【技術實現步驟摘要】
本專利技術的公開內容涉及聚合物產品的凈化(purge)或脫氣的方法和系統。該方法和系統尤其可用于凈化含在流化床反應器中生產的聚乙烯的聚合物產品。
技術介紹
1、可在各種反應器系統(其中包括含流化床反應器的系統)中制造包括聚乙烯在內的聚烯烴樹脂。在這種方法中，從反應區排放的聚合物產品包括固體聚合物顆粒和含來自于單體、共聚單體和催化劑的未反應烴的揮發物。揮發物可溶解在聚合物顆粒中，鍵合到其上或者在其他情況下附著在其上，和/或在聚合物顆粒外部的蒸氣空間內。在聚乙烯聚合工藝中常用作共聚單體的重質烯烴單體，例如1-己烯特別地可溶于低密度聚乙烯中。減少聚合物產品中揮發物到可接受的水平的方法在本領域中被稱為樹脂脫氣或凈化。
2、可通過減壓樹脂并用輕的凈化氣體，例如氮氣汽提，凈化聚合物產品。在這些方法中，將聚合物產品轉移到較低壓力的凈化倉室內。聚合物產品進入到該容器的上部并置于凈化氣體下，所述凈化氣體經容器底部處的端口或開口和可能地沿著側面和其他區域進入容器內。它掠過粒狀樹脂并離開凈化倉室。排放凈化過的聚合物產品并傳輸到進一步的下游工藝中，同時回收的烴在凈化氣體中被清掃掉并可循環回到反應器中。關于聚合物凈化系統的背景參考文獻包括美國專利nos.3,797,707；4,286,883；4,372,758；4,731,438；4,758,654；5,292,863；5,462,351；8,470,082，美國專利申請公布no.2011/0201765，和ep?2172?494?a。
3、有效且有效率的凈化因安全和環境原因是重
4、非常有挑戰的是生成凈化系統的有用且精確模型，以預期影響凈化的變量，并確定在反應器系統內無法檢測的事件何時影響凈化性能。常規地認為基于公知的擴散機理，凈化效率取決于在聚合物產品內聚合物粒子的大小，和因此可通過降低聚合物粒子直徑來改進。然而，并不總是期望或者可能降低所生產的聚合物粒子的直徑。此外，在凈化效率和聚合物粒子大小之間引入假設關系的模型表明在一些系統中在模型化凈化性能方面并不精確。
5、其他凈化模型集中于尋找在凈化倉室入口處和凈化倉室出口處的揮發物濃度之間的關系。這些模型的輸出典型地建議，這一關系與凈化倉室內凈化氣體的質量流量僅僅弱相關。因此，這些模型典型地表明要求非常大的凈化倉室以實現給定的凈化效率，而沒有提供關于影響凈化效率可容易地變化的其他變量的有用信息。
6、需要更加有用和精確的方法模型化凈化系統的行為，和更加精確地預期凈化性能和影響相關變量變化的模型。對反應器系統內影響凈化性能的事件，需要可提供實時信息的改進的模型和需要用這些模型有用的改進的凈化系統。
技術實現思路
1、本專利技術公開了凈化聚合物產品中揮發物的方法，該方法包括在反應器內生產聚合物產品，將聚合物產品從反應器轉移到至少一個凈化倉室中，將凈化氣體注入到至少一個凈化倉室中，生成凈化過的聚合物產品，從至少一個凈化倉室中排放凈化過的聚合物產品，和針對從聚合物產品中凈化的揮發物中的一種或多種物質，確定凈化效率xo/xi與(s*p)/g之間的關系。參數xo是在排放的凈化過的聚合物產品中揮發性物質的濃度，單位ppmw，和xi是在凈化倉室上游的反應器氣相中烴物質的濃度，單位mol％。參數s是以每小時klb聚合物計的反應器的生產速率，而p是在凈化倉室內的絕對壓力，單位ps?ia，和g是在凈化倉室內每小時lb凈化氣體的質量流量。盡管本文中為了一致性和便利，包括具體的測量單位，但本領域普通技術人員會容易地意識到凈化效率和s*p)/g之間的關系以及本文公開的其他計算可使用在要求保護的本專利技術范圍內的其他測量單位確定。
2、本文中還公開了凈化聚合物產品中揮發物的系統，該系統包括適于生產聚合物產品的反應器系統，至少一個凈化倉室，將聚合物產品從反應器系統轉移到至少一個凈化倉室的系統，將凈化氣體注入到至少一個凈化倉室以生成凈化過的聚合物產品的系統，測量在凈化過的聚合物產品的蒸氣空間內揮發性物質濃度的第一分析儀，和測量在凈化倉室上游的反應器系統的氣相內至少一種揮發性物質濃度的第二分析儀。
3、本文的方法和系統尤其可用于凈化包括在流化床聚合反應器內生產的聚乙烯的聚合物產品。
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1.凈化聚合物產品中揮發物的方法，該方法包括：
2.權利要求1的方法，其中反應器包括具有循環氣體回路的流化床反應器，和Xi是在循環氣體內揮發性物質的濃度，單位mol％。
3.權利要求1的方法，其中反應器包括流化床反應器，和Xi是在流化床反應器內某點處，氣相內揮發性物質的濃度，單位mol％。
4.權利要求1-3任何一項的方法，其中至少一個凈化倉室包括頂部部分和底部部分。
5.權利要求1-3任何一項的方法，進一步包括回收至少一部分用過的凈化氣體并將其循環到凈化倉室中。
6.權利要求5的方法，進一步包括從回收的凈化氣體中除去至少一部分含大于或等于4個碳原子的揮發物，之后將其循環到至少一個凈化倉室中。
7.權利要求5的方法，進一步包括從回收的凈化氣體中除去至少一部分含小于或等于3個碳原子的揮發物，其中該除去在至少一個凈化倉室的底部部分中發生。
8.權利要求1-3任何一項的方法，進一步包括測定至少一個凈化倉室的最小流化速度，并維持凈化倉室內凈化氣體速度低于最小流化速度。
9.權利要求1-3任何一
10.權利要求9的方法，進一步包括調節參數S，P，M或G中的至少一個，以改進凈化效率。
11.權利要求1-3任何一項的方法，進一步包括維持(S*P)/G或(S*P*M)/G的值等于或低于目標值。
12.權利要求1-3任何一項的方法，進一步包括選擇一種或多種揮發性物質，以包括來自由1-己烯、3-甲基-2-戊烯、順式-和反式-2-己烯、順式-和反式-3-己烯、4-甲基-2-戊烯和2-乙基-1-丁烯組成的組中的一種或多種化合物。
13.權利要求1-3任何一項的方法，進一步包括將蒸汽注入到至少一個凈化倉室內。
14.權利要求1-3任何一項的方法，其中凈化氣體是氮氣。
15.權利要求1-3任何一項的方法，進一步包括在將聚合物產品從反應器中排放之后和將其轉移到至少一個凈化倉室中之前，加熱該聚合物產品。
16.權利要求1-3任何一項的方法，其中聚合物產品包括聚乙烯。
...【技術特征摘要】
1.凈化聚合物產品中揮發物的方法，該方法包括：
2.權利要求1的方法，其中反應器包括具有循環氣體回路的流化床反應器，和xi是在循環氣體內揮發性物質的濃度，單位mol％。
3.權利要求1的方法，其中反應器包括流化床反應器，和xi是在流化床反應器內某點處，氣相內揮發性物質的濃度，單位mol％。
4.權利要求1-3任何一項的方法，其中至少一個凈化倉室包括頂部部分和底部部分。
5.權利要求1-3任何一項的方法，進一步包括回收至少一部分用過的凈化氣體并將其循環到凈化倉室中。
6.權利要求5的方法，進一步包括從回收的凈化氣體中除去至少一部分含大于或等于4個碳原子的揮發物，之后將其循環到至少一個凈化倉室中。
7.權利要求5的方法，進一步包括從回收的凈化氣體中除去至少一部分含小于或等于3個碳原子的揮發物，其中該除去在至少一個凈化倉室的底部部分中發生。
8.權利要求1-3任何一項的方法，進一步包括測定至少一個凈化倉室的最小流化速度，并維持凈化倉室內凈化氣體速度低于最小流化速度。
9.權利要求1-3任何一項的方法，進一步包括針對從聚合物產...
【專利技術屬性】
技術研發人員：D·J·桑德爾，
申請(專利權)人：埃克森美孚化學專利公司，
類型：發明
國別省市：
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