存在許多不同的用于聚合烯烴單體的方法，包括氣相流化床法，漿料、回路或攪拌釜反應(yīng)器，懸浮和溶液法。

用于在流化床中生產(chǎn)聚烯烴的方法的發(fā)現(xiàn)已提供了用于生產(chǎn)不同系列的聚烯烴如聚乙烯、聚丙烯和聚烯烴共聚物的手段。使用流化床聚合方法與其它方法相比實質(zhì)上降低了能量需求并且最重要的是降低了運行這樣的方法生產(chǎn)聚合物所要求的資本投資。

氣態(tài)流化床聚合設(shè)備通常使用連續(xù)循環(huán)。在所述循環(huán)的一部分中，在反應(yīng)器中通過聚合的熱量來加熱循環(huán)氣體料流。在所述循環(huán)的另一部分中通過反應(yīng)器外部的冷卻系統(tǒng)移除該熱量。

然而，氣體流化床反應(yīng)器包括各種限制，例如它們具有在烯烴單體的放熱聚合期間產(chǎn)生的熱量的受限的熱量移除。如果不足地移除熱量，則發(fā)生各種不期望的效果，如聚合催化劑的分解、所產(chǎn)生的聚烯烴的分解、聚烯烴的聚結(jié)和/或聚烯烴的結(jié)塊。因此，熱量移除方面的限制的總體效果在于聚烯烴的生產(chǎn)率的限制。

因此，已存在許多開發(fā)以增加熱量移除。

例如，實現(xiàn)熱量移除的更有效的方式是通過任選地引入惰性冷凝劑并將氣態(tài)再循環(huán)料流冷卻至低于其露點的溫度，導(dǎo)致所述再循環(huán)料流的至少一部分冷凝，以形成包含液體和氣體的底部再循環(huán)料流。然后將由此形成的底部再循環(huán)料流引入流化床聚合反應(yīng)器，在其中液體部分將在暴露至反應(yīng)器的熱時蒸發(fā)，所述蒸發(fā)將會從反應(yīng)器中移除熱量。這種模式的運行在本領(lǐng)域中被稱為“冷凝模式”或“冷凝的模式”法。

然而，以這樣的冷凝的模式可以實現(xiàn)的熱量移除仍然受到限制， 因為使用流化床和冷凝的模式生產(chǎn)聚烯烴的目前的反應(yīng)器、反應(yīng)系統(tǒng)和方法并不允許再循環(huán)流體中的大量液體，因為這引起所述流化床的失穩(wěn)。

例如，EP 89 691 A2公開了在流化床反應(yīng)器中使用放熱聚合反應(yīng)增加聚合物生產(chǎn)的方法，其通過將再循環(huán)料流冷卻至低于其露點并將所得兩相流體料流返回至反應(yīng)器以將所述流化床保持在高于所述再循環(huán)料流的露點的期望的溫度來實現(xiàn)。EP 89 691 A2的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)再循環(huán)料流中的液體的冷凝量可以保持在至多約20重量％。

例如WO00/44792A1公開了用于在連續(xù)氣相聚合反應(yīng)中制造烯烴聚合物的連續(xù)方法，其中在使單體通過流化床之后將其冷卻至低于其露點的溫度，以產(chǎn)生冷氣體與液體的混合物。將冷氣體的全部或部分引入反應(yīng)器的底部，以充當流化床的流化氣體料流。將由所述液體分離的冷液體升溫，以通過與流化床相關(guān)的間接熱交換形成經(jīng)加熱的流體，然后將經(jīng)加熱的流體直接注入床中；與流化氣體料流合并；噴射到床的頂部或與從流化床移除的氣態(tài)單體合并用于冷卻。

為了增加冷卻能力并因此增加生產(chǎn)率，因此期望的是在再循環(huán)料流中允許更大量的液體而不引起流化床失穩(wěn)。

因此，本發(fā)明的目的在于提供用于在流化床反應(yīng)器中的烯烴單體的連續(xù)聚合的方法，其中可以在再循環(huán)料流中保持更大量的液體。

所述目的通過用于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)聚合的方法實現(xiàn)，所述單體的至少一種為乙烯或丙烯，所述方法包括以下步驟：

(1)將所述一種或多種α-烯烴進料至適合于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)流化床聚合的豎直延伸的反應(yīng)器，所述單體的至少一種為乙烯或丙烯，所述反應(yīng)器可以以冷凝模式運行，其中所述反應(yīng)器包括分配板和位于所述分配板之下的集成的氣體/液體分離器

(2)從所述反應(yīng)器中取出聚烯烴

(3)從所述反應(yīng)器的頂部取出流體

(4)將所述流體冷卻至低于其露點，產(chǎn)生底部再循環(huán)料流

(5)在所述分配板之下引入所述底部再循環(huán)料流

(6)使用集成的分離器從所述底部再循環(huán)料流分離至少一部分液體，以形成液相和氣/液相

(7)將所述液相進料至外部管道

(8)在所述外部管道中將固體聚合催化劑添加至所述液相，導(dǎo)致形成包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料料流，和

(9)將所述包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料料流進料至所述分配板之上的反應(yīng)器，其中所述預(yù)聚物和/或聚合物在所述漿料料流中以0.01至99重量％、例如至90重量％、例如至70重量％、例如至60重量％的量存在，基于在將所述漿料料流引入所述反應(yīng)器時的總漿料料流計。

在本文上下文中，液相表示液體，而氣/液相表示包括氣體和液體的料流。

已發(fā)現(xiàn)，通過本發(fā)明的方法，可以將更大量的液體，例如基于總進料計多至50重量％的液體引入所述反應(yīng)器，而沒有流化床的失穩(wěn)或流化停滯。此外，通過使用本發(fā)明的方法，可以增加反應(yīng)器中的表面氣體速率。

此外，采用本發(fā)明的方法，可以獲得反應(yīng)器的空時產(chǎn)率方面的增加。換言之，使用本發(fā)明的方法可以使相同尺寸的多區(qū)段反應(yīng)器內(nèi)的聚烯烴的生產(chǎn)率增加，例如增加20％。

同樣，采用本發(fā)明的方法，可以使催化劑生產(chǎn)率增加，例如增加10％。

此外，在本發(fā)明的方法中可以產(chǎn)生更少的細顆粒和更小的靜壓力(statics)，其可以因此導(dǎo)致a)分配板積垢方面的減少和/或b)反應(yīng)器壁上更少的結(jié)片。

同樣可以在不同于所述多區(qū)段反應(yīng)器中條件的條件下進行(預(yù))聚合，使得可以生產(chǎn)大量不同的聚烯烴。

可以以本發(fā)明的方法生產(chǎn)的聚烯烴可以具有更高的體積密度和/或更高的同質(zhì)性。

可以使用進料機構(gòu)如泵將一種或多種α-烯烴單體進料至反應(yīng)器，優(yōu)選多區(qū)段反應(yīng)器。優(yōu)選通過將單體添加至在冷卻流體之前從反應(yīng)器 頂部循環(huán)至第一區(qū)段的流體而將單體進料至反應(yīng)器。優(yōu)選地，以這樣的量添加所述一種或多種α-烯烴單體，使得它們補充在聚合期間消耗的一種或多種α-烯烴單體。

所述一種或多種α-烯烴單體可以以一個或以多個進料料流進料。例如，可以使一種類型的烯烴單體，典型地為乙烯和/或丙烯包括在進料(60)中并且可以使另一類型的α-烯烴單體(在本文中也稱為共聚單體)包括在進料(70)中。

從反應(yīng)器中取出聚烯烴(30)可以在高于分配板的區(qū)域中的任意位置處或在位置的組合處完成，例如在本文中所描述的多區(qū)段反應(yīng)器的情況下，可以從第二區(qū)段(2)的底部部分、第二區(qū)段(2)的頂部部分、第三區(qū)段(3)的底部部分和/或第三區(qū)段(3)的頂部部分取出聚烯烴。優(yōu)選地，在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下，從所述第二區(qū)段(2)的底部部分和/或從所述第三區(qū)段(3)的底部部分取出聚烯烴。

可以使用任意合適的機構(gòu)，例如聚合物排出系統(tǒng)從反應(yīng)器中取出聚烯烴(30)。所述聚烯烴可以原樣使用或可以經(jīng)歷純化或其它最終加工。

可以從反應(yīng)器的頂部使用任意合適的機構(gòu)取出流體，例如可以使用壓縮機。

“一種或多種α-烯烴的連續(xù)聚合”或“連續(xù)制備聚烯烴”在本文中是指將一種或多種α-烯烴單體(其中至少一種為乙烯或丙烯)進料至所述多區(qū)段反應(yīng)器，并將由此產(chǎn)生的聚烯烴通過與所述多區(qū)段反應(yīng)器連接的聚合物排出系統(tǒng)(半)連續(xù)地取出。

在用于連續(xù)聚合的方法中，所述α-烯烴單體之一為乙烯或丙烯?？梢源嬖谄渌?烯烴單體。其它α-烯烴單體的實例包括例如具有4～8個碳原子的α-烯烴。然而，如果需要的話，可以使用少量具有大于8個碳原子，例如9～18個碳原子的α-烯烴單體，例如共軛二烯。因此，可以生產(chǎn)乙烯或丙烯的均聚物或者乙烯和/或丙烯與一種或多種具有4～8個α-烯烴單體的α-烯烴單體的共聚物。優(yōu)選的α-烯烴單體包括，但不限于，丁-1-烯、異丁烯、戊-1-烯、己-1-烯、己二烯、異戊二烯、 苯乙烯、4-甲基戊-1-烯、辛-1-烯和丁二烯?？梢耘c乙烯和/或丙烯單體共聚的或可用作具有4～8個α-烯烴單體的α-烯烴單體的部分替代的具有大于8個碳原子的α-烯烴單體的實例包括，但不限于癸-1-烯和亞乙基降冰片烯。

當將本發(fā)明的系統(tǒng)或方法用于乙烯和/或丙烯與α-烯烴單體的共聚時，所述乙烯和/或丙烯優(yōu)選用作共聚物的主要組分。例如，存在于所述共聚物中的乙烯和/或丙烯的量為至少65重量％，例如至少70重量％，例如至少80重量％，基于總共聚物計。

“冷凝模式”意指將包含液體的料流用于冷卻反應(yīng)器(8)。

所述分配板(6)可以是這樣的任意裝置，其適合于將底部再循環(huán)料流分布在所述多區(qū)段反應(yīng)器(8)中，以在所述多區(qū)段反應(yīng)器(8)的所述第二區(qū)段(2)中保持流化床，并在所述多區(qū)段反應(yīng)器(8)未運行時充當固體聚合催化劑和聚烯烴的靜止床的載體。例如，所述分配板可以為篩網(wǎng)、槽板、孔板、泡罩類型的板、或其它常規(guī)或商購可得的板或其它流體分布裝置。通常使用的類型的分配板的實例是在每個孔的頂部上具有一些孔上結(jié)構(gòu)的孔板，以防止顆粒散落。在附圖中，所述分配板(6)采用虛線標明。

所述分配板通常垂直于反應(yīng)器的縱軸安置，其中流化床位于所述分配板之上且混合室區(qū)域(區(qū)段1)在所述分配板之下。

所述分配板用于實現(xiàn)良好的氣體分布。其可以是篩網(wǎng)、槽板、孔板、泡罩類型的板等。所述板的元件可以全部是固定的或所述板可以是美國專利第3,298,792號中公開的移動類型的。機械掃拂分布格柵描述于美國專利第3,254,070號中。無論其設(shè)計如何，其必須使再循環(huán)流體擴散通過床底部處的顆粒，以將所述床保持在流化狀態(tài)并且還在反應(yīng)器未運行時起到支持樹脂顆粒的靜止床的作用。

出于本發(fā)明的目的，優(yōu)選類型的分配板通常為由金屬制造和具有穿過其表面分布的孔的類型。所述孔一般地具有大約半英寸的直徑。所述孔延伸穿過所述板并且在所述孔上方安置有固定地安裝至所述板的角罩(angle caps)。交替行的角鐵彼此成角度地，優(yōu)選以60°在交替 的平行隊列中取向，如美國專利4,933,149的圖4中所示。它們起將流體流沿著板的表面分布的作用，從而避免固體的停滯區(qū)段。此外，它們防止樹脂顆粒在所述床沉降或靜止時通過所述孔落下。

所述分配板可以例如具有錐形的形狀，例如通過引用并入本文中的US2602647A1中所描述，其描述了具有開口的中心錐形段和開口的外部環(huán)錐段的錐形分配板，所述中心錐形段和所述環(huán)錐段中的開口沿圓周偏移，從而在延伸至所述環(huán)錐段中的開口的所述中心段上提供實質(zhì)上偏斜的表面。

所述分配板的其它錐形形狀例如描述于通過引用并入本文中的US4,518,750中，其描述了流化氣體的分布器，所述分布器包括由以下組成的雙錐體：(a)下部錐形元件，其布置有向下的頂點，在側(cè)面上配置有多于兩個肋條，所述肋條具有連同封閉(containing)殼的壁一起形成在向上的方向上例如具有減小的橫截面的流道的輪廓，從而使得氣體的速率將會逐漸和相應(yīng)地增加，所述肋條關(guān)于垂直線以軸對稱并以傾角正好相反地彼此相對布置，例如以向流入的氣體流賦予切向分量，所述肋條的輪廓和傾角例如允許通過流入氣體夾帶的固體顆粒通過，并且從而不論何時中斷氣體的進料都阻礙流化床的顆粒落回；和(b)上部錐體元件，其頂點向上，疊加在所述下部錐體元件上并且具有激活流化床中的固體循環(huán)、消除死區(qū)段或滯留區(qū)段的功能，所述方法進一步的特征在于，在其中進行所述方法的流化床反應(yīng)器的分布器包括用于再循環(huán)所述氣體的裝置，所述分布器和所述再循環(huán)裝置允許通過再循環(huán)氣體夾帶的流化材料的固體顆粒通過。

例如，通過引用并入本文中的US5143705描述了頂點指向上方的錐形分配板，其中所述錐形分配板具有多個開口。

例如，通過引用并入本文中的US722565B2公開了具有多個氣流孔口的分配板，所述孔口的出口側(cè)呈錐形側(cè)面(sidened)，所述出口側(cè)比入口側(cè)更寬。

例如，通過引用并入本文中的US5627243公開了通過具有指向上方的尖端的回旋表面的錐體形成的帽狀流動控制元件。所述流動控制 元件的錐體表面配置有穿孔，在所述元件的所有側(cè)面上基本上均勻地分開布置所述穿孔。

例如，US5381827公開了用于流化床聚合反應(yīng)器中的具有攪拌器的氣相聚合設(shè)備中的氣體分布器，所述氣體分布器的特征在于，所述分布器具有各自從上方覆蓋有罩的孔，所述罩具有在基本上水平的方向上以與對于圍繞反應(yīng)器的中心為中心的圓的切線向外呈約90至135°的角度取向的開口。

優(yōu)選地，在本發(fā)明中，所述分配板包括錐形形狀。

除了所述分配板以外，所述反應(yīng)器可以進一步配備有其它機構(gòu)用于攪拌如機械攪拌，例如攪拌器。優(yōu)選地，所述反應(yīng)器不包括機械攪拌。

為了避免疑義，術(shù)語“流體”包括液體、氣體及其混合物，其中術(shù)語“液體”包括含有固體顆粒的液體，如漿料。

可以使用任意合適的冷卻手段將流體冷卻至低于所述流體的露點。例如，可以使用冷卻單元進行流體的冷卻。

可以通過提高流體的運行壓力和/或通過提高流體中可冷凝的流體的百分比且同時降低不可冷凝的氣體的百分比來提高露點。

可以使用用于引入流體的任意合適的機構(gòu)，例如使用噴射噴嘴完成所述分配板之下的底部再循環(huán)料流的引入。

通過從底部再循環(huán)料流中分離液體料流，剩余氣體/液體料流將會從分配板之下(在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下的第一區(qū)段(1))穿過所述分配板(6)進入所述分配板之上的區(qū)段(在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下的第二區(qū)段(2))。向其中進料固體催化劑(20)的經(jīng)分離的液體料流將會變成包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料料流，將所述漿料料流進料至所述分配板之上的區(qū)域，優(yōu)選進入流化床，在此處所述預(yù)聚物和/或聚合物將會在反應(yīng)器的上部(在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下的第二和/或第三區(qū)段)被轉(zhuǎn)化成聚烯烴。由聚合產(chǎn)生的熱量將導(dǎo)致流體中的液體蒸發(fā)。將聚烯烴(30)從(多區(qū)段)反應(yīng)器(8)中取出。將未反應(yīng)的流體從所述多區(qū)段反應(yīng)器(8)的頂部再循環(huán)至所述第一區(qū)段(1)?？梢詫⒁环N或多種烯烴單體和其它 流體，如氫氣、惰性氣體或液體例如可冷凝的非反應(yīng)性單體添加至所述未反應(yīng)的流體，以補充經(jīng)反應(yīng)的流體，然后將流體冷卻至低于所述流體的露點，以形成底部再循環(huán)料流。

使用集成的分離器意指位于所述多區(qū)段反應(yīng)器以內(nèi)的分離器。所述集成的分離器位于所述分配板之下。

集成的分離器的實例包括旋液分離器、旋風(fēng)分離器、濕式洗滌器和離心機，它們的每一個可以任選地與導(dǎo)流器和/或旋轉(zhuǎn)器組合。在這樣的分離器中，由于離心效應(yīng)，促使所述底部再循環(huán)料流進一步冷凝，由此增加液體重量分數(shù)。

優(yōu)選地，使用旋液分離器。旋液分離器是商購可得的。

所述集成的分離器可以通過使用一個或多個擋板實現(xiàn)分離，例如所述擋板靠近將所述底部再循環(huán)料流引入所述多區(qū)段反應(yīng)器的點放置。所述一個或多個擋板的存在導(dǎo)致所述底部再循環(huán)料流中的(至少部分所述)經(jīng)冷凝的液體以液滴的形式在所述擋板上聚集，然后所述液滴將會隨后由于重力落入反應(yīng)器(8)的底部部分。

因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，所述集成的分離器(9)包括一個或多個擋板。

所述集成的分離器可以具有介于20和80m³之間的體積。優(yōu)選地，所述集成的分離器的直徑與所述分配板的直徑相同，例如，至多5m的直徑，例如在2至4范圍內(nèi)的直徑，例如在2至3m范圍內(nèi)的直徑。

優(yōu)選地，所述集成的分離器包括除霧器。除霧器是本領(lǐng)域公知的。

優(yōu)選地，所述集成的分離器進一步包括在所述集成的分離器底部的貯液器，用于收集液相(集成的分離器的底部(位于)反應(yīng)器的底部)。所述貯液器能夠收集液體，由此提供對來自所述集成的分離器的液體的排出的控制。

通常，在所述集成的分離器中的停留時間短，例如在0.1秒至5分鐘，例如1秒至1分鐘的范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述集成的分離器是旋液分離器、旋風(fēng)分離器或濕式洗滌器，它們的每一個可以任選地與導(dǎo)流器和/或旋轉(zhuǎn)器組合，優(yōu)選地， 所述集成的分離器是旋液分離器。

優(yōu)選使用泵，優(yōu)選漿料泵將液相進料至外部管道。該外部管道優(yōu)選具有所述多區(qū)段反應(yīng)器最大直徑的2至20％的直徑。

在特別的實施方案中，所述外部管道可以包括環(huán)管反應(yīng)器。本文中所定義的環(huán)管反應(yīng)器是具有例如至少10cm、例如至少25cm的直徑和例如至少15m的長度、例如大約75m的長度的管道，其以環(huán)管的形式布置。在本發(fā)明的情況下，當所述外部管道包括環(huán)管反應(yīng)器時，所述外部管道可以被分為各自獨立地連接所述環(huán)管反應(yīng)器的入口和出口的兩個管道。所述環(huán)管反應(yīng)器可以配備有冷卻套，例如使用水作為冷卻劑的冷卻套?？梢詫?預(yù))聚合物的液相/液體料流在所述環(huán)管反應(yīng)器中以高的速率，例如6至10m/s的速率，例如使用內(nèi)聯(lián)軸向泵(inline axial pump)泵送循環(huán)(pump around)。所述環(huán)管反應(yīng)器優(yōu)選具有高的表面體積比，其促進熱轉(zhuǎn)移并且允許短的停留時間。所述環(huán)管反應(yīng)器可以包括任意數(shù)量的管道，例如兩個、四個或六個管道(多路環(huán)管反應(yīng)器)，所述管道可以置于豎直方向或水平方向。優(yōu)選地，所述管道之間沒有分離。所述環(huán)管反應(yīng)器中的循環(huán)率可以例如在30至2500次/h范圍內(nèi)。優(yōu)選地，將所述環(huán)管反應(yīng)器的所述管道置于豎直方向。在本發(fā)明的方法中，可以將催化劑進料至所述環(huán)管反應(yīng)器中。

所述外部管道可以例如具有至少10m的長度和例如在相對于所述多區(qū)段反應(yīng)器(8)的最大直徑的2至20％，例如5至15％，例如5至10％范圍內(nèi)的直徑。例如，所述多區(qū)段反應(yīng)器(8)的最大直徑可以在4至12m的范圍內(nèi)，和所述外部管道的直徑可以例如在10至80cm范圍內(nèi)。

可以例如通過使用進料機構(gòu)，例如使用泵或另一注入機構(gòu)將固體聚合催化劑進料至所述外部管道。可以將固體聚合催化劑作為干催化劑注入所述外部管道，但是優(yōu)選作為濕固體聚合催化劑注入(這意指呈漿料形式的催化劑)。

這在圖1-7中圖示為催化劑進料(20’)。

可以例如將所述固體聚合催化劑作為在溶劑(例如烴溶劑等)中的 懸浮液或在惰性氣體(如氮氣)中進料或者可以以預(yù)聚物的形式進料。

本文中所使用的預(yù)聚物意指聚合物，其中聚合物與固體聚合顆粒(聚合物附著在其上)的比例為低于3000g聚合物/g固體聚合催化劑。

在本發(fā)明的反應(yīng)系統(tǒng)和方法中，在外部管道中，聚合物將在所述固體聚合催化劑顆粒上形成。

通常，在本發(fā)明的反應(yīng)系統(tǒng)和方法中形成的預(yù)聚物將包含少于1500g預(yù)聚物/g固體聚合顆粒，例如少于150g預(yù)聚物/g固體聚合顆粒，優(yōu)選地，在本發(fā)明的反應(yīng)系統(tǒng)和方法中形成的預(yù)聚物將包含5至250g預(yù)聚物/g固體聚合顆粒。

除了將所述固體聚合催化劑進料至所述外部管道以外，可以將所述催化劑另外進料至在另一位置處的反應(yīng)器。例如，所述催化劑可以包括在到所述反應(yīng)器的另一進料中，例如在進料(60)中或在進料(70)中，或可以直接將其進料至反應(yīng)器。例如可以將固體聚合催化劑在任意位置處進料至反應(yīng)器中，例如在高于分配板的區(qū)域中或在位置的組合處，但優(yōu)選地，在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下，將其進料至第二區(qū)段(2)，優(yōu)選進料至第二區(qū)段(2)的底部部分(在附圖中標示為2A)。

例如，在本文中所描述的多區(qū)段反應(yīng)器的情況下，還可以將固體聚合催化劑作為干催化劑注入第二區(qū)段(2)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉何種固體聚合催化劑適合于α-烯烴單體的連續(xù)聚合。

例如，可以使用非均相聚合催化劑，其為負載在惰性基材例如二氧化硅或氧化鋁上的催化劑。非均相催化劑的合適實例包括經(jīng)負載的齊格勒-納塔(Ziegler Natta)催化劑和經(jīng)負載的茂金屬催化劑及其組合，例如在混合的催化劑系統(tǒng)中。包含至少兩種催化組分的用于聚合α-烯烴的催化劑組合物的實例例如描述于通過引用并入本文中的EP1764378A1中。EP1764378A1公開了催化劑組合物，其包括茂金屬組分和齊格勒納塔型過渡金屬組分、至少一種活化劑和載體材料。茂金屬催化劑例如由Hamielec和Soares描述于通過引用并入本文中的“Polymerisation reaction engineering-metallocene catalysts”(Prog. Pol.Sci.Vol.21,651-706,1996)中。固體聚合催化劑還可以是金屬氧化物催化劑，例如氧化鉻催化劑。這樣的金屬氧化物催化劑可以例如基于惰性基材的載體，例如基于二氧化硅、氧化鋁硅酸鹽或氧化鋁，例如基于氧化鋁或氧化鋁硅酸鹽、二氧化硅的高度多孔載體，例如通過引用并入本文中的Andrew Peacock的“Handbook of Polyethylene”，第61-62頁中所公開。

茂金屬催化劑的組包括許多變型。在最一般的形式中，茂金屬催化劑包括金屬原子，例如鈦、鋯或鉿，其連接至例如四個配體，例如兩個被取代的環(huán)戊二烯配體和兩個烷基、鹵根或其它配體，具有任選改性的有機鋁氧烷作為活化劑，例如甲基鋁氧烷(MAO)或基于硼的化合物。可以用作茂金屬催化劑的載體的惰性基材的實例包括無機氧化物，例如SiO₂、MgCl₂、Al₂O₃、MgF₂和CaF₂。優(yōu)選地，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中所使用的固體聚合催化劑是負載在二氧化硅(例如商購可得的二氧化硅，例如Grace Davison 948二氧化硅或Ineos ES 70二氧化硅)上的茂金屬催化劑。

可以將齊格勒-納塔催化劑與本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中的助催化劑一起使用。助催化劑的合適的實例包括，但不限于：具有式AlR₃的有機鋁化合物，其中R表示具有1至10個C原子的烴。具有式AlR₃的有機鋁化合物的實例包括三乙基烷基鋁、三異丁基三烷基鋁、三正己基鋁和三辛基鋁。

可以用作齊格勒納塔催化劑的載體的惰性基材的實例包括無機氧化物，例如二氧化硅、氧化鋁、鎂、鈦和/或鋯的氧化物；氯化鎂、粘土、沸石、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、石墨和/或?qū)訝罟杷猁}。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，本發(fā)明中還可以使用固體聚合催化劑的混合物。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員還將顯而易見的是，還可以將預(yù)聚物用作固體聚合催化劑。

在將漿料料流引入反應(yīng)器時，預(yù)聚物和/或聚合物可以以例如至少0.01、例如至少0.05、例如至少0.1、例如至少1和/或例如至多99、例如至多90、例如至多70、例如至多60、例如至多50、例如至多40、 例如至多30、例如至多25重量％的量存在于液體料流中，基于在將漿料料流引入反應(yīng)器時的總漿料料流計。

優(yōu)選地，存在于液體料流中的預(yù)聚物和/或聚合物中的量為1至30重量％，基于在將漿料料流引入反應(yīng)器時的總漿料料流計。

將包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料料流在分配板之上進料至反應(yīng)器中，優(yōu)選直接進料至流化床中?？梢詫{料料流在任意位置處進料至流化床中，但是優(yōu)選進料至流化床的下部部分中。

在優(yōu)選的實施方案中，所述反應(yīng)器是適合于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)流化床聚合的多區(qū)段反應(yīng)器，所述單體的至少一種為乙烯或丙烯，所述多區(qū)段反應(yīng)器可以以冷凝模式運行，所述多區(qū)段反應(yīng)器包括第一區(qū)段、第二區(qū)段、第三區(qū)段、第四區(qū)段和分配板，

其中所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段被所述分配板分開，

其中所述多區(qū)段反應(yīng)器在豎直方向上延伸

其中所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第二區(qū)段位于所述第一區(qū)段之上，和

其中所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第三區(qū)段位于所述第二區(qū)段之上，

和其中所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第四區(qū)段位于所述第三區(qū)段之上

其中所述第二區(qū)段包含內(nèi)壁，其中所述第二區(qū)段的所述內(nèi)壁的至少一部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加

其中所述第三區(qū)段包含內(nèi)壁，其中所述第三區(qū)段的所述內(nèi)壁的至少一部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加

其中第三區(qū)段的所述內(nèi)壁的最大直徑大于所述第二區(qū)段的所述內(nèi)壁的最大直徑。

在一些實施方案中，本發(fā)明的反應(yīng)器可以由此優(yōu)選包括所述第二區(qū)段的至少一部分和/或所述第三區(qū)段包含內(nèi)壁，其中所述內(nèi)壁的至少一部分具有圓柱形的形狀。所述反應(yīng)器的所述內(nèi)壁可以為界定所述反應(yīng)器的內(nèi)部封套。

在本發(fā)明的上下文中，持續(xù)增加的直徑可以例如意指在朝向反應(yīng)器頂部的豎直方向上反應(yīng)器的內(nèi)壁的直徑的增加。所述增加可以例如是逐步的、恒定的、對數(shù)的或指數(shù)的。這樣的一個實例是連續(xù)開口錐體

在本發(fā)明的上下文中，連續(xù)開口錐體可以例如意指包括經(jīng)由反應(yīng)器的內(nèi)壁連接的第一圓形開口和第二圓形開口的反應(yīng)器的內(nèi)壁的錐形部分，其中在朝向反應(yīng)器頂部的豎直方向上測量的壁的直徑變化的導(dǎo)數(shù)可以優(yōu)選具有恒定和正的值。

在本發(fā)明的一些實施方案中，直接在分配板之上的區(qū)域中，所述區(qū)段，優(yōu)選例如所述第二區(qū)段呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體。在本文上下文中，“直接在……之上”可以意指例如呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式的區(qū)段或連續(xù)開口錐體(其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加)相對于分配板定位，從而可以優(yōu)選防止在分配板的表面上的液體積聚。

本發(fā)明的特別有利之處可以在于，可以在相同的多區(qū)段反應(yīng)器中生產(chǎn)聚烯烴，而不中間分離在不同區(qū)段中獲得的產(chǎn)物。這與包含多單元運行并且在單元之間需要分離步驟的目前已知的反應(yīng)系統(tǒng)相反。因此，本發(fā)明提供了用于生產(chǎn)聚烯烴更短的循環(huán)時間的可能性并且更易于操作。

“適合于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)聚合的多區(qū)段反應(yīng)器，所述單體的至少一種為乙烯或丙烯”意指能夠容納和控制所述一種或多種α-烯烴單體的聚合的裝置，且所述裝置可以包括流化床。本發(fā)明的多區(qū)段反應(yīng)器優(yōu)選在頂部和底部通過半球關(guān)閉。

本文中所使用的“流化床”意指在固體/流體混合物中的一定量的固體顆粒(在該情況下優(yōu)選固體催化劑和/或附著有一種或多種α-烯烴單體(所述單體中至少一種為乙烯或丙烯)的固體催化劑)起流體的作用。這可以通過將所述量的固體顆粒置于適合的條件下來實現(xiàn)，例如通過以足夠高的速率引入流體穿過固體顆粒以使固體顆粒懸浮并且導(dǎo)致它們表現(xiàn)為流體。

所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段被分配板分開，并且位于所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第二區(qū)段之下。

在第一區(qū)段中，可以發(fā)生氣體和液體的分離和分布，這是所述第一區(qū)段的主要功能。所述第一區(qū)段可以進一步包括與進入管路有關(guān)的導(dǎo)流器，用于提供底部再循環(huán)料流以防止固體和液體在所述第一區(qū)段中聚集。這樣的導(dǎo)流器例如描述于通過引用并入本文中的US4,933,149(的附圖)中。

所述第二區(qū)段包含內(nèi)壁，其中所述第二區(qū)段的所述內(nèi)壁的至少一部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加。這導(dǎo)致至少在所述第二區(qū)段的部分中的表面氣體速率的變化，因為表面氣體速率取決于反應(yīng)器內(nèi)部的圓形橫截表面。這允許在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上降低表面氣體速率，使得結(jié)果可以增加所述第二區(qū)段中的聚合物顆粒的平均停留時間。

所述第二區(qū)段的逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體優(yōu)選位于所述第二區(qū)段的下部，更優(yōu)選直接位于所述分配板之上。

所述第二區(qū)段可以包括流化床(的一部分)，在此可以發(fā)生氣相或氣-液聚合。所述第二區(qū)段適合于氣-液聚合(在湍流流態(tài)條件下)。湍流流態(tài)條件描述于通過引用并入本文中的US6391985中。

在本發(fā)明的一個實施方式中，在所述第二區(qū)段中進行氣-液聚合并且在第三區(qū)段中進行氣相聚合。

所述多區(qū)段反應(yīng)器的第三區(qū)段位于所述多區(qū)段反應(yīng)器的第二區(qū)段之上。所述第三區(qū)段包含內(nèi)壁，其中所述第三區(qū)段的所述內(nèi)壁的至少一部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加。這導(dǎo)致至少在所述第三區(qū)段的部分中的表面氣體速率的變化，因為表面氣體速率取決于反應(yīng)器內(nèi)部的圓形橫截表面。這允許在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上降低表面氣體速率，使得結(jié)果可以增加所述第三區(qū)段中的聚合物顆粒的平均停留時間。

通過使用本發(fā)明的多區(qū)段反應(yīng)器，可以在所述第二區(qū)段(2)中進行氣-液聚合，并且在所述第三區(qū)段中然后可以發(fā)生氣相聚合。因此，本發(fā)明可以提供兩階段聚合。

頂部區(qū)段或第四區(qū)段是脫離區(qū)段(氣體膨脹區(qū)段)，對其進行設(shè)計使得在該區(qū)段中的表面氣體速率優(yōu)選阻礙聚合物顆粒到達和/或停留在該區(qū)段中。其具有使反應(yīng)混合物和反應(yīng)的聚合物產(chǎn)物脫離的功能。因此，該區(qū)段并不充當反應(yīng)區(qū)段。

在連續(xù)開口錐體或逐漸增加的內(nèi)部直徑的情況下，所述第三區(qū)段的形狀可以是所述第二區(qū)段的形狀的一部分，如本文圖9所描繪。例如，所述連續(xù)開口錐體或逐漸增加的內(nèi)部直徑可以從第二區(qū)段延伸至第三區(qū)段中，并且還任選的從第三區(qū)段延伸到第四區(qū)段中。

然而，所述第三區(qū)段的連續(xù)開口錐體或逐漸增加的內(nèi)部直徑的形狀還可以具有不同于所述第二區(qū)段的連續(xù)開口錐體或逐漸增加的內(nèi)部直徑的形狀。所述第三區(qū)段的連續(xù)開口錐體或逐漸增加的內(nèi)部直徑可以位于所述第三區(qū)段的任何部分中，例如在所述第三區(qū)段的下部或上部，但是優(yōu)選位于所述第三區(qū)段的下部。

在本發(fā)明的該實施方案中的多區(qū)段反應(yīng)器圖示描繪于附圖9(圖9)中。

所述第三區(qū)段可以包括流化床的一部分。所述第三區(qū)段適合于氣相聚合。

可以在所述多區(qū)段反應(yīng)器運行時區(qū)分所述第三區(qū)段和所述第二區(qū)段；然而，在所述第二和第三區(qū)段之間不存在明確邊界。典型地，當運行所述多區(qū)段反應(yīng)器時，所述第二區(qū)段將包括比所述第三區(qū)段更多的液體，并且在所述第三區(qū)段中將發(fā)生氣相聚合。

所述多區(qū)段反應(yīng)器的頂部區(qū)段(其例如為所述多區(qū)段反應(yīng)器的第四區(qū)段)位于所述第三區(qū)段之上。所述頂部區(qū)段或第四區(qū)段并不意圖用于氣相聚合，而是適合氣體膨脹。其具有使反應(yīng)混合物和反應(yīng)的聚合物產(chǎn)物脫離的功能。因此，該區(qū)段并不充當反應(yīng)區(qū)段。所述表面氣體速率具有如此低的值，從而使得聚合物顆粒優(yōu)選并不進入頂部區(qū)段， 優(yōu)選至少使得頂部再循環(huán)料流充分地不含顆粒以避免在壓縮機中發(fā)生堵塞。

在這樣的多區(qū)段反應(yīng)器中，在聚合過程中，通過催化聚合α-烯烴單體生產(chǎn)新鮮的聚合物顆粒。這樣的聚合物顆粒在所述第四區(qū)段的方向上向上推射通過循環(huán)氣體。這些顆粒的大部分由于重力隨著第四區(qū)段中的表面氣體速率下降而優(yōu)選并不到達第四區(qū)段或返回所述第二或第三區(qū)段。所述第四區(qū)段可以連接至所述第三區(qū)段或任選的另外的一個或多個區(qū)段。

本發(fā)明的多區(qū)段反應(yīng)器(8)可以包括另外的區(qū)段，例如一個、兩個或甚至任選地三個另外的區(qū)段，所述區(qū)段可以例如為第五區(qū)段和任選的第六區(qū)段和任選的甚至第七區(qū)段。這些區(qū)段可以提供用于聚合的另外的可能性，其中每個另外的區(qū)段可以在不同的反應(yīng)條件下運行。這些另外的區(qū)段可以優(yōu)選地位于所述第三區(qū)段與所述頂部區(qū)段之間。

“內(nèi)部直徑”意指由多區(qū)段反應(yīng)器的內(nèi)壁的內(nèi)部測量的垂直于多區(qū)段反應(yīng)器的中心線的給定水平面中的直徑。所述中心線(9)描繪于圖9中。

例如，所述第四區(qū)段的最大內(nèi)部直徑比所述第三區(qū)段的最大內(nèi)部直徑大至少1、例如至少3、例如至少5％和/或例如至多300％、例如至多200％、例如至多150％、例如至多80％、例如至多70％、例如至多60％、例如至多50％、例如至多40％、例如至多30％、例如至多25％、例如至多20％、例如至多15％。例如，所述第四區(qū)段的最大內(nèi)部直徑比所述第三區(qū)段的最大內(nèi)部直徑大5至30％。

例如，所述第三區(qū)段的最大內(nèi)部直徑比所述第二區(qū)段的最大內(nèi)部直徑大至少1、例如至少3、例如至少5％和/或例如至多300％、例如至多200％、例如至多150％、例如至多80％、例如至多70％、例如至多60％、例如至多50％、例如至多40％、例如至多30％、例如至多25％、例如至多20％、例如至多15％。例如，所述第三區(qū)段的最大內(nèi)部直徑比所述第二區(qū)段的最大內(nèi)部直徑大15至30％。

例如，所述第二區(qū)段的最大內(nèi)部直徑比所述第一區(qū)段的最大內(nèi)部 直徑大至少1、例如至少3、例如至少5％和/或例如至多300％、例如至多200％、例如至多150％、例如至多80％、例如至多70％、例如至多60％、例如至多50％、例如至多40％、例如至多30％、例如至多25％、例如至多20％、例如至多15％。例如，所述第二區(qū)段的最大內(nèi)部直徑比所述第一區(qū)段的最大內(nèi)部直徑大15至30％。

在一個實施方案中，本發(fā)明涉及本發(fā)明的反應(yīng)器，其中至少所述第三區(qū)段的底部部分包括呈逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體形式的內(nèi)壁，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加。在該實施方案中，所述第二區(qū)段的底部部分和/或所述第四區(qū)段的底部部分還可以包括呈逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體形式的內(nèi)壁，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加。

在一個實施方案中，如圖10所描繪，在直接在所述分配板之上的區(qū)域中的區(qū)段(2)呈逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體(2A)的形式，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加，和其中所述第二區(qū)段的頂部部分具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁具有圓柱形的形狀(2B)和其中所述第二區(qū)段的頂部部分連接至所述第三區(qū)段的底部部分(3A)，其中所述第三區(qū)段的底部部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加，和其中所述第三區(qū)段的頂部部分具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁具有圓柱形的形狀(3B)和其中所述第三區(qū)段的頂部部分連接至所述頂部區(qū)段，例如連接至所述第四區(qū)段。

因此優(yōu)選地，在直接在所述分配板之上的區(qū)域中的區(qū)段(2)呈逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體(2A)的形式，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加，和其中所述第二區(qū)段的頂部部分具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁具有圓柱形的形狀(2B)和其中所述第二區(qū)段的頂部部分連接至所述第三區(qū)段的底部部分(3A)，其中所述第三區(qū)段的底部部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方 向上增加，和其中所述第三區(qū)段的頂部部分具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁具有圓柱形的形狀(3B)和其中所述第三區(qū)段的頂部部分連接至所述頂部區(qū)段，例如連接至所述第四區(qū)段。

優(yōu)選地，所述圓柱形形狀為正圓柱的形狀。

優(yōu)選地，具有逐漸增加的內(nèi)部直徑或具有連續(xù)開口錐體的所述第二區(qū)段的一部分的內(nèi)壁相對于所述多區(qū)段反應(yīng)器(8)的中心線(9)的角度(α)為0.1至80°，優(yōu)選1至60°，更優(yōu)選1–45°，最優(yōu)選大約27°。

例如，所述角度(α)為至少5、例如至少7、例如至少10°、例如至少20°和/或例如至多60、例如至多50、例如至多40、例如至多35°、例如至多30°。例如，所述角度(α)在10至40°范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，本發(fā)明涉及本發(fā)明的反應(yīng)器，其中具有逐漸增加的內(nèi)部直徑或具有連續(xù)開口錐體的所述第三區(qū)段的一部分的內(nèi)壁相對于所述多區(qū)段反應(yīng)器(8)的中心線(9)的角度(α)為0.1至80°，優(yōu)選1至60°，更優(yōu)選1–45°，最優(yōu)選大約27°，例如1至40°。

例如，所述角度(α)為至少5、例如至少7、例如至少10°、例如至少20°和/或例如至多60、例如至多50、例如至多40、例如至多35°、例如至多30°。例如，所述角度(α)在10至40°范圍內(nèi)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當意識到的是，由于當運行多區(qū)段反應(yīng)器時本發(fā)明的多區(qū)段反應(yīng)器中的體積從第一區(qū)段向第二區(qū)段膨脹和從第二區(qū)段向第三區(qū)段膨脹和從第三區(qū)段向第四區(qū)段膨脹的事實，在這些區(qū)段中的表面氣體速率將會從第一區(qū)段向第二區(qū)段和從第二區(qū)段向第三區(qū)段和從第三區(qū)段向第四區(qū)段降低。例如，本發(fā)明的多區(qū)段反應(yīng)器中的表面氣體速率，例如當用于生產(chǎn)聚乙烯(例如LLDPE)時，可以在0.7至3.5m/s范圍內(nèi)，然后其可以在第三區(qū)段中降低至0.5至2m/s，在其之后所述表面氣體速率可以在頂部區(qū)段中進一步降低。

在本發(fā)明中，優(yōu)選將漿料料流引入其中內(nèi)壁呈逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體形式的所述第二區(qū)段的部分，或引入其中內(nèi)壁呈逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體形式的所述第三區(qū)段的部分。

優(yōu)選地，在與反應(yīng)器壁基本上呈切向的方向上引入底部再循環(huán)料 流。

由于這樣的切向引入，將至少一部分冷凝的液體通過在分配板下方的區(qū)域中所涉及的“離心效應(yīng)”分離。此外，取決于所使用的集成的分離器的類型，所述離心效應(yīng)可以導(dǎo)致底部再循環(huán)料流中所包含的氣體的另外的冷凝。

在本發(fā)明的一個實施方案中，將在分配板之上的反應(yīng)器中的區(qū)段(在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下為第二區(qū)段)通過一個或多個基本上豎直的隔壁分成兩個或更多個子區(qū)段，例如管，其從位于分配板之上的點延伸至位于氣體膨脹區(qū)段(在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下為第四區(qū)段)之下的點，優(yōu)選地防止死區(qū)段。

“死區(qū)段”意指其中混合不足以提供均勻的反應(yīng)而在死區(qū)段中導(dǎo)致結(jié)塊或熔融和/或在期望的規(guī)格以外(脫離規(guī)格)的樹脂的區(qū)域。規(guī)格的實例并不限于期望的密度、分子量、分子量分布和/或熔體流動速率。

這樣的豎直的隔壁有時也被稱為“導(dǎo)流管”。這例如描述于均通過引用并入本文中的WO02/40146A1中和US6403730中。

在一個實施方案中，反應(yīng)器還包括移動床單元，其中所述移動床單元配置有入口和出口，它們連接至在分配板之上的反應(yīng)器中的區(qū)段(在多區(qū)段反應(yīng)器情況下，這是反應(yīng)器的第二區(qū)段)，其中在所述區(qū)段中定位屏蔽機構(gòu)，使得經(jīng)由所述移動床單元的出口從所述區(qū)段的氣體流入得到抑制并允許聚合顆粒流出，其中優(yōu)選地所述移動床單元配置有氣體進料機構(gòu)，用于將氣體以一種或多種不同的水平進料至移動床單元中和/或其中優(yōu)選地所述移動床單元的出口配置有將計量的量的聚合物顆粒從所述移動床單元轉(zhuǎn)移至分配板之上的區(qū)段中的機構(gòu)。

通過引用并入本文中的US 20100273971公開了這樣的移動床單元(也被稱為“抽吸管”)，其中移動床單元配置有入口和出口，它們連接至在分配板之上的反應(yīng)器的區(qū)段，其中定位屏蔽，使得經(jīng)由所述移動床單元的出口從分配板之上的區(qū)段的氣體流入得到抑制并允許聚合顆粒流出。

這樣的抽吸管也描述于通過引用并入本文中的US8354483中，其 公開了移動床單元配置有將氣體以一種或多種不同的水平進料至移動床單元中的氣體進料機構(gòu)，并且優(yōu)選地其中移動床單元的出口配置有將計量的量的聚合物顆粒從所述移動床單元轉(zhuǎn)移至分配板之上的區(qū)段中的機構(gòu)。

為了在本發(fā)明的方法中維持流化床，表面氣體速率在0.5至5m/s范圍內(nèi)，例如為至少1、例如至少1.5、例如至少2和/或例如至多4.5、例如至多4、例如至多3.5、例如至多3m/s。

通過將冷卻至低于流體的露點的流體進料至第一區(qū)段(1)，所述流體將從所述第一區(qū)段(1)穿過分配板(6)進入第二區(qū)段(2)，導(dǎo)致形成流化床和/或泡塔。通過聚合產(chǎn)生的熱量將會導(dǎo)致流體中的液體蒸發(fā)。將固體聚合催化劑和一種或多種α-烯烴單體進料至多區(qū)段反應(yīng)器(8)將會導(dǎo)致形成聚烯烴(30)，將其從多區(qū)段反應(yīng)器(8)取出。將頂部再循環(huán)料流從多區(qū)段反應(yīng)器的頂部再循環(huán)至第一區(qū)段(1)。可以將一種或多種α-烯烴單體和其它流體如氫氣、惰性氣體或液體例如可冷凝的惰性組分添加至頂部再循環(huán)料流，以補償未反應(yīng)的流體，然后將所述流體冷卻至低于所述流體的露點，以形成底部再循環(huán)料流。

一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)聚合將生成顆粒形式的聚烯烴(在本文中也被稱為“聚烯烴”(30))?？梢杂纱水a(chǎn)生的聚烯烴的實例包括大量聚合物，例如聚乙烯，例如線形低密度聚乙烯(LLDPE)，其可以例如由乙烯和丁-1-烯、4-甲基戊-1-烯或己-1-烯制備；高密度聚乙烯(HDPE)，其可以例如由乙烯或由乙烯與少量具有4至8個碳原子的α-烯烴單體(例如丁-1-烯、戊-1-烯、己-1-烯或4-甲基戊-1-烯)制備。其它實例包括，但不限于塑性體、彈性體、中密度聚乙烯、聚丙烯均聚物和聚丙烯共聚物，包括無規(guī)共聚物和嵌段或多嵌段共聚物和乙丙橡膠(EPR)。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的方法中，所生成的聚烯烴為聚乙烯，例如線形低密度聚乙烯或高密度聚乙烯或均聚丙烯或丙烯-乙烯無規(guī)共聚物。

取決于它們的組成，通過本發(fā)明的方法獲得或可獲得的所述聚烯烴可以具有多種相對于在不同于本發(fā)明反應(yīng)器的反應(yīng)器中生成的聚烯 烴的有利之處。例如，可以增加聚丙烯抗沖共聚物的沖擊性，可以降低乙烯聚合物橡膠(EPR)中的炭黑的量，可以拓寬聚乙烯的分子量分布，可以增加聚烯烴的均勻性，停留時間分布可以更窄，可以改變塊效應(yīng)(blockiness)，可以改變形態(tài)、可以改變體積密度等。

因此，在另一方面，本發(fā)明涉及通過本發(fā)明的方法獲得的或可獲得的聚烯烴。

本文中所使用的附圖意在闡釋本發(fā)明，而不以任何方式將本發(fā)明限制于此。

附圖簡述

附圖1(圖1)是使用適合于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)聚合的標準氣相反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的實施方案的示意圖。

附圖2(圖2)是使用多區(qū)段反應(yīng)器替代標準氣相反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖。

附圖3(圖3)是使用標準氣相反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，其中導(dǎo)流管(100)存在于反應(yīng)器以內(nèi)。

附圖4(圖4)是使用多區(qū)段反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，其中導(dǎo)流管(100)存在于反應(yīng)器以內(nèi)。

附圖5(圖5)是使用標準氣相反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，其中抽吸管(200)存在于反應(yīng)器以內(nèi)。

附圖6(圖6)是使用多區(qū)段反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，其中抽吸管(200)存在于反應(yīng)器以內(nèi)。

附圖7(圖7)是使用標準氣相反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，其中分配板(6)包括錐形的形狀。

附圖8(圖8)是使用多區(qū)段反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，其中分配板(6)包括錐形的形狀。

附圖9(圖9)示意性描繪了多區(qū)段反應(yīng)器的豎直截面的一個實施方案。

附圖10示意性描繪了多區(qū)段反應(yīng)器的豎直截面的一個實施方案。

附圖11(圖11)示意性描繪了使用多區(qū)段反應(yīng)器的本發(fā)明的系統(tǒng)的 特別優(yōu)選的實施方案。

在另一方面，本發(fā)明涉及適合于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)聚合的系統(tǒng)，所述單體的至少一種為乙烯或丙烯，所述系統(tǒng)包括反應(yīng)器(8)，壓縮機(400)，冷卻單元(5)和外部管道(11)，用于生產(chǎn)預(yù)聚物和/或聚合物，

其中所述反應(yīng)器包括用于頂部再循環(huán)料流(40)的第一出口

其中所述系統(tǒng)包括用于將所述頂部再循環(huán)料流冷凝成底部再循環(huán)料流的設(shè)備

其中所述反應(yīng)器包括用于接收底部再循環(huán)料流(10)的第一入口，其中用于接收底部再循環(huán)料流的第一入口位于分配板(6)以下

其中所述反應(yīng)器包括用于將底部再循環(huán)料流分離成氣/液相與液相的集成的分離器(9)

其中所述集成的分離器(9)位于分配板(6)以下

其中所述集成的分離器(9)的所述第一入口連接至用于液相的第一出口

其中所述用于液相的第一出口連接至用于液相的反應(yīng)器的第二出口

其中所述反應(yīng)器的第二出口將液相提供至外部管道(11)的第一入口

其中所述外部管道包括用于接收固體聚合催化劑(20)的第二入口

其中所述外部管道的第一出口連接至用于接收包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料相的反應(yīng)器的第二入口

其中所述反應(yīng)器包括用于提供聚烯烴(30)的第三出口

其中所述系統(tǒng)包括用于接收進料(60)的第一入口和任選的用于接收進料(70)的第二入口。

優(yōu)選地，反應(yīng)器的用于接收所述底部再循環(huán)料流的第一入口可以在與反應(yīng)器壁基本上呈切向的方向上延伸。由于與反應(yīng)器壁基本上呈切向的入口，經(jīng)冷凝的液體的(至少一部分)將會通過在分配板下方的區(qū)域(在本發(fā)明的反應(yīng)系統(tǒng)中存在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下，在本文中也 被稱為第一區(qū)段)中所涉及的“離心效應(yīng)”分離。

本發(fā)明的反應(yīng)系統(tǒng)中的用于液相的反應(yīng)器的第二出口優(yōu)選位于反應(yīng)器的底部部分處，即在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下使用第一區(qū)段(1)，更優(yōu)選位于反應(yīng)器的最下部分，即在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下的第一區(qū)段(1)的最下部分。

優(yōu)選地，用于接收底部再循環(huán)料流(10)的反應(yīng)器的第一入口處于所述分配板(6)以下不超過1.5m。取決于所生產(chǎn)的聚合物的類型和反應(yīng)條件，例如底部再循環(huán)料流中的液體的量，底部再循環(huán)料流的組分的選擇，任選的冷凝劑，底部再循環(huán)料流(10)的溫度和底部再循環(huán)料流(10)中所攜帶上的顆粒的存在和濃度，分配板之下的區(qū)段(在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下的第一區(qū)段(1))的尺寸，和反應(yīng)混合物，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過常規(guī)實驗容易地確定反應(yīng)器(8)的第一入口的最優(yōu)位置。

本發(fā)明的系統(tǒng)的特別的實施方案示意性表示于附圖1(圖1)中，然而并不將其限制于此。附圖3的系統(tǒng)僅為許多可能的示意性布置之一。因此，例如也可以反轉(zhuǎn)在循環(huán)的氣體線路中的設(shè)備項目的順序，特別是冷卻器和壓縮機的順序或可以將另外的設(shè)備項目集成至所述線路中。另外的元件如用于排出產(chǎn)物或用于計量催化劑的系統(tǒng)并未示于圖1中，這樣的元件是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并且可以以已知的方式集成至反應(yīng)器中。

圖1的系統(tǒng)是適合于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)聚合的反應(yīng)器系統(tǒng)，所述單體中的至少一種為乙烯或丙烯，所述系統(tǒng)包括反應(yīng)器(8)，壓縮機(400)，冷卻單元(5)和外部管道(11)，用于生產(chǎn)預(yù)聚物和/或聚合物，

其中所述反應(yīng)器包括用于頂部再循環(huán)料流(40)的第一出口，

其中所述系統(tǒng)包括用于將所述頂部再循環(huán)料流冷凝成底部再循環(huán)料流的設(shè)備，

其中所述反應(yīng)器包括用于接收底部再循環(huán)料流(10)的第一入口，其中用于接收底部再循環(huán)料流的第一入口位于分配板(6)以下，

其中所述反應(yīng)器包括用于將底部再循環(huán)料流分離成氣/液相與液相 的集成的分離器(9)，

其中所述集成的分離器(9)位于分配板(6)以下，

其中所述集成的分離器(9)的所述第一入口連接至用于液相的第一出口，

其中所述用于液相的第一出口連接至用于液相的反應(yīng)器的第二出口，

其中所述反應(yīng)器的第二出口將液相提供至外部管道(11)的第一入口，

其中所述外部管道包括用于接收固體聚合催化劑(20)的第二入口，

其中所述外部管道的第一出口連接至用于接收包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料相的反應(yīng)器的第二入口，

其中所述反應(yīng)器包括用于提供聚烯烴(30)的第三出口，

其中所述系統(tǒng)包括用于接收進料(60)的第一入口和任選的用于接收進料(70)的第二入口。

在圖1的系統(tǒng)中，將反應(yīng)器的第一出口經(jīng)由第一連接機構(gòu)(AA)(例如管道)連接至壓縮機(400)的第一入口，其中所述壓縮機(400)包括用于經(jīng)壓縮的流體(50)的第一出口，其中所述壓縮機(400)的第一出口經(jīng)由第二連接機構(gòu)(BB)連接至用于冷卻單元(5)的經(jīng)壓縮的流體的第一入口，其中任選地，所述第二連接機構(gòu)(BB)(例如管道)包括用于接收進料(70)的第一入口，其中所述冷卻單元(5)包括用于提供底部再循環(huán)料流(10)的第一出口，所述冷卻單元(5)的第一出口連接至反應(yīng)器的第一入口，其中所述第一連接機構(gòu)(AA)包括用于接收進料(60)的第一入口。

本發(fā)明的系統(tǒng)可以進一步包括聚合物取出系統(tǒng)、聚合物脫氣系統(tǒng)和排出氣體回收系統(tǒng)(在本文中所呈現(xiàn)附圖中未示出)。用于來自排出氣體回收系統(tǒng)的經(jīng)回收的組分(呈液體形式)(80)的出口可以連接至所述第二連接機構(gòu)(BB)的第一入口(70)。

如上文所描述，可以將任選的另外的固體聚合催化劑(在附圖中以20’標明)在任意位置處進料至反應(yīng)器，例如在分配板之上的區(qū)域中或 在位置的組合處，但是優(yōu)選地，在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下，將其進料至第二區(qū)段(2)，優(yōu)選進料至第二區(qū)段的底部部分(2A)。

進料(60)包括鏈轉(zhuǎn)移劑，例如氫氣并且可以另外包括氣態(tài)α-烯烴單體和插入的氣態(tài)組分例如氮氣。

進料(70)包括可冷凝的惰性組分，例如選自下組的可冷凝的惰性組分：具有4至20個碳原子，優(yōu)選4至8個碳原子的烷烴及其混合物，例如丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷、正己烷、異己烷或具有6個C原子的其它飽和烴、正庚烷、正辛烷和具有7或8個C原子的其它飽和烴及其任意混合物；并且可以進一步包括可冷凝的α-烯烴單體、α-烯烴共聚單體和/或其混合物。

所述可冷凝的惰性組分優(yōu)選選自下組：異戊烷、正己烷、正丁烷、異丁烷及其混合物。因為它們更具吸引力的價格，優(yōu)選地將異戊烷和/或正己烷用作進料(70)中的一種或多種可冷凝的惰性組分。

當生產(chǎn)共聚物時，本發(fā)明的方法進一步包括在不可冷凝的共聚單體的情況下使用進料(60)或(70)供應(yīng)共聚單體和在可冷凝共聚單體的情況下使用進料(70)來供應(yīng)。

優(yōu)選地，在本發(fā)明中，將流體冷卻至這樣的程度，使得底部再循環(huán)料流(10)中的液體的量為至少7重量％、例如至少9重量％、例如至少14重量％，基于液體和氣體的總量計。例如，底部再循環(huán)料流中的液體的量為至少14.5％、例如至少20％、例如至少25％和/或例如至多95％、例如至多90％、例如至多90％、例如至多85％、例如至多80％、例如至多75％、例如至多70％、例如至多65％、例如至多60％、例如至多55％、例如至多55重量％，基于底部再循環(huán)料流中的液體和氣體的總量計。優(yōu)選地，底部再循環(huán)料流中的液體的量為至少25％和例如至多55重量％，基于所述底部再循環(huán)料流中的液體和氣體的總量計。

高的量的底部再循環(huán)料流中的液體能夠進料一種或多種非常高活性的催化劑系統(tǒng)。

在優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明涉及本發(fā)明的系統(tǒng)，其中反應(yīng)器的 第一出口經(jīng)由第一連接機構(gòu)(AA)(例如管道)連接至壓縮機(400)的第一入口，其中所述壓縮機(400)包括用于經(jīng)壓縮的流體(50)的第一出口，其中所述壓縮機(400)的第一出口經(jīng)由第二連接機構(gòu)(BB)連接至用于冷卻單元(5)的經(jīng)壓縮的流體的第一入口，其中任選地，所述第二連接機構(gòu)(BB)(例如管道)包括用于接收進料(70)的第一入口，其中所述冷卻單元(5)包括用于提供底部再循環(huán)料流(10)的第一出口，所述冷卻單元(5)的第一出口連接至反應(yīng)器的第一入口，其中所述第一連接機構(gòu)(AA)包括用于接收進料(60)的第一入口。

所述壓縮機(400)可以是任意裝置，其適合于使用壓縮機(400)壓縮進料(60)和頂部再循環(huán)料流(40)以形成經(jīng)壓縮的流體(50)。通過壓縮進料(60)和頂部再循環(huán)料流(40)，經(jīng)壓縮的流體(50)的壓力與在使用壓縮機(400)之前的進料(60)和頂部再循環(huán)料流(40)相比得以升高。

所述冷卻單元(5)可以是任意裝置，其適合于將經(jīng)壓縮的流體(50)冷卻至低于所述經(jīng)壓縮的流體的露點，以形成底部再循環(huán)料流(10)。例如，可以將熱交換器用作冷卻單元(5)。

所述頂部再循環(huán)料流(40)包含從第四區(qū)段(4)的第一出口取出的流體，或在多于四個區(qū)段的情況下從(多區(qū)段)反應(yīng)器(8)的頂部區(qū)段的第一出口取出的液體。

第一連接機構(gòu)(AA)和第二連接機構(gòu)(BB)原則上可以為用于分別連接第四區(qū)段(4)的第一出口和壓縮機(400)的第一入口、壓縮機(400)的第一出口和冷卻單元(5)的第一入口的任意機構(gòu)。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，所述外部管道(11)是如本文中所描述的環(huán)管反應(yīng)器。

例如，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，所述分配板(6)(如上文所描述)包括錐形的形狀。

附圖7(圖7)是使用標準氣相反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，其中所述分配板(6)包括錐形的形狀。附圖8(圖8)是使用多區(qū)段反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，其中所述分配板(6)包括錐形的形狀。

在圖7中和在圖8中，錐體的頂點指向反應(yīng)器的頂部。

在本發(fā)明的系統(tǒng)的一個實施方案中，將分配板之上的反應(yīng)器中的區(qū)段通過一個或多個基本上豎直的隔壁分成兩個或更多個子區(qū)段，例如管，其從位于分配板之上的點延伸至位于端面之下的點，從而防止死區(qū)段。該分割成兩個或更多個子區(qū)段在本文中也被稱為“導(dǎo)流管”。

附圖3(圖3)的系統(tǒng)是使用標準氣相的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，其中導(dǎo)流管存在于反應(yīng)器內(nèi)部。附圖4(圖4)的系統(tǒng)使用多區(qū)段反應(yīng)器而不是標準氣相烯烴聚合反應(yīng)器，如圖3中所示。

在本發(fā)明的系統(tǒng)的一個實施方案中，所述反應(yīng)器進一步包括移動床單元，其中所述移動床單元配置有連接至分配板之上的反應(yīng)器中的區(qū)段的入口和出口，其中在所述區(qū)段中，這樣定位屏蔽機構(gòu)，使得經(jīng)由所述移動床單元的出口從所述區(qū)段的氣體流入得到抑制并允許聚合顆粒流出，其中優(yōu)選地所述移動床單元配置有氣體進料機構(gòu)，用于將氣體以一種或多種不同的水平進料至移動床單元中和/或其中優(yōu)選地所述移動床單元的出口配置有將計量的量的聚合物顆粒從所述移動床單元轉(zhuǎn)移至分配板之上的區(qū)段中的機構(gòu)。該移動床單元在本文中也被稱為“吸管”。

附圖5(圖5)是使用標準氣相反應(yīng)器的本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，其中吸管存在于反應(yīng)器內(nèi)部。附圖6(圖6)的系統(tǒng)使用多區(qū)段反應(yīng)器而不是標準氣相烯烴聚合反應(yīng)器，如圖5中所示。

在本發(fā)明的系統(tǒng)的特別的實施方案中，所述反應(yīng)器(8)是適合于連續(xù)流化床聚合一種或多種α-烯烴單體的多區(qū)段反應(yīng)器，所述單體中的至少一種為乙烯或丙烯，所述多區(qū)段反應(yīng)器可以以冷凝模式運行，所述多區(qū)段反應(yīng)器如本文中所描述，即所述多區(qū)段反應(yīng)器包括第一區(qū)段、第二區(qū)段、第三區(qū)段、第四區(qū)段和分配板，

其中所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段被所述分配板分開，

其中所述多區(qū)段反應(yīng)器在豎直方向上延伸，

其中所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第二區(qū)段位于所述第一區(qū)段之上，和

其中所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第三區(qū)段位于所述第二區(qū)段之上，

和其中所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第四區(qū)段位于所述第三區(qū)段之上

其中所述第二區(qū)段包含內(nèi)壁，其中所述第二區(qū)段的所述內(nèi)壁的至少一部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加

其中所述第三區(qū)段包含內(nèi)壁，其中所述第三區(qū)段的所述內(nèi)壁的至少一部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加

其中第三區(qū)段的所述內(nèi)壁的最大直徑大于所述第二區(qū)段的所述內(nèi)壁的最大直徑。

附圖2(圖2)的系統(tǒng)是本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖。與圖1中所指明的標準氣相烯烴聚合反應(yīng)器不同，使用多區(qū)段反應(yīng)器。

優(yōu)選地，用于接收包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料相的反應(yīng)器的第二入口位于第二區(qū)段的部分中，其中所述內(nèi)壁呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體和/或位于第三區(qū)段的部分中，其中所述內(nèi)壁呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，優(yōu)選地，其中用于接收包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料相的反應(yīng)器的第二入口位于第二區(qū)段的部分中，其中所述內(nèi)壁呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體。

優(yōu)選地，在所述多區(qū)段反應(yīng)器中在區(qū)段(2)中，直接在分配板之上的區(qū)域呈逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體(2A)的形式，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加，和其中所述第二區(qū)段的頂部部分具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁具有圓柱形的形狀(2B)，和其中所述第二區(qū)段的頂部部分連接至所述第三區(qū)段的底部部分(3A)，其中所述第三區(qū)段的底部部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體的形式，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加和其中所述第三區(qū)段的頂部部分具有內(nèi)壁，所述內(nèi)部具有圓柱形的形狀(3B)，和其中所述第三區(qū)段的頂部部分連接至所述頂部區(qū)段，例如連接至第四區(qū)段。

優(yōu)選地，在用于接收包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料相的第三入口之下的所述反應(yīng)器的第三出口(30)位于用于接收漿料相的第三入口之下。

在多區(qū)段反應(yīng)器的情況下，優(yōu)選地，所述反應(yīng)器的第三出口(30)位于第二或第三區(qū)段中，更優(yōu)選位于用于接收漿料相的第三入口之下。

優(yōu)選地，用于接收所述底部再循環(huán)料流的反應(yīng)器的第一入口基本上與反應(yīng)器壁呈切向。

圖11的系統(tǒng)是適合于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)聚合的反應(yīng)器系統(tǒng)，所述單體中的至少一種是乙烯或丙烯，所述系統(tǒng)包括反應(yīng)器(8)，壓縮機(400)，冷卻單元(5)和外部管道(11)，用于生產(chǎn)預(yù)聚物和/或聚合物，

其中所述反應(yīng)器包括用于頂部再循環(huán)料流(40)的第一出口，

其中所述系統(tǒng)包括用于將所述頂部再循環(huán)料流冷凝成底部再循環(huán)料流的設(shè)備，

其中所述反應(yīng)器包括用于接收底部再循環(huán)料流(10)的第一入口，其中用于接收底部再循環(huán)料流的第一入口位于分配板(6)以下，

其中所述反應(yīng)器包括用于將底部再循環(huán)料流分離成氣/液相與液相的集成的分離器(9)，

其中所述集成的分離器(9)位于分配板(6)以下，

其中所述集成的分離器(9)的所述第一入口連接至用于液相的第一出口，

其中所述用于液相的第一出口連接至用于液相的反應(yīng)器的第二出口，

其中所述反應(yīng)器的第二出口將液相提供至外部管道(11)的第一入口，

其中所述外部管道包括用于接收固體聚合催化劑(20)的第二入口，

其中所述外部管道的第一出口連接至用于接收包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料相的反應(yīng)器的第二入口，

其中所述反應(yīng)器包括用于提供聚烯烴(30)的第三出口，

其中所述系統(tǒng)包括用于接收進料(60)的第一入口和任選的用于接收進料(70)的第二入口。

其中反應(yīng)器的第一出口經(jīng)由第一連接機構(gòu)(AA)(例如管道)連接至壓縮機(400)的第一入口，其中所述壓縮機(400)包括用于經(jīng)壓縮的流體(50)的第一出口，其中所述壓縮機(400)的第一出口經(jīng)由第二連接機構(gòu)(BB)連接至用于冷卻單元(5)的經(jīng)壓縮的流體的第一入口，其中任選地，所述第二連接機構(gòu)(BB)(例如管道)包括用于接收進料(70)的第一入口，其中所述冷卻單元(5)包括用于提供底部再循環(huán)料流(10)的第一出口，所述冷卻單元(5)的第一出口連接至反應(yīng)器的第一入口，其中所述第一連接機構(gòu)(AA)包括用于接收進料(60)的第一入口

其中所述反應(yīng)器是適合于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)流化床聚合的多區(qū)段反應(yīng)器，所述單體的至少一種為乙烯或丙烯，所述多區(qū)段反應(yīng)器可以以冷凝模式運行，所述多區(qū)段反應(yīng)器包括第一區(qū)段、第二區(qū)段、第三區(qū)段、第四區(qū)段和分配板，

其中所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段被所述分配板分開，

其中所述多區(qū)段反應(yīng)器在豎直方向上延伸

其中所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第二區(qū)段位于所述第一區(qū)段之上，和

其中所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第三區(qū)段位于所述第二區(qū)段之上，

和其中所述多區(qū)段反應(yīng)器的所述第四區(qū)段位于所述第三區(qū)段之上，

其中所述第二區(qū)段包含內(nèi)壁，其中所述第二區(qū)段的所述內(nèi)壁的至少一部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加，

其中所述第三區(qū)段包含內(nèi)壁，其中所述第三區(qū)段的所述內(nèi)壁的至少一部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加，

其中第三區(qū)段的所述內(nèi)壁的最大直徑大于所述第二區(qū)段的所述內(nèi)壁的最大直徑，

其中在直接在所述分配板之上的區(qū)域中的區(qū)段(2)呈逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體(2A)的形式，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加，和其中所述第二區(qū)段的頂部部分具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁具有圓柱形的形狀(2B)和其中所述第二區(qū)段的頂部部分連接至所述第三區(qū)段的底部部分(3A)，其中所述第三區(qū)段的底部部分呈逐漸增加的內(nèi)部直徑或連續(xù)開口錐體的形式，其中所述直徑或所述開口在朝向所述多區(qū)段反應(yīng)器頂部的豎直方向上增加，和其中所述第三區(qū)段的頂部部分具有內(nèi)壁，所述內(nèi)壁具有圓柱形的形狀(3B)和其中所述第三區(qū)段的頂部部分連接至所述頂部區(qū)段，例如連接至所述第四區(qū)段，

其中所述反應(yīng)器的第三出口(30)位于第二或第三區(qū)段中，更優(yōu)選位于用于接收漿料相的第三入口之下，

其中任選的另外的固體聚合催化劑的進料(20’)位于所述第二區(qū)段的底部部分(2A)，和

其中用于接收包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料相的反應(yīng)器的第二入口位于第二區(qū)段的部分中，其中所述內(nèi)壁呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體和/或位于第三區(qū)段的部分中，其中所述內(nèi)壁呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體，優(yōu)選地，其中用于接收包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料相的反應(yīng)器的第二入口位于第二區(qū)段的部分中，其中所述內(nèi)壁呈逐漸增加的內(nèi)部直徑的形式或是連續(xù)開口錐體。

在另一方面，本發(fā)明涉及用于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)聚合以在本發(fā)明的系統(tǒng)中生產(chǎn)聚烯烴的方法，所述單體的至少一種為乙烯或丙烯。

在本發(fā)明的反應(yīng)系統(tǒng)和方法中，可以例如將氫氣用作鏈轉(zhuǎn)移劑以調(diào)節(jié)所生產(chǎn)的聚烯烴(30)的分子量。

本發(fā)明的方法優(yōu)選在基本上不含水、氧氣和二氧化碳的環(huán)境中進行，因為水的存在可能負面地影響固體聚合催化劑的活性。

取決于待生產(chǎn)的聚烯烴，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地確定最優(yōu)化 的反應(yīng)條件。

例如，通常，所述第二區(qū)段(2)中的溫度優(yōu)選在0至130℃，例如20至110℃的范圍內(nèi)。

例如，通常，所述第三區(qū)段(3)中的溫度優(yōu)選在20至130℃的范圍內(nèi)。

例如所述多區(qū)段反應(yīng)器(8)中的壓力優(yōu)選在0.1至10MPa范圍內(nèi)，例如在0.2至8MPa范圍內(nèi)。

此外尤其是，本發(fā)明涉及用于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)聚合以在本發(fā)明的系統(tǒng)中生產(chǎn)聚烯烴的方法，所述單體的至少一種為乙烯或丙烯，所述方法包括以下步驟：

-使用用于接收固體聚合催化劑的第二入口為外部管道(11)供應(yīng)固體聚合催化劑，以形成包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料，其中所述預(yù)聚物和/或聚合物在漿料料流中以0.01至99重量％的量存在，基于在將所述漿料料流引入所述反應(yīng)器時的總漿料料流計。

-將包括預(yù)聚物和/或聚合物的漿料料流進料至在分配板之上的反應(yīng)器的第二入口

-供應(yīng)包括α-烯烴單體的進料(60)并任選地供應(yīng)包括可冷凝的惰性組分的進料(70)至用于將頂部再循環(huán)料流冷凝成底部再循環(huán)料流的設(shè)備中

-使用反應(yīng)器的第三出口取出聚烯烴(30)

-將流體從反應(yīng)器的第一出口循環(huán)至反應(yīng)器的第一入口

其中所述流體通過以下循環(huán)

-使用用于將頂部再循環(huán)料流冷凝成底部再循環(huán)料流的設(shè)備將進料(60)和頂部再循環(huán)料流(40)壓縮至低于經(jīng)壓縮的流體的露點，以形成底部再循環(huán)料流(10)，和

-經(jīng)由用于接收底部再循環(huán)料流的第一入口將底部再循環(huán)料流(10)進料至多區(qū)段反應(yīng)器(8)的第一區(qū)段和進料至集成的分離器(9)的第一入口。

甚至更特別地，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的方法，用于一種或多種 α-烯烴單體的連續(xù)聚合以在本發(fā)明的系統(tǒng)中生產(chǎn)聚烯烴，所述單體的至少一種為乙烯或丙烯，

其中將進料(60)供應(yīng)至第一連接機構(gòu)(AA)和其中任選地將進料(70)供應(yīng)至第二連接機構(gòu)(BB)，和

其中通過使用壓縮機(400)壓縮進料(60)和頂部再循環(huán)料流(40)將所述頂部再循環(huán)料流冷凝成所述底部再循環(huán)料流，以形成經(jīng)壓縮的流體(50)和其中使用冷卻單元(5)將所述經(jīng)壓縮的流體(50)冷卻至低于所述經(jīng)壓縮的流體的露點，以形成底部再循環(huán)料流(10)。

如上文所描述，使用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的聚烯烴具有許多有利之處。因此在另一方面，本發(fā)明涉及通過本發(fā)明的方法獲得的或可獲得的聚烯烴，優(yōu)選均聚丙烯或丙烯乙烯無規(guī)共聚物或線形低密度聚乙烯或高密度聚乙烯。

在另一方面，本發(fā)明涉及用于一種或多種α-烯烴單體的連續(xù)聚合的本發(fā)明的系統(tǒng)的用途，所述單體的至少一種為乙烯或丙烯。

還要注意的是，術(shù)語“包括”并不排除其它要素的存在。然而，還應(yīng)理解的是，對包括某些組分的產(chǎn)品的描述還公開了由這些組分組成的產(chǎn)物。類似地，還應(yīng)理解的是，對包括某些步驟的方法的描述還公開了由這些步驟組成的方法。