本發(fā)明涉及制備低聚物的方法,更具體而言,涉及通過在再循環(huán)未反應(yīng)氣體的過程中保持反應(yīng)器內(nèi)的壓力恒定而改善催化反應(yīng)和工藝操作安全性的制備低聚物的方法。
背景技術(shù):
1、α-烯烴是用于共聚單體、洗滌劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑等的重要原料并在商業(yè)上被廣泛使用,特別地,在制備線性低密度聚乙烯(lldpe)時(shí)經(jīng)常使用1-己烯和1-辛烯作為共聚單體來調(diào)節(jié)聚乙烯的密度。
2、可通過在催化劑存在下在乙烯溶解于溶劑中的狀態(tài)下進(jìn)行低聚反應(yīng)來制備α-烯烴,低聚反應(yīng)可在例如鼓泡塔反應(yīng)器中進(jìn)行。
3、在鼓泡塔反應(yīng)器中,原料氣體通過安裝在下部的分配裝置被引入到包含溶劑、催化劑等的液體區(qū)中,并在以氣泡形式上升的同時(shí)分散,分散后的氣體在產(chǎn)生湍流的同時(shí)在液體區(qū)中混合,從而進(jìn)行低聚反應(yīng)。
4、進(jìn)行低聚反應(yīng)后,在反應(yīng)器內(nèi)的液體區(qū)內(nèi)的物流中,除了乙烯聚合而成的低聚物產(chǎn)物以外,還包含副產(chǎn)物、溶劑、溶解于溶劑中的未反應(yīng)氣體等。因此將液體區(qū)的排出流供給到分離塔以分離未反應(yīng)的氣體、溶劑等,從而得到精制的低聚物產(chǎn)物。
5、同時(shí),在將引入到鼓泡塔反應(yīng)器的原料氣體中的大量未反應(yīng)氣體排放到反應(yīng)器上部后,可以將其再次供應(yīng)到反應(yīng)器并用作原料氣體。
6、圖1示出了應(yīng)用于常規(guī)低聚物制備工藝的未反應(yīng)氣體循環(huán)回路,從反應(yīng)器100上部排出的未反應(yīng)氣體可以通過壓縮機(jī)10再循環(huán)到反應(yīng)器中。此外,低聚物產(chǎn)物分離塔200中回收的氣體也可被輸送至壓縮機(jī)10的供給管線并通過再循環(huán)過程再次再循環(huán)至反應(yīng)器。這里,當(dāng)壓縮機(jī)10的設(shè)計(jì)流量與從反應(yīng)器100排出的未反應(yīng)氣體流量不同時(shí),在壓縮機(jī)的供給管線中可能會(huì)發(fā)生壓力波動(dòng)。另外,即使將分離塔200中回收的氣體的流量合并在壓縮機(jī)的供給管線中,也可能發(fā)生壓力波動(dòng)。
7、當(dāng)輸送從反應(yīng)器100排出的未反應(yīng)氣體的壓縮機(jī)10的供給管線中發(fā)生壓力波動(dòng)時(shí),在前級(jí)在反應(yīng)器中設(shè)置的壓力調(diào)節(jié)閥的壓差會(huì)受到影響,從而難以保持恒定的內(nèi)部壓力,并且壓縮機(jī)的排出管線中也發(fā)生壓力波動(dòng),因此,供給到反應(yīng)器的循環(huán)氣體的流量振蕩可能會(huì)增大。反應(yīng)器內(nèi)的壓力波動(dòng)及氣體供給的流量振蕩使反應(yīng)器內(nèi)的液面發(fā)生改變,導(dǎo)致催化劑的停留時(shí)間發(fā)生變化,因此,反應(yīng)生產(chǎn)率會(huì)受到催化反應(yīng)活性和選擇性變化的影響,并且散熱操作性可能會(huì)因熱值變化而劣化。
8、此外,在用于反應(yīng)器再循環(huán)的未反應(yīng)氣體中還會(huì)包含低沸點(diǎn)產(chǎn)物和反應(yīng)溶劑。如圖2所示,可以增加如下步驟:在反應(yīng)器與壓縮機(jī)之間安裝冷凝器20,向冷凝器供給未反應(yīng)氣體,分離出低沸點(diǎn)產(chǎn)物與反應(yīng)溶劑冷凝而成的液流和未冷凝及未反應(yīng)氣體的氣態(tài)流。在此,當(dāng)壓縮機(jī)的供給管線中發(fā)生壓力波動(dòng)時(shí),冷凝器中獲得的冷凝物的量和組成會(huì)發(fā)生變化,并且通過壓縮機(jī)重新加入到反應(yīng)器中的氣體中的低沸點(diǎn)產(chǎn)物的濃度發(fā)生變化,這可能會(huì)影響反應(yīng)器的反應(yīng)性。
9、然而,目前尚無專門的裝置來防止在再循環(huán)未反應(yīng)氣體至反應(yīng)器的過程中在壓縮機(jī)的供給管線中出現(xiàn)壓力波動(dòng),因此存在的限制是反應(yīng)器內(nèi)壓力波動(dòng)或分離塔中回收的氣體不能穩(wěn)定地加入到壓縮機(jī)的供給管線中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、【技術(shù)問題】
2、為了解決背景技術(shù)中提到的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種制備低聚物的方法,其通過在將未反應(yīng)氣體再循環(huán)至反應(yīng)器的過程中控制反應(yīng)器與壓縮機(jī)之間的壓力以保持反應(yīng)器中的恒定壓力,可以改善催化反應(yīng)和工藝操作的安全性。
3、【技術(shù)方案】
4、在一個(gè)一般方面,制備低聚物的方法包括:(s1)將乙烯氣體供給至反應(yīng)器中包含溶劑的下部液體區(qū)以進(jìn)行低聚反應(yīng),將未反應(yīng)的乙烯氣體排放至反應(yīng)器上部,并將包含低聚物產(chǎn)物的液流排放至反應(yīng)器下側(cè);(s2)將從反應(yīng)器下側(cè)排出的液流供給至分離塔,并從該液流分離出氣體,獲得包含低聚物產(chǎn)物的流;以及(s3)將從反應(yīng)器上部排出的氣體供給至安裝有再循環(huán)管路的壓縮機(jī)以壓縮氣體,然后將壓縮氣體再循環(huán)至反應(yīng)器,其中從壓縮機(jī)排出的一部分壓縮氣體被分流至壓縮機(jī),以及分流出的壓縮氣體通過設(shè)置在壓縮機(jī)再循環(huán)管路中的壓力調(diào)節(jié)閥再循環(huán)至壓縮機(jī)的供應(yīng)管線以控制壓縮機(jī)供應(yīng)管線中的壓力。
5、在本發(fā)明中,壓縮機(jī)的再循環(huán)管路中設(shè)置的壓力調(diào)節(jié)閥可以保持打開,以連續(xù)再循環(huán)分流的壓縮氣體。
6、【有益效果】
7、根據(jù)本發(fā)明,在低聚物制備工藝中,將未反應(yīng)的乙烯氣體在壓縮機(jī)中壓縮,然后將從壓縮機(jī)排出的一部分壓縮氣體分流并再循環(huán)到壓縮機(jī)的供給管線,從而即使當(dāng)從反應(yīng)器排出的未反應(yīng)氣體的流量低于壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)流量時(shí),也可以補(bǔ)償壓縮機(jī)供給管線中的壓力波動(dòng)。特別地,通過適合于壓力波動(dòng)補(bǔ)償?shù)倪m當(dāng)尺寸設(shè)計(jì),使壓縮機(jī)的再循環(huán)管路中設(shè)置的壓力調(diào)節(jié)閥連續(xù)開啟,從而適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)再循環(huán)至壓縮機(jī)的供給管線的壓縮氣體的流量,使得即使當(dāng)從反應(yīng)器排出的未反應(yīng)氣體的流量發(fā)生變化時(shí),也能保持壓縮機(jī)供給管線中的恒定壓力。
8、由此,在未反應(yīng)乙烯氣體再循環(huán)至反應(yīng)器的過程中可以防止反應(yīng)器與壓縮機(jī)之間的壓力波動(dòng),從而使供給反應(yīng)器的再循環(huán)氣體的流量振蕩最小化,同時(shí)使反應(yīng)器內(nèi)部壓力保持恒定,從而保持反應(yīng)器中的液位和催化反應(yīng)恒定,改善低聚物生產(chǎn)的催化反應(yīng)和工藝操作的安全性。
1.一種制備低聚物的方法,該方法包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低聚物的方法,其中,分離塔中分離的氣體被回收并輸送到壓縮機(jī)供給管線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低聚物的方法,其中,供給至壓縮機(jī)的氣體是通過在壓縮機(jī)前級(jí)設(shè)置的冷凝器中分離冷凝的低沸點(diǎn)組分和溶劑得到的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備低聚物的方法,其中,在冷凝器中冷凝的低沸點(diǎn)組分和溶劑在分離后被輸送至分離塔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低聚物的方法,其中,設(shè)置在壓縮機(jī)再循環(huán)管路中的壓力調(diào)節(jié)閥保持常開,以連續(xù)再循環(huán)分流出的壓縮氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低聚物的方法,其中,再循環(huán)至壓縮機(jī)供給管線的壓縮氣體的流量是從壓縮機(jī)排出的壓縮氣體的總流量的5至50重量%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備低聚物的方法,其中,再循環(huán)至壓縮機(jī)供給管線的壓縮氣體的流量是從壓縮機(jī)排出的壓縮氣體的總流量的10至30重量%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低聚物的方法,其中,分離塔中分離出的氣體被回收,并被預(yù)先壓縮,然后輸送至壓縮機(jī)排出管線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低聚物的方法,其中,壓縮機(jī)供給管線中的壓力波動(dòng)被控制在-1巴至1巴的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備低聚物的方法,其中,壓縮機(jī)供給管線中的壓力波動(dòng)被控制在-0.2巴至0.2巴的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備低聚物的方法,其中,反應(yīng)器運(yùn)行過程中的壓力波動(dòng)被控制在-0.5巴至0.5巴的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備低聚物的方法,其中,反應(yīng)器運(yùn)行過程中的壓力波動(dòng)被控制在-0.1巴至0.1巴的范圍內(nèi)。