РЕГЕНЕРАЦИЯ ОСУШИТЕЛЯ В ОТКЛЮЧЕННОМ ОТ СИСТЕМЫ ОЧИСТИТЕЛЕ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИОЛЕФИНОВ
REGENERATION OF DEHYDRATOR IN POLYOLEFIN PRODUCTION PROCESS CLEANER DISCONNECTED FROM SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к регенерации очистителей сырьевого потока в процессах и системах полимеризации олефинов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Полиолефины можно получать полимеризацией олефинов в одном или более реакторах, в которые вводят исходные материалы, такие как разбавитель, мономер, сомономер и катализатор. Применяемый катализатор может быть чувствителен к технологическим примесям, или «ядам». Поэтому способы получения полиолефинов обычно включают очистку сырья реактора для удаления примесей перед введением сырья в реактор(ы) полимеризации. Методы очистки сырья реактора включают применение осушителя, который улавливает примеси. Со временем осушитель насыщается примесями, что создает потребность в регенерации осушителя для сохранения эффективного удаления примесей. Однако имеющиеся на данный момент способы регенерации могут быть затратными, как в отношении расхода азота и топливного газа, так и в отношении затрат, связанных с длительностью регенерации, составляющей в некоторых случаях более месяца.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Варианты реализации изобретения включают способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе в процессе производства полиолефинов. Способ может включать фазу нагрева с последующей фазой охлаждения.
[0004] В вариантах реализации фаза нагрева может включать очистку рециркулируемого потока процесса производства полиолефинов во включенном в систему очистителе, имеющем осушитель, с получением очищенного рециркулируемого потока; нагрев по меньшей мере части очищенного рециркулируемого потока с получением регенерирующего газа; регенерирование по меньшей мере части осушителя в отключенном от системы очистителе с использованием регенерирующего газа с получением регенерирующего исходящего потока; разделение регенерирующего исходящего потока на поток примеси и регенерирующий рециркулируемый поток; и рециркуляцию регенерирующего рециркулируемого потока во включенный в систему очиститель.
[0005] В вариантах реализации фаза охлаждения может включать термосифонную циркуляцию регенерирующего газа, азота, не содержащего олефинов разбавителя или их комбинации в петле замкнутой конвекции отключенного от системы очистителя с целью охлаждения отключенного от системы очистителя до температуры в диапазоне от 150°F (66°С) до 400°F (204°С).
[0006] В данном документе описан способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе в процессе производства полиолефинов, причем указанный способ включает фазу нагрева с последующей фазой охлаждения, где фаза нагрева включает нагревание регенерирующего потока, содержащего регенерирующую среду, регенерацию по меньшей мере части осушителя в отключенном от системы очистителе с применением регенерирующей среды с получением регенерирующего исходящего потока, содержащего регенерирующую среду, воду и примесь, и декантацию регенерирующего исходящего потока на поток воды, содержащий воду, и регенерирующий поток.
[0007] В данном документе дополнительно описан способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе в процессе производства полиолефинов, причем указанный способ включает фазу нагрева с последующей фазой охлаждения, где фаза охлаждения включает охлаждение регенерирующего исходящего потока, полученного из отключенного от системы очистителя, причем указанный регенерирующий исходящий поток содержит регенерирующую среду, рециркуляцию регенерирующего потока, содержащего регенерирующую среду, из отстойника в отключенный от системы очиститель, и охлаждение отключенного от системы очистителя до температуры примерно 150°F (66°С) с помощью регенерирующей среды.
[0008] В данном документе описан также способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе в процессе производства полиолефинов, причем указанный способ включает фазу нагрева с последующей фазой охлаждения, где фаза нагрева включает нагрев регенерирующего потока, содержащего регенерирующую среду, регенерацию по меньшей мере части осушителя в отключенном от системы очистителе с применением регенерирующей среды с получением регенерирующего исходящего потока, содержащего регенерирующую среду и воду, и декантацию в отстойнике регенерирующего исходящего потока на поток воды, содержащий воду, и регенерирующий поток, содержащий регенерирующую среду, а фаза охлаждения включает охлаждение регенерирующего исходящего потока, полученного из отключенного от системы очистителя, рециркуляцию регенерирующего потока из отстойника в отключенный от системы очиститель и охлаждение отключенного от системы очистителя с помощью регенерирующей среды, полученной из отстойника.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0009] На Фиг. 1 показана технологическая схема варианта реализации способа получения полиолефинов с использованием очистителей сырьевого и рециркулируемого потоков согласно изобретению.
[0010] На Фиг. 2 показана технологическая схема одного аспекта другого способа получения полиолефинов с использованием очистителей сырьевого и рециркулируемого потоков согласно изобретению.
[0011] На Фиг. 3 показана конфигурация системы регенерации очистителя в способе получения полиолефинов с использованием очистителей сырьевого и рециркулируемого потоков согласно изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] В настоящем документе описаны варианты реализации, которые предусматривают улучшенную регенерацию очистителей сырьевых потоков и рециркулируемых потоков в процессе получения полиолефинов. Очистители согласно вариантам реализации изобретения включают пару очистителей сырьевого материала, имеющих внутри осушитель (например, в одном или более слоев осушителя) для удаления воды и, в некоторых вариантах реализации, других примесей из сырьевого потока процесса производства полиолефинов. При эксплуатации по меньшей мере один из пары очистителей сырьевого материала включен в систему (например, работает в непрерывном режиме, так, чтобы принимать сырьевой поток и очищать его с получением очищенного сырьевого потока) для очистки сырьевого потока процесса производства полиолефинов, который пропускают через очиститель(и) сырьевого материала с целью удаления одной или более примесей. Очищенный сырьевой поток, выходящий из системы очистки сырьевого материала (необязательно объединенный с очищенным рециркулируемым потоком, содержащим разбавитель, со свежим сомономером, или обоими компонентами), проходит в реактор полимеризации, в котором образуются полиолефины (также называемые в настоящем документе взаимозаменяемо термином полимерная композиция) при приведении в контакт олефинового мономера из очищенного сырьевого потока с каталитической системой в условиях, пригодных для получения полимерной композиции. Из реактора полимеризации выводят исходящий поток и разделяют его для извлечения полимерной композиции в потоке продукта и разбавителя, и возможного непрореагировавшего мономера и/или непрореагировавшего сомономера в рециркулируемом потоке. Рециркулируемый поток очищают в других очистителях, которые включают один или пару очистителей рециркулируемого потока, имеющих внутри осушитель (например, один или более слоев осушителя) для удаления воды и, в некоторых вариантах реализации, других примесей из рециркулируемого потока. При эксплуатации по меньшей мере один из пары очистителей рециркулируемого потока включен в систему (например, работает в непрерывном режиме, так, чтобы принимать рециркулируемый поток и очищать его с получением очищенного рециркулируемого потока) для очистки рециркулируемого потока процесса производства полиолефинов, который пропускают через очиститель(и) рециркулируемого потока с целью удаления одной или более примесей. Очищенный рециркулируемый поток возвращают в реактор полимеризации.
[0013] В ходе работы очистители в процессе производства полиолефинов могут насыщаться примесями, что приводит к протеканию примесей через очистители и в реактор полимеризации. Увеличение индекса расплава полимерной композиции и/или уменьшение эффективности полимеризации может указывать на насыщение осушителя в очистителе. Очистители сырьевого материала и очистители рециркулируемого потока работают параллельными парами так, что один из пары очистителей сырьевого материала и/или один из пары очистителей рециркулируемого потока может быть отключен от системы (например, отсечен от течения сырьевого потока или рециркулируемого потока срабатыванием клапанов, как описано ниже) так, что осушитель внутри него можно регенерировать, в то время как другой из пары очистителей сырьевого материала и/или другой из пары очистителей рециркулируемого потока включен в систему.
[0014] В вариантах реализации регенерации, описанных в настоящем документе, можно дополнительно или альтернативно использовать также термосифонную циркуляцию, на фазе охлаждения регенерирующего потока, азота, разбавителя из очищенного рециркулируемого потока, не содержащего олефинов разбавителя или их комбинации, как описано более подробно в настоящем документе.
[0015] Описанные варианты реализации включают применение по меньшей мере части очищенного рециркулируемого потока для регенерации отключенного от системы очистителя (например, одного из пары очистителей сырьевого материала, который отключен от системы для регенерации, одного из пары очистителей рециркулируемого потока, который отключен от системы для регенерации, или обоих). Применение по меньшей мере части очищенного рециркулируемого потока для регенерации отключенного от системы очистителя обеспечивает использование доступного рециркулируемого разбавитель в процессе получения полиолефинов и снижение или исключение потребности в азоте или других средах для регенерации, которые влекут за собой капитальные затраты, создают дополнительные отходы и/или требуют последующего разделения и/или хранения. Кроме того, включение технологии термосифонной циркуляции, описанной в настоящем документе, снижает время охлаждения, требуемое для регенерируемого отключенного от системы очистителя.
[0016] На Фиг. 1 показана технологическая схема варианта реализации способа производства полиолефинов, который включает пару очистителей 10 и 15 сырьевого материала для сырьевого потока 100, зону 20 полимеризации, систему 30 выделения продукта и пару очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока для рециркулируемого потока 150.
[0017] Сырьевой поток 100 может содержать один или более олефиновых мономеров, а также одну или более примесей. Один или более олефиновых мономеров могут содержать линейные или разветвленные олефины, имеющие от 2 до 30 атомов углерода. Примеры олефиновых мономеров включают этилен, пропилен, 1-бутен, 1-гексен, 1-октен, 3-метил-1-бутен, 4-метил-1-пентен и их комбинации. Одна или более примесей могут включать воду, кислород, диоксид углерода, соединения серы, спирты, ацетилен или их комбинации. Кроме того, сырьевой поток 100 может содержать один или более других компонентов, таких как катализатор, сокатализаторы, свежий разбавитель, добавки или их комбинации. Как описано в настоящем документе, один или более других компонентов можно альтернативно добавлять в процесс получения полиолефинов в других местах.
[0018] Очистители 10 и 15 сырьевого материала работают параллельно так, что по меньшей мере один из очистителей 10 и 15 сырьевого материала включен в систему для очистки (например, удаления одной или более примесей из) сырьевого потока 100, в то время как другой из очистителей 10 и 15 сырьевого материала отключен от системы в процессе регенерации, находится в готовности к включению в систему или также включен в систему, но не насыщен примесями. Несмотря на то, что на Фиг. 1 показана одна пара очистителей 10 и 15 сырьевого материала, предполагается, что способы получения полиолефинов могут включать несколько пар очистителей сырьевого материала, например, от 2 до 20 пар очистителей сырьевого материала, или от 2 до 10 пар очистителей сырьевого материала, или от 2 до 5 очистителей сырьевого материала.
[0019] Каждый из очистителей 10 и 15 сырьевого материала может представлять собой сосуд, имеющий внутри него осушитель, расположенный в одном или более слоях осушителя. Например, и без ограничения, каждый осушитель 10 и 15 может иметь от 1 до 30, от 1 до 20 или от 1 до 15 слоев осушителя. Осушитель более подробно описан в настоящем документе.
[0020] В варианте реализации, в котором очиститель 10 сырьевого материала включен в систему, а очиститель 15 сырьевого материала отключен от системы, клапан 103 в потоке 102 и клапан 105 в потоке 104 находятся в открытом положении, а клапан 107 в потоке 106 и клапан 109 в потоке 108 находятся в закрытом положении. Неочищенный олефиновый мономер сырьевого потока 100 протекает через клапан 103 и поток 102 так, что неочищенный олефиновый мономер поступает в очиститель 10. В одном варианте реализации неочищенный олефиновый мономер подают в очиститель 10 снизу указанного очистителя 10. Олефиновый мономер протекает через слои осушителя в очистителе 10, например, снизу вверх очистителя 10, и одна или более примесей удаляются из олефинового мономера осушителем, содержащимся в очистителе 10. Очищенный мономер протекает из очистителя 10 через поток 104, клапан 105, поток 110, и в зону 20 полимеризации. Течение олефинового мономера в очистителе 10 может альтернативно происходить сверху вниз.
[0021] В варианте реализации, в котором очиститель 15 сырьевого материала включен в систему, а очиститель 10 сырьевого материала отключен от системы, клапан 107 в потоке 106 и клапан 109 в потоке 108 находятся в открытом положении, а клапан 103 в потоке 102 и клапан 105 в потоке 104 находятся в закрытом положении. Неочищенный олефиновый мономер сырьевого потока 100 протекает через клапан 107 и поток 106 так, что неочищенный олефиновый мономер поступает в очиститель 15. В одном варианте реализации неочищенный олефиновый мономер подают в очиститель 15 снизу указанного очистителя 15. Олефиновый мономер протекает через слои осушителя в очистителе 15, например, снизу вверх очистителя 15, и одна или более примесей удаляются из олефинового мономера осушителем, содержащимся в очистителе 15. Очищенный мономер протекает из очистителя 15 через поток 108, клапан 109, поток 110, и в зону 20 полимеризации. Течение олефинового мономера в очистителе 15 может альтернативно происходить сверху вниз.
[0022] Условия очистки включают время пребывания, достаточное для удаления по меньшей мере части примесей из сырьевого потока 100. Условия очистки могут включать температуру в диапазоне от примерно 35°F (примерно 1,6°С) до примерно 80°F (примерно 27°С); альтернативно, от примерно 40°F (примерно 4,4°С) до примерно 70°F (примерно 21°С); альтернативно, от примерно 45°F (примерно 7,2°С) до примерно 60°F (примерно 15°С). Условия очистки могут включать давление в диапазоне от примерно 600 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 4,14 МПа изб.) до примерно 850 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,86 МПа изб.); альтернативно, от примерно 700 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 4,83 МПа изб.) до примерно 825 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,69 МПа изб.); альтернативно, от примерно 750 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,17 МПа изб.) до примерно 800 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,52 МПа изб.).
[0023] Очищенный сырьевой материал, текущий в потоке 104 и/или 108, обычно содержит меньше примесей, чем количество примесей в сырьевом потоке 100. Количество примеси или нескольких примесей можно измерять и контролировать в потоке 104, потоке 108 и сырьевом потоке 100 посредством технологий, известных в данной области техники, с использованием настоящего изобретения, например, высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), газовой хроматографии (ГХ) или рамановской спектроскопии. Примеси можно измерять с помощью встроенного прибора в потоках 100, 104 и/или 108, или можно отбирать пробы из любого из потока 104, потока 108 и сырьевого потока 100 и затем анализировать концентрацию примесей. В различных вариантах реализации очищенный сырьевой материал, текущий в потоке 104 и/или 108, может содержать менее 200 м.д., менее 150 м.д., менее 100 м.д., менее 75 м.д. или менее 50 м.д. одной или более примесей.
[0024] Продолжая ссылаться на Фиг. 1, свежий сомономер (например, гексен, бутен или их комбинации), показанный текущим в потоке 120, свежий разбавитель, текущий в потоке 122, катализатор, текущий в потоке 124, и очищенный рециркулируемый разбавитель, текущий в потоке 160, можно объединять с очищенным сырьевым материалом в потоке 110 перед введением в зону 20 полимеризации. Предполагается, что любую комбинацию сомономера, катализатора, свежего разбавителя и очищенного рециркулируемого разбавителя можно добавлять в очищенный сырьевой материал для введения в зону 20 полимеризации через поток 110; или любые компоненты из сомономера, катализатора, свежего разбавителя и очищенного рециркулируемого разбавителя можно вводить в зону 20 полимеризации в других местах процесса производства полиолефинов, например, любой из вышеуказанных компонентов можно объединять с компонентами в сырьевом потоке 100, или любой из вышеуказанных компонентов можно вводить в зону 20 полимеризации отдельно от сырьевого потока 100 или очищенного сырьевого потока 110. Кроме того, хотя на Фиг. 1 показано, что свежий разбавитель объединяют с очищенным сырьевым материалом в потоке 110 раньше сомономера и очищенного рециркулируемого разбавителя, которые объединяют перед катализатором, порядок объединения компонентов, которые вводят в зону 20 полимеризации через поток 110, можно варьировать в соответствии с технологиями, известными специалистам в данной области, с использованием настоящего изобретения.
[0025] Катализатор, который можно применять в соответствии со способами и системами по настоящему изобретению, может включать любые каталитические системы, совместимые с полиолефинами и пригодные для их получения. Например, катализатор может быть каталитической системой на основе хрома, каталитической системой с единым центром полимеризации на переходном металле, включая как однокомпонентные, так и многокомпонентные (двухкомпонентные или более) металлоценовые каталитические системы, каталитической системой Циглера-Натта или их комбинациями. В различных вариантах реализации катализатор может быть активирован для последующей полимеризации и может быть или не быть связан с материалом подложки.
[0026] Примеры каталитических систем, которые можно применять, описаны в патентах США №№6355594; 6376415; 6395666; 6511936; 6524987; 6528448; 6531565; 6534609; 6828268; 6852660; 6911505; 6911506; 6936667; 6977235; 7056977; 7109277; 7119153; 7148298; 7163906; 7226886; 7247594; 7378537; 7501372; 7517939; 8012900; 8119553; 8138113; 8207280; 8288487; 8383754; 8431729; 8501651; 8703886; 8846841; 8912285; 8932975; и 8987394, каждый из которых в полном объеме включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0027] Разбавитель может включать углеводороды, являющиеся алканами. Примеры пригодных разбавителей для применения в соответствии с настоящим изобретением включают, без ограничения, пропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, изопентан, неопентан, циклогексан, н-гексан и гептан. В одном или более конкретных вариантах реализации разбавитель выбран из пропана, изобутана, гексана, гептана или их комбинаций.
[0028] В зону 20 полимеризации можно также водить водород и другие добавки (например, объединенные в потоке 110, вводимые по отдельности, или объединенные с другим компонентом и вводимые вместе с другим компонентом). Водород можно использовать для регулирования молекулярной массы полиолефина, получаемого в зоне 20 полимеризации. Добавки могут включать антистатические материалы, агенты передачи цепи или другие добавки, известные в технике способов получения полиолефинов.
[0029] Зона 20 полимеризации может включать один или более реакторов полимеризации, пригодных для полимеризации олефиновых мономеров с получением полиолефинов, таких как гомополимеры или сополимеры. В одном или более вариантах реализации полимеризация олефинов может включать гомополимеризацию этилена или пропилена; сополимеризацию этилена и высшего 1-олефина (например, 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена, 1-октена или 1-децена); сополимеризацию пропилена и высшего 1-олефина (например, 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена, 1-октена или 1-децена), или их комбинации (для способов получения полиолефинов, включающих несколько реакторов). Дополнительно, полученные полиолефины могут быть унимодальными, бимодальными или мультимодальными. Полученный полиолефин может содержать первый компонент и второй компонент. Первый компонент может представлять собой линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), а второй компонент может представлять собой полиэтилен высокой плотности (ПЭВП). ПЭВП может представлять собой полиолефин высокой молекулярной массы (ВММ) или полиолефин низкой молекулярной массы (НММ). ЛПЭНП может представлять собой полиолефин высокой молекулярной массы (ВММ) или полиолефин низкой молекулярной массы (НММ). В одном варианте реализации ПЭВП может представлять собой полиолефин ВММ, а ЛПЭНП может представлять собой полиолефин НММ. Первый компонент, второй компонент, или как первый компонент, так и второй компонент полиолефина могут иметь короткоцепную разветвленность.
[0030] Для применения в зоне 20 полимеризации пригодны различные типы реакторов, включая известные в данной области техники, которые могут быть упомянуты как периодический, суспензионный, газофазный, растворный, высокого давления, трубчатый или автоклавный реакторы. Реакторы периодического типа могут включать реакторы непрерывного действия с перемешиванием среды (РНДПС). Газофазные реакторы могут включать реакторы с псевдоожиженным слоем или многоступенчатые горизонтальные реакторы. Суспензионные реакторы могут включать вертикальные или горизонтальные петлевые реакторы. Реакторы высокого давления могут включать автоклавные и/или трубчатые реакторы, одиночные или в комбинации, и необязательно расположенные последовательно. Типы реакторов могут включать периодические или непрерывные процессы. Периодические процессы не имеют выхода продукта. Непрерывные процессы могут использовать периодический или непрерывный выход продукта. Процессы также могут включать частичный или полный прямой рецикл непрореагировавшего мономера, непрореагировавшего сомономера и/или разбавителя.
[0031] В тех вариантах реализации, в которых зона полимеризации 20 имеет несколько реакторов, один или более реакторов могут включать одинаковые или различные типы реакторов. Рабочие условия в одном из реакторов могут отличаться от рабочих условий в другом реакторе(ах). Системы с несколькими реакторами могут включать любую комбинацию реакторов, включая, без ограничения, несколько петлевых реакторов, несколько газовых реакторов, комбинацию петлевых и газовых реакторов, несколько реакторов высокого давления или комбинацию реакторов высокого давления с петлевыми и/или газовыми. Несколько реакторов могут работать последовательно или параллельно.
[0032] Получение полиолефинов в нескольких реакторах может включать два отдельных реактора полимеризации, соединенных системой транспортировки, таким образом, обеспечивая возможность переносить полиолефин, выходящий из первого реактора полимеризации, во второй реактор полимеризации. Альтернативно, полимеризация в нескольких реакторах может включать ручную транспортировку полиолефина из одного реактора в последующие реакторы для продолжения полимеризации.
[0033] В тех вариантах реализации, в которых зона 20 полимеризации имеет по меньшей мере два реактора, первый реактор может обеспечивать получение первого компонента полиолефинового продукта, а второй реактор может обеспечивать получение второго компонента полиолефинового продукта. Первый компонент и второй компонент могут иметь характеристики, описанные выше. То есть первый компонент, получаемый в первом реакторе, может представлять собой линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), а второй компонент, получаемый во втором реакторе, может представлять собой полиэтилен высокой плотности (ПЭВП). ЛПЭНП может представлять собой полиолефин высокой молекулярной массы (ВММ) или полиолефин низкой молекулярной массы (НММ). ПЭВП может представлять собой полиолефин высокой молекулярной массы (ВММ) или полиолефин низкой молекулярной массы (НММ). В одном варианте реализации ЛПЭНП, получаемый в первом реакторе, может представлять собой полиолефин НММ, а ПЭВП, получаемый во втором реакторе, может представлять собой полиолефин ВММ, и, в некоторых вариантах реализации первый компонент, второй компонент, или как первый компонент, так и второй компонент, могут иметь короткоцепную разветвленность.
[0034] Условия полимеризации в зоне 20 полимеризации включают температуру, давление, расход, механическое перемешивание, вывод продукта, время пребывания и концентрации. Для достижения желаемых свойств полиолефина может быть выбрана любая комбинация этих условий. Условия, которые контролируют для эффективности полимеризации и для обеспечения желаемых свойств продукта, могут включать температуру, давление и концентрации различных реагентов. Температура полимеризации может влиять на активность катализатора, молекулярную массу полиолефина и молекулярно-массовое распределение полиолефина.
[0035] Температуры полимеризации могут включать любые температуры ниже температуры деполимеризации согласно уравнению свободной энергии Гиббса. Например, температура полимеризации может находиться в диапазоне от примерно 140°F (примерно 60°С) до примерно 536°F (примерно 280°С), или от примерно 158°F (примерно 70°С) до примерно 230°F (примерно 110°С) в зависимости от типа реактора полимеризации.
[0036] Давление полимеризации также варьируется в зависимости от типа реактора и полимеризации. Давление для полимеризации в жидкой фазе в суспензионном петлевом реакторе могут составлять менее примерно 1000 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 6,90 МПа изб.), тогда как давление для полимеризации в газовой фазе может варьироваться от примерно 200 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 1,38 МПа изб.) до примерно 500 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 3,45 МПа изб.). Полимеризация высокого давления в трубчатых или автоклавных реакторах может протекать при давлении от примерно 20000 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 138 МПа изб.) до примерно 75000 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 517 МПа изб.). Реакторы полимеризации могут также работать в сверхкритической области, находящейся обычно при более высоких температурах и давлениях.
[0037] Концентрацию различных компонентов (например, очищенного сырьевого материала, очищенного рециркулируемого разбавителя, компонентов катализатора, сомономера, водорода, добавок или их комбинаций) в зоне полимеризации 20 можно контролировать для получения полиолефинов, имеющих определенные физические и механические свойства. Предполагаемое изделие конечного использования, которое будет получено из данного полиолефина(ов), и способ получения этого изделия могут определять желаемые свойства. Механические свойства полученного изделия конечного использования могут включать испытания на растяжение, изгиб, удар, ползучесть, релаксацию напряжений и твердость. Физические свойства полученного полиолефинового полимера могут включать, например, плотность, молекулярную массу, молекулярно-массовое распределение, температуру плавления, температуру стеклования, температуру кристаллизации расплава, плотность, стереорегулярность, образование трещин, длинноцепную разветвленность и реологические характеристики.
[0038] Примеры способов полимеризации, пригодных для применения в зоне 20 полимеризации, описаны в патентах США №№3061601; 3248179; 4212847; 4501885; 5028670; 5534607; 5565175; 5575979; 6096840; 6239235; 6833415; 7531606; 7598327 и 7652108, каждый из которых в полном объеме включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0039] Продолжая ссылаться на Фиг. 1, исходящий поток реакции проходит из зоны 20 полимеризации в потоке 130 и в систему 30 выделения продукта. Система 30 выделения продукта может содержать клапан непрерывного отбора, нагреватель линии быстрого испарения для испарения жидких компонентов из полиолефина (например, разбавителя, непрореагировавшего мономера и непрореагировавшего сомономера), испарительную емкость для отделения полиолефинового продукта от непрореагировавшего мономера, непрореагировавшего сомономера, разбавителя, остатка катализатора или их комбинаций. Полиолефиновый продукт может вытекать из системы 30 выделения продукта через поток 140, например, в систему экструзии/выгрузки. Обычно полиолефиновый продукт находится в виде полимерной пыли, которую далее перерабатывают в гранулы с использованием системы экструзии/выгрузки для доставки покупателям. Непрореагировавший мономер, непрореагировавший сомономер, разбавитель, остаточный катализатор или их комбинации могут вытекать из системы выделения продукта через поток 150.
6
[0040] Система 30 выделения продукта может содержать (дополнительно или альтернативно к испарительной емкости) один или более сосудов фракционирования для извлечения разбавителя с целью рециркуляции в зону полимеризации. Например, один или более сосудов фракционирования могут (не показано для сохранения наглядности) обеспечивать удаление нежелательных тяжелых компонентов (например, углеводородов С и тяжелее) и легких компонентов (например, водорода, кислорода, азота, побочных продуктов, обусловленных присутствием водорода/кислорода/азота) из разбавителя и непрореагировавшего мономера/сомономера. Один или более сосудов фракционирования могут также обеспечивать отделение непрореагировавшего мономера и/или сомономера от разбавителя с получением не содержащего олефинов потока разбавителя для использования при регенерации очистителей, как описано ниже. Примеры систем 30 выделения продукта описаны в патентах США №№4501885; 5534607; 5575979; 6096840; 6239235; 6833415; 7531606; и 7652108, каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки в полном объеме. Разбавитель, подлежащий рециркуляции в зону 20 полимеризации, может также течь в потоке 150 из системы 30 выделения продукта в очиститель 40 и/или 45 рециркулируемого потока.
[0041] Настоящее изобретение предполагает, что можно использовать другие конфигурации для окончательного извлечения полиолефинового продукта и рециркулируемого разбавителя, чем конфигурация, показанная на Фиг. 1. Настоящее изобретение может быть применимо к любому способу получения полиолефинов, в котором разбавитель можно извлекать из зоны полимеризации и далее перерабатывать в регенерирующих очистителях (например, очистителях сырьевого материала и очистителях рециркулируемого потока) в указанном способе получения полиолефинов.
[0042] Очистители 40 и 45 рециркулируемого потока работают параллельно так, что по меньшей мере один из очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока включен в систему для очистки (например, удаления одной или более примесей из) рециркулируемого разбавителя в рециркулируемом потоке 150, в то время как другой из очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока отключен от системы в процессе регенерации, находится в готовности к включению в систему или также включен в систему, но не насыщен примесями. Несмотря на то, что на Фиг. 1 показана одна пара очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока, предполагается, что способы получения полиолефинов могут включать несколько пар очистителей рециркулируемого потока, например, от 2 до 20 пар очистителей рециркулируемого потока, или от 2 до 10 пар очистителей рециркулируемого потока, или от 2 до 5 очистителей рециркулируемого потока.
[0043] Каждый из очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока может представлять собой сосуд, имеющий внутри него осушитель, расположенный в одном или более слоях осушителя. Например, каждый очиститель 40 и 45 может иметь от 1 до 30, от 1 до 20 или от 1 до 15 слоев осушителя. Осушитель более подробно описан в настоящем документе.
[0044] В варианте реализации, в котором очиститель 40 рециркулируемого потока включен в систему, а очиститель 45 рециркулируемого потока отключен от системы, клапан 153 в потоке 152 и клапан 155 в потоке 154 находятся в открытом положении, а клапан 157 в потоке 156 и клапан 159 в потоке 158 находятся в закрытом положении. Неочищенные рециркулируемые компоненты (например, неочищенный разбавитель, непрореагировавший мономер, непрореагировавший сомономер или их комбинации) рециркулируемого потока 150 протекают через клапан 153 и поток 152 так, что неочищенные рециркулируемые компоненты вводятся в очиститель 40. В одном варианте реализации неочищенные рециркулируемые компоненты вводятся в очиститель 40 снизу указанного очистителя 40. Рециркулируемые компоненты протекают через слои осушителя в очистителе 40, например, снизу вверх очистителя 40, и одна или более примесей удаляются из рециркулируемых компонентов осушителем, содержащимся в очистителе 40. Очищенные рециркулируемые компоненты (например, очищенный разбавитель, непрореагировавший мономер, непрореагировавший сомономер или их комбинации) могут протекать из очистителя 40 через поток 154, клапан 155, поток 160, поток 110, и в зону 20 полимеризации. Течение рециркулируемых компонентов в очистителе 40 может альтернативно происходить сверху вниз.
[0045] В варианте реализации, в котором очиститель 45 рециркулируемого потока включен в систему, а очиститель 40 рециркулируемого потока отключен от системы, клапан 157 в потоке 156 и клапан 159 в потоке 158 находятся в открытом положении, а клапан 153 в потоке 152 и клапан 155 в потоке 154 находятся в закрытом положении. Неочищенные рециркулируемые компоненты (например, неочищенный разбавитель, непрореагировавший мономер, непрореагировавший сомономер или их комбинации) рециркулируемого потока 150 протекают через клапан 157 и поток 156 так, что неочищенные рециркулируемые компоненты вводятся в очиститель 45. В одном варианте реализации неочищенные рециркулируемые компоненты вводятся в очиститель 45 снизу указанного очистителя 45. Рециркулируемые компоненты протекают через слои осушителя в очистителе 45, например, снизу вверх очистителя 45, и одна или более примесей удаляются из рециркулируемых компонентов осушителем, содержащимся в очистителе 45. Очищенные рециркулируемые компоненты (например, очищенный разбавитель, непрореагировавший мономер, непрореагировавший сомономер или их комбинации) могут протекать из очистителя 45 через поток 158, клапан 159, поток 160, поток 110, и в зону 20 полимеризации. Течение рециркулируемых компонентов в очистителе 45 может альтернативно происходить сверху вниз.
[0046] Условия очистки рециркулируемого потока включают время пребывания, достаточное для удаления по меньшей мере части примесей из рециркулируемого потока 150. Условия очистки могут включать температуру в диапазоне от примерно 35°F (приблизительно 1,6°С) до примерно 80°F (примерно 27°С); альтернативно, от примерно 40°F (примерно 4,4°С) до примерно 70°F (примерно 21°С); альтернативно, от примерно 45°F (примерно 7,2°С) до примерно 60°F (примерно 15°С). Условия очистки могут включать давление в диапазоне от примерно 600 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 4,14 МПа изб.) до примерно 850 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,86 МПа изб.); альтернативно, от примерно 700 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 4,83 МПа изб.) до примерно 825 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,69 МПа изб.); альтернативно, от примерно 750 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,17 МПа изб.) до примерно 800 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,52 МПа изб.).
[0047] Очищенные рециркулируемые компоненты, текущие в потоке 154 и/или 158, обычно содержат меньше примесей, чем в рециркулируемом потоке 150. Количество примеси или нескольких примесей можно измерять и контролировать в потоке 154, потоке 158 и рециркулируемом потоке 150 посредством технологий, известных в данной области техники, с использованием настоящего изобретения, например, высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), газовой хроматографии (ГХ) или рамановской спектроскопии. Примеси можно измерять с помощью встроенного прибора в потоках 150, 154 и/или 158, или можно отбирать пробы из любого из потока 154, потока 158 и рециркулируемого потока 150 и затем анализировать концентрацию примесей. В различных вариантах реализации очищенные рециркулируемые компоненты могут содержать менее 200 м.д., менее 150 м.д., менее 100 м.д., менее 75 м.д. или менее 50 м.д. примесей.
[0048] Изобретение предполагает, что способ получения полиолефинов, показанный на Фиг. 1, может включать такое оборудование, как резервуары для хранения (например, для хранения мономера, сомономера, разбавителя и катализатора), накопители, клапаны, трубы, насосы, теплообменники, смесители, устройства впрыска, расходомеры, измерительное оборудование, системы управления или их комбинации, которые не показаны на Фиг. 1 для сохранения наглядности.
[0049] Осушитель в одном или более слоях осушителя в очистителях 10, 15, 40 и 45 могут представлять собой молекулярное сито, активированный оксид алюминия, силикагель, монтмориллонитовую глину, оксид кальция, сульфат кальция, хлорид кальция, активированный уголь, соли металлов, фосфорсодержащие осушающие соединения или их комбинации. Термин «молекулярное сито» относится к материалу, имеющему фиксированную структуру с открытыми порами, обычно кристаллическому, который можно применять для отделения углеводородов от примесей, описанных в настоящем документе, путем селективной окклюзии одной или более примесей. Примером молекулярного сита является цеолит, имеющий силикатную решетку, часто в сочетании с алюминием, бором, галлием, железом и/или титаном. Примером цеолита является молекулярное сито 13х. В соответствии с одним или более вариантами реализации, молекулярные сита имеют размер пор 10 ангстрем (А) или более. Примером активированного оксида алюминия является обогащенный натрием оксид алюминия.
[0050] Слои осушителя поглощают одну или более из описываемых примесей так, что такие примеси не выходят из очистителей 10, 15, 40, и 45 и в последующие реакторы полимеризации (за исключением случаев, когда очиститель насыщен, и примеси проходят через очиститель). Как только осушитель в любом из очистителей 10, 15, 40 и 45 становится насыщенным одной или более примесями, требуется регенерация.
[0051] Регенерация осушителя в очистителях 10, 15, 40 и 45 обычно включает i) отключение очистителя 10, 15, 40 или 45 от системы, и ii) регенерацию осушителя. Как правило, за один раз от системы отключают только один из пары очистителей 10 и 15 сырьевого материала и один из пары очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока. Предполагается, что на один момент времени от системы может быть отключен один из пары очистителей 10 и 15 сырьевого и один из пары очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока.
[0052] Отключение от системы очистителя 10, 15, 40 или 45, как правило, включает закрытие клапанов так, чтобы отсечь по текучей среде очиститель, который следует отключить от системы. Чтобы отключить от системы очиститель 10, клапаны 103 и 105 переводят в закрытое положение. Чтобы отключить от системы очиститель 15, клапаны 107 и 109 переводят в закрытое положение. Чтобы отключить от системы очиститель 40, клапаны 153, 155 и 237 переводят в закрытое положение. Чтобы отключить от системы очиститель 45, клапаны 157, 159 и 239 переводят в закрытое положение. Предполагается, что процессы производства полиолефинов могут иметь клапаны и/или трубопроводы в иной конфигурации, чем показанная на Фиг. 1, и конкретная процедура для приведения очистителя в отключенное от системы состояние может быть другой, чем описанные в настоящем документе, хотя при этом все же включает отсечение очистителя по текучей среде от остального процесса производства полиолефинов.
[0053] Подготовка отключенного от системы очистителя к регенерации, как правило, включает сброс давления в отключенном от системы очистителе, и подключение очистителя, отсеченного по текучей среде от системы, с целью приема очищенного рециркулируемого потока и выделения примесей в путь движения потока, который возвращают в очиститель 40 и/или 45 рециркулируемого потока.
[0054] Сброс давления в отключенном от системы очистителе, как правило, включает высвобождение содержимого отключенного от системы очистителя до тех пор, пока давление в очистителе достигнет пригодного давления, например, примерно 150 фунт/кв. дюйм изб. (1,03 МПа изб.) или менее. Содержимое отключенного от системы очистителя можно высвобождать через продувочный поток или один из потоков, показанных на Фиг. 1 для очистителей 10, 15, 40 и 45.
[0055] Чтобы подсоединить по текучей среде очиститель 10 сырьевого материала, отключенный от системы для регенерации, клапаны 207 и 211 переводят в открытое положение так, что отключенный от системы очиститель 10 сырьевого материала становится соединенным по текучей среде с очищенным рециркулируемым потоком 160 (через потоки 200, 202 и 206) и с путем движения потока, который является регенерирующим исходящим потоком (который на Фиг. 1 представляет собой путь движения потока, определенный потоками 104, 210, 216 и 230). Чтобы подсоединить по текучей среде очиститель 15 сырьевого материала, отключенный от системы для регенерации, клапаны 205 и 213 переводят в открытое положение так, что отключенный от системы очиститель 15 сырьевого материала становится соединенным по текучей среде с очищенным рециркулируемым потоком 160 (через потоки 200, 202 и 204) и с путем движения потока, который является регенерирующим исходящим потоком (который на Фиг. 1 представляет собой путь движения потока, определенный потоками 108, 212, 216 и 230). Чтобы подсоединить по текучей среде очиститель 40 рециркулируемого потока, отключенный от системы для регенерации, клапаны 261 и 221 переводят в открытое положение так, что отключенный от системы очиститель 40 рециркулируемого потока становится соединенным по текучей среде с очищенным рециркулируемым потоком 160 (через потоки 200, 202 и 260) и с путем движения потока, который является регенерирующим исходящим потоком (который на Фиг. 1 представляет собой путь движения потока, определенный потоками 220 и 230). Чтобы подсоединить по текучей среде очиститель 45 рециркулируемого потока, отключенный от системы для регенерации, клапаны 271 и 223 переводят в открытое положение так, что отключенный от системы очиститель 45 рециркулируемого потока становится соединенным по текучей среде с очищенным рециркулируемым потоком 160 (через потоки 200, 202 и 270) и с путем движения потока, который является регенерирующим исходящим потоком (который на Фиг. 1 представляет собой путь движения потока, определенный потоками 222 и 230).
[0056] После того, как очиститель 10, 15, 40 или 45 будет отключен от системы, подвержен сбросу давления и соединен по текучей среде (с очищенным рециркулируемым потоком 160 и с соответствующим путем движения потока, который является регенерирующим исходящим потоком, как описано для каждого очистителя 10, 15, 40 и 45 выше), можно начинать в нем процесс регенерации осушителя. Процесс регенерации осушителя можно разделить на фазы: фазу нагрева, фазу охлаждения, фазу выдержки или их комбинации.
[0057] Фаза нагрева включает очистку рециркулируемого потока 150 процесса производства полиолефинов во включенном в систему очистителей (например, одном или обоих из очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока, которые включены в систему) с получением очищенного рециркулируемого потока 160, нагрев по меньшей мере части очищенного рециркулируемого потока 160 с получением регенерирующего газа, регенерацию по меньшей мере части осушителя в отключенном от системы очистителей (очистителе 10 или 15 сырьевого материала, который отключен от системы, и/или очистителе 40 или 45 рециркулируемого потока, который отключен от системы) с использованием регенерирующего газа с получением регенерирующего исходящего потока (более подробно описанного ниже), разделение регенерирующего исходящего потока на поток 234 примеси и регенерирующий рециркулируемый поток 232; и рециркуляцию регенерирующего рециркулируемого потока 232 во включенный в систему очиститель (один или оба из очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока).
[0058] Стадию очистки рециркулируемого потока 150 осуществляют, как описано выше для очистителей 40 или 45 рециркулируемого потока. Когда очиститель 40 рециркулируемого потока включен в систему, очищенные рециркулируемые компоненты движутся в потоке 154 через клапан 155 и в очищенный рециркулируемый поток 160. Когда очиститель 45 рециркулируемого потока включен в систему, очищенные рециркулируемые компоненты движутся в потоке 158 через клапан 159 и в очищенный рециркулируемый поток 160.
[0059] На стадии нагрева часть (например, от 1 мас.% до 99 мас.%, от 10 мас.% до 90 мас.%, или от 20 мас.% до 80 мас.%) очищенного рециркулируемого потока 160 подают в нагреватель 50 через поток 200, в котором очищенные рециркулируемые компоненты нагревают до температуры в диапазоне от 400°F (204°С) до 600°F (316°С), чтобы испарить указанные компоненты с получением регенерирующего газа. Регенерирующий газ может представлять собой очищенные рециркулируемые компоненты (например, разбавитель, непрореагировавший мономер, непрореагировавший сомономер или их комбинации) в газовой фазе. В различных вариантах реализации регенерирующий газ может дополнительно содержать азот; альтернативно, регенерирующий газ может не содержать (исключать) азот. Регенерирующий газ может течь из нагревателя 50 в потоке 202. Нагреватель 50 может представлять собой любую нагревательную систему, известную в данной области техники, такую как теплообменник, электрический нагреватель или их комбинацию, соединенную последовательно. Примеры нагревательной системы нагревателя 50 можно найти в патентах США №№2625915 и 3585971, каждый из которых полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0060] Стадия регенерации может включать подачу регенерирующего газа в отключенный от системы очиститель, подвергаемый регенерации, и удаление примеси (например, одной или более из примесей, обсуждаемых в настоящем документе) из осушителя в отключенном от системы очистителе с помощью регенерирующего газа. На стадии регенерации регенерирующий газ может течь через поток 202 в один из пары очистителей 10 и 15 сырьевого материала, который отключен от системы для регенерации, в один из пары очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока, который отключен от системы для регенерации, или в оба. Когда очиститель 10 сырьевого материала отключен от системы для регенерации, регенерирующий газ течет через поток 202, клапан 207 и поток 206 для подачи в очиститель 10 сырьевого материала. Когда очиститель 15 сырьевого материала отключен от системы для регенерации, регенерирующий газ течет через поток 202, клапан 205 и поток 204 для подачи в очиститель 15 сырьевого материала. Когда очиститель 40 рециркулируемого потока отключен от системы для регенерации, регенерирующий газ течет через поток 202, клапан 261 и поток 260 для подачи в очиститель 40 рециркулируемого потока. Когда очиститель 45 рециркулируемого потока отключен от системы для регенерации, регенерирующий газ течет через поток 202, клапан 271 и поток 270 для подачи в очиститель 45 рециркулируемого потока. В различных вариантах реализации регенерирующий газ проходит через осушитель в отключенном от системы очистителе, подвергаемом регенерации, снизу вверх. Альтернативно, регенерирующий газ может протекать через отключенный от системы очиститель сверху вниз.
[0061] Регенерирующий газ проходит через осушитель (например, в одном или более слоях осушителя) отключенного от системы очистителя, подвергаемого регенерации, во время фазы нагрева, в то время как температура возрастает до температуры регенерации, например, температуры в диапазоне от примерно 400°F (204°С) до 600°F (примерно 316°С), или от примерно 450°F (примерно 232°С) до примерно 600°F (примерно 316°С). Давление в отключенном от системы очистителе может возрастать по мере роста температуры, и давление регенерации включает давление в диапазоне от примерно 600 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 4,14 МПа изб.) до примерно 850 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,86 МПа изб.), от примерно 700 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 4,83 МПа изб.) до примерно 825 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,69 МПа изб.), или от примерно 750 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,17 МПа изб.) до примерно 800 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,52 МПа изб.). Альтернативно, давление в отключенном от системы очистителе можно поддерживать на уровне давления регенерации на протяжении фазы нагрева, например, для очистителя 10 сырьевого материала, с помощью потока 14 (например, потока подачи давления), имеющего соответствующий клапан 13 для поддержки давления в очистителе 10 сырьевого материала. Аналогично, поток 18 (например, поток подачи давления), имеющий соответствующий клапан 19, можно использовать для поддержания давления в очистителе 15 сырьевого материала на протяжении фазы нагрева, поток 44 (например, поток подачи давления), имеющий соответствующий клапан 43, можно использовать для поддержания давления в очистителе 40 рециркулируемого потока на протяжении фазы нагрева, а поток 48 (например, поток подачи давления), имеющий соответствующий клапан 49, можно использовать для поддержания давления в очистителе 45 рециркулируемого потока на протяжении фазы нагрева. Для поддержания давления отключенного от системы очистителя, подвергаемого регенерации, можно использовать газообразный сжатый азот.
[0062] Регенерирующий газ вместе с одной или более примесями осушителя течет из отключенного от системы очистителя, подвергаемого регенерации, в регенерирующем исходящем потоке в разделитель 60. Для очистителя 10 сырьевого материала регенерирующий исходящий поток определяется потоками 104, 210, 216 и 230. Для очистителя 15 сырьевого материала регенерирующий исходящий поток определяется потоками 108, 212, 216 и 230. Для очистителя 40 рециркулируемого потока регенерирующий исходящий поток определяется потоками 220 и 230. Для очистителя 45 рециркулируемого потока регенерирующий исходящий поток (как показано на Фиг. 1) является путем движения потока, определяемым потоками 222 и 230.
[0063] На стадии разделения регенерирующего исходящего потока разделитель 60 разделяет компоненты регенерирующего исходящего потока на поток 234 примеси и регенерирующий рециркулируемый поток 232. Разделитель 60 может представлять собой конденсатор, выполненный с возможностью охлаждения компонентов регенерирующего исходящего потока так, что по меньшей мере один из компонентов конденсируется и отделяется с тем, чтобы обеспечивать поток примеси и регенерирующий рециркулируемый поток.
[0064] Например, в вариантах реализации, в которых одна или более примесей в регенерирующем исходящем потоке включают воду, газообразный разбавитель (необязательно также с непрореагировавшим мономером, непрореагировавшим сомономером или с обоими) и водяной пар могут конденсироваться в разделителе 60 с образованием жидкой фазы воды и жидкой фазы разбавителя (необязательно также с непрореагировавшим мономером, непрореагировавшим сомономером или с обоими). Жидкая фаза воды и жидкая фаза разбавителя могут разделяться на фазы друг от друга. Предполагается, что другие примеси могут растворяться и отделяться от разбавителя с водой. Также предполагается, что возможный непрореагировавший мономер и возможный непрореагировавший сомономер могут растворяться в жидкой фазе разбавителя и отделяться от воды с жидким разбавителем. В одном варианте реализации разделитель 60 и нагреватель 50 могут включать одно и то же устройство, представляющее собой теплообменник с перекрестным током, который обеспечивает возможность горячим газообразным компонентам регенерирующего исходящего потока нагревать очищенные рециркулируемые компоненты, текущие из очищенного рециркулируемого потока 160 (а очищенным рециркулируемым компонентам охлаждать газообразные компоненты регенерирующего исходящего потока). Одна или более разделенных на фазы примесей могут протекать из разделителя 60 через поток 234 в ловушку 80, где примеси можно сжигать на факеле через поток 240, или они могут протекать из ловушки 80 через поток 241 на утилизацию отходов (например, утилизацию сточных вод). В регенерирующий рециркулируемый поток можно включать соответствующее оборудование так, что температура и давление текущей в нем жидкой фазы разбавителя являются подходящими для перетока в очиститель 40 и/или 45 рециркулируемого потока.
[0065] В других вариантах реализации разделитель 60 может отделять одну или более примесей, более легких, чем газообразный разбавитель, путем конденсации разбавителя в жидкую фазу, тогда как одна или более примесей остаются в газовой фазе. В других вариантах реализации разделитель 60 может отделять одну или более примесей (например, воду), более тяжелых, чем газообразный разбавитель, путем конденсации водяного пара в жидкую фазу воды, тогда как разбавитель (необязательно, также возможный непрореагировавший мономер и возможный непрореагировавший сомономер) остается в газовой фазе. В таких вариантах реализации разбавитель в газовой фазе может быть сконденсирован, сжат, или то и другое, в жидкую фазу для рециркуляции в очистители 40 и/или 45 рециркулируемого потока, или разбавитель в газовой фазе может течь в очиститель 40 и/или 45 рециркулируемого потока без дополнительной аппаратной обработки.
[0066] На стадии рециркуляции газовую фазу разбавителя (необязательно также непрореагировавший мономер, непрореагировавший сомономер или оба), извлеченную из разделителя 60, возвращают обратно в один или оба из очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока, которые включены в систему. Например, путь движения потока, представляющий собой поток 232, клапан 237, поток 236 и поток 152, определяет регенерирующий рециркулируемый поток, который рециркулирует компоненты, извлеченные из разделителя 60, в очиститель 40 рециркулируемого потока. Путь движения потока, представляющий собой поток 232, клапан 239, поток 238 и поток 156, определяет регенерирующий рециркулируемый поток, который рециркулирует компоненты, извлеченные из разделителя 60, в очиститель 45 рециркулируемого потока. Рециркуляция компонентов, использованных для регенерации отключенного от системы очистителя, в один или оба из очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока, которые включены в систему, обусловлена возможными остаточными примесями, остающимися в жидком разбавителе после разделения в разделителе 60. В таких вариантах реализации очиститель 40 и/или 45 рециркулируемого потока может обеспечивать удаление остаточных примесей из компонентов регенерирующего рециркулируемого потока, которые подают в указанный очиститель 40 и/или 45 рециркулируемого потока.
[0067] В различных вариантах реализации фазу нагрева можно осуществлять при отсутствии азота.
[0068] Когда в отключенном от системы очистителе, подвергаемом регенерации, будет достигнута температура регенерации, способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе может переходить в фазу выдержки с последующей фазой охлаждения, способ может переходить непосредственно в фазу охлаждения без фазы выдержки, или способ может переходить в фазу охлаждения с последующей фазой выдержки.
[0069] На фазе выдержки перед фазой охлаждения температуру отключенного от системы очистителя, подвергаемого регенерации, можно поддерживать на уровне температуры регенерации в течение определенного промежутка времени. Например, температуру можно поддерживать в течение приблизительно 0,25, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или более часов. На протяжении фазы выдержки регенерирующий газ может продолжать проходить через осушитель и выходить из отключенного от системы очистителя, или поток регенерирующего газа через отключенный от системы очиститель может быть остановлен. В различных вариантах реализации фазы выдержки, в которой продолжается течение регенерирующего газа через отключенный от системы очиститель, нагрев обработанных рециркулируемых компонентов в нагревателе 50 можно продолжать с целью поддержания температуры отключенного от системы очистителя при температуре регенерации.
[0070] На фазе охлаждения, которую осуществляют сразу после фазы нагрева или после фазы выдержки, способ регенерации отключенного от системы очистителя включает термосифонную циркуляцию регенерирующего газа, азота, не содержащего олефинов разбавителя или их комбинации в петле замкнутой конвекции отключенного от системы очистителя с целью охлаждения отключенного от системы очистителя до температуры в диапазоне от примерно 150°F (66°С) до примерно 400°F (204°С).
[0071] Чтобы начать фазу охлаждения регенерации отключенного от системы очистителя, поток регенерирующего газа останавливают, указанный отключенный от системы очиститель блокируют и открывают петлю замкнутой конвекции. Чтобы остановить поток регенерирующего газа в очиститель 10 сырьевого материала, который отключен от системы, клапан 207 переводят в закрытое положение. Чтобы заблокировать очиститель 10 сырьевого материала, клапан 211 также переводят в закрытое положение, делая все клапаны в потоках, входящих в очиститель 10 сырьевого материала и выходящих из него, установленными в закрытое положение (при этом клапаны 103 и 105 были закрыты ранее). Чтобы открыть петлю замкнутой конвекции 12 очистителя 10 сырьевого материала, клапан 27 переводят в открытое положение. Поток регенерирующего газа в очиститель 15 сырьевого материала аналогичным образом останавливают путем перевода клапана 205 в закрытое положение, указанный очиститель 15 сырьевого материала аналогичным образом блокируют путем перевода клапана 213 в закрытое положение, а петлю замкнутой конвекции 16 очистителя 15 сырьевого материала открывают путем перевода клапана 21 в открытое положение. Аналогичным образом, поток регенерирующего газа в очиститель 40 рециркулируемого потока останавливают путем перевода клапана 261 в закрытое положение, указанный очиститель 15 рециркулируемого потока блокируют путем перевода клапана 221 в закрытое положение, а петлю замкнутой конвекции 42 очистителя 40 рециркулируемого потока открывают путем перевода клапана 23 в открытое положение. Наконец, поток регенерирующего газа в очиститель 45 рециркулируемого потока аналогичным образом останавливают путем перевода клапана 159 в закрытое положение, указанный очиститель 45 рециркулируемого потока аналогичным образом блокируют путем перевода клапана 223 в закрытое положение, а петлю замкнутой конвекции 46 очистителя 45 рециркулируемого потока открывают путем перевода клапана 25 в открытое положение.
[0072] Каждая петля 12, 16, 42 и 46 замкнутой конвекции очистителя 10, 15, 40 и 45 включает охладитель 11, 17, 41, и 47 соответственно. В варианте реализации, изображенном на Фиг. 1, охладители 11, 17, 41 и 47 представляют собой воздухоохладители с ребристыми трубами, хотя можно применять любые подходящие охладители в соответствии с настоящим изобретением. Как правило, каждая петля 12, 16, 42 и 46 замкнутой конвекции имеет конец, соединенный с верхом, и конец, соединенный с низом очистителя 10, 15, 40 и 45 соответственно. Каждый охладитель 11, 17, 41, 47 расположен в петле 12, 16, 42, 46 замкнутой конвекции вблизи конца, соединенного с верхом очистителя 10, 15, 40, 45.
[0073] Для очистителей 10 и 15 сырьевого материала в термосифонной циркуляции можно применять азот или регенерирующий газ вне зависимости от того, какой из очистителей 10 и 15 сырьевого материала отключен от системы. С целью эффективности, очиститель 10 сырьевого материала обсуждается, подразумевая, что та же методика термосифонной циркуляции применима к очистителю 15 сырьевого материала.
[0074] В вариантах реализации, в которых для термосифонной циркуляции очистителя 10 сырьевого материала применяют азот, азот вводят в очиститель 10 сырьевого материала через поток 14 (например, поток подачи азота) и клапан 13. В вариантах реализации с применением азота регенерирующий газ можно предварительно удалять из очистителя 10 сырьевого материала перед блокировкой очистителя 10 сырьевого материала. Азот выводят через верхнюю часть очистителя 10 сырьевого материала в петлю 12 замкнутой конвекции. Азот подвергают конвективному охлаждению в охладителе 11, и естественная конвекция приводит к течению охлажденного азота далее в петлю 12 замкнутой конвекции до втекания охлажденного азота обратно в нижнюю часть очистителя 10 сырьевого материала. Охлажденный азот, входящий в нижнюю часть очистителя 10 сырьевого материала из петли 12 замкнутой конвекции, нагревается охлаждающимся осушителем, что приводит к нагреву и подъему азота в верхнюю часть очистителя 10 сырьевого материала, где ток через петлю 12 замкнутой конвекции повторяется. Циркуляция азота через петлю 12 замкнутой конвекции происходит благодаря градиентам температуры в отключенном от системы очистителе 10. Циркуляция может быть прекращена, когда температура очистителя 10 сырьевого материала (например, измеренная в осушителе внутри него или как температура азота в определенной точке в очистителе 10 или в петле 12 замкнутой конвекции) достигнет охлажденной температуры в диапазоне от 150°F (66°С) до 400°F (204°С). Давление в очистителе 10 сырьевого материала (который отключен от системы) можно поддерживать на протяжении термосифонной циркуляции с азотом через давление азота, подаваемого через поток 14 (например, поток подачи давления азота).
[0075] В вариантах реализации с применением регенерирующего газа для термосифонной циркуляции очистителя 10 сырьевого материала регенерирующий газ, остающийся в очистителе 10 сырьевого материала после остановки потока регенерирующего газа и блокировки очистителя 10 сырьевого материала, выводят из верхней части очистителя 10 сырьевого материала в петлю 12 замкнутой конвекции. Регенерирующий газ подвергают конвективному охлаждению в охладителе 11, и естественная конвекция приводит к течению регенерирующего газа далее в петлю 12 замкнутой конвекции до втекания охлажденного регенерирующего газа обратно в нижнюю часть очистителя 10 сырьевого материала. Охлажденный регенерирующий газ, входящий в нижнюю часть очистителя 10 сырьевого материала из петли 12 замкнутой конвекции, нагревается охлаждающимся осушителем, что приводит к нагреву и подъему регенерирующего газа в верхнюю часть очистителя 10 сырьевого материала, где ток через петлю 12 замкнутой конвекции повторяется. Циркуляция регенерирующего газа через петлю 12 замкнутой конвекции происходит благодаря градиентам температуры в отключенном от системы очистителе 10. Циркуляция может быть прекращена, когда температура очистителя 10 сырьевого материала (например, измеренная в осушителе внутри него или как температура регенерирующего газа в определенной точке в очистителе 10 или в петле 12 замкнутой конвекции) достигнет охлажденной температуры в диапазоне от 150°F (66°С) до 400°F (204°С). В одном варианте реализации применение регенерирующего газа для термосифонной циркуляции очистителя 10 сырьевого материала может происходить при отсутствии азота.
[0076] Для очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока в термосифонной циркуляции можно применять азот, регенерирующий газ, не содержащий олефинов разбавитель или их комбинации вне зависимости от того, какой из очистителей 40 или 45 рециркулируемого потока отключен от системы. С целью эффективности, очиститель 40 рециркулируемого потока обсуждается, подразумевая, что та же методика термосифонной циркуляции применима к очистителю 45 рециркулируемого потока.
[0077] В вариантах реализации, в которых для термосифонной циркуляции очистителя 40 рециркулируемого потока применяют азот, азот вводят в очиститель 40 рециркулируемого потока через поток 44 (например, поток подачи азота) и клапан 43. В вариантах реализации с применением азота регенерирующий газ можно предварительно удалять из очистителя 40 рециркулируемого потока перед блокировкой очистителя 40 рециркулируемого потока. Азот выводят через верхнюю часть очистителя 40 рециркулируемого потока в петлю 42 замкнутой конвекции. Азот подвергают конвективному охлаждению в охладителе 41, и естественная конвекция приводит к течению охлажденного азота далее в петлю 42 замкнутой конвекции до втекания охлажденного азота обратно в нижнюю часть очистителя 40 рециркулируемого потока. Охлажденный азот, входящий в нижнюю часть очистителя 40 рециркулируемого потока из петли 42 замкнутой конвекции, нагревается охлаждающимся осушителем, что приводит к нагреву и подъему азота в верхнюю часть очистителя 40 рециркулируемого потока, где ток через петлю 42 замкнутой конвекции повторяется. Циркуляция азота через петлю 42 замкнутой конвекции происходит благодаря градиентам температуры в отключенном от системы очистителе 40. Циркуляция может быть прекращена, когда температура очистителя 40 рециркулируемого потока (например, измеренная в осушителе внутри него или как температура азота в определенной точке в очистителе 40 или в петле 42 замкнутой конвекции) достигнет охлажденной температуры в диапазоне от 150°F (66°С) до 400°F (204°С). Давление в очистителе 40 рециркулируемого потока (который отключен от системы) можно поддерживать на протяжении термосифонной циркуляции с азотом через давление азота, подаваемого через поток 44 (например, поток подачи давления азота).
[0078] В вариантах реализации с применением регенерирующего газа для термосифонной циркуляции очистителя 40 рециркулируемого потока регенерирующий газ, остающийся в очистителе 40 рециркулируемого потока после остановки потока регенерирующего газа и блокировки очистителя 40 рециркулируемого потока, выводят из верхней части очистителя 40 рециркулируемого потока в петлю 42 замкнутой конвекции. Регенерирующий газ подвергают конвективному охлаждению в охладителе 41, и естественная конвекция приводит к течению регенерирующего газа далее в петлю 42 замкнутой конвекции до втекания охлажденного регенерирующего газа обратно в нижнюю часть очистителя 40 рециркулируемого потока. Охлажденный регенерирующий газ, входящий в нижнюю часть очистителя 40 рециркулируемого потока из петли 42 замкнутой конвекции, нагревается охлаждающимся осушителем, что приводит к нагреву и подъему регенерирующего газа в верхнюю часть очистителя 40 рециркулируемого потока, где ток через петлю 42 замкнутой конвекции повторяется. Циркуляция регенерирующего газа через петлю 42 замкнутой конвекции происходит благодаря градиентам температуры в отключенном от системы очистителе 40. Циркуляция может быть прекращена, когда температура очистителя 40 рециркулируемого потока (например, измеренная в осушителе внутри него или как температура регенерирующего газа в определенной точке в очистителе 40 или в петле 42 замкнутой конвекции) достигнет охлажденной температуры в диапазоне от 150°F (66°С) до 400°F (204°С). В одном варианте реализации применение регенерирующего газа для термосифонной циркуляции очистителя 40 рециркулируемого потока может происходить при отсутствии азота.
[0079] В вариантах реализации с применением для термосифонной циркуляции комбинации азота, регенерирующего газа и не содержащего олефинов разбавителя выполняют две стадии. На первой стадии азот, регенерирующий газ, или оба подвергают термосифонной циркуляции в петле 42 замкнутой конвекции очистителя 40 рециркулируемого потока, как описано выше, с целью охлаждения очистителя 40 рециркулируемого потока до первой температуры, составляющей примерно 350°F (примерно 177°С). На второй стадии не содержащий олефинов разбавитель (например, полученный из системы 30 выделения продукта) вводят в очиститель 40 рециркулируемого потока и затем подвергают термосифонной циркуляции в петле 42 замкнутой конвекции очистителя 40 рециркулируемого потока способом, аналогичным описанному выше для регенерирующего газа и азота с целью охлаждения очистителя 40 рециркулируемого потока от первой температуры до второй температуры, составляющей примерно 150°F (примерно 66°С). В одном варианте реализации второй стадии регенерирующий газ и/или азот, использованный в термосифонной циркуляции, удаляют так, что не содержащий олефинов разбавитель является преобладающим (например, более чем 95, 96, 97, 98, 99 или более об. % очистителя 40) регенерирующим материалом в очистителе 40 рециркулируемого потока на второй стадии фазы охлаждения.
[0080] На фазе выдержки после фазы охлаждения температуру отключенного от системы очистителя, подвергаемого регенерации, можно поддерживать на уровне температуры после охлаждения в течение определенного промежутка времени. Например, температуру можно поддерживать в течение менее 1 часа, или в течение примерно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 или более часов.
[0081] Использование термосифонной циркуляции в комбинации с охладителем в петле замкнутой конвекции снижает время охлаждения для фазы охлаждения.
[0082] Регенерация очистителей 10, 15, 40 и 45 снижает количество одной или более примесей в очистителях 10, 15, 40 и 45. Варианты реализации предусматривают, что количество примесей можно измерять и отслеживать в потоке 104 для очистителя 10 сырьевого материала, в потоке 108 для очистителя 15 сырьевого материала, в потоке 154 для очистителя 40 рециркулируемого потока и в потоке 158 для очистителя 45 рециркулируемого потока. Отслеживание и измерение количества примесей позволяет проводить регенерацию в течение времени, достаточного для снижения количества примесей в регенерирующем исходящем потоке, проходящем через поток 104, 108, 154 или 158, до желаемого уровня (например, менее чем 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 или менее м.д. относительно массы регенерирующего исходящего потока). Уровни содержания примесей можно измерять посредством технологий, известных в данной области техники, с использованием настоящего изобретения, например, методами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), газовой хроматографии (ГХ) или рамановской спектроскопии. Примеси можно измерять с помощью встроенного прибора в потоках 104, 108, 150 и/или 154, или можно отбирать пробы из любого из потоков 104, 108, 154 и/или 158 и затем анализировать концентрацию примесей.
[0083] После регенерации отключенный от системы очиститель остается в режиме готовности к включению до тех пор, пока другой из пары очистителей не потребует регенерации. Альтернативно, после регенерации отключенный от системы очиститель включают в систему без какого-либо режима готовности. Чтобы включить в систему очиститель 10, клапаны 103 и 105 переводят в открытое положение. Чтобы включить в систему очиститель 15, клапаны 107 и 109 переводят в открытое положение. Чтобы включить в систему очиститель 40, клапаны 153, 155 и 237 переводят в открытое положение. Чтобы включить в систему очиститель 45, клапаны 157, 159 и 239 переводят в открытое положение.
x
[0084] Использование по меньшей мере части очищенного рециркулируемого потока в качестве регенерирующего газа в по меньшей мере части процесса регенерации (например, на фазе нагрева, фазе выдержки, фазе охлаждения или их комбинации) очистителя снижает количество азота, требуемое для регенерации, и обеспечивает применение уже имеющейся подачи регенерирующего материала (например, очищенных рециркулируемых компонентов) для регенерации очистителей. Использование меньшего количества азота снижает затраты на поставку азота, требуемого для современных способов получения полиолефинов, что экономит средства и освобождает запасы азота для других применений в процессе производства полиолефинов. Кроме того, использование меньшего количества азота приводит к меньшим выбросам NO на факеле, поскольку вместо азота для регенерации можно использовать очищенные рециркулируемые компоненты (которые рециркулируются в очистители 40 и 45 рециркулируемого потока и не сжигаются на факеле). Дополнительное использование имеющегося источника очищенных рециркулируемых компонентов для регенерации исключает какие-либо расходы для получения регенерирующих материалов.
[0085] Ссылаясь на Фиг. 2, показана технологическая схема другого аспекта процесса производства полиолефинов, имеющего пару очистителей 10 и 15 сырьевого материала для сырьевого потока 100, зону 20 полимеризации, систему 30 выделения продукта, пару очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока для потока 150 рецикла; и систему 70 регенерации очистителя. На Фиг. 2 показана конфигурация системы производства полиолефинов, которую можно использовать для осуществления процесса производства полиолефинов, описанного в настоящем документе.
[0086] Ссылаясь на Фиг. 3, показана конфигурация системы 70 регенерации очистителя, причем система 70 регенерации очистителям может содержать очиститель 10, 15, 40 или 45; отстойник 71; насос 72; испаритель 73; теплообменник 74 с перекрестным током; электронагреватель 75; отпарное устройство 76; ребристый воздушный охладитель 77; и конденсатор 78 охлаждающей воды.
[0087] В системах производства полиолефинов, описанных в настоящем документе, различные компоненты системы могут сообщаться по текучей среде посредством одного или более патрубков (например, труб, шлангов, линий течения и т.д.), пригодных для транспортировки определенного потока, например, как подробно показано с помощью нумерованных потоков на Фиг. 1, 2 и 3. Для целей данного изобретения, описание конкретного компонента (например, потока, сосуда, реактора, секции, системы или любого их компонента), присутствующего, упомянутого или присутствующего и упомянутого на одной или более фигурах, обычно применимо ко всем фигурах, на которых присутствует, упомянут или присутствует и упомянут данный компонент, если не указано иное. Например, описание очистителей 10, 15 сырьевого материала или любых их компонентов применимо к любой из Фиг. 1, 2 и 3, если не указано иное. В качестве другого примера, описание очистителей 40, 45 рециркулируемого потока или любых их компонентов применимо к любой из Фиг. 1, 2 и 3, если не указано иное.
[0088] Настоящее изобретение предполагает, что способ получения полиолефинов, показанный на Фиг. 2, система регенерации очистителя, показанная на Фиг. 3, или оба варианта могут включать такое оборудование, как резервуары для хранения (например, для хранения мономера, сомономера, разбавителя и катализатора), накопители, клапаны, трубы, насосы, теплообменники, смесители, устройства впрыска, расходомеры, измерительное оборудование, системы управления или их комбинации, которые не показаны на Фиг. 2, Фиг. 3 или на обеих фигурах для сохранения наглядности.
[0089] После отключения от системы и сброса давления в очистителе 10, 15, 40 или 45, как описано выше для каждого из очистителей 10, 15, 40 и 45; и соединения по текучей среде (для регенерирующего потока 202 и для соответствующего пути движения потока, который представляет собой регенерирующий исходящий поток, как описано ниже для каждого из очистителей 10, 15, 40 и 45) для осуществления регенерации в соответствии с конфигурацией системой производства полиолефинов, представленной на Фиг. 2, можно начинать процесс в нем процесс регенерации осушителя.
[0090] Чтобы подсоединить по текучей среде очиститель 10 сырьевого материала, отключенный от системы для регенерации, клапаны 207 и 211 переводят в открытое положение так, что отключенный от системы очиститель 10 сырьевого материала становится соединенным по текучей среде с регенерирующим потоком 202 (через потоки 202 и 206) и с путем движения потока, который является регенерирующим исходящим потоком (который на Фиг. 2 представляет собой путь движения потока, определенный потоками 104, 210, 216 и 230). Чтобы подсоединить по текучей среде очиститель 15 сырьевого материала, отключенный от системы для регенерации, клапаны 205 и 213 переводят в открытое положение так, что отключенный от системы очиститель 15 сырьевого материала становится соединенным по текучей среде с регенерирующим потоком 202 (через потоки 202 и 204) и с путем движения потока, который является регенерирующим исходящим потоком (который на Фиг. 2 представляет собой путь движения потока, определенный потоками 108, 212, 216 и 230). Чтобы подсоединить по текучей среде очиститель 40 рециркулируемого потока, отключенный от системы для регенерации, клапаны 261 и 221 переводят в открытое положение так, что отключенный от системы очиститель 40 рециркулируемого потока становится соединенным по текучей среде с регенерирующим потоком 202 (через потоки 202 и 260) и с путем движения потока, который является регенерирующим исходящим потоком (который на Фиг. 2 представляет собой путь движения потока, определенный потоками 220 и 230). Чтобы подсоединить по текучей среде очиститель 45 рециркулируемого потока, отключенный от системы для регенерации, клапаны 271 и 223 переводят в открытое положение так, что отключенный от системы очиститель 45 рециркулируемого потока становится соединенным по текучей среде с регенерирующим потоком 202 (через потоки 202 и 270) и с путем движения потока, который является регенерирующим исходящим потоком (который на Фиг. 2 представляет собой путь движения потока, определенный потоками 222 и 230).
2
[0091] Регенерирующий поток (который на Фиг. 3 представляет собой путь движения потока, определенный потоками 276, 277, 279, 280, 281 и 202) может содержать регенерирующую среду, причем регенерирующая среда может содержать разбавитель, такой как не содержащий олефинов разбавитель, разбавитель из очищенного потока рецикла или их комбинацию; и примесь (например, одну или более примесей, описанных в настоящем документе). Разбавитель можно вводить в систему 70 регенерации очистителя через подпиточный поток 272 разбавителя. Например, подпиточный поток 272 разбавителя можно подавать в отстойник 71 с помощью системы регулирования уровня, описанной в настоящем документе. Подпиточный поток 272 разбавителя учитывает потери разбавителя в процессе регенерации осушителя, например, через потоки 278, 273, 241 или их комбинации. В некоторых аспектах примесь, присутствующая в регенерирующем потоке, может представлять собой диоксид углерода (CO).
[0092] Процесс регенерации осушителя можно разделить на фазы: фазу нагрева, фазу охлаждения, фазу выдержки или их комбинации. В одном аспекте после фазы нагрева может следовать фаза охлаждения. Как понятно специалистам в данной области техники и с учетом настоящего изобретения, процесс регенерации осушителя представляет собой циклический процесс, в котором повторяют фазу нагрева, фазу охлаждения, фазу выдержки или их комбинации, необходимые для регенерации очистителей. Для целей настоящего изобретения термин «цикл регенерации» относится к фазе нагрева, фазе охлаждения и необязательной фазе выдержки, которые являются последовательными. Каждый цикл регенерации может содержать только одну фазу нагрева и одну фазу охлаждения, но может содержать более одной фазы выдерживания, необходимой для достижения надлежащей регенерации очистителя.
[0093] В одном аспекте фаза нагрева может включать нагревание регенерирующего потока, содержащего регенерирующую среду, такую как разбавитель, и подачу регенерирующего потока в отключенный от системы очиститель, такой как очиститель 10, 15, 40 или 45. В некоторых аспектах регенерирующая среда может содержать разбавитель в жидкой фазе, разбавитель в газообразной фазе или разбавитель в жидкой и газообразной фазах. В одном аспекте разбавитель может представлять собой пропан, бутан, изобутан, пентан, изопентан, гексан, гептан и т.п. или их комбинации.
[0094] В некоторых аспектах фазу нагревания можно осуществлять в отсутствие азота, например, регенерирующая среда не содержит азот.
[0095] Регенерирующий поток можно выделять как исходящий поток 276 из отстойника 71. Регенерирующий поток может характеризоваться рабочим давлением отстойника (например, примерно 100 фунт/кв. дюйм изб. или 0,69 МПа изб.) и рабочей температурой отстойника (например, температурой окружающей среды; примерно 100°F (37,8°С)). Регенерирующий поток можно перекачивать с помощью регенерационного циркулирующего насоса, такого как насос 72, из отстойника 71 в испаритель 73, например, по пути движения потока, определенному потоками 277 и 279. Часть 279 потока 277 можно подавать в испаритель 73.
[0096] Насос 72 может способствовать предотвращению накопления жидкости в отстойнике 71, например, если регенерирующий исходящий поток, выделенный из отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 45, охлаждают и конденсируют в жидкость, которую затем подают в отстойник 71 (например, по пути движения потока, определенному потоками 230, 282, 284 и 286). Насос 72 может всасывать поток 276 из отстойника 71 на стороне всасывания насоса и выпускать поток 277 на нагнетательной стороне насоса.
[0097] В некоторых аспектах насос 72 может иметь конструкцию, соответствующую указаниям Американского нефтяного института (API). Насос 72 может содержать фланец на стороне всасывания насоса, и фланец на нагнетательной стороне насоса, при этом каждый из фланцев может быть рассчитан на давление до примерно 600 фунт/кв. дюйм изб. (4,14 МПа изб.). В некоторых аспектах насос 72 может содержать углеродистую сталь в качестве материала конструкции. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, расчетное давление корпуса насоса 72 должно соответствовать расчетному давлению отстойника 71. В некоторых аспектах насос 72 может представлять собой низконапорный центробежный насос. Насос 72 может быть оснащен контуром защиты от минимального потока.
[0098] Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, насос 72 может иметь такой размер, чтобы обеспечивать возможность наличия избыточного потока (например, избыточного объема) разбавителя в слое осушителя уже в начале цикла регенерации, и указанный разбавитель можно удалять из отключенного от системы очистителя через поток 230 и конденсировать во время цикла регенерации. Кроме того, как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, конденсаторы и насосы в системе 70 регенерации очистителя могут иметь такой размер, чтобы работать с большим потоком, чем фактическая скорость циркуляции, для учета испарения жидкого разбавителя, присутствующего в слое осушителя в начале цикла регенерации.
[0099] Исходящий поток 277 из насоса может обеспечивать и поток 279, который можно подавать в испаритель 73, и поток 278, который можно подавать в отпарное устройство 76. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, часть 278 потока 277, который сливают в отпарное устройство 76, может обеспечивать регулирование запасов в отстойнике 71, и может дополнительно способствовать предотвращению накопления жидкости в отстойнике 71. В одном аспекте поток части 278 (относительно части 279) регенерирующего потока можно регулировать посредством регулирования потока из устройства регулирования уровня отстойника 71.
[00100] В некоторых аспектах часть 278 регенерирующего потока может содержать от примерно 1% до примерно 20%, альтернативно от примерно 5% до примерно 15%, альтернативно от примерно 7,5% до примерно 12,5% или альтернативно примерно 10% регенерирующего потока относительно общего расхода регенерирующего потока.
2
2
[00101] В некоторых аспектах в регенерирующем исходящем потоке 230, который выделяют из отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 45 и направляют в отстойник 71, могут присутствовать примеси, такие как СО. Не ограничиваясь теорией, некоторые примеси (например, СО) недостаточно растворимы в воде, чтобы их можно было удалить вместе с водой в потоке 241 в количестве, достаточном для предотвращения скопления примесей в регенерирующем потоке. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, часть 278 регенерирующего потока, которую подают в отпарное устройство 76, может способствовать предотвращению скопления примесей в регенерирующем потоке.
2
[00102] В одном аспекте часть 278 регенерирующего потока можно подавать в отпарное устройство 76 во время фазы нагрева, фазы выдержки или обеих фаз для каждого из отключенных от системы очистителей 10, 15, 40 или 45. Не ограничиваясь теорией, при условии, что примеси (например, СО) по существу удалены или извлечены из регенерирующего потока (например, из разбавителя) во время фазы нагрева и во время необязательной фазы выдержки, нет необходимости обязательно направлять часть 278 регенерирующего потока в отпарное устройство 76 во время фазы охлаждения, поскольку отсутствует проблема скопления примесей в регенерирующем потоке во время фазы охлаждения. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, состав потоков 277, 278 и 279 является таким же, как состав потока 276, поскольку перекачивание потока, разделение потока или оба варианта не приводят к изменению состава потока, а лишь обеспечивают циркуляцию конкретного потока или его части в системе, такой как система производства полиолефинов, описанная в настоящем документе. Кроме того, как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, отпарное устройство 76 может иметь такой размер, чтобы учитывать более высокую скорость потока 278 во время стадии нагрева и во время необязательно фазы выдержки. В некоторых аспектах отпарное устройство 76 может иметь такой размер, чтобы обеспечивать достаточный буферный объем для вмещения избыточного запаса жидкости из очистителей, подвергаемых регенерации, такой как жидкий разбавитель, присутствующий в слое осушителя в начале цикла регенерации.
[00103] В одном аспекте избыток регенерирующей среды (например, разбавителя), которую подают с потоком 278 во время фазы нагрева, фазы выдержки или обеих фаз, можно возвращать в систему регенерации разбавителя (например, в систему регенерации изобутана) с потоком 232, который можно подавать в деэтанизатор. В некоторых аспектах система 30 выделения продукта может содержать систему регенерации разбавителя, причем система регенерации разбавителя может содержать деэтанизатор, в который подают поток 232. Как правило, газы, которые выделяют из полиолефинового продукта в системе 30 выделения продукта, можно подавать в систему регенерации разбавителя, причем система регенерации разбавителя может содержать один или более фракционирующих сосудов для выделения разбавителя для рецикла в зону полимеризации, как описано ранее в данном документе. Один или более фракционирующих сосудов в системе регенерации разбавителя могут включать деэтанизатор, дегексанизатор или оба варианта. Кроме того, как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, деэтанизатор может иметь такой размер, чтобы обеспечивать возможность переработки избыточного потока регенерирующей среды с потоком 278 во время фазы нагрева, фазы выдержки или обеих фаз, во избежание заполнения деэтанизатора.
[00104] В одном аспекте часть 278 регенерирующего потока можно разделять в отпарном устройстве 76 на поток 275 примесей, содержащий примеси, и технологический рециркулируемый поток (например, регенерирующий рециркулируемый поток) 232, содержащий регенерирующую среду. Примеси, выделенные из регенерирующей среды (например, разбавителя) в отпарном устройстве 76, можно сжигать на факеле с потоком 275. Регенерирующий рециркулируемый поток 232 можно возвращать в цикл во включенный в систему очиститель, как описано ранее в данном документе. В некоторых аспектах можно дополнительно вводить свежий разбавитель в отпарное устройство 76, например, с потоком 274 (как показано в конфигурации, изображенной на Фиг. 3) с получением необходимого количества разбавителя в регенерирующем рециркулируемом потоке 232. Соответствующее оборудование может быть включено в регенерирующий рециркулируемый поток, так что температура и давление разбавителя в жидкой фазе, текущего в нем, подходят для подачи во включенный в систему очиститель.
[00105] В одном аспекте регенерирующий рециркулируемый поток 232 можно подавать в деэтанизатор. В других аспектах регенерирующий рециркулируемый поток 232 можно подавать в дегексанизатор. В некоторых аспектах система 30 выделения продукта может содержать систему регенерации разбавителя, причем система регенерации разбавителя может дополнительно содержать дегексанизатор, в который можно подавать поток 232. В зависимости от конфигурации системы 30 выделения продукта, рециркулируемый поток 150 может содержать рециркулируемый разбавитель (например, рециркулируемый изобутан), не содержащий олефинов разбавитель (например, не содержащий олефинов изобутан) или оба варианта.
2
[00106] Отпарное устройство 76 может представлять собой дегазирующее отпарное устройство. В некоторых аспектах дегазирующее отпарное устройство 76 может содержать колонну каскадного типа, причем поток 278 поступает в колонну и падает вниз (например, каскадами) по большой площади поверхности (например, по сравнению с площадью внутри патрубка, используемого для подачи потока 278 в отпарное устройство 76), обеспечивая большую площадь поверхности для диффузии примеси (например, CO) из регенерирующей среды (например, разбавителя) в атмосферу, окружающую регенерирующую среду внутри отпарного устройства 76, и при этом такая атмосфера имеет более низкую концентрацию примеси, чем регенерирующая среда, поступающая в отпарное устройство 76 с потоком 278.
[00107] В системе производства полиолефинов, такой как система производства полиэтилена, которая содержит колонну дегазации разбавителя или отпарное устройство для дегазации свежего разбавителя, поток 278 можно подавать в такую колонну дегазации разбавителя, например, такая колонная дегазации разбавителя может быть расположена до потока 122, например, для обеспечения дегазации потока 122. В системе производства полиолефинов, которая не содержит колонну дегазации свежего разбавителя, можно добавить дегазирующее отпарное устройство в систему регенерации разбавителя, например, до деэтанизатора или входного отверстия колонны легких фракций. В некоторых аспектах система 30 выделения продукта может содержать систему регенерации разбавителя, причем система регенерации разбавителя может дополнительно содержать деэтанизатор или входное отверстие колонны легких фракций, куда можно подавать поток 232, и указанная система регенерации разбавителя дополнительно содержит дегазирующее отпарное устройство, расположенное до деэтанизатора или колонны легких фракций, и при этом поток 278 можно подавать в указанное дегазирующее отпарное устройство.
[00108] В одном аспекте нагревание регенерирующего потока, содержащего регенерирующую среду, такую как разбавитель, может включать подачу части 279 потока 277 в испаритель 73 с получением регенерирующего потока 280, причем температура потока 280 увеличена по сравнению с температурой потоков 276, 277. Испаритель 73 может обеспечивать нагрев регенерирующего потока с температуры окружающей среды до первой температуры регенерирующего потока, причем первая температура регенерирующего потока может составлять от примерно 135°F (57,2°С) до примерно 155°F (68,3°С), альтернативно от примерно 140°F (60°С) до примерно 150°F (66°С), или альтернативно около 146°F (63,3°С). Регенерирующий поток может характеризоваться давлением примерно 115 фунт/кв. дюйм изб. (0,79 МПа изб.). Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, состав потока 280 является таким же, как состав потока 279, поскольку нагревание или испарение потока в испарителе 73, описанном в настоящем документе, не приводит к изменению состава такого потока, хотя некоторые компоненты потока могут изменять фазу, в которой они содержатся, например, по меньшей мере часть разбавителя может переходить из жидкой фазы в паровую фазу.
[00109] В одном аспекте испаритель 73 может представлять собой паровой испаритель низкого давления. Испаритель 73 может работать при давлении примерно 120 фунт/кв. дюйм изб. (0,83 МПа изб.). В некоторых аспектах испаритель 73 может быть выполнен с возможностью испарения (например, превращения разбавителя из жидкой фазы в паровую фазу) регенерирующей среды в регенерирующем потоке посредством увеличения температуры регенерирующего потока с температуры окружающей среды до температуры насыщенного пара при давлении на выходе (например, примерно 146°F (63,3°С) при примерно 115 фунт/кв. дюйм изб. (0,79 МПа изб.). В некоторых аспектах испаритель 73 может содержать углеродистую сталь в качестве материала конструкции.
[00110] В одном аспекте нагревание регенерирующего потока, содержащего регенерирующую среду, такую как разбавитель, может включать подачу потока 280 в теплообменник 74 с перекрестным током с получением регенерирующего потока 281, причем температура потока 281 повышена по сравнению с температурой потока 280. Теплообменник 74 с перекрестным током может нагревать регенерирующий поток с первой температуры регенерирующего потока до второй температуры регенерирующего потока, причем в теплообменнике 74 с перекрестным током используют регенерирующий исходящий поток 230 для нагревания регенерирующего потока до второй температуры, и при этом вторая температура регенерирующего потока может быть в пределах примерно 30°F (16,7°С), альтернативно в пределах примерно 25°F (13,9°С) или альтернативно в пределах примерно 20°F (11,1°С) от температуры регенерирующего исходящего потока 230. Теплообменник 74 с перекрестным током обеспечивает возможность нагревания горячими газообразными компонентами в регенерирующем исходящем потоке 230 регенерирующей среды, выходящей из потока 280 (и охлаждения регенерирующей средой, выходящей из потока 280, газообразных компонентов регенерирующего исходящего потока 230). Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, состав потока 281 является таким же, как состав потока 280, поскольку нагревание потока в теплообменнике 74 с перекрестным током, описанном в настоящем документе, не приводит к изменению состава такого потока, хотя некоторые компоненты потока могут изменять фазу, в которой они содержатся, например, по меньшей мере часть разбавителя может переходить из паровой фазы в газовую фазу.
[00111] В одном аспекте температура регенерирующего исходящего потока 230 может составлять от примерно 165°F (73,9°С) до примерно 550°F (288°С), альтернативно от примерно 175°F (79,4°С) до примерно 525°F (274°С), или альтернативно от примерно 200°F (93,3°С) до примерно 500°F (260°С). Температура регенерирующего исходящего потока 230 может варьироваться в зависимости от того, какой из очистителей подлежит регенерации (например, очиститель сырьевого материала или очиститель рециркулируемого потока), и от протекания цикла регенерации для конкретного отключенного от системы очистителя, подвергаемого регенерации.
[00112] В некоторых аспектах теплообменник 74 с перекрестным током может быть выполнен с возможностью теплообмена между холодным потоком (например, потоком 280), имеющим температуру от примерно 147°F (63,9°С) до примерно 530°F (277°С), и горячим потока (например, регенерирующим исходящим потоком 230), имеющим температуру от примерно 550°F (288°С) до примерно 167°F (75°С). В некоторых аспектах теплообменник 74 с перекрестным током может содержать углеродистую сталь в качестве материала конструкции.
[00113] В некоторых аспектах регенерирующий исходящий поток 230 может идти в обход теплообменника 74 с перекрестным током (например, через клапан 283), при этом температура на выходе из отключенного от системы очистителя (например, температура регенерирующего исходящего потока 230) составляет менее примерно 150°F (65,6°С). Когда температура на выходе из отключенного системы очистителя превышает примерно 150°F (65,6°С) в течение определенного периода времени (например, равного или более 15 минут, 30 минут, 60 минут, 75 минут или более), то клапан 283 можно перевести в закрытое положение, и регенерирующий исходящий поток 230 можно направить в теплообменник 74 с перекрестным током. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, регенерирующий исходящий поток 230 может иметь другой клапан (не показанный на Фиг. 3), расположенный до теплообменника 74 с перекрестным током, который можно переводить в открытое положение, когда поток 230 необходимо направить в теплообменник 74 с перекрестным током (в это время клапан 283 переводят в закрытое положение); и в закрытое положение, когда поток 230 необходимо направить в обход теплообменника 74 с перекрестным током (в это время клапан 283 переводят в открытое положение).
[00114] В одном аспекте нагрев регенерирующего потока, содержащего регенерирующую среду, такую как разбавитель, может включать подачу потока 281 в электронагреватель 75 с получением регенерирующего потока 202, причем температура потока 202 повышена относительно температуры потока 281. Электронагреватель 75 может нагревать газообразные компоненты (например, регенерирующий газ) в регенерирующем потоке со второй температуры регенерирующего потока до третьей температуры регенерирующего потока (например, до последней температуры регенерации), причем третья температура регенерирующего потока может составлять от примерно 400°F (204°С) до примерно 600°F (316°С), альтернативно от примерно 425°F (218°С) до примерно 575°F (302°С), альтернативно от примерно 450°F (232°С) до примерно 550°F (288°С), или альтернативно от примерно 500°F (260°С) до примерно 600°F (316°С). Температура регенерирующего потока 202 может варьироваться в зависимости от того, какой очиститель подлежит регенерации (например, очиститель сырьевого материала или очиститель рециркулируемого потока). Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, состав потока 202 является таким же, как состав потока 281, поскольку нагревание потока с помощью электронагревателя 75, описанного в настоящем документе, не приводит к изменению состава такого потока, а лишь увеличивает температуру компонентов потока.
[00115] В некоторых аспектах электронагреватель 75 может быть выполнен с возможностью нагрева насыщенных паров регенерирующей среды до температуры примерно 650°F (343°С). Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, несмотря на то, что температуры, составляющие примерно 650°F (343°С) не обязательно предусмотрены для потока 202, возможность электронагревателя 75 работать с повышенной тепловой нагрузкой (например, нагревать поток 202 до температуры примерно 650°F (343°С)) может быть преимущественной, когда поток 230 направляют в обход теплообменника 74 с перекрестным током. В некоторых аспектах корпус электронагревателя 75 может содержать углеродистую сталь в качестве материала конструкции.
[00116] В одном аспекте фаза нагрева может включать стадию регенерации по меньшей мере части осушителя в отключенном от системы очистителе 10, 15, 40 или 45 с использованием регенерирующей среды, с получением регенерирующего исходящего потока 230, содержащего регенерирующую среду и примеси. Регенерирующий исходящий поток 230 может дополнительно содержать воду. Стадия регенерации может обеспечивать удаление примеси из осушителя в отключенном от системы очистителе с помощью регенерирующей среды.
[00117] В некоторых аспектах отключенный от системы очиститель, подвергаемый регенерации, может содержать очиститель этилена, очиститель гексена, очиститель изобутана, очиститель изопентана, очиститель пентана или очиститель головного погона колонны деэтанизатора.
2
[00118] В некоторых аспектах осушитель в одном или более слоях осушителя в очистителях 10, 15, 40 и 45 может содержать оксид алюминия, цеолит и композит оксида алюминия-цеолита, или любой другой подходящий осушитель, описанный в настоящем документе. Пример осушителя, пригодного для применения по данному изобретению, включает адсорбент AZ-300, который представляет собой адсорбент на основе композита оксида алюминия-цеолита в форме частиц, имеющий низкую реакционную способность и доступный в продаже у компании UOP LLC. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, во время регенерации осушителя на основе адсорбента AZ-300 в регенерирующем исходящем потоке может присутствовать CO.
2
[00119] Стадия регенерации может включать подачу регенерирующего потока 202, содержащего регенерирующий газ (например, регенерирующую газообразную среду, газообразный разбавитель) в отключенный от системы очиститель 10, 15, 40 или 45, подвергаемый регенерации, и удаление примеси (например, одной или более примесей, описанных в настоящем документе, таких как CO) из осушителя в отключенном от системы осушителе с помощью регенерирующего газа. На стадии регенерации регенерирующий газ может течь через поток 202 в один из пары очистителей 10 и 15 сырьевого материала, который отключен от системы для регенерации, в один из пары очистителей 40 и 45 рециркулируемого потока, который отключен от системы для регенерации, или в оба, как описано ранее. В некоторых аспектах регенерирующий газ проходит через осушитель в отключенном от системы очистителе, подвергаемом регенерации, снизу вверх. В других аспектах регенерирующий газ может протекать через отключенный от системы очиститель снизу вверх. Однако, но не ограничиваясь теорией, независимо от направления течения регенерирующего газа через слой осушителя внутри очистителя, подвергаемого регенерации, поток регенерирующего газа через слой осушителя можно поддержать достаточно слабым, обеспечивая при этом возможность равномерного распределения потока регенерирующего газа через слой.
[00120] Во время фазы нагрева температура отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 45, подвергаемого регенерации, может повышаться с температуры примерно 150°F (66°С) или менее до температуры регенерации (например, от примерно 400°F (204°С) до 600°F (примерно 316°С)). Несмотря на то, что температура отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 45, подвергаемого регенерации, составляет примерно 150°F (66°С) или менее, во время фазы нагрева скорость потока регенерирующей среды через отключенный от системы очиститель может составлять от примерно 2% до примерно 75%, альтернативно от примерно 5% до примерно 50%, альтернативно менее примерно 50%, альтернативно менее примерно 40%, альтернативно менее примерно 30%, альтернативно менее примерно 29%, альтернативно менее примерно 25% или альтернативно менее примерно 20% от скорости псевдоожижения осушителя. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, скорость потока регенерирующей среды через отключенный от системы очиститель не должна превышать скорость псевдоожинения осушителя. Пока температура отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 45, подвергаемого регенерации, не поднимется выше примерно 150°F (66°С), скорость потока регенерирующей среды через отключенный от системы очиститель следует поддерживать достаточно низкой для предотвращения уноса осушителя в трубопровод системы регенерации. Когда температура отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 40, подвергаемого регенерации, повышается выше примерно 150°F (66°С), скорость потока регенерирующей среды через отключенный от системы очиститель можно повышать на примерно 20%, альтернативно примерно 25%, альтернативно примерно 29%, альтернативно примерно 30%, альтернативно примерно 40% или альтернативно примерно 50% относительно скорости псевдоожижения осушителя.
[00121] Регенерирующий газ проходит через осушитель (например, в одном или более слоях осушителя) отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 45, подвергаемого регенерации, во время фазы нагрева, в то время как температура возрастает до температуры регенерации, например, температуры в диапазоне от примерно 400°F (204°С) до 600°F (примерно 316°С), или альтернативно от примерно 450°F (примерно 232°С) до примерно 600°F (примерно 316°С). Давление отключенного от системы очистителя может повышаться по мере увеличения температуры, и давление регенерации включает давление в диапазоне от примерно 50 фунт/кв. дюйм изб. (0,34 МПа изб.) до примерно 850 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 5,86 МПа изб.), от примерно 50 фунт/кв. дюйм изб. (0,34 МПа изб.) до примерно 700 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 4,83 МПа изб.), от примерно 50 фунт/кв. дюйм изб. (0,34 МПа изб.) до примерно 600 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 4,14 МПа изб.), от примерно 75 фунт/кв. дюйм изб. (0,52 МПа изб.) до примерно 400 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 2,76 МПа изб.), от примерно 100 фунт/кв. дюйм изб. (0,69 МПа изб.) до примерно 200 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 1,38 МПа изб.), от примерно 100 фунт/кв. дюйм изб. (0,69 МПа изб.) до примерно 150 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 1,03 МПа изб.), или примерно 120 фунт/кв. дюйм изб. (примерно 0,83 МПа изб.). Альтернативно, давление отключенного от системы очистителя можно поддерживать при давлении регенерации во время фазы нагрева, как описано ранее в настоящем документе. Для поддержания давления отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 45, подвергаемого регенерации, можно использовать сжатый газообразный азот, например, через поток 14, 18, 44 или 48 подачи давления, соответственно.
[00122] В одном аспекте фаза нагрева может включать стадию декантации регенерирующего исходящего потока на поток 241 воды, содержащий воду, и регенерирующий поток 276, содержащий регенерирующую среду (например, разбавитель). Как показано в конфигурации, изображенной на Фиг. 3, регенерирующий исходящий поток, текущий в отстойник 71, может представлять собой путь движения потока, определенный потоками 230, 282, 284 и 286 (когда клапан 283 приведен в закрытое положение); или путь движения потока, определенный потоками 230, 284, и 286 (когда клапан 283 приведен в открытое положение). В некоторых аспектах фаза нагрева перед стадией декантации может включать стадию охлаждения регенерирующего исходящего потока.
[00123] В одном аспекте стадия охлаждения на фазе нагрева может включать охлаждение регенерирующего исходящего потока 230 в теплообменнике 74 с перекрестным током, причем в теплообменнике 74 с перекрестным током используют регенерирующий поток 280 для охлаждения регенерирующего исходящего потока 230 и получения регенерирующего исходящего потока 282, как описано ранее в настоящем документе. Регенерирующий исходящий поток 282 (например, когда клапан 283 приведен в закрытое положение) или регенерирующий исходящий поток 230 (например, когда клапан 283 приведен в открытое положение) можно дополнительно охлаждать в ребристом воздушном охладителе 77 до первой температуры регенерирующего исходящего потока, составляющей от примерно 125°F (51,7°С) до примерно 175°F (79,4°С), альтернативно от примерно 140°F (60°С) до примерно 160°F (71,1°С), или альтернативно примерно 150°F (66°С). Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, состав потока 282 является таким же, как состав потока 230, поскольку охлаждение потока в теплообменнике 74 с перекрестным током, описанном в настоящем документе, не приводит к изменению состава такого потока, хотя некоторые компоненты потока могут изменять фазу, в которой они содержатся, например, по меньшей мере часть разбавителя может переходить из газовой фазы в паровую фазу. Кроме того, как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, состав потока 284 является таким же, как состав потоков 282 и 230, поскольку охлаждение потока с помощью ребристого воздушного охладителя 77, описанного в настоящем документе, не приводит к изменению состава такого потока, хотя некоторые компоненты потока могут изменять фазу, в которой они содержатся, например, по меньшей мере часть разбавителя может переходить из газовой фазы в паровую фазу.
[00124] В тех аспектах, в которых клапан 283 приведен в открытое положение (например, во время ранних стадий фазы нагрева; во время фазы охлаждения), регенерирующий исходящий поток 230 проходит в обход теплообменника 74 с перекрестным током, и ребристый воздушный охладитель 77 может быть выполнен с возможностью охлаждения регенерирующего исходящего потока 230 с температуры регенерации (например, примерно 400°F (204°С) до 600°F (примерно 316°С)) до температуры, составляющей от примерно 125°F (51,7°С) до примерно 175°F (79,4°С), альтернативно от примерно 140°F (60°С) до примерно 160°F (71,1°С), или альтернативно примерно 150°F (66°С). В некоторых аспектах ребристый воздушный охладитель 77 может быть оснащен неподвижными вентиляторами с фиксированной скоростью, а также системой управления током вентиляторного двигателя для обнаружения разрыва ремня или отказа двигателя.
[00125] В одном аспекте стадия охлаждения на фазе нагрева может включать охлаждение регенерирующего исходящего потока 284 в конденсаторе 78 охлаждающей воды с первой температуры регенерирующего исходящего потока до второй температуры регенерирующего исходящего потока (например, регенерирующего исходящего потока 286), причем вторая температура регенерирующего исходящего потока может быть примерно такой же, как рабочая температура отстойника 71 (например, температура окружающей среды; 100°F (37,8°С)), и при этом давление регенерирующего исходящего потока при второй температуре составляет примерно 100 фунт/кв. дюйм изб. (0,69 МПа изб.). Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, состав потока 286 является таким же, как состав потока 284, поскольку охлаждение потока с помощью конденсатора 78 охлаждающей воды, описанного в настоящем документе, не приводит к изменению состава такого потока, хотя некоторые компоненты потока могут изменять фазу, в которой они содержатся, например, по меньшей мере часть разбавителя может переходить из газовой фазы или паровой фазы в жидкую фазу. Кроме того, как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, конденсатор 78 охлаждающей воды конденсирует по меньшей мере часть разбавителя перед введением регенерирующего исходящего потока в отстойник 71. Например, в тех аспектах, в которых регенерирующий исходящий поток содержит воду, разбавитель (необязательно также с непрореагировавшим мономером, непрореагировавшим сомономером или с ними обоими) в газовой фазе и водяных парах может конденсироваться в конденсаторе 78 охлаждающей воды с образованием воды в жидкой фазе и разбавителя (необязательно также с непрореагировавшим мономером, непрореагировавшим сомономером или с ними обоими) в жидкой фазе.
[00126] В некоторых аспектах конденсатор 78 охлаждающей воды может быть выполнен с возможность переработки избыточного потока (например, избыточного объема) разбавителя, который уже присутствует в слое осушителя в начале цикла регенерации, и указанный разбавитель можно удалять из отключенного от системы очистителя с потоком 230 и конденсировать во время цикла регенерации.
[00127] В одном аспекте в конденсаторе 78 охлаждающей воды можно использовать охлаждающую среду, содержащую воду, охлажденную в градирне. В некоторых аспектах конденсатор 78 охлаждающей воды может быть выполнен с возможностью охлаждения регенерирующего исходящего потока 284 с первой температуры регенерирующего исходящего потока до второй температуры регенерирующего исходящего потока, причем вторая температура регенерирующего исходящего потока может находиться в пределах примерно 20°F (11,1°С), альтернативно в пределах примерно 15°F (8,3°С) или альтернативно в пределах примерно 10°F (5,6°С) от температуры воды, охлажденной в градирне, которая поступает в конденсатор 78 охлаждающей воды. В некоторых аспектах температура воды, охлажденной в градирне, может повышаться на значение в пределах примерно 30°С (16,7°С), альтернативно в пределах примерно 25°F (13,9°С) или альтернативно в пределах примерно 20°F (11,1°С) от температуры воды, охлажденной в градирне, поступающей в конденсатор 78 охлаждающей воды.
2
[00128] В одном аспекте регенерирующий исходящий поток 286 можно подавать в отстойник 71 с получением потока 241 воды и регенерирующего потока 276. Вода в жидкой фазе и разбавитель в жидкой фазе могут подвергаться разделению фаз друг от друга в отстойнике 71. Предусмотрено, что некоторые примеси (например, примеси, отличные от воды, такие как CO) могут растворяться и отделяться от разбавителя вместе с водой. Также предусмотрено, что возможный непрореагировавший мономер и возможный непрореагировавший сомономер могут растворяться в жидкой фазе разбавителя и отделяться от воды вместе с жидким разбавителем.
[00129] Воду можно без труда подвергать разделению фаз от разбавителей, описанных в настоящем документе. В некоторых аспектах воду можно подвергать разделению фаз от разбавителя в отстойнике 71 в течение определенного периода времени (например, времени пребывания), составляющего от примерно 1 минуты до примерно 60 минут, альтернативно от примерно 5 минут до примерно 30 минут, или альтернативно от примерно 10 минут до примерно 20 минут. Не ограничиваясь теорией, разбавитель характеризуется плотность, которая меньше плотности воды, и, следовательно, разбавитель будет подвергаться разделению фаз от воды и «плавать» на поверхности воды; т.е. вода будет образовывать отдельную фазу нижнего слоя, а разбавитель будет образовывать отдельную фазу жидкого слоя.
[00130] Отстойник 71 может иметь разделительную перегородку, которая обеспечивает возможность сливания воды в нижней части отстойника из отдела для разделения фаз, и которая дополнительно обеспечивает возможность переливания разбавителя через разделительную перегородку в отделение для разбавителя, которое соединено по текучей среде со стороной всасывания насоса 72. Разделительная перегородка может быть по существу вертикальной перегородкой. Насос 72 обеспечивает перекачивание регенерирующего потока 276 из отделения для разбавителя при рабочей температуре отстойника (например, при температуре окружающей среды; примерно 100°F или 37,8°С) и при рабочем давлении отстойника (например, примерно 100 фунт/кв. дюйм изб. или 0,69 МПа изб.).
[00131] В некоторых аспектах отделение для разделения фаз может характеризоваться временем пребывания в отделении для разделения фаз, а отделение для разбавителя может характеризоваться временем пребывания в отделении для разбавителя, при этом время пребывания в отделении для разделения фаз больше, чем время пребывания в отделении для разбавителя. Время пребывания в отделении для разделения фаз может составлять от примерно 1 минуты до примерно 60 минут, альтернативно от примерно 5 минут до примерно 30 минут, или альтернативно от примерно 10 минут до примерно 20 минут. Время пребывания в отделении для разбавителя может составлять от примерно 1 минуты до примерно 30 минут, альтернативно от примерно 5 минут до примерно 20 минут, или альтернативно от примерно 10 минут до примерно 15 минут.
[00132] Отстойник 71 может быть выполнен с возможностью работы при давлении до наибольшего давления паров или гидравлического давления очистителя, соединенного по текучей среде с отстойником 71, такого как очиститель 10, 15, 40 или 45. Отстойник 71 может быть выполнен с возможностью работы при давлении меньше, чем критическое давление разбавителя (например, менее 95% от критического давления разбавителя). Например, если разбавителем является изобутан, то отстойник не следует эксплуатировать при давлении более 475 фунт/кв. дюйм изб. (3,28 МПа изб.).
2
2
[00133] В некоторых аспектах отстойник 71 может содержать углеродистую сталь в качестве материала конструкции. Некоторые из примесей, присутствующих в потоке 286, имеют некоторую степень растворимости в воде и несут угрозу коррозии вследствие кислотной природы их водных растворов, например, СО, оксиды азота и т.д. Отстойник 71 может быть выполнен с допуском на коррозию (например, с допуском на коррозию 1/8''; 1/4''; или 1/2''). Не ограничиваясь теорией, при растворении СО в воде может образовываться угольная кислота, что может вызывать коррозию.
2
2
[00134] В некоторых аспектах отстойник 71 может содержать водосборник 71а, причем водосборник 71а может быть расположен в нижней части отстойника 71. Как правило, водосборник (например, водосборник 71а) представляет собой небольшой выдвижной отсек, расположенный в нижней части камеры разделения фаз (например, отстойника 71), причем водосборник может обеспечивать средство для сбора разделенного на фазы нижнего слоя (например, воды) и может дополнительно обеспечивать возможность регулирования поверхности раздела жидкость-жидкость (например, поверхности раздела разбавитель-вода), например, с помощью межфазного уровня. В некоторых аспектах водосборник 71а может характеризоваться объемом, который составляет от примерно 10 об.% до примерно 25 об.%, альтернативно от примерно 12,5 об.% до примерно 20 об.%, или альтернативно от примерно 15 об.% до примерно 17,5 об.% относительно ожидаемого максимального объема воды при нормальном уровне воды в отстойнике 71. В некоторых аспектах водосборник может характеризоваться отношением длины к диаметру (L/D), составляющим от примерно 1,5:1 до примерно 2,5:1, или альтернативно примерно 2:1. В некоторых аспектах водосборник 71а может содержать плакировку из нержавеющей стали, нержавеющую столь или оба материала в качестве материалов конструкции для предотвращения возможной коррозии, поскольку часть разделенной на фазы воды может быть кислотной (или сильнокислотной) вследствие растворенных примесей, таких как СО, оксиды азота и т.д.). Вода, содержащая примеси (например, одну или более примесей, описанных в настоящем документе, таких как СО), может течь из отстойника через водосборник 71а и через поток 241 на утилизацию отходов (например, утилизацию сточных вод). Выход из водосборника 71а (например, поток 241) может быть обеспечен через закрытую систему (например, закрытую сливную систему) в факельную систему или в систему утилизации сточных вод, пригодную для воды, загрязненной углеводородами. В некоторых аспектах межфазный уровень может обеспечивать регуляцию разгрузки водосборника в закрытую сливную систему.
[00135] В некоторых аспектах можно использовать датчик проводимости (например, датчик электрической проводимости) для контролирования проводимости жидкостей, сливаемых через водосборник 71а и с потоком 241, чтобы предотвратить сброс разделенного на фазы слоя разбавителя (например, углеводородов) в закрытую сливную систему (например, факельную, закрытую водопроводную систему). Не ограничиваясь теорией, разбавитель характеризуется низкой проводимостью, а вода характеризуется высокой проводимостью. Если датчик проводимости, используемый в водосборнике 71а, обнаруживает низкую проводимость, то можно переводить сливные клапаны, которые относятся к водосборнику 71а, в закрытое положение для предотвращения сброса разделенного на фазы слоя разбавителя (например, углеводородов) в закрытую сливную систему (например, факельную, закрытую водопроводную систему).
[00136] В одном аспекте отделение для разделения фаз и отделение разбавителя могут быть оснащены двухуровневыми передатчиками для контролирования уровня жидкостей в каждом отделении. Уровни в каждом отделении отстойника 71 могут представлять собой любую пригодную систему уровней, основанную на плотностях, такую как герметичная капиллярная система уровней, магнитная система уровней, радиолокационная система уровней или их комбинации. Слив из сосудов может быть предусмотрен по обеим сторонам разделительной перегородки для обеспечения возможности вытекания регенерирующего потока 276 из отстойника 71 из отделения для разбавителя, а также для вытекания потока 241 из отстойника 71 (например, из водосборника 71а) из отделения для разделения фаз. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, место назначения потока 241 может быть выбрано на основании примесей, присутствующих в потоке 241, перепада давления относительно места назначения или обоих параметров.
[00137] В некоторых аспектах отстойник 71 может иметь сброс на факел с контролем по давлению, такой как поток 273, который может обеспечивать сброс на факельную систему. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, во время регенерации очистителей (например, очистителей сырьевого материала, очистителей рециркулируемого потока) в отстойнике 71 может образовываться газовая пробка вследствие повышенного содержания легких фракций в регенерирующем исходящем потоке. Такое повышенное содержание легких фракций может включать часть примесей в потоке 286, таких как примесные газы, которые не растворяются или не конденсируются в конденсаторе 78 охлаждающей воды, а также пары некоторых разбавителей. Поток 273 можно направлять на факел, во всасывающую камеру азотной установки регенерации изобутана (INRU), сливной резервуар, во всас компрессора головного погона дегексанизатора, отходящий газ для этиленовой крекинг-установки или их комбинации.
[00138] В некоторых аспектах подпиточный поток 272 разбавителя можно дополнительно вводить в отстойник 71. Подпиточный разбавитель, подаваемый в отстойник с подпиточным потоком 272 разбавителя может содержать разбавитель, не содержащий олефинов (например, не содержащий олефинов изобутан). Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, применение не содержащего олефинов разбавителя может предотвращать загрязнение очистителей олефинами (например, очистителей сырьевого материала, очистителей рециркулируемого потока). Для целей настоящего изобретения в данном контексте «не содержащий олефинов» разбавитель (например, не содержащий олефинов изобутан) относится к разбавителю (например, изобутану), который может не содержать олефинов, альтернативно по существу не содержать олефинов, альтернативно практически не содержать олефинов, или альтернативно состоять или состоять по существу из соединений, не являющихся олефинами. Например, олефины могут присутствовать в разбавителе, не содержащем олефинов (например, в не содержащем олефинов изобутане), в количестве менее примерно 1% от общей массы не содержащего олефинов разбавителя, альтернативно менее примерно 0,5%, альтернативно менее примерно 0,4%, альтернативно менее примерно 0,3%, альтернативно менее примерно 0,2%, альтернативно менее примерно 0,1%, альтернативно менее примерно 0,05%, или альтернативно менее примерно 0,01%.
[00139] В некоторых аспектах подпиточный поток 272 разбавителя может учитывать потери разбавителя в процессе регенерации осушителя, например, через потоки 278, 273, 241 или их комбинации. В других аспектах подпиточный поток 272 разбавителя может обеспечивать такое количество разбавителя, которое необходимо для наполнения отключенного от системы очистителя во время фазы охлаждения в цикле регенерации. Разбавитель для подпиточного потока разбавителя может быть обеспечен системой переработки разбавителя. Избыток разбавителя, подаваемый в систему 70 регенерации очистителя во время фазы охлаждения в цикле регенерации, можно возвращать в систему переработки разбавителя, например, с потоком 278 и 232, когда очиститель опорожнен.
[00140] Когда в отключенном от системы очистителе, подвергаемом регенерации, будет достигнута температура регенерации, отключенный от системы очиститель может переходить в фазу выдержки с последующей фазой охлаждения; отключенный от системы очиститель может переходить непосредственно в фазу охлаждения без фазы выдержки; или отключенный от системы очиститель может переходить в фазу охлаждения с последующей фазой выдержки.
[00141] На фазе выдержки перед фазой охлаждения температуру отключенного от системы очистителя, подвергаемого регенерации, можно поддерживать на уровне температуры регенерации в течение определенного промежутка времени. Например, температуру можно поддерживать в течение приблизительно 0,25, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или более часов. На протяжении фазы выдержки регенерирующая среда может продолжать проходить через осушитель и выходить из отключенного от системы очистителя, или поток регенерирующей среды через отключенный от системы очиститель может быть остановлен. В различных аспектах фазы выдержки, в которой продолжается течение регенерирующей среды через отключенный от системы очиститель, нагрев регенерирующего потока в испарителе 73, теплообменнике 74 с перекрестным током и электронагревателе 75 можно продолжать с целью поддержания температуры отключенного от системы очистителя при температуре регенерации.
[00142] В одном аспекте фаза охлаждения может включать охлаждение регенерирующего исходящего потока 230, полученного из отключенного от системы очистителя, такого как отключенный от системы очиститель 10, 15, 40 или 45, причем регенерирующий исходящий поток содержит регенерирующую среду. Регенерирующий исходящий поток 230 можно охлаждать, как описано ранее, с помощью ребристого воздушного охладителя 77 и конденсатора 78 охлаждающей воды. Охлажденный регенерирующий исходящий поток (например, поток 286) можно подавать в отстойник 71.
[00143] В одном аспекте регенерирующий исходящий поток движется в обход теплообменника 74 с перекрестным током, через который течет регенерирующий поток во время фазы охлаждения. Во время фазы охлаждения клапан 283 приводят в открытое положение, и регенерирующий исходящий поток 230 движется из отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 45 в ребристый воздушный охладитель 77 через клапан 283. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, во время фазы охлаждения регенерирующий поток не требуется нагревать, и поэтому нет необходимости подавать регенерирующий исходящий поток 230 в теплообменник 74 с перекрестным током во время фазы охлаждения, и регенерирующий исходящий поток 230 направляют на охлаждение в ребристый воздушный охладитель 77 через клапан 283, который приводят в открытое положение во время фазы охлаждения цикла регенерации.
[00144] В одном аспекте фаза охлаждения может включать рецикл регенерирующего потока 276, содержащего регенерирующую среду, из отстойника 71 в отключенный от системы очиститель, такой как отключенный от системы очиститель 10, 15, 40 или 45. Во время фазы охлаждения отстойник 71 можно поддерживать при рабочем давлении отстойника, составляющем примерно 100 фунт/кв. дюйм изб. (0,69 МПа изл.) и при рабочей температуре отстойника, составляющей примерно 100°F (37,8°С) (например, при температуре окружающей среды).
[00145] В одном аспекте регенерирующий поток не нагревают во время фазы охлаждения. Во время фазы охлаждения испаритель 73 выключают, при этом испаритель 73 не обеспечивает повышение температуры части 279 потока 277, например, температура потока 280 является по существу такой же, как температура потоков 276, 277 и 279 во время фазы охлаждения (например, рабочая температура отстойника; температура окружающей среды; примерно 100°F (37,8°С)). Поток 279 может проходить через выключенный испаритель 73 или в обход выключенного испарителя 73 и поступать в поток 280.
[00146] Во время фазы охлаждения электронагреватель 75 выключают, при этом электронагреватель 75 не обеспечивает повышение температуры потока 281, например, температура потока 202 является по существу такой же, как температура потока 281 во время фазы охлаждения (например, температура окружающей среды; примерно 100°F (37,8°С)). Поток 281 может проходить через выключенный электронагреватель 75 или в обход выключенного электронагревателя 75 и поступать в поток 202.
[00147] Во время фазы охлаждения необходимо поддерживать достаточно низкую скорость потока регенерирующей среды через отключенный от системы очиститель для предотвращения уноса осушителя в трубопровод системы регенерации; например, скорость потока регенерирующей среды через отключенный от системы очиститель может быть ниже скорости псевдоожижения осушителя. В одном аспекте, во время фазы охлаждения скорость потока регенерирующей среды через отключенный от системы очиститель может составлять менее 90%, альтернативно менее 80%, альтернативно менее 75%, альтернативно от 10% до 90%, альтернативно от 20% до 80%, или альтернативно от 25% до 75% от скорости псевдоожижения осушителя.
[00148] В одном аспекте фаза охлаждения может включать охлаждение отключенного от системы очистителя, такого как отключенный от системы очиститель 10, 15, 40 или 45, до температуры примерно 150°F (66°С) с помощью регенерирующей среды (например, регенерирующей среды, содержащейся в регенерирующем потоке). Регенерирующий поток (который на Фиг. 3 представляет собой путь движения потока, определенный потоками 276, 277, 279, 280, 281 и 202) подают в отключенный от системы очиститель при температуре, которая является по существу такой же, как рабочая температура отстойника (например, температура окружающей среды; примерно 100°F (37,8°С)). Во время фазы охлаждения регенерирующий поток не подвергают теплообмену между отстойником 71 и отключенным от системы очистителем 10, 15, 40 или 45.
[00149] В одном аспекте после охлаждения отключенного от системы очистителя до примерно 150°F (66°С), отключенный от системы очиститель, подвергаемый регенерации, может содержать регенерирующую среду (например, разбавитель) в жидкой фазе. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, а также не ограничиваясь теорией, поскольку части осушителя в отключенном от системы очистителе, подвергаемом регенерации, остывают до температуры ниже примерно 150°F (66°С), разбавитель может оставаться в жидкой фазе, обеспечивая возможность наполнения слоя осушителя жидким разбавителем. Жидкий разбавитель можно удалять (например, сливать) из слоя осушителя отключенного от системы очистителя, подвергаемого регенерации, в соответствии с каждым типом отключенного от системы очистителя, подвергаемого регенерации.
[00150] В некоторых аспектах процесс регенерации осушителя может включать фазу сливания, которая следует после фазы охлаждения. Фаза сливания может включать (i) остановку потока регенерирующего потока 202 в отключенный от системы очиститель, подвергаемый регенерации, такой как отключенный от системы очиститель 10, 15, 40 или 45; и (ii) сливание регенерирующей среды (например, разбавителя) из отключенного от системы очистителя в отстойник. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения отключенные от системы очистители опорожняют для удаления разбавителя из отключенного от системы очистителя до повторного включения очистителя в систему, например, до введения технологических потоков в очиститель для возобновления работы очистителя.
[00151] В некоторых аспектах потоки подачи давления 14, 18, 44 или 48, имеющие клапаны 13, 19, 43 или 49, соответственно, можно использовать для введения сжатого газа (например, сжатого азота) в отключенный от системы очиститель 10, 15, 40 или 45, соответственно. Сжатый газ может вытеснять жидкую фазу регенерирующей среды из отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 45 в отстойник 71, например, с потоком 288.
[00152] Поток 14 (например, поток подачи давления), имеющий соответствующий клапан 13, можно использовать для подачи давления в очиститель 10 сырьевого материала во время фазы сливания, эффективного для вытеснения жидкого разбавителя из очистителя 10 сырьевого материала в отстойник 71, например, с потоком 288. Поток 18 (например, поток подачи давления), имеющий соответствующий клапан 19, можно использовать для подачи давления в очиститель 15 сырьевого материала во время фазы сливания, эффективного для вытеснения жидкого разбавителя из очистителя 15 сырьевого материала в отстойник 71, например, с потоком 288. Поток 44 (например, поток подачи давления). Имеющий соответствующий клапан 43, можно использовать для подачи давления в очиститель 40 рециркулируемого потока во время фазы сливания, эффективного для вытеснения жидкого разбавителя из очистителя 40 рециркулируемого потока в отстойник 71, например, с потоком 288. Поток 48 (например, поток подачи давления), имеющий соответствующий клапан 49, можно использовать для подачи давления в очиститель 45 рециркулируемого потока во время фазы сливания, эффективного для вытеснения жидкого разбавителя из очистителя 45 рециркулируемого потока в отстойник 71, например, с потоком 288.
[00153] Регенерирующий исходящий поток, движущийся с потоком 288 из отключенного от системы очистителя 10, 15, 40 или 45 в отстойник 71 во время фазы сливания, может характеризоваться температурой от примерно 140°F (60°С) до примерно 150°F (66°С), или альтернативно примерно 150°F (66°С).
[00154] После регенерации отключенный от системы очиститель можно оставлять в режиме ожидания до возникновения необходимости возврата очистителя в систему, или его можно включать в систему без какого-либо ожидания, как описано ранее в настоящем документе.
[00155] В некоторых аспектах разбавитель замкнутого цикла, определенный путем движения регенерирующего потока (276, 279, 280, 281, 202) между отстойником и очистителем и путем движения регенерирующего исходящего потока (230, 282, 284, 286) между очистителем и отстойником, можно использовать во время фазы нагрева и фазы охлаждения в системах производства полиолефинов, таких как система производства полиолефинов, изображенная на Фиг. 2 (например, система производства полиэтилена, например, производства ПЭВП). В таких аспектах некоторые системы производства полиолефинов могут быть выполнены с возможностью переработки гексена (например, системы производства полиолефинов могут содержать один или более очистителей гексена). В таких аспектах другие системы производства полиолефинов могут не быть выполнены с возможностью переработки гексена (например, системы производства полиолефинов не содержат очиститель гексена). Неограничивающие примеры очистителей в системах производства полиолефинов, описанных в настоящем документе, включают очистители этилена, очистители головного погона деэтанизатора, очистители возвратного изобутана, очистители не содержащего олефинов изобутана, очистители гексена и т.п. или их комбинации, причем указанные очистители можно использовать в установках полного фракционирования.
[00156] В одном аспекте отключенный от системы очиститель, подвергаемый регенерации, может содержать очистители не содержащего олефинов изобутана, причем регенерирующая среда (например, разбавитель) может содержать изобутан, не содержащий олефинов. Регенерирующая среда, используемая для охлаждения очистителя изобутана, не содержащего олефинов, может содержать изобутан, не содержащий олефинов, и, следовательно, не содержащий олефинов изобутан (в жидкой фазе) может оставаться в очистителе по окончании фазы охлаждения цикла регенерации. В некоторых аспектах очиститель не содержащего олефинов изобутана может быть по существу заполненным или почти заполненным жидким изобутаном, не содержащим олефинов, по окончании фазы охлаждения цикла регенерации, причем окончание фазы охлаждения совпадает с моментом достижения температуры в очистителе не содержащего олефинов изобутана, составляющей примерно 150°F (66°С). Очиститель не содержащего олефинов изобутана можно возвращать в систему посредством сливания жидкого изобутана, не содержащего олефинов, в отстойник, такой как отстойник 71, как описано ранее в настоящем документе, с последующей подачей потока не содержащего олефинов изобутана, подлежащего очистке, в очиститель изобутана, не содержащего олефинов.
[00157] В одном аспекте отключенный от системы очиститель, подвергаемый регенерации, может содержать очиститель этилена, причем регенерирующая среда (например, разбавитель) содержит изобутан. Регенерирующая среда, используемая для охлаждения очистителя этилена, может содержать изобутан, и, следовательно, изобутан (в жидкой фазе) может оставаться в очистителе по окончании фазы охлаждения цикла регенерации. В некоторых аспектах очиститель этилена может быть по существу заполненным или почти заполненным жидким изобутаном по окончании фазы охлаждения цикла регенерации, причем окончание фазы охлаждения совпадает с моментом достижения температуры в очистителе этилена, составляющей примерно 150°F (66°С). Изобутан в очистителе этилена можно сливать в отстойник, когда температура сливаемого изобутана составляет от примерно 140°F (60°С) до примерно 150°F (66°С), и указанная температура может обеспечивать возможность сливания под давлением паров изобутана в очистителе этилена. После фазы сливания (например, сливания изобутана из очистителя этилена) осушитель может оставаться влажным от изобутана, например, в порах осушителя, что может по существу исключать или снижать необходимость в предварительной нагрузке пор осушителя перед подачей этиленового потока в очиститель этилена, когда очиститель этилена снова включают в систему. Избыток изобутана в отстойнике, который использовали для наполнения очистителя во время цикла регенерации, можно возвращать в переработку с помощью устройства регулирования уровня отстойника, как описано в настоящем документе.
[00158] Во время фазы сливания для очистителя этилена, входное отверстие очистителя для регенерирующего потока может быть закрыто, например, с помощью клапана, а нижний выпускной трубопровод очистителя может быть открыт и соединен с линией возврата регенерирующего исходящего потока в отстойник, например, для обеспечения возможности сливания жидкого изобутана из очистителя в отстойник под действием разности давлений между горячим изобутаном в очистителе этилена (от примерно 140°F (60°С) до примерно 150°F (66°С)) и холодным изобутаном (примерно 100°F (37,8°С)) в отстойнике. При необходимости в очиститель этилена можно вводить этилен для повышения давления в очистителе и вытеснения жидкого изобутана из очистителя в отстойник, при условии использования гидрозатвора для предотвращения прорыва этилена в отстойник.
[00159] В некоторых аспектах очиститель этилена можно охлаждать однократным пропусканием азота во время фазы охлаждения. Для целей настоящего изобретения в данном контексте термин «однократное пропускание азота» означает, что азот не находится в циркуляционном контуре и поступает в отключенный от системы очиститель и выходит из него только один раз в виде непрерывного потока. Очиститель этилена можно охлаждать до температуры окружающей среды с помощью однократного пропускания азота во время фазы охлаждения, что может преимущественно предотвращать попадание жидкости или конденсированного разбавителя (например, изобутана) во вспомогательном очистителе паров, таком как очиститель этилена.
[00160] В одном аспекте отключенный от системы очиститель, подвергаемый регенерации, может содержать очиститель головного погона деэтанизатора, причем регенерирующая среда (например, разбавитель) содержит изобутан. Регенерирующая среда, используемая для охлаждения очистителя головного погона деэтанизатора, может содержать изобутан, и, следовательно, изобутан (в жидкой фазе) может оставаться в очистителе по окончании фазы охлаждения цикла регенерации. В некоторых аспектах очиститель головного погона деэтанизатора может быть по существу заполненным или почти заполненным жидким изобутаном по окончании фазы охлаждения цикла регенерации, причем окончание фазы охлаждения совпадает с моментом достижения температуры в очистителе головного погона деэтанизатора, составляющей примерно 150°F (66°С). Изобутан в очистителе головного погона деэтанизатора можно сливать в отстойник, когда температура сливаемого изобутана составляет от примерно 140°F (60°С) до примерно 150°F (66°С), и указанная температура может обеспечивать возможность сливания под давлением паров изобутана в очистителе головного погона деэтанизатора. После фазы сливания (например, сливания изобутана из очистителя головного погона деэтанизатора) осушитель может оставаться влажным от изобутана, например, в порах осушителя, что может по существу исключать или снижать необходимость в предварительной нагрузке пор осушителя перед подачей головного погона деэтанизатора в очиститель головного погона деэтанизатора, когда очиститель головного погона деэтанизатора снова включают в систему.
[00161] Во время фазы сливания для очистителя головного погона деэтанизатора, входное отверстие очистителя для регенерирующего потока может быть закрыто, например, с помощью клапана, а нижний выпускной трубопровод очистителя может быть открыт и соединен с линией возврата регенерирующего исходящего потока в отстойник, например, для обеспечения возможности сливания жидкого изобутана из очистителя в отстойник под действием разности давлений между горячим изобутаном в очистителе головного погона деэтанизатора (от примерно 140°F (60°С) до примерно 150°F (66°С)) и холодным изобутаном (примерно 100°F (37,8°С)) в отстойнике. В некоторых аспектах изобутан, оставшийся в очистителе головного погона деэтанизатора после фазы сливания (например, в порах осушителя), может вытекать из очистителя головного погона деэтанизатора, когда очиститель возвращают в эксплуатацию, например, через барабан в нижней части вентиляционной колонны, обеспеченный в конфигурации очистителя головного погона деэтанизатора. В других аспектах изобутан, оставшийся в очистителе головного погона деэтанизатора после фазы сливания (например, в порах осушителя), может вытекать из очистителя головного погона деэтанизатора через гидрозатворы, предусмотренные в выпускном трубопроводе очистителя, и указанные гидрозатворы могут обеспечивать возврат жидкого изобутана в накопитель колонны деэтанизатора.
[00162] Несмотря на то, что настоящее изобретение подробно описано в контексте системы 70 регенерации очистителя, которая представляет собой часть системы производства полиолефинов, такой как система производства полиолефинов, изображенная на Фиг. 2, следует понимать, что система 70 регенерации очистителя, изображенная на Фиг. 3, может быть использована для регенерации любого пригодного очистителя, является ли данный очиститель частью системы производства полиолефинов или нет. Например, система 70 регенерации очистителя, изображенная на Фиг. 3, может быть использована для регенерации очистителя головного погона деэтанизатора.
[00163] В некоторых аспектах очиститель верхнего погона деэтанизатора можно охлаждать однократным пропусканием азота во время фазы охлаждения. Очиститель верхнего погона деэтанизатора можно охлаждать до температуры окружающей среды с помощью однократного пропускания азота во время фазы охлаждения, что может преимущественно предотвращать попадание жидкости или конденсированного разбавителя (например, изобутана) во вспомогательном очистителе паров, таком как очиститель верхнего погона деэтанизатора.
[00164] В одном аспекте можно регенерировать очистители гексена, очистители возвратного изобутана в установках прямого рецикла или оба вида очистителей с помощью однократного пропускания азота во время фазы нагревания; с последующим охлаждением изобутана во время фазы охлаждения.
6
6
6
6
[00165] Очиститель гексена, очиститель возвратного изобутана в установках прямого рецикла или оба вида очистителей могут содержать кислородсодержащие соединения гексенового ряда (С ряда) (например, кетоны, карбонилы, гексилгидропероксид и т.д.), и указанные кислородсодержащие соединения могут загрязнять систему свежего гексена после регенерации очистителя. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, вещества С ряда часто могут транспортироваться под слоем воздуха, что приводит к образованию С кислородсодержащих соединений. Кислородсодержащие соединения С ряда нельзя эффективно устранять с помощью систем фракционирования, поскольку они имеют температуру кипения, близкую к таковой 1-гексена.
6
6
[00166] Для предотвращения накопления примесей С ряда, таких как кислородсодержащие соединения С ряда, очистители гексена, очистители возвратного изобутана в установках прямого рецикла или оба вида очистителей можно подвергать регенерации и выдерживать при максимальной температуре регенерации со свежим азотом, который пропускают однократно. В некоторых аспектах скорость свежего азота можно минимизировать для снижения нагрузки на факел.
[00167] Несмотря на то, что настоящее изобретение подробно описано в контексте фазы нагрева с использованием регенерирующей среды, содержащей разбавитель, следует понимать, что на фазе нагрева можно использовать любую пригодную регенерирующую среду, при условии, что регенерирующая среда совместима с материалами и способами, описанными в настоящем документе. В некоторых аспектах регенерирующая среда во время фазы нагрева может содержать азот, например, в очистителе гексена, в очистителе возвратного изобутана в установках прямого рецикла или в обоих видах очистителей.
[00168] В одном аспекте отключенный от системы очиститель, подвергаемый регенерации, может содержать очиститель гексена, причем цикл регенерации очистителя гексена может включать фазу выдержки между фазой нагрева и фазой охлаждения, при этом фаза выдержки включает выдерживание отключенного от системы очистителя при температуре от 400°F (204°С) до 600°F (316°С), альтернативно от 425°F (218°С) до 575°F (302°С), или альтернативно от 450°F (232°С) до 550°F (288°С), с использованием азота, подаваемого однократно. В таком аспекте температуру можно поддерживать в течение фазы выдержки на протяжении периода времени, равного или более примерно 0,25 часа, 0,5 часа, 1 часа, 2 часов, 3 часов, 4 часов, 5 часов, 6 часов или более. В некоторых аспектах температуру можно поддерживать в течение фазы выдержки на протяжении периода времени, составляющего примерно 2 часа.
[00169] В одном аспекте отключенный от системы очиститель, подвергаемый регенерации, может содержать очиститель гексена, причем регенерирующая среда (например, разбавитель), используемая во время фазы охлаждения, содержит изобутан. Регенерирующая среда, используемая для охлаждения очистителя гексена, содержит изобутан, и, следовательно, изобутан (в жидкой фазе) остается в очистителе по окончании фазы охлаждения цикла регенерации. В некоторых аспектах очиститель гексена может быть по существу заполненным или почти заполненным жидким изобутаном по окончании фазы охлаждения цикла регенерации, причем окончание фазы охлаждения совпадает с моментом достижения температуры в очистителе гексена, составляющей примерно 150°F (66°С). Изобутан в очистителе гексена можно сливать в отстойник, когда температура сливаемого изобутана составляет от примерно 140°F (60°С) до примерно 150°F (66°С), и указанная температура может обеспечивать возможность сливания под давлением паров изобутана в очистителе гексена. После фазы сливания (например, сливания изобутана из очистителя гексена) осушитель может оставаться влажным от изобутана, например, в порах осушителя, что может по существу исключать или снижать необходимость в предварительной нагрузке пор осушителя перед подачей гексенового потока в очиститель гексена, когда очиститель гексена снова включают в систему. Избыток изобутана в отстойнике, который использовали для наполнения очистителя гексена во время фазы охлаждения цикла регенерации, можно возвращать в переработку с помощью устройства регулирования уровня отстойника, как описано в настоящем документе.
[00170] Во время фазы сливания для очистителя гексена, входное отверстие очистителя для регенерирующего потока может быть закрыто, например, с помощью клапана, а нижний выпускной трубопровод очистителя может быть открыт и соединен с линией возврата регенерирующего исходящего потока в отстойник, например, для обеспечения возможности сливания жидкого изобутана из очистителя в отстойник под действием разности давлений между горячим изобутаном в очистителе гексена (от примерно 140°F (60°С) до примерно 150°F (66°С)) и холодным изобутаном (примерно 100°F (37,8°С)) в отстойнике. Любой остаточный изобутан, который остается в очистителе гексена после фазы сливания, можно направлять в реактор системы полимеризации, например, в зону 20 полимеризации, когда очиститель гексена снова включают в систему. Включение в систему вновь регенерированного очистителя возвратного изобутана можно осуществлять медленно для минимизации нарушения состава в реакторе системы полимеризации, например, в зоне 20 полимеризации.
[00171] В одном аспекте отключенный от системы очиститель, подвергаемый регенерации, может содержать очиститель возвратного изобутана, причем регенерирующая среда (например, разбавитель), используемая во время фазы охлаждения, содержит изобутан. Регенерирующая среда, используемая для охлаждения возвратного очистителя, содержит изобутан, и, следовательно, изобутан (в жидкой фазе) остается в очистителе по окончании фазы охлаждения цикла регенерации. В некоторых аспектах очиститель возвратного изобутана может быть по существу заполненным или почти заполненным жидким изобутаном по окончании фазы охлаждения цикла регенерации, причем окончание фазы охлаждения совпадает с моментом достижения температуры в очистителе возвратного изобутана, составляющей примерно 150°F (66°С). Очиститель возвратного изобутана можно снова включать в систему посредством сливания жидкого изобутана в отстойник, такой как отстойник 71, как описано ранее в настоящем документе; с последующим медленным включением в систему вновь регенерированного очистителя возвратного изобутана для минимизации нарушения состава в реакторе системы полимеризации, например, в зоне 20 полимеризации. Как понятно специалистам в данной области техники, и с учетом настоящего изобретения, концентрация этилена в потоке возвратного изобутана может существенно меняться, если очиститель возвратного изобутана будет введен в эксплуатацию слишком быстро после цикла регенерации.
2
x
[00172] Описанные системы, процессы или системы и процессы могут преимущественно отображать усовершенствования, касающиеся одной или более характеристик системы, характеристик процесса или характеристик системы и процесса, по сравнению с аналогичными системами, процессами или системами или процессами, используемыми в традиционных процессах регенерации очистителей. Способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе процесса производства полиолефинов, описанный в настоящем документе, может преимущественно обеспечивать возможность снижения выбросов по сравнению с традиционными системами регенерации с однократным пропусканием азота, системами регенерации с рециркуляцией азота или с обоими видами указанных систем. Иногда отработанный азот, подаваемый на факел в традиционных системах регенерации с использованием азота, в системах регенерации с рециркуляцией азота или в обоих видах систем, является обогащенным и, следовательно, азотный факел может приводить к образованию выбросов, таких как СО, монооксид углерода (СО), оксиды азота (NO) и т.п., или их комбинаций.
[00173] Способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе процесса производства полиолефинов, описанный в настоящем документе, может преимущественно обеспечивать снижение расхода азота для регенерации очистителя на значение, равное или более 90%, альтернативно на значение, равное или более 95%, или альтернативно на значение, равное или более 99%, по сравнению с традиционными системами регенерации с однократным пропусканием азота, системами регенерации с рециркуляцией азота или обоими видами систем. Дополнительные преимущества систем, процессов или систем и процессов регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе процесса производства полиолефинов, описанном в настоящем документе, станут понятны специалистам в данной области техники с учетом настоящего изобретения.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ
[00174] Описаны варианты реализации способов регенерации очистителей. Далее следует первый набор неограничивающих конкретных вариантов реализации в соответствии с настоящим изобретением:
[00175] Вариант реализации 1 представляет собой способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе в процессе производства полиолефинов, при этом способ включает фазу нагрева с последующей фазой охлаждения, при этом фаза нагрева включает очистку рециркулируемого потока процесса производства полиолефинов во включенном в систему очистителе с получением очищенного рециркулируемого потока; нагрев по меньшей мере части очищенного рециркулируемого потока с получением регенерирующего газа; регенерирование по меньшей мере части осушителя в отключенном от системы очистителе с использованием регенерирующего газа с получением регенерирующего исходящего потока; разделение регенерирующего исходящего потока на поток примеси и регенерирующий рециркулируемый поток; и рециркуляцию регенерирующего рециркулируемого потока во включенный в систему очиститель.
[00176] Вариант реализации 2 представляет собой способ по варианту реализации 1, отличающийся тем, что фаза охлаждения включает термосифонную циркуляцию регенерирующего газа, азота, или обоих в петле замкнутой конвекции отключенного от системы очистителя с целью охлаждения отключенного от системы очистителя до температуры в диапазоне от 150°F (66°С) до 400°F (204°С).
[00177] Вариант реализации 3 представляет собой способ по варианту реализации 2, отличающийся тем, что петля замкнутой конвекции содержит ребристый воздушный охладитель.
[00178] Вариант реализации 4 представляет собой способ по варианту реализации 1, отличающийся тем, что фаза охлаждения включает термосифонную циркуляцию регенерирующего газа, азота, или обоих в петле замкнутой конвекции отключенного от системы очистителя с целью охлаждения отключенного от системы очистителя до первой температуры, составляющей примерно 350°F (примерно 177°С); и термосифонную циркуляцию не содержащего олефинов разбавителя в петле замкнутой конвекции отключенного от системы очистителя с целью охлаждения отключенного от системы очистителя с первой температуры до второй температуры, составляющей примерно 150°F (примерно 66°С).
[00179] Вариант реализации 5 представляет собой способ по варианту реализации 4, отличающийся тем, что петля замкнутой конвекции содержит ребристый воздушный охладитель.
[00180] Вариант реализации 6 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-5, отличающийся тем, что отключенный от системы очиститель достигает температуры в диапазоне от 400°F (204°С) до 600°F (316°С) во время фазы нагрева.
[00181] Вариант реализации 7 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-6, отличающийся тем, что стадия регенерации включает подачу регенерирующего газа в отключенный от системы очиститель; и удаление примеси из осушителя отключенного от системы очистителя с помощью регенерирующего газа.
[00182] Вариант реализации 8 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-7, отличающийся тем, что стадия разделения включает конденсацию регенерирующего исходящего потока с получением потока примеси и регенерирующего рециркулируемого потока.
[00183] Вариант реализации 9 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-8, отличающийся тем, что каждый из рециркулируемого потока процесса производства полиолефинов, очищенного рециркулируемого потока, регенерирующего газа, регенерирующего исходящего потока и регенерирующего рециркулируемого потока содержит одно или более соединений, выбранных из группы, состоящей из разбавителя, непрореагировавшего мономера, непрореагировавшего сомономера и их комбинаций.
[00184] Вариант реализации 10 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-9, отличающийся тем, что регенерирующий газ и регенерирующий исходящий поток содержат разбавитель в газовой фазе.
[00185] Вариант реализации 11 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-10, отличающийся тем, что рециркулируемый поток, очищенный рециркулируемый поток и регенерирующий рециркулируемый поток, содержат разбавитель в жидкой фазе.
[00186] Вариант реализации 12 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-11, отличающийся тем, что разбавитель представляет собой пропан, бутан, изобутан, пентан, изопентан, гексан, гептан или их комбинации.
[00187] Вариант реализации 13 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-12, отличающийся тем, что непрореагировавший мономер представляет собой этилен, пропилен, октен (например, 1-октен) или их комбинации.
[00188] Вариант реализации 14 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-13, отличающийся тем, что непрореагировавший сомономер представляет собой гексен, бутен или их комбинации.
[00189] Вариант реализации 15 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-14, отличающийся тем, что осушитель расположен в одном или более слоях осушителя в отключенном от системы очистителе.
[00190] Вариант реализации 16 представляет собой способ по варианту реализации 15, отличающийся тем, что один или более слоев осушителя выбраны из молекулярного сита, активированного оксида алюминия, силикагеля, монтмориллонитовой глины, оксида кальция, сульфата кальция, хлорида кальция, активированного угля, солей металлов, фосфорсодержащих осушающих соединений или их комбинаций.
[00191] Вариант реализации 17 представляет собой способ по варианту реализации 16, отличающийся тем, что один или более слоев осушителя содержат молекулярное сито, имеющее размер пор 10 ангстрем или более.
[00192] Вариант реализации 18 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 1-17, отличающийся тем, что процесс производства полиолефинов включает от 2 до 40 очистителей.
[00193] Вариант реализации 19 представляет собой способ по варианту реализации 18, отличающийся тем, что каждый очиститель содержит от 1 до 30 слоев осушителя.
[00194] Вариант реализации 20 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 18-19, отличающийся тем, что каждый очиститель представляет собой очиститель сырьевого материала или очиститель рециркулируемого потока.
[00195] Вариант реализации 21 представляет собой способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе в процессе производства полиолефинов, при этом способ включает фазу нагрева с последующей фазой охлаждения, при этом фаза охлаждения включает термосифонную циркуляцию регенерирующего газа, азота, не содержащего олефинов разбавителя или их комбинации в петле замкнутой конвекции отключенного от системы очистителя с целью охлаждения отключенного от системы очистителя до температуры в диапазоне от 150°F (66°С) до 400°F (204°С).
[00196] Вариант реализации 22 представляет собой способ по варианту реализации 21, отличающийся тем, что стадия термосифонной циркуляции включает термосифонную циркуляцию регенерирующего газа, азота или обоих в петле замкнутой конвекции отключенного от системы очистителя с целью охлаждения отключенного от системы очистителя до первой температуры, составляющей примерно 350°F (примерно 177°С); и термосифонную циркуляцию не содержащего олефинов разбавителя в петле замкнутой конвекции отключенного от системы очистителя с целью охлаждения отключенного от системы очистителя с первой температуры до второй температуры, составляющей примерно 150°F (примерно 66°С).
[00197] Вариант реализации 23 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 21-22, отличающийся тем, что петля замкнутой конвекции содержит ребристый воздушный охладитель.
[00198] Вариант реализации 24 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 21-23, отличающийся тем, что регенерирующий газ получают путем очистки рециркулируемого потока процесса производства полиолефинов во включенном в систему очистителе с получением очищенного рециркулируемого потока; нагрева по меньшей мере части очищенного рециркулируемого потока с получением регенерирующего газа; и подачи регенерирующего газа в отключенный от системы очиститель.
[00199] Вариант реализации 25 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 21-24, дополнительно включающий поддержание давления в отключенном от системы очистителе на протяжении стадии термосифонной циркуляции.
[00200] Вариант реализации 26 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 21-25, отличающийся тем, что отключенный от системы очиститель достигает температуры в диапазоне от 400°F (204°С) до 600°F (316°С) во время фазы нагрева.
[00201] Вариант реализации 27 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 21-26, дополнительно включающий фазу выдержки между фазой нагрева и фазой охлаждения, при этом фаза выдержки включает поддержание отключенного от системы очистителя при температуре в диапазоне от 400°F (204°С) до 600°F (316°С).
[00202] Вариант реализации 28 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 21-27, отличающийся тем, что каждый из рециркулируемого потока процесса получения полиолефинов, очищенного рециркулируемого потока, регенерирующего газа, регенерирующего исходящего потока и регенерирующего рециркулируемого потока содержит одно или более соединений, выбранных из группы, состоящей из разбавителя, непрореагировавшего мономера, непрореагировавшего сомономера и их комбинаций.
[00203] Вариант реализации 29 представляет собой способ по варианту реализации 28, отличающийся тем, что регенерирующий газ и регенерирующий исходящий поток содержат разбавитель в газовой фазе.
[00204] Вариант реализации 30 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 28-29, отличающийся тем, что рециркулируемый поток, очищенный рециркулируемый поток и регенерирующий рециркулируемый поток, содержат разбавитель в жидкой фазе.
[00205] Вариант реализации 31 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 21-30, отличающийся тем, что разбавитель представляет собой пропан, бутан, изобутан, пентан, изопентан, гексан, гептан или их комбинации.
[00206] Вариант реализации 32 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 28-31, отличающийся тем, что непрореагировавший мономер представляет собой этилен, пропилен, октен (например, 1-октен) или их комбинации.
[00207] Вариант реализации 33 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 28-32, отличающийся тем, что непрореагировавший сомономер представляет собой гексен, бутен или их комбинации.
[00208] Вариант реализации 34 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 21-33, отличающийся тем, что осушитель расположен в одном или более слоях осушителя в отключенном от системы очистителе.
[00209] Вариант реализации 35 представляет собой способ по варианту реализации 34, отличающийся тем, что один или более слоев осушителя выбраны из молекулярного сита, активированного оксида алюминия, силикагеля, монтмориллонитовой глины, оксида кальция, сульфата кальция, хлорида кальция, активированного угля, солей металлов, фосфорсодержащих осушающих соединений или их комбинаций.
[00210] Вариант реализации 36 представляет собой способ по варианту реализации 35, отличающийся тем, что один или более слоев осушителя содержат молекулярное сито, имеющее размер пор 10 ангстрем или более.
[00211] Вариант реализации 37 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 21-36, отличающийся тем, что процесс производства полиолефинов включает от 2 до 40 очистителей.
[00212] Вариант реализации 38 представляет собой способ по варианту реализации 37, отличающийся тем, что каждый очиститель содержит от 1 до 30 слоев осушителя.
[00213] Вариант реализации 39 представляет собой способ по любому из вариантов реализации 37-38, отличающийся тем, что каждый очиститель представляет собой очиститель сырьевого материала или очиститель рециркулируемого потока.
[00214] Первый аспект представляет собой способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе в процессе производства полиолефинов, причем указанный способ включает фазу нагрева с последующей фазой охлаждения, при этом фаза нагрева включает нагревание регенерирующего потока, содержащего регенерирующую среду; регенерацию по меньшей мере части осушителя в отключенном от системы очистителе с применением регенерирующей среды с получением регенерирующего исходящего потока, содержащего регенерирующую среду, воду и примесь; и декантацию регенерирующего исходящего потока на поток воды, содержащий воду, и регенерирующий поток.
[00215] Второй аспект представляет собой способ по первому аспекту, отличающийся тем, что фаза нагрева дополнительно включает разделение части регенерирующего потока на поток примеси, содержащий примесь, и технологический рециркулируемый поток, содержащий регенерирующую среду.
[00216] Третий аспект представляет собой способ по второму аспекту, отличающийся тем, что указанная часть регенерирующего потока содержит примерно 10% регенерирующего потока относительно общего объема регенерирующего потока.
[00217] Четвертый аспект представляет собой способ по любому из первого-третьего аспектов, отличающийся тем, что примесь представляет собой диоксид углерода.
[00218] Пятый аспект представляет собой способ по любому из первого-четвертого аспектов, отличающийся тем, что фаза нагрева дополнительно включает охлаждение регенерирующего исходящего потока перед декантацией.
[00219] Шестой аспект представляет собой способ по пятому аспекту, отличающийся тем, что стадия охлаждения во время фазы нагрева включает охлаждение регенерирующего исходящего потока в теплообменнике с перекрестным током, а затем в ребристом воздушном охладителе до первой температуры, составляющей примерно 150°F (66°С), причем в теплообменнике с перекрестным током используют регенерирующий поток для охлаждения регенерирующего исходящего потока; и охлаждение регенерирующего исходящего потока в конденсаторе охлаждающей воды с первой температуры до второй температуры, составляющей примерно 100°F (37,8°С), причем давление регенерирующего исходящего потока при второй температуре составляет примерно 100 фунт/кв. дюйм изб. (0,69 МПа изб.).
[00220] Седьмой аспект представляет собой способ по любому из первого-шестого аспектов, отличающийся тем, что стадия нагрева во время фазы нагрева включает нагревание по меньшей мере части регенерирующего потока в испарителе до первой температуры, составляющей примерно 146°F (63,3°С); нагревание по меньшей мере части регенерирующего потока в теплообменнике с перекрестным током до второй температуры, причем в теплообменнике с перекрестным током используют регенерирующий исходящий поток для нагревания регенерирующего потока до второй температуры, которая находится в пределах примерно 20°F (11,1°С) от температуры регенерирующего исходящего потока; и нагревание по меньшей мере части регенерирующего потока в электронагревателе до третьей температуры в диапазоне от 400°F (204°С) до 600°F (316°С).
[00221] Восьмой аспект представляет собой способ по любому из первого-седьмого аспектов, отличающийся тем, что отключенный от системы очиститель достигает температуры в диапазоне от 400°F (204°С) до 600°F (316°С) во время фазы нагрева.
[00222] Девятый аспект представляет собой способ по любому из первого-седьмого аспектов, отличающийся тем, что во время фазы нагрева отключенный от системы очиститель имеет температуру примерно 150°F (66°С) или менее, и при этом во время фазы нагрева скорость потока регенерирующей среды через отключенный от системы очиститель составляет от примерно 2% до примерно 75% от скорости псевдоожижения осушителя.
[00223] Десятый аспект представляет собой способ по любому из первого-девятого аспектов, отличающийся тем, что стадия регенерации во время фазы нагрева включает подачу регенерирующей среды в отключенный от системы очиститель; и удаление примеси из осушителя отключенного от системы очистителя с помощью регенерирующей среды.
[00224] Одиннадцатый аспект представляет собой способ по любому из первого-десятого аспектов, отличающийся тем, что регенерирующая среда содержит разбавитель в жидкой фазе, разбавитель в газовой фазе или разбавитель в жидкой фазе и газовой фазе.
[00225] Двенадцатый аспект представляет собой способ по одиннадцатому аспекту, отличающийся тем, что разбавитель представляет собой пропан, бутан, изобутан, пентан, изопентан, гексан, гептан или их комбинации.
[00226] Тринадцатый аспект представляет собой способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе в процессе производства полиолефинов, причем указанный способ включает фазу нагрева с последующей фазой охлаждения, где фаза охлаждения включает охлаждение регенерирующего исходящего потока, полученного из отключенного от системы очистителя, причем указанный регенерирующий исходящий поток содержит регенерирующую среду; рециркуляцию регенерирующего потока, содержащего регенерирующую среду, из отстойника в отключенный от системы очиститель; и охлаждение отключенного от системы очистителя до температуры примерно 150°F (66°С) с помощью регенерирующей среды.
[00227] Четырнадцатый аспект представляет собой способ по тринадцатому аспекту, отличающийся тем, что во время фазы охлаждения отстойник поддерживают при температуре примерно 100°F (37,8°С) и давлении примерно 100 фунт/кв. дюйм изб. (0,69 МПа изб.).
[00228] Пятнадцатый аспект представляет собой способ по любому из тринадцатого и четырнадцатого аспектов, отличающийся тем, что регенерирующий поток не нагревают во время фазы охлаждения, и при этом регенерирующий исходящий поток подают в обход теплообменника с перекрестным током, содержащего регенерирующий поток, проходящий через него во время фазы охлаждения.
[00229] Шестнадцатый аспект представляет собой способ по любому из тринадцатого-пятнадцатого аспектов, отличающийся тем, что после охлаждения отключенного от системы очистителя до примерно 150°F (66°С), отключенный от системы очиститель содержит регенерирующую среду в жидкой фазе.
[00230] Семнадцатый аспект представляет собой способ по шестнадцатому аспекту, дополнительно включающий фазу сливания, которая следует за фазой охлаждения, причем фаза сливания включает остановку потока регенерирующего потока в отключенный от системы очиститель; и сливание регенерирующей среды из отключенного от системы очистителя в отстойник.
[00231] Восемнадцатый аспект представляет собой способ по семнадцатому аспекту, отличающийся тем, что температура регенерирующего исходящего потока составляет от примерно 140°F (60°С) до примерно 150°F (66°С) во время стадии сливания на фазе охлаждения.
[00232] Девятнадцатый аспект представляет собой способ по любому из тринадцатого-восемнадцатого аспектов, отличающийся тем, что отключенный от системы очиститель содержит очиститель этилена, очиститель гексена, очиститель изобутана, очиститель изопентана, очиститель пентана или очиститель головного погона деэтанизатора.
[00233] Двадцатый аспект представляет собой способ по тринадцатому аспекту, отличающийся тем, что отключенный от системы очиститель представляет собой очиститель гексена, и указанный способ дополнительно включает фазу выдержки между фазой нагрева и фазой охлаждения, причем фаза выдержки включает выдерживание отключенного от системы очистителя при температуре в диапазоне от 400°F (204°С) до 600°F (316°С) с использованием азота, пропускаемого однократно.
[00234] Двадцать первый аспект представляет собой способ регенерации осушителя в отключенном от системы очистителе в процессе производства полиолефинов, причем указанный способ включает фазу нагрева с последующей фазой охлаждения, где фаза нагрева включает нагрев регенерирующего потока, содержащего регенерирующую среду; регенерацию по меньшей мере части осушителя в отключенном от системы очистителе с применением регенерирующей среды с получением регенерирующего исходящего потока, содержащего регенерирующую среду и воду; и декантацию в отстойнике регенерирующего исходящего потока на поток воды, содержащий воду, и регенерирующий поток, содержащий регенерирующую среду; а фаза охлаждения включает охлаждение регенерирующего исходящего потока, полученного из отключенного от системы очистителя; рециркуляцию регенерирующего потока из отстойника в отключенный от системы очиститель; и охлаждение отключенного от системы очистителя с помощью регенерирующей среды, полученной из отстойника.
[00235] Несмотря на то, что представлены и описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения, специалистами в данной области могут быть сделаны их модификации без отступления от сущности и идеи изобретения. Варианты реализации, описанные в настоящем документе, являются только иллюстративными и не предназначены быть ограничивающими. Возможны многочисленные варианты и модификации изобретения, описанного в настоящем документе, и они входят в границы объема настоящего изобретения. При явном указании числовых диапазонов или ограничений, такие явные диапазоны или ограничения следует понимать как включающие итеративные диапазоны или ограничения подобной величины, выходящие в явно указанные диапазоны или ограничения (например, «от примерно 1 до примерно 10» включает 2, 3, 4 и т.д.; «более 0,10» включает 0,11, 0,12, 0,13 и т.д.). Использование термина «необязательно в отношении любого элемента пункта формулы изобретения означает, что рассматриваемый элемент является необходимым или, альтернативно, не является необходимым. В границы объема формулы изобретения входят оба варианта. Использование более широких терминов, таких как «содержит», «включает», «имеет» и т.д., следует понимать в поддержку более узких терминов, таких как «состоит из», «состоит по существу из», «состоящий по существу из» и т.д.
[00236] Соответственно, объем правовой охраны не ограничен описанием, изложенным выше, а ограничен лишь следующей формулой изобретения, и этот объем включает все эквиваленты объектов пунктов формулы изобретения. Любой и каждый пункт формулы изобретения включен в настоящее описание в качестве варианта реализации настоящего изобретения. Следовательно, формула изобретения представляет собой дополнительное описание и дополнение к предпочтительным вариантам реализации настоящего изобретения. Обсуждение ссылки в описании не является признанием того, что это является известным уровнем техники для настоящего изобретения, особенно любой ссылки, которая может иметь более позднюю дату публикации, чем дата приоритета настоящей заявки. Описание всех патентов, патентных заявок и публикаций, цитированных в настоящем документе, включено в настоящий документ посредством ссылки в той степени, в которой они обеспечивают иллюстративное, процедурное или иное подробное описание, дополняющее описание настоящего документа.