用于减轻聚合物积垢的系统和方法与流程

1.本公开涉及用于减轻聚合物积垢，例如聚合物反应器和聚合系统中的积垢的系统和方法。


背景技术：

2.可通过例如使用在聚合系统中联接到再循环系统的反应器使单体与共聚单体聚合来生产聚合物。例如由于系统组件的表面和界面上会滞留或沉积聚合物粒子或涂层，因此所述系统可容易发生聚合物积垢。


技术实现要素：

3.提供本发明内容来以简化形式介绍各种概念，所述概念在下文详细说明中加以进一步描述。本发明内容不意图识别要求保护的主题的所需特征或基本特征，也不是意图限制要求保护的主题的范围的概述。
4.在各个方面中，本公开描述用于减少聚合系统中的积垢的技术。所述聚合系统包括联接到再循环系统的反应器。所述再循环系统包括至少一个易积垢单元。在一个方面中，所述技术包括致使反应物(例如，至少一种烯烃单体反应物)利用催化剂在反应器中聚合。所述技术还可包括使流化流流通穿过所述反应器和所述再循环系统的所述至少一个易积垢单元。所述流化流可包括夹带粒子，例如来自所述反应器的聚合物或催化剂粒子或细料。所述技术还可包括使所述流化流在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置处与催化剂毒物接触。
5.在各个方面中，本公开描述用于减少聚合系统中的积垢的技术。所述聚合系统可包括联接到再循环系统的流化床反应器。当流化流流通穿过所述流化床反应器以将反应器的内容物流化时，包含聚合物和催化剂的细料可夹带在离开的流化流中并且在整个气体再循环系统中流通。这些夹带粒子往往会使所述再循环系统中的至少一个易积垢单元积垢。在一个方面中，所述技术包括致使反应物利用催化剂在所述流化床反应器中聚合。所述技术还可包括使所述流化流流通穿过所述流化床反应器和所述至少一个易积垢单元。所述技术还可包括使所述夹带粒子在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置中与催化剂毒物接触。
6.在一个方面中，举例来说，本公开描述展现出减少的积垢的聚合系统。在一个方面中，一种聚合系统包括反应器，所述反应器包含催化剂，所述反应器被配置成致使反应物利用所述催化剂聚合。所述聚合系统还可包括再循环系统，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元。所述再循环系统联接到所述反应器。所述再循环系统被配置成使流化流流通穿过所述反应器和所述至少一个易积垢单元。所述流化流包含例如来自所述反应器的夹带粒子。所述聚合系统还包括至少一个催化剂毒物注入位置，所述至少一个催化剂毒物注入位置位于所述再循环系统中并且在所述易积垢单元上游。
7.在另一个方面中，举例来说，本公开描述可展现出减少的积垢的聚合系统。在一个
方面中，一种聚合系统包括流化床反应器，所述流化床反应器包含催化剂。所述流化床反应器被配置成致使反应物利用所述催化剂聚合。所述聚合系统可包括再循环系统，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元。所述再循环系统联接到所述流化床反应器。所述再循环系统被配置成使流化流流通穿过所述流化床反应器和所述至少一个易积垢单元。所述流化流包含夹带的聚合物和催化剂粒子，所述夹带的聚合物和催化剂粒子例如来自所述流化床反应器并且往往会使所述至少一个易积垢单元积垢。所述聚合系统包括至少一个催化剂毒物注入位置，所述至少一个催化剂毒物注入位置位于所述再循环系统中并且在所述易积垢单元上游。
8.本发明内容和以下详细说明提供实例并且仅阐释本公开。因此，前述发明内容和以下详细说明不应被视为是限制性的。除了本文中所叙述的特征或变化之外，还可提供另外的特征或变化，诸如详细说明中所述的这些特征或变化的各种特征组合和子组合。
附图说明
9.下图形成本公开的一部分且包括在内以进一步说明本发明的某些方面。与本文中所呈现的具体实施方案的详细说明组合地参考这些图中的一者或多者，可更好地理解本发明。
10.图1是聚合系统的概念框图，所述聚合系统包括联接到再循环系统的反应器，所述再循环系统包括易积垢单元。
11.图2是聚合系统的概念框图，所述聚合系统包括联接到再循环系统的流化床反应器，其中所述再循环系统包括旋风分离器、第一主回路热量交换器、第二主回路热量交换器、液体-气体分离器、流化压缩器和液体注入泵。
12.图3是替代聚合系统的概念框图，所述替代聚合系统包括联接到再循环系统的流化床反应器，其中所述再循环系统包括旋风分离器、第一热量交换器、压缩器和第二热量交换器。
13.图4是图解说明用于减少包括联接到再循环系统的反应器的聚合系统中的积垢的技术的实施方案的流程图。
14.虽然本文中所公开的本发明容易具有各种修改和替代形式，但仅已通过实例在图式中示出并且下文详细地描述几个具体方面。各图和这些具体方面的详细说明不意图以任何方式限制本发明概念或随附权利要求书的范畴或范围。更确切来说，提供各图和详细的书面说明以向本领域技术人员图解说明本发明概念并且使得所述技术人员能够制作并使用本发明概念。
具体实施方式
15.应理解，本公开的应用并不仅限于以下描述中所阐述或图式中所图解说明的组件的构造和布置的细节。
16.定义
17.为了更清楚地定义本文中所使用的术语，提供以下定义。除非另有指示，否则以下定义适用于本公开。如果某一术语在本公开中使用但未在本文中具体地定义，则可应用来自iupac compendium of c hemical terminology第2版(1997年)的定义，只要所述定义不
与本文中所应用的任何其他公开内容或定义冲突或者不会使应用所述定义的任何权利要求不明确或不可行即可。如果并入本案供参考的任何文档所提供的任何定义或用法与本文中所提供的定义或用法冲突，则应理解以本文中所提供的定义或用法为准。
18.虽然以“包括/包含(comprising)”各种组分或步骤措词来描述组合物和方法，但组合物和方法也可“基本上由各种组分或步骤组成”或“由各种组分或步骤组成”，除非另有叙述。
19.术语“一(a/an)”和“所述”意图包括多个替代物，例如至少一个。本文中所使用的术语“包括(including)”、“具有(with/having)”被定义为包括/包含(comprising)(即，开放式语言)，除非另有规定。
20.本文中公开各种数值范围。当申请人公开或要求保护任何类型的范围时，申请人的意图是公开或要求保护所述范围可合理囊括的单独每个可能的数目，包括所述范围的端点以及所述范围中囊括的任何子范围和子范围的组合，除非另有规定。举例来说，本文中所公开的范围的所有数值端点均是近似的，除非由附带条件排除。举代表性实例，如果申请人在本公开的一个方面中公开重量百分比可从约1重量％到约10重量％，则此范围应被解释为囊括约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％和约10重量％以及在这些数字中的任一者之间的任何范围。
21.值或范围在本文中可被表达为“约”，从“约”一个具体值和/或到“约”另一个具体值。当表达此类值或范围时，所公开的其他实施方案包括所列举的具体值，从一个具体值和/或到另一个具体值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表述为近似值时，应理解特定值形成另一个实施方案。还应理解，本文中公开许多值，并且除了所述值本身之外，每个值在本文中还被公开为“约”所述特定值。在另一个方面中，使用术语“约”意指所陈述值的
±
20％、所陈述值的
±
15％、所陈述值的
±
10％、所陈述值的
±
5％、所陈述值的
±
3％或所陈述值的
±
1％。
22.如果出于任何原因申请人选择要求保护小于本公开的全范围，例如考虑到申请人在提交本技术时可能不知道的参考文献，则申请人保留权利以限制或排除可根据一个范围或以任何类似方式要求保护的值或范围的任何所述群组中的任何个别成员，包括在所述群组内的任何子范围或子范围的组合。此外，如果出于任何原因申请人选择要求保护小于本公开的全范围，例如考虑到申请人在提交本技术时可能不知道的参考文献，申请人保留权利限制或排除任何个别替代物、类似物、化合物、配体、结构或其群组或要求保护群组的任何成员。
23.尽管可在实践或测试本发明时使用与本文中所述的方法和材料类似或等效的任何方法和材料，但本文中描述典型的方法和材料。
24.本文中所提及的所有公布和专利并入本案供参考以达到描述和公开例如所述公布中所述的构念和方法的目的，所述公布可与现在描述的本发明结合使用。全文中所论述的公布仅仅是为了在本技术的申请日之前将所述公布公开而提供。本文中的任何内容均不应被解释为承认发明人没有资格凭借现有发明先于这种公开。
25.本公开大体上涉及用于减轻聚合物积垢(例如，聚合物反应器和聚合系统中的积垢)的系统和方法。
26.在气相或流化聚合工艺中，流化流(例如，流化气体流)可将活性聚合物细料和催
化剂粒子夹带并载运出反应器。这些聚合物细料和催化剂粒子可附着到下游管道或组件、流化压缩器、主回路热量交换器或者液体分离或回收系统等。由于下游设备中的一些设备在有益于促进聚合的温度和压力下暴露于富烃环境，因此附着的粒子可生长从而导致设备积垢。积垢可与冷却或热传递的损失或压力降的增大相关联。
27.此外，积聚在管道或其他内表面上的聚合物可能会片状地脱落并堵塞下游设备。举例来说，气相工艺中的主回路热量交换器的入口管板非常容易受到这些积垢和堵塞机制的影响。聚合物生产商使用的传统解决方案是关停反应器并物理地清洁这种设备。所述停机期会造成生产损失。通常通过高压水冲洗或其他技术来执行清洁。
28.通过使用催化剂毒物来抑制这些聚合物粒子的生长可延长此设备在积垢使得必须将反应器停运以物理地清洁此设备之前的运行时间。
29.聚合物催化剂毒物可用于抑制或减少附着到直排工艺设备和管道的聚合物的生长。在实施方案中，可使用反应器毒物(诸如氧)来在流化气体离开聚合反应器时使流化气体中所夹带的任何聚合物的活性失活。更具体来说，毒物可用于使附着到主回路热量交换器的管板、再循环系统管道或再循环液体泵的任何聚合物粒子失活。
30.举例来说，可在聚合反应器的下游但在容易发生聚合物积垢的任何设备/管道的上游注入低水平的聚合物催化剂毒物。毒物将分散在流化气体中，从而使任何夹带的聚合物和催化剂粒子失活。附着到下游设备(诸如管道、交换器、压缩器和泵)的任何粒子由于已失活而将不会生长。此外，根据所使用的毒物的水平(即浓度)、添加速率或所使用的毒物的数量，可不需要其他工艺步骤来移除毒物。
31.如果在反应器之后注入的毒物的水平等于在再循环系统中流通的活性聚合物，则毒物可在到达反应器之前被消耗，从而使得反应器活动和催化剂生产率的损失达到最低。
32.由于一般操作是使毒物处于反应器系统之外，因此使用聚合物催化剂毒物来减少设备积垢并延长停运以清洁设备之间的运行时间是反直觉的。本发明将使用反应器毒物来抑制离开反应器的任何聚合物细料的生长。
33.传统技术主要聚焦于通过使用用于收集细料的旋风分离器、滤网篮/过滤器来收集夹带粒子，和/或将设备过度设计成允许积垢水平增大以延长停运以执行设备清洁或备用设备安装之间的运行时间。因此本公开的系统和技术提供某些优点。
34.举例来说，由于设备的清洁更容易，因此可缩短停运以清洁积垢设备的总持续时间。积垢减少将使得设备的停机期缩短并且清洁频率降低。其他优点包括由于运转时间延长而增加产量。
35.在反应器由于除气系统或精整区域出现问题而“停工”或暂停的事件期间，可在这些停机期事件期间将相对较高的反应器毒物量注入到气体系统中以使任何附着的聚合物粒子失活。由于反应器暂停，因此较高的催化剂毒物水平将不会影响产量。接着，可在重新起动反应器之前从气体系统清除毒物。
36.因此，根据本公开的系统和技术可减少、抑制或基本上防止聚合系统中的积垢。
37.在各个方面中，本公开描述用于减少聚合系统中的积垢的技术。所述聚合系统包括联接到再循环系统的反应器。所述再循环系统包括至少一个易积垢单元。在一个方面中，所述技术包括致使反应物(例如，至少一种烯烃单体反应物)利用催化剂在反应器中聚合。所述技术还可包括使流化流流通穿过所述反应器和所述再循环系统的所述至少一个易积
垢单元。所述流化流可包括夹带粒子，例如来自所述反应器的聚合物或催化剂粒子或细料。所述技术还可包括使所述流化流在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置处与催化剂毒物接触。
38.在各个方面中，本公开描述用于减少聚合系统中的积垢的技术。所述聚合系统可包括联接到再循环系统的流化床反应器。当流化流流通穿过所述流化床反应器以将反应器的内容物流化时，包含聚合物和催化剂的细料可夹带在离开的流化流中并且在整个气体再循环系统中流通。这些夹带粒子往往会使再循环系统中的至少一个易积垢单元积垢。在一个方面中，所述技术包括致使反应物利用催化剂在所述流化床反应器中聚合。所述技术还可包括使所述流化流流通穿过所述流化床反应器和所述至少一个易积垢单元。所述技术还可包括使所述夹带粒子在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置中与催化剂毒物接触。
39.在一个方面中，举例来说，本公开描述展现出减少的积垢的聚合系统。在一个方面中，一种聚合系统包括反应器，所述反应器包含催化剂，所述反应器被配置成致使反应物利用所述催化剂聚合。所述聚合系统还可包括再循环系统，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元。所述再循环系统联接到所述反应器。所述再循环系统被配置成使流化流流通穿过所述反应器和所述至少一个易积垢单元。所述流化流包含例如来自所述反应器的夹带粒子。所述聚合系统还包括至少一个催化剂毒物注入位置，所述至少一个催化剂毒物注入位置位于所述再循环系统中并且在所述易积垢单元上游。
40.在另一个方面中，举例来说，本公开描述可展现出减少的积垢的聚合系统。在一个方面中，一种聚合系统包括流化床反应器，所述流化床反应器包含催化剂。所述流化床反应器被配置成致使反应物利用所述催化剂聚合。所述聚合系统可包括再循环系统，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元。所述再循环系统联接到所述流化床反应器。所述再循环系统被配置成使流化流流通穿过所述流化床反应器和所述至少一个易积垢单元。所述流化流包含夹带的聚合物和催化剂粒子，所述夹带的聚合物和催化剂粒子例如来自所述流化床反应器并且往往会使所述至少一个易积垢单元积垢。所述聚合系统包括至少一个催化剂毒物注入位置，所述至少一个催化剂毒物注入位置位于所述再循环系统中并且在所述易积垢单元上游。
41.现在转向图，图1是聚合系统10的概念框图，所述聚合系统包括联接到再循环系统14的反应器12，所述再循环系统包括易积垢单元16。
42.反应器12可以是用于聚合的任何适合的反应器。在实施方案中，反应器12是流化床反应器。反应器12包含催化剂18，所述催化剂可在聚合反应器在运作中时形成流化床。举例来说，流化流20可流通穿过反应器12和再循环系统14以将反应器12的内容物流化。反应器12被配置成致使反应物利用催化剂18聚合。
43.反应物可被引入一个或多个流中，并且可包括新鲜反应物或再循环反应物。举例来说，可通过新鲜反应物流22引入反应物，例如引入反应器12的入口中。所述反应物可包括至少一种烯烃单体反应物。所述反应物可包括未反应的新鲜单体、共聚单体或部分反应的聚合物。举例来说，当反应器12最初上线时，反应物可基本上仅包含新鲜单体，并且随着聚合反应继续进行，反应器12可形成部分反应的聚合物并且所述部分反应的聚合物通过再循环系统14再流通到反应器12。所述单体可由单一物种或多于一种物种(例如，一种或多种可
聚合单体)组成。随着反应器12的运作继续，由单体和部分反应的聚合物形成的聚合物链在反应器12中继续生长。在实施方案中，从反应器12连续地或持续地移除产物流29。可例如在除气系统中进一步处理产物流29以获得聚合物产物。
44.流化流20包含适合的流化介质，例如流化气体。可将流化流20引入反应器12中以将反应器12的内容物流化。可在任何适合的位置处将流化流20引入反应器12中。在实施方案中，流化床位于反应器12的基底附近，并且在反应器12的基底处或附近引入流化流20以维持所述流化床。流化流20可离开反应器12并且流通穿过再循环系统14，例如从反应器12的顶部离开。
45.当流化流20穿过反应器12时，流化流20可载运夹带粒子26。举例来说，粒子可沿着反应器12的高度上升并且在离开的流化流20中从反应器12的顶部离开。夹带粒子26可包含聚合物粒子，例如不同的长度并且具有分子量分布的聚合物链。夹带粒子26还可包含催化剂粒子，例如在反应器12中由催化剂18生成的粒子。举例来说，可通过流化流20将催化剂18的一部分流化，从而生成催化剂粒子。在一个方面中，夹带粒子26可包括附带有聚合物链的聚合物粒子，当粒子在聚合条件下与烯烃单体接触时所述聚合物链可继续生长。
46.随着聚合继续并发展，夹带粒子26可沉降或阻滞在例如聚合系统10的组件的表面、界面、接头、网格上等。在实施方案中，夹带粒子26可往往会沉降、被收集、被捕获或阻滞在易积垢单元16中，而导致易积垢单元16积垢。因此，夹带粒子26可往往会使易积垢单元16积垢。
47.虽然图1中示出单个易积垢单元16，但在其他实施方案中，再循环系统14可包括多于一个易积垢单元。在一些所述实施方案中，所述多个易积垢单元可以是相同或不同类型的单元。举例来说，所述至少一个易积垢单元16包括旋风分离器、热量交换器、管道区段、管道联接器、过滤器、滤网篮、液体-气体分离器、压缩器或泵中的一者或多者。在实施方案中，易积垢单元16可能不是另外的单元，而可能是再循环系统14的管道或其他流动表面的一部分或一个区段。在实施方案中，所述至少一个易积垢单元16包括至少两个易积垢单元。举例来说，所述至少一个易积垢单元16可包括两个、三个、四个、五个或更多个易积垢单元。
48.在实施方案中，聚合物链在反应器12之外(例如在流通穿过再循环系统14的流化流20中)的继续生长可加剧积垢。所述生长可能是由于与粒子26中的催化粒子相关联的催化活性，或者流通穿过再循环系统14的聚合物链的催化促进生长。
49.聚合系统10还包括位于再循环系统14中并且在易积垢单元16上游的至少一个催化剂毒物注入位置28。在实施方案中，至少一个催化剂毒物注入位置28位于反应器12下游，在再循环系统14中，如图1中所示。
50.催化剂毒物30可存在于至少一个催化剂毒物注入位置28处。在实施方案中，在至少一个催化剂毒物注入位置28处将催化剂毒物30连续地引入至再循环系统14中。举例来说，催化剂毒物30可被流化并且在至少一个催化剂毒物注入位置28处被引入流化流中，或可作为粉末或颗粒在至少一个催化剂毒物注入位置28处引入并夹带于沿着至少一个催化剂毒物注入位置28通过的流化流20中。在实施方案中，所述至少一个催化剂毒物注入位置28包括用于注入催化剂毒物30的流化流的入口32。
51.在实施方案中，催化剂毒物30存在于在至少一个催化剂毒物注入位置处施加或滞留到再循环系统14中的内表面36的毒物组合物34中。举例来说，毒物组合物34可呈施加到
内表面36的涂层或糊状物的形式，或可容纳于在内表面36处保持并固持在再循环系统中的篮或容器中。在实施方案中，篮或容器可偏离内表面36并且悬浮在流化流20中以将流化流20的内容物暴露于毒物30。
52.在实例中，催化剂毒物30包括空气、氧、氮、水、一氧化碳、二氧化碳、一氧化二氮或醇中的一种或多种。在实施方案中，催化剂毒物30包含氧与氮的组合。
53.可例如经由入口32连续地挤入气体形式或气化形式的催化剂毒物30。可提供固体形式的催化剂毒物30作为催化剂组合物34。
54.在一些实施方案中，至少一个催化剂毒物位置28由单个位置组成。因此，可在不多于一个位置处将催化剂毒物30引入流化流20中。虽然图1中示出单个催化剂毒物注入位置28，但在其他实施方案中，可存在多于一个催化剂毒物注入位置，例如在沿着再循环系统14的多个位置处。举例来说，所述至少一个催化剂毒物注入位置28可包括至少两个位置。在一些实施方案中，所述至少一个催化剂毒物注入位置28包括两个、三个、四个、五个、六个或更多个位置。在一些实施方案中，所述至少一个催化剂毒物注入位置28包括小于10、小于五个、小于四个、小于三个或仅两个位置。
55.在存在多于一个易积垢单元的实施方案中，可在单个位置处或在多个位置处存在催化剂毒物30。单个或多个位置中的一者、多于一者或所有可相对于多于一个易积垢单元位于上游或下游。举例来说，催化剂毒物30可存在于单个位置28处，并且位于至少一个易积垢单元中的最上游单元上游。
56.在实施方案中，催化剂毒物注入位置的数目与易积垢单元的数目相同。在其他实施方案中，催化剂毒物位置的数目小于易积垢单元的数目。在其他实施方案中，催化剂毒物位置的数目大于易积垢单元的数目。
57.由于存在催化剂毒物30，因此可抑制、减少或基本上防止在反应器12下游的再循环系统14中的聚合物链的进一步生长。因此，聚合物链可不会生长到加剧积垢的程度，并且因此，可减轻聚合系统10中的积垢。
58.虽然可在反应器12正在运作时引入催化剂毒物30，但在其他实施方案中，当将催化剂毒物30引入再循环系统14中时，可暂停反应器12的运作。举例来说，反应器12可间歇性地运作和暂停，介于之间是引入催化剂毒物30的时间段。在其他实施方案中，当反应器12中未活跃地施行聚合时引入催化剂毒物30，例如以终止在反应器12关闭之后仍可能持续存在的残余聚合物链的生长。
59.参考反应器12和易积垢单元16大致描述图1的聚合系统10。参考图2和图3的系统10a和10b描述其他系统。系统10a和10b中的积垢的减轻大致类似于在图1的系统10中所执行的减轻，如参考图2和图3所述。在图1、图2和图3中，使用相似的编号来指代相似的元件。
60.图2是聚合系统10a的概念框图，所述聚合系统包括流化床反应器12a，所述流化床反应器联接到再循环系统14a，其中再循环系统14a包括旋风分离器40、第一主回路热量交换器42、第二主回路热量交换器44、液体-气体分离器46、流化压缩器48和液体注入泵50。
61.与图1的反应器12相似，图2的反应器12a也包含催化剂(图2中未示出)。
62.旋风分离器40、第一主回路热量交换器42、第二主回路热量交换器44、液体-气体分离器46、流化压缩器48及液体注入泵50中的一者或多者可以是易积垢单元。因此，可在这些组件中的一者或多者中减轻积垢，类似于图1的易积垢单元10的减轻。术语易积垢单元因
此可指代旋风分离器40、第一主回路热量交换器42、第二主回路热量交换器44、液体-气体分离器46、流化压缩器48或液体注入泵50中的一者或多者。
63.在实施方案中，催化剂毒物注入位置28位于旋风分离器40上游。在实施方案中，催化剂毒物注入位置28位于旋风分离器40下游，如图2中所示。旋风分离器40可将细料或颗粒(例如小于预定重量的粒子)与离开反应器12a的流化流20a分离，并生成穿过再循环系统14a最终再流通到反应器12a的第一流21a以及直接循环到反应器12a而基本上不穿过再循环系统14a的第二流21b。举例来说，旋风分离器40可在再循环14a内在反应器12a之外和下游通过移除可往往会生长、累积并加剧积垢的小颗粒来减轻积垢。在实施方案中，催化剂毒物注入位置28紧邻旋风分离器40下游，不存在介于中间的易积垢单元。
64.在实施方案中，催化剂毒物注入位置28位于热量交换器上游，例如第一主回路热量交换器42上游，如图2中所示。在实施方案中，催化剂毒物注入位置28紧邻第一主回路热量交换器42上游，不存在介于中间的易积垢单元。在实施方案中，例如当存在多于一个热量交换器时，相应的催化剂毒物注入位置28位于每个热量交换器上游。在实施方案中，单个相应的催化剂毒物注入位置28全部均位于所有热量交换器上游。
65.在实施方案中，催化剂毒物注入位置28位于液体-气体分离器46上游。如图2中所示，液体-气体分离器46可将流化流20(或来自流化流20的第一流21a)分离成两个流：馈送到压缩器48的气体流25a和馈送到泵50的液体流25b。这些流中的一者或多者可流通回到反应器12a。
66.虽然图2中示出单个催化剂毒物注入位置28，但图2的系统10a可包括两个或更多个这种位置，并且这些位置可相对于再循环系统14a的一个或多个组件(例如，再循环系统14a中的易积垢单元)位于上游或下游。
67.图3是替代聚合系统10b的概念框图，所述替代聚合系统包括联接到再循环系统14b的流化床反应器12b，其中再循环系统14b包括旋风分离器40、第一热量交换器42、压缩器48和第二热量交换器44。在再循环系统14b中，压缩器48位于第一热量交换器42下游和第二热量交换器44上游。
68.与图1的反应器12相似，图3的反应器12b也包含催化剂(图3中未示出)。反应器12b的操作类似于关于图2的反应器12a所述的操作。
69.与图2的系统10a类似，旋风分离器40从离开反应器12b的流化流20生成流21a和21b以减少在再循环系统14b中流通的细料。
70.虽然图3中示出单个催化剂毒物注入位置28，但图3的系统10b可包括两个或更多个这种位置，并且这些位置可相对于再循环系统14b的一个或多个组件(例如，再循环系统14b中的易积垢单元)位于上游或下游。
71.参考图1至图3描述聚合系统的实例。转向图4，参考图1至图3的系统描述用于减少聚合系统中的积垢的技术以用于阐释。然而，可使用任何适合的系统执行图4的技术。
72.图4是图解说明用于减少聚合系统10中的积垢的技术的实施方案的流程图，所述聚合系统包括联接到再循环系统14的反应器12。虽然参考系统10、反应器12和再循环系统14描述图4的技术，但可使用参考图2所述的系统10a或参考图3所述的系统10b的相似元件来执行图4的技术。
73.所述技术包括致使反应物利用催化剂18在反应器12中聚合(60)。所述技术可包括
从反应器12提取产物流29，包括聚合物产物。在实施方案中，所述技术还包括例如在除气系统中处理产物流29。
74.在实施方案中，反应器12可以是流化床反应器，例如图2的反应器12a或图3的反应器12b。所述技术还包括使流化流20流通穿过反应器12和再循环系统14的至少一个易积垢单元16(62)。流化流20可载运夹带粒子26，例如来自反应器12的粒子。在实施方案中，夹带粒子26包含聚合物粒子。在实施方案中，夹带粒子26包含催化剂粒子，例如来自催化剂18的粒子。
75.所述技术还包括使流化流20在再循环系统14中的至少一个易积垢单元16上游的至少一个位置28处与催化剂毒物30接触(66)。在实施方案中，夹带粒子26包含聚合物和催化剂粒子，并且使流化流20与催化剂毒物30接触(66)包括使夹带粒子26与催化剂毒物30接触。在实施方案中，使流化流20与催化剂毒物30接触(66)包括在至少一个位置28处注入催化剂毒物30的流化流32。
76.在实施方案中，催化剂毒物30位于在至少一个位置28处施加到再循环系统14中的内表面36的涂层组合物34中。在实施方案中，所述至少一个位置28位于再循环系统14内。在实施方案中，至少一个位置28由单个位置组成。在实施方案中，所述单个位置位于至少一个易积垢单元16中的最上游单元上游。在实施方案中，至少一个位置28包括至少两个位置。在实施方案中，至少一个易积垢单元16包括至少两个易积垢单元。在实施方案中，位置28的数目与易积垢单元16的数目相同。在实施方案中，位置28的数目小于易积垢单元16的数目。在实施方案中，所述至少一个位置28包括两个、三个、四个、五个或六个位置。
77.在实施方案中，接触(66)包括使催化剂毒物30在旋风分离器40上游与流化流20接触。在实施方案中，所述接触(66)包括使催化剂毒物30在旋风分离器40(例如，具有流21a)下游与流化流20接触。在实施方案中，所述接触(66)包括使催化剂毒物30在热量交换器上游与流化流20(例如，在第一主回路热量交换器42或第二主回路热量交换器44中的一者或两者上游与流21a)接触。在实施方案中，所述接触(66)包括使催化剂毒物30在液体-气体分离器46上游与流化流20接触。
78.在实施方案中，所述接触(66)包括使催化剂毒物30以在再循环系统14中被完全消耗的量与流化流20接触。因此，当流化流20流通回到反应器12时，基本上没有毒物30可通过流化流20被引入到反应器12中。在实施方案中，接触(66)包括使催化剂毒物30以在再循环系统14中被不完全消耗的量与流化流20接触。因此，当流化流20流通回到反应器12时，可通过流化流20将至少一些毒物30(例如，毒物30的流化部分)引入到反应器12中。
79.在实施方案中，在没有使催化剂毒物30失活的任何步骤的情况下进行图4的技术。
80.在实施方案中，催化剂毒物30包括空气、氧、氮、水、一氧化碳、二氧化碳、一氧化二氮或醇中的一种或多种。在实施方案中，催化剂毒物30在包含氧与氮的催化剂毒物组合物34中。
81.在实施方案中，至少一个易积垢单元16包括旋风分离器40、热量交换器42或44、管道区段、管道联接器、过滤器、滤网篮、液体-气体分离器46、压缩器38或泵50中的一者或多者。
82.在实施方案中，图4的技术可任选地包括暂停在反应器12中反应物利用催化剂18的聚合，例如以停止生成产物29(64)。在一些所述实施方案中，在暂停(64)期间或在暂停
(64)之后执行接触(66)。在一些所述实施方案中，图4的技术任选地包括在接触之后，从系统(68)清除未消耗的催化剂毒物。在一些所述实施方案中，图4的技术任选地包括在清除之后，重新开始在反应器12中反应物的聚合(68)。
83.因此，根据本公开的系统和技术可用于减轻、减少、抑制或基本上防止聚合系统中的一个或多个易积垢单元中的积垢。
84.方面
85.方面1.一种用于减少聚合系统中的积垢的方法，所述聚合系统包括联接到再循环系统的反应器，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元，所述方法包括：
86.致使反应物利用催化剂在所述反应器中聚合；
87.使流化流流通穿过所述反应器和所述再循环系统的所述至少一个易积垢单元，所述流化流包括夹带粒子；以及
88.使所述流化流在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置处与催化剂毒物接触。
89.方面2.如方面1所述的方法，其中所述反应器是流化床反应器。
90.方面3.如方面1或2所述的方法，其中所述夹带粒子包括聚合物粒子。
91.方面4.如方面1至3中任一项所述的方法，其中所述夹带粒子包含催化剂粒子。
92.方面5.如方面1至4中任一项所述的方法，其中所述夹带粒子包含聚合物和催化剂粒子，并且其中所述使所述流化流与催化剂毒物接触包括使所述夹带粒子与所述催化剂毒物接触。
93.方面6.如方面1至5中任一项所述的方法，其中所述使所述流化流与所述催化剂毒物接触包括在所述至少一个位置处注入所述催化剂毒物的流化流。
94.方面7.如方面1至6中任一项所述的方法，其中所述催化剂毒物处于在所述至少一个位置处施加到所述再循环系统中的内表面的涂层组合物中。
95.方面8.如方面1至7中任一项所述的方法，其中所述至少一个位置位于所述再循环系统内。
96.方面9.如方面1至8中任一项所述的方法，其中所述至少一个易积垢单元包括至少两个易积垢单元。
97.方面10.如方面1至9中任一项所述的方法，其中所述至少一个位置由单个位置组成。
98.方面11.如方面10所述的方法，其中所述单个位置位于所述至少一个易积垢单元的最上游单元上游。
99.方面12.如方面9所述的方法，其中所述至少一个位置包括至少两个位置。
100.方面13.如方面9所述的方法，其中所述位置的数目与所述易积垢单元的数目相同。
101.方面14.如方面9所述的方法，其中所述位置的数目小于所述易积垢单元的数目。
102.方面15.如方面9所述的方法，其中所述至少一个位置包括两个、三个、四个、五个或六个位置。
103.方面16.如方面1至15中任一项所述的方法，其中所述催化剂毒物在旋风分离器上游与所述流化流接触。
104.方面17.如方面1至16中任一项所述的方法，其中所述催化剂毒物在旋风分离器的下游与所述流化流接触。
105.方面18.如方面1至17中任一项所述的方法，其中所述催化剂毒物在热量交换器的上游与所述流化流接触。
106.方面19.如方面1至18中任一项所述的方法，其中所述催化剂毒物在液体-气体分离器的上游与所述流化流接触。
107.方面20.如方面1至19中任一项所述的方法，其中使所述催化剂毒物以在所述再循环系统中被完全消耗的量与所述流化流接触。
108.方面21.如方面1至20中任一项所述的方法，其中使所述催化剂毒物以在所述再循环系统中被不完全消耗的量与所述流化流接触。
109.方面22.如方面1至21中任一项所述的方法，其中在没有使所述毒物失活的任何步骤的情况下进行所述用于减少聚合系统中的积垢的方法。
110.方面23.如方面1至22中任一项所述的方法，其中所述催化剂毒物包括空气、氧、氮、水、一氧化碳、二氧化碳、一氧化二氮或醇中的一者或多者。
111.方面24.如方面1至23中任一项所述的方法，其中所述催化剂毒物呈包含氧和氮的催化剂毒物组合物。
112.方面25.如方面1至24中任一项所述的方法，其中所述至少一个易积垢单元包括旋风分离器、热量交换器、管道区段、管道联接器、过滤器、滤网篮、液体-气体分离器、压缩器或泵中的一者或多者。
113.方面26.一种根据方面1至25中任一项所述的用于减少聚合系统中的积垢的方法，所述方法还包括：
114.暂停所述反应器中反应物利用催化剂的聚合；以及
115.在所述暂停期间，使所述流化流在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置处与催化剂毒物接触。
116.方面27.如权利要求26所述的方法，所述方法还包括在所述接触之后：
117.从所述系统清除未消耗的催化剂毒物；以及
118.在所述清除之后，重新开始所述反应器中所述反应物的聚合。
119.方面28.一种用于减少聚合系统中的积垢的方法，所述聚合系统包括联接到再循环系统的流化床反应器，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元，所述方法包括：
120.致使反应物利用催化剂在所述流化床反应器中聚合；
121.使流化流流通穿过所述流化床反应器和所述至少一个易积垢单元，所述流化流包含往往会使所述至少一个易积垢单元积垢的夹带的聚合物和催化剂粒子；以及
122.使所述夹带粒子在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置中与催化剂毒物接触。
123.方面29.一种聚合系统，所述聚合系统包括：
124.反应器，所述反应器包含催化剂，所述反应器被配置成致使反应物利用所述催化剂聚合；
125.再循环系统，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元，所述再循环系统联接到所述反应器，所述再循环系统被配置成使流化流流通穿过所述反应器和所述至少一个易积
垢单元，所述流化流包含夹带粒子；以及
126.至少一个催化剂毒物注入位置，所述至少一个催化剂毒物注入位置位于所述再循环系统中并且在所述易积垢单元上游。
127.方面30.如方面29所述的系统，其中所述反应器是流化床反应器。
128.方面31.如方面29或30所述的系统，其中所述夹带粒子包括聚合物粒子。
129.方面32.如方面29至31中任一项所述的方法，其中所述夹带粒子包括催化剂粒子。
130.方面33.如方面29至32中任一项所述的系统，其中所述至少一个催化剂毒物注入位置包括用于注入催化剂毒物的流化流的入口。
131.方面34.如方面29至33中任一项所述的系统，其中毒物组合物在所述至少一个催化剂毒物注入位置处施加至所述再循环系统中的内表面。
132.方面35.如方面29至34中任一项所述的系统，其中所述至少一个催化剂毒物注入位置位于所述反应器下游。
133.方面36.如方面29至35中任一项所述的系统，其中所述至少一个易积垢单元包括至少两个易积垢单元。
134.方面37.如方面29至36中任一项所述的系统，其中所述至少一个催化剂毒物位置由单个位置组成。
135.方面38.如方面37所述的系统，其中所述单个位置位于所述至少一个易积垢单元的最上游单元上游。
136.方面39.如方面36所述的系统，其中所述至少一个催化剂毒物注入位置包括至少两个位置。
137.方面40.如方面36所述的系统，其中所述至少一个催化剂毒物注入位置包括两个、三个、四个、五个或六个位置。
138.方面41.如方面39所述的系统，其中所述催化剂毒物注入位置的数目与所述易积垢单元的数目相同。
139.方面42.如方面39所述的系统，其中所述催化剂毒物位置的数目小于所述易积垢单元的数目。
140.方面43.如方面29至42中任一项所述的系统，其中所述催化剂毒物注入位置位于旋风分离器上游。
141.方面44.如方面29至43中任一项所述的系统，其中所述催化剂毒物注入位置位于旋风分离器下游。
142.方面45.如方面29至44中任一项所述的系统，其中所述催化剂毒物注入位置位于热量交换器上游。
143.方面46.如方面29至45中任一项所述的系统，其中所述催化剂毒物注入位置位于液体-气体分离器上游。
144.方面47.如方面29至46中任一项所述的系统，其中所述催化剂毒物包括空气、氧、氮、水、一氧化碳、二氧化碳、一氧化二氮或醇中的一者或多者。
145.方面48.如方面29至47中任一项所述的系统，其中所述催化剂毒物包含氧与氮的组合。
146.方面49.如方面29至48中任一项所述的系统，其中所述至少一个易积垢单元包括
旋风分离器、热量交换器、管道区段、管道联接器、过滤器、滤网篮、液体-气体分离器、压缩器或泵中的一者或多者。
147.方面50.一种聚合系统，所述聚合系统包括：
148.流化床反应器，所述流化床反应器包含催化剂，所述流化床反应器被配置成致使反应物利用所述催化剂聚合；
149.再循环系统，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元，所述再循环系统联接到所述流化床反应器，所述再循环系统被配置成使流化流流通穿过所述流化床反应器和所述至少一个易积垢单元，所述流化流包含往往会使所述至少一个易积垢单元积垢的夹带的聚合物和催化剂粒子；以及
150.至少一个催化剂毒物注入位置，所述至少一个催化剂毒物注入位置位于所述再循环系统中并且在所述易积垢单元上游。
151.上文参考诸多方面和实施方案描述了本公开。本领域技术人员鉴于以上详细说明将明白很多变化。所有所述明显的变化处于随附权利要求书的全部既定范围内。本公开的其他方面可包括但不限于以下方面。将很多方面描述为“包括(comprising)”某些组件或步骤，但另一选择为，很多方面可基本上由这些组件或步骤“组成”或由这些组件或步骤“组成”，除非另有明确陈述。

技术特征：
1.一种用于减少聚合系统中的积垢的方法，所述聚合系统包括联接到再循环系统的反应器，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元，所述方法包括：致使反应物利用催化剂在所述反应器中聚合；使流化流流通穿过所述反应器和所述再循环系统的所述至少一个易积垢单元，所述流化流包括夹带粒子；以及使所述流化流在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置处与催化剂毒物接触。2.如权利要求1所述的方法，其中所述反应器是流化床反应器。3.如权利要求1所述的方法，其中所述夹带粒子包含聚合物和催化剂粒子，并且其中所述使所述流化流与催化剂毒物接触包括使所述夹带粒子与所述催化剂毒物接触。4.如权利要求1所述的方法，其中所述使所述流化流与所述催化剂毒物接触包括在所述至少一个位置处注入所述催化剂毒物的流化流。5.如权利要求1所述的方法，其中所述催化剂毒物处于在所述至少一个位置处施加到所述再循环系统中的内表面的涂层组合物中。6.如权利要求1所述的方法，其中使所述催化剂毒物以在所述再循环系统中被完全消耗的量与所述流化流接触。7.如权利要求1所述的方法，其中在没有使所述毒物失活的任何步骤的情况下进行所述用于减少聚合系统中的积垢的方法。8.如权利要求1所述的方法，其中所述催化剂毒物包括空气、氧、氮、水、一氧化碳、二氧化碳、一氧化二氮或醇中的一者或多者。9.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个易积垢单元包括旋风分离器、热量交换器、管道区段、管道联接器、过滤器、滤网篮、液体-气体分离器、压缩器或泵中的一者或多者。10.如权利要求1至9中任一项所述的用于减少聚合系统中的积垢的方法，所述方法还包括：暂停所述反应器中反应物利用催化剂的聚合；以及在所述暂停期间，使所述流化流在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置处与催化剂毒物接触。11.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括在所述接触之后：从所述系统清除未消耗的催化剂毒物；以及在所述清除之后，重新开始所述反应器中所述反应物的聚合。12.一种用于减少聚合系统中的积垢的方法，所述聚合系统包括联接到再循环系统的流化床反应器，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元，所述方法包括：致使反应物利用催化剂在所述流化床反应器中聚合；使流化流流通穿过所述流化床反应器和所述至少一个易积垢单元，所述流化流包含往往会使所述至少一个易积垢单元积垢的夹带的聚合物和催化剂粒子；以及使所述夹带粒子在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置中与催化剂毒物接触。13.一种聚合系统，所述聚合系统包括：
反应器，所述反应器包含催化剂，所述反应器被配置成致使反应物利用所述催化剂聚合；再循环系统，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元，所述再循环系统联接到所述反应器，所述再循环系统被配置成使流化流流通穿过所述反应器和所述至少一个易积垢单元，所述流化流包含夹带粒子；以及至少一个催化剂毒物注入位置，所述至少一个催化剂毒物注入位置位于所述再循环系统中并且在所述易积垢单元上游。14.如权利要求13所述的系统，其中所述反应器是流化床反应器。15.如权利要求13所述的系统，其中所述至少一个催化剂毒物注入位置包括用于注入催化剂毒物的流化流的入口。16.如权利要求13所述的系统，其中在所述至少一个催化剂毒物注入位置处将毒物组合物施加至所述再循环系统中的内表面。17.如权利要求13所述的系统，其中所述至少一个催化剂毒物注入位置在所述反应器下游。18.如权利要求13所述的系统，其中所述催化剂毒物包括空气、氧、氮、水、一氧化碳、二氧化碳、一氧化二氮或醇中的一者或多者。19.如权利要求13至18中任一项所述的系统，其中所述至少一个易积垢单元包括旋风分离器、热量交换器、管道区段、管道联接器、过滤器、滤网篮、液体-气体分离器、压缩器或泵中的一者或多者。20.一种聚合系统，所述聚合系统包括：流化床反应器，所述流化床反应器包含催化剂，所述流化床反应器被配置成致使反应物利用所述催化剂聚合；再循环系统，所述再循环系统包括至少一个易积垢单元，所述再循环系统联接到所述流化床反应器，所述再循环系统被配置成使流化流流通穿过所述流化床反应器和所述至少一个易积垢单元，所述流化流包含往往会使所述至少一个易积垢单元积垢的夹带的聚合物和催化剂粒子；以及至少一个催化剂毒物注入位置，所述至少一个催化剂毒物注入位置位于所述再循环系统中并且在所述易积垢单元上游。

技术总结
描述了减少聚合系统中的积垢的技术和系统。所述聚合系统包括联接到再循环系统的反应器。所述再循环系统包括至少一个易积垢单元。所述技术包括致使例如至少一种烯烃单体反应物的反应物与催化剂在所述反应器中聚合。所述技术还可包括使流化流流通穿过所述反应器和所述至少一个易积垢单元。所述流化流可包含往往会使所述至少一个易积垢单元积垢的夹带粒子。所述技术还能包括使所述流化流在所述再循环系统中的所述至少一个易积垢单元上游的至少一个位置处与催化剂毒物接触。少一个位置处与催化剂毒物接触。少一个位置处与催化剂毒物接触。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：切弗朗菲利浦化学公司
技术研发日：2022.02.09
技术公布日：2023/10/8