МНОГОРЕАКТОРНАЯ И МНОГОЗОНАЛЬНАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ ПОЛИОЛЕФИНА
MULTI-REACTOR AND MULTI-ZONE POLYOLEFIN POLYMERISATION

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Не применяется.
ЗАЯВЛЕНИЕ О ФИНАНСИРУЕМОМ ИЗ ФЕДЕРАЛЬНОГО БЮДЖЕТА ИССЛЕДОВАНИИ ИЛИ РАЗРАБОТКЕ
[0002] Не применяется.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Область техники, к которой относится изобретение
[0003] Это раскрытие, в целом, относится к полимеризации полиолефинов в нескольких реакционных зонах. Уровень техники изобретения
[0004] Полиолефины имеют различные области применения, например, используются в трубах, пленках, больших и малых контейнерах, крышках, бутылках, формованных изделиях и аналогичных изделиях. Существует постоянная потребность в полиолефиновых композициях, обладающих улучшенными свойствами и технологичностью, особенно при их формовании в вышеупомянутые изделия.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Способ производства мультимодальнего полиолефина включает (а) полимеризацию этилена в первом реакторе с получением первого полиолефина, (b) полимеризацию этилена в первой реакционной смеси в восходящей трубе второго реактора с получением второго полиолефина, (с) пропускание первой реакционной смеси по верхнему трубопроводу от восходящей трубы к сепаратору, (d) извлечение в сепараторе второго полиолефина из первой реакционной смеси, (е) пропускание второго полиолефина из сепаратора в спускную трубу второго реактора, необязательно через жидкостный барьер, (f) полимеризацию этилена во второй реакционной смеси в спускной трубе с получением третьего полиолефина, (g) пропускание второй реакционной смеси по нижнему трубопроводу от спускной трубы к восходящей трубе, и (h) одно из: (1) после стадии (а) и перед стадиями (b)-(g), прием первого полиолефина во второй реактор, или (2) перед стадией (а) и после стадий (b)-(g), прием второго полиолефина и третьего полиолефина в первый реактор.
[0006] Другой способ производства мульти модального полиолефина включает (а) полимеризацию этилена в первом реакторе с получением первого полиолефина, (b) полимеризацию этилена в первой реакционной смеси в восходящей трубе второго реактора с получением второго полиолефина, содержащегося в смеси продуктов восходящей трубы, (с) пропускание смеси продуктов восходящей трубы по верхнему трубопроводу от восходящей трубы к сепаратору, (d) извлечение в сепараторе второго полиолефина из смеси продуктов восходящей трубы, (е) пропускание второго полиолефина из сепаратора в спускную трубу второго реактора, необязательно через жидкостный барьер, (f) полимеризацию этилена во второй реакционной смеси в спускной трубе с получением третьего полиолефина в смеси продуктов спускной трубы, (g) пропускание смеси продуктов спускной трубы по нижнему трубопроводу из спускной трубы к восходящей трубе, и (h) одно из: (1) после стадии (а) и перед стадиями (b)-(g), прием первого полиолефина во второй реактор, или (2) перед стадией (а) и после стадий (b)-(g), прием второго полиолефина и третьего полиолефина в первый реактор.
[0007] Другой способ производства мультимодального полиолефина, выполняемый с использованием i) первого реактора, имеющего первую зону полимеризации, и ii) второго реактора, имеющего вторую зону полимеризации в восходящей трубе и третью зону полимеризации в спускной трубе, включает (а) полимеризацию этилена в первой зоне полимеризации с получением первого полиолефина, (b) пропускание первой реакционной смеси вверх через вторую зону полимеризации восходящей трубы, при этом второй полиолефин производится во второй зоне полимеризации, (с) получение первой реакционной смеси из второй зоны полимеризации в сепараторе, (d) отделение в сепараторе первого полиолефинового продукта от полученной первой реакционной смеси, (е) пропускание первого полиолефинового продукта через барьерную секцию второго реактора в третью зону полимеризации, (f) добавление в третьей зоне полимеризации первого полиолефинового продукта ко второй реакционной смеси, (g) пропускание второй реакционной смеси вниз через третью зону полимеризации спускной трубы, при этом третий полиолефин производится в третьей зоне полимеризации, (h) повторение стадий (b)-(g) п раз, где n=от 1 до 100000 и (i) одно из 1) добавление первого полиолефина во второй реактор в местоположении выше по потоку от второй зоны полимеризации по отношению к направлению потока первой реакционной смеси во второй зоне полимеризации, и отведение мультимодального полиолефина из спускной трубы, или 2) отведение части второго полиолефинового продукта из второго реактора, добавление части второго полиолефинового продукта в первую зону полимеризации первого реактора и отведение мультимодального полиолефина из первого реактора.
[0008] Устройство для производства мультимодального полиолефина включает в себя первый реактор, выполненный с возможностью производства первого полиолефина, второй реактор, выполненный с возможностью производства второго полиолефина и третьего полиолефина, причем второй реактор содержит восходящую трубу, выполненную с возможностью производства второго полиолефина, верхний трубопровод, имеющий конец, соединенный по текучей среде с верхней частью восходящей трубы, сепаратор, соединенный по текучей среде с противоположным концом верхнего трубопровода, спускную трубу, выполненную с возможностью производства третьего полиолефина, при этом верхняя часть спускной трубы соединена по текучей среде с сепаратором, необязательно, через жидкостный барьер в верхней части спускной трубы, и нижний трубопровод, имеющий конец, соединенный по текучей среде с нижней частью спускной трубы, и противоположный конец, соединенный по текучей среде с нижней частью восходящей трубы, при этом второй реактор выполнен с возможностью приема первого полиолефина из первого реактора, или первый реактор выполнен с возможностью приема второго полиолефина и третьего полиолефина из второго реактора.
w
z
[0009] Мультимодальный полиолефин может содержать первый полиолефин (например, компонент с низкой молекулярной массой), второй полиолефин (например, компонент с промежуточной молекулярной массой) и третий полиолефин (например, компонент с высокой молекулярной массой), полученные в соответствии с вышеуказанными устройством и/или способом. Мультимодальный полиолефин может иметь одно или более из следующих значений: плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, индекс расплава в диапазоне от около 0,1 до около 30 г/10 мин при испытании с применением усилия в 2,16 кг и при температуре 190°С, индекс расплава при высокой нагрузке от около 1 до около 45 г/10 мин при применении усилия в 21,6 кг и температуре 190°С, содержание сомономера в диапазоне от 0 до около 6% мас., M в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль, M в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль, Mw/Mn в диапазоне от около 18 до около 52, индекс длинноцепочечной разветвленности в диапазоне от 0 до около 0,96 и индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8. Мультимодальный полиолефин может быть в форме полиэтиленовой смолы.
[0010] Другой мультимодальный полиолефин в форме полиэтиленовой смолы может иметь компонент с низкой молекулярной массой (LMW), компонент с промежуточной молекулярной массой (IMW) и компонент с высокой молекулярной массой (HMW); причем LMW-компонент присутствует в количестве от около 20% мас. до около 75% мас.; причем IMW-компонент присутствует в количестве от около 5% мас. до около 40% мас.; причем HMW-компонент присутствует в количестве от около 10% мас. до около 60% мас.; причем LMW-компонент имеет средневесовую молекулярную массу от около 20 кг/моль до около 150 кг/моль; причем LMW-компонент имеет средневесовую молекулярную массу от около 85 кг/моль до около 350 кг/моль; причем HMW-компонент имеет средневесовую молекулярную массу более чем около 350 кг/моль; причем средневесовая молекулярная масса IMW-компонента больше, чем средневесовая молекулярная масса LMW-компонента; причем LMW-компонент имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; причем IMW-компонент имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 10 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; причем HMW-компонент имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 1 до около 15 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; и при этом полиэтиленовая смола имеет величину прерывистого скольжения от около 300 фунтов/кв.дюйм до около 1000 фунтов/кв.дюйм (от около 2,07 МПа до около 6,89 МПа).
[0011] Другой мультимодальный полиолефин в форме полиэтиленовой смолы может иметь компонент с низкой молекулярной массой (LMW), компонент с промежуточной молекулярной массой (IMW) и компонент с высокой молекулярной массой (HMW); причем LMW-компонент присутствует в количестве от около 40% мас. до около 60% мас.; причем LMW-компонент присутствует в количестве от около 5% мас. до около 15% мас.; причем HMW-компонент присутствует в количестве от около 30% мас. до около 50% мас.; причем LMW-компонент имеет средневесовую молекулярную массу от около 25 кг/моль до около 65 кг/моль; причем LMW-компонент имеет средневесовую молекулярную массу от около 100 кг/моль до около 200 кг/моль; причем HMW-компонент имеет средневесовую молекулярную массу от около 400 кг/моль до около 925 кг/моль; причем LMW-компонент имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 2 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; причем LMW-компонент имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; причем HMW-компонент имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 2 до около 12 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; и при этом полиэтиленовая смола имеет устойчивость к медленному росту трещин, равную или превышающую около 3000 ч при испытании согласно стандарту ASTM F1473, причем устойчивость к медленному росту трещин определяется, как время разрушения полиэтилена с надрезом при испытании на разрыв (PENT).
251
3
[0012] Другой мультимодальный полиолефин в форме полиэтиленовой смолы может иметь компонент с низкой молекулярной массой (LMW), компонент с промежуточной молекулярной массой (LMW) [из восходящей трубы] и компонент с высокой молекулярной массой (HMW); причем LMW-компонент получают в первой реакционной зоне по существу при отсутствии сомономера, и при этом LMW-компонент присутствует в количестве от около 20% мас. до около 75% мас.; причем EVIW-компонент получают во второй реакционной зоне в присутствии первого количества сомономера и первого количества водорода, и при этом LMW-компонент присутствует в количестве от около 5% мас. до около 40% мас.; причем HMW-компонент получают в третьей реакционной зоне в присутствии второго количества сомономера и второго количества водорода, при этом второе количество сомономера больше, чем первое количество сомономера, при этом первое количество водорода больше, чем второе количество водорода, и при этом HMW-компонент присутствует в количестве от около 10% мас. до около 60% мас.; причем LMW-компонент имеет средневесовую молекулярную массу от около 20 кг/моль до около 150 кг/моль; причем LMW-компонент имеет средневесовую молекулярную массу от около 85 кг/моль до около 350 кг/моль; причем HMW-компонент имеет средневесовую молекулярную массу более чем около 350 кг/моль; при этом средневесовая молекулярная масса LMW-компонента больше, чем средневесовая молекулярная масса LMW-компонента; причем LMW-компонент имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; причем IMW-компонент имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 10 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; причем HMW-компонент имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 1 до около 15 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; и при этом полиэтиленовая смола имеет η (eta_251) менее чем около 1,5×10 Па⋅с.
[0013] Вышеизложенное довольно широко обрисовывает в общих чертах признаки и технические преимущества раскрытого предмета изобретения для того, чтобы можно было лучше понять приведенное ниже подробное описание. Различные характеристики, описанные выше, а также другие признаки будут очевидны специалистам в данной области техники после прочтения приведенного ниже подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения и после обращения к сопроводительным чертежам.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0014] Для подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения раскрытых процессов и устройств теперь будет сделана ссылка на прилагаемые чертежи, где:
[0015] На Фиг. 1 проиллюстрирована многореакторная и многозональная полимеризация полиолефинов в соответствии с раскрытием, где многозональный циркуляционный реактор подключен ниже по потоку от первого реактора.
[0016] На Фиг. 2 проиллюстрирована другая многореакторная и многозональная полимеризация полиолефина в соответствии с раскрытием, где многозональный циркуляционный реактор подключен выше по потоку от первого реактора.
[0017] На Фиг. 3 проиллюстрирован многозональный циркуляционный реактор, имеющий различные дополнительные аспекты, которые могут быть использованы на Фиг. 1 и/или Фиг. 2.
[0018] На Фиг. 4 проиллюстрирован многозональный циркуляционный реактор, имеющий различные дополнительные аспекты, которые могут быть использованы на Фиг. 1 и/или Фиг. 2, а также с любой комбинацией аспектов, показанных на Фиг. 3.
[0019] На Фиг. 5А и 5В проиллюстрированы виды в разрезе вариантов осуществления эдуктора.
[0020] На Фиг. 5С проиллюстрирован вид в перспективе напорной трубы.
[0021] На Фиг. 5D-5H проиллюстрированы различные аспекты многозонального циркуляционного реактора, имеющего эдуктор, которые могут быть использованы на Фиг. 1 и/или Фиг. 2, а также с любой комбинацией других аспектов, описанных в данном документе.
[0022] На Фиг. 5I и 5J проиллюстрированы варианты осуществления многозонального циркуляционного реактора, имеющего напорную трубу, которые могут быть использованы на Фиг. 1 и/или Фиг. 2, а также с любой комбинацией других аспектов, описанных в данном документе.
[0023] На Фиг. 6А проиллюстрирована компоновка многозонального циркуляционного реактора, имеющего переходный трубопровод, которая может быть использована на Фиг. 1 и/или Фиг. 2 вместе с любой комбинацией аспектов, описанных в данном документе.
[0024] На Фиг. 6В проиллюстрирована компоновка многозонального циркуляционного реактора по Фиг. 6А, имеющего эдуктор и напорную трубу вместо переходного трубопровода.
[0025] На Фиг. 6С проиллюстрирована компоновка многозонального циркуляционного реактора по Фиг. 6А, имеющего напорную трубу, расположенную внутри переходного трубопровода.
[0026] На Фиг. 7 обособлено проиллюстрирован вид коленчатого соединителя, имеющего компоновку «высокотехнологичного колена».
[0027] На Фиг. 8А проиллюстрирован вид сбоку сепаратора многозонального циркуляционного реактора, выполненного в виде циклонного сепаратора.
[0028] На Фиг. 8В проиллюстрирован вид сверху в разрезе циклонного сепаратора по Фиг. 8А вдоль линии прямой видимости i-i, показанной на Фиг. 8А.
[0029] На Фиг. 9 проиллюстрирован вариант осуществления системы разделения продуктов, изображенной на Фиг. 1 и Фиг. 2.
[0030] На Фиг. 10А проиллюстрирован первый реактор в газофазной конфигурации для использования на Фиг. 1 с использованием отстойника для перемещения потока, выходящего из реактора, в сепаратор для извлечения полиолефина.
[0031] На Фиг. 10В проиллюстрирован первый реактор в газофазной конфигурации для использования на Фиг. 1 с использованием затворного бункера для перемещения потока, выходящего из реактора, в сепаратор для извлечения полиолефина.
[0032] На Фиг. 10С проиллюстрирован первый реактор в газофазной конфигурации для использования на Фиг. 1 с использованием отводящего клапана для перемещения потока, выходящего из реактора, в сепаратор для извлечения полиолефина.
[0033] На Фиг. 10D проиллюстрирован первый реактор в газофазной конфигурации для использования на Фиг. 2 с использованием отстойника для перемещения потока, выходящего из реактора, в сепаратор для извлечения полиолефина.
[0034] На Фиг. 10Е проиллюстрирован первый реактор в газофазной конфигурации для использования на Фиг. 2 с использованием затворного бункера для перемещения потока, выходящего из реактора, в сепаратор для извлечения полиолефина.
[0035] На Фиг. 10F проиллюстрирован первый реактор в газофазной конфигурации для использования на Фиг. 2 с использованием отводящего клапана для перемещения потока, выходящего из реактора, в сепаратор для извлечения полиолефина.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0036] В данном документе раскрыты устройства и способы многореакторной и многозональной полимеризации полиолефинов, а также полиэтиленовые смолы, которые могут быть произведены посредством указанных устройств и способов. Описание может быть в контексте устройства или в контексте стадий способа; однако предполагается, что аспекты раскрытого способа могут включать аспекты, рассмотренные в контексте устройства, и что аспекты раскрытого устройства могут включать аспекты, рассмотренные в контексте способа. Кроме того, хотя в данном документе описаны полиэтиленовые смолы, предполагается, что в раскрытых устройствах и раскрытыми способами можно получать другие различные полиэтиленовые смолы и другие различные мультимодальные полиолефины, используя различные варианты осуществления изобретения и аспекты раскрытых устройств и способов.
[0037] Раскрытые устройства и способы выполнены с возможностью производства мультимодального полиолефина и, в частности, полиэтиленовых смол, раскрытых в данном документе. Это достигается за счет использования двух последовательно соединенных реакторов, где один из реакторов представляет собой многозональный циркуляционный реактор, в котором могут быть реализованы две зоны полимеризации, имеющие два разных режима потока для того, чтобы произвести два полиолефина с разными молекулярными массами, таким образом, конечный мультимодальный полиолефин имеет улучшенные свойства продукта, улучшенную однородность продукта и уменьшенное количество гелей по сравнению с бимодальным полиолефином.
[0038] В контексте данного документа термин «полиолефин» относится к унимодальным или мультимодальный полимерам, например, полиэтилену, сополимерам этилена и альфа-олефина, сополимерам этилена, содержащим по меньшей мере около 50 процентов по массе этилена, полимеризованного с меньшим количеством сомономера, полипропилену, полибутену и другим полимерным смолам, относящимся к семейству «олефинов».
[0039] В контексте данного документа термин «унимодальный» относится к гомополимеру полиолефина, имеющему кривую распределения молекулярных масс, показывающую единственный пик на кривой распределения молекулярных масс. Кривые распределения молекулярных масс могут быть отображены на графике массовой доли полиолефина как функция его молекулярной массы, измеренной, например, методом гель-проникающей хроматографии (GPC). Массовая доля полиолефина относится к массовой доле молекул полиолефина заданного размера.
[0040] В контексте данного документа термин «мультимодальный» относится к полиолефинам, имеющим кривую распределения молекулярных масс, показывающую более одного пика на кривой распределения молекулярных масс. Известно, что в некоторых случаях мультимодальный полиолефин может иметь один пик, по результатам, например, анализа ГПХ, при этом полиолефин является по существу мультимодальный и единственный пик возникает из-за перекрытия нескольких пиков. Термин «мультимодальный» включает полиолефин, имеющий кривую, показывающую два отдельных пика, также называемый бимодальным или подобным бимодальному полиолефином, и полиолефин, имеющий кривую, показывающую три отдельных пика, также называемый тримодальным или подобным тримодальному полиолефином.
[0041] В контексте данного документа термин «зона полимеризации» относится к объему пространства внутри реактора полимеризации, в котором условия таковы, что протекает реакция полимеризации олефинов.
[0042] Термины «трубопровод» и «линия» взаимозаменяемы и в контексте данного документа относятся к физической структуре, выполненной с возможностью протекания материалов по ней, например, к трубе или системе труб. Материалы, которые протекают в «трубопроводе» или «линии», могут находиться в газовой фазе, жидкой фазе, твердой фазе или в комбинации этих фаз.
[0043] В контексте данного документа термин «поток» относится к физической композиции материалов, которые протекают по «трубопроводу» или «линии».
[0044] В контексте данного документа термин «диаметр» относится к внутреннему диаметру. Таким образом, труба или трубопровод, имеющий диаметр, описанный в данном документе, относится к внутреннему диаметру трубы или трубопровода. Толщина стенок трубы или трубопровода может быть указана отдельно или же может быть толщиной стенки, подходящей для применения.
[0045] В контексте данного документа термин «длина» относится к расстоянию от первого конца прямого участка трубы или трубки до второго конца прямого участка трубы или трубки и включает любые прямые участки, которые могут быть частью колена. Для исключения неопределенности, длина колена не включает изогнутые участки колена.
[0046] На Фиг. 1 проиллюстрирована многореакторная и многозональная полимеризация полиолефина в соответствии с раскрытием, где многозональный циркуляционный реактор 300 подключен ниже по потоку от первого реактора 100. На Фиг. 2 проиллюстрирована другая многореакторная и многозональная полимеризация полиолефина в соответствии с раскрытием, где многозональный циркуляционный реактор 300 подключен выше по потоку от первого реактора 100. Каждый из реакторов 100 и 300 представляет собой реактор полимеризации, выполненный с возможностью полимеризации одного или более олефинов в присутствии одного или более катализаторов полимеризации в условиях, подходящих для производства одного или более полиолефинов.
[0047] На каждой из Фиг. 1 и Фиг. 2. присутствует несколько зон полимеризации. То есть первый реактор 100 имеет по меньшей мере одну зону 112 полимеризации, а многозональный циркуляционный реактор 300 имеет две зоны 321 и 341 полимеризации. Каждая зона 112, 321 и 341 полимеризации может быть выполнена с возможностью производства полиолефина, отличного от произведенного в других зонах. Например, зона 112 полимеризации первого реактора 100 может производить первый полиолефин, вторая зона 321 полимеризации MZCR (многозонального реактора с циркулирующим кипящим слоем) 300 может быть выполнена с возможностью производства второго полиолефина, а третья зона 341 полимеризации MZCR 300 может быть выполнена с возможностью производства третьего полиолефина. В альтернативном варианте, зона 112 полимеризации первого реактора 100 может быть выполнена с возможностью производства первого полиолефина, а вторая и третья зоны 321 и 341 полимеризации MCZR 300 могут быть выполнены с возможностью производства второго полиолефина.
[0048] В аспектах, отношение количества полученного в первом реакторе 100 первого полиолефина, который становится частью мультимодального полиолефина, к количеству полученного(ых) в MZCR 300 полиолефина(ов), который(е) становится(ятся) частью мультимодального полиолефина, может составлять около 10/90% мас., около 20/80% мас., около 30/70% мас., около 40/60% мас., около 50/50% мас., около 60/40% мас., около 70/30% мас., около 80/10% мас. или около 90/10% мас. мультимодального полиолефина.
[0049] В аспектах, соотношение количества второго полиолефина, полученного в восходящей трубе 320 MZCR 300, к количеству третьего полиолефина, полученного в спускной трубе 340 MZCR 300, может составлять около 10/90% мас., около 20/80% мас., около 30/70% мас., около 40/60% мас., около 50/50% мас., около 60/40% мас., около 70/30% мас., около 80/10% мас. или около 90/10% мас. в пересчете на общую массу второго полиолефина и третьего полиолефина, которые становятся частью мультимодального полиолефина.
[0050] На Фиг. 1 проиллюстрировано, что MZCR 300 выполнен с возможностью приема первого полиолефина из первого реактора 100. На Фиг. 2 проиллюстрировано, что первый реактор 100 может быть выполнен с возможностью приема второго полиолефина и третьего полиолефина из MCZR 300.
[0051] Первый реактор 100 может быть выполнен в виде одного или более петлевых суспензионных реакторов, одного или более реакторов с псевдоожиженным слоем, одного или более автоклавных реакторов, одного или более трубчатых реакторов, одного или более горизонтальных газофазных реакторов, одного или более реакторов смешения непрерывного действия, одного или более реакторов для растворения, или может представлять собой их комбинацию. Конфигурации реакторов полимеризации этих типов известны, каждая из них может иметь зону 112 полимеризации, в которой производится первый полиолефин. В одном аспекте, первый реактор 100 может быть выполнен в виде двух или более реакторов, работающих параллельно, каждый из которых имеет зону полимеризации и каждый из которых имеет трубопровод 110 выгрузки продуктов, через который подается смесь продуктов первого реактора в систему 200 разделения продуктов. В одном таком аспекте, в зоне 112 полимеризации может производиться компонент с низкой молекулярной массой (LMW) мультимодального полиолефина (например, полиолефиновой смолы).
[0052] Полимеризация олефинового мономера и необязательного олефинового сомономера в первом реакторе 100 происходит за счет приведения в контакт катализатора полимеризации и олефинового(ых) мономера(ов) в зоне 112 полимеризации в условиях полимеризации. Условия полимеризации в зоне 112 полимеризации могут включать температуру в диапазоне от около 20°С (68°F) до около 260°С (500°F) и давление в диапазоне от около 14,7 фунт/кв.дюйм абс. до около 4000 фунт/кв.дюйм абс. (от 0,101 МПа абс. до около 27,6 МПа абс); в альтернативном варианте, температура находится в диапазоне от около 60°С (140°F) до около 110°С (230°F), а давление находится в диапазоне от около 250 фунт/кв.дюйм абс.до около 600 фунт/кв.дюйм абс. (от около 1,7 МПа абс. до около 4,1 МПа абс). В одном или более аспектах, полимеризация в зоне 112 полимеризации может проводиться периодически, например, в реакторе смешения непрерывного действия, или непрерывно, например, в петлевом суспензионном реакторе или газофазном реакторе.
[0053] Олефиновый мономер, полимеризуемый в первом реакторе 100, может представлять собой алифатический 1-олефин, содержащий от 2 до 8 атомов углерода, например, этилен, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен или 1-октен. В одном из вариантов осуществления изобретения олефиновый мономер представляет собой этилен или пропилен.
[0054] Полимеризация олефинового мономера, необязательно, может быть проведена с одним или более сомономерами, которые представляют собой алифатический 1-олефин, содержащий от 3 до около 10 атомов углерода, например, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-пентен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен или 1-децен. В вариантах осуществления изобретения олефиновый сомономер может представлять собой этилен, пропилен, 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или их комбинацию.
[0055] Полимеризация в зоне 112 полимеризации может происходить в присутствии углеводородного разбавителя, инертного по отношению к реакции полимеризации. Примеры разбавителя включают пропан, изобутан, н-бутан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексан, циклогексан, н-гептан, метилциклогексан или их комбинации.
[0056] Олефиновый мономер, используемый для производства первого полиолефина, может подаваться в реактор 100 по трубопроводу 102. Необязательный олефиновый сомономер, используемый для производства первого полиолефина, может подаваться в реактор 100 по трубопроводу 102. Разбавитель может подаваться в реактор 100 по трубопроводу 104. Катализатор полимеризации может подаваться в реактор 100 по трубопроводу 108 для подачи катализатора. Катализатор полимеризации может подаваться по трубопроводу 108 в растворе (например, катализатор, растворенный в жидком растворителе), в суспензии (например, частицы твердого катализатора, суспендированные в жидкой среде, например, углеводороде, приемлемом для использования в качестве разбавителя полимеризации) или в газовой смеси (например, частицы твердого катализатора в газе-носителе, например, азоте). Такое оборудование, как дозирующие клапаны и/или регулирующие клапаны, может быть использовано в любом из трубопроводов 102, 104, 106 и 108 для регулирования потока соответствующего компонента в реактор 100.
[0057] Для подачи водорода и азота в реактор 100 могут быть использованы дополнительные трубопроводы. Водород может быть использован для регулирования молекулярной массы полиолефина, производимого в реакторе 100. Азот может быть использован в качестве источника давления при регулировании давления в реакторе 100. Также могут быть использованы дополнительные трубопроводы и оборудование, если реактор 100 является газофазным реактором непрерывного действия. Например, если реактор 100 находится в конфигурации газофазного реактора, который работает в режиме конденсации, то дополнительные трубопроводы могут быть выполнены с возможностью рециркуляции газов, извлеченных с верха реактора 100, обратно к низу реактора 100 в виде жидкой фазы. В такой конфигурации трубопроводы могут быть выполнены с возможностью удаления газа с верха реактора 100, а компрессор и теплообменник могут быть соединены между собой трубопроводами и выполнены с возможностью конденсации и охлаждения газа для рециркуляции в виде жидкой фазы обратно к низу реактора 100.
[0058] В аспектах, первый реактор 100 выполнен с возможностью производства первого полиолефина таким образом, чтобы первый полиолефин имел среднее время пребывания в зоне 112 полимеризации от около 1 секунды до около 14 часов; в альтернативном варианте от около 1 секунды до около 12 часов; в альтернативном варианте от около 1 секунды до около 10 часов; в альтернативном варианте от около 1 секунды до около 8 часов; в альтернативном варианте от около 2 часов до около 14 часов; в альтернативном варианте от около 4 часов до около 14 часов; в альтернативном варианте от около 4 часов до около 12 часов; в альтернативном варианте от около 1 часа до около 3 часов; в альтернативном варианте от около 1 секунды до около 5 минут; в альтернативном варианте менее 10 часов; в альтернативном варианте более 1 часа.
[0059] Смесь продуктов, содержащая частицы полиолефина (например, первый полиолефин или мультимодальный полиолефин), отводится из реактора 100 по трубопроводу 110 выгрузки продуктов. На Фиг. 1 смесь продуктов, содержащая первый полиолефин, отводится из первого реактора 100 по трубопроводу 110 выгрузки продуктов. На Фиг. 1 показан трубопровод 110 выгрузки продуктов, расположенный внизу первого реактора 100; однако предполагается, что трубопровод 110 выгрузки продуктов может быть расположен в любом месте реактора 100 по Фиг. 1, например, сбоку реактора 100. На Фиг. 2 смесь продуктов, содержащая мультимодальный полиолефин, отводится из первого реактора 100 по трубопроводу 110 выгрузки продуктов. На Фиг. 2 показан трубопровод 110 выгрузки продуктов, расположенный сбоку первого реактора 100; однако предполагается, что трубопровод 110 выгрузки продуктов может быть расположен в любом месте реактора 100 по Фиг. 2, например, внизу реактора 100. В одном варианте осуществления изобретения, трубопровод 110 выгрузки продуктов может содержать отводящий клапан, который выполнен в виде отводящего клапана непрерывного действия или отводящего клапана периодического действия. Отводящий клапан непрерывного действия может регулировать удаление смеси продуктов из первого реактора 100 таким образом, чтобы смесь продуктов удалялась на непрерывной основе. Отводящий клапан периодического действия может регулировать удаление смеси продуктов на периодической основе, например, открываясь и закрываясь таким образом, чтобы поток смеси продуктов через клапан периодического отведения не являлся непрерывным.
[0060] В аспектах, по меньшей мере часть реактора 100 может быть изготовлена из углеродистой стали, нержавеющей стали или комбинации этих материалов. В дополнительном аспекте, углеродистая сталь может быть низкотемпературной углеродистой сталью. В одном варианте осуществления изобретения внутренняя поверхность 109 реактора 100 может иметь покрытие из ингибитора коррозии.
[0061] В многозональном циркуляционном реакторе (MZCR) 300, как правило, полимеризуется олефиновый мономер и необязательный олефиновый сомономер в условиях газофазной полимеризации, причем указанный реактор имеет две взаимосвязанные зоны 321 и 341 полимеризации. Направление потока реакционной(ых) смеси(ей) в MZCR 300 показано на Фиг. 1 и Фиг. 2 стрелками А и В. Путь потока реакционной(ых) смеси(ей) в MCZR 300 имеет форму контура, образованного нижним трубопроводом 310, соединенным по текучей среде с восходящей трубой 320, при этом восходящая труба 320 дополнительно соединена по текучей среде с верхним трубопроводом 330, причем верхний трубопровод 330 дополнительно соединен по текучей среде со спускной трубой 340, а спускная труба 340 дополнительно соединена по текучей среде с нижним трубопроводом 310. Сепаратор 350 может быть соединен по текучей среде с каждым из верхнего трубопровода 330 и жидкостного барьера 360 (имеющего взаимозаменяемое название барьерная секция 360) спускной трубы 340.
[0062] В одном аспекте, зона 321 полимеризации восходящей трубы 320 может производить компонент с промежуточной молекулярной массой (LMW), а зона полимеризации 341 спускной трубы 340 может производить компонент с высокой молекулярной массой (HMW) мультимодального полиолефина (например, полиэтиленовой смолы).
[0063] Как показано на обеих Фиг. 1 и Фиг. 2, конец 312 нижнего трубопровода 310 может быть соединен по текучей среде с нижней частью 329 восходящей трубы 320, верхняя часть 328 восходящей трубы 320 может быть соединена по текучей среде с концом 331 верхнего трубопровода 330, сепаратор 350 может быть соединен по текучей среде с концом 332 верхнего трубопровода 330, сепаратор 350 дополнительно может быть соединен по текучей среде с верхней частью 348 спускной трубы 340 через жидкостный барьер 360, который находится в верхней части 348 спускной трубы 340, а нижняя часть 349 спускной трубы 340 может быть соединена по текучей среде с концом 311 нижнего трубопровода 310.
[0064] Коленчатый соединитель 302 соединен по текучей среде с концом 312 нижнего трубопровода 310 и с нижней частью 329 восходящей трубы 320; коленчатый соединитель 304 соединен по текучей среде с верхней частью 328 восходящей трубы 320 и с концом 331 верхнего трубопровода 330; сепаратор 350 соединен по текучей среде с концом 332 верхнего трубопровода 330 и с жидкостным барьером 360; жидкостный барьер 360 дополнительно соединен по текучей среде с верхней частью 348 спускной трубы 340; а коленчатый соединитель 306 соединен по текучей среде с нижней частью 349 спускной трубы 340 и с концом 311 нижнего трубопровода 310. Объем этого раскрытия включает интерпретации, в которых коленчатые соединители 302, 304 и 306 являются частями оборудования, которые отделены от частей контура, образованного нижним трубопроводом 310, восходящей трубой 320, верхним трубопроводом 330 и спускной трубой 340. В альтернативном варианте, объем этого раскрытия включает интерпретации, в которых коленчатые соединители 302, 304, 306 сформированы как часть прилегающей части контура, например, коленчатый соединитель 302 может быть частью нижнего трубопровода 310 или частью восходящей трубы 320, коленчатый соединитель 304 может быть частью верхнего трубопровода 330 или частью восходящей трубы 320, а коленчатый соединитель 306 может быть частью спускной трубы 340 или частью нижнего трубопровода 310.
[0065] Нижний трубопровод 310 может быть выполнен в виде трубчатой конструкции, через которую реакционная смесь (например, смесь продуктов спускной трубы, необязательно, с добавленным возвратным мономером, сомономером и/или разбавителем) проходит от конца 311 к концу 312. Продольная ось нижнего трубопровода 310 может быть ориентирована по существу горизонтально, как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2. В альтернативном варианте, продольная ось нижнего трубопровода 310 может быть ориентирована под углом более 0° и менее 90° по отношению к горизонтали, как рассмотрено на Фиг. 4. Нижний трубопровод 310 может иметь отношение длины к диаметру более чем около 5; в альтернативном варианте более чем около 10; в альтернативном варианте более чем около 15; в альтернативном варианте в диапазоне от около 5 до около 20. Это соотношение может быть рассчитано для вариантов осуществления нижнего трубопровода 310, где длина нижнего трубопровода 310 не включает длину коленчатых соединителей 302 и 306. В альтернативном варианте, это соотношение может быть рассчитано для вариантов осуществления нижнего трубопровода 310, где коленчатый соединитель 302 и/или коленчатый соединитель 306 считается частью нижнего трубопровода 310, а длина нижнего трубопровода 310 включает длину трубчатой конструкции, которая не изогнута.
[0066] Восходящая труба 320 может быть выполнена в виде трубчатой конструкции, через которую реакционная смесь (например, начинаясь со смеси продуктов спускной трубы, необязательно, с добавленным возвратным мономером, сомономером и/или разбавителем, и изменяясь по составу по длине восходящей трубы 320) проходит от низа 329 к верху 328. Продольная ось восходящей трубы 320 может быть ориентирована по существу вертикально, как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2. Восходящая труба 320 может иметь отношение ширины к высоте менее чем около 0,1; в альтернативном варианте менее чем около 0,06; в альтернативном варианте менее чем около 0,05; в альтернативном варианте менее чем около 0,03; в альтернативном варианте в диапазоне от около 0,03 до около 0,1. Ширина восходящей трубы 320 может быть диаметром трубчатой конструкции. Высота восходящей трубы 320 может быть высотой зоны 321 полимеризации. Это отношение ширины к высоте может быть рассчитано для вариантов осуществления восходящей трубы 320, где высота восходящей трубы 320 не включает высоту коленчатых патрубков 302 и 304. В альтернативном варианте это соотношение может быть рассчитано для вариантов осуществления восходящей трубы 320, где коленчатый соединитель 302 и/или коленчатый соединитель 304 считается частью восходящей трубы 320, а высота восходящей трубы 320 включает высоту трубчатой конструкции и высоту одного или обоих коленчатых соединителей 302 и 304.
[0067] Верхний трубопровод 330 может быть выполнен в виде трубчатой конструкции, через которую реакционная смесь (например, смесь продуктов восходящей трубы) проходит от конца 331 к концу 332. Продольная ось верхнего трубопровода 330 может быть ориентирована по существу горизонтально, как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2. В альтернативном варианте, продольная ось верхнего трубопровода 330 может быть ориентирована под углом более 0° и менее 15° по отношению к горизонтали, как рассмотрено на Фиг. 10. Верхний трубопровод 330 может иметь отношение длины к диаметру более чем около 5; в альтернативном варианте более чем около 10; в альтернативном варианте более чем около 15; в альтернативном варианте в диапазоне от около 5 до около 20. Это соотношение может быть рассчитано для вариантов осуществления верхнего трубопровода 330, где длина нижнего трубопровода 330 не включает длину коленчатого соединителя 304. В альтернативном варианте, это соотношение может быть рассчитано для вариантов осуществления верхнего трубопровода 330, где коленчатый соединитель 304 считается частью верхнего трубопровода 330, а длина верхнего трубопровода 330 включает длину трубчатой конструкции и длину коленчатого соединителя 304. [0068] Жидкостный барьер или барьерная секция 360 является частью спускной трубы 340, расположенной в верхней части 348 спускной трубы 340 над зоной 341 полимеризации. Жидкостный барьер 360 может быть выполнен как часть трубчатой конструкции спускной трубы 340 и содержать жидкость, через которую частицы полиолефина оседают и затем перетекают в зону 341 полимеризации. Диаметр трубчатой конструкции жидкостного барьера 360 может соответствовать диаметру спускной трубы 340. Высота жидкостного барьера 360 может влиять на высоту спускной трубы 340. Жидкость в жидкостном барьере 360 может быть инертной жидкостью, в том смысле, что жидкость является инертной к полимеризации олефинов. Инертная жидкость может представлять собой любой из углеводородов, описанных в данном документе, который подходит для использования в качестве разбавителя (например, один или комбинация алканов, содержащих от 2 до 7 атомов углерода, с прямой или разветвленной цепью, например, пропан, изобутан, н-бутан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексан, циклогексан, н-гептан, метилциклогексан или их комбинации). В одном аспекте, концентрация инертной жидкости в жидкостном барьере 360 превышает концентрацию инертной жидкости в спускной трубе 340 и в восходящей трубе 320.
[0069] Спускная труба 340 может быть выполнена в виде трубчатой конструкции, через которую реакционная смесь (например, изменяясь по составу по длине спускной трубы 340) проходит от верха 348 к низу 349. Продольная ось спускной трубы 340 может быть ориентирована по существу вертикально, как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2. Спускная труба 340 может иметь отношение ширины к высоте менее чем около 0,1; в альтернативном варианте менее чем около 0,06; в альтернативном варианте менее чем около 0,05; в альтернативном варианте менее чем около 0,03; в альтернативном варианте в диапазоне от около 0,03 до около 0,1. Ширина спускной трубы 340 может быть диаметром трубчатой конструкции. Высота спускной трубы 340 может быть суммой высоты зоны 341 полимеризации и высоты жидкостного барьера 360. Отношение ширины к высоте может быть рассчитано для вариантов осуществления спускной трубы 340, где высота спускной трубы 340 не включает высоту коленчатого соединителя 306. В альтернативном варианте, это соотношение может быть рассчитано для вариантов осуществления спускной трубы 340, где коленчатый соединитель 306 считается частью спускной трубы 340, а высота спускной трубы 340 включает высоту трубчатой конструкции и высоту коленчатого соединителя 306.
[0070] В альтернативном аспекте, спускная труба 340 может иметь диаметр, который изменяется от верха до низа спускной трубы 340, например, конической формы. В другом альтернативном аспекте, часть спускной трубы 340 может иметь диаметр, который изменяется от верха до низа указанной части. В таком аспекте спускная труба 340 может иметь другую часть (например, трубчатую конструкцию) над изменяемой частью (например, конической конструкцией) и/или другую часть (например, трубчатую конструкцию) ниже изменяемой части. Например, как показано на Фиг. 5D, нижняя часть 349 спускной трубы 340 может иметь коническую форму, при этом оставшаяся часть спускной трубы 340, которая находится над нижней частью 340, может быть трубчатой конструкцией. В аспектах, где используются как часть выше, так и часть ниже изменяемой части, диаметр части выше изменяемой части может быть больше диаметра части ниже изменяемой части. Не ограничиваясь теорией, считается, что изменение диаметра спускной трубы 340 таким образом, чтобы диаметр уменьшался в вертикальном направлении вниз по меньшей мере для части спускной трубы 340, может способствовать увеличению скорости слоя полимера, который перемещается вниз через спускную трубу 340.
[0071] Каждый из коленчатых соединителей 302, 304 и 306 может быть выполнен в виде трубчатой конструкции, которая изменяет направление потока реакционной смеси в MZCR 300. Коленчатый соединитель 302 может изменять направление потока реакционной смеси с направления потока, обеспечиваемого в нижнем трубопроводе 310, на направление потока в восходящей трубе 320. Коленчатый соединитель 304 может изменять направление потока реакционной смеси с направления потока, обеспечиваемого в восходящей трубе 320, на направление потока в верхнем трубопроводе 330. Коленчатый соединитель 306 может изменять направление потока реакционной смеси с направления потока, обеспечиваемого в спускной трубе 340, на направление потока в нижнем трубопроводе 310. Угол между концами каждого коленчатого соединителя 302, 304, 306 может независимо изменяться от около 45° до около 135°.
[0072] Коленчатый соединитель 302 может соединяться с нижней частью 329 восходящей трубы 320 и с концом 312 нижнего трубопровода 310. Более конкретно, конец 302а коленчатого соединителя 302 может соединяться с нижней частью 329 восходящей трубы 320, а конец 302b коленчатого соединителя 302 может соединяться с концом 312 нижнего трубопровода 310. Коленчатый соединитель 304 может соединяться с верхней частью 328 восходящей трубы 320 и с концом 331 верхнего трубопровода 330. Более конкретно, конец 304а коленчатого соединителя 304 может соединяться с верхней частью 328 восходящей трубы 320, а конец 304b коленчатого соединителя 304 может соединяться с концом 331 верхнего трубопровода 330. Коленчатый соединитель 306 может соединяться с нижней частью 349 спускной трубы 340 и с концом 311 нижнего трубопровода 310. Более конкретно, конец 306а коленчатого соединителя 306 может соединяться с нижней частью 349 спускной трубы 340, а конец 306b коленчатого соединителя 306 может соединяться с концом 311 нижнего трубопровода 310.
c
n
n
c
1/2
[0073] В одном аспекте, по меньшей мере один из коленчатых соединителей 302, 304 или 306 имеет внутренний диаметр (d) и радиус (R) внутренней кривизны, таким образом, коленчатый соединитель 302, 304 или 306 выполнен с возможностью поддержания значения числа Дина (D) протекающей в нем реакционной смеси в диапазоне от около 1000000 до около 5000000, где D=ρVd/μ*(d/2R) и где ρ - плотность реакционной смеси, V - скорость циркуляции реакционной смеси, а μ - динамическая вязкость реакционной смеси. Плотность, скорость циркуляции и динамическая вязкость являются значениями для реакционной смеси в соответствующих коленчатых соединителях 302, 304 или 306.
[0074] Сепаратор 350 MZCR 300 может быть выполнен в виде испарительного резервуара, испарительной емкости, испарительной камеры, циклона, высокоэффективного циклона или центрифуги. Конец 332 верхнего трубопровода 330 может быть соединен по текучей среде с сепаратором 350 рядом с верхом 354 сепаратора 350. Сепаратор 350 выполнен с возможностью разделения реакционной смеси (например, смеси продуктов восходящей трубы, содержащей твердые частицы полиолефина и смесь газов), поступающей из верхнего трубопровода 330, на частицы полиолефина и газы. Газы удаляются из сепаратора 350 по паропроводу 353. Частицы полиолефина оседают на дне сепаратора 350 и перетекают вниз через выпускное отверстие 352 сепаратора 350 в жидкостный барьер 360.
[0075] MZCR 300 имеет различные линии подачи, которые могут быть выполнены с возможностью нагнетания компонентов реакционной смеси для полимеризации в зону 321 полимеризации восходящей трубы 320 и нагнетания компонентов реакционной смеси для полимеризации в зону 341 полимеризации спускной трубы 340.
[0076] На Фиг. 1 показана линия 322 подачи катализатора, выполненная с возможностью подачи катализатора полимеризации олефина в зону 321 полимеризации восходящей трубы 320. На Фиг. 1 также показаны линия 342 подачи олефинового мономера, линия 343 подачи олефинового сомономера, линия 344 подачи водорода и линия 345 подачи разбавителя, выполненные с возможностью подачи каждого из соответствующих компонентов в спускную трубу 340 для полимеризации одного или более олефинов в зоне полимеризации 341 спускной трубы 340.
[0077] На Фиг. 2 показаны дополнительные линии подачи сырья, которые могут быть выполнены с возможностью доставки компонентов для полимеризации в зону 321 полимеризации восходящей трубы 320. Линия 323 подачи олефинового мономера, линия 324 подачи олефинового сомономера и линия 345 подачи разбавителя выполнены с возможностью подачи каждого из соответствующих компонентов в спускную трубу 340 для полимеризации одного или более олефинов в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320.
[0078] Хотя на Фиг. 1 и Фиг. 2 показана одна линия 322, 323, 324, 325, 342, 343 и 344 подачи, выполненная с возможностью нагнетания соответствующего компонента в восходящую трубу 320 и спускную трубу 340, предполагается, что для нагнетания любого компонента из олефинового мономера, олефинового сомономера, катализатора полимеризации, разбавителя и водорода может быть использована более чем одна линия подачи. Кроме того, в аспектах, где используется несколько линий подачи компонента, предполагается, что линии подачи данных компонентов размещаются в нескольких местах. Например, несколько линий 343 подачи сомономера могут быть расположены в различных местах на спускной трубе 340 MZCR 300.
[0079] Альтернативные конфигурации на Фиг. 1 не содержат линий подачи для восходящей трубы 320. Альтернативные конфигурации на Фиг. 1 также включают дополнительные линии подачи 323, 324 и 325, выполненные с возможностью подачи компонентов, как рассмотрено выше, в реакционную смесь, которая протекает через восходящую трубу 320.
[0080] MZCR 300 включает в себя трубопровод 370 выгрузки продуктов, соединенный по текучей среде с нижней частью 349 спускной трубы 340. Смесь продуктов, содержащая частицы полиолефина, отводится из MZCR 300 по трубопроводу 370 выгрузки продуктов. На Фиг. 1 смесь продуктов, содержащая мультимодальный полиолефин, отводится из MZCR 300 по трубопроводу 370 выгрузки продуктов. На Фиг. 2 смесь продуктов, содержащая полиолефин, отводится из MZCR 300 по трубопроводу 370 выгрузки продуктов. На Фиг. 1 и Фиг. 2 показан трубопровод 370 выгрузки продуктов, соединенный по текучей среде с нижней частью 349 MZCR 300. Однако предполагается, что трубопровод 370 выгрузки продуктов может присоединяться по текучей среде в любом месте MZCR 300 на Фиг. 1, например, i) к нижней половине спускной трубы 340, ii) на прямом участке дна спускной трубы 340 или рядом с ним, или iii) где-нибудь по внешнему радиусу коленчатого соединителя 306 или на нижнем трубопроводе 310.
[0081] В одном аспекте, прямой участок дна спускной трубы 340 является местом в дне спускной трубы 340, которое является прямым участком перед любой кривизной или отклонением от вертикали.
[0082] В некоторых аспектах, трубопровод 370 выгрузки продуктов может быть расположен на прямом участке дна спускной трубы 340 или над ним. Более конкретно, трубопровод 370 выгрузки продуктов может быть расположен над прямым участком дна спускной трубы 340 на расстоянии, которое составляет от 0% до 50% общей высоты спускной трубы 340. В альтернативном аспекте, трубопровод 370 выгрузки продуктов может быть расположен на кривизне спускной трубы 340, например, на коленчатом соединителе 306. В альтернативном аспекте, трубопровод 370 выгрузки продуктов может быть расположен на кривизне коленчатого соединителя 306, который соединен со спускной трубой 340.
[0083] В одном варианте осуществления изобретения трубопровод 370 выгрузки продуктов может содержать отводящий клапан, который выполнен в виде отводящего клапана непрерывного действия или отводящего клапана периодического действия. Отводящий клапан непрерывного действия может регулировать удаление смеси продуктов из MZCR 300 таким образом, чтобы смесь продуктов удалялась на непрерывной основе. Отводящий клапан периодического действия может регулировать удаление смеси продуктов из MZCR 300 на периодической основе, например, открываясь и закрываясь таким образом, чтобы поток смеси продуктов через клапан периодического отведения не являлся непрерывным. В одном аспекте, отводящий клапан может быть частью системы 400 разделения полиолефинового продукта, например, отводящий клапан 410, описанный на Фиг. 9 ниже.
[0084] В одном аспекте, смесь продуктов в трубопроводе 370 выгрузки продуктов может иметь концентрацию твердых частиц полиолефина более 50% мас., 60% мас., 70% мас., 80% мас., 90% мас. в пересчете на общий вес смеси.
[0085] Условия полимеризации в зоне 321 полимеризации и зоне 341 полимеризации MZCR 300 могут включать условия, подходящие для реакций газофазной полимеризации. В аспектах, каждая из зон полимеризации 321 и 341 может работать при температуре в диапазоне от около 50°С (122°F) до около 120°С (248°F) и давлении в диапазоне от около 14,7 фунт/кв.дюйм абс. до около 1000 фунт/кв.дюйм абс. (от 0,101 МПа абс. до около 6,9 МПа абс).
[0086] Олефиновый мономер, полимеризованный в зоне 321 полимеризации и/или зоне 341 полимеризации MZCR 300, может представлять собой алифатический 1-олефин, содержащий от 2 до 8 атомов углерода, например, этилен, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен или 1-октен. В одном из вариантов осуществления изобретения олефиновый мономер представляет собой этилен или пропилен.
[0087] Полимеризация олефинового мономера в зоне 321 полимеризации и/или зоне 341 полимеризации MZCR 300, необязательно, может быть проведена с одним или более сомономерами, которые представляют собой алифатический 1-олефин, содержащий от 3 до около 10 атомов углерода, например, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-пентен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен или 1-децен. В вариантах осуществления изобретения олефиновый сомономер может представлять собой пропилен, 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или их комбинацию.
[0088] Полимеризация в зоне 321 полимеризации и/или зоне 341 полимеризации MZCR 300 может происходить в присутствии углеводородного разбавителя, инертного по отношению к реакции полимеризации. Примеры разбавителя включают пропан, изобутан, н-бутан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексан, циклогексан, н-гептан, метилциклогексан или их комбинации.
[0089] Реакционная смесь, содержащая частицы полиолефина и смесь газов, может протекать вверх через вторую зону 321 полимеризации в восходящую трубу 320 по верхнему трубопроводу 330 и в сепаратор 350. Реакционная смесь в восходящей трубе 320 (например, реакционная смесь восходящей трубы) может содержать газовую смесь по меньшей мере из двух компонентов, выбранных из олефинового мономера, разбавителя и катализатора полимеризации. Реакционная смесь, выходящая из восходящей трубы 320 (например, смесь продуктов восходящей трубы), может аналогичным образом содержать газовую смесь по меньшей мере из двух компонентов, выбранных из олефинового мономера, разбавителя и катализатора полимеризации.
[0090] Газы, извлеченные из реакционной смеси (например, смеси продуктов восходящей трубы), удаляются из сепаратора 350 по паропроводу 353, при этом частицы полиолефина, извлеченные из реакционной смеси, падают на дно сепаратора 350 и стекают вниз через выпускное отверстие 352 сепаратора 350 в жидкостный барьер 360. Частицы полиолефина оседают вниз через жидкость в жидкостном барьере 360 под действием силы тяжести и перетекают в верхнюю часть 348 спускной трубы 340. Частицы полиолефина становятся частью отдельной реакционной смеси в спускной трубе 340.
[0091] Реакционная смесь в спускной трубе 340 (например, реакционная смесь спускной трубы) может содержать газовую смесь по меньшей мере из двух компонентов, выбранных из водорода, олефинового мономера, олефинового сомономера, разбавителя и катализатора полимеризации. Реакционная смесь, выходящая из спускной трубы 340 (например, смесь продуктов спускной трубы), может аналогичным образом содержать газовую смесь по меньшей мере из двух компонентов, выбранных из водорода, олефинового мономера, олефинового сомономера, разбавителя и катализатора полимеризации. Частицы полиолефина в реакционной смеси спускной трубы могут протекать через зону 341 полимеризации спускной трубы 340 вниз под действием силы тяжести, по нижнему трубопроводу 310 и обратно в зону 321 полимеризации. Циркуляция полиолефина(ов) устанавливается по пути потока, определяемому нижним трубопроводом 310, восходящей трубой 320, верхним трубопроводом 330, сепаратором 350, спускной трубой 340 и любыми частями трубопровода, которые считаются отдельными от нижнего трубопровода 310, восходящей трубы 320, верхнего трубопровода 330 и спускной трубы 340 (например, любые соединительные детали, например, коленчатые соединители 302, 304 и 306). В одном аспекте, реакционная смесь в спускной трубе 340 (например, реакционная смесь спускной трубы) может иметь газовый состав, который отличается от газового состава в восходящей трубе 320 (например, в реакционной смеси восходящей трубы).
[0092] MZCR 300 обеспечивает гибкость, заключающуюся в том, что реакционная смесь спускной трубы 340 может иметь газовый состав, отличный от реакционной смеси восходящей трубы 320, что преимущественно обеспечивает получение двух разных полиолефинов в MZCR 300. В этом аспекте, частицы полиолефина, протекающие в контуре MZCR 300, могут включать полиолефин, полученный в восходящей трубе 320, полиолефин, полученный в спускной трубе 340, и, необязательно, при расположении реакторов 100 и 300, показанном на Фиг. 1, первый полиолефин, полученный в первом реакторе 100. В альтернативном варианте, реакционная смесь спускной трубы 340 может иметь такой же газовый состав, что и реакционная смесь в восходящей трубе 320. Таким образом, в этом аспекте, частицы полиолефина, протекающие в контуре MZCR 300, могут включать полиолефин, полученный в MZCR 300, и, необязательно, при расположении реакторов 100 и 300, показанном на Фиг. 1, полиолефин, полученный в первом реакторе 100. Считается, что конфигурация MZCR 300 в комбинации с первым реактором 100 может улучшить свойства продукта, улучшить однородность продукта и уменьшить количество гелей.
[0093] Поток во второй зоне 321 полимеризации в восходящей трубе 320 может находиться в условиях быстрого псевдоожижения. Условия для быстрого псевдоожижения достигаются, когда скорость псевдоожижающего газа (например, разбавителя и/или конденсирующего агента) выше, чем скорость переноса твердых полиолефиновых частиц, а градиент давления вдоль направления потока является монотонной функцией количества твердой фазы при одинаковой скорости потока и плотности псевдоожижающего газа. Напротив, в традиционной технологии псевдоожиженного слоя, используемой в газофазных реакторах, скорость псевдоожижающего газа поддерживается значительно ниже скорости переноса для того, чтобы избежать уноса твердых частиц и остатка в систему рециркуляции газа газофазного реактора.
[0094] Поток в третьей зоне 341 полимеризации в спускной трубе 340 может быть в режиме поршневого потока. Частицы полиолефина могут образовывать движущийся слой твердых частиц, которые перемещаются вниз через зону полимеризации 341 в спускной трубе 340, где частицы полиолефина, выходящие из слоя твердых частиц в нижний трубопровод 310, освобождают место для частиц полиолефина, поступающих в слой из жидкостного барьера 360. Предполагается, что положительный прирост давления, полученный за счет нисходящего потока реакционной смеси в спускной трубе 340, может обеспечить импульс полиолефиновых частиц, который подходит для повторного ввода полиолефиновых частиц в восходящую трубу 320 по нижнему трубопроводу 310. Таким образом устанавливается «контурная» циркуляция. Для расположения реакторов 100 и 300, показанного на Фиг. 1, обратная циркуляция в восходящую трубу 320 может быть облегчена посредством одного или более из: 1) введения первого полиолефина, полученного в первом реакторе 100, в MCZR 300 по трубопроводу 202, 2) введения одного или более из непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера и разбавителя по трубопроводу 502 и/или трубопроводу 503. Для расположения реакторов 100 и 300, показанного на Фиг. 2, обратная циркуляция в восходящую трубу 320 может быть облегчена введением одного или более из непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера и разбавителя по трубопроводу 502 и/или трубопроводу 503. Альтернативные или дополнительные варианты осуществления MZCR 300 могут включать оборудование для облегчения рециркуляции полиолефиновых частиц из спускной трубы 340 в восходящую трубу 320, например, эдуктор 375, показанный на Фиг. 5А, 5В, 5D-5H и 6В, и/или напорную трубу, показанную на Фиг. 5С, 5I, 5J и 6В-6С.
[0095] В одном аспекте, частицы полиолефина в движущемся слое твердых частиц могут иметь конфигурацию уплотненного слоя. То есть частицы полиолефина могут иметь высокую концентрацию в смеси твердых веществ и газа/жидкости, движущейся через спускную трубу 340, по сравнению с концентрацией газа и/или жидкости, которые содержатся в смеси. Концентрация твердых полиолефиновых частиц в движущейся смеси может быть более 50% мас., 60% мас., 70% мас., 80% мас., 90% мас. исходя из общей массы смеси (например, исходя из «пробки» движущейся смеси). Преимущество высокой концентрации полиолефиновых частиц в смеси состоит в том, что часть(и) смеси, удаляемая(ые) в трубопроводе 370 выгрузки продуктов, требует меньшей емкости оборудования, расположенного ниже по потоку, выполненного с возможностью отделения полиолефиновых частиц от газа и любой жидкости.
[0096] В аспектах, нижний трубопровод 310 может быть выполнен таким образом, что реакционная смесь (например, смесь продуктов спускной трубы, необязательно, с добавленными возвратными компонентами) может протекать в нижнем трубопроводе 310 со скоростью, которая i) превышает скорость сальтации реакционной смеси и достигает около 30,48 м/с (100 футов/с), ii) i) превышает скорость сальтации реакционной смеси и составляет более чем около 0,508 м/с (20 футов/с), iii) превышает скорость сальтации реакционной смеси и составляет более чем около 0,762 м/с (30 футов/с), iv) превышает скорость сальтации реакционной смеси и составляет более чем около 1,016 м/с (40 футов/с), v) превышает скорость сальтации реакционной смеси и составляет более чем около 1,27 м/с (50 футов/с), vi) превышает скорость сальтации реакционной смеси и составляет более чем около 1,52 м/с (60 футов/с), vi) от около 1,52 м/с (60 футов/с) до около 30,48 м/с (100 футов/с), vii) от около 0,762 м/с (30 футов/с) до около 1,27 м/с (50 футов/с) или viii) более чем 110% скорости сальтации реакционной смеси. В дополнительных аспектах данного раскрытия, верхний трубопровод 330 выполнен таким образом, что реакционная смесь (например, смесь продуктов восходящей трубы) может протекать в верхнем трубопроводе 330 со скоростью, которая i) превышает скорость сальтации реакционной смеси и достигает около 30,48 м/с (100 футов/с), ii) i) превышает скорость сальтации реакционной смеси и составляет более чем около 0,508 м/с (20 футов/с), iii) превышает скорость сальтации реакционной смеси и составляет более чем около 0,762 м/с (30 футов/с), iv) превышает скорость сальтации реакционной смеси и составляет более чем около 1,016 м/с (40 футов/с), v) превышает скорость сальтации реакционной смеси и составляет более чем около 1,27 м/с (50 футов/с), vi) превышает скорость сальтации реакционной смеси и составляет более чем около 1,52 м/с (60 футов/с), vi) от около 1,52 м/с (60 футов/с) до около 30,48 м/с (100 футов/с), vii) от около 0,762 м/с (30 футов/с) до около 1,27 м/с (50 футов/с) или viii) более чем 110% скорости сальтации реакционной смеси.
[0097] Циркуляция частиц полиолефина в контуре MZCR 300 может приблизительно в 50-250 раз превышать скорость производства мультимодального полиолефина. В аспектах, частицы полиолефина могут циркулировать в контуре от 1 до около 250 циклов до того, как будут извлечены из MZCR 300. В конкретном аспекте, частицы полиолефина могут циркулировать приблизительно 40, 50, 60, 70, 80, 90 или 100 циклов до того, как будут извлечены из MZCR 300. В аспектах, время циркуляции частицы полиолефина по контуру MZCR 300 может составлять от около 0,5 минут до около 10 минут; в альтернативном варианте от около 1 минуты до около 8 минут; в альтернативном варианте от около 1 минуты до около 7 минут; в альтернативном варианте от около 1 минуты до около 6 минут; в альтернативном варианте от около 1 минуты до около 5 минут; в альтернативном варианте от около 1 минуты до около 4 минут; в альтернативном варианте от около 1 минуты до около 3 минут; в альтернативном варианте от около 1 минуты до около 2 минут, в альтернативном варианте от около 2 минут до около 3 минут; в альтернативном варианте около 2 минут.
[0098] В аспектах, среднее время пребывания полиолефиновых частиц в MZCR 300 может находиться в диапазоне от около 0,25 часа до около 5 часов; в альтернативном варианте от около 0,5 часа до около 4 часов; в альтернативном варианте от около 1 часа до около 3 часов; в альтернативном варианте около 2 часов. В аспектах, среднее время пребывания реакционной смеси восходящей трубы в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320 за один проход через зону 321 полимеризации находится в диапазоне от около 1 секунды до около 5 минут. В дополнительных аспектах, время пребывания реакционной смеси спускной трубы в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 за один проход через зону 341 полимеризации находится в диапазоне от около 5 секунд до около 15 минут. Частицы полиолефина могут циркулировать в контуре MZCR 300 от 1 до около 100000 циклов. Общее среднее время пребывания полиолефиновых частиц в MZCR 300 может длиться часами.
[0099] В некоторых аспектах, по меньшей мере часть MZCR 300 может быть изготовлена из углеродистой стали, нержавеющей стали или комбинации этих материалов. В дополнительном аспекте, углеродистая сталь может быть низкотемпературной углеродистой сталью.
[00100] В одном аспекте, внутренняя поверхность 379 MZCR 300 и, необязательно, любые фланцы MZCR 300 могут иметь покрытие из ингибитора коррозии. Покрытие из ингибитора коррозии может быть нанесено в процессе производства компонентов MZCR 300 и может быть выполнено с возможностью предотвращать коррозию компонентов, например, в процессе транспортировки и сборки на производственной площадке.
[00101] В одном аспекте, внутренняя поверхность 379 MZCR 300 может быть отполирована до среднеквадратичного значения менее чем около 3,8 микрон (150 микродюймов); в альтернативном варианте менее чем около 2,54 микрон (100 микродюймов); в альтернативном варианте менее чем около 1,27 микрон (50 микродюймов); в альтернативном варианте в диапазоне от около 0,254 микрон (10 микродюймов) до около 1,27 микрон (50 микродюймов).
[00102] В одном аспекте, только внутренняя поверхность спускной трубы 340 MZCR 300 отполирована до описанного данном документе среднеквадратичного значения; в альтернативном варианте только внутренняя поверхность восходящей трубы 320 MZCR 300 отполирована до среднеквадратичного значения, описанного в данном документе; в альтернативном варианте только внутренние поверхности спускной трубы 340 и восходящей трубы 320 отполированы до среднеквадратичного значения, описанного в данном документе. В дополнительном аспекте, внутренняя поверхность 109 первого реактора 100 может быть отполирована до среднеквадратичного значения, описанного в данном документе.
[00103] Многозональная полимеризация полиолефина на Фиг. 1 и Фиг. 2 также может включать системы 200 и 400 разделения полиолефинового продукта. На Фиг. 1 и Фиг. 2, в целом, проиллюстрировано, что один из реакторов 100 и 300 расположен выше по потоку от другого. Система 200 разделения продуктов выполнена с возможностью извлечения полиолефинового продукта из смеси продуктов, отводимой из предшествующего реактора и между реакторами 100 и 300, таким образом, полиолефин, полученный в предшествующем реакторе, может подаваться в расположенный ниже по потоку реактор. Система 400 разделения продуктов выполнена с возможностью извлечения мультимодального полиолефина из смеси продуктов, отводимой из расположенного ниже по потоку реактора.
[00104] Система 200 разделения продуктов может быть выполнена с возможностью отделения одного или более компонентов в смеси продуктов (например, непрореагировавшего мономера, непрореагировавшего сомономера, разбавителя, катализатора, сокатализатора или их комбинаций) от полиолефина, полученного в предшествующем реакторе, таким образом, количество этих компонентов, подаваемых в реактор ниже по потоку, контролируется, что может повлиять на композицию в зоне(ах) полимеризации в реакторе ниже по потоку.
[00105] На Фиг. 1, система 200 разделения продуктов выполнена с возможностью приема смеси продуктов, содержащей первый полиолефин, по трубопроводу 110 выгрузки продуктов и отделения газообразных компонентов смеси продуктов от первого полиолефина. Газообразные компоненты могут включать один или более из непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя, водорода, азота и любой добавки для полимеризации олефинового мономера в первом реакторе 100. Газообразные компоненты могут протекать из системы 200 разделения продуктов по трубопроводу 201. Первый полиолефин может протекать по трубопроводу 202 для нагнетания в MZCR 300.
[00106] На Фиг. 2, система 200 разделения продуктов выполнена с возможностью приема смеси продуктов, содержащей второй полиолефин и третий полиолефин, по трубопроводу 370 выгрузки продуктов и отделения газообразных компонентов смеси продуктов от второго и третьего полиолефинов. Газообразные компоненты могут включать один или более из непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя, водорода, азота и любых добавок для полимеризации олефинового мономера в MZCR 300. Газообразные компоненты могут протекать из системы 200 разделения продуктов по трубопроводу 201. Второй и третий полиолефины могут протекать по трубопроводу 202 для нагнетания в первый реактор 100.
[00107] Варианты осуществления изобретения и аспекты системы 200 разделения продуктов более подробно рассмотрены для Фиг. 10А-10С.
[00108] Система 400 разделения продуктов выполнена с возможностью извлечения мультимодального полиолефинового продукта по данному раскрытию из выходящего потока того реактора 100 или 300, который находится ниже по потоку (например, из MZCR 300 на Фиг. 1 или из первого реактора 100 на Фиг. 2). Система 400 разделения продуктов может быть выполнена с возможностью отделения одного или более компонентов в выходящей реакционной смеси (например, непрореагировавшего мономера, непрореагировавшего сомономера, разбавителя, катализатора, сокатализатора или их комбинации) от мультимодального полиолефина. Затем мультимодальный полиолефин может быть дополнительно обработан, отправлен в контейнер, переработан (например, переработан в гранулы) или подвергнут комбинации вышеуказанного.
[00109] На Фиг. 1, первый полиолефин циркулирует в MZCR 300 в реакционных смесях, которые протекают через восходящую трубу 320 и спускную трубу 340, таким образом, второй полиолефин образуется в восходящей трубе 320, а третий полиолефин образуется в спускной трубе 340 в присутствии первого полиолефина с получением мультимодального полиолефина по данному раскрытию. На Фиг. 1 система 400 разделения продуктов выполнена с возможностью приема смеси продуктов, содержащей мультимодальный полиолефин, по трубопроводу 370 выгрузки продуктов и отделения газообразных компонентов смеси продуктов от мультимодального полиолефина. Газообразные компоненты могут включать один или более из непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя, водорода, антистатического агента, азота и любой добавки для полимеризации олефинового мономера в MZCR 300.
[00110] В своей простейшей форме система 400 разделения продуктов может быть выполнена с возможностью отделения частиц полиолефина от газообразных компонентов, таким образом, мультимодальный полиолефин протекает в трубопроводе 401, а газообразные компоненты протекают в другом трубопроводе для соединения по текучей среде с целью рециркуляции компонентов обратно в первый реактор 100 и/или MZCR 300. На Фиг. 1 и Фиг. 2 показан альтернативный вариант извлечения, в котором система 400 разделения продуктов может быть выполнена с возможностью отделения частиц полиолефина от газообразных компонентов, а газообразные компоненты могут быть отделены друг от друга. Мультимодальный полиолефин может протекать по трубопроводу 401 для транспортировки, хранения или переработки (например, обработки). Система 400 разделения продуктов может быть выполнена с возможностью разделения газообразных компонентов на олефиновый мономер, который протекает в трубопроводе 402, олефиновый сомономер, который протекает в трубопроводе 403, разбавитель, который протекает в трубопроводе 404, углеводороды, которые тяжелее, чем разбавитель, который протекает в трубопроводе 405 для тяжелых фракций, и легкие газы, которые легче, чем непрореагировавший мономер, который протекает в трубопроводе 406 отходящего газа.
[00111] На Фиг. 2 первый полиолефин образуется в первом реакторе 100 в присутствии второго и третьего полиолефинов с получением мультимодального полиолефина по данному раскрытию. На Фиг. 2 система 400 разделения продуктов выполнена с возможностью приема смеси продуктов, содержащей мультимодальный полиолефин, по трубопроводу 110 выгрузки продуктов и отделения газообразных компонентов смеси продуктов от мультимодального полиолефина. Газообразные компоненты могут включать один или более из непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя, водорода, антистатического агента, азота и любой добавки для полимеризации олефинового мономера в первом реакторе 100. Мультимодальный полиолефин может протекать по трубопроводу 401 для транспортировки, хранения или переработки (например, обработки). Как показано на Фиг. 1, система 400 разделения продуктов по Фиг. 2 может отделять газообразные компоненты друг от друга. В одном аспекте, система 400 разделения продуктов может разделять газообразные компоненты на олефиновый мономер, который протекает в трубопроводе 402, олефиновый сомономер, который протекает в трубопроводе 403, разбавитель, который протекает в трубопроводе 404, углеводороды, которые тяжелее, чем поток разбавителя в трубопроводе 405 для тяжелых фракций, и легкие газы, которые легче, чем поток непрореагировавшего мономера в трубопроводе 406 отходящего газа.
[00112] Варианты осуществления изобретения и аспекты системы 400 разделения продуктов более подробно описаны для Фиг. 9.
[00113] На обеих Фиг. 1 и Фиг. 2, система 500 рециркуляции пара выполнена с возможностью рециркуляции газов, извлеченных из сепаратора 350 MZCR 300. Газы поступают в паропровод 353 и в систему 500 рециркуляции пара. Система 500 рециркуляции пара может быть выполнена с возможностью конденсации по меньшей мере части газов в паропроводе 353 (например, с использованием компрессора, теплообменника или того и другого), таким образом, жидкий разбавитель, необязательно, может протекать к жидкостному барьеру 360 в трубопроводе 345 рециркуляции разбавителя. Система 500 рециркуляции пара также может быть выполнена с возможностью рециркуляции других газов, извлеченных из паропровода 353, обратно в MZCR 300 по трубопроводам 501, 502 и 503. В частности, непрореагировавший мономер и, необязательно, непрореагировавший сомономер могут быть рециркулированы обратно в MZCR 300 в коленчатом соединителе 306 по трубопроводу 502 и в коленчатом соединителе 302 по трубопроводу 503. В вариантах осуществления изобретения система 500 рециркуляции пара может быть выполнена аналогично системе рециркуляции газа газофазного реактора, например, описанной для Фиг. 10А-10С. Система 500 рециркуляции пара может быть выполнена с возможностью конденсирования разбавителя для использования в жидкостном барьере 360, оставляя непрореагировавший мономер и необязательный непрореагировавший сомономер в газовой фазе.
[00114] После отдельного описания, приведенного выше, каждого из первого реактора 100, системы 200 разделения продуктов, MZCR 300, системы 400 разделения продуктов и системы 500 рециркуляции пара, теперь рассматривается технологический поток многозональной полимеризации на Фиг. 1 и Фиг. 2.
[00115] На Фиг. 1 первый реактор 100 работает в условиях полимеризации для производства первого полиолефина в зоне 112 полимеризации. Система 200 разделения продуктов выполнена с возможностью приема смеси продуктов из первого реактора 100 по трубопроводу 110 выгрузки продуктов и для отделения газообразных компонентов в смеси продуктов от первого полиолефина в смеси продуктов. Газообразные компоненты могут протекать из системы 200 разделения продуктов по трубопроводу 201 для дальнейшего разделения, для рециркуляции в первый реактор 100 или для их комбинации. Первый полиолефин может протекать из системы 200 разделения продуктов по трубопроводу 202. MZCR 300 может быть выполнен с возможностью приема первого полиолефина, например, в коленчатом соединителе 302 или в нижнем трубопроводе 110. В MZCR 300 может циркулировать первый полиолефин в одной или более реакционных смесях через контур MZCR 300 (рассмотренный выше), при работе в условиях полимеризации для одновременного производства полиолефина(ов) в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320 и в зоне полимеризации 341 спускной трубы 340. Система 500 рециркуляции пара выполнена с возможностью рециркуляции разбавителя, непрореагировавшего мономера и любого непрореагировавшего сомономера, извлеченного из сепаратора 350 MZCR 300, обратно в коленчатый соединитель 302 и коленчатый соединитель 306 MZCR 300. Полученный полимер, который состоит из первого полиолефина, полученного в первом реакторе 100, и полиолефина(ов), полученного(ых) в восходящей трубе 320 и спускной трубе 340 MZCR 300, является мультимодальный полиолефиновым продуктом по данному изобретению. MZCR 300 выполнен с возможностью выгрузки мультимодального полиолефина по трубопроводу 370 выгрузки продуктов. Система 400 разделения продуктов выполнена с возможностью приема смеси продуктов из MZCR 300 по трубопроводу 370 выгрузки продуктов и отделения газообразных компонентов в смеси продуктов от мультимодального полиолефина в смеси продуктов. Мультимодальный полиолефин может протекать из системы 400 разделения продуктов по трубопроводу 401. Газообразные компоненты могут протекать из системы разделения продуктов 400 по трубопроводам 402, 403, 404, 405 и 406 для дальнейшего использования, например, обработки и/или рециркуляции, в первый реактор 100 и/или MZCR 300.
[00116] На Фиг. 2 в MZCR 300 частицы полиолефина могут циркулировать через контур MZCR 300 в различных реакционных смесях (рассмотренных выше, например, в реакционной смеси спускной трубы, в смеси продуктов спускной трубы, в реакционной смеси восходящей трубы и в смеси продуктов восходящей трубы), при работе в условиях полимеризации для производства одного или более полиолефинов в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320 и в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340. Система 500 рециркуляции пара выполнена с возможностью рециркуляции разбавителя, непрореагировавшего мономера и любого непрореагировавшего сомономера, извлеченного из сепаратора 350 MZCR 300, обратно в коленчатый соединитель 302 и коленчатый соединитель 306 MZCR 300. Система 200 разделения продуктов выполнена с возможностью приема смеси продуктов из MZCR 300 по трубопроводу 370 выгрузки продуктов и отделения газообразных компонентов в смеси продуктов от полиолефина(ов) в смеси продуктов. Газообразные компоненты могут протекать из системы 200 разделения продуктов по трубопроводу 201 для дальнейшего разделения, для рециркуляции в MZCR 300 или для их комбинации. Полиолефин(ы) может(гут) протекать из системы 200 разделения продуктов по трубопроводу 202. Первый реактор 100 может быть выполнен с возможностью приема полиолефина(ов). Первый реактор 100 работает в условиях полимеризации для производства первого полиолефина в зоне 112 полимеризации в присутствии полиолефина(ов), полученного(ых) в MZCR 300. Полученный полимер, который состоит из первого полиолефина, полученного в первом реакторе 100, и полнолефина(ов), полученного(ых) в восходящей трубе 320 и спускной трубе 340 MZCR 300, является мультимодальный полиолефиновым продуктом по данному изобретению. Первый реактор 100 выполнен с возможностью выгрузки мультимодального полиолефина по трубопроводу 110 выгрузки продуктов. Система 400 разделения продуктов выполнена с возможностью приема смеси продуктов из первого реактора по трубопроводу 110 выгрузки продуктов и отделения газообразных компонентов в смеси продуктов от мультимодального полиолефина в смеси продуктов. Мультимодальный полиолефин может протекать из системы 400 разделения продуктов по трубопроводу 401. Газообразные компоненты могут протекать из системы разделения продуктов 400 по трубопроводам 402, 403, 404, 405 и 406 для дальнейшего использования, например, обработки и/или рециркуляции, в первый реактор 100 и/или MZCR 300.
[00117] В одном аспекте, мультимодальный полиолефин в количестве от около 20 до около 80% мас., в альтернативном варианте от около 40 до около 60% мас., в альтернативном варианте от около 45 до около 55% мас., в альтернативном варианте около 50% мас. может составлять первый полиолефин, полученный в первом реакторе 100, и мультимодальный полиолефин в количестве от около 80 до около 20% мас., в альтернативном варианте от около 60 до около 40% мас., в альтернативном варианте от около 55 до около 45% мас., в альтернативном варианте около 50% мас. может составлять второй полиолефин и третий полиолефин, полученные в MZCR 300.
[00118] Концентрация олефинового мономера, олефинового сомономера, водорода или их комбинаций может различаться между первым реактором 100 и MZCR 300. Более того, концентрация олефинового мономера, олефинового сомономера, водорода или их комбинаций может различаться в восходящей трубе 320 и в спускной трубе 340 MZCR. В одном аспекте, концентрация олефинового мономера (например, этилена, пропилена или бутена) в первом реакторе 100 может составлять от 0,1 до 10% мас. исходя из отсутствия твердой фазы (т.е. в основе лежит количество газа или жидкости, за исключением любых твердых частиц полиолефина); концентрация олефинового сомономера (например, 1-бутена, 1-гексена или 1-октена) в первом реакторе 100 может составлять от 0,0 до 5% мас. исходя из отсутствия твердой фазы; концентрация водорода в первом реакторе 100 может составлять от 0,0 до около 5% мол. исходя из отсутствия твердой фазы; или их комбинация. В одном аспекте, концентрация олефинового мономера (например, этилена, пропилена или бутена) в MZCR 300 может составлять от 0,1 до 10% мас. исходя из отсутствия твердой фазы (т.е. в основе лежит количество газа или жидкости, за исключением любых твердых частиц полиолефина); концентрация олефинового сомономера (например, 1-бутена, 1-гексена или 1-октена) в MZCR 300 может составлять от 0,0 до 5% мас. исходя из отсутствия твердой фазы; концентрация водорода в первом реакторе 300 может составлять от 0,0 до около 5% мол. исходя из отсутствия твердой фазы; или их комбинация. В аспектах, концентрация олефинового мономера в первом реакторе 100 может варьироваться в диапазоне, описанном выше; концентрация олефинового сомономера в первом реакторе 100 может варьироваться в диапазоне, описанном выше; концентрация водорода в первом реакторе 100 может варьироваться в диапазоне, описанном выше; концентрация олефинового мономера в MZCR 300 может варьироваться в диапазоне, описанном выше; концентрация олефинового сомономера в MZCR 300 может варьироваться в диапазоне, описанном выше; концентрация водорода в MZCR 300 может варьироваться в диапазоне, описанном выше; или их комбинация.
[00119] В конкретном аспекте, концентрация олефинового мономера (например, этилена, пропилена или бутена) в первом реакторе 100 может иметь от 1 до 6 % мас. этилена, от 0,0 до 1% мас. олефинового сомономера и не содержать водорода исходя из отсутствия твердой фазы; восходящая труба 230 MZCR 300 может содержать от 2 до 10% мас. этилена, от 0,1 до 3% мас. олефинового сомономера и от 0,2 до 2% мол. водорода исходя из отсутствия твердой фазы; и спускная труба 340 MZCR 300 может содержать от 3 до 20% мас. этилена, от 0,5 до 8% мас. олефинового сомономера и от 0,0 до 0,5% мол. водорода.
[00120] В одном аспекте, концентрация этилена может быть самой низкой в первом реакторе 100 или в спускной трубе 340 MZCR 300. В другом аспекте, концентрация этилена может быть максимальной в первом реакторе 100 или в восходящей трубе 320 MZCR 300.
[00121] В одном аспекте, концентрация водорода в первом реакторе 100 может быть больше, чем концентрация водорода в восходящей трубе 320 MZCR 300, а концентрация водорода в восходящей трубе 320 MZCR 300 может быть больше, чем концентрация водорода в спускной трубе 340 MZCR 300.
[00122] В одном аспекте, концентрация олефинового сомономера в первом реакторе 100 может быть меньше, чем концентрация олефинового сомономера в восходящей трубе 320 MZCR 300, а концентрация олефинового сомономера в восходящей трубе 320 MZCR 300 может быть меньше, чем концентрация олефинового сомономера в спускной трубе 340 MZCR 300.
[00123] Как было рассмотрено выше для первого реактора 100, водород может быть использован для регулирования молекулярной массы полиолефина, производимого в MZCR 300. В одном аспекте, концентрация водорода в первом реакторе 100 может отличаться от концентрации водорода в MZCR 300. Например, концентрация водорода в первом реакторе 100 может быть ниже, чем концентрация водорода по меньшей мере в части MZCR 300 (например, в спускной трубе 340). Кроме того, концентрация водорода в MZCR 300 может отличаться в разных частях MZCR 300 (например, первая концентрация в восходящей трубе 320 и вторая концентрация в спускной трубе 340).
[00124] В одном аспекте, концентрация водорода может быть градиентной вдоль пути потока в MZCR 300. Например, концентрация водорода может уменьшаться в нисходящем направлении в спускной трубе 340 ниже по потоку от точки нагнетания для линии 344 подачи водорода; концентрация водорода может уменьшаться в восходящем направлении в восходящей трубе 320; концентрация водорода может уменьшаться в направлении стрелки А в нижнем трубопроводе 310; концентрация водорода может уменьшаться в направлении стрелки В в верхнем трубопроводе 330; или их комбинации.
[00125] В одном аспекте, концентрация сомономера в первом реакторе 100 может отличаться от концентрации сомономера в MZCR 300. Например, концентрация сомономера в первом реакторе 100 может быть ниже, чем концентрация сомономера по меньшей мере в части MZCR 300 (например, в спускной трубе 340). Кроме того, концентрация сомономера в MZCR 300 может отличаться в разных частях MZCR 300 (например, первая концентрация в восходящей трубе 320 и вторая концентрация в спускной трубе 340).
[00126] В одном аспекте, концентрация сомономера может быть градиентной вдоль пути потока в MZCR 300. Например, концентрация сомономера может уменьшаться в нисходящем направлении в спускной трубе 340 ниже по потоку от точки нагнетания для линии 343 подачи сомономера; концентрация сомономера может уменьшаться в восходящем направлении в восходящей трубе 320; концентрация сомономера может уменьшаться в направлении стрелки А в нижнем трубопроводе 310; концентрация сомономера может уменьшаться в направлении стрелки В в верхнем трубопроводе 330; или их комбинации. Катализатор(ы)
[00127] Для полимеризации олефинового(ых) мономера(ов) в реакторе 100 и в MZCR 300 могут быть использован один или более катализаторов полимеризации. Катализатор полимеризации может быть доставлен в реактор 100 или MZCR 300 в растворе (например, катализатор, растворенный в жидком растворителе), в суспензии (например, суспензия катализатора в жидкости-носителе) или в газовой смеси (например, смесь частиц катализатора в газе-носителе).
[00128] Каждый катализатор полимеризации, используемый для полимеризации олефина(ов) в реакторе 100 и/или в MZCR 300, может представлять собой каталитическую систему на основе переходного металла. Переходный(е) металл(ы), включенный(е) в каталитические системы на основе переходных металлов, может(гут) быть выбран(ы) из групп IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB или VIIIB. Более конкретно, переходный(е) металл(ы), включенный(е) в каталитические системы на основе переходных металлов, может(гут) быть выбран(ы) из никеля, хрома, титана, циркония, гафния, ванадия или их комбинации. Примеры таких каталитических систем включают, но не ограничиваются ими, каталитические системы на основе катализаторов Циглера-Натта (например, каталитические системы на основе катализаторов Циглера), каталитические системы на основе хрома, каталитические системы на основе металлоцена, каталитические системы Филлипса, каталитические системы координационных соединений, постметаллоценовые каталитические системы и аналогичные каталитические системы, включая их комбинации.
2
3
2
3
2
3,
3
4
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
3
2
5
2
5
2
2
2
2
2
5
3
2
3
2
[00129] Каталитическая система на основе переходного металла может включать носитель из твердого оксида для соединений переходных металлов. Твердый оксид, используемый для изготовления носителя, может содержать кислород и один или более элементов из групп 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15 Периодической таблицы элементов, или может содержать кислород и один или более элементов из лантаноидов или актинидов. Например, твердый оксид может содержать кислород и по меньшей мере один элемент, выбранный из Al, В, Be, Bi, Cd, Со, Cr, Cu, Fe, Ga, La, Mn, Mo, Ni, Sb, Si, Sn, Sr, Th, Ti, V, W, P, Y, Zn н Zr. Подходящие примеры материалов твердых оксидов, которые могут быть использованы для формирования активатора-носителя, могут включать, но не ограничиваются ими, AlO, ВО, BeO, BiOCdO, CoO, CrO, CuO, FeO, GaO, LaO, MnO, MoO, NiO, PO, SbO, SiO, SnO, SrO, Th0, TiO, VO, WO, YO, ZnO, ZrO и аналогичные соединения, включая их смешанные оксиды и их комбинации. Это включает со-гели или со-осаждения различных материалов твердых оксидов. Соответственно, твердый оксид может содержать диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид кремния-оксид алюминия, покрытый диоксидом кремния оксид алюминия, фосфат алюминия, алюмофосфат, гетерополивольфрамат, диоксид титана, диоксид циркония, оксид магния, оксид бора, оксид цинка, любой их смешанный оксид или любую их комбинацию. Диоксид кремния-оксид алюминия, который может быть использован, как правило, может иметь содержание оксида алюминия от около 5 до около 95% мас. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, содержание оксида алюминия в диоксиде кремния-оксиде алюминия может составлять от около 5 до около 50% или от около 8% до около 30% оксида алюминия по массе. В другом варианте осуществления изобретения, можно применять соединения диоксида кремния-оксида алюминия с высоким содержанием оксида алюминия, при этом содержание оксида алюминия в этих соединениях диоксида кремния-оксида алюминия, как правило, может находиться в диапазоне от около 60% до около 90% или от около 65% до около 80% мас. оксида алюминия. В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения, компонент твердого оксида может содержать оксид алюминия без диоксида кремния, а в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, компонент твердого оксида может содержать диоксид кремния без оксида алюминия. Кроме того, как указано в данном документе выше, твердый оксид может содержать оксид алюминия с покрытием из диоксида кремния. Твердый оксид может иметь любую подходящую площадь поверхности, объем пор и размер частиц, как будет понятно специалистам в данной области техники.
[00130] В другом или дополнительном аспекте, носитель из твердого оксида может быть обработан электроноакцепторным компонентом. Электроноакцепторный компонент, применяемый для обработки твердого оксида для того, чтобы сформировать активатор-носитель, может представлять собой любой компонент, который повышает кислотность по Льюису или Бренстеду твердого оксида после обработки (по сравнению с твердым оксидом, который не обработан по меньшей мере одним электроноакцепторным компонентом). Согласно одному из аспектов, электроноакцепторный компонент может представлять собой электроноакцепторный анион, полученный из соли, кислоты или другого соединения, например, летучего органического соединения, которое выступает в качестве источника или прекурсора указанного аниона. Примеры электроноакцепторных анионов могут включать, но не ограничиваются ими, сульфат, бисульфат, фторид, хлорид, бромид, йодид, фторсульфат, фторборат, фосфат, фторфосфат, трифторацетат, трифлат, фторцирконат, фтортитанат, фосфовольфрамат и аналогичные анионы, включая их смеси и комбинации. Кроме того, также можно применять и другие ионные или неионные соединения, которые выступают в качестве источников указанных электроноакцепторных анионов. Предполагается, что электроноакцепторный компонент может содержать сульфат, бисульфат, фторид, хлорид, бромид, йодид, фторсульфат, фторборат, фосфат, фторфосфат, трифторацетат, трифлат, фторцирконат, фтортитанат и аналогичные соединения или их комбинации. Конкретные примеры активатора-носителя включают, но не ограничиваются ими, фторированный оксид алюминия, хлорированный оксид алюминия, бромированный оксид алюминия, сульфатированный оксид алюминия, фторированный диоксид кремния-оксид алюминия, хлорированный диоксид кремния-оксид алюминия, бромированный диоксид кремния-оксид алюминия, сульфатированный диоксид кремния-оксид алюминия, фторированный диоксид кремния-диоксид циркония, хлорированный диоксид кремния-диоксид циркония, бромированный диоксид кремния-диоксид циркония, сульфатированный диоксид кремния-диоксид циркония, фторированный диоксид кремния-диоксид титана, фторированный покрытый диоксидом кремния оксид алюминия, фторированный-хлорированный покрытый диоксидом кремния оксид алюминия, сульфатированный покрытый диоксидом кремния оксид алюминия, фосфатированный покрытый диоксидом кремния оксид алюминия и аналогичные соединения, а также любую смесь или комбинацию вышеуказанных.
[00131] В дополнительных аспектах, каталитическая система на основе переходного металла может содержать активатор, выбранный из алюмоксанового соединения (например, метилалюмоксана), борорганического соединения, органоборатного соединения (например, бората), диссоциирующего на ионыионного соединения, носителя из твердого оксида, обработанного электроноакцепторным компонентом (называемого активатором-носителем) и аналогичные активаторы или любую их комбинацию.
[00132] В дополнительных аспектах, каталитическая система на основе переходного металла может содержать один или более сокатализаторов. Широко используемые сокатализаторы полимеризации могут включать, но не ограничиваются ими, металлалкильные или металлорганические сокатализаторы, причем металл включает бор, алюминий, цинк и аналогичные металлы. Типичные борсодержащие сокатализаторы включают, но не ограничиваются ими, три-н-бутилборан, трипропилборан, триэтилборан и их комбинации. Типичные алюминийсодержащие сокатализаторы могут включать, но не ограничиваются ими, алюминийорганические соединения триметилалюминия, триэтилалюминия, три-н-пропилалюминия, три-н-бутилалюминия, триизобутилалюминия, три-н-гексилалюминия, три-н-октилалюминия, гидрид диизобутилалюминия, этоксид диэтилалюминия, хлорид диэтилалюминия и аналогичные соединения, а также любую их комбинацию. Типичные цинксодержащие сокатализаторы включают, но не ограничиваются ими, диэтилцинк.
[00133] В каждой из зон 112, 321 и 341 полимеризации независимо может использоваться любой один или комбинация катализаторов полимеризации, раскрытых в данном документе. В одном аспекте многозональной полимеризации, при которой получают мультимодальный полиолефин, раскрытый в данном документе, может быть использован катализатор Циглера-Натта в каждой из зон полимеризации: зоне 112 полимеризации первого реактора 100, зоне 321 полимеризации восходящей трубы MZCR 300 и зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR. В альтернативном аспекте многозональной полимеризации, катализатор на основе хрома может быть использован в каждой из зон полимеризации: зоне 112 полимеризации первого реактора 100, зоне 321 полимеризации восходящей трубы MZCR 300 и зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR. В альтернативном аспекте многозональной полимеризации, металлоценовый катализатор может быть использован в каждой из зон полимеризации: зоне 112 полимеризации первого реактора 100, зоне 321 полимеризации восходящей трубы MZCR 300 и зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR. В альтернативном аспекте многозональной полимеризации, катализатор на основе хрома, катализатор Циглера-Натта или металлоценовый катализатор может быть использован в зоне 112 полимеризации первого реактора 100; в комбинации с катализатором на основе хрома, катализатором Циглера-Натта или металлоценовым катализатором, используемым в зоне 321 полимеризации восходящей трубы MZCR 300; в комбинации с катализатором на основе хрома, катализатором Циглера-Натта или металлоценовым катализатором, используемым в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR. В конкретном аспекте, катализатор на основе хрома может быть использован в зоне 112 полимеризации первого реактора 100 в комбинации с катализатором Циглера-Натта или металлоценовым катализатором в зоне 321 полимеризации восходящей трубы, в комбинации с катализатором Циглера-Натта или металлоценовым катализатором в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340.
[00134] На Фиг. 3 проиллюстрирован MZCR 300, имеющий различные дополнительные аспекты, которые могут быть использованы в MZCR 300 по Фиг. 1 и/или Фиг. 2. Линии подачи 323, 324 и 325 показаны пунктирными линиями для обозначения необязательного использования этих линий, поскольку предполагается, что аспекты и варианты осуществления MZCR 300, показанные на Фиг. 3, могут быть реализованы в MCZR 300, показанном на Фиг. 1 и/или Фиг. 2.
[00135] В вариантах осуществления изобретения, MZCR 300 может содержать нагревательное устройство 371, выполненное с возможностью добавления или отвода тепла от восходящей трубы 320, и/или нагревательное устройство 372, выполненное с возможностью добавления или отвода тепла из спускной трубы 340. Нагревательное устройство 371 и/или нагревательное устройство 372 может быть выполнено в виде теплообменных рубашек и/или электрического нагревателя, размещенного вокруг восходящей трубы 320 и вокруг спускной трубы 340, соответственно.
[00136] В процессе запуска MZCR 300, нагревательное устройство 371 и/или нагревательное устройство 372 может быть выполнено с возможностью подачи тепла в восходящую трубу 320 и/или в спускную трубу 340, соответственно, для того, чтобы повысить температуру зоны 321 полимеризации и/или зоны 341 полимеризации до температуры полимеризации. При воплощении в виде теплообменных рубашек, нагревающий флюид, например, пар или горячая вода, может циркулировать через кольцевое пространство между нагревательным устройством 371 и восходящей трубой 320 и/или между нагревательным устройством 372 и спускной трубой 340. Циркуляция нагревающего флюида может добавлять тепло в зону 321 полимеризации и/или зону 341 полимеризации посредством передачи тепла через стенку реактора MZCR 300. Нагревающий флюид может циркулировать в нагревательной системе, выполненной с возможностью повторного нагрева нагревающего флюида перед возвращением в кольцевую область в цикле нагрева. При воплощении в виде электрического нагревателя, нагревательное устройство 371 и/или нагревательное устройство 372 может быть соответствующим образом подключено к источнику электрического питания, который снабжает мощностью для повышения температуры электрических нагревательных элементов. Нагретые нагревающие элементы могут подавать тепло в зону 321 полимеризации и/или зону 341 полимеризации посредством теплопередачи через стенку реактора MZCR 300.
[00137] В процессе работы MZCR 300 в условиях полимеризации, нагревательное устройство 371 и/или нагревательное устройство 372 может быть выполнено с возможностью отвода избыточного тепла, генерируемого экзотермическими реакциями полимеризации. При воплощении в виде теплообменных рубашек, охлаждающий флюид может циркулировать через кольцевое пространство между нагревательным устройством 371 и восходящей трубой 320 и/или между нагревательным устройством 372 и спускной трубой 340. Циркуляция охлаждающего флюида может отводить тепло из зоны 321 полимеризации и/или зоны 341 полимеризации посредством передачи тепла через стенку реактора MZCR 300. Охлаждающий флюид может циркулировать в охлаждающей системе, выполненной с возможностью охлаждения охлаждающего флюида перед возвращением в кольцевую область в цикле охлаждения.
[00138] В одном аспекте, нагревательное устройство 371 может покрывать только часть восходящей трубы 320, а другие части восходящей трубы 320 могут быть не подвергнуты теплопередаче. Аналогичным образом, нагревательное устройство 372 может покрывать только часть спускной трубы 340, а другие части спускной трубы 340 могут быть не подвергнуты теплопередаче. В дополнительных аспектах, от около 10% до около 100%; в альтернативном варианте от около 20% до около 100%; в альтернативном варианте от около 30% до около 100%; в альтернативном варианте от около 40% до около 100%; в альтернативном варианте от около 50% до около 100%; в альтернативном варианте от около 60% до около 100%; в альтернативном варианте от около 70% до около 100%; в альтернативном варианте от около 70% до около 100%; в альтернативном варианте от около 80% до около 100%; в альтернативном варианте, от около 90% до около 100% внешней поверхности восходящей трубы 320 может быть подвергнуто теплообмену через нагревательное устройство 371. В дополнительных аспектах, от около 10% до около 100%; в альтернативном варианте от около 20% до около 100%; в альтернативном варианте от около 30% до около 100%; в альтернативном варианте от около 40% до около 100%; в альтернативном варианте от около 50% до около 100%; в альтернативном варианте от около 60% до около 100%; в альтернативном варианте от около 70% до около 100%; в альтернативном варианте от около 70% до около 100%; в альтернативном варианте от около 80% до около 100%; в альтернативном варианте, от около 90% до около 100% внешней поверхности спускной трубы 340 может быть подвергнуто теплообмену через нагревательное устройство 372.
[00139] На Фиг. 3 также проиллюстрировано, что MZCR 300 может содержать карман для термопары 374. Карман для термопары 374 показан на нижнем трубопроводе 310; однако предполагается, что любое количество карманов для термопары может дополнительно или в качестве альтернативы содержаться в нижнем трубопроводе 310, восходящей трубе 320, верхнем трубопроводе 330, сепараторе 350, спускной трубе 340, коленчатом соединителе 302, коленчатом соединителе 304, коленчатом соединителе 306 или их комбинации. Термочувствительный элемент, например, термопара или резистивный датчик температуры (RTD), может быть размещен в каждом кармане для термопары 374 и выполнен с возможностью измерения температуры в том месте в MZCR 300, в котором размещен термочувствительный элемент. Каждый термочувствительный элемент может быть соответствующим образом подключен к системе управления технологическим процессом или системе мониторинга процессов для считывания и/или управления MZCR 300. Множественные измеренные значения температуры могут быть объединены в температурный профиль для любой части или всего MZCR 300.
[00140] На Фиг. 3 дополнительно проиллюстрировано, что MZCR 300 может содержать измеритель 373 плотности газа. Измеритель 373 плотности газа может быть выполнен с возможностью измерения плотности реакционной смеси в точке, где расположен измеритель 373 плотности газа. На Фиг. 3, измеритель 373 плотности газа расположен в восходящей трубе 320 и, таким образом, измеряет плотность газа в реакционной смеси восходящей трубы. Газ может поступать в измеритель 373 плотности газа по трубопроводу 373а для пробы. Дополнительно или в альтернативном варианте предполагается, что измеритель 373 плотности газа может быть расположен в других частях MZCR 300, например, i) один или более измерителей в нижнем трубопроводе 310 для измерения плотности газа в смеси продуктов спускной трубы вместе с любыми добавленными возвратными компонентами, ii) один или более измерителей в верхнем трубопроводе 330 для измерения плотности газа в смеси продуктов восходящей трубы, и iii) один или более измерителей в спускной трубе 340 для измерения плотности газа в спускной трубе 340. Коммерческим вариантом осуществления измерителя 373 плотности газа является измеритель плотности газа EMERSON Micro Motion, основанный на эффекте Кориолиса. Другие подходящие измерители плотности газа включают магнитные расходомеры или термодинамические расходомеры.
[00141] На Фиг. 4 проиллюстрирован MZCR 300, имеющий различные дополнительные аспекты, которые могут быть использованы на Фиг. 1 и/или Фиг. 2 и с любой комбинацией аспектов, показанных на Фиг. 3. Линии подачи 323, 324 и 325 показаны пунктирными линиями для обозначения необязательного использования этих линий, поскольку предполагается, что аспекты и варианты осуществления MZCR 300, показанные на Фиг. 4, могут быть реализованы в MCZR 300, показанном на Фиг. 1 и/или Фиг. 2.
[00142] На Фиг. 4 показано, что трубопровод 370 выгрузки продуктов может быть соединен со спускной трубой 340 таким образом, что угол трубопровода 370 выгрузки продуктов по отношению к горизонтали находится в диапазоне от -60° до 60°; в альтернативном варианте от -45° до 45°; в альтернативном варианте от -35° до 35°; в альтернативном варианте от -25° до 25°; в альтернативном варианте от 0° до 45°; в альтернативном варианте в диапазоне от 10° до 35°; в альтернативном варианте в диапазоне от 20° до 25°. Например, угол трубопровода 370 выгрузки продуктов относительно горизонтали может составлять -60°, -59°, -58°, -57°, -56°, -55°, -57°, -56°, -55°, -54°, -53°, -52°, -51°, -50°, -49°, -48°, -47°, -46°, -45°, -44°, -43°, -42°, -41°, -40°, -39°, -38°, -37°, -36°, -35°, -34°, -33°, -32°, -31°, -30°, -29°, -28°, -27°, -26°, -25°, -24°, -23°, -22°, -21°, -20°, -19°, -18°, -17°, -16°, -15°, -14°, -13°, -12°, -11°, -10°, -9°, -8°, -7°, -6°, -5°, -4°,-3° -2°, -1°, 0°, 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9°, 10°, 11°, 12°, 13°, 14°, 15°, 16°, 17°, 18°, 19°, 20°, 21°, 22°, 23°, 24°, 25°, 26°, 27°, 28°, 29°, 30°, 31°, 32°, 33°, 34°, 35°, 36°, 37°, 38°, 39°, 40°, 41°, 42°, 43°, 44°, 45°, 46°, 47°, 48°, 49°, 50°, 51°, 52°, 53°, 54°, 55°, 56°, 57°, 58°, 59° или 60°. В дополнительном или альтернативном аспекте, трубопровод 370 выгрузки продуктов может быть соединен со спускной трубой 340 таким образом, что угол трубопровода 370 выгрузки продуктов относительно продольной оси спускной трубы 340 находится в диапазоне от 45° до 90°; в альтернативном варианте в диапазоне от 55° до 80°; в альтернативном варианте в диапазоне от 65° до 70°. Например, угол трубопровода 370 выгрузки продуктов относительно продольной оси спускной трубы 340 может составлять 45°, 46°, 47°, 48°, 49°, 50°, 51°, 52°, 53°, 54°, 55°, 56°, 57°, 58°, 59°, 60°, 61°, 62°, 63°, 64°, 65°, 66°, 67°, 68°, 69°, 70°, 71°, 72°, 73°, 74°, 75°, 76°, 77°, 78°, 79°, 80°, 81°, 82°, 83°, 84°, 85°, 86°, 87°, 88°, 89° или 90°.
[00143] На Фиг. 4 также проиллюстрировано, что анализатор 377 проб, выполненный с возможностью: i) анализа пробы реакционной смеси в одном или более местоположениях в MZCR 300, ii) определения концентрации газа, жидкости или твердого вещества в реакционной смеси, и iii) определения концентрации мономера, сомономера, разбавителя, водорода, инертного компонента или полимера в реакционной смеси. Реакционная смесь, анализируемая анализатором 377 проб, может представлять собой реакционную смесь из нижнего трубопровода 310 (например, смесь продуктов спускной трубы и любых добавленных возвратных компонентов), реакционную смесь из восходящей трубы 320 (например, реакционную смесь восходящей трубы), реакционную смесь из верхнего трубопровода 330 (например, смесь продуктов восходящей трубы) или реакционную смесь из спускной трубы 340 (например, реакционную смесь спускной трубы). В одном аспекте, анализатор 377 проб может быть выполнен с возможностью: i) анализа пробы реакционной смеси из восходящей трубы 320 и/или реакционной смеси из спускной трубы 340 в одном или более местоположениях в MZCR 300, ii) определения концентрации газа, жидкости или твердого вещества в реакционной смеси восходящей трубы 320 и/или реакционной смеси спускной трубы 340, и iii) определения концентрации мономера, сомономера, разбавителя, водорода, инертного компонента или полимера в реакционной смеси из восходящей трубы 320 и/или реакционной смеси из спускной трубы 340. В аспектах, несколько анализаторов проб, аналогичных анализатору 377 проб, могут быть включены в различные местоположения на MZCR 300. В дополнительном или другом аспекте, один или более анализаторов проб могут быть включены в трубопровод 110 выгрузки продуктов и/или в трубопровод 370 выгрузки продуктов. Анализатор 377 проб может включать в себя газовый хроматограф (ГХ), выполненный с возможностью определения концентрации газов, отобранных по трубопроводу 377а, который подключен к внутренней части MZCR 300. Метод анализа может быть, например, рамановским анализом. Анализатор 377 проб может быть выполнен с возможностью выполнения анализа пробы с заданной частотой времени, то есть в назначенные периоды времени (например, каждые 1, 5, 10, 15, 20, 30 или 60 минут). Коммерчески доступный анализатор проб 377 представляет собой рамановский газоанализатор THERMO FISHER SCIENTIFIC или другой коммерчески доступный инфракрасный спектрометр.
[00144] На Фиг. 4 также показан контроллер 378 уровня, выполненный с возможностью контроля уровня полиолефинового продукта в сепараторе 350 MZCR 300. Контроллер 378 уровня может быть соединен с сепаратором 350 и выполнен таким образом, чтобы полиолефиновый продукт имел время пребывания в сепараторе 350 в диапазоне от около 1 до около 30 минут; в альтернативном варианте от около 1 до около 5 минут; в альтернативном варианте от около 5 до около 10 минут; в альтернативном варианте от около 10 до около 30 минут.
[00145] Контроллер 378 уровня может быть выполнен в виде клапана, датчика уровня и компьютерного устройства, подключенного как к клапану, так и к датчику уровня.
[00146] Клапан контроллера 378 уровня может быть расположен внизу сепаратора 350 и выполнен с возможностью работы между открытым положением и закрытым положением. В открытом положении клапан позволяет полиолефиновому продукту проходить из сепаратора 350 в жидкостный барьер 360 спускной трубы 350. В закрытом положении клапан предотвращает прохождение полиолефинового продукта из сепаратора 350 в жидкостный барьер 360. При работе клапан контроллера 380 уровня может приводиться в действие между открытым и закрытым положениями для того, чтобы контролировать количество полиолефинового продукта, который проходит из сепаратора 350 в жидкостный барьер 360. Клапан может быть электрически и/или пневматически присоединен к компьютерному устройству контроллера 378 уровня, таким образом, может быть выполнено приведение клапана в действие.
[00147] Датчик уровня контроллера 378 уровня может быть выполнен с возможностью определения количества (например, уровня) полиолефинового продукта в сепараторе 350. Датчик уровня может представлять собой измерительный датчик давления или измерительный преобразователь давления, расположенный внизу сепаратора 350, который измеряет давление или массу полиолефинового продукта, который накапливается внизу сепаратора 350. В альтернативном варианте, датчик уровня может представлять собой электрооптический датчик, расположенный в любом месте сепаратора 350 таким образом, чтобы измерять присутствие порогового уровня полиолефинового продукта в сепараторе 350. Например, электрооптический датчик может быть расположен на стенке сепаратора 350 и выполнен с возможностью измерения нарушения в свете, вызванного присутствием полиолефинового продукта перед датчиком, то есть количество полиолефинового продукта находится на высоте порогового уровня в сепараторе 350, таким образом, приведение клапана в открытое положение осуществляется контроллером 378 уровня. Независимо от того, как реализован датчик уровня, контроллер 378 уровня может быть выполнен с возможностью приведения в действие клапана между открытым положением и закрытым положением в ответ на входной сигнал от датчика уровня (например, в виде датчика давления, преобразователя или электрооптического датчика). Датчик уровня может быть электрически и/или пневматически соединен с компьютерным устройством контроллера 378 уровня, таким образом, может быть произведено измерение уровня полиолефинового продукта в сепараторе 350.
[00148] Компьютерное устройство контроллера 378 уровня может быть специально выполнено с входным портом, который соединяется с датчиком уровня, и выходным портом, который соединяется с клапаном. Компьютерное устройство контроллера 378 уровня может быть запрограммировано для приема сигналов (например, электрических и/или пневматических сигналов) от датчика уровня, для анализа принятых сигналов на основе алгоритма управления и для отправки сигналов (например, электрических и/или пневматических сигналов) к клапану контроллера 378 уровня, что вызывает приведение клапана в открытое положение либо в закрытое положение.
[00149] На Фиг. 4 дополнительно показано, что линия 346 подачи антистатического агента может быть выполнена с возможностью введения антистатического агента в MZCR 300. Хотя на Фиг. 4 показана линия 346 подачи, соединенная по текучей среде рядом с верхней частью 348 спускной трубы 340, предполагается, что линия 346 подачи может быть подключена где угодно на MZCR 300. Кроме того, предполагается, что линия 346 подачи может содержать более одной линии, выполненной с возможностью нагнетания антистатического агента в различные места вдоль спускной трубы 340 или в любом месте вдоль MZCR 300. В одном варианте осуществления изобретения линия 346 подачи может быть выполнена с возможностью нагнетания смеси, содержащей антистатический агент и флюид-носитель. В одном аспекте такого варианта осуществления изобретения, концентрация антистатического агента в линии 346 подачи (или в каждой линии подачи, если используется более одной линии) находится в диапазоне от около 1 м.д. до около 50 м.д.; в альтернативном варианте от около 1 м.д. до около 5 м.д.; в альтернативном варианте от около 5 м.д. до около 10 м.д.; в альтернативном варианте от около 10 м.д. до около 50 м.д. исходя из массы флюида-носителя в линии 346 подачи. В дополнительном или альтернативном аспекте такого варианта осуществления изобретения, концентрация антистатического агента в линии 346 подачи (или в каждой линии подачи, если используется более одной линии) составляет от около 1 м.д. до около 50 м.д.; в альтернативном варианте от около 1 м.д. до около 5 м.д.; в альтернативном варианте от около 5 м.д. до около 10 м.д.; в альтернативном варианте от около 10 м.д. до около 50 м.д. исходя из массы флюида-носителя в MZCR 300. В одном аспекте, антистатический агент может представлять собой STADIS 425, STADIS450, STAT SAFE™ 2000, STATSAFE™ 3000, STATSAFE™ 6000, соли аммония или другой коммерчески доступный антистатический агент.
[00150] На Фиг. 4 также показано, что линия 347 подачи дезактиватора в реактор может быть включена в MZCR 300. Линия 347 подачи показана присоединенной к спускной трубе 340; однако предполагается, что линия 347 подачи дезактиватора для реактора может быть размещена в любом месте MZCR 300. Также предполагается, что MZCR 300 может иметь несколько линий 347 подачи дезактиватора для реактора. Линия 347 подачи дезактиватора для реактора применима в MZCR 300, если используется многозональная конфигурация по Фиг. 1, поскольку MZCR 300 является последним из двух реакторов 100 и 300. Предполагается, что линия подачи дезактиватора может быть дополнительно или в качестве альтернативы включена в первый реактор 100, если используется многозональная конфигурация по Фиг. 2.
[00151] В одном аспекте, дезактивирующий агент для реактора, вводимый по линии 347 подачи, может быть монооксидом углерода или спиртом. В одном аспекте, дезактивирующий агент для реактора не является водой, с целью предотвращения коррозии внутренних частей MZCR 300 (или первого реактора 100).
[00152] В случае, если MZCR 300 (и/или первый реактор 100) должен быть остановлен, применяется дезактивирующий агент для реактора. Дезактивирующий агент для реактора может привести к остановке реакций полимеризации, что затем может привести к остановке реакторов. В другом аспекте, дезактивирующий агент для реактора применяется для частичного уменьшения или замедления реакций полимеризации в MZCR 300 (и/или в первом реакторе 100). Замедление позволяет замедлить реакцию полимеризации настолько, чтобы MZCR 300 и/или первый реактор 100 можно было остановить приблизительно на 20-60 минут, а затем снова запустить, например, чтобы начать новый цикл производства полиолефинового продукта. Количество агента дезактивации для реактора, необходимое для полной остановки, превышает количество, необходимое для замедления.
[00153] НА Фиг. 5А и 5В проиллюстрированы виды в разрезе вариантов осуществления эдуктора 375, а на Фиг. 5С проиллюстрирован вид в перспективе напорной трубы 390. Эжектор 375 и/или напорная труба 390 могут быть использованы с MZCR 300 на Фиг. 1 и/или Фиг. 2 наряду с любой комбинацией аспектов, показанных на Фиг. 3 и 4. Конфигурация эдуктора 375 отличается в различных аспектах между Фиг. 5 А и Фиг. 5В, как рассмотрено ниже.
[00154] Эдуктор 375 на Фиг. 5А выполнен с возможностью увеличения скорости флюидов, поступающих в эдуктор 375, таким образом, скорость флюидов, выходящих из эдуктора 375, выше, чем скорость флюидов, поступающих в эдуктор 375. Конструктивное исполнение эдуктора 375, показанного на Фиг. 5А, предназначено для примера и не является ограничивающим, и предусмотрены другие конструктивные исполнения, которые работают для увеличения скорости флюидов, которые поступают в эдуктор 375. Эдуктор 375 имеет два впускных отверстия 375а и 375b и одно выпускное отверстие 375с. Впускное отверстие 375b и выпускное отверстие 375с, как правило, имеют одну и ту же продольную ось. Продольная ось впускного отверстия 375b, как правило, находится под углом, например, от 15° до 90°, относительно продольной оси впускного отверстия 375b и выпускного отверстия 375с.
[00155] Обращаясь по-прежнему к эдуктору 375 на Фиг. 5А, реакционная смесь, содержащая частицы полиолефина, может поступать в эдуктор 375 через впускное отверстие 375а. Движущийся флюид, например, возвратный мономер/сомономер из трубопровода 502 или 503 на Фиг. 1 или Фиг. 2, может поступать в эдуктор 375 через впускное отверстие 375b. Впускное отверстие 375b эдуктора 375 на Фиг. 5А может быть выполнено таким образом, чтобы часть 375d впускного отверстия 375b проходила внутрь эдуктора 375 и имела форму сопла, таким образом, движущийся флюид вынужден протекать с более высокой скоростью в направлении стрелки С. Поток движущегося флюида из части 375d в форме сопла создает всасывание через впускное отверстие 375а, что способствует откачке реакционной смеси в эдуктор 375. Реакционная смесь смешивается с движущимся флюидом внутри эдуктора 375, протекает в направлении стрелки С и выходит из выпускного отверстия 375с эдуктора 375 со скоростью на выходе, которая выше, чем любая из двух или обе вместе: скорость движущегося флюида на входе и скорость реакционной смеси на входе. В одном аспекте, часть 375е корпуса эдуктора 375 на Фиг. 5А может иметь форму конуса, таким образом, внутренний диаметр части 375е эдуктора 375 уменьшается в направлении стрелки С. В другом аспекте, часть 375f корпуса эдуктора 375 на Фиг. 5А может иметь форму конуса, таким образом, внутренний диаметр части 375f эдуктора 375 увеличивается в направлении стрелки С. В другом аспекте, движущийся флюид может находиться под давлением перед поступлением в эдуктор 375, например, посредством насоса или компрессора, расположенного перед эдуктором 375. В дополнительном аспекте, эдуктор 375 по Фиг. 5А может быть ориентирован в MZCR 300 таким образом, чтобы направление потока, указанное стрелкой С, было горизонтальным, вертикальным или под углом по отношению к горизонтали.
[00156] Эдуктор 375 по Фиг. 5В выполнен с возможностью увеличения скорости флюидов, поступающих в эдуктор 375, таким образом, скорость флюидов, выходящих из эдуктора 375, выше, чем скорость флюидов, поступающих в эдуктор 375. Конструктивное исполнение эдуктора 375, показанного на Фиг. 5В, предназначено для примера и не является ограничивающим, и предусмотрены другие конструктивные исполнения, которые работают для увеличения скорости флюидов, которые поступают в эдуктор 375. Эдуктор 375 имеет два впускных отверстия 375а и 375b и одно выпускное отверстие 375с. Впускное отверстие 375b и выпускное отверстие 375с, как правило, имеют одну и ту же продольную ось. Продольная ось впускного отверстия 375b, как правило, расположена под углом, например, перпендикулярным по отношению к продольной оси впускного отверстия 375b и выпускного отверстия 375с.
[00157] Обращаясь по-прежнему к эдуктору 375 на Фиг. 5В, движущийся флюид, например, возвратный мономер/сомономер из трубопровода 502 или 503 на Фиг. 1 или Фиг. 2 может поступать в эдуктор 375 через впускное отверстие 375а. Реакционная смесь, содержащая частицы полиолефина, может поступать в эдуктор 375 через впускное отверстие 375b. Это противоположная конфигурация эдуктора 375 на Фиг. 5А, где реакционная смесь поступает через впускное отверстие 375а, а движущийся флюид поступает через впускное отверстие 375b.
[00158] Впускное отверстие 375а эдуктора 375 на Фиг. 5В может быть выполнено таким образом, что часть 375g впускного отверстия 375а проходит внутрь эдуктора 375. Часть 375g изгибается внутри эдуктора 375 таким образом, что конец 375h впускного отверстия 375а имеет продольную ось, которая параллельна продольной оси впускного отверстия 375b и выпускного отверстия 375с или совпадает с нею. Конец 375h также может иметь форму сопла, таким образом, движущийся флюид вынужден протекать с более высокой скоростью в направлении стрелки С. Поток движущегося флюида из конца 375h в форме сопла создает всасывание через впускное отверстие 375b, которое способствует откачке реакционной смеси в эдуктор 375. Реакционная смесь смешивается с движущимся флюидом внутри эдуктора 375, протекает в направлении стрелки С и выходит из выпускного отверстия 375с эдуктора 375 со скоростью на выходе, которая выше, чем любая из двух или обе вместе: скорость на входе движущегося флюида и скорость реакционной смеси на входе. В одном аспекте, часть 375е эдуктора 375 может иметь форму конуса, таким образом, внутренний диаметр части 375е эдуктора 375 уменьшается в направлении стрелки С. В другом аспекте, движущийся флюид может находиться под давлением перед поступлением в эдуктор 375, например, посредством насоса или компрессора, расположенного перед эдуктором 375. В дополнительном аспекте, эдуктор 375 по Фиг. 5В может быть ориентирован в MZCR 300 таким образом, чтобы направление потока, указанное стрелкой С, было горизонтальным, вертикальным или под углом по отношению к горизонтали.
[00159] На Фиг. 5С проиллюстрирован вид в перспективе напорной трубы 390. Напорная труба 390, как правило, представляет собой отрезок трубы, имеющий толщину стенки, достаточную для флюида под высоким давлением. То есть стенка 391 напорной трубы 390 может иметь толщину, превышающую толщину стенок трубопроводов, которые образуют MZCR 300, из-за более высокого давления флюида, который проходит через канал 392 напорной трубы 390. В аспектах, диаметр напорной трубы 390 может составлять от около 2 до около 48 дюймов (от около 5 до около 122 см); в альтернативном варианте от около 12 до около 24 дюймов (от около 30,5 до около 61 см); в альтернативном варианте от около 6 до около 12 дюймов (от около 15,2 до около 30,5 см). В одном аспекте, диаметр напорной трубы 390 может быть меньше диаметра (например, внутреннего диаметра и/или наружного диаметра) нижнего трубопровода 310 MZCR 300. Как правило, напорная труба 390 может иметь одинаковый диаметр по всей своей длине, таким образом, конец 390а напорной трубы 390 имеет наружный диаметр и внутренний диаметр, которые равны наружному диаметру и внутреннему диаметру противоположного конца 390b. Толщина стенки 391 напорной трубы 390 может составлять, например, от около 0,1, 0,2, 0,3, 0,4 или 0,5 дюйма (около 0,254, 0,508, 0,762, 1,02 или 1,27 см) до около 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5 или 5 дюймов (около 2,54, 3,81, 5,08, 6,35, 7,62, 8,89, 10,2, 11,4 или 12,7 см). В дополнительном аспекте, длина напорной трубы 390 может быть любой длиной, подходящей для доставки флюида высокого давления в MZCR 300, например, 0,328, 1,64, 3,28, 4,92, 6,56, 8,20, 9,84, 11,5, 13,1, 14,8, или 16,4 фута (0,1, 0,5, 1, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5 или 5,0 метра). Еще в одном дополнительном аспекте предполагается, что напорная труба 390 может содержать изгибы, коленчатые соединители, прямые участки или их комбинации. Кроме того, предполагается, что напорная труба 390 может быть образована из нескольких сегментов трубопровода, например, для пересечения расстояния между компрессором и MZCR 300 в технологической установке.
[00160] На Фиг. 5D-5J проиллюстрированы варианты осуществления MZCR 300, в которых используется эдуктор 375 и/или напорная труба 390 в различных конфигурациях и аспектах. Конфигурации, показанные на Фиг. 5D-5J, могут быть использованы в MZCR 300 по Фиг. 1 и/или Фиг. 2 наряду с любой комбинацией аспектов, показанных на Фиг. 3 и 4. Линии подачи 323, 324 и 325 на каждой из Фиг. 5D-5J показаны пунктирными линиями для обозначения необязательного использования этих линий, поскольку предполагается, что аспекты и варианты осуществления MZCR 300, показанные на Фиг. 5D-5J, могут быть реализованы в MCZR 300, показанном на Фиг. 1 и/или Фиг. 2.
[00161] На Фиг. 5D эдуктор 375 по Фиг. 5А размещен в MZCR 300 таким образом, что впускное отверстие 375а соединено по текучей среде с нижней частью 349 спускной трубы 340, а выпускное отверстие 375с соединено по текучей среде с концом 311 нижнего трубопровода 310. Нижняя часть 349 спускной трубы 340 может иметь конусообразную форму для того, чтобы облегчить протекание смеси продуктов спускной трубы во впускное отверстие 375а эдуктора 375. Впускное отверстие 375b эдуктора 375 соединено по текучей среде с трубопроводом 502, таким образом, непрореагировавший олефиновый мономер, непрореагировавший олефиновый сомономер, разбавитель или их комбинация поступает в эдуктор 375.
[00162] Поток непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя или их комбинации из части 375d в форме сопла создает всасывание через впускное отверстие 375а, которое способствует откачке смеси продуктов спускной трубы в эдуктор 375. Смесь продуктов спускной трубы смешивается с непрореагировавший олефиновым мономером, непрореагировавший олефиновым сомономером, разбавителем или их комбинацией внутри эдуктора 375 с образованием реакционной смеси эдуктора, и реакционная смесь эдуктора протекает в направлении стрелки С и из выпускного отверстия 375с эдуктора 375 в нижний трубопровод 310. Эдуктор 375 способствует выходу реакционной смеси эдуктора из эдуктора 375 со скоростью на выходе, которая i) превышает скорость сальтации реакционной смеси эдуктора и достигает около 30,48 м/с (100 футов/сек), или ii) превышает 110% скорости сальтации реакционной смеси эдуктора.
Скорость выхода реакционной смеси эдуктора перемещает смесь по нижнему трубопроводу 310 в направлении стрелки А, где реакционная смесь эдуктора смешивается с дополнительным непрореагировавший олефиновым мономером, непрореагировавший олефиновым сомономером, разбавителем или их комбинацией, подаваемой по трубопроводу 503 с образованием реакционной смеси нижнего трубопровода. Реакционная смесь нижнего трубопровода смешивается с компонентами сырья, подаваемыми по линиям подачи 322, 323, 324 и/или 325, с образованием реакционной смеси восходящей трубы. Для полимеризации по Фиг. 1, первый полиолефин, поступающий из трубопровода 202, может дополнительно смешиваться с реакционной смесью эдуктора, протекающей в нижнем трубопроводе 310, таким образом, первый полиолефин и реакционная смесь эдуктора протекают в реакционной смеси нижнего трубопровода.
[00163] Угол между продольной осью впускного отверстия 375а и впускного отверстия 375b на Фиг. 5D перпендикулярный, а направление потока, указанное стрелкой С, является горизонтальным.
[00164] Эдуктор 375 по Фиг. 5D заменяет коленчатый соединитель 306, показанный на Фиг. 1 и Фиг. 2.
[00165] На Фиг. 5Е эдуктор 375 по Фиг. 5А размещен в MZCR 300 таким образом, что впускное отверстие 375а соединено по текучей среде с концом 312 нижнего трубопровода 310, а выпускное отверстие 375с соединено по текучей среде с нижней частью 329 восходящей трубы 320. Нижняя часть 329 восходящей трубы 320 может иметь конусообразную форму, чтобы облегчить соединение с выпускным отверстием 375с эдуктора 375. Впускное отверстие 375b эдуктора 375 соединено по текучей среде с трубопроводом 503, таким образом, непрореагировавший олефиновый мономер, непрореагировавший олефиновый сомономер, разбавитель или их комбинация поступает в эдуктор 375.
[00166] Поток непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя или их комбинации из части 375d, имеющей форму сопла, создает всасывание через впускное отверстие 375а, которое способствует откачке реакционной смеси нижнего трубопровода (например, содержащей смесь продуктов спускной трубы и любые возвратные компоненты, добавленные по трубопроводу 502) из нижнего трубопровода 310 в эдуктор 375. Реакционная смесь нижнего трубопровода смешивается с дополнительным непрореагировавший олефиновым мономером, непрореагировавший олефиновым сомономером, разбавителем или их комбинацией внутри эдуктора 375 с образованием реакционной смеси эдуктора, и реакционная смесь эдуктора протекает в направлении стрелки С и из выпускного отверстия 375с эдуктора 375. Реакционная смесь эдуктора выходит из эдуктора 375 со скоростью на выходе, которая i) превышает скорость сальтации реакционной смеси эдуктора и достигает около 30,48 м/с (100 футов/сек), или ii) превышает 110% скорости сальтации реакционной смеси эдуктора. Реакционная смесь эдуктора смешивается с любыми добавленными компонентами сырья по трубопроводам 322, 323, 324 и/или 325 с образованием реакционной смеси восходящей трубы. Скорость на выходе реакционной смеси эдуктора способствует перемещению реакционной смеси восходящей трубы (которая содержит реакционную смесь эдуктора и любые компоненты, добавляемые по трубопроводам 322, 323, 324 и/или 325) через восходящую трубу 320 в восходящем направлении. Импульс реакционной смеси восходящей трубы, проходящей через восходящую трубу 320, способствует перемещению смеси продуктов восходящей трубы по верхнему трубопроводу 330. Для полимеризации по Фиг. 1, первый полиолефин, поступающий из трубопровода 202, может смешиваться с реакционной смесью нижнего трубопровода, протекающей в нижнем трубопроводе 310, таким образом, первый полиолефин и реакционная смесь нижнего трубопровода протекают в эдуктор 375.
[00167] Угол между продольной осью впускного отверстия 375а и впускного отверстия 375b на Фиг. 5Е перпендикулярный, а направление потока, указанное стрелкой С, является вертикальным.
[00168] Предполагается, что варианты осуществления MZCR 300 могут иметь эдуктор 375, размещенный, как показано на Фиг. 5D, в комбинации с эдуктором, размещенным, как показано на Фиг. 5Е.
[00169] Эдуктор 375 по Фиг. 5Е заменяет коленчатый соединитель 302, показанный на Фиг. 1 и Фиг. 2.
[00170] На Фиг. 5F эдуктор 375 по Фиг. 5В размещен в MZCR 300 таким образом, что впускное отверстие 375b соединено по текучей среде с концом 311 нижнего трубопровода 310, а выпускное отверстие 375с соединено по текучей среде с концом 312 нижнего трубопровода 310. Впускное отверстие 375а эдуктора 375 соединено по текучей среде с трубопроводом 502, таким образом, непрореагировавший олефиновый мономер, непрореагировавший олефиновый сомономер, разбавитель или их комбинация поступает в эдуктор 375 через впускное отверстие 375а.
[00171] Поток непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя или их комбинации из части 375g впускного отверстия 375а, которая проходит внутрь эдуктора 375, создает всасывание через впускное отверстие 375b, которое способствует откачке смеси продуктов спускной трубы из конца 311 нижнего трубопровода 310 в эдуктор 375. Смесь продуктов спускной трубы смешивается с непрореагировавший олефиновым мономером, непрореагировавший олефиновым сомономером, разбавителем или их комбинацией внутри эдуктора 375 с образованием реакционной смеси эдуктора, и реакционная смесь эдуктора протекает в направлении стрелки С и из выпускного отверстия 375с эдуктора 375 в конец 312 нижнего трубопровода 310. Реакционная смесь эдуктора вытекает из эдуктора 375 со скоростью на выходе, которая i) превышает скорость сальтации реакционной смеси эдуктора и достигает около 30,48 м/с (100 футов/сек), или ii) превышает 110% скорости сальтации реакционной смеси эдуктора. Скорость выхода реакционной смеси эдуктора перемещает смесь по нижнему трубопроводу 310 в восходящую трубу 320 (например, через коленчатый соединитель 302). Реакционная смесь эдуктора может объединяться с дополнительным непрореагировавший олефиновым мономером, непрореагировавшим олефиновым сомономером, разбавителем или их комбинацией, подаваемой по трубопроводу 503, с образованием реакционной смеси нижнего трубопровода, а реакционная смесь нижнего трубопровода смешивается с любыми компонентами сырья из линий 322, 323, 324 и/или 325 с образованием реакционной смеси восходящей трубы. Реакционная смесь восходящей трубы перемещается через восходящую трубу 320 в восходящем направлении. Импульс реакционной смеси восходящей трубы, проходящей через восходящую трубу 320, перемещает смесь продуктов восходящей трубы по верхнему трубопроводу 330. Для полимеризации по Фиг. 1, первый полиолефин, поступающий из трубопровода 202, может смешиваться с реакционной смесью эдуктора, протекающей в нижнем трубопроводе 310, таким образом, первый полиолефин и реакционная смесь эдуктора протекают в реакционной смеси нижнего трубопровода в эдуктор 375.
[00172] Угол между продольной осью впускного отверстия 375а и впускного отверстия 375b на Фиг. 5F менее 90°, а направление потока, указанное стрелкой С, является горизонтальным.
[00173] Предполагается, что варианты осуществления MZCR 300 могут иметь эдуктор 375, как показано на Фиг. 5F, в комбинации с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5D, и/или с эдуктором, размещенным, как показано на Фиг. 5Е.
[00174] На Фиг. 5G эдуктор 375 по Фиг. 5В размещен в MZCR 300 таким образом, что впускное отверстие 375b соединено по текучей среде с нижней частью 349 спускной трубы 340, а выпускное отверстие 375с соединено по текучей среде с концом 311 нижнего трубопровода 310 (например, через коленчатый соединитель 306). Впускное отверстие 375а эдуктора 375 соединено по текучей среде с трубопроводом 502, таким образом, непрореагировавший олефиновый мономер, непрореагировавший олефиновый сомономер, разбавитель или их комбинация поступаете эдуктор 375 через впускное отверстие 375а.
[00175] Поток непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя или их комбинации из части 375g впускного отверстия 375а, которая проходит внутрь эдуктора 375, создает всасывание через впускное отверстие 375b, которое способствует откачке смеси продуктов спускной трубы из спускной трубы 340 в эдуктор 375. Смесь продуктов спускной трубы смешивается с непрореагировавшим олефиновым мономером, непрореагировавшим олефиновым сомономером, разбавителем или их комбинацией внутри эдуктора 375 с образованием реакционной смеси эдуктора, и реакционная смесь эдуктора протекает в направлении стрелки С и из выпускного отверстия 375с эдуктора 375 в конец 311 нижнего трубопровода 310. Реакционная смесь эдуктора выходит из эдуктора 375 со скоростью на выходе, которая i) превышает скорость сальтации реакционной смеси эдуктора и достигает около 30,48 м/с (100 футов/сек), или ii) превышает 110% скорости сальтации реакционной смеси эдуктора. Скорость на выходе способствует перемещению реакционной смеси эдуктора по нижнему трубопроводу 310. Реакционная смесь эдуктора объединяется с непрореагировавшим олефиновым мономером, непрореагировавшим олефиновым сомономером, разбавителем или их комбинацией, подаваемой по трубопроводу 503 в реакционную смесь нижнего трубопровода. Реакционная смесь нижнего трубопровода смешивается с компонентами сырья, добавляемыми по любому из трубопроводов 322, 323, 324 и/или 325 подачи с образованием реакционной смеси восходящей трубы. Реакционная смесь восходящей трубы перемещается через восходящую трубу 320 в восходящем направлении. Реакционная смесь восходящей трубы выходит из восходящей трубы 320 в виде смеси продуктов восходящей трубы, и смесь продуктов восходящей трубы протекает по верхнему трубопроводу 330 в сепаратор 350. Для полимеризации по Фиг. 1, первый полиолефин, поступающий из трубопровода 202, может смешиваться с реакционной смесью эдуктора, протекающей в нижнем трубопроводе 310.
[00176] Угол между продольной осью впускного отверстия 375а и впускного отверстия 375b на Фиг. 5G менее 90°, а направление потока, указанное стрелкой С, является вертикальным.
[00177] Предполагается, что варианты осуществления MZCR 300 могут иметь эдуктор 375, как показано на фиг. 5G, в комбинации с эдуктором 375, размещенным, как показано на фиг. 5D, с эдуктором 375, размещенным, как показано на фиг. 5Е, с эдуктором 375, размещенным, как показано на фиг. 5F, или их комбинацию.
[00178] На Фиг. 5Н эдуктор 375 по Фиг. 5В размещен в MZCR 300 таким образом, что впускное отверстие 375b соединено по текучей среде с концом 312 нижнего трубопровода 310, а выпускное отверстие 375с соединено по текучей среде с нижней частью 329 восходящей трубы 320 (например, через коленчатый соединитель 302). Впускное отверстие 375а эдуктора 375 соединено по текучей среде с трубопроводом 503, таким образом, непрореагировавший олефиновый мономер, непрореагировавший олефиновый сомономер, разбавитель или их комбинация поступают в эдуктор 375 через впускное отверстие 375а.
[00179] Поток непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя или их комбинации из части 375g впускного отверстия 375а, которая проходит внутрь эдуктора 375, создает всасывание через впускное отверстие 375b, которое способствует откачке реакционной смеси из нижнего трубопровода 310 в эдуктор 375. Реакционная смесь нижнего трубопровода, поступающая через впускное отверстие 375b, может содержать: i) смесь продуктов спускной трубы, ii) непрореагировавший олефиновый мономер, непрореагировавший олефиновый сомономер, разбавитель или их комбинацию, подаваемую по трубопроводу 502, и необязательно iii) первый полиолефин, доставляемый по трубопроводу 202. (см. полимеризацию на Фиг. 1). Реакционная смесь нижнего трубопровода, поступающая через впускное отверстие 375b, смешивается с непрореагировавшим олефиновым мономером, непрореагировавшим олефиновым сомономером, разбавителем или их комбинацией, подаваемой по трубопроводу 503 внутри эдуктора 375 для реакционной смеси эдуктора, и реакционная смесь эдуктора протекает в направлении стрелки С и из выпускного отверстия 375с эдуктора 375. Реакционная смесь эдуктора выходит из эдуктора 375 со скоростью на выходе, которая i) превышает скорость сальтации реакционной смеси эдуктора и достигает около 30,48 м/с (100 футов/сек), или ii) превышает 110% скорости сальтации реакционной смеси эдуктора. Реакционная смесь эдуктора смешивается с любыми компонентами сырья, подаваемыми по питательным трубопроводам 322, 323, 324 и/или 325, с образованием реакционной смеси восходящей трубы. Реакционная смесь восходящей трубы протекает в восходящую трубу 320 и вверх через нее. Реакционная смесь восходящей трубы выходит из восходящей трубы 320 в виде смеси продуктов восходящей трубы. Скорость на выходе смеси продуктов восходящей трубы способствует перемещению смеси продуктов восходящей трубы по верхнему трубопроводу 330 к сепаратору 350.
[00180] Угол между продольной осью впускного отверстия 375а и впускного отверстия 375b на Фиг. 5Н менее 90°, а направление потока, указанное стрелкой С, является вертикальным.
[00181] Предполагается, что варианты осуществления MZCR 300 могут иметь эдуктор 375, как показано на Фиг. 5Н, в комбинации с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5D, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5Е, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5F, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5G или их комбинацию.
[00182] На Фиг. 51 напорная труба 390 по фиг. 5С соединена по текучей среде с нижним трубопроводом 310 (например, через коленчатый соединитель 306). Выход 390 В напорной трубы 390 соединен с MZCR 300. Впускное отверстие 390а напорной трубы 390 соединено по текучей среде с трубопроводом 502, необязательно, через компрессор или насос 502а. Компрессор или насос 502а выполнен с возможностью увеличения давления непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя или их комбинации, поступающих из трубопровода 502. Впускное отверстие 390а напорной трубы 390 может быть соединено непосредственно с выпускным отверстием компрессора или насоса 502а таким образом, чтобы доставлять находящиеся под давлением компоненты во внутреннее пространство MZCR 300 в направлении стрелки С. Находящиеся под давлением компоненты поступают в MZCR 300 и увеличивают скорость смеси продуктов спускной трубы, движущейся из спускной трубы 340 в нижний трубопровод 310, таким образом, скорость смеси продуктов спускной трубы i) превышает скорость сальтации смеси продуктов спускной трубы и достигает около 30,48 м/с (100 фут/сек), или ii) превышает 110% скорости сальтации смеси продуктов спускной трубы.
[00183] Направление потока по стрелке С на Фиг. 5I является горизонтальным. Предполагается, что варианты осуществления MZCR 300 могут иметь напорную трубу 390, как показано на Фиг. 5I, в комбинации с эдуктором 375, размещенным, как показано на фиг. 5D, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5Е, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5F, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5G, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5Н или их комбинацию.
[00184] На Фиг. 5J напорная труба 390 по Фиг. 5С соединена по текучей среде с нижним трубопроводом 310 (например, через коленчатый соединитель 302). Выход 390 В напорной трубы 390 соединен с MZCR 300. Впускное отверстие 390а напорной трубы 390 соединено по текучей среде с трубопроводом 503, необязательно, через компрессор или насос 503а. Компрессор или насос 503а выполнен с возможностью увеличения давления непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя или их комбинации, поступающих из трубопровода 502. Впускное отверстие 390а напорной трубы 390 может быть соединено непосредственно с выпускным отверстием компрессора или насоса 502а таким образом, чтобы доставлять находящиеся под давлением компоненты во внутреннее пространство MZCR 300 в направлении стрелки С.Находящиеся под давлением компоненты поступают в MZCR 300 и увеличивают скорость реакционной смеси нижнего трубопровода, движущейся из нижнего трубопровода 310, таким образом, скорость реакционной смеси нижнего трубопровода i) превышает скорость сальтации реакционной смеси нижнего трубопровода и достигает около 30,48 м/с (100 фут/сек), или ii) превышает 110% скорости сальтации реакционной смеси нижнего трубопровода.
[00185] Направление потока по стрелке С на Фиг. 5J является вертикальным. Предполагается, что варианты осуществления MZCR 300 могут иметь напорную трубу 390, как показано на Фиг. 5J, в комбинации с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5D, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5Е, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5F, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5G, с эдуктором 375, размещенным, как показано на Фиг. 5Н, напорную трубу 390, как показано на Фиг. 5I или их комбинацию.
[00186] На Фиг. 6А-6С проиллюстрирован MZCR 300, имеющий различные дополнительные аспекты, которые могут быть использованы на Фиг. 1 и/или Фиг. 2 и с любой комбинацией аспектов, показанных на Фиг. 3, 4 и 5A-5J. Линии подачи 323, 324 и 325 показаны пунктирными линиями для обозначения необязательного использования этих линий, поскольку предполагается, что аспекты и варианты осуществления MZCR 300, показанные на Фиг. 6А, могут быть реализованы в MCZR 300, показанном на Фиг. 1 и/или Фиг. 2.
[00187] На Фиг. 6А проиллюстрирован MZCR 300, который содержит переходный трубопровод 376. Переходный трубопровод 376 может быть соединен по текучей среде с концом 311 нижнего трубопровода 310 и с нижней частью 349 спускной трубы 340. Угол нижнего трубопровода 310 относительно горизонтали может составлять менее чем около 90°; в альтернативном варианте более чем около 0° и менее чем около 90°; в альтернативном варианте в диапазоне от около 0° до около 45°; в альтернативном варианте в диапазоне от около 45° до около 67,5°. Угол переходного трубопровода 376 относительно горизонтали может составлять менее чем около 90°; в альтернативном варианте более чем около 0° и менее чем около 90°; в альтернативном варианте в диапазоне от около 0° до около 45°; в альтернативном варианте в диапазоне от около 45° до около 67,5°. В одном аспекте, нижний трубопровод 330 и переходный трубопровод 376 имеют одинаковое значение угла по отношению к горизонтали. Длина переходного трубопровода 376 может составлять от около 0,305 м (1 фута) до около 4,57 м (15 футов); в альтернативном варианте от около 1,83 м (6 футов) до около 4,57 м (15 футов); в альтернативном варианте от около 0,305 м (1 фута) до около 1,5 м (5 футов); в альтернативном варианте от около 1,5 м (5 футов) до около 3,05 м (10 футов). На Фиг. 6А также показано, что переходный трубопровод 376 может быть соединен по текучей среде с трубопроводом 502. В одном аспекте, часть переходного трубопровод 376 может быть камерой для промывки и очистки, имеющей длину от около 0,305 м (1 фута) до около 1,5 м (5 футов); в альтернативном варианте от около 1,5 м (5 футов) до около 3,05 м (10 футов).
в
[00188] На Фиг. 6А показано, что MZCR 300 может иметь коленчатый соединитель 302, коленчатый соединитель 304 и тройниковый соединитель 307 (например, коленчатый соединитель 306 заменен тройниковым соединителем 307 из-за наличия переходного трубопровода 376). Как можно видеть, коленчатый соединитель 302 может соединяться с нижней частью 329 восходящей трубы 320 и с концом 312 нижнего трубопровода 310. Более конкретно, конец 302а коленчатого соединителя 302 может соединяться с нижней частью 329 восходящей трубы 320, а конец 302b коленчатого соединителя 302 может соединяться с концом 312 нижнего трубопровода 310. Коленчатый соединитель 304 может соединяться с верхней частью 328 восходящей трубы 320 и с концом 331 верхнего трубопровода 330. Более конкретно, конец 304а коленчатого соединителя 304 может соединяться с верхней частью 328 восходящей трубы 320, а конец 304b коленчатого соединителя 304 может соединяться с концом 331 верхнего трубопровода 330. Тройниковый соединитель 307 может соединяться с нижней частью 349 спускной трубы 340, с концом 311 нижнего трубопровода 310 и с концом 376а переходного трубопровода 376. Более конкретно, конец 307а тройникового соединителя 307 может соединяться с нижней частью 349 спускной трубы 340, конец 307b тройникового соединителя 307 может соединяться с концом 311 нижнего трубопровода 310, а конец 307 с тройникового соединителя 307 может соединяется с концом 376а переходного трубопровода 376. В одном аспекте, первый угол 0а, образованный между концом 307а и концом 307b тройникового соединителя 307, равен или менее чем около 90°, а угол θ между концом 307а и концом 307 с равен или более чем 90°.
в
в
в
[00189] На Фиг. 6В эдуктор 375 используется в комбинации с переходным трубопроводом 376, выполненным в виде напорной трубы 390. Эдуктор 375 аналогичен эдуктору, проиллюстрированному на Фиг. 5А, за исключением угла между продольной осью впускного отверстия 375а и впускного отверстия 375b на Фиг. 6В - угла θ (угол θ рассмотрен для Фиг. 6А). В одном аспекте, угол θ на Фиг. 6В, который находится между продольной осью впускного отверстия 375а и продольной осью впускного отверстия 375b, более 90° и менее 180°.
[00190] Эдуктор 375 размещен в MZCR 300 таким образом, что впускное отверстие 375а соединено по текучей среде с нижней частью 349 спускной трубы 340, а выпускное отверстие 375с соединено по текучей среде с концом 311 нижнего трубопровода 310. Нижняя часть 349 спускной трубы 340 может быть конусообразно сужена для того, чтобы облегчить протекание реакционной смеси через впускное отверстие 375а эдуктора 375. Впускное отверстие 375b эдуктора 375 соединено по текучей среде с выпускным отверстием 390b напорной трубы 390. Впускное отверстие 390А напорной трубы 390 может быть соединено по текучей среде с компрессором или насосом 502а.
[00191] Конфигурация и работа эдуктора 375 на Фиг. 6В аналогичны описанным для Фиг. 5D за исключением того, что возвратные компоненты принимаются через впускное отверстие 375b под более высоким давлением из-за использования напорной трубы 390 и компрессора или насоса 502а. Смесь продуктов спускной трубы, поступающая через впускное отверстие 375а из спускной трубы 340, смешивается с находящимися под давлением непрореагировавшим олефиновым мономером, непрореагировавшим олефиновым сомономером, разбавителем или их комбинацией внутри эдуктора 375 с образованием реакционной смеси эдуктора, находящейся под давлением, реакционная смесь эдуктора, находящаяся под давлением, протекает в направлении стрелки С и выходит из выпускного отверстия 375с эдуктора 375 в нижний трубопровод 310. Реакционная смесь эдуктора выходит из эдуктора 375 со скоростью на выходе, которая i) превышает скорость сальтации реакционной смеси эдуктора и достигает около 30,48 м/с (100 футов/сек), или ii) превышает 110% скорости сальтации реакционной смеси эдуктора. Скорость выхода реакционной смеси эдуктора под давлением (содержащей возвратные компоненты и смесь продуктов спускной трубы), выходящей из эдуктора 375, выше, чем скорость реакционной смеси на входе через впускное отверстие 375а и скорость возвратных компонентов на входе через впускное отверстие 375b.
[00192] Скорость выхода способствует перемещению реакционной смеси эдуктора по нижнему трубопроводу 310 в направлении стрелки А, где реакционная смесь эдуктора смешивается с непрореагировавшим олефиновым мономером, непрореагировавшим олефиновым сомономером, разбавителем или их комбинацией, подаваемой по трубопроводу 503 с образованием реакционной смеси нижнего трубопровода. Реакционная смесь нижнего трубопровода смешивается с любыми компонентами сырья, подаваемыми по трубопроводам 322, 323, 324 и/или 325, с образованием реакционной смеси восходящей трубы. Дляполимеризации по Фиг. 1, первый полиолефин, поступающий из трубопровода 202, может дополнительно смешиваться с реакционной смесью эдуктора, протекающей в нижнем трубопроводе 310.
[00193] На Фиг. 6В эдуктор 375 заменяет тройниковый соединитель 307, показанный на Фиг. 6А, а переходной трубопровод 376 на Фиг. 6А выполнен в виде напорной трубы 390 по Фиг. 6В.
[00194] В альтернативном аспекте для Фиг. 6В предполагается, что впускное отверстие 375b эдуктора 375 может быть соединено по текучей среде с трубопроводом 502, таким образом, непрореагировавший олефиновый мономер, непрореагировавший олефиновый сомономер, разбавитель или их комбинация поступает в эдуктор 375 (т.е. в одном варианте осуществления изобретения напорная труба 390 отсутствует) непосредственно из трубопровода 502. Также альтернативном варианте предполагается, что выпускное отверстие 390 В напорной трубы 390 может быть соединено по текучей среде с тройниковым соединителем 307 MZCR 300, показанным на Фиг. 6А, таким образом, непрореагировавший олефиновый мономер, непрореагировавший олефиновый сомономер, разбавитель или их комбинация поступают в MZCR 300 непосредственно из напорной трубы 300.
[00195] На фиг. 6С напорная труба 390 по Фиг. 5С используется в комбинации с переходным трубопроводом 376, имеющим конфигурацию, показанную на Фиг. 6А. Напорная труба 390 соединена по текучей среде с нижним трубопроводом 310 (например, через тройниковый соединитель 307), а выпускное отверстие 390 В напорной трубы 390 проходит вглубь переходного трубопровода 376. Впускное отверстие 390а напорной трубы 390 соединено по текучей среде с трубопроводом 502, необязательно, через компрессор или насос 502а. Компрессор или насос 502а выполнен с возможностью увеличения давления непрореагировавшего олефинового мономера, непрореагировавшего олефинового сомономера, разбавителя или их комбинации, поступающих из трубопровода 502. Хотя впускное отверстие 390А напорной трубы 390 показано на Фиг. 6С как находящееся внутри переходного трубопровода 376, предполагается, что напорная труба 390 может иметь участки, которые проходят как внутри, так и снаружи переходного трубопровода 376, таким образом, впускное отверстие 390а находится вне переходного трубопровода 376, а выпускное отверстие 390b напорной трубы 390 находится внутри переходного трубопровода 376.
[00196] Впускное отверстие 390а напорной трубы 390 может быть соединено непосредственно с выпускным отверстием компрессора или насоса 502а таким образом, чтобы доставлять находящиеся под давлением компоненты во внутреннее пространство MZCR 300 в направлении стрелки С. Находящиеся под давлением компоненты поступают в MZCR 300 и увеличивают скорость смеси продуктов спускной трубы, движущейся из спускной трубы 340 в нижний трубопровод 310, таким образом, скорость смеси продуктов спускной трубы i) превышает скорость сальтации смеси продуктов спускной трубы и достигает около 30,48 м/с (100 фут/сек), или ii) превышает 110% скорости сальтации смеси продуктов спускной трубы.
[00197] На Фиг. 7 проиллюстрирован отдельно вид коленчатого соединителя 700, имеющего компоновку «высокотехнологичного колена». Любой из угловых соединителей 302, 304 и 306 может иметь компоновку «высокотехнологичного колена», показанную на Фиг. 7 для углового соединителя 700. То есть коленчатый соединитель 700 может быть коленчатым соединителем 302, соединенным с нижней частью 329 восходящей трубы 320 и с противоположным концом 312 нижнего трубопровода 310, коленчатым соединителем 304, соединенным с верхней частью 328 восходящей трубы 320 и с концом 331 верхнего трубопровода 330, или коленчатым соединителем 306, соединенным с нижней частью 349 спускной трубы 340 и с концом 311 нижнего трубопровода 310.
[00198] В конструктивном исполнении «высокотехнологичного колена» коленчатый соединитель 700 может иметь первое отводное отверстие 701 на внешнем радиусе 702 коленчатого соединителя 700 и второе отводное отверстие 703 на внутреннем радиусе 704 коленчатого соединителя 700. Отводные отверстия 701 и 702, как правило, могут быть каналами или отверстиями, образованными в стенке трубчатой конструкции, которая образует коленчатый соединитель 700 для того, чтобы соединять по текучей среде внутреннее пространство 705 коленчатого соединителя 700 с измерителем 708 перепада давления через чувствительные ответвления 706 и 707. Ответвления 706 и 707 могут быть выполнены из трубопровода, например, трубы или трубок. Чувствительное ответвление 706 на внешнем радиусе 702 коленчатого соединителя 700 может быть ответвлением высокого давления, а чувствительное ответвление 707 на внутреннем радиусе 704 коленчатого соединителя 700 может быть ответвлением низкого давления.
[00199] При прохождении жидкости через коленчатый соединитель 700, давление на внешнем радиусе 702 увеличивается из-за центробежной силы. Первое давление со стороны высокого давления коленчатого соединителя 700 указывается давлением в чувствительном ответвлении 706, а второе давление со стороны низкого давления коленчатого соединителя 700 указывается давлением в чувствительном ответвлении 707. Давление в чувствительном ответвлении 706 воспринимается чувствительным элементом на измерителе 708, а давление в чувствительном ответвлении 707 аналогичным образом воспринимается чувствительным элементом на измерителе 708. Измеритель 708 может быть выполнен с возможностью расчета расхода реакционной смеси, протекающей через коленчатый соединитель 700, на основе разности давлений, измеряемых чувствительными элементами измерителя 708 перепада давления. В аспектах, измеритель 708 перепада давления может включать в себя передатчик для передачи сигнала, указывающего давление, измеренное измерителем, и/или расход, вычисленный измерителем 708, например, на компьютер в системе управления технологическим процессом и/или системе мониторинга процесса.
[00200] В чувствительные ответвления 706 и 707 может быть включена система промывки, которая выполнена с возможностью вымывания частиц полиолефина из ответвлений 706 и 707, например, с использованием компонента реакционной смеси, например, олефинового мономера, олефинового сомономера, разбавителя или инертного газа. В дополнение к системе промывки в канал или отверстие, образованное каждым из отводных отверстий 701 и 703, могут быть включены сита. Сито может быть металлическим материалом с проволочной сеткой (например, сита типа Johnson), выполненным с возможностью пропускания газообразных компонентов реакционной смеси, при этом удерживая твердые частицы полиолефина от прохождения в ответвления 706 и 707.
[00201] В альтернативном варианте, диафрагма может быть помещена в каждый канал или отверстие, образованное отводным отверстием 701 и/или отводным отверстием 703, чтобы уменьшить засорение отводных отверстий 701 и/или 703 или засорение чувствительных ответвлений 706 и/или 707 частицами полиолефина. Диафрагма(ы) может(гут) быть гибкой и относительно тонкой частью материала и, как правило, круглой формы, например, диска. Диафрагма может быть изготовлена из металла (например, нержавеющей стали) или полимера. В вариантах осуществления изобретения с диафрагмами, чувствительные ответвления 706 и 707 могут быть заполнены флюидом, например, разбавителем, гидравлической жидкостью (маслом, минеральным маслом и т.д.) или другим флюидом, подходящим для передачи силы сжатия на длину чувствительных ответвлений 706 и 707 к измерителю 708 перепада давления. Ответвления 706 и 707, как правило, могут быть гидравлически заполнены флюидом. Следовательно, если на диафрагму оказывается давление, то флюид внутри ответвлений 706 и 707 оказывает давление на чувствительные элементы измерителя 708 перепада давления.
[00202] Хотя на Фиг. 7 показаны отводные отверстия 701 и 703, образованные в коленчатом соединителе 700, предполагается, что отводные отверстия 701 и 703, чувствительные ответвления 706 и 707 и измеритель 708 перепада давления могут быть в качестве альтернативы или дополнительно размещены в других точках реактора 300 MZCR, например, в нижнем трубопроводе 310, восходящей трубе 320, верхнем трубопроводе 330, спускной трубе 340 или тройниковом соединителе 307 (Фиг. 4).
[00203] На Фиг. 8А проиллюстрирован вид сбоку циклонного сепаратора 850, который может быть частным вариантом осуществления сепаратора 350, показанного на Фиг. 1 и Фиг. 2. На Фиг. 8В проиллюстрирован вид сверху в разрезе циклонного сепаратора 850 по Фиг. 8А вдоль линии прямой видимости i-i. Приведенное ниже рассмотрение циклонного сепаратора относится как к Фиг. 8А, так и к Фиг. 8В.
[00204] Как видно на Фиг. 8А и 8В, циклонный сепаратор 850 может представлять собой полую емкость конической формы. Верх 854 циклонного сепаратора 850 имеет диаметр, превышающий диаметр низа 852 сепаратора 850. В одном аспекте, угол 0 с конуса циклонного сепаратора 850 может составлять от около 45° до около 80°; в альтернативном варианте от около 50° до около 75°; в альтернативном варианте от около 60° до около 65°; в альтернативном варианте от около 45° до около 60°; в альтернативном варианте от около 60° до около 70°; в альтернативном варианте от около 70° до около 80°.
[00205] Восходящая труба 320 выполнена с возможностью производства смеси продуктов восходящей трубы, которая протекает из восходящей трубы 320 по верхнему трубопроводу 330 в циклонный сепаратор 850. Таким образом, циклонный сепаратор 850 может быть выполнен с возможностью приема смеси продуктов восходящей трубы (например, содержащей твердые частицы полиолефиновых частиц и частиц катализатора, а также газовую смесь) через впускное отверстие 851 сепаратора по верхнему трубопроводу 330 и разделения смеси продуктов восходящей трубы, таким образом, газовая смесь выходит через выпускное отверстие 855 сверху 854 сепаратора 850 (в линии 353), а твердые частицы выходят из циклонного сепаратора 850 через низ 852 циклонного сепаратора 850 (например, в жидкостный барьер).
[00206] Смесь продуктов восходящей трубы может поступать во внутреннюю камеру 856 циклонного сепаратора 850 через впускное отверстие 851 и около верха 854 циклонного сепаратора 850. Тангенциальная скорость смеси продуктов восходящей трубы, поступающей во внутреннюю камеру 856, вынуждает твердые частицы протекать по нисходящей спиральной траектории 858 из-за радиального ускорения твердых частиц внутрь и, одновременно, из-за силы тяжести, передающей твердым частицам ускорение вниз во внутренней камере 856 циклонного сепаратора 850. Результатом является движение вниз отделенных твердых частиц вдоль внутренней стенки 857 по нисходящей спиральной траектории 858, при этом газовая смесь продуктовой смеси восходящей трубы отделяется и движется вверх в камере 856 и выходит через выпускное отверстие 855. В одном аспекте, циклонный сепаратор 850 может в отдельности представлять собой высокоэффективный циклон, выполненный с возможностью отделения 99% мас. или более твердых частиц, которые имеют размер от около 2 мкм до около 10 мкм, от газовой смеси.
[00207] В другом аспекте, угол θс относительно горизонтали конца 332 верхнего трубопровода 330, который соединяется с циклонным сепаратором 850, может составлять от около 0° до около 15°. Еще в одном аспекте, вертикальное расстояние h между верхом 854 сепаратора 850 и местом, где верхний трубопровод 330 соединяется с сепаратором 850, может составлять от около 0 м (0 футов) до около 6,10 м (20 футов); в альтернативном варианте от около 0,305 м (1 фута) до около 3,048 м (10 футов); в альтернативном варианте от около 0,305 м (1 фута) до около 1,52 м (5 футов).
[00208] В одном аспекте, циклонный сепаратор 850 представляет собой циклон с тангенциальным потоком, а впускное отверстие 851 представляет собой тангенциальное впускное отверстие. Тангенциальное впускное отверстие 851 может иметь входной угол θе от около 0° до около 15°; в альтернативном варианте от около 7° до около 11° относительно касательной к циклонному сепаратору 850. Конфигурация циклонного сепаратора 850 в качестве циклонного сепаратора с тангенциальным потоком влечет за собой то, что впускное отверстие 851 является тангенциальным впускным отверстием. Тангенциальное впускное отверстие 351 может направлять смесь продуктов восходящей трубы, поступающую в циклонный сепаратор 850, к внутренней стенке 857, чтобы способствовать отделению твердых частиц от газовой смеси циклонным способом, как описано выше.
[00209] В другом аспекте, скорость тангенциального входа смеси продуктов восходящей трубы в циклонный сепаратор 850 может составлять от около 15,24 м/с (50 футов/с) до около 30,48 м/с (100 футов/с); в альтернативном варианте от около 18,29 м/с (60 футов/с) до около 27,43 м/с (90 футов/с); в альтернативном варианте от около 21,34 м/с (70 футов/с) до около 24,39 м/с (80 футов/с).
[00210] На Фиг. 9 проиллюстрирован вариант осуществления системы 400 разделения продуктов, изображенной на Фиг. 1 и Фиг. 2. Как можно видеть, система 400 разделения продуктов может быть выполнена с возможностью разделения смеси продуктов, содержащей мультимодальный полиолефин, полученной из трубопровода 370 выгрузки продуктов (при обращении к варианту осуществления изобретения по Фиг. 1) или трубопровода 110 выгрузки продуктов (при обращении к варианту осуществления изобретения по Фиг. 2) на различные потоки, включая трубопровод 401 для мультимодального полиолефина, трубопровод 402 для олефинового мономера, трубопровод 403 для олефинового сомономера, трубопровод 404 для разбавителя, трубопровод 405 для тяжелых фракций и трубопровод 406 для отходящего газа. На Фиг. 9 проиллюстрированы дополнительные трубопроводы, которые присутствуют в системе 400 разделения продуктов, включая боковой трубопровод 451, который может содержать олефиновый мономер, газообразные компоненты, которые легче, чем олефиновый мономер, и, необязательно, разбавитель.
[00211] Оборудование в системе 400 разделения продуктов может включать в себя один или более из отводящего клапана 410, нагревателя 420, сепарационной емкости 430, дегазатора 440, колонны 450 дистилляции тяжелых фракций, колонны 460 дистилляции легких фракций и устройства 470 тонкой очистки.
[00212] На Фиг. 9, отводящий клапан 410 может быть выполнен с возможностью приема смеси продуктов из трубопровода 370 выгрузки продуктов и регулирования потока смеси продуктов через него. Отводящий клапан 410 может представлять собой регулирующий клапан любого типа, известный в данной области техники, который может быть применим для регулирования потока смеси продуктов. К таким клапанам относятся шаровые клапаны, v-шаровые краны, пробковые клапаны, сферические регулирующие клапаны и угловые клапаны. В одном аспекте, отводящий клапан 410 может иметь диаметр, когда он открыт на 100%, в диапазоне от около 1,27 см (0,5 дюйма) до около 7,62 см (3 дюймов). В одном аспекте, отводящий клапан 410 может иметь диаметр проточного канала, превышающий наибольший ожидаемый размер полимерных частиц, даже если требуется, чтобы клапан 410 был открыт только немного (например, на 20-25%), что дает широкий диапазон регулирования для диапазона открытия отводящего клапана 410 (например, на 20-100% открытия). Отводящий клапан 410 может быть приведен в действие сигналом от контроллера, выполненного с возможностью управления отводящим клапаном 410 в непрерывном или периодическом режиме (например, периодически открываемом). Контроллер может быть выполнен с возможностью полного закрытия, а затем полного открытия отводящего клапана 410 через заданные интервалы и на определенную продолжительность, чтобы приводить в действие отводящий клапан 410 до определенного процента открытия, например, 20-100% открытия.
[00213] Смесь продуктов может протекать от отводящего клапана 410 по трубопроводу 411 к нагревателю 420. В необязательном варианте осуществления изобретения один или более из каталитического яда (также называемого дезактиватором катализатора) и сокаталитического яда (также называемого дезактиватором сокатализатора) могут быть добавлены в трубопровод 411 по трубопроводу 412. В таком варианте осуществления изобретения смесь продуктов с каталитическим/сокаталитическим ядом/дезактиватором может протекать из отводящего клапана 410 в трубопроводе 411 к нагревателю 420. Предполагается, что яд и/или дезактиватор, добавленные по линии 412, могут быть добавлены в любом месте в нагревателе 420 или перед ним. Примеры каталитического яда и/или сокаталитического яда включают воду и любой спирт.
[00214] Нагреватель 420 может быть присоединен к трубопроводу 370 выгрузки продуктов напрямую либо так, как показано на Фиг. 9, через отводящий клапан 410 и трубопровод 411. На Фиг. 9 конец 421 нагревателя 420 соединен с трубопроводом 411. Нагреватель 420 может быть выполнен с возможностью приема смеси продуктов и добавления тепла к смеси продуктов, если смесь продуктов проходит через нагреватель 420. Нагреватель 420 предназначен для выгрузки мультимодального полиолефина в смеси продуктов при температуре i) от около 54,4°С (130°F) до около 104,4°С (220°F) или ii) ниже температуры плавления мультимодального полиолефина.
[00215] Нагреватель 420 может иметь любую конфигурацию в соответствии с любой конфигурацией, известной в данной области техники с помощью этого раскрытия. Например, нагреватель 420 может представлять собой электрический нагреватель, обернутый вокруг частей трубопровода 411, теплообменник, например, кожухотрубный теплообменник (например, где теплоноситель разделен конструктивными элементами, которые передают тепло смеси продуктов, протекающей через нагреватель 420), линейный нагреватель (например, с теплом, добавляемым посредством пара в рубашку, электрическими нагревателями или обоими чередующимися частями вдоль нагревателя 420) или их комбинацию. Конфигурации нагревателя Flashline дополнительно рассмотрены в патентах США №8,597,582 и 8,883,940, каждый из которых включен в полном объеме посредством ссылки. В одном аспекте, нагреватель 420 может быть выполнен как нагреватель линии мгновенного испарения с открытым проточным каналом, который представляет собой трубу постоянного диаметра с рубашкой, причем указанная труба является нагревателем с паром, вводимым в рубашку на конце 421, и конденсатом, собираемым из рубашки на конце 422 нагревателя 420. В конфигурации с открытым проточным каналом рубашка может включать в себя общую систему сбора пара, который конденсируется в воду в рубашке после передачи тепла смеси продуктов, которая перемещается через нагреватель 420. Система сбора может содержать открытую секцию потока с направленным вниз углом, выполненную с возможностью сбора конденсата.
[00216] Сепарационная емкость 430 может быть соединена с концом 422 нагревателя 420 напрямую либо как показано на Фиг. 9 по трубопроводу 423. Сепарационная емкость 430 выполнена с возможностью разделения нагретой смеси продуктов на несколько потоков (например, трубопровод 431 и трубопровод 432), содержащих пар, полимерный продукт или как пар, так и полимерный продукт. Пар может включать газы, отделенные от мультимодального полиолефина, а полимерный продукт может включать мультимодальный полиолефин. Сепарационная емкость 430 может быть выполнена в виде испарительного резервуара, выполненного с возможностью обеспечения снижения давления смеси продуктов, таким образом, олефиновый мономер, любой необязательный олефиновый сомономер, разбавитель и другие компоненты (например, азот, водород, кислород, метан, этан, пропан, бутан, изобутан, пентан, гексан, более тяжелые углеводороды или их комбинации) отделены от мультимодального полиолефина, чтобы получить трубопровод 431, содержащий один или более из этих газообразных компонентов. В той степени, в которой какая-либо жидкость содержится в нагретой смеси продуктов, снижение давления, обеспечиваемое в испарительном резервуаре, может привести к превращению жидкости в газовую фазу для протекания в трубопроводе 431.
[00217] Сепарационная емкость 430 может представлять собой полую емкость, имеющую конусообразную нижнюю часть, которая направляет поток мультимодального полиолефина в трубопровод 432. В одном аспекте, сепарационная емкость 430 может работать без снижения давления, например, если смесь продуктов содержит газовые компоненты и мультимодальный полиолефин и не содержит жидкости или содержит ее минимальное количество, поскольку снижение давления не требуется для мгновенного испарения жидкого компонента с превращением в газовую фазу.
[00218] Мультимодальный полиолефин в трубопроводе 432, необязательно, может протекать в дегазатор 440, который может быть выполнен с возможностью приема полимерного продукта (например, мультимодального полиолефина) из сепарационной емкости 430 и удаления по меньшей мере части углеводорода (например, олефинового мономера, любого необязательного олефинового сомономера, разбавителя, этана или их комбинаций), захваченного полимерным продуктом. По трубопроводу 441 может подаваться инертный газ (например, азот или инертный углеводород, например, этан, пропан, н-бутан или изобутан) в дегазатор 440. Дегазатор 440 может работать при условиях (например, температуре, давлении, скорости потока инертного газа), подходящих для того, чтобы инертный газ протекал через сборник полиолефиновых частиц, присутствующих в дегазаторе 440, удалял захваченный углеводород из частиц полиолефина, перемещался вверх через дегазатор 440 с удаленным(и) углеводородом(ами) и выходил из дегазатора 440 вместе с ранее захваченным в трубопроводе 442 углеводородом. Дегазированный полимерный продукт (например, мультимодальный полиолефин) может быть извлечен по трубопроводу 401. Дегазатор 440 может быть выполнен с возможностью поршневого потока полимерного продукта сверху вниз. Время пребывания полимерного продукта в дегазаторе 440 может составлять по меньшей мере 10 минут, по меньшей мере 30 минут, около 1 часа или от около 1 часа до около 6 часов. Рабочее давление в дегазаторе 440 может быть вакуумметрическим давлением, атмосферным давлением или выше атмосферного давления. В конкретном аспекте, давление в дегазаторе 400 может находиться в диапазоне от около 0 фунт/кв.дюйм абс. до около 50 фунт/кв.дюйм абс. (от около -0,101 МПа абс. до около 0,345 МПа абс).
[00219] В необязательном аспекте, трубопровод 201, содержащий газообразные компоненты, извлеченные из смеси продуктов первого реактора 100 по Фиг. 1 или смеси продуктов MZCR 300 по Фиг. 2, может быть объединен с газообразными компонентами в трубопроводе 431, таким образом, пар, который протекает в трубопроводе 431, дополнительно содержит указанные газообразные компоненты из трубопровода 201.
[00220] Газообразные компоненты в паре в трубопроводе 431 могут протекать в систему 480 извлечения мономера. Система 480 извлечения мономера может быть выполнена с возможностью извлечения одного или более из олефинового мономера, олефинового сомономера, разбавителя и других газообразных компонентов (например, азота, кислорода, водорода или их комбинаций) из пара в трубопроводе 431.
[00221] Система 480 извлечения мономера на Фиг. 9 описывается в контексте извлечения олефинового мономера, олефинового сомономера, разбавителя и других газообразных компонентов из трубопровода 431 посредством извлечения этих компонентов в различных потоках для желаемой чистоты с использованием таких методов разделения, как перегонка, абсорбция, мембранное разделение, мгновенное разделение, сжатие, конденсация или их комбинации. Точная конфигурация системы 480 извлечения мономера может зависеть от того, какой олефиновый мономер, какой олефиновый сомономер и какой разбавитель используются при полимеризации в первом реакторе 100 и MZCR 300. Например, для полимеризации мономера этилена и сомономера 1-гексена с изобутановым разбавителем может быть использована система 480 извлечения мономера, как проиллюстрировано на Фиг. 9 (как будет более подробно описано ниже). В альтернативном варианте, если олефиновый сомономер по молекулярной массе ближе к олефиновому мономеру (например, вместо 1-гексена в качестве сомономера используется 1-бутен или пропилен), то может быть использована колонна для дистилляции легких фракций, где этилен и более легкие газообразные компоненты извлекаются с верха колонны для дистилляции легких фракций, изобутан извлекается с низа колонны для дистилляции, а 1-бутен или пропилен могут быть извлечены с низа и/или, необязательно, из бокового погона колонны для дистилляции легких фракций. В таком аспекте, этилен и более легкие компоненты могут быть отдельно извлечены в устройстве тонкой очистки (варианты осуществления и аспекты описаны для аппарата тонкой очистки 470 по Фиг. 9). В альтернативном варианте предполагается, что система 480 извлечения мономера может быть реализована просто в виде компрессора или серии компрессоров, которые рециркулируют пар в трубопроводе 431 в один или оба из первого реактора 100 и MZCR 300, например, как описано в способе извлечения мономера в патенте США №5,376,742.
[00222] В варианте осуществления системы 480 извлечения мономера, проиллюстрированном на Фиг. 9, система 480 извлечения мономера включает колонны 450 для дистилляции тяжелых фракций, колонну 460 для дистилляции легких фракций и устройство 470 тонкой очистки.
[00223] Колонна 450 для дистилляции тяжелых фракций может быть выполнена с возможностью отделения по меньшей мере одного газообразного компонента от группы газообразных компонентов, поступающих в колонну 450 из трубопровода 431. Компоненты в трубопроводе 431 могут быть введены в колонну 450 для дистилляции тяжелых фракций под давлением в диапазоне от около 0,101 МПа (14,7 фунтов/кв.дюйм) до около 3,64 МПа (527,9 фунтов/кв.дюйм), в альтернативном варианте от около 0,108 МПа (15,7 фунтов/кв.дюйм) до около 2,40 МПа (348 фунтов/кв.дюйм), в альтернативном варианте от около 0,586 МПа (85 фунтов/кв.дюйм) до около 2,00 МПа (290 фунтов/кв.дюйм).
[00224] Колонна 450 для дистилляции тяжелых фракций может работать при условиях (например, при температуре, давлении, количестве тарелок, расходе орошения, скорости нагрева и других параметрах для управления работой дистилляционной колонны), подходящих для извлечения тяжелых углеводородов в трубопроводе 405, олефинового сомономера в трубопроводе 403 и более легких компонентов, чем олефиновый сомономер, в трубопроводе 451. Например, колонна 450 для дистилляции тяжелых фракций может работать при температуре в диапазоне от около 15°С (59°F) до около 233°С (451,4°F), в альтернативном варианте от около 20°С (68°F) до около 200°С (392°F), в альтернативном варианте от около 20°С (68°F) до около 180°С (356°F) и/или при давлении в диапазоне от около 0,101 МПа (14,7 фунтов/кв.дюйм) до около 3,64 МПа (527,9 фунтов/кв.дюйм), в альтернативном варианте от около 0,108 МПа (15,7 фунтов/кв.дюйм) до около 2,40 МПа (348 фунтов/кв.дюйм), в альтернативном варианте от около 0,586 МПа (85 фунтов/кв.дюйм) до около 2,00 МПа (290 фунтов/кв. дюйм).
6+
[00225] В одном аспекте, тяжелые углеводороды в трубопроводе 405 включают углеводороды, более тяжелые, чем олефиновый сомономер (например, углеводороды С), олефиновый сомономер в трубопроводе 403 представляет собой 1-гексен, а компоненты, более легкие, чем олефиновый сомономер в трубопроводе 451, могут включать азот, водород, кислород, метан, этан, этилен, пропан, пропилен, бутан, 1-бутен, изобутан, пентан, пентен или их комбинации. В дополнительном аспекте, компоненты в трубопроводе 405 находятся в жидкой фазе, компоненты в трубопроводе 403 находятся в жидкой фазе, а компоненты в трубопроводе 451 находятся в газовой фазе.
[00226] Более легкие компоненты, чем олефиновый мономер, могут присутствовать в трубопроводе 451 в количестве от около 80% мас. до около 100% мас. в пересчете на общую массу компонентов в трубопроводе 451; в альтернативном варианте от около 90% мас. до около 99,999999% мас.; в альтернативном варианте от около 99% мас. до около 99,9999% мас. Компоненты, включающие С5 и более тяжелые углеводороды, могут присутствовать в трубопроводе 451 в количестве от 0% мас. до около 20% мас. в пересчете на общую массу промежуточного углеводородного потока; в альтернативном варианте от около 10% мас. до около 0,000001% мас.; в альтернативном варианте от около 1,0% мас. до около 0,0001% мас.
[00227] Компоненты, включающие гексан и более тяжелые углеводороды, могут присутствовать в трубопроводе 405 в количестве более чем около 85% мас. в пересчете на общую массу компонентов в трубопроводе 405; в альтернативном варианте более чем около 90% мас.; в альтернативном варианте более чем около 95% мас. В варианте осуществления изобретения компоненты в трубопроводе 405 могут быть направлены на дополнительные стадии обработки или процессы, или в альтернативном варианте они могут быть утилизированы при необходимости.
[00228] Компоненты, присутствующие в трубопроводе 403, могут включать олефиновый сомономер 1-гексена. 1-Гексен может присутствовать в трубопроводе в количестве от около 20% мас. до около 98% мас. в пересчете на общую массу компонентов в трубопроводе 403; в альтернативном варианте от около 40% мас. до около 95% мас.; в альтернативном варианте от около 50% мас. до около 95% мас.
[00229] Любой из трубопроводов 403 и 405 может быть проложен таким образом, чтобы компоненты в них рециркулировали в первый реактор 100 и/или в MZCR 300.
[00230] Колонна 460 для дистилляции легких фракций может быть выполнена с возможностью отделения по меньшей мере одного газообразного компонента от группы газообразных компонентов, поступающих в колонну 460 из трубопровода 451. Колонна 460 для дистилляции легких фракций может работать при условиях (например, при температуре, давлении, количестве тарелок, расходе орошения, скорости нагрева и других параметрах для управления работой дистилляционной колонны), подходящих для извлечения не содержащего олефинов разбавителя в трубопроводе 404, разбавителя в трубопроводе 461 и олефинового мономера, объединенного с более легкими компонентами, чем олефиновый сомономер, в трубопроводе 462. Например, колонна 460 для дистилляции легких фракций может работать при температуре в диапазоне от около 50°С (122°F) до около 20°С (68°F); в альтернативном варианте от около 40°С (104°F) до около 10°С (50°F); в альтернативном варианте от около 30°С (86°F) до около 5°С (41°F) и при давлении в диапазоне от 0,101 МПа (14,7 фунтов/кв.дюйм) до около 3,64 МПа (527,9 фунтов/кв.дюйм), в альтернативном варианте от около 0,108 МПа (15,7 фунтов/кв.дюйм) до около 2,40 МПа (348 фунтов/кв.дюйм), в альтернативном варианте от около 0,586 МПа (85 фунтов/кв.дюйм) до около 2,00 МПа (290 фунтов/кв. дюйм).
[00231] В одном аспекте, легкие компоненты в трубопроводе 462 включают углеводороды, более легкие, чем разбавитель, компоненты в трубопроводе 461 могут включать разбавитель и олефиновый мономер, а компоненты в трубопроводе 404 могут включать разбавитель. В дополнительном аспекте, компоненты в трубопроводе 404 находятся в жидкой фазе, компоненты в трубопроводе 461 находятся в жидкой фазе, а компоненты в трубопроводе 462 находятся в газовой фазе.
[00232] Компоненты, выпускаемые из колонны 460 для дистилляции легких фракций в трубопровод 462 для легких углеводородов, могут включать олефиновый мономер (например, этилен) и другие легкие газы (например, этан, метан, диоксид углерода, азот, водород или их комбинации). В одном аспекте, этилен может присутствовать в трубопроводе 462 для легких углеводородов в количестве от около 50% мас. до около 99% мас. в пересчете на общую массу компонентов в трубопроводе 462 для легких углеводородов; в альтернативном варианте от около 60% мас. до около 98% мас.; в альтернативном варианте от около 70% мас. до около 95% мас.
[00233] Компоненты, выпускаемые из колонны 460 для дистилляции легких фракций в трубопровод 404 кубового остатка, могут включать пропилен, пропан, бутан, изобутан, пентан или их комбинации. В одном аспекте, трубопровод кубового остатка может быть не содержащим олефинов (т.е. «не содержать олефинов»), в альтернативном варианте может практически не содержать олефинов, в альтернативном варианте может по существу не содержать олефинов. Например, олефин(ы) может(гут) присутствовать в трубопроводе 404 кубового остатка в количестве менее чем около 1,0% мас. в пересчете на общую массу компонентов в трубопроводе 404 кубового остатка; в альтернативном варианте менее чем около 0,5% мас.; в альтернативном варианте менее чем около 0,1% мас. Разбавитель может присутствовать в трубопроводе кубового остатка в количестве более чем около 99,0% мас. в пересчете на общую массу компонентов в трубопроводе 404 кубового остатка; в альтернативном варианте более чем около 99,5% мас.; в альтернативном варианте более чем около 99,9% мас.
[00234] Компоненты, выпускаемые из колонны 460 для дистилляции легких фракций в трубопровод 461 бокового погона, могут включать изобутан и этилен. Например, изобутан может присутствовать в трубопроводе 461 бокового погона в количестве более чем около 85% мас. в пересчете на общую массу компонентов в трубопроводе 461; в альтернативном варианте более чем около 90% мас.; в альтернативном варианте более чем около 95% мас. Этилен может присутствовать в трубопроводе 461 бокового погона в количестве менее чем около 15% мас. в пересчете на общую массу компонентов в трубопроводе 461; в альтернативном варианте менее чем около 10% мас.; в альтернативном варианте менее чем около 5% мас.
[00235] Любой из трубопроводов 404 и 461 может быть проложен таким образом, чтобы компоненты в них рециркулировали в первый реактор 100 и/или в MZCR 300.
[00236] Устройство 470 тонкой очистки может быть выполнено с возможностью приема трубопровода 462 и разделения полученных газообразных компонентов на олефиновый мономер в трубопроводе 402 и отработанные газы в трубопроводе 406. В устройстве 470 тонкой очистки может использоваться любая методика отделения олефинового мономера от отходящих газов, например, компрессия, перегонка (например, с использованием криогенных и/или вакуумных условий), абсорбция, мембранное разделение, конденсация или их комбинации.
[00237] Пример устройства 470 тонкой очистки можно найти в патенте США №9,598,514, который включен в полном объеме посредством ссылки. В аспектах, устройство 470 тонкой очистки может включать абсорбционный реактор, выполненный с возможностью селективного абсорбирования олефинового мономера из числа компонентов в трубопроводе 462. Неограничивающие примеры подходящих абсорбционных реакторов и/или конфигураций абсорбционных реакторов включают абсорбционную (дистилляционную) колонну, конфигурацию абсорбции с перепадом давления (PSA), барботер, реактор с перемешиванием, один или более компрессоров, один или более рециркуляционных насосов или их комбинации. Абсорбционный реактор может содержать систему жидких абсорбирующих растворителей, выполненную с возможностью селективного абсорбирования олефинового мономера, и компоненты в трубопроводе 462 могут поступать в абсорбционный реактор, таким образом, компоненты (в газовой фазе) поднимаются пузырьками вверх через систему жидких абсорбирующих растворителей. Олефиновый мономер может быть абсорбирован в системе жидких абсорбирующих растворителей до тех пор, пока не будет достигнуто насыщение олефиновым мономером. В одном аспекте, олефиновый мономер может быть высвобожден из растворителя посредством снижения давления (например, абсорбции с перепадом давления) и/или посредством повышения температуры растворителя (например, олефиновый мономер высвобождается в виде газа из растворителя при повышенной температуре). В альтернативном аспекте, система циркуляции растворителя может быть использована в устройстве тонкой очистки 470 для циркуляции насыщенной системы жидких абсорбирующих растворителей в регенератор устройства тонкой очистки 470. Олефиновый мономер может быть высвобожден из растворителя в регенераторе, и в таком аспекте олефиновый мономер может протекать по трубопроводу 402 из регенератора устройства тонкой очистки 470.
[00238] В дополнительных аспектах, абсорбционный реактор устройства 470 тонкой очистки может включать в себя уплотненный слой или колонну, выполненную с возможностью поддержания меньших размеров пузырьков (например, компонентов газа, поступающих из трубопровода 462), например, таким образом, чтобы поддерживать относительно большую площадь поверхности взаимодействия между газом и жидким растворителем, и чтобы поддерживать эффективность массопереноса и/или абсорбции газа жидкостью. В аспектах, набивной материал уплотненного слоя или колонны может включать полимерный материал, металлический материал или их комбинации. Предполагается, что в конфигурации абсорбции с перепадом давления, устройство 470 тонкой очистки может включать в себя несколько абсорбционных реакторов, работающих параллельно, таким образом, по меньшей мере один реактор может быть отключен для высвобождения олефинового мономера из системы жидких абсорбирующих растворителей, при этом по меньшей мере другой параллельный реактор может быть включен для улавливания олефинового мономера, поступающего из трубопровода 462. Пример подходящего абсорбционного реактора проиллюстрирован в публикации Общества переработчиков газа «Сборник технической информации» 10-е изд. на Фиг. 19-16, которая включена в полном объеме посредством ссылки.
[00239] В аспектах, где компоненты в трубопроводе 462 включают, среди прочих газов, этилен в качестве олефинового мономера и этан, система абсорбирующих растворителей может быть охарактеризована, как имеющая селективность по этилену по отношению к этану, где этилен и этан присутствуют при одинаковом парциальном давлении около 40:1 при около 96,5 кПа (14 фунтов/кв.дюйм); в альтернативном варианте около 12:1 при около 138 кПа (20 фунтов/кв.дюйм); в альтернативном варианте около 6:1 при около 276 кПа (40 фунтов/кв.дюйм); в альтернативном варианте около 3:1 при парциальном давлении около 1,24 МПа (180 фунтов/кв.дюйм).
[00240] В аспектах, абсорбционный реактор устройства 470 тонкой очистки может быть выполнен с возможностью работы в диапазоне температур от около 4,4°С (40°F) до около 43,3°С (110°F); в альтернативном варианте от около 4,4°С (40°F) до около 15,6°С (60°F); в альтернативном варианте от около 7,2°С (45°F) до около 12,8°С (55°F); в альтернативном варианте от около 10°С (50°F) до около 12,8°С (55°F); в альтернативном варианте около 10°С (50°F).
[00241] В аспектах, абсорбционный реактор устройства 470 тонкой очистки может быть выполнен с возможностью работы в диапазоне давления от около 34,5 кПа изб. (5 фунт/кв.дюйм изб.) до около 3,45 МПа изб. (500 фунт/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 0,345 МПа изб. (50 фунт/кв.дюйм изб.) до около 3,10 МПа изб. (450 фунт/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 0,517 МПа изб. (75 фунт/кв.дюйм изб.) до около 2,76 МПа изб. (400 фунт/кв.дюйм изб.). В аспектах, которые включают этилен в качестве олефинового мономера, извлекаемого в трубопроводе 402 устройства 470 тонкой очистки, абсорбционный реактор может быть выполнен с возможностью обеспечения или поддержания подходящего парциального давления этилена в диапазоне от около 6,89 кПа абс. (1 фунт/кв.дюйм абс.) до около 2,76 МПа абс. (400 фунт/кв.дюйм абс); в альтернативном варианте от около 0,207 МПа абс. (30 фунт/кв.дюйм абс.) до около 1,38 МПа абс. (200 фунт/кв.дюйм абс); в альтернативном варианте от около 0,276 МПа абс. (40 фунт/кв.дюйм абс.) до около 1,72 МПа абс. (250 фунт/кв.дюйм абс); в альтернативном варианте от около 0,276 МПа абс. (40 фунт/кв.дюйм абс.) до около 0,517 МПа абс. (75 фунт/кв.дюйм абс); в альтернативном варианте от около 0,276 МПа изб. (40 фунт/кв.дюйм изб.) до около 0,414 МПа изб. (60 фунт/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте около 0,276 МПа изб. (40 фунт/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте около 0,414 МПа изб. (60 фунт/кв.дюйм изб.).
[00242] В аспектах, система жидких абсорбирующих растворителей содержит растворитель. Растворителем может быть амин или аминный комплекс, ароматический углеводород, олефин или их комбинации. Неограничивающие примеры аминов-растворителей включают пиридин, бензиламин и анилин. Например, амин может включать анилин (фениламин, аминобензол); в альтернативном варианте анилин, объединенный с диметилформамидом (ДМФ), и в вариантах осуществления изобретения, анилин и N-метилпирролидон (NMP). В аспектах, где растворитель включает ароматический углеводород, ароматический углеводород может содержать незамещенные или алкилзамещенные арильные группы. Ароматический углеводород может находиться в жидкой фазе при нормальных условиях окружающей среды. Подходящие неограничивающие примеры включают толуол, ксилол и аналогичные соединения. В аспектах, где растворитель включает олефин, неограничивающие примеры включают олефины, содержащие от 10 до 16 атомов углерода. Например, олефин, действующий в качестве растворителя (который не является абсорбируемым олефиновым мономером из трубопровода 462), может включать тетрамер пропилена, додецен, тетрадецен, гексадецен или их комбинации. В аспектах, растворитель может быть охарактеризован как апротонный, то есть не содержащий диссоциируемого атома водорода. Не стремясь привязываться к теории полагают, что диссоциирующий водородный растворитель может приводить к гидрированию двойной связи между атомами углерода в олефине, например, этилене. Кроме того, растворитель может быть охарактеризован как полярный, имеющий небольшую полярность или имеющий однонаправленный электрический заряд. Не стремясь привязываться к теории полагают, что полярный растворитель может взаимодействовать с солью и по меньшей мере частично солюбилизировать ее.
[00243] В дополнительных аспектах, система жидких абсорбирующих растворителей может дополнительно содержать комплексообразующий агент в дополнение к растворителю. В этой конфигурации жидкий абсорбирующий растворитель может быть способен обратимо образовывать комплекс с олефиновым мономером. Комплексообразующий агент может включать соль металла. Соль металла может включать соль одного или более переходных металлов и слабоионный галоген. Неограничивающие примеры подходящих переходных металлов включают серебро, золото, медь, платину, палладий и никель. Неограничивающие примеры подходящих слабоионных галогенов включают хлор и бром. В аспектах, подходящая соль переходного металла может быть охарактеризована, как обладающая высокой специфичностью к олефинам. Неограничивающие примеры подходящих солей переходного металла и галогена включают хлорид серебра (AgCl) и хлорид меди (CuCl). В конкретном аспекте соль, используемая в системе жидких абсорбирующих растворителей, включает CuCl. Не стремясь привязываться к теории полагают, что такая соль металлам взаимодействовать с двойными углеродными связями олефиновых мономеров (например, этилена).
[00244] В одном аспекте, комплексообразующий агент может включать карбоксилат меди (I). Подходящие карбоксилаты меди (I) включают соли меди (I) и моно-, ди- и/или трикарбоновых кислот, содержащих 1-20 атомов углерода. Компонент соли, содержащий карбоновую кислоту, может включать алифатический компонент, циклический компонент, арильный компонент или их комбинации. Другие подходящие примеры карбоксилатов меди (I) включают формиат Cu(I), ацетат Cu(I), пропионат Cu(I), бутират Cu(I), пентаноат Cu(I), гексаноат Cu(I), октаноат Cu(I), деканоат Cu(I), 2-этилгексоат Cu(I), гексадеканоат Cu(I), тетрадеканоат Cu(I), метилформиат Cu(I), этилацетат Cu(I), н-пропилацетат Cu(I), н-бутилацетат Cu(I), этилпропаноат Cu(I), октоат Cu(I), бензоат Cu(I), пара-трет-бутилбензоат Cu(I) и аналогичные соединения. Кроме того, комплексообразующий агент может включать аддукт карбоксилата меди (I), например, как описано в данном документе, и трифторида бора (BF3).
[00245] В дополнительном и/или альтернативном аспекте, комплексообразующий агент может включать сульфонат меди (I). Неограничивающие примеры подходящих сульфонатов меди (I) включают соли меди (I) и сульфоновых кислот, содержащие от 4 до 22 атомов углерода. Компонент соли сульфоновой кислоты может включать алифатический компонент, циклический компонент, арильный компонент или их комбинации. Алифатические сульфоновые кислоты могут быть с прямой или разветвленной цепью. Примеры подходящих алифатических сульфоновых кислот включают, но не ограничиваются ими, н-бутансульфоновую кислоту, 2-этил-1-гексансульфоновую кислоту, 2-метилнонансульфоновую кислоту, додекансульфоновую кислоту, 2-этил-5-н-пентилтридекансульфоновую кислоту, н-эйкозансульфоновую кислоту и аналогичные кислоты. Примеры подходящих ароматических сульфоновых кислот включают бензолсульфоновую кислоту, алкилбензолсульфоновые кислоты, в которых алкильный член содержит от 1 до 16 атомов углерода, например, п-толуолсульфоновую кислоту, додецилбензолсульфоновую кислоту (о-, м- и п-), п-гексадецилбензолсульфоновую кислоту и аналогичные кислоты, нафталинсульфоновую кислоту, фенолсульфоновую кислоту, нафтолсульфоновые кислоты и галобензолсульфоновые кислоты, например, п-хлорбензолсульфоновую кислоту, п-бромбензолсульфоновую кислоту и аналогичные кислоты.
[00246] В одном аспекте, комплексообразующий агент может также включать пространственно затрудненный олефин. Например, комплексообразующий агент может дополнительно включать пространственно затрудненный олефин, если комплексообразующий агент без пространственно затрудненного олефина образует комплекс меди с недостаточной растворимостью в растворителе. Примером такого пространственно затрудненного олефина является тетрамер пропилена (т.е. додецен). Не стремясь привязываться к теории полагают, что пространственно затрудненный олефин может увеличивать растворимость комплекса меди, при этом легко замещаясь этиленом.
[00247] В различных вариантах осуществления изобретения в системе абсорбирующих растворителей может быть использован один или более комплексообразующих агентов, раскрытых в патентах США №5,104,570; 5,191,153; 5,259,986; и 5,523,512, каждый из которых включен в полном объеме посредством ссылки.
3
[00248] Конкретные варианты осуществления системы жидких абсорбирующих растворителей включают хлорид меди, анилин и диметилформамид (CuCl/анилин/ДМФ); в альтернативном варианте хлорид меди, анилин и N-метилпирролидон (CuCl/анилин/NMP); в альтернативном варианте карбоксилат меди (I) и ароматический растворитель, например, толуол или ксилол; в альтернативном варианте сульфонат меди (I) и ароматический растворитель, например, толуол или ксилол; в альтернативном варианте аддукт карбоксилата меди (I) и BF в ароматическом растворителе, например, толуоле или ксилоле; в альтернативном варианте 2-этилгексаноат меди (I) и тетрамер пропилена; в альтернативном варианте 2-этилгексаноат меди (I) и додецен; в альтернативном варианте гексадеканоат меди (I) и гексадецен; в альтернативном варианте тетрадеканоат меди (I) и тетрадецен.
[00249] Другой пример устройства 470 тонкой очистки можно найти в патенте США №5,769,927. В аспектах, устройство 470 тонкой очистки может включать в себя конденсатор, испарительный резервуар и блок мембранной фильтрации. Компоненты трубопровода 462 могут быть подвергнуты конденсации в конденсаторе, таким образом, часть компонентов конденсируется в жидкую фазу, при этом другая часть компонентов остается в газовой фазе. Полученная в результате конденсации жидкость затем может быть подвергнута мгновенному разделению в испарительном резервуаре с образованием пара из конденсированной жидкости и остаточной жидкой части. Образующийся в результате конденсации газ может быть подвергнуть мембранному разделению для извлечения отработанных газов из образующихся газов. Остаточная жидкая часть, извлеченная на стадии мгновенного испарения, может включать олефиновый мономер в трубопроводе 402, который может быть рециркулирован в первый реактор 100 и/или MZCR 300, или иным образом израсходован, обработан, переработан и/или сохранен. Отработанные газы, извлеченные на стадии мембранного разделения, могут включать водород, кислород, азот, диоксид углерода или их комбинации в трубопроводе 406. Эти отработанные газы могут быть сожжены на факеле.
[00250] При использовании устройства 470 тонкой очистки, которое имеет конденсатор, испарительный резервуар и блок мембранной фильтрации, компоненты в трубопроводе 462 могут быть сжаты перед подачей в конденсатор. Температура и давление компонентов в трубопроводе 462, выходящем из колонны 460 для дистилляции легких фракций, могут быть температурой, которая может находиться в диапазоне от около 5°С (41°F) до около 20°С (68°F), и давлением, которое может находиться в диапазоне от около 0,101 МПа (14,7 фунтов/кв.дюйм) до около 0,586 МПа (85 фунтов/кв.дюйм). Давление после сжатия может находиться в диапазоне от около 0,689 МПа изб. (100 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 6,89 МПа изб. (1000 фунтов/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 0,689 МПа изб. (100 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 3,45 МПа изб. (500 фунтов/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 0,689 МПа изб. (100 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 1,72 МПа изб. (250 фунтов/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 1,38 МПа изб. (200 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 6,89 МПа изб. (1000 фунтов/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 1,38 МПа изб. (200 фунтов/кв.дюйм) до около 3,45 МПа изб. (500 фунтов/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 1,38 МПа изб. (200 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 1,72 МПа изб. (250 фунтов/кв.дюйм изб.). Температура компонентов в трубопроводе 462 после сжатия может быть незначительно выше из-за теплоты сжатия.
[00251] В аспектах, конденсатор полировального устройства 470 может работать при температуре в диапазоне от около -100°С (-148°F) до около 20°С (68°F); в альтернативном варианте от около -60°С (-76°F) до около 20°С (68°F); в альтернативном варианте от около -40°С (-40°F) до около 20°С (68°F). В дополнительных аспектах, конденсатор устройства 470 тонкой очистки может работать при давлении в диапазоне от около 0,689 МПа изб. (100 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 6,89 МПа изб. (1,000 фунтов/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 0,689 МПа изб. (100 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 3,45 МПа изб. (500 фунтов/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 0,689 МПа изб. (100 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 1,72 МПа изб. (250 фунтов/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 1,38 МПа изб. (200 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 6,89 МПа изб. (1,000 фунтов/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 1,38 МПа изб. (200 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 3,45 МПа изб. (500 фунтов/кв.дюйм изб.); в альтернативном варианте от около 1,38 МПа изб. (200 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 1,72 МПа изб. (250 фунтов/кв.дюйм изб.).
[00252] Температура и давление для работы испарительного резервуара устройства 470 тонкой очистки могут быть такими, которые подходят для доведения олефинового мономера в остаточной конденсированной жидкости в диапазоне от около 0 МПа (0 фунтов/кв.дюйм изб.) до около 0,345 МПа изб. (50 фунтов/кв.дюйм изб.) выше давления насыщенного пара олефинового мономера при температуре, при которой работает испарительный резервуар.
[00253] В аспектах, блок мембранной фильтрации устройства 470 тонкой очистки может содержать мембрану, которая обладает существенно отличающейся проницаемостью для газообразного олефинового мономера, чем для других газов (например, азота, водорода, диоксида углерода, кислорода или их комбинаций), которые находятся в остаточной газовой фазе. Давление компонентов остаточного газа, выходящих из конденсатора, может быть достаточным, чтобы регулировать перепад давления на мембране блока мембранной фильтрации. Поток 406 отработанного газа, выходящий из блока мембранной фильтрации, может быть более чем на 5°С (41°F), в альтернативном варианте более чем на 10°С (50°F) холоднее, чем температура компонентов остаточного газа, которые поступают из конденсатора в блок мембранной фильтрации.
[00254] Мембрана может быть относительно проницаемой для олефинового мономера и относительно непроницаемой для других газов, или относительно проницаемой для других газов и относительно непроницаемой для мономера. В случае, если трубопровод 406, используемый для извлечения отработанных газов, является относительно проницаемым для олефинового мономера, то он присоединен к стороне ретентата блока мембранной фильтрации; при этом в случае, если трубопровод 406, используемый для извлечения отработанных газов, является относительно проницаемым для других газов, то он присоединен к стороне пермеата блока мембранной фильтрации.
[00255] Примеры мембран, которые являются относительно проницаемыми для олефинового мономера, включают полимеры, которые могут быть использованы для изготовления эластомерных мембран, например, нитрильный каучук, неопрен, полидиметилсилоксан (силиконовый каучук), хлорсульфированный полиэтилен, сополимеры полисиликона и карбоната, фторэластомеры, пластифицированный поливинилхлорид, полиуретан, цис-полибутадиен, цис-полиизопрен, поли(бутен-1), сополимеры полистирола и бутадиена, блок-сополимеры стирола/бутадиена/стирола, блок-сополимеры стирола/этилена/бутилена, термопластичные полиолефиновые эластомеры, блок-сополимеры простых полиэфиров, полиамиды, сложные полиэфиры или их комбинации. Примеры мембран, которые являются относительно проницаемыми для других газов, включают полимеры, которые могут быть использованы для изготовления стеклообразных мембран, например, полисульфоны, полиимиды, полиамиды, полиарамиды, полифениленоксид, поликарбонаты, этилцеллюлозу, ацетат целлюлозы или их комбинации.
[00256] На Фиг. 10A-10F проиллюстрирован первый реактор 100, имеющий различные дополнительные аспекты, не показанные на Фиг. 1 и Фиг. 2.
[00257] На Фиг. 10A-10F показано, что первый реактор 100 находится в конфигурации реактора с псевдоожиженным слоем (также называемой конфигурацией газофазного реактора). В такой конфигурации и как описано для первого реактора 100 в описании для Фиг. 1-2, реактор с псевдоожиженным слоем может включать в себя систему рециркуляции газа, которая на Фиг. 10A-10F формируется оборудованием 120, 130, 122, 140, 124, 150 и 126. Оборудование 120, 122, 124 и 126 представляет собой трубопроводы; оборудование 130 представляет собой сепаратор; оборудование 140 представляет собой конденсатор; и оборудование 150 представляет собой компрессор. Исходные компоненты поступают в систему рециркуляции газа по трубопроводу 124 через объединенный трубопровод 107 подачи. Объединенный трубопровод 107 подачи содержит смесь из олефинового мономера из трубопровода 102, необязательного олефинового сомономера из трубопровода 104 и разбавителя из трубопровода 106. Катализатор (необязательно в качестве каталитической системы) может подаваться непосредственно в реакционную емкость реактора 100 с псевдоожиженным слоем по трубопроводу 108. Хотя на Фиг. 10A-10F показаны трубопроводы 102, 104 и 106, подающие в систему рециркуляции газа по трубопроводам 107 и 124, предполагается, что компоненты в трубопроводах 102, 104, 106 могут подаваться в первый реактор 100 в любом подходящем месте, в том числе i) непосредственно в реакционную емкость первого реактора 100 или ii) в любой из трубопроводов 120, 122, 124, 126 и 133. Аналогичным образом, хотя на Фиг. 10A-10F показан трубопровод 108, подающий непосредственно в реакционную емкость, предполагается, что катализатор может подаваться по трубопроводу 108 в первый реактор 100 в любом подходящем месте, например, по любому из трубопроводов 107, 120, 122, 124, 126 и 133.
[00258] При работе, газообразные компоненты протекают из верха 101 первого реактора 100 в трубопровод 120 системы рециркуляции газа. Хотя первый реактор 100 может включать в себя зону 114 отделения, выполненную с возможностью отделения газообразных компонентов в псевдоожиженном слое от твердых частиц полиолефина для протекания в трубопроводе 120, возможно, что некоторые частицы полиолефина могут протекать вместе с газообразными компонентами с верха 101 первого реактора 100 и в трубопровод 120.
[00259] В систему рециркуляции газа по Фиг. 10A-10F может быть включен необязательный сепаратор 130 для отделения частиц полиолефина от газообразных компонентов до того, как газообразные компоненты попадут в оборудование, расположенное ниже по потоку, например, конденсатор 140 и компрессор 150 (например, во избежание засорения этого оборудования). Сепаратор 130 может быть выполнен в виде резервуара-отстойника или циклонного сепаратора, как описано в данном документе. Частицы твердого полиолефина падают под действием силы тяжести в сепаратор 130 и могут отделяться от газообразных компонентов, таким образом, твердые частицы олефина протекают из сепаратора 130 в трубопровод 131, при этом газообразные компоненты продолжают движение по системе рециркуляции газа в трубопроводе 122. Газообразные компоненты в трубопроводе 122 могут затем протекать в конденсатор 140 в системе рециркуляции газа, который выполнен с возможностью конденсирования по меньшей мере одного из газообразных компонентов, например, разбавителя или конденсирующего агента, используемых в реакторе газофазной полимеризации. Конденсация газообразных компонентов образует газожидкостную смесь, которая протекает из конденсатора 140 по трубопроводу 124. Газожидкостная смесь может быть объединена с любыми компонентами, подаваемыми в первый реактор 100 по трубопроводу 107. Условия в трубопроводе 124 могут быть такими, что разбавитель, добавляемый по трубопроводу 106, находится в жидкой фазе, при этом олефиновый мономер, добавляемый по трубопроводу 102, находится в газовой фазе. Предполагается, что необязательный олефиновый сомономер, если он присутствует, может находиться в жидкой фазе или газовой фазе в трубопроводе 124, в зависимости от температуры кипения олефинового сомономера относительно разбавителя/конденсирующего агента. Затем газожидкостная смесь может протекать по трубопроводу 124 к компрессору 150. Компрессор 150 выполнен с возможностью увеличения давления газожидкостной смеси для того, чтобы обеспечить дополнительные условия, при которых разбавите ль/конденсирующий агент конденсируется в системе рециркуляции газа. Сжатая газожидкостная смесь протекает из компрессора 150 по трубопроводу 126 обратно в первый реактор 100.
[00260] Частицы твердого полиолефина в трубопроводе 131 могут протекать к движущему устройству 132. В варианте осуществления изобретения движущее устройство 132 может быть эдуктором с конфигурацией, описанной на Фиг. 5А или Фиг. 5В. Движущее устройство 132, выполненное в виде эдуктора, может иметь соответствующие размеры для меньшего расхода твердых частиц, чем сравнительный поток твердых частиц в эдукторе 375, описанном на Фиг. 5D-5H. В варианте осуществления изобретения с эдуктором движущее устройство 132 может принимать твердые полиолефиновые частицы на конце 132а и газ-носитель на конце 132b. Твердогазовая смесь может выходить из конца 132с и может протекать обратно в первый реактор 100 по трубопроводу 133. В одном аспекте, газ-носитель может быть получен из газообразных компонентов в трубопроводе 122, трубопроводе 201 (см. Фиг. 1 и 2), трубопроводе 501 (см. Фиг. 1 и 2), трубопроводе 502 (см. Фиг. 1 и 2) или их комбинации. В другом варианте осуществления изобретения движущее устройство 132 может быть насосом для твердых частиц, выполненным с возможностью приема твердых частиц полиолефина из трубопровода 131 и перекачивания твердых частиц полиолефина в первый реактор 100 по трубопроводу 133.
[00261] Первый реактор 100 на Фиг. 10А, 10В и 10С может быть использован на Фиг. 1, где смесь продуктов первого реактора выходит из реактора 100 по трубопроводу 110 выгрузки продуктов. На каждой из Фиг. 10А, 10В и 10С часть смеси продуктов первого реактора может протекать из трубопровода 110 выгрузки продуктов в систему отбора проб 1000, при этом оставшаяся часть смеси продуктов первого реактора может протекать из трубопровода 110 выгрузки продуктов в систему 200 разделения продуктов.
[00262] Первый реактор 100, показанный на Фиг. 10D, 10Е и 10F, может быть использован на Фиг. 2, где смесь продуктов первого реактора, содержащая мультимодальный полиолефин, выходит из реактора 100 по трубопроводу 370 выгрузки продуктов. На каждой из Фиг. 10D, 10Е и 10F часть смеси продуктов первого реактора может протекать из трубопровода 370 выгрузки продуктов в систему отбора проб 1000, при этом оставшаяся часть смеси продуктов первого реактора может протекать из трубопровода 370 выгрузки продуктов в систему 400 разделения продуктов.
[00263] Система 1000 отбора проб на каждой из Фиг. 10A-10F может быть соединена по текучей среде с трубопроводом 110 выгрузки продуктов и выполнена с возможностью выполнения анализа пробы первого полиолефина (для Фиг. 10А-10С) или пробы мультимодального полиолефина (для Фиг. 10D-10F). Система 1000 отбора проб может включать в себя трубопровод 110 для проб, по которому часть смеси продуктов первого реактора протекает в испарительный резервуар 1010 для проб. Испарительный резервуар 1010 для проб может быть выполнен с возможностью отделения твердого полиолефина (например, первого полиолефина на Фиг. 10А-10С или мультимодального полиолефина на Фиг. 10D-10E) от газообразных компонентов, таким образом, газообразные компоненты могут вытекать из испарительного резервуара 1010 по трубопроводу 1011 и, таким образом, твердый полиолефин может вытекать из испарительного резервуара 101 по трубопроводу 1012. Твердый полиолефин в трубопроводе 1012 может протекать в анализатор 1020 проб, который может быть выполнен с возможностью выполнения анализа пробы первого полиолефина для определения одного или более свойств твердого полиолефина, поступающего по трубопроводу 1012. Анализатор 1020 проб может быть выполнен с возможностью выполнения рамановского анализа, в виде газового хроматографа или в виде устройства спектроскопии. Коммерчески доступные примеры анализатора 1020 проб включают анализатор RAMANRXN3™ и анализатор RAMANRXN4™.
[00264] На Фиг. 10A-10F также показано, что газораспределитель 111 может быть расположен внутри нижней части 115 реактора с псевдоожиженным слоем (т.е. первого реактора 100). Газораспределитель 111 может быть выполнен с каналами 111а, через которые возвратные газовые компоненты, полученные из трубопровода 126, могут быть распределены внутри реактора 100, когда газовые компоненты проходят через газораспределитель 111 в зону 112 полимеризации первого реактора 100.
[00265] Теперь будут описаны специфические аспекты и система 200 разделения продуктов по каждой из Фиг. 10А, 10В и 10С.
[00266] На Фиг. 10А проиллюстрирован отстойник 113, частично размещенный внутри нижней части 115 реактора с псевдоожиженным слоем. По меньшей мере часть отстойника 113 может быть размещена внутри первого реактора 100 таким образом, чтобы конец 113а отстойника 113 открывался к газораспределителю 111 и/или к зоне 112 полимеризации, а противоположный конец 113b выходил за пределы первого реактора 100. Хотя отстойник 113 показан на Фиг. 10А, как расположенный в центре газораспределителя 111, предполагается, что отстойник 113 может быть размещен не по центру относительно газораспределителя 111 и/или реакционной емкости первого реактора 100.
[00267] Отстойник 113 может иметь форму трубы. В одном аспекте, диаметр отстойника 113 одинаковый по длине отстойника 113; при этом в другом аспекте, конец 113b отстойника 113 может иметь коническую форму, таким образом, диаметр конца 113b уменьшается в направлении вниз. В одном аспекте, отстойник 113 может иметь внутренний диаметр по длине отстойника в диапазоне от около 10,16 см (4 дюймов) до около 30,48 см (12 дюймов); в альтернативном варианте, от около 15,24 см (6 дюймов) до около 20,32 см (8 дюймов); в альтернативном варианте, от около 23,32 см (8 дюймов) до около 30,48 см (12 дюймов), включая любую часть (например, конец 113b), внутренний диаметр которой изменяется по длине указанной части.
[00268] Твердые полиолефиновые частицы первого полиолефина могут падать под действием силы тяжести в отстойник, поскольку частицы становятся слишком большими для сил псевдоожижения, чтобы удерживать их в псевдоожиженном состоянии в зоне 112 полимеризации. Частицы, которые оседают из псевдоожиженного слоя в первом реакторе 100, могут перетекать в конец 113а отстойника 113 к противоположному концу 113b отстойника 113b. Частицы могут перемещаться вниз в отстойнике 113 от конца 113а к концу 113b в виде движущегося слоя в режиме поршневого потока. Затем частицы могут протекать из первого реактора 100 по трубопроводу 110 выгрузки продуктов в систему 200 разделения продукта.
[00269] Система 200 разделения продуктов по Фиг. 10А может включать в себя отводящий клапан 210, трубопровод 211, сепарационную емкость 230, трубопровод 201 и трубопровод 202. Система 200 разделения продуктов по Фиг. 10В может, необязательно, дополнительно включать устройство 1030 для обработки.
[00270] Отводящий клапан 210 может быть выполнен с возможностью приема смеси продуктов первого реактора из трубопровода 110 выгрузки продуктов и регулирования потока смеси продуктов первого реактора через него. Отводящий клапан 210 может быть регулирующим клапаном любого типа, известным в данной области техники, который может быть использован для регулирования потока смеси продуктов. К таким клапанам относятся шаровые клапаны, v-шаровые краны, пробковые клапаны, сферические регулирующие клапаны и угловые клапаны. В одном аспекте, отводящий клапан 210 может иметь диаметр в открытом на 100% состоянии в диапазоне от около 1,27 см (0,5 дюйма) до около 7,62 см (3 дюймов). В одном аспекте, отводящий клапан 210 может иметь диаметр проточного канала, превышающий наибольший ожидаемый размер полимерных частиц, даже если требуется, чтобы клапан 210 был открыт только немного (например, на 20-25%), что дает широкий диапазон регулирования для диапазона открытия отводящего клапана 210 (например, на 20 100% открытия). Отводящий клапан 210 может быть приведен в действие сигналом от контроллера, выполненного с возможностью управления отводящим клапаном 210 в непрерывном или периодическом режиме. Контроллер может быть выполнен с возможностью полного закрытия, а затем полного открытия отводящего клапана 210 через заданные интервалы и на определенную продолжительность, чтобы приводить в действие отводящий клапан 210 до определенного процента открытия, например, 20-100% открытия.
[00271] Сепарационная емкость 230 может быть соединена с концом 113b отстойника 113 по трубопроводам 110 и 211, а также через отводящий клапан 210. Сепарационная емкость 230 может быть выполнена с возможностью разделения смеси продуктов первого реактора на первый полиолефин в трубопроводе 202 и на газовую смесь в трубопроводе 201. Газовая смесь в трубопроводе 201 может включать газы, отделенные от первого полиолефина. Сепарационная емкость 230 может быть выполнена в виде испарительного резервуара, выполненного с возможностью обеспечения снижения давления смеси продуктов, таким образом, олефиновый мономер, любой необязательный олефиновый сомономер, разбавитель и другие компоненты (например, азот, водород, кислород, метан, этан, пропан, бутан, изобутан, пентан, гексан, более тяжелые углеводороды или их комбинации) отделяются от первого полиолефина с получением одного или более из этих газообразных компонентов в трубопроводе 201. В той степени, в которой какая-либо жидкость содержится в смеси продуктов первого реактора, снижение давления, обеспечиваемое в испарительном резервуаре, может привести к превращению жидкости в газовую фазу для протекания в трубопроводе 201. В одном аспекте, сепарационная емкость 230 может представлять собой полую емкость, имеющую конусообразную нижнюю часть, которая направляет поток первого полиолефина в трубопровод 202. В одном аспекте, сепарационная емкость 230 может работать без снижения давления, например, если смесь продуктов первого реактора содержит газовые компоненты и первый полиолефин и не содержит жидкости или содержит ее минимальное количество, поскольку не требуется снижение давления для мгновенного испарения жидкого компонента с превращением в газовую фазу.
[00272] В необязательном аспекте, на Фиг. 10А проиллюстрировано устройство 1030 для обработки, которое может быть выполнено с возможностью обработки газовой смеси в трубопроводе 201. То есть устройство 1030 для обработки может быть соединено по текучей среде с трубопроводом 201. В аспектах, устройство 1030 для обработки может представлять собой факел, наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию. В другом необязательном аспекте предполагается, что трубопровод 201 может поступать в систему 400 разделения продуктов для обработки газовой смеси, как описано для Фиг. 9.
[00273] На Фиг. 10В показан трубопровод 110 выгрузки продуктов, расположенный сбоку 116 реактора с псевдоожиженным слоем. Предполагается, что при размещении сбоку 116 корпуса реактора с псевдоожиженным слоем, трубопровод 110 выгрузки продуктов может быть размещен на дне корпуса реактора. Трубопровод 110 выгрузки продуктов может быть соединен по текучей среде с реактором с псевдоожиженным слоем таким образом, что угол трубопровода 110 выгрузки продуктов по отношению к горизонтали находится в диапазоне от -60° до 60°; в альтернативном варианте от -45° до 45°; в альтернативном варианте от -35° до 35°; в альтернативном варианте от -25° до 25°; в альтернативном варианте от 0° до 45°; в альтернативном варианте в диапазоне от 10° до 35°; в альтернативном варианте в диапазоне от 20° до 25°. Например, угол трубопровода 110 выгрузки продуктов относительно горизонтали может составлять -60°, -59°, -58°, -57°, -56°, -55°, -57°, -56°, -55°, -54°, -53°, -52°, -51°, -50°, -49°, -48°, -47°, -46°, -45°, -44°, -43°, -42°, -41°, -40°, -39°, -38°, -37°, -36°, -35°, -34°, -33°, -32°, -31°, -30°, -29°, -28°, -27°, -26°, -25°, -24°, -23°, -22°, -21°, -20°, -19°, -18°, -17°, -16°, -15°, -14°, -13°, -12°, -11°, -10°, -9°, -8°, -7°, -6°, -5°, -4°,-3°, -2°, -1°, 0°, 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9°, 10°, 11°, 12°, 13°, 14°, 15°, 16°, 17°, 18°, 19°, 20°, 21°, 22°, 23°, 24°, 25°, 26°, 27°, 28°, 29°, 30°, 31°, 32°, 33°, 34°, 35°, 36°, 37°, 38°, 39°, 40°, 41°, 42°, 43°, 44°, 45°, 46°, 47°, 48°, 49°, 50°, 51°, 52°, 53°, 54°, 55°, 56°, 57°, 58°, 59° или 60°.
[00274] Система 200 разделения продуктов по Фиг. 10В может включать в себя затворный бункер 240, циклические клапаны 241 и 243, трубопровод 242, трубопровод 244, трубопровод 245, сепарационную емкость 230, трубопровод 201 и трубопровод 202. Система 200 разделения продуктов по Фиг. 10В может, необязательно, дополнительно включать устройство 1030 для обработки.
[00275] На Фиг. 10В показано, что затворный бункер 240 может быть соединен с трубопроводом 110 выгрузки продуктов. В одном аспекте, затворный бункер 240 может быть соединен с трубопроводом 110 выгрузки продуктов посредством первого циркуляционного клапана 241 и трубопровода 242. Затворный бункер 240 может быть дополнительно соединен с сепарационной емкостью 230 через второй циркуляционный клапан 243 и трубопроводы 244 и 245. Первый циркуляционный клапан 241 может быть соединен с впускным отверстием 247 затворного бункера 240, а второй циркуляционный клапан 243 может быть соединен с выпускным отверстием 246 затворного бункера 240. Первый циркуляционный клапан 241 и второй циркуляционный клапан 243 могут быть выполнены с возможностью передачи смеси продукта первого реактора в и из затворного бункера 240, сохраняя при этом содержимое внутри затворного бункера 240, изолированного от условий реактора с псевдоожиженным слоем и от условий сепарационной емкости 230. То есть, не допускается соединения по текучей среде этого внутреннего пространства затворного бункера 240 с внутренним пространством реактора с псевдоожиженным слоем или внутренним пространством сепарационной емкости 230. Например, каждый из циркуляционных клапанов 241 и 243 может иметь несколько камер 248 и 249, которые могут двигаться по кругу, например, если имеется четыре камеры, то на четверть оборота (если две камеры, то на половину оборота и т.д. для большего количества камер). При каждом частичном вращении одна из камер 248 первого циркуляционного клапана 241 может соединяться по текучей среде с трубопроводом 110 выгрузки продуктов для того, чтобы принимать в него смесь продуктов первого реактора, при этом другая одна из камер 248 может соединяться по текучей среде с затворным бункером 240 по трубопроводу 242, таким образом, смесь продуктов первого реактора спускается вниз в затворный бункер 240 по трубопроводу 242. Аналогичным образом, при каждом частичном вращении одна из камер 249 второго циркуляционного клапана 243 может соединяться по текучей среде с затворным бункером 240 по трубопроводу 244 для того, чтобы принимать в него смесь продуктов первого реактора, при этом другая одна из камер 249 может соединяться по текучей среде с сепарационной емкостью 230 по трубопроводу 245, таким образом, смесь продуктов первого реактора спускается вниз в сепарационную емкость 230. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления частичным вращением каждого из первого циркуляционного клапана 241 и второго циркуляционного клапана 243 таким образом, чтобы поддерживать или изменять желаемое количество первой смеси продукта из реактора внутри затворного бункера 240.
[00276] Затворный бункер 240 может представлять собой емкость, выполненную с возможностью приема смеси продуктов первого реактора, а затем передачи смеси из затворного бункера 240 в соответствии с приведением в действии первого циркуляционного клапана 241 и второго циркуляционного клапана 243.
[00277] Сепарационная емкость 230 может быть соединена с затворным бункером 240 через второй циркуляционный клапан 243 и трубопроводы 244 и 245. Сепарационная емкость 230 может быть выполнена с возможностью разделения смеси продуктов первого реактора на первый полиолефин в трубопроводе 202 и на газовую смесь в трубопроводе 201. Газовая смесь в трубопроводе 201 может включать газы, отделенные от первого полиолефина. Сепарационная емкость 230 может быть выполнена в виде испарительного резервуара, выполненного с возможностью обеспечения снижения давления смеси продуктов, таким образом, олефиновый мономер, любой необязательный олефиновый сомономер, разбавитель и другие компоненты (например, азот, водород, кислород, метан, этан, пропан, бутан, изобутан, пентан, гексан, более тяжелые углеводороды или их комбинации) отделяются от первого полиолефина с получением одного или более из этих газообразных компонентов в трубопроводе 201. В той степени, в которой какая-либо жидкость содержится в смеси продуктов первого реактора, снижение давления, обеспечиваемое в испарительном резервуаре, может привести к превращению жидкости в газовую фазу для протекания в трубопроводе 201. В одном аспекте, сепарационная емкость 230 может представлять собой полую емкость, имеющую конусообразную нижнюю часть, которая направляет поток первого полиолефина в трубопровод 202. В одном аспекте, сепарационная емкость 230 может работать без снижения давления, например, если смесь продуктов первого реактора содержит газовые компоненты и первый полиолефин и не содержит жидкости или содержит ее минимальное количество, поскольку не требуется снижение давления для мгновенного испарения жидкого компонента с превращением в газовую фазу.
[00278] В необязательном аспекте, на Фиг. 10В проиллюстрировано устройство 1030 для обработки, которое может быть выполнено с возможностью обработки газовой смеси в трубопроводе 201. То есть устройство 1030 для обработки может быть соединено по текучей среде с трубопроводом 201. В аспектах, устройство 1030 для обработки может представлять собой факел, наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию. В другом необязательном аспекте предполагается, что трубопровод 201 может поступать в систему 400 разделения продуктов для обработки газовой смеси, как описано для Фиг. 9.
[00279] На Фиг. 10С показан трубопровод 110 выгрузки продуктов, расположенный сбоку 116 реактора с псевдоожиженным слоем. Предполагается, что при размещении сбоку 116 корпуса реактора с псевдоожиженным слоем, трубопровод 110 выгрузки продуктов может быть размещен на дне корпуса реактора. Трубопровод 110 выгрузки продуктов может быть соединен по текучей среде с реактором с псевдоожиженным слоем таким образом, что угол трубопровода 110 выгрузки продуктов по отношению к горизонтали находится в диапазоне от -60° до 60°; в альтернативном варианте от -45° до 45°; в альтернативном варианте от -35° до 35°; в альтернативном варианте от -25° до 25°; в альтернативном варианте от 0° до 45°; в альтернативном варианте в диапазоне от 10° до 35°; в альтернативном варианте в диапазоне от 20° до 25°. Например, угол трубопровода 110 выгрузки продуктов относительно горизонтали может составлять -60°, -59°, -58°, -57°, -56°, -55°, -57°, -56°, -55°, -54°, -53°, -52°, -51°, -50°, -49°, -48°, -47°, -46°, -45°, -44°, -43°, -42°, -41°, -40°, -39°, -38°, -37°, -36°, -35°, -34°, -33°, -32°, -31°, -30°, -29°, -28°, -27°, -26°, -25°, -24°, -23°, -22°, -21°, -20°, -19°, -18°, -17°, -16°, -15°, -14°, -13°, -12°, -11°, -10°, -9°, -8°, -7°, -6°, -5°, -4°,-3°, -2°, -1°, 0°, 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9°, 10°, 11°, 12°, 13°, 14°, 15°, 16°, 17°, 18°, 19°, 20°, 21°, 22°, 23°, 24°, 25°, 26°, 27°, 28°, 29°, 30°, 31°, 32°, 33°, 34°, 35°, 36°, 37°, 38°, 39°, 40°, 41°, 42°, 43°, 44°, 45°, 46°, 47°, 48°, 49°, 50°, 51°, 52°, 53°, 54°, 55°, 56°, 57°, 58°, 59° или 60°.
[00280] Система 200 разделения продуктов на Фиг. 10С может включать в себя отводящий клапан 212 непрерывного действия, трубопровод 211, сепарационную емкость 230, трубопровод 201 и трубопровод 202. Система 200 разделения продуктов по Фиг. 10С может, необязательно, дополнительно включать устройство 1030 для обработки.
[00281] На Фиг. 10С показан отводящий клапан 212 непрерывного действия, соединенный по текучей среде с трубопроводом 110 выгрузки продуктов. Отводящий клапан 212 непрерывного действия может быть выполнен с возможностью приема смеси продуктов первого реактора из трубопровода 110 выгрузки продуктов и регулирования потока смеси продуктов первого реактора через него. Отводящий клапан 212 непрерывного действия может быть регулирующим клапаном любого типа, известным в данной области техники, который может быть использован для регулирования потока смеси продуктов на постоянной основе. К таким клапанам относятся шаровые клапаны, v-шаровые краны, пробковые клапаны, сферические регулирующие клапаны и угловые клапаны. В одном аспекте, отводящий клапан 212 непрерывного действия может иметь диаметр проточного канала, превышающий наибольший ожидаемый размер полимерных частиц, даже если требуется, чтобы клапан 212 был открыт только немного (например, на 20-25%), что дает широкий диапазон регулирования для диапазона открытия отводящего клапана 212 непрерывного действия (например, на 20 100% открытия). Отводящий клапан 212 непрерывного действия может быть приведен в действие сигналом от контроллера, выполненного с возможностью управления отводящим клапаном 212 непрерывного действия, таким образом, смесь продуктов первого реактора непрерывно протекает в трубопроводе 110 выгрузки продуктов. Контроллер может быть выполнен с возможностью приведения в действие отводящего клапана 212 непрерывного действия на процент открытия, например, 20-100% открытия.
[00282] Сепаратор 230 может быть соединен с отводящим клапаном 212 непрерывного действия по трубопроводу 211. Сепарационная емкость 230 может быть выполнена с возможностью разделения смеси продуктов первого реактора на первый полиолефин в трубопроводе 202 и на газовую смесь в трубопроводе 201. Газовая смесь в трубопроводе 201 может включать газы, отделенные от первого полиолефина. Сепарационная емкость 230 может быть выполнена в виде испарительного резервуара, выполненного с возможностью обеспечения снижения давления смеси продуктов, таким образом, олефиновый мономер, любой необязательный олефиновый сомономер, разбавитель и другие компоненты (например, азот, водород, кислород, метан, этан, пропан, бутан, изобутан, пентан, гексан, более тяжелые углеводороды или их комбинации) отделяются от первого полиолефина с получением одного или более из этих газообразных компонентов в трубопроводе 201. В той степени, в которой какая-либо жидкость содержится в смеси продуктов первого реактора, снижение давления, обеспечиваемое в испарительном резервуаре, может привести к превращению жидкости в газовую фазу для протекания в трубопроводе 201. В одном аспекте, сепарационная емкость 230 может представлять собой полую емкость, имеющую конусообразную нижнюю часть, которая направляет поток первого полиолефина в трубопровод 202. В одном аспекте, сепарационная емкость 230 может работать без снижения давления, например, если смесь продуктов первого реактора содержит газовые компоненты и первый полиолефин и не содержит жидкости или содержит ее минимальное количество, поскольку не требуется снижение давления для мгновенного испарения жидкого компонента с превращением в газовую фазу.
[00283] В необязательном аспекте, на Фиг. 10С проиллюстрировано устройство 1030 для обработки, которое может быть выполнено с возможностью обработки газовой смеси в трубопроводе 201. То есть устройство 1030 для обработки может быть соединено по текучей среде с трубопроводом 201. В аспектах, устройство 1030 для обработки может представлять собой факел, наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию. В другом необязательном аспекте предполагается, что трубопровод 201 может поступать в систему 400 разделения продуктов для обработки газовой смеси, как описано для Фиг. 9.
[00284] На Фиг. 10D проиллюстрирован отстойник 113, частично размещенный внутри нижней части 115 реактора с псевдоожиженным слоем. По меньшей мере часть отстойника 113 может быть размещена внутри первого реактора 100 таким образом, чтобы конец 113а отстойника 113 открывался к газораспределителю 111 и/или к зоне 112 полимеризации, а противоположный конец 113b выходил за пределы первого реактора 100. Хотя отстойник 113 показан на Фиг. 10D, как расположенный в центре газораспределителя 111, предполагается, что отстойник 113 может быть размещен не по центру относительно газораспределителя 111 и/или реакционной емкости первого реактора 100.
[00285] Отстойник 113 может иметь форму трубы. В одном аспекте, диаметр отстойника 113 одинаковый по длине отстойника 113; при этом в другом аспекте, конец 113b отстойника 113 может иметь коническую форму, таким образом, диаметр конца 113b уменьшается в направлении вниз. В одном аспекте, отстойник 113 может иметь внутренний диаметр по длине отстойника в диапазоне от около 10,16 см (4 дюймов) до около 30,48 см (12 дюймов), включая любую часть (например, конец 113b), внутренний диаметр которой изменяется по длине указанной части.
[00286] Твердые полиолефиновые частицы первого полиолефина могут падать под действием силы тяжести в отстойник, поскольку частицы становятся слишком большими для сил псевдоожижения, чтобы удерживать их в псевдоожиженном состоянии в зоне 112 полимеризации. Частицы, которые оседают из псевдоожиженного слоя в первом реакторе 100, могут перетекать в конец 113а отстойника 113 к противоположному концу 113b отстойника 113b. Частицы могут перемещаться вниз в отстойнике 113 от конца 113а к концу 113b в виде движущегося слоя в режиме поршневого потока. Затем частицы могут протекать из первого реактора 100 по трубопроводу 370 выгрузки продуктов в систему 200 разделения продуктов.
[00287] Система 400 разделения продуктов по Фиг. 10D может включать в себя отводящий клапан 410, трубопровод 411, сепарационную емкость 430, трубопровод 431 и трубопровод 401. Система 400 разделения продуктов по Фиг. 10D может, необязательно, дополнительно включать устройство 1030 для обработки и/или любую комбинацию оборудования, показанного и описанного для Фиг. 9.
[00288] Отводящий клапан 410 может быть выполнен с возможностью приема смеси продуктов первого реактора из трубопровода 370 выгрузки продуктов и регулирования потока смеси продуктов первого реактора через него. Отводящий клапан 410 по Фиг. 10D может иметь конфигурацию отводящего клапана, описанного для Фиг. 9.
[00289] Сепарационная емкость 430 может быть соединена с концом 113b отстойника 113 по трубопроводам 110 и 411, а также через отводящий клапан 410. Сепарационная емкость 430 может быть выполнена с возможностью разделения смеси продуктов первого реактора на мультимодальный полиолефин в трубопроводе 401 и на газовую смесь в трубопроводе 431. Газовая смесь в трубопроводе 431 может включать газы, отделенные от первого полиолефина. Сепарационная емкость 430 может иметь конфигурацию сепарационной емкости 430, описанной для Фиг. 9, например, выполненной в виде испарительного резервуара, выполненного с возможностью обеспечения снижения давления смеси продуктов, таким образом, олефиновый мономер, любой необязательный олефиновый сомономер, разбавитель и другие компоненты (например, азот, водород, кислород, метан, этан, пропан, бутан, изобутан, пентан, гексан, более тяжелые углеводороды или их комбинации) отделяются от мультимодального полиолефина с получением одного или более из этих газообразных компонентов в трубопроводе 431. В той степени, в которой какая-либо жидкость содержится в смеси продуктов первого реактора, снижение давления, обеспечиваемое в испарительном резервуаре, может привести к превращению жидкости в газовую фазу для протекания в трубопроводе 431. В одном аспекте, сепарационная емкость 430 может представлять собой полую емкость, имеющую конусообразную нижнюю часть, которая направляет поток мультимодального полиолефина в трубопровод 401. В одном аспекте, сепарационная емкость 430 может работать без снижения давления, например, если смесь продуктов первого реактора содержит газовые компоненты и мультимодальный полиолефин и не содержит жидкости или содержит ее минимальное количество, поскольку снижение давления не требуется для мгновенного испарения жидкого компонента с превращением в газовую фазу.
[00290] В необязательном аспекте, на Фиг. 10D проиллюстрировано устройство 1030 для обработки, которое может быть выполнено с возможностью обработки газовой смеси в трубопроводе 431. То есть устройство 1030 для обработки может быть соединено по текучей среде с трубопроводом 431. В аспектах, устройство 1030 для обработки может представлять собой факел, наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию. В альтернативных аспектах, устройство 1030 для обработки может представлять собой комплект оборудования, показанный на Фиг. 9, который обрабатывает газообразные компоненты, поступающие из трубопровода 431.
[00291] На Фиг. 10Е показан трубопровод 370 выгрузки продуктов, расположенный сбоку 116 реактора с псевдоожиженным слоем. Предполагается, что при размещении сбоку 116 корпуса реактора с псевдоожиженным слоем, трубопровод 370 выгрузки продуктов может быть размещен на дне корпуса реактора. Трубопровод 370 выгрузки продуктов может быть соединен по текучей среде с реактором с псевдоожиженным слоем таким образом, что угол трубопровода 370 выгрузки продуктов по отношению к горизонтали находится в диапазоне от -60° до 60°; в альтернативном варианте от -45° до 45°; в альтернативном варианте от -35° до 35°; в альтернативном варианте от -25° до 25°; в альтернативном варианте от 0° до 45°; в альтернативном варианте в диапазоне от 10° до 35°; в альтернативном варианте в диапазоне от 20° до 25°. Например, угол трубопровода 370 выгрузки продуктов относительно горизонтали может составлять -60°, -59°, -58°, -57°, -56°, -55°, -57°, -56°, -55°, -54°, -53°, -52°, -51°, -50°, -49°, -48°, -47°, -46°, -45°, -44°, -43°, -42°, -41°, -40°, -39°, -38°, -37°, -36°, -35°, -34°, -33°, -32°, -31°, -30°, -29°, -28°, -27°, -26°, -25°, -24°, -23°, -22°, -21°, -20°, -19°, -18°, -17°, -16°, -15°, -14°, -13°, -12°, -11°, -10°, -9°, -8°, -7°, -6°, -5°, -4°,-3°, -2°, -1°, 0°, 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9°, 10°, 11°, 12°, 13°, 14°, 15°, 16°, 17°, 18°, 19°, 20°, 21°, 22°, 23°, 24°, 25°, 26°, 27°, 28°, 29°, 30°, 31°, 32°, 33°, 34°, 35°, 36°, 37°, 38°, 39°, 40°, 41°, 42°, 43°, 44°, 45°, 46°, 47°, 48°, 49°, 50°, 51°, 52°, 53°, 54°, 55°, 56°, 57°, 58°, 59° или 60°.
[00292] Система 400 разделения продуктов по Фиг. 10Е может включать в себя затворный бункер 490, циклические клапаны 491 и 493, трубопровод 492, трубопровод 494, трубопровод 495, сепарационную емкость 430, трубопровод 401 и трубопровод 431. Система 400 разделения продуктов по Фиг. 10Е может, необязательно, дополнительно включать устройство 1030 для обработки и/или любую комбинацию оборудования, показанного и описанного для Фиг. 9.
[00293] На Фиг. 10Е показано, что затворный бункер 490 может быть соединен с трубопроводом 370 выгрузки продуктов. В одном аспекте, затворный бункер 490 может быть соединен с трубопроводом 370 выгрузки продуктов посредством первого циркуляционного клапана 491 и трубопровода 492. Затворный бункер 490 может быть дополнительно соединен с сепарационной емкостью 430 через второй циркуляционный клапан 493 и трубопроводы 495 и 495. Первый циркуляционный клапан 491 может быть соединен с впускным отверстием 497 затворного бункера 490, а второй циркуляционный клапан 493 может быть соединен с выпускным отверстием 496 затворного бункера 490. Первый циркуляционный клапан 491 и второй циркуляционный клапан 493 могут быть выполнены с возможностью передачи смеси продукта первого реактора в и из затворного бункера 490, сохраняя при этом содержимое внутри затворного бункера 490, изолированного от условий реактора с псевдоожиженным слоем и от условий сепарационной емкости 430. То есть, не допускается соединения по текучей среде внутреннего пространства затворного бункера 490 с внутренним пространством реактора с псевдоожиженным слоем или внутренним пространством сепарационной емкости 430. Например, каждый из циркуляционных клапанов 491 и 493 может иметь несколько камер 498 и 499, которые могут двигаться по кругу, например, если имеется четыре камеры, то на четверть оборота (если две камеры, то на половину оборота и т.д. для большего количества камер). При каждом частичном вращении одна из камер 498 первого циркуляционного клапана 491 может соединяться по текучей среде с трубопроводом 370 выгрузки продуктов для того, чтобы принимать в него смесь продуктов первого реактора, при этом другая одна из камер 498 может соединяться по текучей среде с затворным бункером 490 по трубопроводу 492, таким образом, смесь продуктов первого реактора спускается вниз в затворный бункер 490 по трубопроводу 492. Аналогичным образом, при каждом частичном вращении одна из камер 499 второго циркуляционного клапана 493 может соединяться по текучей среде с затворным бункером 490 по трубопроводу 494 для того, чтобы принимать в него смесь продуктов первого реактора, при этом другая одна из камер 499 может соединяться по текучей среде с сепарационной емкостью 430 по трубопроводу 495, таким образом, смесь продуктов первого реактора спускается вниз в сепарационную емкость 430. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления частичным вращением каждого из первого циркуляционного клапана 491 и второго циркуляционного клапана 493 таким образом, чтобы поддерживать или изменять желаемое количество первой смеси продукта из реактора внутри затворного бункера 490.
[00294] Затворный бункер 490 может представлять собой емкость, выполненную с возможностью приема смеси продуктов первого реактора, а затем передачи смеси из затворного бункера 490 в соответствии с приведением в действии первого циркуляционного клапана 491 и второго циркуляционного клапана 493.
[00295] Сепарационная емкость 430 может быть соединена с затворным бункером 490 через второй циркуляционный клапан 493 и трубопроводы 494 и 495. Сепарационная емкость 430 может иметь конфигурацию сепарационной емкости 430, описанной для Фиг. 9, например, выполненной в виде испарительного резервуара, выполненного с возможностью обеспечения снижения давления смеси продуктов, таким образом, олефиновый мономер, любой необязательный олефиновый сомономер, разбавитель и другие компоненты (например, азот, водород, кислород, метан, этан, пропан, бутан, изобутан, пентан, гексан, более тяжелые углеводороды или их комбинации) отделяются от мультимодального полиолефина, чтобы получить один или более из этих газообразных компонентов в трубопроводе 431. В той степени, в которой какая-либо жидкость содержится в смеси продуктов первого реактора, снижение давления, обеспечиваемое в испарительном резервуаре, может привести к превращению жидкости в газовую фазу для протекания в трубопроводе 431. В одном аспекте, сепарационная емкость 430 может представлять собой полую емкость, имеющую конусообразную нижнюю часть, которая направляет поток мультимодального полиолефина в трубопровод 401. В одном аспекте, сепарационная емкость 430 может работать без снижения давления, например, если смесь продуктов первого реактора содержит газовые компоненты и мультимодальный полиолефин и не содержит жидкости или содержит ее минимальное количество, поскольку снижение давления не требуется для мгновенного испарения жидкого компонента с превращением в газовую фазу.
[00296] В необязательном аспекте, на Фиг. 10Е проиллюстрировано устройство 1030 для обработки, которое может быть выполнено с возможностью обработки газовой смеси в трубопроводе 431. То есть устройство 1030 для обработки может быть соединено по текучей среде с трубопроводом 431. В аспектах, устройство 1030 для обработки может представлять собой факел, наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию. В другом необязательном аспекте предполагается, что трубопровод 431 может поступать в систему 400 разделения продуктов для обработки газовой смеси, как описано для Фиг. 9.
[00297] На Фиг. 10F показан трубопровод 370 выгрузки продуктов, расположенный сбоку 116 реактора с псевдоожиженным слоем. Предполагается, что при размещении сбоку 116 корпуса реактора с псевдоожиженным слоем, трубопровод 370 выгрузки продуктов может быть размещен на дне корпуса реактора. Трубопровод 370 выгрузки продуктов может быть соединен по текучей среде с реактором с псевдоожиженным слоем таким образом, что угол трубопровода 370 выгрузки продуктов по отношению к горизонтали находится в диапазоне от -60° до 60°; в альтернативном варианте от -45° до 45°; в альтернативном варианте от -35° до 35°; в альтернативном варианте от -25° до 25°; в альтернативном варианте от 0° до 45°; в альтернативном варианте в диапазоне от 10° до 35°; в альтернативном варианте в диапазоне от 20° до 25°. Например, угол трубопровода 370 выгрузки продуктов относительно горизонтали может составлять -60°, -59°, -58°, -57°, -56°, -55°, -57°, -56°, -55°, -54°, -53°, -52°, -51°, -50°, -49°, -48°, -47°, -46°, -45°, -44°, -43°, -42°, -41°, -40°, -39°, -38°, -37°, -36°, -35°, -34°, -33°, -32°, -31°, -30°, -29°, -28°, -27°, -26°, -25°, -24°, -23°, -22°, -21°, -20°, -19°, -18°, -17°, -16°, -15°, -14°, -13°, -12°, -11°, -10°, -9°, -8°, -7°, -6°, -5°, -4°,-3°, -2°, -1°, 0°, 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9°, 10°, 11°, 12°, 13°, 14°, 15°, 16°, 17°, 18°, 19°, 20°, 21°, 22°, 23°, 24°, 25°, 26°, 27°, 28°, 29°, 30°, 31°, 32°, 33°, 34°, 35°, 36°, 37°, 38°, 39°, 40°, 41°, 42°, 43°, 44°, 45°, 46°, 47°, 48°, 49°, 50°, 51°, 52°, 53°, 54°, 55°, 56°, 57°, 58°, 59° или 60°.
[00298] Система 400 разделения продуктов на Фиг. 10F может включать в себя отводящий клапан 413 непрерывного действия, трубопровод 411, сепарационную емкость 430, трубопровод 401 и трубопровод 431. Система 400 разделения продуктов по Фиг. 10Е может, необязательно, дополнительно включать устройство 1030 для обработки и/или любую комбинацию оборудования, показанного и описанного для Фиг. 9.
[00299] На Фиг. 10F показан отводящий клапан 413 непрерывного действия, соединенный по текучей среде с трубопроводом 370 выгрузки продуктов. Отводящий клапан 413 непрерывного действия может быть выполнен с возможностью приема смеси продуктов первого реактора из трубопровода 370 выгрузки продуктов и регулирования потока смеси продуктов первого реактора через него. Отводящий клапан 413 непрерывного действия может быть регулирующим клапаном любого типа, известным в данной области техники, который может быть использован для регулирования потока смеси продуктов на постоянной основе. К таким клапанам относятся шаровые клапаны, v-шаровые краны, пробковые клапаны, сферические регулирующие клапаны и угловые клапаны. В одном аспекте, отводящий клапан 413 непрерывного действия может иметь диаметр проточного канала, превышающий наибольший ожидаемый размер полимерных частиц, даже если требуется, чтобы клапан 413 был открыт только немного (например, на 20-25%), что дает широкий диапазон регулирования для диапазона открытия отводящего клапана 413 непрерывного действия (например, на 20 100% открытия). Отводящий клапан 413 непрерывного действия может быть приведен в действие сигналом от контроллера, выполненного с возможностью управления отводящим клапаном 413 непрерывного действия, таким образом, смесь продуктов первого реактора непрерывно протекает в трубопроводе 370 выгрузки продуктов. Контроллер может быть выполнен с возможностью приведения в действие отводящего клапана 413 непрерывного действия на процент открытия, например, 20-100% открытия.
[00300] Сепарационная емкость 430 может быть соединена с отводящим клапаном 413 непрерывного действия по трубопроводу 411. Сепарационная емкость 430 может быть выполнена с возможностью разделения смеси продуктов первого реактора на первый полиолефин в трубопроводе 401 и на газовую смесь в трубопроводе 431. Газовая смесь в трубопроводе 431 может включать газы, отделенные от первого полиолефина. Сепарационная емкость 430 может быть выполнена в виде испарительного резервуара, выполненного с возможностью обеспечения снижения давления смеси продуктов, таким образом, олефиновый мономер, любой необязательный олефиновый сомономер, разбавитель и другие компоненты (например, азот, водород, кислород, метан, этан, пропан, бутан, изобутан, пентан, гексан, более тяжелые углеводороды или их комбинации) отделяются от первого полиолефина с получением одного или более из этих газообразных компонентов в трубопроводе 431. В той степени, в которой какая-либо жидкость содержится в смеси продуктов первого реактора, снижение давления, обеспечиваемое в испарительном резервуаре, может привести к превращению жидкости в газовую фазу для протекания в трубопроводе 431. В одном аспекте, сепарационная емкость 430 может представлять собой полую емкость, имеющую конусообразную нижнюю часть, которая направляет поток первого полиолефина в трубопровод 401. В одном аспекте, сепарационная емкость 430 может работать без снижения давления, например, если смесь продуктов первого реактора содержит газовые компоненты и первый полиолефин и не содержит жидкости или содержит ее минимальное количество, поскольку снижение давления не требуется для мгновенного испарения жидкого компонента с превращением в газовую фазу.
[00301] В необязательном аспекте, на Фиг. 10F проиллюстрировано устройство 1030 для обработки, которое может быть выполнено с возможностью обработки газовой смеси в трубопроводе 431. То есть устройство 1030 для обработки может быть соединено по текучей среде с трубопроводом 431. В аспектах, устройство 1030 для обработки может представлять собой факел, наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию. В другом необязательном аспекте предполагается, что трубопровод 431 может поступать в систему 400 разделения продуктов для обработки газовой смеси, как описано для Фиг. 9.
[00302] Описанные устройства и процессы выполнены с возможностью производства мультимодальных полиолефинов.
[00303] В одном аспекте, мультимодальные полиолефины могут включать полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен средней плотности (MDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) или их комбинации. Любой из HDPE, MDPE, LDPE, LLDPE может быть получен как гомополимер или сополимер (например, полиолефин, содержащий этиленовые мономерные звенья и сомономерные звенья описанного в данном документе сомономера, например, 1-гексена).
[00304] Другие аспекты и варианты осуществления мультимодальных полиолефиновых композиций, полученных в соответствии с этим раскрытием, описаны ниже как полиэтиленовые смолы А, В, С, D и Е. Каждая полиэтиленовая смола А, В, С, D и Е может содержать первый полиолефин, полученный в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, второй полиолефин, полученный в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320 MZCR 300, и третий полиолефин, полученный в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR 300.
[00305] В одном аспекте, первый полиолефин может быть смолой HDPE, а второй и третий полиолефины могут вместе образовывать LLDPE.
[00306] В одном аспекте, первый полиолефин в каждой полиэтиленовой смоле А, В, С, D и Е может быть низкомолекулярным (LMW) компонентом мультимодального полиолефина, второй полиолефин в каждой полиэтиленовой смоле А, В, С, D и Е может быть компонентом с промежуточной молекулярной массой (FMW) мультимодального полиолефина, а третий полиолефин в каждой полиэтиленовой смоле А, В, С, D и Е может быть высокомолекулярным компонентом (HMW) мультимодального полиолефина. Предполагается, что некоторое количество или ряд других компонентов мультимодального полиолефина может присутствовать из-за остаточных реакций полимеризации, которые могут происходить в MZCR 300, например, в одном или более из нижнего трубопровода 310, верхнего трубопровода 330 и сепаратора 350 MZCR 300. Таким образом, в одном аспекте, мультимодальный полиолефин (и, таким образом, в каждой полиэтиленовой смоле А, В, С, D и Е) может иметь от трех до шести компонентов молекулярной массы и может быть охарактеризован как тримодальный полиолефин, квадрамодальный полиолефин, пентамодальный полиолефин или гексамодальный полиолефин.
[00307] В одном аспекте, первый полиолефин в каждой полиэтиленовой смоле А, В, С, D и Е может быть низкомолекулярным (LMW) компонентом мультимодального полиолефина, второй полиолефин в каждой полиэтиленовой смоле А, В, С, D и Е может быть компонентом с промежуточной молекулярной массой (IMW) мультимодального полиолефина, а третий полиолефин в каждой полиэтиленовой смоле А, В, С, D и Е может быть высокомолекулярным компонентом (HMW) мультимодального полиолефина. Предполагается, что некоторое количество других компонентов мультимодального полиолефина может присутствовать из-за остаточных реакций полимеризации, которые могут происходить в MZCR 300, например, в одном или более из нижнего трубопровода 310, верхнего трубопровода 330 и сепаратора 350 MZCR 300.
[00308] В дополнительных или альтернативных аспектах, первый полиолефин (например, LMW-компонент) в каждой полиэтиленовой смоле А, В, С, D и Е, которая производится в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, может быть полиэтиленом с более низкой молекулярной массой, а третий полиолефин (например, HMW-компонент) в каждой полиэтиленовой смоле А, В, С, D и Е, которая производится в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340, может быть полиэтиленом с более высокой молекулярной массой. Второй полиолефин (например, IMW-компонент) в каждой полиэтиленовой смоле А, В, С, D и Е, который производится в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320. Термины «более низкая» и «более высокая» используются для описания средней молекулярной массы полиолефина относительно средней молекулярной массы других полиолефинов в мультимодальной полиолефиновой композиции и не предназначены для включения только абсолютных значений, признанных специалистами в данной области техники (например, «более низкая молекулярная масса» не обязательно означает, что средняя молекулярная масса имеет «низкую» молекулярную массу, хотя вполне может быть). Таким образом, если полиолефин, полученный в зоне 112 полимеризации, имеет «более низкую молекулярную массу», то подразумевается, что указанный полиолефин имеет среднюю молекулярную массу, которая ниже, чем средняя молекулярная масса других полиолефинов в мультимодальной полиолефиновой композиции, например, ниже, чем «более высокая молекулярная масса» полиолефина, полученного в спускной трубе 340, и промежуточная молекулярная масса полиолефина, полученного в восходящей трубе 320. Аналогичным образом, если полиолефин, полученный в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340, имеет «более высокую молекулярную массу», то подразумевается, что указанный полиолефин имеет среднюю молекулярную массу, которая выше, чем молекулярная масса других полиолефинов в мультимодальной полиолефиновой композиции, например, выше, чем «более низкая молекулярная масса» полиолефина, полученного в первом реакторе 100, и промежуточная молекулярная масса полиолефина, полученного в восходящей трубе 320.
[00309] Множественные зоны полимеризации (например, зоны 112, 321 и 341 полимеризации) в описанных устройствах и процессах обеспечивают большую гибкость свойств мультимодальных полиолефинов, которые могут быть получены. Для производства мультимодального полиолефина с желаемыми свойствами могут быть определены время пребывания, газовый состав, катализатор, скорость нагнетания катализатора, отношение олефинового мономера к катализатору, концентрация сомономера, концентрация водорода и другие параметры в зонах 112, 321 и 341 полимеризации.
[00310] Одним преимуществом мультимодальных полиолефинов, раскрытых в данном документе, является их использование для облегчения веса. Облегчение веса происходит, если для формирования трубы, пленки или изделия используется меньшее количество мультимодального полиолефина, чем в ином случае, например, с использованием бимодального полиолефина для формирования трубы, пленки или изделия того же размера. Мультимодальные полиолефины, которые могут быть произведены в соответствии с данным документом, могут иметь преимущественные значения жесткости и модуля упругости Юнга, секущего сопротивления и/или модуля упругости при изгибе, которые обеспечивают облегчение при формировании трубы, пленки или изделия, сохраняя при этом желаемую ударную вязкость и сопротивление растрескиванию под воздействием окружающей среды (ESCR) в формованной трубе, пленке или изделии. Не ограничиваясь теорией, полагают, что раскрытые процессы и устройства могут быть использованы для регулирования количества первого полиолефина (также может упоминаться как компонент с низкой молекулярной массой (LMW)), который включен в мультимодальный полиолефин. Контроль может быть осуществлен для количества LMW-компонента, который преимущественно приводит к облегчению веса, если мультимодальный полиолефин используется для производства трубы, пленки или изделия.
[00311] Другим преимуществом мультимодальных полиолефинов, раскрытых в данном документе, является меньшее количество гелей в смолах, подходящих для использования в виде труб. Более низкое количество геля приводит к улучшению механических свойств, эстетики и качества поверхности продукта. Как правило, гели представляют собой полимеры с более высокой молекулярной массой и/или сшитые полимеры (например, полиэтилен) в форме дискретных частиц. Для подсчета этих дискретных частиц размер счетного геля превышает 200 микрон. Гели в мультимодальных полиолефинах (включая описанные в данном документе полиэтиленовые смолы) могут быть измерены методом экструзии литой пленки толщиной 1 мм на одношнековом экстру дере Killion диаметром 1,25 дюйма с щелевой головкой. Счетчик гелей OCS (Optical Control Systems, GmbH) модели FS5 с источником света может быть использован в режиме пропускания с уровнем серого, установленным на 170, для определения количества гелей. Образуется меньше гелей, поскольку раскрытая в данном документе многозональная полимеризация полиолефинов дает более однородный продукт. Мультимодальное распределение по молекулярной массе может позволить соединить низкомолекулярный (LMW) компонент и высокомолекулярный (HMW) компонент с одним или более другими компонентами, таким образом, мультимодальный полиолефин имеет меньше гелей, образующихся при смешивании компонентов, имеющих несоизмеримо разную молекулярную массу (например, HMW-компонента и LMW-компонента).
[00312] Полиэтиленовые смолы А, В, С, D и Е рассмотрены ниже в качестве примерных вариантов реализации мультимодальных полиолефинов, которые могут быть получены в раскрытых устройствах и процессах, и предполагается, что могут быть получены другие полиолефиновые смолы. В одном аспекте, любой мультимодальный полиолефин и любая полиолефиновая смола, изготовленные в соответствии с данным документом, могут быть подходящими для использования в качестве пленки, трубы или изделия, сформированных посредством выдувного формования, выдувного формования мелких деталей, выдувного формования больших деталей, экструзионного формования, центробежного формования, термоформования, литья под давлением и аналогичными способами.
[00313] В одном аспекте, количество полиэтиленовой смолы А от около 20 до около 80% мас., в альтернативном варианте от около 40 до около 60% мас., в альтернативном варианте от около 45 до около 55% мас., в альтернативном варианте около 50% мас. полиэтиленовой смолы А может составлять первый полиолефин и количество от около 80 до около 20% мас., в альтернативном варианте от около 60 до около 40% мас., в альтернативном варианте от около 55 до около 45% мас., в альтернативном варианте около 50% мас. полиэтиленовой смолы А может составлять второй полиолефин и третий полиолефин. Другими словами, количество от около 20 до около 80% мас., в альтернативном варианте от около 40 до около 60% мас., в альтернативном варианте от около 45 до около 55% мас., в альтернативном варианте около 50% мас. полиэтиленовой смолы А может составлять LMW-компонент и количество от около 80 до около 20% мас., в альтернативном варианте от около 60 до около 40% мас., в альтернативном варианте от около 55 до около 45% мас., в альтернативном варианте около 50 % мас. полиэтиленовой смолы А может составлять LMW-компонент и HMW-компонент. Другими словами, LMW-компонент полиэтиленовой смолы А может присутствовать в количестве от около 20% мас. до около 75% мас., IMW-компонент полиэтиленовой смолы А может присутствовать в количестве от около 5% мас. до около 40% мас. и HMW-компонент полиэтиленовой смолы А может присутствовать в количестве от около 10% мас. до около 60% мас.
[00314] В одном аспекте, часть полиэтиленовой смолы А, которая изготовлена из второго полиолефина и третьего полиолефина, может содержать второй полиолефин в количестве от около 1 до около 30% мас. и третий полиолефин в количестве от около 10 до около 79% мас.
[00315] В одном аспекте, часть полиэтиленовой смолы А, которая изготовлена из IMW-компонента и HMW-компонента, может содержать LMW-компонент в количестве от около 1 до около 30% мас. и HMW-компонент в количестве от около 10 до около 79% мас.
[00316] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, при испытании в соответствии со стандартом ISO 1183 при 23°С.
2
[00317] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь индекс расплава (MI) в диапазоне от около 0,1 до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ISO 1133 при 190°С при применении усилия 2,16 кг.
[00318] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь индекс расплава при высокой нагрузке (HLMI) от около 1 до около 45 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ISO 1133 при 190°С при применении усилия 2,16 кг.
[00319] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь содержание сомономера в диапазоне от около 0 до около 6% мас.
w
[00320] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь средневесовую молекулярную массу (M) в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль.
п
[00321] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь среднечисловую молекулярную массу (М) в диапазоне от около 4,8 до около 84 кг/моль.
z
[00322] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь z-среднюю молекулярную массу (M) в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль.
w
n
[00323] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь индекс полидисперсности (дисперсность, или PDI, или M/M) в диапазоне от около 18 до около 52.
[00324] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь индекс длинноцепочечного разветвления в диапазоне от около 0 до около 0,96.
[00325] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8. Индекс SIC определяется по следующему уравнению:
начала
SIC
начала, покой
начала, SIC
начала, покой
-1
Индекс SIC=(t, @1000 × t) / (HLMI * 100), где t@1000 измеряется в секундах и представляет собой время, необходимое для начала кристаллизации при скорости сдвига 1000 с, и где t измеряется в секундах и представляет собой время начала кристаллизации при температуре 125°С без сдвига, определяемое в изотермическом режиме методом дифференциальной сканирующей калориметрии.
w
n
z
w
n
z
w
n
z
[00326] В одном аспекте, второй полиолефин (например, IMW-компонент) полиэтиленовой смолы А, который производится в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320, может иметь среднюю молекулярную массу (M, M или M), превышающую среднюю молекулярную массу (M, M или M) первого полиолефина (например, LMW-компонента) полиэтиленовой смолы А, который производится в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, и меньше средней молекулярной массы (M, M или M) третьего полиолефина (например, HMW-компонента) полиэтиленовой смолы А, который производится в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340.
[00327] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь сопротивление растрескиванию под воздействием окружающей среды (ESCR), равное или более чем около 800 часов; в альтернативном варианте более чем около 900 часов; в альтернативном варианте более чем около 1000 часов, при испытании в соответствии со стандартом ISO 16770.
[00328] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь значение быстрого распространения трещин (RCP), которое составляет по меньшей мере 100%; в альтернативном варианте по меньшей мере 110%; в альтернативном варианте по меньшей мере 120%; в альтернативном варианте по меньшей мере 130%; в альтернативном варианте по меньшей мере 140% значения RCP бимодального полиэтилена.
[00329] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь значение быстрого распространения трещин (RCP), которое составляет по меньшей мере 100%; в альтернативном варианте по меньшей мере 110%; в альтернативном варианте по меньшей мере 120%; в альтернативном варианте по меньшей мере 130%; в альтернативном варианте по меньшей мере 140% значения RCP бимодального полиэтилена.
[00330] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь сопротивление медленному росту трещин по меньшей мере 100%; в альтернативном варианте по меньшей мере 110%; в альтернативном варианте по меньшей мере 120%; в альтернативном варианте по меньшей мере 130%; в альтернативном варианте по меньшей мере 140% значения сопротивления медленному росту трещин бимодального полиэтилена, при испытании в соответствии со стандартом ASTM F1473 с оговоркой, что сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения полиэтилена при растяжении с надрезом (PENT).
2
[00331] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь ударную вязкость при растяжении от около 135 до около 165 кДж/м.
2
2
2
2
2
2
2
2
[00332] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может иметь количество гелей менее чем около 950 гелей/м. В альтернативном варианте полиэтиленовая смола А может иметь количество гелей менее чем около 900 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 850 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 800 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 750 гелей/м; в альтернативном варианте количество гелей менее чем около 700 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 650 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 600 гелей/м.
[00333] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может быть получена по варианту осуществления способа, имеющего комбинацию аспектов, описанных в данном документе.
[00334] В одном аспекте, полиэтиленовая смола А может быть подходящей для использования в качестве пленки, трубы или изделия, сформированных посредством выдувного формования, выдувного формования мелких деталей, выдувного формования больших деталей, экструзионного формования, центробежного формования, термоформования, литья под давлением и аналогичными способами.
[00335] В одном аспекте, количество от около 20 до около 75% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять первый полиолефин, количество от около 5 до около 40% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять второй полиолефин и количество от около 10 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять третий полиолефин. Другими словами, количество от около 20 до около 75% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять LMW-компонент, количество от около 5 до около 40% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять PMW-компонент и количество от около 10 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять HMW-компонент. Другими словами, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может присутствовать в количестве от около 20% мас. до около 75% мас., IMW-компонент полиэтиленовой смолы В может присутствовать в количестве от около 5% мас. до около 40% мас. и HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может присутствовать в количестве от около 10% мас. до около 60% мас.
[00336] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может быть тримодальной полиэтиленовой смолой.
[00337] В одном аспекте, количество от около 40 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять первый полиолефин, количество от около 20 до около 40% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять второй полиолефин и количество от около 10 до около 30% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять третий полиолефин. Другими словами, количество от около 40 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять LMW-компонент, количество от около 20 до около 40% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять FMW-компонент и количество от около 10 до около 30% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять HMW-компонент. Другими словами, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может присутствовать в количестве от около 40% мас. до около 60% мас., FMW-компонент полиэтиленовой смолы В может присутствовать в количестве от около 20% мас. до около 40% мас. и HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может присутствовать в количестве от около 10% мас. до около 30% мас.
[00338] В одном аспекте, количество от около 50% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять первый полиолефин, количество от около 30% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять второй полиолефин и количество от около 20% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять третий полиолефин. Другими словами, количество от около 50% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять LMW-компонент, количество от около 30% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять IMW-компонент и количество от около 20% мас. полиэтиленовой смолы В может составлять HMW-компонент. Другими словами, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может присутствовать в количестве от около 50% мас., FMW-компонент полиэтиленовой смолы В может присутствовать в количестве от около 30% мас. и HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может присутствовать в количестве от около 20% мас.
[00339] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь содержание длинноцепочечных разветвлений менее чем около 0,01 длинноцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00340] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может быть сополимером, образованным с использованием сомономера по меньшей мере в одном из первого реактора 100 и MZCR 300. Сополимер может иметь содержание сомономера от более чем около 0% мас. до около 20% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 0% мас. до около 6% мас.; в альтернативном варианте от около 2% мас. до около 6% мас.; в альтернативном варианте от около 1% мас. до около 5% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 20% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 15% мас.; или в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 10% мас.
[00341] В одном аспекте, сомономер для полиэтиленовой смолы В может представлять собой 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или их комбинации.
[00342] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь плотность от около 0,900 г/куб.см до около 0,980 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505; в альтернативном варианте плотность менее чем около 0,960 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505; в альтернативном варианте плотность от более чем около 0,940 г/куб.см до около 0,960 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505; в альтернативном варианте плотность от около 0,920 г/куб.см до около 0,940 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505.
2
[00343] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь индекс расплава (MI) менее чем около 1 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг.
[00344] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь индекс расплава при высокой нагрузке (HLMI) от около 1 г/10 мин до менее чем около 20 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг.
w
[00345] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь средневесовую молекулярную массу (M) от около 150 кг/моль до около 1000 кг/моль.
n
[00346] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь среднечисловую молекулярную массу (M) от около 7,5 кг/моль до около 30 кг/моль.
z
[00347] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь z-среднюю молекулярную массу (M) от около 1000 кг/моль до около 5000 кг/моль; в альтернативном варианте от около 1000 кг/моль до около 3500 кг/моль.
z+1
[00348] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь (z+1)-среднюю молекулярную массу (M) от около 2000 кг/моль до около 9000 кг/моль.
w
n
[00349] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь индекс полидисперсности (дисперсность, или PDI, или M/M) от около 5 до около 60.
w
n
[00350] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь индекс полидисперсности (дисперсность, или PDI, или M/M) менее чем около 18.
[00351] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь величину прерывистого скольжения от около 300 фунтов/кв.дюйм до около 1000 фунтов/кв.дюйм (от около 2,07 МПа до около 6,89 МПа).
[00352] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В представляет собой гомополимер.
[00353] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь плотность менее чем около 0,960 г/куб.см или в альтернативном варианте от равной или превышающей около 0,960 г/куб.см до около 0,985 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D15 05.
2
[00354] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь индекс расплава (MI) от около 3 г/10 мин до около 400 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг.
[00355] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь индекс расплава при высокой нагрузке (HLMI) от около 160 г/10 мин до около 41000 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг.
w
[00356] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь средневесовую молекулярную массу (M) от около 20 кг/моль до около 150 кг/моль.
n
[00357] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь среднечисловую молекулярную массу (M) от около 5 кг/моль до около 25 кг/моль; в альтернативном варианте от около 5 кг/моль до около 15 кг/моль.
z
[00358] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь z-среднюю молекулярную массу (M) от около 100 кг/моль до около 340 кг/моль.
w
n
[00359] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь индекс полидисперсности (дисперсность, или PDI, или M/M) от около 1 до около 30; в альтернативном варианте от около 1 до около 15.
[00360] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 0 до около 4 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 0 до около 3 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 0 до около 2 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 0 до около 1 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00361] В одном аспекте, IMW-компонент полиэтиленовой смолы В может быть сополимером.
[00362] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь содержание первого сомономера от более чем около 0% мас. до около 10% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 0% мас. до около 4% мас.
[00363] В одном аспекте, IMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь плотность отравной или превышающей около 0,915 г/куб.см до около 0,970 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505.
2
[00364] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь индекс расплава (MI) от около 0,1 г/10 мин до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг.
[00365] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь индекс расплава при высокой нагрузке (HLMI) от около 5 г/10 мин до около 1500 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг.
[00366] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь средневесовую молекулярную массу (Mw) от около 85 кг/моль до около 350 кг/моль.
w
w
[00367] В одном аспекте, средневесовая молекулярная масса (M) IMW-компонента полиэтиленовой смолы В может превышать средневесовую молекулярную массу (M) LMW-компонента полиэтиленовой смолы В.
n
[00368] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь среднечисловую молекулярную массу (M) от около 10 кг/моль до около 185 кг/моль; в альтернативном варианте от около 10 кг/моль до около 100 кг/моль; в альтернативном варианте от около 10 кг/моль до около 3 5 кг/моль.
z
[00369] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь z-среднюю молекулярную массу (M) от около 215 кг/моль до около 2300 кг/моль.
w
n
[00370] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь индекс полидисперсности (дисперсность, или PDI, или M/M) от около 2,5 до около 35; в альтернативном варианте от около 2,5 до около 25.
[00371] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 10 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 0,1 до около 8 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 0,2 до около 7 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 0,3 до около 6 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 0,4 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00372] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может быть сополимером.
[00373] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь содержание сомономера от более чем около 0% мас. до около 10% мас.; в альтернативном варианте от около 1% мас. до около 10% мас.
[00374] В одном аспекте, содержание сомономера в HMW-компоненте полиэтиленовой смолы В может превышать содержание сомономера в IMW-компоненте полиэтиленовой смолы В.
[00375] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь плотность от равной или превышающей около 0,900 г/куб.см до около 0,960 г/куб.см; в альтернативном варианте от равной или превышающей около 0,900 г/куб.см до около 0,940 г/куб.см; или в альтернативном варианте от равной или превышающей около 0,900 г/куб.см до около 0,930 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505.
2
[00376] В одном аспекте, HMW-компонент может иметь индекс расплава (MI) менее чем около 0,1 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг.
[00377] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь индекс расплава при высокой нагрузке (HLMI) от около 0,005 г/10 мин до около 2 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг.
w
[00378] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь средневесовую молекулярную массу (M) более чем около 350 кг/моль; в альтернативном варианте от более чем около 350 кг/моль до около 1500 кг/моль.
n
[00379] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь среднечисловую молекулярную массу (M) от около 75 кг/моль до около 200 кг/моль.
z
[00380] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь z-среднюю молекулярную массу (M) от около 1700 кг/моль до около 4600 кг/моль.
w
n
[00381] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь индекс полидисперсности (дисперсность, или PDI, или M/M) от около 2 до около 20; в альтернативном варианте от около 2 до около 15.
[00382] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В может иметь содержание короткоцепочечных разветвлений от около 1 до около 15 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 2 до около 13 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 3 до около 12 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 4 до около 11 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода; в альтернативном варианте от около 5 до около 10 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00383] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь модуль Юнга (Е), равный или превышающий около 900 МПа; в альтернативном варианте от около 900 МПа до около 1350 МПа, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00384] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь предел текучести при растяжении, равный или превышающий около 20 МПа; в альтернативном варианте от около 20 МПа до около 30 МПа, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00385] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь предел текучести при растяжении от около 5% до около 25%, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00386] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь коэффициент естественной вытяжки при растяжении при комнатной температуре от около 300% до около 600%, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00387] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь коэффициент естественной вытяжки при растяжении при 80°С менее чем 500%; в альтернативном варианте менее чем около 400%; в альтернативном варианте от около 250% до около 400%; в альтернативном варианте менее чем около 300%, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00388] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь модуль деформационного упрочнения от около 50 МПа до около 90 МПа, при испытании в соответствии со стандартом ISO 18488-2015(E).
[00389] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь сопротивление растрескиванию под воздействием окружающей среды (ESCR), равное или превышающее около 1000 часов, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1693 (условие А).
[00390] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 800 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 2000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 5000 ч; или в альтернативном варианте равное или превышающее около 10000 ч, при испытании в соответствии со стандартом ASTM F1473, с оговоркой, что сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения полиэтилена с надрезом при испытании на разрыв (PENT).
[00391] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 8760 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 10000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 15000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 25000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 50000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 100000 ч; или в альтернативном варианте равное или превышающее около 500000 ч, при испытании в соответствии со стандартом ISO 16770 при 80°С и 6 МПа, с оговоркой, что сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения при испытании на ползучесть с полным надрезом.
[00392] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 100 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 500 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 1000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 5000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 10000 ч; или в альтернативном варианте равное или превышающее около 15000 ч, при испытании в соответствии со стандартом ISO 13479:2009 (Е) при 4,6 МПа, с оговоркой, что сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения при испытании трубы с надрезом (NPT).
[00393] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь время вязкой релаксации от около 0,5 с до около 7,5 с.
0
5
5
5
6
[00394] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь η (eta_0), равную или превышающую около 0,7×10 Па⋅с; в альтернативном варианте равную или превышающую около 1,0×10 Па⋅с; в альтернативном варианте от около 0,7×10 Па⋅с до около 2,0×10Па⋅с.
251
3
[00395] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь η (eta_251) менее чем около 1,5×10Па⋅с.
[00396] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь модуль упругости (G') от около 225000 Па до около 325000 Па, причем G' измеряется при 190°С и 251 рад/с в соответствии со стандартом ASTM D4440.
[00397] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь модуль потерь (G'') от около 100000 Па до около 200000 Па, причем G'' измеряется при 190°С и 251 рад/с в соответствии со стандартом ASTM D4440.
[00398] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь tanδ от около 0,3 до около 0,7; причем tanδ представляет собой отношение модуля потерь (G'') к модулю упругости (G'), при этом G'' и G' измеряются при 190 С и 251 рад/с в соответствии со стандартом ASTM D4440.
[00399] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может быть подходящей для использования в качестве пленки, трубы или изделия, сформированных посредством выдувного формования, выдувного формования мелких деталей, выдувного формования больших деталей, экструзионного формования, центробежного формования, термоформования, литья под давлением и аналогичными способами.
2
2
2
2
2
2
2
2
[00400] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может иметь количество гелей менее чем около 950 гелей/м. В альтернативном варианте полиэтиленовая смола В может иметь количество гелей менее чем около 900 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 850 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 800 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 750 гелей/м; в альтернативном варианте количество гелей менее чем около 700 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 650 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 600 гелей/м.
[00401] В одном аспекте, полиэтиленовая смола В может быть получена по варианту осуществления способа, имеющего комбинацию аспектов, описанных в данном документе.
[00402] В одном аспекте, количество от около 40 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять первый полиолефин, количество от около 5 до около 15% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять второй полиолефин и количество от около 30 до около 50% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять третий полиолефин. Другими словами, количество от около 40 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять LMW-компонент, количество от около 5 до около 15% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять IMW-компонент и количество от около 30 до около 50% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять HMW-компонент. Другими словами, LMW-компонент полиэтиленовой смолы С может присутствовать в количестве от около 40% мас. до около 60% мас., IMW-компонент полиэтиленовой смолы С может присутствовать в количестве от около 5% мас. до около 15% мас. и HMW-компонент полиэтиленовой смолы С может присутствовать в количестве от около 30% мас. до около 50% мас.
[00403] В аспекте, количество от около 40 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять первый полиолефин, количество от около 5 до около 35% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять второй полиолефин и количество от около 15 до около 50% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять третий полиолефин. Другими словами, количество от около 40 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять LMW-компонент, количество от около 5 до около 35% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять FMW-компонент и количество от около 15 до около 50% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять HMW-компонент. Другими словами, LMW-компонент полиэтиленовой смолы С может присутствовать в количестве от около 40% мас. до около 60% мас., FMW-компонент полиэтиленовой смолы С может присутствовать в количестве от около 5% мас. до около 35% мас. и FFMW-компонент полиэтиленовой смолы С может присутствовать в количестве от около 15% мас. до около 50% мас.
[00404] В аспекте, количество от около 50% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять первый полиолефин, количество от около 30% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять второй полиолефин и количество от около 20% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять третий полиолефин. Другими словами, количество от около 50% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять LMW-компонент, количество от около 30% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять IMW-компонент и количество от около 20% мас. полиэтиленовой смолы С может составлять HMW-компонент. Другими словами, LMW-компонент полиэтиленовой смолы С может присутствовать в количестве от около 50% мас., FMW-компонент полиэтиленовой смолы С может присутствовать в количестве от около 30% мас. и HMW-компонент полиэтиленовой смолы С может присутствовать в количестве от около 20% мас.
[00405] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может быть сополимером, образованным с использованием сомономера по меньшей мере в одном из первого реактора 100 и MZCR 300. Сополимер может иметь содержание сомономера от более чем около 0% мас. до около 20% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 0% мас. до около 6% мас.; в альтернативном варианте от около 2% мас. до около 6% мас.; в альтернативном варианте от около 1% мас. до около 5% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 20% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 15% мас.; или в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 10% мас.
w
[00406] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы С может иметь средневесовую молекулярную массу (M) от около 25 кг/моль до около 65 кг/моль.
w
[00407] В одном аспекте, FMW-компонент полиэтиленовой смолы С может иметь средневесовую молекулярную массу (M) от около 100 кг/моль до около 200 кг/моль.
w
w
[00408] В одном аспекте, средневесовая молекулярная масса (M) HMW-компонента полиэтиленовой смолы С может превышать средневесовую молекулярную массу (M) FMW-компонента полиэтиленовой смолы С.
w
[00409] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы С может иметь средневесовую молекулярную массу (M) от около 400 кг/моль до около 925 кг/моль.
[00410] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы С может иметь содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 2 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00411] В одном аспекте, FMW-компонент полиэтиленовой смолы С может иметь содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00412] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы С может иметь содержание короткоцепочечных разветвлений от около 2 до около 12 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00413] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может иметь медленный рост трещин, а устойчивость к медленному росту трещин может быть равной или превышающей около 3000 ч, при испытании в соответствии со стандартом ASTM F1473, с оговоркой, что сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения полиэтилена с надрезом при испытании на разрыв (PENT).
[00414] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может быть тримодальной полиэтиленовой смолой.
[00415] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может иметь сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 8760 ч, при испытании в соответствии со стандартом ISO 16770 при 80°С и 6 МПа, с оговоркой, что сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения при испытании на ползучесть с полным надрезом (FNCT).
[00416] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может иметь сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 1000 ч, при испытании в соответствии со стандартом ISO 13479: 2009 (Е) при 4,6 МПа, причем сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения при испытании трубы с надрезом (NPT).
w
[00417] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может иметь средневесовую молекулярную массу (M) от около 200 кг/моль до около 400 кг/моль.
n
[00418] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может иметь среднечисловую молекулярную массу (M) от около 7,5 кг/моль до около 20 кг/моль.
z
[00419] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может иметь z-среднюю молекулярную массу (M) от около 1000 кг/моль до около 3300 кг/моль.
0
5
[00420] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может иметь η (eta_0), равную или превышающую около 1,0×10 Па⋅с.
[00421] В одном аспекте, из полиэтиленовой смолы С может быть сформирована труба. Кроме того, полиэтиленовая смола С может быть подходящей для использования в качестве пленки или изделия, сформированных посредством выдувного формования, выдувного формования мелких деталей, выдувного формования больших деталей, экструзионного формования, центробежного формования, термоформования, литья под давлением и аналогичными способами.
2
2
2
2
[00422] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может иметь количество гелей менее чем около 750 гелей/м. В альтернативном варианте полиэтиленовая смола С может иметь количество гелей менее чем около 700 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 650 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 600 гелей/м.
[00423] В одном аспекте, полиэтиленовая смола С может быть получена по варианту осуществления способа, имеющего комбинацию аспектов, описанных в данном документе.
[00424] В одном аспекте, количество от около 40 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять первый полиолефин, количество от около 5 до около 15% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять второй полиолефин и количество от около 30 до около 50% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять третий полиолефин. Другими словами, количество от около 40 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять LMW-компонент, количество от около 5 до около 15% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять FMW-компонент и количество от около 30 до около 50% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять HMW-компонент. Другими словами, LMW-компонент полиэтиленовой смолы D может присутствовать в количестве от около 40% мас. до около 60% мас., IMW-компонент полиэтиленовой смолы D может присутствовать в количестве от около 5% мас. до около 15% мас. и HMW-компонент полиэтиленовой смолы D может присутствовать в количестве от около 30% мас. до около 50% мас.
[00425] В аспекте, количество от около 40 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять первый полиолефин, количество от около 5 до около 35% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять второй полиолефин и количество от около 15 до около 50% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять третий полиолефин. Другими словами, количество от около 40 до около 60% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять LMW-компонент, количество от около 5 до около 35% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять FMW-компонент и количество от около 15 до около 50% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять FFMW-компонент. Другими словами, LMW-компонент полиэтиленовой смолы D может присутствовать в количестве от около 40% мас. до около 60% мас., FMW-компонент полиэтиленовой смолы D может присутствовать в количестве от около 5% мас. до около 35% мас. и FFMW-компонент полиэтиленовой смолы D может присутствовать в количестве от около 15% мас. до около 50% мас.
[00426] В аспекте, количество от около 50% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять первый полиолефин, количество от около 30% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять второй полиолефин и количество от около 20% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять третий полиолефин. Другими словами, количество от около 50% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять LMW-компонент, количество от около 30% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять FMW-компонент и количество от около 20% мас. полиэтиленовой смолы D может составлять FFMW-компонент. Другими словами, LMW-компонент полиэтиленовой смолы D может присутствовать в количестве от около 50% мас., FMW-компонент полиэтиленовой смолы D может присутствовать в количестве от около 30% мас. и FFMW-компонент полиэтиленовой смолы D может присутствовать в количестве от около 20% мас.
[00427] В одном аспекте, полиэтиленовая смола D может быть сополимером, образованным с использованием сомономера по меньшей мере в одном из первого реактора 100 и MZCR 300. Сополимер может иметь содержание сомономера от более чем около 0% мас. до около 20% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 0% мас. до около 6% мас.; в альтернативном варианте от около 2% мас. до около 6% мас.; в альтернативном варианте от около 1% мас. до около 5% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 20% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 15% мас.; или в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 10% мас.
w
[00428] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы D может иметь средневесовую молекулярную массу (M) от около 30 кг/моль до около 50 кг/моль.
w
[00429] В одном аспекте, IMW-компонент полиэтиленовой смолы D может иметь средневесовую молекулярную массу (M) от около 90 кг/моль до около 150 кг/моль.
w
[00430] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы D может иметь средневесовую молекулярную массу (M) от около 450 кг/моль до около 750 кг/моль.
[00431] В одном аспекте, LMW-компонент полиэтиленовой смолы D может иметь содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 2 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00432] В одном аспекте, IMW-компонент полиэтиленовой смолы D может иметь содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00433] В одном аспекте, HMW-компонент полиэтиленовой смолы D может иметь содержание короткоцепочечных разветвлений от около 2 до около 10 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00434] В одном аспекте, полиэтиленовая смола D может иметь предел прочности на разрыв в продольном направлении (MD) более чем около 13000 фунтов/кв.дюйм (около 89,6 МПа), при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638 при 90 МПа.
[00435] В одном аспекте, полиэтиленовая смола D может быть тримодальной полиэтиленовой смолой.
[00436] В одном аспекте, полиэтиленовая смола D может иметь предел прочности на разрыв в поперечном направлении (TD) более чем около 6000 фунтов/кв.дюйм (около 41,4 МПа), при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638 при 41 МПа.
0
5
[00437] В одном аспекте, полиэтиленовая смола D может иметь η (eta_0), равную или превышающую около 1,0×10 Па⋅с.
[00438] В одном аспекте, полиэтиленовая смола D может быть сформирована в пленку. Кроме того, полиэтиленовая смола D может быть подходящей для использования в качестве трубы или изделия, сформированных посредством выдувного формования, выдувного формования мелких деталей, выдувного формования больших деталей, экструзионного формования, центробежного формования, термоформования, литья под давлением и аналогичными способами.
[00439] В одном аспекте, полиэтиленовая смола D может быть получена по варианту осуществления способа, имеющего комбинацию аспектов, описанных в данном документе.
[00440] В одном аспекте, мультимодальный полиолефин представляет собой полиэтиленовую смолу Е, полученную по варианту осуществления способа, имеющего комбинацию аспектов, описанных в данном документе.
[00441] В одном аспекте, полиэтиленовая смола Е может быть подходящей для использования в качестве трубы, пленки или изделия, сформированных посредством выдувного формования, выдувного формования мелких деталей, выдувного формования больших деталей, экструзионного формования, центробежного формования, термоформования, литья под давлением и аналогичными способами.
[00442] В одном аспекте, полиэтиленовая смола Е может быть тримодальной полиэтиленовой смолой.
[00443] В одном аспекте, полиэтиленовая смола Е может быть сополимером, образованным с использованием сомономера по меньшей мере в одном из первого реактора 100 и MZCR 300. Сополимер может иметь содержание сомономера от более чем около 0% мас. до около 20% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 0% мас. до около 6% мас.; в альтернативном варианте от около 2% мас. до около 6% мас.; в альтернативном варианте от около 1% мас. до около 5% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 20% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 15% мас.; или в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 10% мас.
[00444] В одном аспекте, мультимодальный полиолефин, который представляет собой полиэтиленовую смолу А, В, С, D или Е, может быть получен с использованием катализатора Циглера-Натта в каждой из зон 112, 321 и 341 полимеризации. Другими словами, мультимодальный полиолефин, который представляет собой полиэтиленовую смолу А, В, С, D или Е, может быть получен с использованием катализатора Циглера-Натта в каждом из первого реактора 100, восходящей трубы 320 MZCR 300 и спускной трубы 340 MZCR 300. Другими словами, мультимодальный полиолефин, который представляет собой полиэтиленовую смолу А, В, С, D или Е, может быть получен с использованием катализатора Циглера-Натта в каждом из первого реактора 100 и MZCR 300.
[00445] В одном аспекте, LMW-компонент мультимодального полиолефина, который представляет собой полиэтиленовую смолу А, В, С, D или Е, может быть получен в зоне 112 полимеризации практически при полном отсутствии любого описанного в данном документе сомономера. Другими словами, LMW-компонент мультимодального полиолефина, который представляет собой полиэтиленовую смолу А, В, С, D или Е, может быть получен в первом реакторе 100 практически при полном отсутствии любого описанного в данном документе сомономера.
[00446] В одном аспекте, IMW-компонент мультимодального полиолефина, который представляет собой полиэтиленовую смолу А, В, С, D или Е, может быть получен в зоне 321 полимеризации в присутствии сомономера и водорода. Другими словами, LMW-компонент мультимодального полиолефина, который представляет собой полиэтиленовую смолу А, В, С, D или Е, может быть получен в восходящей трубе 320 MZCR 300 в присутствии сомономера и водорода.
[00447] В одном аспекте, HMW-компонент мультимодального полиолефина, который представляет собой полиэтиленовую смолу А, В, С, D или Е, может быть получен в зоне 341 полимеризации в присутствии сомономера и водорода. Другими словами, HMW-компонент мультимодального полиолефина, который представляет собой полиэтиленовую смолу А, В, С, D или Е, может быть получен в спускной трубе 340 MZCR 300 в присутствии сомономера и водорода.
[00448] В одном аспекте, количество сомономера, используемого в зоне 341 полимеризации, превышает количество сомономера, используемого в зоне 321 полимеризации. Другими словами, количество сомономера, используемого в спускной трубе 340 MZCR 300, превышает количество сомономера, используемого в восходящей трубе 320 MZCR 300.
[00449] В одном аспекте, количество водорода, используемого в зоне 321 полимеризации, превышает количество водорода, используемого в зоне 341 полимеризации. Другими словами, количество водорода, используемого в восходящей трубе 320 MZCR 300, превышает количество водорода, используемого в спускной трубе 340 MZCR 300.
251
3
[00450] В одном аспекте, любая из полиэтиленовых смол А, В, С, D или Е может иметь η (eta_251) менее чем около 1,5×10 Па⋅с.
[00451] В одном аспекте, первый реактор 100, в котором производится LMW-компонент любой из полиэтиленовых смол А, В, С, D или Е, может быть газофазным реактором (также называемым реактором с псевдоожиженным слоем). Другими словами, зона 112 полимеризации, в которой производится LMW-компонент любой из полиэтиленовых смол А, В, С, D или Е, может быть газофазной реакционной зоной (также называемой реакционной зоной с псевдоожиженным слоем).
[00452] В одном аспекте, зона 321 полимеризации MZCR 300, в которой производится IMW-компонент любой из полиэтиленовых смол А, В, С, D или Е, представляет собой реакционную зону быстрого псевдоожижения. Другими словами, зона 321 полимеризации MZCR 300, в которой производится LMW-компонент любой из полиэтиленовых смол А, В, С, D или Е, работает в условиях быстрого псевдоожижения. Другими словами, восходящая труба 320 MZCR 300, в которой производится LMW-компонент любой из полиэтиленовых смол А, В, С, D или Е, работает в условиях быстрого псевдоожижения.
[00453] В одном аспекте, зона 341 полимеризации MZCR 300, в которой производится HMW-компонент любой из полиэтиленовых смол А, В, С, D или Е, представляет собой реакционную зону поршневого потока. Другими словами, зона 341 полимеризации MZCR 300, в которой производится HMW-компонент любой из полиэтиленовых смол А, В, С, D или Е, работает в условиях поршневого потока. Другими словами, спускная труба 340 MZCR 300, в которой производится HMW-компонент любой из полиэтиленовых смол А, В, С, D или Е, работает в условиях поршневого потока.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ
[00454] Описаны устройства и способы многореакторной и многозональной полимеризации полиолефинов. Ниже описаны способ А, способ В, способ С, способ D, устройство А, устройство В, устройство С, устройство D, полиэтиленовая смола А, полиэтиленовая смола В, полиэтиленовая смола С, полиэтиленовая смола D, полиэтиленовая смола Е и полиэтиленовая смола F.
[00455] Первый аспект способа А, который представляет собой способ производства мультимодального полиолефина, заключается в том, что способ А включает (а) полимеризацию этилена в первом реакторе с получением первого полиолефина, (b) полимеризацию этилена в первой реакционной смеси в восходящей трубе второго реактора с получением второго полиолефина, (с) пропускание первой реакционной смеси по верхнему трубопроводу от восходящей трубы к сепаратору, (d) извлечение в сепараторе второго полиолефина из первой реакционной смеси, (е) пропускание второго полиолефина из сепаратора в спускную трубу второго реактора, необязательно, через жидкостный барьер, (f) полимеризацию этилена во второй реакционной смеси в спускной трубе с получением третьего полиолефина, (g) пропускание второй реакционной смеси по нижнему трубопроводу от спускной трубы к восходящей трубе, и (h) одно из: (1) после стадии (а) и перед стадиями (b)-(g), прием первого полиолефина во второй реактор, или (2) перед стадией (а) и после стадий (b)-(g), прием второго полиолефина и третьего полиолефина в первый реактор.
[00456] Во втором аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с первым аспектом способа А, восходящая труба имеет отношение ширины к высоте менее чем около 0,1.
[00457] В третьем аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по второй, спускная труба имеет отношение ширины к высоте менее чем около 0,1.
[00458] В четвертом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по третий, верхний трубопровод имеет отношение длины к диаметру от около 5 до около 20.
[00459] В пятом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по четвертый, нижний трубопровод имеет отношение длины к диаметру от около 5 до около 20.
[00460] В шестом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по пятый, способ А дополнительно включает добавление или отвод тепла от восходящей трубы.
[00461] В седьмом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по шестой, способ А дополнительно включает добавление или отвод тепла из спускной трубы.
[00462] В восьмом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по седьмой, второй реактор дополнительно содержит переходный трубопровод, соединенный по текучей среде с концом нижнего трубопровода.
[00463] В девятом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с восьмым аспектом способа А, угол переходного трубопровода по отношению к горизонтали составляет менее чем около 90°.
[00464] В десятом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с восьмого по девятый, длина переходного трубопровода составляет от около 6 футов до около 15 футов.
[00465] В одиннадцатом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с восьмого по десятый, второй реактор дополнительно содержит первый коленчатый соединитель, соединенный с нижней частью восходящей трубы и с концом нижнего трубопровода, и второй коленчатый соединитель, соединенный с верхней частью восходящей трубы и с концом верхнего трубопровода, тройниковый соединитель, имеющий первую соединительную часть, соединенную с нижней частью спускной трубы, вторую соединительную часть, соединенную с нижним трубопроводом, и третий конец, соединенный с концом переходного трубопровода, при этом первый угол между первым концом и вторым концом равен или менее чем около 90°, а второй угол между вторым концом и третьим концом равен или более 90°.
[00466] В двенадцатом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по одиннадцатый, второй реактор дополнительно содержит первый коленчатый соединитель, соединенный с нижней частью восходящей трубы и с концом нижнего трубопровода, и второй коленчатый соединитель, соединенный с верхней частью восходящей трубы и с концом верхнего трубопровода, и третий коленчатый соединитель, соединенный с нижней частью спускной трубы и с другим концом нижнего трубопровода.
c
n
n
c
1/2
[00467] В тринадцатом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с двенадцатым аспектом способа А, по меньшей мере один из первого, второго или третьего коленчатого соединителя имеет внутренний диаметр (d) и радиус (R) внутренней кривизны, а способ А дополнительно включает поддержание, по меньшей мере посредством одного из первого, второго или третьего колена, числа Дина (D) первой или второй реакционной смеси, протекающей в нем, на уровне выше 3000000, где D=ρVd/μ*(d/2R) и где ρ - плотность первой или второй реакционной смеси, V - скорость циркуляции первой или второй реакционной смеси, а μ - динамическая вязкость первой или второй реакционной смеси.
[00468] В четырнадцатом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по тринадцатый, способ А дополнительно включает коленчатый соединитель, соединенный i) с нижней частью восходящей трубы и с противоположным концом нижнего трубопровода, ii) с верхней частью восходящей трубы и с концом верхнего трубопровода, или iii) с нижней частью спускной трубы и с концом нижнего трубопровода, при этом коленчатый соединитель содержит первое отводное отверстие на внешнем радиусе коленчатого соединителя, второе отводное отверстие на внутреннем радиусе коленчатого соединителя, первое чувствительное ответвление, соединяющее первое отводное отверстие с измерителем перепада давления, и второе чувствительное ответвление, соединяющее второе отводное отверстие с измерителем перепада давления.
[00469] В пятнадцатом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по четырнадцатый, второй реактор имеет внутреннюю поверхность, которая отполирована до среднеквадратичного значения менее чем около 3,8 микрон (150 микродюймов).
[00470] В шестнадцатом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по пятнадцатый, внутренняя поверхность первого реактора или внутренняя поверхность второго реактора имеет покрытие из ингибитора коррозии.
[00471] В семнадцатом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по шестнадцатый, по меньшей мере часть первого реактора или по меньшей мере часть второго реактора изготовлена из углеродистой стали, нержавеющей стали или их комбинации.
[00472] В восемнадцатом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по семнадцатый, по меньшей мере часть первого реактора или по меньшей мере часть второго реактора изготовлена из углеродистой стали, при этом углеродистая сталь представляет собой низкотемпературную углеродистую сталь.
[00473] В девятнадцатом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по восемнадцатый, один или более карманов для термопары расположены на втором реакторе.
[00474] В двадцатом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по девятнадцатый, второй реактор дополнительно содержит эдуктор или напорную трубу, соединенные с нижним трубопроводом или переходным трубопроводом, соединенными по текучей среде с концом нижнего трубопровода.
[00475] В двадцать первом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по двадцатый, второй реактор дополнительно содержит измеритель плотности газа, выполненный с возможностью измерения плотности первой реакционной смеси в восходящей трубе.
[00476] В двадцать втором аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по двадцать первый, первый полиолефин представляет собой полиэтилен с более низкой молекулярной массой, третий полиолефин представляет собой полиэтилен с более высокой молекулярной массой.
w
n
z
w
n
z
[00477] В двадцать третьем аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с двадцать вторым аспектом способа А, второй полиолефин имеет среднюю молекулярную массу, которая больше (M, M или M), чем средняя молекулярная масса (M, M или M) первого полиолефина и меньше, чем средняя молекулярная масса третьего полиолефина.
[00478] В двадцать четвертом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по двадцать третий, от около 20 до около 80% мас. мультимодального полиолефина составляет первый полиолефин и от около 80 до около 20% мас. мультимодального полиолефина составляет второй полиолефин и третий полиолефин.
w
[00479] В двадцать пятом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по двадцать четвертый, мультимодальный полиолефин имеет плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505, индекс расплава в диапазоне от около 0,1 до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг и при температуре 190°С, содержание сомономера в диапазоне от 0 до около 6% мас. и M в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль.
z
[00480] В двадцать шестом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с двадцать пятым аспектом способа А, мультимодальный полиолефин имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 1 до около 45 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг и при температуре 190°С, M в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль, Mw/Mn в диапазоне от около 18 до около 52, индекс длинноцепочечного разветвления в диапазоне от 0 до около 0,96 и индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8.
[00481] В двадцать седьмом аспекте способа А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа А с первого по двадцать шестой, первый реактор представляет собой петлевой суспензионный реактор, реактор с псевдоожиженным слоем, автоклавный реактор, трубчатый реактор, горизонтальный газофазный реактор, реактор смешения непрерывного действия или реактор для растворения.
[00482] Первый аспект способа В, который представляет собой способ производства мультимодального полиолефина, заключается в том, что способ В включает (а) полимеризацию этилена в первом реакторе с получением первого полиолефина, (b) полимеризацию этилена в первой реакционной смеси в восходящей трубе второго реактора с получением второго полиолефина, содержащегося в смеси продуктов восходящей трубы, (с) пропускание смеси продуктов восходящей трубы по верхнему трубопроводу от восходящей трубы к сепаратору, (d) извлечение в сепараторе второго полиолефина из смеси продуктов восходящей трубы, (е) пропускание второго полиолефина из сепаратора в спускную трубу второго реактора, необязательно, через жидкостный барьер, (f) полимеризацию этилена во второй реакционной смеси в спускной трубе с получением третьего полиолефина в смеси продуктов спускной трубы, (g) пропускание смеси продуктов спускной трубы по нижнему трубопроводу из спускной трубы к восходящей трубе, и (h) одно из: (1) после стадии (а) и перед стадиями (b)-(g), прием первого полиолефина во второй реактор, или (2) перед стадией (а) и после стадий (b)-(g), прием второго полиолефина и третьего полиолефина в первый реактор.
[00483] Во втором аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с первым аспектом способа В, способ В дополнительно включает выгрузку части смеси продуктов спускной трубы, содержащей мультимодальный полиолефин, из спускной трубы второго реактора.
[00484] В третьем аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по второй, смесь продуктов спускной трубы выгружается по трубопроводу выгрузки продуктов, который соединен по текучей среде со спускной трубой i) в нижней половине спускной трубы или ii) на прямом участке дна спускной трубы или рядом с ним, при этом трубопровод выгрузки продуктов соединен по текучей среде с отводящим клапаном непрерывного действия или с отводящим клапаном периодического действия.
[00485] В четвертом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по третий, трубопровод выгрузки продуктов соединен со спускной трубой таким образом, что угол трубопровода выгрузки продуктов по отношению к горизонтали составляет от около -60° до около 60°.
[00486] В пятом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по четвертый, способ В дополнительно включает пропускание части смеси продуктов спускной трубы через нагреватель, причем нагреватель соединен с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00487] В шестом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с пятым аспектом способа В, способ В дополнительно включает добавление каталитического или сокаталитического яда или дезактиватора к смеси продуктов спускной колонны в нагревателе или перед ним.
[00488] В седьмом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по шестой, способ В дополнительно включает выгрузку полимерного продукта в смеси продуктов спускной трубы из нагревателя при температуре i) от около 54,4°С (130°F) до около 104,4°С (220°F), или ii) ниже температуры плавления полимерного продукта.
[00489] В восьмом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по седьмой, способ В дополнительно включает прием смеси продуктов спускной трубы из нагревателя в сепарационную емкость и разделение в сепарационной емкости смеси продуктов спускной трубы на несколько потоков, причем каждый из указанных нескольких потоков содержит пар, полимерный продукт или как пар, так и полимерный продукт.
[00490] В девятом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с восьмым аспектом способа В, способ В дополнительно включает извлечение одного или более из олефинового мономера, олефинового сомономера и разбавителя по меньшей мере из одного из нескольких потоков, содержащих пар, и рециркуляцию одного или более из олефинового мономера, олефинового сомономера и разбавителя в первый реактор, во второй реактор или как в первый реактор, так и во второй реактор.
[00491] В десятом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по седьмой, способ В дополнительно включает прием полимерного продукта из сепарационной емкости в дегазатор и удаление в дегазаторе по меньшей мере части углеводорода, захваченного полимерным продуктом.
[00492] В одиннадцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по десятый, способ В дополнительно включает выгрузку смеси продуктов, содержащей мультимодальный полиолефин, из первого реактора.
[00493] В двенадцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации одиннадцатым аспектом способа В, смесь продуктов выгружается по трубопроводу выгрузки продуктов, который соединен по текучей среде с первым реактором, при этом трубопровод выгрузки продуктов соединен по текучей среде с отводящим клапаном непрерывного действия или с отводящим клапаном периодического действия.
[00494] В тринадцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с двенадцатым аспектом способа В, трубопровод выгрузки продуктов соединен с первым реактором таким образом, что угол трубопровода выгрузки продуктов по отношению к горизонтали составляет от около -600° до 60°.
[00495] В четырнадцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по тринадцатый, способ В дополнительно включает пропускание смеси продуктов через нагреватель, при этом нагреватель соединен с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00496] В пятнадцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с четырнадцатым аспектом способа В, способ В дополнительно включает добавление каталитического или сокаталитического яда или дезактиватора к смеси продуктов спускной трубы в нагревателе или перед ним.
[00497] В шестнадцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по пятнадцатый, способ В дополнительно включает выгрузку полимерного продукта в смеси продуктов из нагревателя при температуре i) от около 54,4°С (130°F) до около 104,4°С (220°F), или ii) ниже температуры плавления полимерного продукта.
[00498] В семнадцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по пятнадцатый, способ В дополнительно включает прием смеси продуктов из нагревателя в сепарационную емкость и разделение в сепарационной емкости смеси продуктов на несколько потоков, причем каждый из указанных нескольких потоков содержит пар, полимерный продукт или как пар, так и полимерный продукт.
[00499] В восемнадцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с семнадцатым аспектом способа В, способ В дополнительно включает извлечение одного или более из олефинового мономера, олефинового сомономера и разбавителя по меньшей мере из одного из нескольких потоков, содержащих пар, и рециркуляцию одного или более из олефинового мономера, олефинового сомономера и разбавителя в первый реактор, во второй реактор или как в первый реактор, так и во второй реактор.
[00500] В девятнадцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по восемнадцатый, способ В дополнительно включает прием полимерного продукта из сепарационной емкости в дегазатор и удаление в дегазаторе по меньшей мере части углеводорода, захваченного полимерным продуктом.
[00501] В двадцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по девятнадцатый, сепаратор содержит циклонный сепаратор.
[00502] В двадцать первом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с двадцатым аспектом способа В, циклонный сепаратор представляет собой высокоэффективный циклонный сепаратор, а способ В дополнительно включает отделение посредством циклонного сепаратора 99% мас. или более твердых частиц в смеси продуктов восходящей трубы от газа в смеси продуктов восходящей трубы, при этом твердые частицы имеют размер от около 2 мкм до около 10 мкм.
[00503] В двадцать втором аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по двадцать первый, циклонный сепаратор имеет угол конусности по отношению к горизонтали от около 45° до около 80°.
[00504] В двадцать третьем аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по двадцать второй, циклонный сепаратор имеет тангенциальный входной угол от 0° до около 15°.
[00505] В двадцать четвертом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по двадцать третий, смесь продуктов восходящей трубы на стадии (с) пропускается в тангенциальный вход сепаратора с тангенциальной входной скоростью от около 15,24 м/с (50 футов/с) до около 30,48 м/с (100 футов/с).
[00506] В двадцать пятом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по двадцать четвертый, угол по отношению к горизонтали противоположного конца верхнего трубопровода, который соединен по текучей среде с циклонным сепаратором, составляет от около 0° до около 15°.
[00507] В двадцать шестом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по двадцать пятый, противоположный конец верхнего трубопровода соединяется с циклонным сепаратором на расстоянии от около 0 м (0 футов) до около 6,10 м (20 футов) ниже верха циклонного сепаратора.
[00508] В двадцать седьмом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по двадцать шестой, способ В дополнительно включает добавление системы дезактивации реактора для второго реактора, при этом система дезактивации реактора выполнена с возможностью замедления или подавления реакций полимеризации в восходящей трубе, спускной трубе или как в восходящей трубе, так и в спускной трубе.
[00509] В двадцать восьмом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по двадцать седьмой, сепаратор содержит испарительный резервуар или испарительную камеру.
[00510] В двадцать девятом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по двадцать восьмой, первый полиолефин представляет собой полиэтилен с более низкой молекулярной массой, третий полиолефин представляет собой полиэтилен с более высокой молекулярной массой.
w
n
z
w
n
z
[00511] В тридцатом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с двадцать девятым аспектом способа В, второй полиолефин имеет среднюю молекулярную массу (M, M или M), которая больше, чем средняя молекулярная масса (M, M или M) первого полиолефина и меньше, чем средняя молекулярная масса третьего полиолефина.
[00512] В тридцать первом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из первого - тридцатого аспектов способа В, первый реактор представляет собой петлевой суспензионный реактор, реактор с псевдоожиженным слоем, автоклавный реактор, трубчатый реактор, горизонтальный газофазный реактор, реактор смешения непрерывного действия или реактор для растворения.
[00513] В тридцать втором аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по тридцать первый, от около 20 до около 80% мас. мультимодального полиолефина составляет первый полиолефин и от около 80 до около 20% мас. мультимодального полиолефина составляет второй полиолефин и третий полиолефин.
w
[00514] В тридцать третьем аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа В с первого по тридцать второй, мультимодальный полиолефин имеет плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, индекс расплава в диапазоне от около 0,1 до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг и при температуре 190°С, содержание сомономера в диапазоне от 0 до около 6% мас. и M в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль.
z
w
n
[00515] В тридцать четвертом аспекте способа В, который может быть использован в комбинации с тридцать третьим аспектом способа В, мультимодальный полиолефин имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 1 до около 45 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг и при температуре 190°С, M в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль, M/M в диапазоне от около 18 до около 52, индекс длинноцепочечного разветвления в диапазоне от 0 до около 0,96 и индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8.
[00516] Первый аспект способа С, который представляет собой способ производства мультимодального полиолефина, выполняемый с использованием i) первого реактора, имеющего первую зону полимеризации, и ii) второго реактора, имеющего вторую зону полимеризации в восходящей трубе и третью зону полимеризации в спускной трубе, заключается в том, что способ С включает (а) полимеризацию этилена в первой зоне полимеризации с получением первого полиолефина, (b) пропускание первой реакционной смеси вверх через вторую зону полимеризации восходящей трубы, при этом второй полиолефин производится во второй зоне полимеризации, (с) прием первой реакционной смеси из второй зоны полимеризации в сепараторе, (d) отделение в сепараторе первого полиолефинового продукта от полученной первой реакционной смеси, (е) пропускание первого полиолефинового продукта через барьерную секцию второго реактора в третью зону полимеризации, (f) добавление в третьей зоне полимеризации первого полиолефинового продукта ко второй реакционной смеси, (g) пропускание второй реакционной смеси вниз через третью зону полимеризации спускной трубы, при этом третий полиолефин производится в третьей зоне полимеризации, (h) повторение стадий (b)-(g) n раз, где n=от 1 до 100000 и (i) одно из 1) добавление первого полиолефина во второй реактор в местоположении выше по потоку от второй зоны полимеризации по отношению к направлению потока первой реакционной смеси во второй зоне полимеризации, и отведение мультимодального полиолефина из спускной трубы, или 2) отведение части второго полиолефинового продукта из второго реактора, добавление части второго полиолефинового продукта в первую зону полимеризации первого реактора и отведение мультимодального полиолефина из первого реактора.
[00517] Во втором аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с первым аспектом способа С, газовый состав второй реакционной смеси отличается от газового состава третьей реакционной смеси.
[00518] В третьем аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по второй, газовый состав второй реакционной смеси содержит по меньшей мере два компонента, выбранных из мономера, разбавителя и катализатора.
[00519] В четвертом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по третий, газовый состав третьей реакционной смеси содержит по меньшей мере два компонента, выбранных из водорода, мономера, сомономера, разбавителя и катализатора.
[00520] В пятом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по четвертый, барьерная секция представляет собой жидкостный барьер, содержащий инертную жидкость, при этом концентрация инертной жидкости в жидкостном барьере больше, чем концентрация инертной жидкости во второй зоне полимеризации и в третьей зоне полимеризации.
[00521] В шестом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по пятый, способ С дополнительно включает нагнетание сомономера в третью зону полимеризации через одно или более местоположений в спускной трубе, при этом третий полиолефин представляет собой сополимер.
[00522] В седьмом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по шестой, способ С дополнительно включает нагнетание антистатического агента в одно или более местоположений второго реактора.
[00523] В восьмом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с седьмым аспектом способа С, стадия нагнетания антистатического агента включает нагнетание смеси, содержащей антистатический агент и жидкость-носитель, в одно или более местоположений через одну или более линий подачи антистатического агента, при этом концентрация антистатического агента в каждой из одной или более линий подачи антистатического агента составляет от около 1 м.д. до около 50 м.д. в пересчете на массу жидкости-носителя в каждой из одной или более линий подачи антистатического агента.
[00524] В девятом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по восьмой, концентрация антистатического агента во втором реакторе составляет от около 1 м.д. до около 50 м.д. в пересчете на массу жидкости-носителя во втором реакторе.
[00525] В десятом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по девятый, после пропускания первой реакционной смеси вверх через вторую зону полимеризации восходящей трубы и до приема первой реакционной смеси в сепараторе, указанный способ дополнительно включает протекание первой реакционной смеси по верхнему трубопроводу, который соединяет по текучей среде восходящую трубу и сепаратор, при этом первая реакционная смесь протекает в верхнем трубопроводе со скоростью, которая i) превышает скорость сальтации первой реакционной смеси и достигает около 30,48 м/с (100 футов/с), или ii) превышает 110% скорости сальтации первой реакционной смеси.
[00526] В одиннадцатом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по десятый, после пропускания второй реакционной смеси вниз через третью зону полимеризации спускной трубы, указанный способ дополнительно включает протекание второй реакционной смеси по нижнему трубопроводу, который соединяет по текучей среде спускную трубу и восходящую трубу, при этом вторая реакционная смесь протекает в нижнем трубопроводе со скоростью, которая i) превышает скорость сальтации второй реакционной смеси и достигает около 30,48 м/с (100 футов/с), или ii) превышает 110% скорости сальтации второй реакционной смеси.
[00527] В двенадцатом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по одиннадцатый, способ С дополнительно включает анализ пробы первой реакционной смеси или второй реакционной смеси в одном или более местоположениях во втором реакторе для определения концентрации газа, жидкости или твердого вещества в первой реакционной смеси или второй реакционной смеси, а также для определения концентрации мономера, сомономера, разбавителя, водорода, инертного компонента или полимера в первой реакционной смеси или второй реакционной смеси.
[00528] В тринадцатом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по двенадцатый, способ С дополнительно включает регулирование уровня первого полиолефинового продукта в сепараторе таким образом, чтобы первый полиолефиновый продукт имел время пребывания в сепараторе от около 1 секунды до около 30 минут.
[00529] В четырнадцатом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по тринадцатый, от около 20 до около 80% мас. мультимодального полиолефина составляет первый полиолефин и от около 80 до около 20% мас. мультимодального полиолефина составляет второй полиолефин и третий полиолефин.
w
[00530] В пятнадцатом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по четырнадцатый, мультимодальный полиолефин имеет плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505, индекс расплава в диапазоне от около 0,1 до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг и при температуре 190°С, содержание сомономера в диапазоне от около 0 до около 6% мас. и M в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль.
z
[00531] В шестнадцатом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с пятнадцатым аспектом способа С, мультимодальный полиолефин имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 1 до около 45 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг и при температуре 190°С, M в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль, Mw/Mn в диапазоне от около 18 до около 52, индекс длинноцепочечного разветвления в диапазоне от 0 до около 0,96 и индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8.
[00532] В семнадцатом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из первого - шестнадцатого аспектов способа С, первая зона полимеризации находится в петлевом суспензионном реакторе, реакторе с псевдоожиженным слоем, автоклавном реакторе, трубчатом реакторе, горизонтальном газофазном реакторе, реакторе смешения непрерывного действия или реакторе для растворения.
[00533] В восемнадцатом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа С с первого по семнадцатый, Mw первого полиолефина и Mw третьего полиолефина различаются на количество более 10%, при этом стадия (b) включает пропускание первой реакционной смеси вверх через вторую зону полимеризации восходящей трубы, таким образом, среднее время пребывания первой реакционной смеси во второй зоне полимеризации за один проход находится в диапазоне от около 1 секунды до около 5 минут.
[00534] В девятнадцатом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из пятнадцатого аспекта или восемнадцатого аспекта способа С, Mw первого полиолефина и Mw третьего полиолефина различаются на величину более 10%, при этом стадия (g) включает пропускание второй реакционной смеси вниз через третью зону полимеризации спускной трубы, таким образом, среднее время пребывания второй реакционной смеси в третьей зоне полимеризации за один проход находится в диапазоне от около 5 секунд до около 15 минут.
[00535] В двадцатом аспекте способа С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов восемнадцатого или девятнадцатого способа С, стадия (а) включает полимеризацию первого полиолефина в первой зоне полимеризации таким образом, чтобы среднее время пребывания первого полиолефина в первой зоне полимеризации находилось в диапазоне от около 1 секунды до около 14 часов; в альтернативном варианте от около 1 секунды до около 12 часов; в альтернативном варианте от около 1 секунды до около 10 часов; в альтернативном варианте от около 1 секунды до около 8 часов; в альтернативном варианте от около 2 часов до около 14 часов; в альтернативном варианте от около 4 часов до около 14 часов; в альтернативном варианте от около 4 часов до около 12 часов; в альтернативном варианте от около 1 часа до около 3 часов; в альтернативном варианте от около 1 секунды до около 5 минут; в альтернативном варианте менее 10 часов; в альтернативном варианте более 1 часа.
[00536] Первый аспект способа D, который представляет собой способ производства мультимодального полиолефина, заключается в том, что способ D включает (а) полимеризацию этилена в первом реакторе с получением первого полиолефина, (b) полимеризацию этилена в первой реакционной смеси в восходящей трубе второго реактора с получением второго полиолефина, (с) пропускание первой реакционной смеси по верхнему трубопроводу от восходящей трубы к сепаратору, (d) извлечение в сепараторе второго полиолефина из первой реакционной смеси, (е) пропускание второго полиолефина из сепаратора в спускную трубу второго реактора, необязательно, через жидкостный барьер, (f) полимеризацию этилена во второй реакционной смеси в спускной трубе с получением третьего полиолефина, (g) пропускание второй реакционной смеси по нижнему трубопроводу от спускной трубы к восходящей трубе, и (h) одно из: (1) после стадии (а) и перед стадиями (b)-(g), прием первого полиолефина из первого реактора во второй реактор; или (2) перед стадией (а) и после стадий (b)-(g), прием второго полиолефина и третьего полиолефина из второго реактора в первый реактор.
[00537] Во втором аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с первым аспектом способа D, первый реактор представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем, в котором прием первого полиолефина из первого реактора во второй реактор включает прием первого полиолефина в отстойник, расположенный по меньшей мере частично в нижней части реактора с псевдоожиженным слоем, причем конец отстойника открывается к газораспределителю, а противоположный конец выходит за пределы реактора с псевдоожиженным слоем.
[00538] В третьем аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по второй, отстойник имеет внутренний диаметр от около 10,16 см (4 дюймов) до около 30,48 см (12 дюймов).
[00539] В четвертом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по третий, способ D дополнительно включает прием первого полиолефина и газовой смеси из отстойника в сепаратор, отделение в сепарационной емкости первого полиолефина от газовой смеси, и обработку газовой смеси, при этом стадия обработки включает сжигание компонента газовой смеси на факеле, улавливание компонента газовой смеси в абсорбере с переменным давлением, фильтрацию компонента газовой смеси через мембрану или их комбинацию.
[00540] В пятом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по четвертый, способ D дополнительно включает анализ пробы первого полиолефина, полученного по трубопроводу для отбора проб, соединенному по текучей среде с отстойником.
[00541] В шестом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по пятый, первый реактор представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем, при этом прием первого полиолефина из первого реактора во второй реактор включает протекание первого полиолефина и газовой смеси из реактора с псевдоожиженным слоем в затворный бункер по трубопроводу выгрузки продуктов и первый циркуляционный клапан.
[00542] В седьмом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с шестым аспектом способа D, способ D дополнительно включает протекание первого полиолефина и газовой смеси из затворного бункера в сепарационную емкость через второй циркуляционный клапан, отделение первого полиолефина от газовой смеси и обработку газовой смеси, при этом стадия обработки включает сжигание компонента газовой смеси на факеле, улавливание компонента газовой смеси в абсорбере с переменным давлением, фильтрацию компонента газовой смеси через мембрану или их комбинацию.
[00543] В восьмом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по седьмой, способ D дополнительно включает анализ пробы первого полиолефина, полученного по трубопроводу для отбора проб, соединенному по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00544] В девятом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по восьмой, первый реактор представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем, при этом прием первого полиолефина из первого реактора во второй реактор включает регулирование потока первого полиолефина в трубопроводе выгрузки продуктов, соединенном по текучей среде с реактором с псевдоожиженным слоем, отводящим клапаном непрерывного действия, соединенным по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00545] В десятом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с девятым аспектом способа D, способ D дополнительно включает прием первого полиолефина и газовой смеси в сепарационную емкость, соединенную с отводящим клапаном непрерывного действия, отделение в сепарационной емкости первого полиолефина от газовой смеси и обработку газовой смеси, при этом стадия обработки включает сжигание компонента газовой смеси на факеле, улавливание компонента газовой смеси в абсорбере с переменным давлением, фильтрацию компонента газовой смеси через мембрану или их комбинацию.
[00546] В одиннадцатом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по десятый, способ D дополнительно включает анализ пробы первого полиолефина, полученного по трубопроводу для отбора проб, соединенному по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00547] В двенадцатом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по одиннадцатый, первый реактор представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем, при этом второй полиолефин и третий полиолефин из второго реактора поступают в первый реактор, а способ D дополнительно включает прием мультимодального полиолефина в отстойник, расположенный по меньшей мере частично в нижней части реактора с псевдоожиженным слоем, причем конец отстойника открывается к газораспределителю, а противоположный конец выходит за пределы реактора с псевдоожиженным слоем.
[00548] В тринадцатом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с двенадцатым аспектом способа D, отстойник имеет внутренний диаметр от около 10,16 см (4 дюймов) до около 30,48 см (12 дюймов).
[00549] В четырнадцатом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по тринадцатый, способ D дополнительно включает прием мультимодального полиолефина и газовой смеси в сепарационную емкость, соединенную с отстойником, отделение в сепарационной емкости мультимодального полиолефина от газовой смеси и обработку газовой смеси, при этом стадия обработки включает сжигание компонента газовой смеси на факеле, улавливание компонента газовой смеси в абсорбере с переменным давлением, фильтрацию компонента газовой смеси через мембрану или их комбинацию.
[00550] В пятнадцатом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по четырнадцатый, способ D дополнительно включает анализ пробы мультимодального полиолефина, полученного по трубопроводу для отбора проб, соединенному по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00551] В шестнадцатом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по пятнадцатый, первый реактор представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем, при этом второй полиолефин и третий полиолефин из второго реактора поступают в первый реактор, а способ D дополнительно включает протекание мультимодального полиолефина и газовой смеси из реактора с псевдоожиженным слоем в затворный бункер по трубопроводу выгрузки продуктов и через первый циркуляционный клапан.
[00552] В семнадцатом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с шестнадцатым аспектом способа D, способ D дополнительно включает протекание мультимодального полиолефина и газовой смеси из затворного бункера в сепарационную емкость через второй циркуляционный клапан, отделение мультимодального полиолефина от газовой смеси и обработку газовой смеси, при этом стадия обработки включает сжигание компонента газовой смеси на факеле, улавливание компонента газовой смеси в абсорбере с переменным давлением, фильтрацию компонента газовой смеси через мембрану или их комбинацию.
[00553] В восемнадцатом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по семнадцатый, способ D дополнительно включает анализ пробы мультимодального полиолефина, полученного по трубопроводу для отбора проб, соединенному по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00554] В девятнадцатом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по восемнадцатый, первый реактор представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем, при этом второй полиолефин и третий полиолефин из второго реактора поступают в первый реактор, а способ D дополнительно включает регулирование потока мультимодального полиолефина в трубопроводе выгрузки продуктов, соединенном по текучей среде с реактором с псевдоожиженным слоем, отводящим клапаном непрерывного действия, соединенным по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00555] В двадцатом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с девятнадцатым аспектом способа D, способ D дополнительно включает прием мультимодального полиолефина и газовой смеси в сепарационную емкость, соединенную с отводящим клапаном непрерывного действия, отделение в сепарационной емкости мультимодального полиолефина от газовой смеси и обработку газовой смеси, при этом стадия обработки включает сжигание компонента газовой смеси на факеле, улавливание компонента газовой смеси в абсорбере с переменным давлением, фильтрацию компонента газовой смеси через мембрану или их комбинацию.
[00556] В двадцать первом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по двадцатый, способ D дополнительно включает анализ пробы мультимодального полиолефина, полученного по трубопроводу для отбора проб, соединенному по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00557] В двадцать втором аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по двадцать первый, первый полиолефин представляет собой полиэтилен с более низкой молекулярной массой, третий полиолефин представляет собой полиэтилен с более высокой молекулярной массой.
w
n
z
w
n
z
[00558] В двадцать третьем аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с двадцать вторым аспектом способа D, второй полиолефин имеет среднюю молекулярную массу (M, M или M), которая больше, чем средняя молекулярная масса (M, M или M) первого полиолефина и меньше, чем средняя молекулярная масса третьего полиолефина.
[00559] В двадцать четвертом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по двадцать третий, от около 20 до около 80% мас. мультимодального полиолефина составляет первый полиолефин и от около 80 до около 20% мас. мультимодального полиолефина составляет второй полиолефин и третий полиолефин.
w
[00560] В двадцать пятом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по двадцать четвертый, мультимодальный полиолефин имеет плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505, индекс расплава в диапазоне от около 0,1 до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг и при температуре 190°С, содержание сомономера в диапазоне от 0 до около 6% мас. и M в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль.
z
[00561] В двадцать шестом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с двадцать пятым аспектом способа D, мультимодальный полиолефин имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 1 до около 45 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг и при температуре 190°С, M в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль, Mw/Mn в диапазоне от около 18 до около 52, индекс длинноцепочечного разветвления в диапазоне от 0 до около 0,96 и индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8.
[00562] В двадцать седьмом аспекте способа D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов способа D с первого по двадцать шестой, первый реактор представляет собой петлевой суспензионный реактор, реактор с псевдоожиженным слоем, автоклавный реактор, трубчатый реактор, горизонтальный газофазный реактор, реактор смешения непрерывного действия или реактор для растворения.
[00563] В первом аспекте устройство А представляет собой устройство для производства мультимодального полиолефина, содержащее первый реактор, выполненный с возможностью производства первого полиолефина, второй реактор, выполненный с возможностью производства второго полиолефина и третьего полиолефина, причем второй реактор содержит восходящую трубу, выполненную с возможностью производства второго полиолефина, верхний трубопровод, имеющий конец, соединенный по текучей среде с верхней частью восходящей трубы, сепаратор, соединенный по текучей среде с противоположным концом верхнего трубопровода, спускную трубу, выполненную с возможностью производства третьего полиолефина, при этом верхняя часть спускной трубы соединена по текучей среде с сепаратором, необязательно, через жидкостный барьер в верхней части спускной трубы, и нижний трубопровод, имеющий конец, соединенный по текучей среде с нижней частью спускной трубы, и противоположный конец, соединенный по текучей среде с нижней частью восходящей трубы, при этом второй реактор выполнен с возможностью приема первого полиолефина из первого реактора, или первый реактор выполнен с возможностью приема второго полиолефина и третьего полиолефина из второго реактора.
[00564] Во втором аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с первым аспектом устройства А, восходящая труба имеет отношение ширины к высоте менее чем около 0,1.
[00565] В третьем аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из первого и второго аспектов устройства А, спускная труба имеет отношение ширины к высоте менее чем около 0,1.
[00566] В четвертом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по третий, верхний трубопровод имеет отношение длины к диаметру от около 5 до около 20.
[00567] В пятом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по четвертый, нижний трубопровод имеет отношение длины к диаметру от около 5 до около 20.
[00568] В шестом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по пятый, устройство А дополнительно содержит нагревательное устройство, выполненное с возможностью добавления или отвода тепла от восходящей трубы.
[00569] В седьмом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по шестой, устройство А дополнительно содержит нагревательное устройство, выполненное с возможностью добавления или отвода тепла из спускной трубы.
[00570] В восьмом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по четвертый, второй реактор дополнительно содержит переходный трубопровод, соединенный по текучей среде с концом нижнего трубопровода.
[00571] В девятом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с восьмым аспектом устройства А, угол переходного трубопровода по отношению к горизонтали составляет менее чем около 90°.
[00572] В десятом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по девятый, длина переходного трубопровода составляет от около 6 футов до около 15 футов.
[00573] В одиннадцатом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по десятый, второй реактор дополнительно содержит первый коленчатый соединитель, соединенный с нижней частью восходящей трубы и с противоположным концом нижнего трубопровода, второй коленчатый соединитель, соединенный с верхней частью восходящей трубы и с концом верхнего трубопровода, и тройниковый соединитель, имеющий первый конец, соединенный с нижней частью спускной трубы, второй конец, соединенный с нижним трубопроводом, и третий конец, соединенный с концом переходного трубопровода, при этом первый угол между первым концом и вторым концом равен или менее чем около 90°, а второй угол между вторым концом и третьим концом равен или более чем около 90°.
[00574] В двенадцатом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по одиннадцатый, второй реактор дополнительно содержит первый коленчатый соединитель, соединенный с нижней частью восходящей трубы и с противоположным концом нижнего трубопровода, второй коленчатый соединитель, соединенный с верхней частью восходящей трубы и с концом верхнего трубопровода, и третий коленчатый соединитель, соединенный с нижней частью спускной трубы и с концом нижнего трубопровода.
c
n
n
c
1/2
[00575] В тринадцатом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с двенадцатым аспектом устройства А, по меньшей мере один из первого, второго или третьего коленчатого соединителя имеет внутренний диаметр (d) и радиус (R) внутренней кривизны и выполнен с возможностью поддержания значения числа Дина (D) протекающей в нем реакционной смеси в диапазоне от около 1000000 до около 5000000, где D=ρVd/μ*(d/2R) и где ρ - плотность реакционной смеси, V - скорость циркуляции реакционной смеси, а μ - динамическая вязкость реакционной смеси.
[00576] В четырнадцатом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по тринадцатый, устройство А дополнительно содержит коленчатый соединитель, соединенный i) с нижней частью восходящей трубы и с противоположным концом нижнего трубопровода, ii) с верхней частью восходящей трубы и с концом верхнего трубопровода, или iii) с нижней частью спускной трубы и с концом нижнего трубопровода, при этом коленчатый соединитель содержит первое отводное отверстие на внешнем радиусе коленчатого соединителя, второе отводное отверстие на внутреннем радиусе коленчатого соединителя, первое чувствительное ответвление, соединяющее первое отводное отверстие с измерителем перепада давления, и второе чувствительное ответвление, соединяющее второе отводное отверстие с измерителем перепада давления.
[00577] В пятнадцатом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по четырнадцатый, второй реактор имеет внутреннюю поверхность, которая отполирована до среднеквадратичного значения менее чем около 150 микродюймов.
[00578] В шестнадцатом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по пятнадцатый, устройство А дополнительно содержит покрытие из ингибитора коррозии на внутренней поверхности первого реактора или внутренней поверхности второго реактора.
[00579] В семнадцатом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по шестнадцатый, по меньшей мере часть первого реактора или по меньшей мере часть второго реактора изготовлена из углеродистой стали, нержавеющей стали или их комбинации.
[00580] В восемнадцатом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по семнадцатый, по меньшей мере часть первого реактора или по меньшей мере часть второго реактора изготовлена из углеродистой стали, при этом углеродистая сталь представляет собой низкотемпературную углеродистую сталь.
[00581] В девятнадцатом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по восемнадцатый, устройство А дополнительно содержит один или более карманов для термопары, расположенных на втором реакторе.
[00582] В двадцатом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по девятнадцатый, второй реактор дополнительно содержит эдуктор или напорную трубу, соединенную с нижним трубопроводом или переходным трубопроводом, который соединен по текучей среде с концом нижнего трубопровода.
[00583] В двадцать первом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по двадцатый, второй реактор дополнительно содержит измеритель плотности газа, выполненный с возможностью измерения плотности реакционной смеси в восходящей трубе.
[00584] В двадцать втором аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по двадцать первый, первый полиолефин представляет собой полиэтилен с более низкой молекулярной массой, третий полиолефин представляет собой полиэтилен с более высокой молекулярной массой.
w
n
z
w
n
z
[00585] В двадцать третьем аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с двадцать вторым аспектом устройства А, второй полиолефин имеет среднюю молекулярную массу, которая больше (M, M или M), чем средняя молекулярная масса (M, M или M) первого полиолефина и меньше, чем средняя молекулярная масса третьего полиолефина.
[00586] В двадцать четвертом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по двадцать третий, от около 20 до около 80% мас. мультимодального полиолефина составляет первый полиолефин и от около 8 до около 20% мас. мультимодального полиолефина составляет второй полиолефин и третий полиолефин.
w
[00587] В двадцать пятом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по двадцать четвертый, мультимодальный полиолефин имеет плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505, индекс расплава в диапазоне от около 0,1 до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг и при температуре 190°С, содержание сомономера в диапазон от 0 до около 6% мас. и M в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль.
z
[00588] В двадцать шестом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с двадцать пятым аспектом устройства А, мультимодальный полиолефин имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 1 до около 45 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг и при температуре 190°С, M в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль, Mw/Mn в диапазоне от около 18 до около 52, индекс длинноцепочечного разветвления в диапазоне от 0 до около 0,96 и индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8.
[00589] В двадцать седьмом аспекте устройства А, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства А с первого по двадцать шестой, первый реактор представляет собой петлевой суспензионный реактор, реактор с псевдоожиженным слоем, автоклавный реактор, трубчатый реактор, горизонтальный газофазный реактор, реактор смешения непрерывного действия или реактор для растворения.
[00590] В первом аспекте, устройство В представляет собой устройство для производства мультимодального полиолефина, содержащее первый реактор, выполненный с возможностью производства первого полиолефина, второй реактор, выполненный с возможностью производства второго полиолефина и третьего полиолефина, причем второй реактор содержит восходящую трубу, выполненную с возможностью производства второго полиолефина, верхний трубопровод, имеющий конец, соединенный по текучей среде с верхней частью восходящей трубы, сепаратор, соединенный по текучей среде с противоположным концом верхнего трубопровода, спускную трубу, выполненную с возможностью производства третьего полиолефина, при этом верхняя часть спускной трубы соединена по текучей среде с сепаратором, необязательно, через жидкостный барьер в верхней части спускной трубы, и нижний трубопровод, имеющий конец, соединенный по текучей среде с нижней частью спускной трубы, и противоположный конец, соединенный по текучей среде с нижней частью восходящей трубы, при этом второй реактор выполнен с возможностью приема первого полиолефина из первого реактора, или первый реактор выполнен с возможностью приема второго полиолефина и третьего полиолефина из второго реактора.
[00591] Во втором аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с первым аспектом устройства В, устройство В дополнительно содержит первый трубопровод выгрузки продуктов, соединенный по текучей среде с первым реактором, и второй трубопровод выгрузки продуктов, соединенный по текучей среде с нижней частью спускной трубы.
[00592] В третьем аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по второй, первый трубопровод выгрузки продуктов или второй трубопровод выгрузки продуктов соединен по текучей среде с отводящим клапаном, причем отводящий клапан выполнен в виде отводящего клапана непрерывного действия или отводящего клапана периодического действия.
[00593] В четвертом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по третий, второй трубопровод выгрузки продуктов соединен со спускной трубой таким образом, что угол второго трубопровода выгрузки продуктов по отношению к горизонтали составляет от 0° до 45°.
[00594] В пятом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по четвертый, устройство В дополнительно содержит нагреватель, соединенный со вторым трубопроводом выгрузки продуктов и выполненный с возможностью приема смеси продуктов и добавления тепла к смеси продуктов.
[00595] В шестом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с пятым аспектом устройства В, устройство В дополнительно содержит каталитический или сокаталитический яд или дезактиватор, добавленные к смеси продуктов в нагревателе или перед ним.
[00596] В седьмом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по шестой, нагреватель дополнительно выполнен с возможностью выгрузки мультимодального полиолефина в смеси продуктов при температуре i) от около 54,4°С (130°F) до около 104,4°С (220°F), или ii) ниже температуры плавления мультимодального полиолефина.
[00597] В восьмом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по седьмой, устройство В дополнительно содержит сепарационную емкость, соединенную по текучей среде с противоположным концом нагревателя, при этом сепарационная емкость выполнена с возможностью разделения смеси продуктов на несколько потоков, причем каждый из указанных нескольких потоков содержит пар, полимерный продукт или как пар, так и полимерный продукт.
[00598] В девятом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с восьмым аспектом устройства В, устройство В дополнительно содержит систему извлечения мономера, выполненную с возможностью извлечения одного или более из олефинового мономера, олефинового сомономера и разбавителя по меньшей мере из одного из нескольких потоков, содержащих пар, и выполненную с возможностью рециркуляции одного или более из олефинового мономера, олефинового сомономера и разбавителя в первый реактор, второй реактор или как в первый реактор, так и во второй реактор.
[00599] В десятом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по девятый, устройство В дополнительно содержит дегазатор, выполненный с возможностью приема полимерного продукта из сепарационной емкости и удаления по меньшей мере части углеводорода, захваченного полимерным продуктом.
[00600] В одиннадцатом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по десятый, сепаратор содержит циклонный сепаратор.
[00601] В двенадцатом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с одиннадцатым аспектом устройства В, восходящая труба выполнена с возможностью производства смеси продуктов восходящей трубы, содержащей твердые частицы и газовую смесь, при этом циклонный сепаратор выполнен с возможностью приема смеси продуктов восходящей трубы по верхнему трубопроводу, при этом циклонный сепаратор представляет собой высокоэффективный циклонный сепаратор, выполненный с возможностью отделения от газовой смеси 99% мас. или более твердых частиц, которые имеют размер от около 2 мкм до около 10 мкм.
[00602] В тринадцатом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по двенадцатый, циклонный сепаратор выполнен таким образом, чтобы его угол конусности по отношению к горизонтали составлял от около 45° до около 80°.
[00603] В четырнадцатом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по тринадцатый, циклонный сепаратор выполнен таким образом, чтобы его угол входа составлял от 0° до около 15° по отношению к касательной циклонного сепаратора.
[00604] В пятнадцатом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по четырнадцатый, циклонный сепаратор выполнен таким образом, чтобы его тангенциальная скорость входа составляла от около 15,24 м/с до около 30,48 м/с.
[00605] В шестнадцатом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по пятнадцатый, угол по отношению к горизонтали противоположного конца верхнего трубопровода, который соединен по текучей среде с циклонным сепаратором, составляет от около 0° до около 15°.
[00606] В семнадцатом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по шестнадцатый, расстояние по вертикали между противоположным концом верхнего трубопровода и верхом циклонного сепаратора составляет от около 0 м (от 0 футов) до около 6,10 м (20 футов).
[00607] В восемнадцатом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по семнадцатый, устройство В дополнительно содержит систему дезактивации реактора во втором реакторе, при этом система дезактивации реактора выполнена с возможностью замедления или подавления реакций полимеризации в восходящей трубе, спускной трубе или как в восходящей трубе, так и в спускной трубе.
[00608] В девятнадцатом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по восемнадцатый, сепаратор содержит испарительный резервуар или испарительную камеру.
[00609] В двадцатом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по девятнадцатый, первый полиолефин представляет собой полиэтилен с более низкой молекулярной массой, третий полиолефин представляет собой полиэтилен с более высокой молекулярной массой.
w
n
w
n
z
[00610] В двадцать первом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с двадцатым аспектом устройства В, второй полиолефин имеет среднюю молекулярную массу (M, M или Mz), которая больше, чем средняя молекулярная масса (M, M или M) первого полиолефина и меньше, чем средняя молекулярная масса третьего полиолефина.
[00611] В двадцать втором аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по двадцать первый, первый реактор представляет собой петлевой суспензионный реактор, реактор с псевдоожиженным слоем, автоклавный реактор, трубчатый реактор, горизонтальный газофазный реактор, реактор смешения непрерывного действия или реактор для растворения.
[00612] В двадцать третьем аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по двадцать второй, от около 20 до около 80% мас. мультимодального полиолефина составляет первый полиолефин и от около 80 до около 20% мас. мультимодального полиолефина составляет второй полиолефин и третий полиолефин.
w
[00613] В двадцать четвертом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства В с первого по двадцать третий, мультимодальный полиолефин имеет плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, индекс расплава в диапазоне от около 0,1 до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг и при температуре 190°С, содержание сомономера в диапазоне от 0 до около 6% мас. и M в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль.
z
[00614] В двадцать пятом аспекте устройства В, который может быть использован в комбинации с двадцать четвертым аспектом устройства В, мультимодальный полиолефин имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 1 до около 45 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг и при температуре 190°С, M в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль, Mw/Mn в диапазоне от около 18 до около 52, индекс длинноцепочечного разветвления в диапазоне от около 0 до около 0,96 и индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8.
[00615] В первом аспекте, устройство С представляет собой устройство для производства мультимодального полиолефина, содержащее первый реактор, выполненный с возможностью производства первого полиолефина, второй реактор, выполненный с возможностью производства второго полиолефина и третьего полиолефина, причем второй реактор содержит восходящую трубу, выполненную с возможностью производства второго полиолефина, верхний трубопровод, имеющий конец, соединенный по текучей среде с верхней частью восходящей трубы, сепаратор, соединенный по текучей среде с противоположным концом верхнего трубопровода и выполненный с возможностью отделения полиолефинового продукта от первой реакционной смеси, принимаемой из верхнего трубопровода, спускную трубу, выполненную с возможностью производства третьего полиолефина, при этом верхняя часть спускной трубы соединена по текучей среде с сепаратором, необязательно, через жидкостный барьер в верхней части спускной трубы, и нижний трубопровод, имеющий конец, соединенный по текучей среде с нижней частью спускной трубы, и противоположный конец, соединенный по текучей среде с нижней частью восходящей трубы, при этом нижний трубопровод выполнен с возможностью пропускания второй реакционной смеси из спускной трубы в восходящую трубу, при этом второй реактор выполнен с возможностью приема первого полиолефина из первого реактора, или первый реактор выполнен с возможностью приема второго полиолефина и третьего полиолефина из второго реактора.
[00616] Во втором аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с первым аспектом устройства С, газовый состав второй реакционной смеси отличается от газового состава третьей реакционной смеси.
[00617] В третьем аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по второй, газовый состав второй реакционной смеси содержит по меньшей мере два компонента, выбранных из мономера, разбавителя и катализатора.
[00618] В четвертом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с третьим аспектом устройства С, газовый состав третьей реакционной смеси содержит по меньшей мере два компонента, выбранных из водорода, мономера, сомономера, разбавителя и катализатора.
[00619] В пятом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по четвертый, жидкостный барьер содержит инертную жидкость, причем концентрация инертной жидкости в жидкостном барьере больше, чем концентрация инертной жидкости в спускной трубе и восходящей трубе.
[00620] В шестом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по пятый, второй реактор дополнительно содержит одну или более линий подачи сомономера, выполненных с возможностью нагнетания сомономера в спускную трубу, причем третий полиолефин представляет собой сополимер.
00621] В седьмом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по шестой, устройство С дополнительно содержит одну или более линий подачи антистатического агента, выполненных с возможностью введения антистатического агента во второй реактор.
[00622] В восьмом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с седьмым аспектом устройства С, одна или более линий антистатического агента выполнены с возможностью нагнетания смеси, содержащей антистатический агент и жидкость-носитель, при этом концентрация антистатического агента в каждой из одной или более линий подачи антистатического агента составляет от около 1 м.д. до около 50 м.д. в пересчете на массу жидкости-носителя в каждой из одной или более линий подачи антистатического агента.
[00623] В девятом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по восьмой, концентрация антистатического агента во втором реакторе составляет от около 1 м.д. до около 50 м.д. в пересчете на массу жидкости-носителя во втором реакторе.
[00624] В десятом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по девятый, верхний трубопровод выполнен с возможностью пропускания первой реакционной смеси из восходящей трубы в сепаратор со скоростью, которая i) превышает скорость сальтации первой реакционной смеси и достигает около 30,48 м/с (100 футов/с), или ii) превышает 110% скорости сальтации первой реакционной смеси.
[00625] В одиннадцатом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по десятый, нижний трубопровод также выполнен с возможностью пропускания второй реакционной смеси из спускной трубы в восходящую трубу со скоростью, которая i) превышает скорость сальтации второй реакционной смеси и достигает около 30,48 м/с (100 футов/с), или ii) превышает 110% скорости сальтации второй реакционной смеси.
[00626] В двенадцатом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по одиннадцатый, устройство С дополнительно содержит анализатор пробы, выполненный с возможностью: i) анализа пробы первой реакционной смеси или второй реакционной смеси в одном или более местоположениях во втором реакторе, ii) определения концентрации газа, жидкости или твердого вещества в первой реакционной смеси или второй реакционной смеси, а также iii) определения концентрации мономера, сомономера, разбавителя, водорода, инертного компонента или полимера в первой реакционной смеси или второй реакционной смеси.
[00627] В тринадцатом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по двенадцатый, сепаратор содержит контроллер уровня, присоединенный к сепаратору и выполненный с возможностью регулирования уровня полиолефинового продукта в сепараторе таким образом, чтобы время пребывания в сепараторе полиолефинового продукта составляло от около 1 минуты до около 30 минут.
[00628] В четырнадцатом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по тринадцатый, от около 20 до около 80% мас. мультимодального полиолефина составляет первый полиолефин и от около 80 до около 20% мас. мультимодального полиолефина составляет второй полиолефин и третий полиолефин.
w
[00629] В пятнадцатом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по четырнадцатый, мультимодальный полиолефин имеет плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505, индекс расплава в диапазоне от около 0,1 до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг и при температуре 190°С, содержание сомономера в диапазоне от 0 до около 6% мас. и M в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль.
z
[00630] В шестнадцатом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с пятнадцатым аспектом устройства С, мультимодальный полиолефин имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 1 до около 45 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг и при температуре 190°С, M в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль, Mw/Mn в диапазоне от около 18 до около 52, индекс длинноцепочечного разветвления в диапазоне от около 0 до около 0,96 и индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8.
[00631] В семнадцатом аспекте устройства С, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства С с первого по шестнадцатый, первый реактор представляет собой петлевой суспензионный реактор, реактор с псевдоожиженным слоем, автоклавный реактор, трубчатый реактор, горизонтальный газофазный реактор, реактор смешения непрерывного действия или реактор для растворения.
[00632] В первом аспекте устройство D представляет собой устройство для производства мультимодального полиолефина, содержащее первый реактор, выполненный с возможностью производства первого полиолефина, второй реактор, выполненный с возможностью производства второго полиолефина и третьего полиолефина, причем второй реактор содержит восходящую трубу, выполненную с возможностью производства второго полиолефина, верхний трубопровод, имеющий конец, соединенный по текучей среде с верхней частью восходящей трубы, сепаратор, соединенный по текучей среде с противоположным концом верхнего трубопровода, спускную трубу, выполненную с возможностью производства третьего полиолефина, при этом верхняя часть спускной трубы соединена по текучей среде с сепаратором, необязательно, через жидкостный барьер в верхней части спускной трубы, и нижний трубопровод, имеющий конец, соединенный по текучей среде с нижней частью спускной трубы, и противоположный конец, соединенный по текучей среде с нижней частью восходящей трубы, при этом второй реактор выполнен с возможностью приема первого полиолефина из первого реактора, или первый реактор выполнен с возможностью приема второго полиолефина и третьего полиолефина из второго реактора.
[00633] Во втором аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с первым аспектом устройства D, второй реактор выполнен с возможностью приема первого полиолефина из первого реактора, при этом первый реактор содержит реактор с псевдоожиженным слоем, газораспределитель, расположенный внутри реактора с псевдоожиженным слоем в его нижней части, и отстойник, расположенный по меньшей мере частично в нижней части реактора с псевдоожиженным слоем, причем конец отстойника открывается к газораспределителю, а противоположный конец выходит за пределы реактора с псевдоожиженным слоем.
[00634] В третьем аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по второй, отстойник имеет внутренний диаметр от около 10,16 см (4 дюймов) до около 30,48 см (12 дюймов).
[00635] В четвертом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по третий, устройство D дополнительно содержит сепарационную емкость, соединенную с отстойником и выполненную с возможностью отделения первого полиолефина от газовой смеси, а также устройство для обработки, выполненное с возможностью обработки газовой смеси, при этом устройство для обработки содержит факел или наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию.
[00636] В пятом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по четвертый, устройство D дополнительно содержит трубопровод выгрузки продуктов, соединенный по текучей среде с отстойником, а также систему отбора проб, соединенную по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов и выполненную с возможностью выполнения анализа пробы первого полиолефина.
[00637] В шестом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по пятый, второй реактор выполнен с возможностью приема первого полиолефина из первого реактора, при этом первый реактор содержит реактор с псевдоожиженным слоем, трубопровод выгрузки продуктов, соединенный по текучей среде с реактором с псевдоожиженным слоем, затворный бункер, соединенный с трубопроводом выгрузки продуктов, первый циркуляционный клапан, соединенный с трубопроводом выгрузки продуктов и затворным бункером, и второй циркуляционный клапан, соединенный с выпускным отверстием затворного бункера.
[00638] В седьмом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с шестым аспектом устройства D, устройство D дополнительно содержит сепарационную емкость, соединенную со вторым циркуляционным клапаном и выполненную с возможностью отделения первого полиолефина от газовой смеси, а также устройство для обработки, выполненное с возможностью обработки газовой смеси, при этом устройство для обработки содержит факел или наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию.
[00639] В восьмом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по седьмой, устройство D дополнительно содержит систему отбора проб, соединенную по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов и выполненную с возможностью выполнения анализа пробы первого полиолефина.
[00640] В девятом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по восьмой, второй реактор выполнен с возможностью приема первого полиолефина из первого реактора, при этом первый реактор содержит реактор с псевдоожиженным слоем, трубопровод выгрузки продуктов, соединенный по текучей среде с реактором с псевдоожиженным слоем, и отводящий клапан непрерывного действия, соединенный по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00641] В десятом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с девятым аспектом устройства D, устройство D дополнительно содержит сепарационную емкость, соединенную с отводящим клапаном непрерывного действия и выполненную с возможностью отделения первого полиолефина от газовой смеси, а также устройство для обработки, выполненное с возможностью обработки газовой смеси, при этом устройство для обработки содержит факел или наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию.
[00642] В одиннадцатом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по десятый, устройство D дополнительно содержит систему отбора проб, соединенную по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов и выполненную с возможностью выполнения анализа пробы первого полиолефина.
[00643] В двенадцатом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по одиннадцатый, первый реактор выполнен с возможностью приема второго полиолефина и третьего полиолефина из второго реактора, при этом первый реактор содержит реактор с псевдоожиженным слоем, газораспределитель, расположенный внутри реактора с псевдоожиженным слоем в его нижней части, и отстойник, расположенный по меньшей мере частично в нижней части реактора с псевдоожиженным слоем, причем конец отстойника открывается к газораспределителю, а противоположный конец выходит за пределы реактора с псевдоожиженным слоем.
[00644] В тринадцатом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с двенадцатым аспектом устройства D, отстойник имеет внутренний диаметр от около 10,16 см (4 дюймов) до около 30,48 см (12 дюймов).
[00645] В четырнадцатом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по тринадцатый, устройство D дополнительно содержит сепарационную емкость, соединенную с отстойником и выполненную с возможностью отделения мультимодального полиолефина от газовой смеси, а также устройство для обработки, выполненное с возможностью обработки газовой смеси, при этом устройство для обработки содержит факел или наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию.
[00646] В пятнадцатом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по четырнадцатый, устройство D дополнительно содержит трубопровод выгрузки продуктов, соединенный по текучей среде с отстойником, а также систему отбора проб, соединенную по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов и выполненную с возможностью выполнения анализа пробы мультимодального полиолефина.
[00647] В шестнадцатом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по пятнадцатый, первый реактор выполнен с возможностью приема второго полиолефина и третьего полиолефина из второго реактора, при этом первый реактор содержит реактор с псевдоожиженным слоем, трубопровод выгрузки продуктов, соединенный по текучей среде с реактором с псевдоожиженным слоем, затворный бункер, соединенный с трубопроводом выгрузки продуктов, первый циркуляционный клапан, соединенный с трубопроводом выгрузки продуктов и впускным отверстием затворного бункера, и второй циркуляционный клапан, соединенный с выпускным отверстием затворного бункера.
[00648] В семнадцатом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с шестнадцатым аспектом устройства D, устройство D дополнительно содержит сепарационную емкость, соединенную со вторым циркуляционным клапаном и выполненную с возможностью отделения мультимодального полиолефина от газовой смеси, а также устройство для обработки, выполненное с возможностью обработки газовой смеси, при этом устройство для обработки содержит факел или наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию.
[00649] В восемнадцатом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по семнадцатый, устройство D дополнительно содержит систему отбора проб, соединенную по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов и выполненную с возможностью выполнения анализа пробы мультимодального полиолефина.
[00650] В девятнадцатом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по восемнадцатый, первый реактор выполнен с возможностью приема второго полиолефина и третьего полиолефина из второго реактора, при этом первый реактор содержит реактор с псевдоожиженным слоем, трубопровод выгрузки продуктов, соединенный по текучей среде с реактором с псевдоожиженным слоем, и отводящий клапан непрерывного действия, соединенный по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов.
[00651] В двадцатом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с девятнадцатым аспектом устройства D, устройство D дополнительно содержит сепарационную емкость, соединенную с отводящим клапаном непрерывного действия и выполненную с возможностью отделения мультимодального полиолефина от газовой смеси, а также устройство для обработки, выполненное с возможностью обработки газовой смеси, при этом устройство для обработки содержит факел или наземный факел, абсорбер с переменным давлением, мембрану или их комбинацию.
[00652] В двадцать первом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по двадцатый, устройство D дополнительно содержит систему отбора проб, соединенную по текучей среде с трубопроводом выгрузки продуктов и выполненную с возможностью выполнения анализа пробы мультимодального полиолефина.
[00653] В двадцать втором аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по двадцать первый, первый полиолефин представляет собой полиэтилен с более низкой молекулярной массой, третий полиолефин представляет собой полиэтилен с более высокой молекулярной массой.
w
n
z
w
n
z
[00654] В двадцать третьем аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с двадцать вторым аспектом устройства D, второй полиолефин имеет среднюю молекулярную массу (M, М или M), которая больше, чем средняя молекулярная масса (M, М или M) первого полиолефина и меньше, чем средняя молекулярная масса третьего полиолефина.
[00655] В двадцать четвертом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по двадцать третий, от около 20 до около 80% мас. мультимодального полиолефина составляет первый полиолефин и от около 80 до около 20% мас. мультимодального полиолефина составляет второй полиолефин и третий полиолефин.
w
[00656] В двадцать пятом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по двадцать четвертый, мультимодальный полиолефин имеет плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505, индекс расплава в диапазоне от около 01 до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг и при температуре 190°С, содержание сомономера в диапазоне от 0 до около 6% мас. и M в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль.
z
[00657] В двадцать шестом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с двадцать пятым аспектом устройства D, мультимодальный полиолефин имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 1 до около 45 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг и при температуре 190°С, M в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль, Mw/Mn в диапазоне от около 18 до около 52, индекс длинноцепочечного разветвления в диапазоне от 0 до около 0,96 и индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8.
[00658] В двадцать седьмом аспекте устройства D, который может быть использован в комбинации с любым из аспектов устройства D с первого по двадцать шестой, первый реактор представляет собой петлевой суспензионный реактор, реактор с псевдоожиженным слоем, автоклавный реактор, трубчатый реактор, горизонтальный газофазный реактор, реактор смешения непрерывного действия или реактор для растворения.
[00659] В первом аспекте, полиэтиленовая смола А может содержать первый полиолефин, полученный в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, второй полиолефин, полученный в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320 MZCR 300, и третий полиолефин, полученный в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR 300.
[00660] Во втором аспекте, который может быть в комбинации с первым аспектом, первый полиолефин в полиэтиленовой смоле А может быть низко молекулярным (LMW) компонентом мультимодального полиолефина, второй полиолефин в полиэтиленовой смоле А может быть компонентом с промежуточной молекулярной массой (FMW) мультимодального полиолефина, а третий полиолефин в полиэтиленовой смоле А может быть высокомолекулярным компонентом (HMW) мультимодального полиолефина.
[00661] В третьем аспекте, который может быть в комбинации с первым и вторым аспектами, первый полиолефин (например, LMW-компонент) в полиэтиленовой смоле А, который производится в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, может быть полиэтиленом с более низкой молекулярной массой, второй полиолефин (например, IMW-компонент) в полиэтиленовой смоле А, который производится в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320, третий полиолефин (например, HMW-компонент) в полиэтиленовой смоле А, который производится в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340, может быть полиэтиленом с более высокой молекулярной массой, или комбинации вышеуказанного.
[00662] В четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по третий, количество от около 20 до около 80% мас. полиэтиленовой смолы А может составлять первый полиолефин и количество от около 80 до около 20% мас. полиэтиленовой смолы А может составлять второй полиолефин и третий полиолефин.
[00663] В пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четвертый, количество от около 20 до около 80% мас. полиэтиленовой смолы А могут составлять LMW-компоненты, а количество от около 80 до около 20% мас. полиэтиленовой смолы А может могут составлять LMW-компонент и HMW-компонент.
[00664] В шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятый, LMW-компонент может присутствовать в полиэтиленовой смоле А в количестве от около 20% мас. до около 75% мас., LMW-компонент может присутствовать в полиэтиленовой смоле А в количестве от около 5% мас. до около 40% мас., а HMW-компонент может присутствовать в полиэтиленовой смоле А в количестве от около 10% мас. до около 60% мас.
[00665] В седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестой, полиэтиленовая смола А может иметь плотность в диапазоне от около 0,930 до около 0,970 г/мл, при испытании в соответствии со стандартом ISO 1183 при 23°С.
[00666] В восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по седьмой, полиэтиленовая смола А может иметь индекс расплава (Mb) в диапазоне от около 0,1 до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ISO 1133 при 190°С при применении усилия 2,16 кг.
[00667] В девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восьмой, полиэтиленовая смола А может иметь индекс расплава при высокой нагрузке (HLMI) от около 1 до около 45 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ISO 1133 при 190°С при применении усилия 21,6 кг.
[00668] В десятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятый, полиэтиленовая смола А может иметь содержание сомономера в диапазоне от около 0 до около 6% мас.
w
[00669] В одиннадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по десятый, полиэтиленовая смола А может иметь средневесовую молекулярную массу (M) в диапазоне от около 250 до около 1500 кг/моль.
z
[00670] В двенадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по одиннадцатый, полиэтиленовая смола А может иметь z-среднюю молекулярную массу (M) в диапазоне от около 500 до около 5000 кг/моль.
w
n
[00671] В тринадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двенадцатый, полиэтиленовая смола А может иметь индекс полидисперсности (дисперсность, или PDI, или M/M) в диапазоне от около 18 до около 52.
[00672] В четырнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тринадцатый, полиэтиленовая смола А может иметь индекс длинноцепочечного разветвления в диапазоне от около 0 до около 0,96.
[00673] В пятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четырнадцатый, полиэтиленовая смола А может иметь индекс кристаллизации при сдвиге (SIC) в диапазоне от около 0,15 до около 8.
w
n
z
w
n
z
w
n
z
[00674] В шестнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятнадцатый, второй полиолефин (например, IMW-компонент) в полиэтиленовой смоле А, который производится в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320, может иметь среднюю молекулярную массу (M, M или M), превышающую среднюю молекулярную массу (M, M или M) первого полиолефина (например, LMW-компонента) в полиэтиленовой смоле А, который производится в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, и меньше средней молекулярной массы (M, M или M) третьего полиолефина (например, HMW-компонента) в полиэтиленовой смоле А, который производится в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340.
[00675] В семнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестнадцатый, полиэтиленовая смола А может иметь сопротивление растрескиванию под воздействием окружающей среды (ESCR), равное или более чем около 800 часов; в альтернативном варианте более чем около 900 часов; в альтернативном варианте более чем около 1000 часов, при испытании в соответствии со стандартом ISO 16770.
[00676] В восемнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семнадцатый, полиэтиленовая смола А может иметь значение быстрого распространения трещин (RCP), которое составляет по меньшей мере 100%; в альтернативном варианте по меньшей мере 110%; в альтернативном варианте по меньшей мере 120%; в альтернативном варианте по меньшей мере 130%; в альтернативном варианте по меньшей мере 140% значения RCP бимодального полиэтилена.
[00677] В девятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемнадцатый, полиэтиленовая смола А может иметь значение быстрого распространения трещин (RCP), которое составляет по меньшей мере 100%; в альтернативном варианте по меньшей мере 110%; в альтернативном варианте по меньшей мере 120%; в альтернативном варианте по меньшей мере 130%; в альтернативном варианте по меньшей мере 140% значения RCP бимодального полиэтилена.
[00678] В двадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятнадцатый, полиэтиленовая смола А может иметь сопротивление медленному росту трещин по меньшей мере 100%; в альтернативном варианте по меньшей мере 110%; в альтернативном варианте по меньшей мере 120%; в альтернативном варианте по меньшей мере 130%; в альтернативном варианте по меньшей мере 140% значения сопротивления медленному росту трещин бимодального полиэтилена, при испытании в соответствии со стандартом ASTM F1473 с оговоркой, что сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения полиэтилена при растяжении с надрезом (PENT).
2
[00679] В двадцать первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцатый, полиэтиленовая смола А может иметь ударную вязкость при растяжении от около 135 до около 165 кДж/м.
[00680] В двадцать втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать первый, полиэтиленовая смола А может быть получена по любому из вариантов осуществления способа, имеющего любую комбинацию аспектов, описанных в данном документе.
2
2
2
2
2
2
2
2
[00681] В двадцать третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать второй, полиэтиленовая смола А может иметь количество гелей менее чем около 950 гелей/м; в альтернативном варианте полиэтиленовая смола А может иметь количество гелей менее чем около 900 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 850 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 800 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 750 гелей/м; в альтернативном варианте количество гелей менее чем около 700 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 650 гелей/м; в альтернативном варианте менее чем около 600 гелей/м.
[00682] В первом аспекте, полиэтиленовая смола В может содержать первый полиолефин, полученный в зоне полимеризации 112 первого реактора 100, второй полиолефин, полученный в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320 MZCR 300, и третий полиолефин, полученный в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR 300.
[00683] Во втором аспекте, который может быть в комбинации с первым аспектом, первый полиолефин в полиэтиленовой смоле В может быть низкомолекулярным (LMW) компонентом мультимодального полиолефина, второй полиолефин в полиэтиленовой смоле В может быть компонентом с промежуточной молекулярной массой (FMW) мультимодального полиолефина, а третий полиолефин в полиэтиленовой смоле В может быть высокомолекулярным компонентом (HMW) мультимодального полиолефина.
[00684] В третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из первого и второго аспектов, первый полиолефин (например, LMW-компонент) в полиэтиленовой смоле В, который производится в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, может быть полиэтиленом с более низкой молекулярной массой, второй полиолефин (например, FMW-компонент) в полиэтиленовой смоле В, который производится в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320, третий полиолефин (например, FFMW-компонент) в полиэтиленовой смоле В, который производится в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340, может быть полиэтиленом с более высокой молекулярной массой, или комбинации вышеуказанного.
[00685] В четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по третий, LMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле В в количестве от около 20% мас. до около 75% мас.
[00686] В пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четвертый, IMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле В в количестве от около 5% мас. до около 40% мас.
[00687] В шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятый, HMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле В в количестве от около 10% мас. до около 60% мас.
[00688] В седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестой, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле В имеет средневесовую молекулярную массу от около 20 кг/моль до около 150 кг/моль.
[00689] В восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по седьмой, IMW-компонент в полиэтиленовой смоле В имеет средневесовую молекулярную массу от около 85 кг/моль до около 350 кг/моль.
[00690] В девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восьмой, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле В имеет средневесовую молекулярную массу более чем около 350 кг/моль.
[00691] В десятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятый, средневесовая молекулярная масса IMW-компонента в полиэтиленовой смоле В больше, чем средневесовая молекулярная масса LMW-компонента.
[00692] В одиннадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по десятый, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00693] В двенадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по одиннадцатый, IMW-компонент в полиэтиленовой смоле В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 10 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00694] В тринадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двенадцатый, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 1 до около 15 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00695] В четырнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тринадцатый, полиэтиленовая смола В имеет величину прерывистого скольжения от около 300 фунтов/кв.дюйм до около 1000 фунтов/кв.дюйм (от около 2,07 МПа до около 6,89 МПа).
[00696] В пятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четырнадцатый, полиэтиленовая смола В представляет собой тримодальную полиэтиленовую смолу.
[00697] В шестнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятнадцатый, полиэтиленовая смола В может иметь содержание длинноцепочечных разветвлений менее чем около 0,01 длинноцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00698] В семнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестнадцатый, полиэтилен В содержит сомономер, полиэтиленовая смола В имеет содержание сомономера от более чем около 0% мас. до около 20% мас.
[00699] В восемнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семнадцатый, сомономер в полиэтиленовой смоле В включает 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или их комбинации.
[00700] В девятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемнадцатый, полиэтиленовая смола В может иметь содержание сомономера от более чем около 0% мас. до около 6% мас.
[00701] В двадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятнадцатый, полиэтиленовая смола В может иметь содержание сомономера от около 2% мас. до около 6% мас.
[00702] В двадцать первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцатый, полиэтиленовая смола В может иметь содержание сомономера от около 1% мас. до около 5% мас.
[00703] В двадцать втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать первый, полиэтиленовая смола В может иметь содержание сомономера от более чем около 6% мас. до около 20% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 15% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 6% мас. до около 10% мас.
[00704] В двадцать третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать второй, полиэтиленовая смола В может иметь плотность от около 0,900 г/куб.см до около 0,980 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505.
[00705] В двадцать четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать третий, полиэтиленовая смола В может иметь плотность менее чем около 0,960 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505.
[00706] В двадцать пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать четвертый, полиэтиленовая смола В может иметь плотность от более чем около 0,940 г/куб.см до около 0,960 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D15 05.
[00707] В двадцать шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать пятый, полиэтиленовая смола В может иметь плотность от около 0,920 г/куб.см до около 0,940 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505.
[00708] В двадцать седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать шестой, полиэтиленовая смола В может иметь индекс расплава менее чем около 1 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг.
[00709] В двадцать восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать седьмой, полиэтиленовая смола В может иметь индекс расплава при высокой нагрузке от около 1 г/10 мин до менее чем около 20 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг.
w
[00710] В двадцать девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать восьмой, полиэтиленовая смола В может иметь средневесовую молекулярную массу (M) от около 150 кг/моль до около 1000 кг/моль.
n
[00711] В тридцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать девятый, полиэтиленовая смола В может иметь ереднечиеловую молекулярную массу (M) от около 7,5 кг/моль до около 30 кг/моль.
z
[00712] В тридцать первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тридцатый, полиэтиленовая смола В может иметь z-среднюю молекулярную массу (M) от около 1000 кг/моль до около 5000 кг/моль; в альтернативном варианте от около 1000 кг/моль до около 3500 кг/моль.
z+1
[00713] В тридцать втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тридцать первый, полиэтиленовая смола В может иметь (z+1)-среднюю молекулярную массу (M) от около 2000 кг/моль до около 9000 кг/моль.
[00714] В тридцать третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тридцать второй, полиэтиленовая смола В может иметь индекс полидисперсности (PDI) от около 5 до около 60.
[00715] В тридцать четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тридцать третий, полиэтиленовая смола В может иметь индекс полидисперсности (PDI) менее чем около 18.
[00716] В тридцать пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тридцать четвертый, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В представляет собой гомополимер.
[00717] В тридцать шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тридцать пятый, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет плотность менее чем около 0,960 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505.
[00718] В тридцать седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тридцать шестой, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет плотность от равной или превышающей около 0,960 г/куб.см до около 0,985 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505.
[00719] В тридцать восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тридцать седьмой, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет индекс расплава от около 3 г/10 мин до около 400 г/10 мин., при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг; и при этом LMW-компонент имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 160 г/10 мин до около 41000 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг.
n
[00720] В тридцать девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тридцать восьмой, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет среднечисловую молекулярную массу (M) от около 5 кг/моль до около 25 кг/моль; в альтернативном варианте от около 5 кг/моль до около 15 кг/моль.
z
[00721] В сороковом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тридцать девятый, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет z-среднюю молекулярную массу (M) от около 100 кг/моль до около 340 кг/моль.
[00722] В сорок первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по сороковой, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет индекс полидисперсности (PDI) от около 1 до около 30; в альтернативном варианте от около 1 до около 15.
[00723] В сорок втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по сорок первый, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 4 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00724] В сорок третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по сорок второй, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 3 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00725] В сорок четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по сорок третий, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 2 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00726] В сорок пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по сорок четвертый, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 1 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00727] В сорок шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по сорок пятый, IMW-компонент полиэтиленовой смолы В представляет собой сополимер.
[00728] В сорок седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по сорок шестой, IMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание первого сомономера от более чем около 0% мас. до около 10% мас.; в альтернативном варианте от более чем около 0% мас. до около 4% мас.
[00729] В сорок восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по сорок седьмой, IMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет плотность от равной или превышающей около 0,915 г/куб.см до около 0,970 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505.
[00730] В сорок девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по сорок восьмой, FMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет индекс расплава от около 0,1 г/10 мин до около 30 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг.
[00731] В пятидесятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по сорок девятый, FMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 5 г/10 мин до около 1500 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг.
n
[00732] В пятьдесят первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятидесятый, FMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет среднечисловую молекулярную массу (M) от около 10 кг/моль до около 185 кг/моль; в альтернативном варианте от около 10 кг/моль до около 100 кг/моль; в альтернативном варианте от около 10 кг/моль до около 35 кг/моль.
z
[00733] В пятьдесят втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятьдесят первый, FMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет z-среднюю молекулярную массу (M) от около 215 кг/моль до около 2300 кг/моль.
[00734] В пятьдесят третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятьдесят второй, FMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет индекс полидисперсности (PDI) от около 2,5 до около 35; в альтернативном варианте от около 2,5 до около 25.
[00735] В пятьдесят четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятьдесят третий, IMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 8 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00736] В пятьдесят пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятьдесят четвертый, IMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,2 до около 7 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00737] В пятьдесят шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятьдесят пятый, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,3 до около 6 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00738] В пятьдесят седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятьдесят шестой, LMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,4 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00739] В пятьдесят восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятьдесят седьмой, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В представляет собой сополимер.
[00740] В пятьдесят девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятьдесят восьмой, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание второго сомономера от более чем около 0% мас. до около 10% мас.; в альтернативном варианте от около 1% мас. до около 10% мас.
[00741] В шестидесятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятьдесят девятый, содержание второго сомономера полиэтиленовой смолы В превышает содержание первого сомономера.
[00742] В шестьдесят первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестидесятый, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет плотность от равной или превышающей около 0,900 г/куб.см до около 0,960 г/куб.см; в альтернативном варианте от равной или превышающей около 0,900 г/куб.см до около 0,940 г/куб.см; или в альтернативном варианте от равной или превышающей около 0,900 г/куб.см до около 0,930 г/куб.см, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1505.
[00743] В шестьдесят втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестьдесят первый, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет индекс расплава менее чем около 0,1 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 2,16 кг.
[00744] В шестьдесят третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестьдесят второй, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет индекс расплава при высокой нагрузке от около 0,005 г/10 мин до около 2 г/10 мин, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1238 при применении усилия 21,6 кг.
[00745] В шестьдесят четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестьдесят третий, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет средневесовую молекулярную массу от более чем около 350 кг/моль до около 1500 кг/моль.
n
[00746] В шестьдесят пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестьдесят четвертый, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет среднечисловую молекулярную массу (M) от около 75 кг/моль до около 200 кг/моль.
z
[00747] В шестьдесят шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестьдесят пятый, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет z-среднюю молекулярную массу (M) от около 1700 кг/моль до около 4600 кг/моль.
[00748] В шестьдесят седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестьдесят шестой, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет индекс полидисперсности (PDI) от около 2 до около 20; в альтернативном варианте от около 2 до около 15.
[00749] В шестьдесят восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестьдесят седьмой, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 2 до около 13 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00750] В шестьдесят девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестьдесят восьмой, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 3 до около 12 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00751] В семидесятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестьдесят девятый, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 4 до около 11 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00752] В семьдесят первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семидесятый, HMW-компонент полиэтиленовой смолы В имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 5 до около 10 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00753] В семьдесят втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семьдесят первый, полиэтиленовая смола В может иметь модуль Юнга (Е), равный или превышающий около 900 МПа; в альтернативном варианте от около 900 МПа до около 1350 МПа, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00754] В семьдесят третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семьдесят второй, полиэтиленовая смола В может иметь предел текучести при растяжении, равный или превышающий около 20 МПа; в альтернативном варианте от около 20 МПа до около 30 МПа, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00755] В семьдесят четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семьдесят третий, полиэтиленовая смола В может иметь предел текучести при растяжении от около 5% до около 25%, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00756] В семьдесят пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семьдесят четвертый, полиэтиленовая смола В может иметь коэффициент естественной вытяжки при растяжении при комнатной температуре от около 300% до около 600%, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00757] В семьдесят шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семьдесят пятый, полиэтиленовая смола В может иметь коэффициент естественной вытяжки при растяжении при 80°С менее 500%, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00758] В семьдесят седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семьдесят шестой, полиэтиленовая смола В может иметь коэффициент естественной вытяжки при растяжении при 80°С менее чем около 400%, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00759] В семьдесят восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семьдесят седьмой, полиэтиленовая смола В может иметь коэффициент естественной вытяжки при растяжении при 80°С от около 250% до около 400%, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00760] В семьдесят девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семьдесят восьмой, полиэтиленовая смола В может иметь коэффициент естественной вытяжки при растяжении при 80°С менее чем около 300%, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638.
[00761] В восьмидесятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семьдесят девятый, полиэтиленовая смола В может иметь модуль деформационного упрочнения от около 50 МПа до около 90 МПа, при испытании в соответствии со стандартом ISO 18488-2015(E).
[00762] В восемьдесят первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восьмидесятый, полиэтиленовая смола В может иметь сопротивление растрескиванию под воздействием окружающей среды (ESCR), равное или превышающее около 1000 часов, при испытании в соответствии со стандартом ASTM D1693 (условие А).
[00763] В восемьдесят втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемьдесят первый, полиэтиленовая смола В может иметь сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 800 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 2000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 5000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 10000 ч, при испытании в соответствии со стандартом ASTM F1473, при этом сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения полиэтилена с надрезом при испытании на разрыв (PENT).
[00764] В восемьдесят третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемьдесят второй, полиэтиленовая смола В может иметь сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 8760 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 10000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 15000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 25000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 50000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 100000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 500000 ч, при испытании в соответствии со стандартом ISO 16770 при 80°С и 6 МПа, при этом сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения при испытании на ползучесть с полным надрезом.
[00765] В восемьдесят четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемьдесят третий, полиэтиленовая смола В может иметь сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 100 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 500 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 1000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 5000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 10000 ч; в альтернативном варианте равное или превышающее около 15000 ч, при испытании в соответствии со стандартом ISO 13479:2009 (Е) при 4,6 МПа, при этом сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения при испытании трубы с надрезом (NPT).
[00766] В восемьдесят пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемьдесят четвертый, полиэтиленовая смола В может иметь время вязкой релаксации от около 0,5 с до около 7,5 с.
0
5
5
5
6
[00767] В восемьдесят шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемьдесят пятый, полиэтиленовая смола В может иметь η (eta_0), равную или превышающую около 0,7×10 Па⋅с; в альтернативном варианте равную или превышающую около 1,0×10 Па⋅с; в альтернативном варианте от около 0,7×10 Па⋅с до около 2,0×10Па⋅с.
251
3
[00768] В восемьдесят седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемьдесят шестой, полиэтиленовая смола В может иметь η (eta_251) менее чем около 1,5×10 Па⋅с.
[00769] В восемьдесят восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемьдесят седьмой, полиэтиленовая смола В может иметь модуль упругости (G') от около 225000 Па до около 325000 Па, причем G' измеряется при 190°С и 251 рад/с в соответствии со стандартом ASTM D4440.
[00770] В восемьдесят девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемьдесят восьмой, полиэтиленовая смола В может иметь модуль потерь (G'') от около 100000 Па до около 200000 Па, причем G'' измеряется при 190°С и 251 рад/с в соответствии со стандартом ASTM D4440.
[00771] В девяностом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемьдесят девятый, полиэтиленовая смола В может иметь tanδ от около 0,3 до около 0,7; причем tanδ представляет собой отношение модуля потерь (G'') к модулю упругости (G'), при этом G'' и G' измеряются при 190°С и 251 рад/с в соответствии со стандартом ASTM D4440.
[00772] В девяносто первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девяностый, полиэтиленовая смола В производится способом, описанным в данном документе.
[00773] В первом аспекте, полиэтиленовая смола С может содержать первый полиолефин, полученный в зоне полимеризации 112 первого реактора 100, второй полиолефин, полученный в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320 MZCR 300, и третий полиолефин, полученный в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR 300.
[00774] Во втором аспекте, который может быть в комбинации с первым аспектом, первый полиолефин в полиэтиленовой смоле С может быть низкомолекулярным (LMW) компонентом мультимодального полиолефина, второй полиолефин в полиэтиленовой смоле С может быть компонентом с промежуточной молекулярной массой (FMW) мультимодального полиолефина, а третий полиолефин в полиэтиленовой смоле С может быть высокомолекулярным компонентом (HMW) мультимодального полиолефина.
[00775] В третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из первого и второго аспектов, первый полиолефин (например, LMW-компонент) в полиэтиленовой смоле С, который производится в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, может быть полиэтиленом с более низкой молекулярной массой, второй полиолефин (например, IMW-компонент) в полиэтиленовой смоле С, который производится в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320, третий полиолефин (например, HMW-компонент) в полиэтиленовой смоле С, который производится в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340, может быть полиэтиленом с более высокой молекулярной массой, или комбинации вышеуказанного.
[00776] В четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по третий, LMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле С в количестве от около 40% мас. до около 60% мас.
[00777] В пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четвертый, IMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле С в количестве от около 5% мас. до около 15% мас.
[00778] В шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятый, HMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле С в количестве от около 30% мас. до около 50% мас.
[00779] В седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестой, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле С имеет средневесовую молекулярную массу от около 25 кг/моль до около 65 кг/моль.
[00780] В восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по седьмой, IMW-компонент в полиэтиленовой смоле С имеет средневесовую молекулярную массу от около 100 кг/моль до около 200 кг/моль.
[00781] В девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восьмой, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле С имеет средневесовую молекулярную массу от около 400 кг/моль до около 925 кг/моль.
[00782] В десятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятый, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле С имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 2 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00783] В одиннадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по десятый, IMW-компонент в полиэтиленовой смоле С имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00784] В двенадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по одиннадцатый, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле С имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 2 до около 12 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00785] В тринадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двенадцатый, полиэтиленовая смола С имеет сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 3000 ч, при испытании в соответствии со стандартом ASTM F1473, при этом сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения полиэтилена с надрезом при испытании на разрыв (PENT).
[00786] В четырнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тринадцатый, средневесовая молекулярная масса HMW в полиэтиленовой смоле С превышает средневесовую молекулярную массу FMW.
[00787] В пятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четырнадцатый, полиэтиленовая смола С представляет собой тримодальную полиэтиленовую смолу.
[00788] В шестнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятнадцатый, полиэтиленовая смола С может иметь сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 8760 ч, при испытании в соответствии со стандартом ISO 16770 при 80°С и 6 МПа, при этом сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения при испытании на ползучесть с полным надрезом (FNCT).
[00789] В семнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестнадцатый, полиэтиленовая смола С имеет сопротивление медленному росту трещин, равное или превышающее около 1000 ч, при испытании в соответствии со стандартом ISO 13479: 2009 (Е) при 4,6 МПа, причем сопротивление медленному росту трещин определяется, как время разрушения при испытании трубы с надрезом (NPT).
w
[00790] В восемнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семнадцатый, полиэтиленовая смола С имеет средневесовую молекулярную массу (M) от около 200 кг/моль до около 400 кг/моль.
n
[00791] В девятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемнадцатый, полиэтиленовая смола С имеет среднечисловую молекулярную массу (M) от около 7,5 кг/моль до около 20 кг/моль.
z
[00792] В двадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятнадцатый, полиэтиленовая смола С имеет z-среднюю молекулярную массу (M) от около 1000 кг/моль до около 3300 кг/моль.
0
5
[00793] В двадцать первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцатый, полиэтиленовая смола С имеет η (eta_0), равную или превышающую около 1,0×10 Па⋅с.
[00794] В двадцать втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать первый, полиэтиленовая смола С получена способом, описанным в данном документе.
[00795] В первом аспекте, полиэтиленовая смола D может содержать первый полиолефин, полученный в зоне полимеризации 112 первого реактора 100, второй полиолефин, полученный в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320 MZCR 300, и третий полиолефин, полученный в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR 300.
[00796] Во втором аспекте, который может быть в комбинации с первым аспектом, первый полиолефин в полиэтиленовой смоле D может быть низко молекулярным (LMW) компонентом мультимодального полиолефина, второй полиолефин в полиэтиленовой смоле D может быть компонентом с промежуточной молекулярной массой (FMW) мультимодального полиолефина, а третий полиолефин в полиэтиленовой смоле D может быть высокомолекулярным компонентом (HMW) мультимодального полиолефина.
[00797] В третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из первого и второго аспектов, первый полиолефин (например, LMW-компонент) в полиэтиленовой смоле D, который производится в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, может быть полиэтиленом с более низкой молекулярной массой, второй полиолефин (например, IMW-компонент) в полиэтиленовой смоле D, который производится в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320, третий полиолефин (например, HMW-компонент) в полиэтиленовой смоле D, который производится в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340, может быть полиэтиленом с более высокой молекулярной массой, или комбинации вышеуказанного.
[00798] В четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по третий, LMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле D в количестве от около 40% мас. до около 60% мас.
[00799] В пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четвертый, IMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле D в количестве от около 5% мас. до около 15% мас.
[00800] В шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятый, HMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле D в количестве от около 30% мас. до около 50% мас.
[00801] В седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестой, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле D имеет средневесовую молекулярную массу от около 30 кг/моль до около 50 кг/моль.
[00802] В восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по седьмой, FMW-компонент в полиэтиленовой смоле D имеет средневесовую молекулярную массу от около 90 кг/моль до около 150 кг/моль.
[00803] В девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восьмой, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле D имеет средневесовую молекулярную массу от около 450 кг/моль до около 750 кг/моль.
[00804] В десятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятый, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле D имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 2 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00805] В одиннадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по десятый, IMW-компонент в полиэтиленовой смоле D имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00806] В двенадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по одиннадцатый, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле D имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 2 до около 10 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00807] В тринадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двенадцатый, полиэтиленовая смола D имеет предел прочности на разрыв в продольном направлении (MD) более чем около 13000 фунтов/кв.дюйм (89,6 МПа), при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638 при 90 МПа.
[00808] В четырнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тринадцатый, полиэтиленовая смола D представляет собой тримодальную полиэтиленовую смолу.
[00809] В пятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четырнадцатый, полиэтиленовая смола D имеет предел прочности на разрыв в поперечном направлении (TD) более чем около 6000 фунтов/кв.дюйм (около 41,4 МПа), при испытании в соответствии со стандартом ASTM D638 при 41 МПа.
0
5
[00810] В шестнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятнадцатый, η (eta_0) полиэтиленовой смолы D равна или превышает около 1,0×10Па⋅с.
[00811] В семнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестнадцатый, полиэтиленовая смола D получена способом, описанным в данном документе.
[00812] В первом аспекте полиэтиленовая смола Е представляет собой полиэтиленовую смолу, катализированную катализатором Циглера-Натта.
[00813] Во втором аспекте, который может быть в комбинации с первым аспектом, полиэтиленовая смола Е может содержать первый полиолефин, полученный в зоне полимеризации 112 первого реактора 100, второй полиолефин, полученный в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320 MZCR 300, и третий полиолефин, полученный в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR 300.
[00814] Во третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из первого и второго аспектов, первый полиолефин в полиэтиленовой смоле Е может быть низкомолекулярным (LMW) компонентом мультимодального полиолефина, второй полиолефин в полиэтиленовой смоле Е может быть компонентом с промежуточной молекулярной массой (FMW) мультимодального полиолефина, а третий полиолефин в полиэтиленовой смоле Е может быть высокомолекулярным компонентом (HMW) мультимодального полиолефина.
[00815] В четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по третий, первый полиолефин (например, LMW-компонент) в полиэтиленовой смоле Е, который производится в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, может быть полиэтиленом с более низкой молекулярной массой, второй полиолефин (например, IMW-компонент) в полиэтиленовой смоле Е, который производится в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320, третий полиолефин (например, HMW-компонент) в полиэтиленовой смоле Е, который производится в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340, может быть полиэтиленом с более высокой молекулярной массой, или комбинации вышеуказанного.
[00816] В пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четвертый, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле Е производится в первой реакционной зоне при практически полном отсутствии сомономера, причем LMW-компонент присутствует в количестве от около 20% мас. до около 75% мас.
[00817] В шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятый, IMW-компонент в полиэтиленовой смоле Е производится во второй реакционной зоне в присутствии первого количества сомономера и первого количества водорода.
[00818] В седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестой, IMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле Е в количестве от около 5% мас. до около 40% мас.
[00819] В восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по седьмой, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле Е производится в третьей реакционной зоне в присутствии второго количества сомономера и второго количества водорода. [00820] В девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восьмой, второе количество сомономера в полиэтиленовой смоле Е превышает первое количество сомономера.
[00821] В десятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятый, первое количество водорода в полиэтиленовой смоле Е превышает второе количество водорода.
[00822] В одиннадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по десятый, HMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле Е в количестве от около 10% мас. до около 60% мас.
[00823] В двенадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по одиннадцатый, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле Е имеет средневесовую молекулярную массу от около 20 кг/моль до около 150 кг/моль.
[00824] В тринадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двенадцатый, IMW-компонент в полиэтиленовой смоле Е имеет средневесовую молекулярную массу от около 85 кг/моль до около 350 кг/моль.
[00825] В четырнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тринадцатый, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле Е имеет средневесовую молекулярную массу более чем около 350 кг/моль.
[00826] В пятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четырнадцатый, средневесовая молекулярная масса IMW-компонента в полиэтиленовой смоле Е превышает средневесовую молекулярную массу LMW-компонента.
[00827] В шестнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятнадцатый, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле Е имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00828] В семнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестнадцатый, IMW-компонент в полиэтиленовой смоле Е имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 10 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00829] В восемнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семнадцатый, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле Е имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 1 до около 15 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
251
3
[00830] В девятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемнадцатый, полиэтиленовая смола Е имеет η (eta_251) менее чем около 1,5×10Па⋅с.
[00831] В двадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятнадцатый, полиэтиленовая смола Е представляет собой тримодальную полиэтиленовую смолу.
[00832] В двадцать первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцатый, первый реактор, содержащий полиэтиленовую смолу Е, содержит первую реакционную зону.
[00833] В двадцать втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать первый, первая реакционная зона, содержащая полиэтиленовую смолу Е, включает газофазную реакционную зону.
[00834] В двадцать третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать второй, второй реактор, содержащий полиэтиленовую смолу Е, содержит вторую реакционную зону и третью реакционную зону.
[00835] В двадцать четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать третий, вторая реакционная зона, содержащая полиэтиленовую смолу Е, включает восходящую трубу.
[00836] В двадцать пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать четвертый, вторая реакционная зона, содержащая полиэтиленовую смолу E, включает реакционную зону быстрого псевдоожижения.
[00837] В двадцать шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать пятый, третья реакционная зона, содержащая полиэтиленовую смолу Е, включает спускную трубу.
[00838] В двадцать седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать шестой, третья реакционная зона для полиэтиленовой смолы Е включает реакционную зону поршневого потока.
[00839] В первом аспекте, полиэтиленовая смола F представляет собой полиэтиленовую смолу, катализированную катализатором Циглера-Натта.
[00840] Во втором аспекте, который может быть в комбинации с первым аспектом, полиэтиленовая смола F может содержать первый полиолефин, полученный в зоне полимеризации 112 первого реактора 100, второй полиолефин, полученный в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320 MZCR 300, и третий полиолефин, полученный в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340 MZCR 300.
[00841] Во третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из первого и второго аспектов, первый полиолефин в полиэтиленовой смоле F может быть низкомолекулярным (LMW) компонентом мультимодального полиолефина, второй полиолефин в полиэтиленовой смоле F может быть компонентом с промежуточной молекулярной массой (FMW) мультимодального полиолефина, а третий полиолефин в полиэтиленовой смоле F может быть высокомолекулярным компонентом (HMW) мультимодального полиолефина.
[00842] В четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по третий, первый полиолефин (например, LMW-компонент) в полиэтиленовой смоле F, который производится в зоне 112 полимеризации первого реактора 100, может быть полиэтиленом с более низкой молекулярной массой, второй полиолефин (например, FMW-компонент) в полиэтиленовой смоле F, который производится в зоне 321 полимеризации восходящей трубы 320, третий полиолефин (например, HMW-компонент) в полиэтиленовой смоле F, который производится в зоне 341 полимеризации спускной трубы 340, может быть полиэтиленом с более высокой молекулярной массой, или комбинации вышеуказанного.
[00843] В пятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четвертый, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле F производится в газофазной реакционной зоне при практически полном отсутствии сомономера.
[00844] В шестом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятый, LMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле F в количестве от около 20% мас. до около 75% мас.
[00845] В седьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестой, IMW-компонент в полиэтиленовой смоле F производится в реакционной зоне быстрого псевдоожижения в присутствии первого количества сомономера и первого количества водорода.
[00846] В восьмом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по седьмой, IMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле F в количестве от около 5% мас. до около 40% мас.
[00847] В девятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восьмой, FFMW-компонент в полиэтиленовой смоле F получают в реакционной зоне поршневого потока в присутствии второго количества сомономера и второго количества водорода.
[00848] В десятом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятый, второе количество сомономера в полиэтиленовой смоле F превышает первое количество сомономера.
[00849] В одиннадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по десятый, первое количество водорода в полиэтиленовой смоле F превышает второе количество водорода.
[00850] В двенадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по одиннадцатый, HMW-компонент присутствует в полиэтиленовой смоле F в количестве от около 10% мас. до около 60% мас.
[00851] В тринадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двенадцатый, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле F имеет средневесовую молекулярную массу от около 20 кг/моль до около 150 кг/моль.
[00852] В четырнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по тринадцатый, FMW-компонент в полиэтиленовой смоле F имеет средневесовую молекулярную массу от около 85 кг/моль до около 350 кг/моль.
[00853] В пятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по четырнадцатый, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле F имеет средневесовую молекулярную массу более чем около 350 кг/моль.
[00854] В шестнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по пятнадцатый, средневесовая молекулярная масса FMW-компонента в полиэтиленовой смоле F превышает средневесовую молекулярную массу LMW-компонента.
[00855] В семнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по шестнадцатый, LMW-компонент в полиэтиленовой смоле F имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0 до около 5 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00856] В восемнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по семнадцатый, FMW-компонент в полиэтиленовой смоле F имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 0,1 до около 10 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
[00857] В девятнадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по восемнадцатый, HMW-компонент в полиэтиленовой смоле F имеет содержание короткоцепочечных разветвлений от около 1 до около 15 короткоцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода.
251
3
[00858] В двадцатом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по девятнадцатый, полиэтиленовая смола F имеет η (eta_251) менее чем около 1,5×10Па⋅с.
[00859] В двадцать первом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцатый, полиэтиленовая смола F представляет собой тримодальную полиэтиленовую смолу.
[00860] В двадцать втором аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать первый, первый реактор, содержащий полиэтиленовую смолу F, содержит газофазную реакционную зону.
[00861] В двадцать третьем аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать второй, второй реактор, содержащий полиэтиленовую смолу F, содержит восходящую трубу и спускную трубу.
[00862] В двадцать четвертом аспекте, который может быть в комбинации с любым из аспектов с первого по двадцать третий, восходящая труба для полиэтиленовой смолы F содержит реакционную зону быстрого псевдоожижения, и при этом спускная труба содержит реакционную зону поршневого потока.
u
1
u
1
[00863] По меньшей мере один вариант осуществления изобретения, вариации, комбинации и/или модификации варианта(ов) осуществления изобретения и/или признаков варианта(ов) осуществления изобретения, выполненные специалистом в данной области техники, находятся в пределах объема раскрытия. Альтернативные варианты осуществления изобретения, которые являются результатом объединения, интеграции и/или исключения признаков варианта(ов) осуществления изобретения, также находятся в пределах объема раскрытия. При явном указании числовых диапазонов или ограничений, такие явные диапазоны или ограничения следует понимать, как включающие итеративные диапазоны или ограничения аналогичной величины, входящие в явно указанные диапазоны или ограничения (например, от около 1 до около 10 включает 2, 3, 4 и т.д.; более 0,10 включает 0,11, 0,12, 0,13 и т.д.). Например, всякий раз, когда раскрывается числовой диапазон с нижним пределом Ri и верхним пределом R, конкретно раскрывается любое число, попадающее в этот диапазон. В частности, специально раскрыты следующие числа в пределах диапазона: R=R+k*(R-R), где к представляет собой переменную в диапазоне от 1 процента до 100 процентов с шагом 1 процент, т.е. 1 процент, 2 процента, 3 процента, 4 процента, 5 процентов, …50 процентов, 51 процент, 52 процента, …95 процентов, 96 процентов, 97 процентов, 98 процентов, 99 процентов или 100 процентов. Кроме того, любые числовые диапазоны, определенные двумя числами R, как указано выше, также конкретно описаны. Применение термина «необязательно» в отношении любого элемента формулы изобретения означает, что указанный элемент необходим или в альтернативном варианте указанный элемент не является необходимым, причем оба альтернативных варианта находятся в пределах объема формулы изобретения. Следует понимать, что использование общих терминов, таких как содержит, включает и имеющий, обеспечивает поддержку узких терминов, таких как состоять из, состоять по существу из и по существу содержать. Соответственно, объем защиты не ограничен описанием, представленным выше, а определен формулой изобретения, представленной ниже. Этот объем включает все эквиваленты объекта формулы изобретения. Все без исключения пункты формулы изобретения включены в виде дополнительного раскрытия в описание, и указанные пункты формулы изобретения представляют собой варианты осуществления данного изобретения. Рассмотрение ссылок в данном описании не допускает, что они принадлежат к известному уровню техники, в особенности любая ссылка, которая имеет дату публикации после даты приоритета этой заявки. Описания всех патентов, заявок на патент и публикаций, упомянутых в данном раскрытии, включены посредством ссылки в данный документ в той степени, в которой они представляют типовые, методические или другие подробности, дополняющие данное раскрытие.