, чем непродуктовые углеводороды, присутствующие в перенесенном полимерном запасе, меньшее количество сорбированных топливных газов на полимере и меньшие сорбированные углеводороды могут, таким образом, быстрее диффундировать в процессе второй стадии очистки (например, продувки азотом) системы 10 сливного резервуара, по сравнению с продувкой перенесенного запаса полимера непосредственно/исключительно азотом (то есть по сравнению с продувкой без первой стадии очистки).

[0069] Поскольку первый газ, полученный на первой стадии очистки, может быть направлен в существующее устройство для извлечения углеводородов (например, INRU) системы 40 разделения, в вариантах осуществления изобретения потери углеводородов могут быть снижены по сравнению с продувкой сливного резервуара с использованием только азота в качестве газа обработки/продувочного газа.

[0070] Использование первого газа обработки, как описано в данном документе, например, топливного газа, может снизить риск конденсации продувочного газа в процессе очистки/продувки сливного резервуара по сравнению с использованием более тяжелых углеводородов в качестве продувочного газа.

ПРИМЕРЫ

[0071] После того как изобретение было описано в целом, ниже приведены примеры в качестве конкретных вариантов осуществления изобретения и для демонстрации их практического применения и преимуществ. Понятно, что примеры приведены в качестве иллюстрации и не предназначены для ограничения описания и формулы изобретения каким-либо образом.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 1: Азот в качестве газа обработки

[0072] В качестве примера, введение азота, нагретого до температуры 190°F (87,8°С) при давлении, близком к атмосферному, где плотность азота составляет около 0,08 фунта/фут³ (1,28 кг/м³), в сливной резервуар и предоставление ему возможности охладиться до 90°F (32,2°С), перенося 100°F (37,8°С) тепла и предполагая, что теплоемкость азота составляет около 0,25 БТЕ/фунт°F (1046,7 Дж/кг•°С), и применяя ограничение максимальной скорости 4 фута/мин (0,02 м/с) из-за псевдоожижения, может быть применено следующее количество тепла на единицу площади поперечного сечения сливного резервуара через нагретый азот:

Тепло на единицу площади = (100°F) * (0,25 БТЕ/фунт⋅°F) * (0,08 фунт/фут³) * (4 фута/минуту) * (60 минут/час) = 480 БТЕ/час⋅фут² (1,51 кВт/м²).

[0073] Хотя может быть использовано более высокое давление и более высокие массовые потоки азота, для этого потребуются дополнительные системы для обработки азота для рециркуляции или сжигания на факеле этого высокого расхода азота, каждая из которых несет с собой различные капитальные затраты или экологические недостатки.

ПРИМЕР 1: Изобутан в качестве углеводородного газа обработки

[0074] На Фиг. 5 проиллюстрирован график зависимости максимальной скорости нагрева на единицу площади поперечного сечения от противодавления в сливном резервуаре и приведенной скорости. В этом примере используется углеводородный газ обработки, состоящий из изобутана, имеющий температуру 190°С. Как видно на Фиг. 5, оптимальное давление в сливном резервуаре составляет около 100 фунт/кв. дюйм изб. (0,689 МПа изб.), когда изобутан нагревается до 190°F (87,8°С).

[0075] На Фиг. 6 проиллюстрирован график зависимости расхода изобутана от противодавления в сливном резервуаре и приведенной скорости. Как видно на Фиг. 6, посредством поддержания противодавления в сливном резервуаре, при низком давлении может быть добавлена значительно большая масса изобутана по сравнению с азотом. Кроме того, эта масса изобутана обладает более высокой теплоемкостью, что еще больше увеличивает максимально достижимую скорость нагрева сливного резервуара.

[0076] Описанный в данном документе сливной резервуар и способ нагрева сливного резервуара, таким образом, могут быть использованы для подачи порядка 6000-7000 БТЕ/час•фут² (18,9-22,1 кВт/м²) тепла в сливной резервуар, что почти в 12-15 раз больше, чем обеспечивается с использованием только азота, как описано в сравнительном примере 1 выше. Предполагая, что подача тепла в сливной резервуар является доминирующим ограничением скорости, с которой сливной резервуар может быть продут, очевидное преимущество обеспечивается увеличением скорости нагрева сливного резервуара с использованием первой стадии очистки, как описано в данном документе, что приводит к значительному сокращению времени очистки системы 10 сливного резервуара (и связанной с этим минимизацией простоев дорогостоящей установки полимеризации).

ПРИМЕР 2: Топливный газ в качестве газа углеводородного газа обработки

[0077] В условиях продувки теплоемкость (Cp₁) топливного газа (например, 0,55 БТЕ/фунт•°F (2302,74 Дж/кг•°С)) приблизительно в два раза больше, чем теплоемкость (Ср₂) N₂ (0,25 БТЕ/фунт•°F (1046,7 Дж/кг•°С)). Плотность (ρ₁) топливного газа (например, 0,12 фунта/фут³ (1,92 кг/м³)) составляет 75% плотности (ρ₁) N₂ (0,16 фунта/фут³ (2,56 кг/м³)). Следовательно, объемный расход топливного газа (V₁=(Ср₂*ρ₂)/(Cp₁*ρ₁) составляет только около 66% объемного расхода N₂ (V₂) при том же базовом значении энтальпии. Соответственно, топливный газ может быть использован в качестве углеводородного газа обработки в процессе первой стадии очистки, чтобы аналогичным образом уменьшить время очистки для системы 10 сливного резервуара, в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ

[0078] Конкретные варианты осуществления изобретения, описанные выше, являются только иллюстративными, поскольку данное изобретение может быть модифицировано, и его практическое применение можно осуществить различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалистов в данной области техники, которые могут использовать преимущества идей, приведенных в данном документе. Кроме того, никакие ограничения не предусмотрены для деталей конструкции, приведенных в данном документе, кроме тех, которые описаны в приведенной ниже формуле изобретения. Следовательно, очевидно, что конкретные иллюстративные варианты осуществления изобретения, описанные выше, могут быть изменены или модифицированы, и все такие варианты рассматриваются в пределах объема и сущности данного изобретения. Альтернативные варианты осуществления изобретения, которые являются результатом объединения, интеграции и/или исключения признаков варианта(ов) осуществления изобретения, также находятся в пределах объема изобретения. Хотя составы и способы описаны в более широких терминах «имеющий», «содержащий» или «включающий» различные компоненты или стадии, указанные составы и способы могут также «по существу состоять из» или «состоять из» различных компонентов и стадий. Использование термина «необязательно» по отношению к любому элементу формулы изобретения означает, что указанный элемент необходим или, в альтернативном варианте, указанный элемент не необходим, причем оба альтернативных варианта находятся в пределах объема формулы изобретения.

[0079] Числа и диапазоны, описанные выше, могут изменяться на некоторую величину. В каждом случае, когда раскрывается числовой диапазон с нижним пределом и верхним пределом, конкретно раскрываются любое число и любой включенный диапазон, попадающие в указанный диапазон. В частности, каждый диапазон значений (в форме «от около а до около b» или, что эквивалентно, «от приблизительно а до b», или, что эквивалентно, «от приблизительно а-b»), описанный в данном документе, следует понимать, как описывающий каждое число и диапазон, включенные в более широкий диапазон значений. Также, термины в формуле изобретения имеют свое простое, обычное значение, если иное явно и четко не определено патентообладателем. Кроме того, использование в формуле изобретения определений в единственном числе в данном документе относится к одному или более чем одному определяемому элементу. Если есть какое-либо противоречие в использовании слова или термина в этом описании и одном или большем количестве патентных или других документов, то определения, которые согласуются с этим описанием, должны быть приняты.

[0080] Раскрытые в данном документе варианты осуществления изобретения включают:

[0081] А: Способ эксплуатации сливного резервуара процесса производства полимера, причем указанный способ включает: перемещение всего или части содержимого реактора полимеризации в сливной резервуар, при этом содержимое реактора включает твердый полимер, а также жидкие и газообразные непродуктовые компоненты; и извлечение по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов из сливного резервуара посредством: снижения давления в сливном резервуаре, вследствие чего газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, извлекается из сливного резервуара; подвергания твердого полимера первой стадии очистки, включающей нагрев твердого полимера посредством введения первого нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, один или более углеводородов, в сливной резервуар до тех пор, пока не будет достигнута температура твердого полимера на первой стадии очистки, и извлечения первого газа, содержащего вторую часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе первой стадии очистки; а также подвергания твердого полимера второй стадии очистки, включающей продувку твердого полимера посредством введения в сливной резервуар второго нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, азот, и извлечения второго газа, содержащего третью часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе второй стадии очистки.

[0082] В: Система, содержащая: сливной резервуар, в который может быть перенесено все или часть содержимого реактора полимеризации в ходе выгрузки реактора полимеризации в процессе производства полимера, при этом сливной резервуар содержит: газораспределительную систему, выполненную с возможностью распределения газа обработки, вводимого в нее по впускной линии газа обработки, по существу, равномерно по поперечному сечению сливного резервуара, при этом газораспределительная система расположена в нижней части сливного резервуара; нагреватель, выполненный с возможностью повышения температуры газа обработки до температуры газа обработки; шлемовый трубопровод, соединяющий по текучей среде сливной резервуар с факелом; и вентиляционный фильтр на шлемовом трубопроводе, при этом вентиляционный фильтр выполнен с возможностью улавливания увлеченных полимерных частиц в газе, проходящем через шлемовый трубопровод.

[0083] С: Способ производства полиолефинов, включающий:

(i) в процессе нормальной работы: полимеризацию сырья для полимеризации, содержащего мономер, разбавитель и, необязательно, сомономер, в присутствии катализатора полимеризации с получением выходящего потока полимеризации, содержащего твердый полимер, а также жидкие и газообразные непродуктовые компоненты; пропускание отходящего потока реактора полимеризации через один или более нагревателей линии мгновенного испарения, выполненных с возможностью непрямого нагрева отходящего потока реактора полимеризации; отделение одного или более непродуктовых компонентов от отходящего потока реактора полимеризации с использованием устройства для разделения; и рециркуляцию по меньшей мере одного из одного или более отделенных непродуктовых компонентов в реактор полимеризации по линии рециркуляции, и (ii) в процессе выгрузки реактора полимеризации: перемещение всего или части содержимого реактора полимеризации в сливной резервуар, при этом содержимое реактора включает твердый полимер, а также жидкие и газообразные непродуктовые компоненты; и извлечение по меньшей мере части непродуктовых компонентов из сливного резервуара посредством: снижения давления в сливном резервуаре, вследствие чего газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, извлекается из сливного резервуара; подвергания твердого полимера первой стадии очистки, включающей нагрев твердого полимера посредством введения первого нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, один или более углеводородов, в сливной резервуар до тех пор, пока не будет достигнута температура твердого полимера на первой стадии очистки, и извлечения первого газа, содержащего вторую часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе первой стадии очистки; а также подвергания твердого полимера второй стадии очистки, включающей продувку твердого полимера посредством введения в сливной резервуар второго нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, азот, и извлечения второго газа, содержащего третью часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе второй стадии очистки.

[0084] Каждый из вариантов осуществления изобретения А, В и С может иметь один или более из следующих дополнительных элементов: Элемент 1: в котором первый нагретый газ обработки, вводимый в сливной резервуар в процессе первой стадии очистки, содержит один или более углеводородов, имеющих от одного до пяти атомов углерода (углеводороды С1-С5). Элемент 2: в котором первый нагретый газ обработки, вводимый в сливной резервуар в процессе первой стадии очистки, имеет температуру в диапазоне от около 85 до около 95, от около 80 до около 90 или от около 90 до около 95% температуры плавления твердого полимера. Элемент 3: в котором температура первой стадии очистки находится в диапазоне от около 85 до около 95, от около 80 до около 90 или от около 90 до около 95% от температуры плавления твердого полимера. Элемент 4: в котором первый нагретый газ обработки содержит изобутан, изопентан, топливный газ, пропан, пропилен или их комбинацию. Элемент 5: в котором первый нагретый газ обработки вводится в нижнюю часть сливного резервуара. Элемент 6: в котором первый нагретый газ обработки вводится в сливной резервуар через газораспределительную систему, выполненную с возможностью распределения первого нагретого газа обработки по существу равномерно по площади поперечного сечения сливного резервуара. Элемент 7: в котором газораспределительная система содержит решетчатую пластину с псевдоожиженным слоем, распределитель или их комбинацию. Элемент 8: дополнительно включающий введение первого нагретого газа обработки в сливной резервуар с приведенной скоростью, которая ниже минимальной скорости псевдоожижения твердого полимера в нем. Элемент 9: дополнительно включающий поддержание противодавления в сливном резервуаре в процессе первой стадии очистки. Элемент 10: в котором в процессе первой стадии очистки скорость нагрева на площадь поперечного сечения сливного резервуара превышает или составляет около 5000 БТЕ/час•фут² (15,76 кВт/м²) за счет введения первого нагретого газа обработки. Элемент 11: дополнительно включающий выбор расхода первого нагретого газа обработки, температуры первого нагретого газа обработки, противодавления в сливном резервуаре или их комбинации для минимизации времени первой стадии очистки, при этом время первой стадии очистки представляет собой продолжительность первой стадии очистки. Элемент 12: в котором температура первой стадии очистки достигается за время первой стадии очистки, меньшее или равное приблизительно 10 часам, при этом время первой стадии очистки представляет собой продолжительность первой стадии очистки. Элемент 13: в котором время, необходимое для извлечения по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов из полимерных хлопьев менее или равно приблизительно 80% времени, необходимого для извлечения такой же по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов из того же твердого полимера тем же способом, с той разницей, что используется только стадия очистки с применением нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, азот, а не две стадии очистки, в которых на первой стадии очистки используется первый нагретый газ обработки, содержащий, главным образом, один или более углеводородов. Элемент 14: дополнительно включающий сжигание первого газа на факеле, при этом указанный способ дает количество выбросов NOx от сжигания на факеле, которое меньше или равно количеству выбросов NOx, произведенных тем же способом, с той разницей, что используется одна стадия очистки с использованием нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, азот, а не две стадии очистки, в которых на первой стадии очистки используется первый нагретый газ обработки, содержащий, главным образом, один или более углеводородов. Элемент 15: в котором процесс производства полимера включает установку регенерации азота из изобутана (INRU), и в котором по меньшей мере часть азота, вводимого в сливной резервуар через второй газ обработки, включает азот, извлеченный из INRU. Элемент 16: дополнительно включающий введение второго газа в INRU или другое устройство разделения, выполненное с возможностью отделения азота от второго газа. Элемент 17: в котором сливной резервуар представляет собой цилиндрическую емкость, имеющую секцию конического днища. Элемент 18: в котором газораспределительная система находится по меньшей мере частично внутри секции конического днища, непосредственно над секцией конического днища, непосредственно под секцией конического днища или в их комбинации. Элемент 19: в котором сливной резервуар не содержит паровой рубашки, контактирующей с секцией конического днища. Элемент 20: в котором секция конического днища образует угол в 45, 60 или 70 градусов или менее от горизонтали. Элемент 21: дополнительно содержащий: реактор полимеризации, выполненный с возможностью полимеризации мономера в присутствии катализатора полимеризации с получением выходящего потока полимеризации, содержащего твердый полимер и нетвердые компоненты; линию отходящего потока реактора полимеризации, выполненную с возможностью отведения выходящего потока полимеризации из реактора полимеризации; один или более нагревателей линии мгновенного испарения, расположенных вблизи линии отходящего потока реактора полимеризации и выполненных с возможностью непрямого нагрева отходящего потока реактора полимеризации; устройство разделения, выполненное с возможностью приема нагретого отходящего потока реактора полимеризации, отделения большей части нетвердых компонентов от твердого полимера и обеспечения выпуска твердых частиц, включающего большую часть твердого полимера и незначительное количество нетвердых компонентов; а также оборудование рециркуляции, выполненное с возможностью рециркуляции одного или более отделенных нетвердых компонентов в реактор полимеризации по линии рециркуляции, причем сливной резервуар соединен по текучей среде с реактором полимеризации, таким образом, запас реактора полимеризации может быть перемещен в сливной резервуар в процессе выгрузки реактора полимеризации. Элемент 22: в котором сливной резервуар соединен по текучей среде с линией отходящего потока реактора полимеризации, после по меньшей мере одного из одного или более нагревателей линии мгновенного испарения, посредством чего по меньшей мере часть флюида, циркулирующего из реактора полимеризации через устройство разделения и возвращаемого в реактор полимеризации через оборудование рециркуляции в процессе сброса из реактора полимеризации, может быть отведена в сливной резервуар в качестве газа обработки. Элемент 23: дополнительно содержащий байпасную линию, соединяющую по текучей среде линию рециркуляции с линией отходящего потока реактора полимеризации, посредством чего по меньшей мере часть флюида, возвращаемого из оборудования рециркуляции в реактор полимеризации в процессе выгрузки реактора полимеризации, может быть отведена для введения по меньшей мере в один из одного или более нагревателей линии мгновенного испарения без пропускания через реактор полимеризации, причем отведенная часть может быть введена в сливной резервуар в качестве газа обработки. Элемент 24: в котором устройство разделения включает: камеру мгновенного испарения, выполненную с возможностью приема и разделения нагретого отходящего потока реактора полимеризации на газ мгновенного испарения, содержащий большую часть нетвердых компонентов, и выпуск твердых частиц, содержащий большую часть твердого полиолефина и незначительное количество нетвердых компонентов; продувочную колонну, выполненную с возможностью приема выпуска твердых частиц и подвергания выпуска твердых частиц продувке азотом с получением, таким образом, очищенного твердого полимера и потока отработанного продувочного газа, содержащего азот и по меньшей мере часть незначительного количества нетвердых компонентов; а также сепаратор азота, выполненный с возможностью приема и разделения потока отработанного продувочного газа на поток азота, извлекаемый из него по выпускной линии потока азота, и поток углеводородов, содержащий по меньшей мере часть незначительного количества нетвердых компонентов, извлекаемых из него по выпускной линии потока углеводородов, при этом линия рециркуляции соединена по текучей среде с выпускной линией потока углеводородов. Элемент 25: дополнительно содержащий линию, соединяющую по текучей среде выпускную линию потока азота со сливным резервуаром, посредством чего по меньшей мере часть потока азота может быть введена в сливной резервуар в качестве газа обработки. Элемент 26: дополнительно включающий, в процессе выгрузки реактора полимеризации (ii), циркуляцию флюида из реактора полимеризации через один или более нагревателей линии мгновенного испарения, устройство разделения и линию рециркуляции обратно в реактор полимеризации, а также отведение по меньшей мере части флюида в сливной резервуар в качестве первого нагретого газа обработки. Элемент 27: в котором по меньшей мере часть флюида отводится в сливной резервуар после по меньшей мере одного из одного или более нагревателей линии мгновенного испарения. Элемент 28: в котором по меньшей мере часть флюида отводится из линии рециркуляции в сливной резервуар без прохождения через реактор полимеризации. Элемент 29: в котором отделение одного или более непродуктовых компонентов от отходящего потока реактора полимеризации через устройство разделения дополнительно включает: разделение в камере мгновенного испарения отходящего потока реактора полимеризации на верхний газ мгновенного испарения, содержащий основную часть непродуктовых компонентов для обеспечения выпуска твердых частиц, содержащего большую часть твердого полиолефина и незначительное количество непродуктовых компонентов; подвергание выпуска твердых частиц продувке азотом в продувочной колонне, таким образом, отделяя очищенные полимерные хлопья от отработанного потока продувочного газа, содержащего азот и по меньшей мере часть незначительного количества непродуктовых компонентов; и отделение в сепараторе азота потока азота от отработанного потока продувочного газа с получением потока углеводородов, содержащего по меньшей мере часть незначительного количества нетвердых компонентов, при этом один или более отделенных непродуктовых компонентов, рециркулирующих в реактор полимеризации, содержат по меньшей мере часть углеводородного потока. Элемент 30: в котором по меньшей мере часть азота, вводимого в сливной резервуар в качестве второго нагретого газа обработки в процессе второй стадии очистки в процессе выгрузки (ii) реактора полимеризации, содержит азот, отделенный в сепараторе азота от потока отработанного продувочного газа и/или от другого азотсодержащего потока. Элемент 31: в котором другой азотсодержащий поток содержит второй газ. Элемент 32: в котором сепаратор азота содержит мембранную регенерационную установку, адсорбционную установку с переменным давлением, холодильную установку или их комбинацию. Элемент 33: в котором сепаратор азота содержит установку регенерации изобутана и азота (INRU).

[0085] Хотя были показаны и описаны предпочтительные варианты осуществления данного изобретения, специалист в данной области техники может осуществлять их модификации без отклонения от сущности и идей данного изобретения. Варианты осуществления изобретения, описанные в данном документе, являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения. Возможны многочисленные вариации и модификации изобретения, описанного в данном документе, и они входят в объем данного изобретения.

[0086] Многочисленные другие модификации, эквиваленты и альтернативные варианты станут очевидными для специалистов в данной области техники, как только описанное выше изобретение будет полностью оценено. Предполагается, что приведенная ниже формула изобретения будет интерпретирована для охвата всех таких модификаций, эквивалентов и альтернативных вариантов, где это применимо. Соответственно, объем правовой охраны не ограничен описанием, изложенным выше, а ограничен лишь приведенной ниже формулой изобретения, и этот объем включает в себя все эквиваленты объектов изобретения в пунктах формулы изобретения. Все без исключения пункты формулы изобретения включены в описание в качестве варианта осуществления данного изобретения. Следовательно, формула изобретения представляет собой дополнительное описание и является дополнением к подробному описанию данного изобретения. Раскрытия всех патентов, патентных заявок и публикаций, упомянутых в данном документе, включены в данный документ посредством ссылки.

1. Способ эксплуатации сливного резервуара процесса производства полимеров, включающий:

перемещение всего или части содержимого реактора полимеризации в сливной резервуар, причем содержимое реактора включает твердый полимер, а также жидкие и газообразные непродуктовые компоненты; и

извлечение по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов из сливного резервуара посредством:

снижения давления в сливном резервуаре, вследствие чего газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, извлекается из сливного резервуара;

подвергания твердого полимера первой стадии очистки, включающей нагрев твердого полимера посредством введения первого нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, один или более углеводородов, в сливной резервуар до тех пор, пока не будет достигнута температура твердого полимера на первой стадии очистки, и извлечения первого газа, содержащего вторую часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе первой стадии очистки; а также

подвергания твердого полимера второй стадии очистки, включающей продувку твердого полимера посредством введения в сливной резервуар второго нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, азот, и извлечения второго газа, содержащего третью часть из по меньшей мере части жидких и газообразных непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе второй стадии очистки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый нагретый газ обработки, вводимый в сливной резервуар в процессе первой стадии очистки, содержит один или более углеводородов, имеющих от одного до пяти атомов углерода (углеводороды С1-С5).

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый нагретый газ обработки, вводимый в сливной резервуар в процессе первой стадии очистки, имеет температуру, которая находится в диапазоне от около 85 до около 95% от температуры плавления твердого полимера, причем температура первой стадии очистки находится в диапазоне от около 85 до около 95% от температуры плавления твердого полимера, или то и другое.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый нагретый газ обработки включает изобутан, изопентан, топливный газ, пропан, пропилен или их комбинацию.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый нагретый газ обработки вводят в нижнюю часть сливного резервуара.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что первый нагретый газ обработки вводят в сливной резервуар через газораспределительную систему, выполненную с возможностью распределения первого нагретого газа обработки по существу равномерно по площади поперечного сечения сливного резервуара.

7. Способ по п. 1, дополнительно включающий поддержание противодавления в сливном резервуаре в процессе первой стадии очистки.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе первой стадии очистки скорость нагрева на площадь поперечного сечения сливного резервуара превышает или составляет около 5000 БТЕ/ч⋅фут² (15,76 кВт/м²) за счет введения первого нагретого газа обработки.

9. Система для осуществления способа по любому из предшествующих пунктов, содержащая:

сливной резервуар, в который может быть перенесено все или часть содержимого реактора полимеризации в процессе сброса из реактора полимеризации при производстве полимера, при этом сливной резервуар содержит:

газораспределительную систему, выполненную с возможностью распределения газа обработки, вводимого в нее по впускной линии газа обработки, по существу, равномерно по поперечному сечению сливного резервуара, при этом газораспределительная система расположена в нижней части сливного резервуара;

нагреватель, выполненный с возможностью повышения температуры газа обработки до температуры газа обработки;

шлемовый трубопровод, соединяющий по текучей среде сливной резервуар с факелом; а также

вентиляционный фильтр на шлемовом трубопроводе, при этом вентиляционный фильтр выполнен с возможностью улавливания увлеченных частиц полимера в газе, проходящем по шлемовому трубопроводу.

10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что сливной резервуар представляет собой цилиндрическую емкость, имеющую секцию конического днища.

11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что сливной резервуар не содержит паровой рубашки, контактирующей с секцией конического днища.

12. Система по п. 9, дополнительно содержащая:

реактор полимеризации, выполненный с возможностью полимеризации мономера в присутствии катализатора полимеризации с получением выходящего потока полимеризации, содержащего твердый полимер и нетвердые компоненты;

линию отходящего потока реактора полимеризации, выполненную с возможностью отведения отходящего потока полимеризации из реактора полимеризации;

один или более нагревателей линии мгновенного испарения, выполненных с возможностью непрямого нагрева отходящего потока реактора полимеризации;

устройство разделения, выполненное с возможностью приема нагретого отходящего потока реактора полимеризации, отделения большей части нетвердых компонентов от твердого полимера и обеспечения выпуска твердых частиц, содержащих большую часть твердого полимера и незначительное количество нетвердых компонентов; а также

оборудование для рециркуляции, выполненное с возможностью рециркуляции одного или более отделенных нетвердых компонентов в реактор полимеризации по линии рециркуляции,

при этом сливной резервуар соединен по текучей среде с реактором полимеризации, таким образом, запас реактора полимеризации может быть перенесен в сливной резервуар в процессе выгрузки реактора полимеризации.

13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что сливной резервуар соединен по текучей среде с линией отходящего потока реактора полимеризации, после по меньшей мере одного из одного или более нагревателей линии мгновенного испарения, посредством чего по меньшей мере часть флюида, циркулирующего из реактора полимеризации через устройство разделения и возвращаемого в реактор полимеризации через оборудование для рециркуляции в процессе сброса из реактора полимеризации, может быть отведена в сливной резервуар в качестве газа обработки.

14. Система по п. 12, дополнительно содержащая байпасную линию, соединяющую по текучей среде линию рециркуляции с линией отходящего потока реактора полимеризации, посредством чего по меньшей мере часть флюида, возвращаемого из оборудования рециркуляции в реактор полимеризации в процессе выгрузки реактора полимеризации, может быть отведена для введения по меньшей мере в один из одного или более нагревателей линии мгновенного испарения без пропускания через реактор полимеризации, причем отведенная часть может быть введена в сливной резервуар в качестве газа обработки.

15. Способ производства полиолефинов, включающий:

(i) в процессе нормальной работы:

полимеризацию сырья для полимеризации, содержащего мономер, разбавитель и, необязательно, сомономер, в присутствии катализатора полимеризации с получением выходящего потока полимеризации, содержащего твердый полимер, а также жидкие и газообразные непродуктовые компоненты;

пропускание отходящего потока реактора полимеризации через один или более нагревателей линии мгновенного испарения, выполненных с возможностью непрямого нагрева отходящего потока реактора полимеризации;

отделение одного или более непродуктовых компонентов от отходящего потока реактора полимеризации через устройство для разделения и

рециркуляцию по меньшей мере одного из одного или более отделенных непродуктовых компонентов в реактор полимеризации по линии рециркуляции, а также

(ii) в процессе выгрузки реактора полимеризации:

извлечение по меньшей мере части непродуктовых компонентов из сливного резервуара посредством:

снижения давления в сливном резервуаре, вследствие чего газ мгновенного испарения, содержащий первую часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, извлекается из сливного резервуара;

подвергания твердого полимера первой стадии очистки, включающей нагрев твердого полимера посредством введения первого нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, один или более углеводородов, в сливной резервуар до тех пор, пока не будет достигнута температура твердого полимера на первой стадии очистки, и извлечения первого газа, содержащего вторую часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе первой стадии очистки; а также

подвергания твердого полимера второй стадии очистки, включающей продувку твердого полимера посредством введения в сливной резервуар второго нагретого газа обработки, содержащего, главным образом, азот, и извлечения второго газа, содержащего третью часть из по меньшей мере части непродуктовых компонентов, из сливного резервуара в процессе второй стадии очистки.

16. Способ по п. 15, дополнительно включающий, в процессе выгрузки реактора полимеризации (ii), циркуляцию флюида из реактора полимеризации через один или более нагревателей линии мгновенного испарения, устройство разделения и линию рециркуляции обратно в реактор полимеризации, а также отведение по меньшей мере части флюида в сливной резервуар в качестве первого нагретого газа обработки.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что по меньшей мере часть флюида отводится в сливной резервуар после по меньшей мере одного из одного или более нагревателей линии мгновенного испарения.

18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что по меньшей мере часть флюида отводится из линии рециркуляции в сливной резервуар без прохождения через реактор полимеризации.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к способу получения депрессорной присадки к топливам. Способ получения депрессорной присадки к дизельному топливу и топливу судовому маловязкому включает следующие стадии: проводят экстракцию легкой части из низкомолекулярного полиэтилена производства полиэтилена высокого давления с использованием легкокипящих индивидуальных углеводородов или углеводородных фракций, которые выкипают в интервале температур 25-100°С, с последующей отпаркой экстрагента и смешивают полученный продукт процесса экстракции с гидроочищенным дизельным топливом в соотношении 20:80% мас.

Способ для производства низкомолекулярного полимера a-олефина // 2692810

Изобретение относится к способу для производства низкомолекулярного полимера альфа-олефина, содержащему стадию производства и стадию завершения операции, в котором на стадии завершения операции положение подачи питающей жидкости в дистилляционную колонну изменяется на положение ниже, чем положение подачи питающей жидкости в дистилляционную колонну на стадии производства.

Способ получения гало(хлор-, бром-)бутилкаучуков // 2663891

Изобретение относится к способу производства гало(хлор-,бром-)бутилкаучуков, которые используются в производстве гермослоя бескамерных шин и различных резинотехнических изделий, в том числе для медицины и фармацевтики. Способ получения гало(хлор-,бром-)бутилкаучуков осуществляют сополимеризацией изобутилена с изопреном в среде хлористого метила на катализаторе - хлористом алюминии с последующей водной дегазацией реакционной массы с образованием крошки базового каучука в воде, растворением образовавшейся крошки каучука в углеводородном растворителе, отделением раствора каучука от воды в аппарате растворения, обработкой раствора каучука раствором галогена в углеводородном растворителе, водной отмывкой и нейтрализацией образовавшегося раствора галобутилкаучука, заправкой раствора галобутилкаучука стабилизаторами дегидрогалогенирования эпоксидированным соевым маслом и стеаратом кальция, заправкой раствора галобутилкаучука антиоксидантом, дегазацией раствора, усреднением и сушкой крошки галобутилкаучука.

Способ выделения синтетического цис-1,4-полиизопрена и полиизопрен, полученный этим способом // 2603643

Настоящее изобретение относится к способу выделения синтетического цис-1,4-полиизопрена, используемого для производства шин и резинотехнических изделий, из раствора в углеводородном растворителе водной дегазацией. Водную дегазацию проводят в крошкообразователе и дегазаторе путем смешения полимеризата, горячей циркуляционной воды и пара в присутствии антиагломератора.

Способ термического разделения раствора, состоящего из термопластичного полимера и растворителя // 2575254

Изобретение относится к способу термического разделения раствора, состоящего из термопластичного полимера и растворителя. Раствор нагревают под давлением выше критической точки растворителя и затем декомпрессируют в сепаратор высокого давления.

Способ гидрофобизации окисленного изотактического полипропилена // 2539592

Изобретение относится к области модификации полимеров, в частности полифторалкилированию окисленного полипропилена, который может быть использован в производстве кабеля, прокладки труб по дну водоема. Описан способ гидрофобизации окисленного изотактического полипропилена.

Способ получения частиц фторполимера // 2503689

Изобретение относится к способу получения частиц фторполимера. Способ включает (i) стадию приготовления раствора или дисперсии фторполимера (А), имеющих фторполимер (А) растворенным или диспергированным в растворителе (В), где растворитель (В) содержит хороший растворитель (В2), в силу чего степень набухания фторполимера (A) превышает 50%; и степень набухания фторполимера (А) в растворителе (B) составляет от 50 до 1200%; и (ii) стадию смешения раствора или дисперсии фторполимера (А) с растворителем (С) для того, чтобы флоккулировать фторполимер (А), чтобы посредством этого образовать частицы фторполимера (А), где растворитель (С) содержит слабый растворитель (С1), в силу чего степень набухания фторполимера (А) составляет самое большее 50%; степень набухания фторполимера (А) в смешанном растворителе (ВС) из растворителей (В) и (С) составляет от 0 до 100%, отношение (WC/WB) массы (WC) растворителя (C) к массе (WB) растворителя (В) составляет от 1 до 5; и отношение (SBC/SB) степени набухания (SBC) фторполимера (А) в смешанном растворителе (BC) к степени набухания фторполимера (A) в растворителе (B) составляет самое большее 0,5.

Способ и устройство для очистки резорбируемого сложного полиэфира // 2473577

Изобретение относится к способу очистки резорбируемого сложного полиэфира и устройству для его очистки. .

Способ извлечения полимера из раствора // 2470036

Способ разделения фаз с использованием фторуглеводорода // 2435791

Способы регулирования и системы, предназначенные для очистки полимерного продукта продувкой // 2738657

Изобретение относится к способам и системам, предназначенным для очистки полимерного продукта продувкой или дегазированием. Описан способ для очистки полимерного продукта от летучих веществ продувкой по меньшей мере в одном продувочном сосуде с получением очищенного полимерного продукта.