專利名稱：用于控制固體聚烯烴從連續(xù)反應(yīng)區(qū)的回收的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚合方法，該方法包括在環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)在液體稀釋劑中聚合烯烴以生產(chǎn)包含正常固體聚合物粒子的液體淤漿，使該聚合物在沉降腿中沉降，周期性開啟位于沉降腿末端的180°旋轉(zhuǎn)產(chǎn)物取出閥以使粒子裝料流出沉降腿，產(chǎn)物取出閥由氣動(dòng)雙作用驅(qū)動(dòng)器(actuator)操作，氣動(dòng)系統(tǒng)由包括氣動(dòng)控制閥的系統(tǒng)調(diào)節(jié)，其特征在于控制閥是V形球閥。
本發(fā)明還涉及V形球控制閥在調(diào)節(jié)氣動(dòng)雙作用驅(qū)動(dòng)器中的用途，該驅(qū)動(dòng)器操作環(huán)流反應(yīng)器沉降腿的180°旋轉(zhuǎn)產(chǎn)物取出閥。
最后，本發(fā)明涉及一種環(huán)流反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括沉降腿、位于沉降腿末端的180°旋轉(zhuǎn)產(chǎn)物取出閥，該180°旋轉(zhuǎn)產(chǎn)物取出閥由氣動(dòng)雙作用驅(qū)動(dòng)器操作，氣動(dòng)系統(tǒng)由包括氣動(dòng)控制閥的系統(tǒng)調(diào)節(jié)，其特征在于控制閥是V形球閥。
優(yōu)選，控制閥是自動(dòng)控制閥。
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明

圖1是具有兩個(gè)沉降腿和它們的控制系統(tǒng)的環(huán)流反應(yīng)器的示意圖。
圖2是控制系統(tǒng)的示意圖。
圖3是沉降腿底部的示意圖，顯示產(chǎn)物取出閥和它的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
圖4是氣動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖5是電控制系統(tǒng)的示意圖。
在圖1所示的實(shí)施方案中，聚合在環(huán)流反應(yīng)器10中進(jìn)行。將單體和稀釋劑分別通過管線14和16引入，并合并入管線13中，以及將催化劑通過管線17引入。連接到電機(jī)M的攪拌葉片(propeller)11循環(huán)混合物。當(dāng)生產(chǎn)聚合物粒子時(shí)，它們?cè)诔两低?2中累積。每個(gè)沉降腿均具有連接到導(dǎo)管20的產(chǎn)物取出閥(PTO閥或PTO)23。
現(xiàn)在參考圖2，顯示環(huán)流反應(yīng)器10具有兩個(gè)沉降腿22a和22b，每個(gè)具有由控制單元28控制的PTO閥(分別為23a和23b)。
圖3顯示沉降腿22的底部，具有將其連接到導(dǎo)管20的PTO閥23。該P(yáng)TO閥是旋轉(zhuǎn)閥，旋轉(zhuǎn)由機(jī)構(gòu)M控制。
沉降腿22的PTO閥23僅周期性開啟，從而沉降腿22中存在的聚合物粒子可進(jìn)入導(dǎo)管20。應(yīng)當(dāng)緊密控制PTO閥23的開啟時(shí)間，以使沉降腿22中存在的基本所有粒子進(jìn)入導(dǎo)管20，同時(shí)基本沒有單體和稀釋劑離開反應(yīng)器10。
使用兩種類型PTO閥。最通常依賴于閥移動(dòng)部件的180°旋轉(zhuǎn)，從而閥從關(guān)閉(0°)轉(zhuǎn)變到開啟(90°)然后關(guān)閉(180°)；在下一個(gè)循環(huán)期間，閥反向旋轉(zhuǎn)。也使用具有90°旋轉(zhuǎn)的閥，從而移動(dòng)部件從關(guān)閉(0°)轉(zhuǎn)變到開啟(90°)然后反向到關(guān)閉(0°)。本發(fā)明提供用于第一類型PTO閥的改進(jìn)控制系統(tǒng)。
PTO閥通常由氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)。圖4a顯示每個(gè)PTO閥23具有雙作用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器40，該驅(qū)動(dòng)器控制它轉(zhuǎn)動(dòng)的速率。在180°旋轉(zhuǎn)的情況下，在它直接控制它開啟的時(shí)間的意義上，PTO轉(zhuǎn)動(dòng)的速率是特別重要的。
送到雙作用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器40的空氣流由雙向系統(tǒng)45導(dǎo)引，該系統(tǒng)由螺線管驅(qū)動(dòng)。圖4b顯示系統(tǒng)45的一部分，其中將來(lái)自導(dǎo)管50的空氣通過導(dǎo)管42送入驅(qū)動(dòng)器40，通過導(dǎo)管41返回和通過導(dǎo)管51離開。圖4c顯示系統(tǒng)45的另一部分，其中將來(lái)自導(dǎo)管50的空氣通過導(dǎo)管41送入驅(qū)動(dòng)器40，通過導(dǎo)管42返回和通過導(dǎo)管52離開。
總是使用控制閥61和62通過手動(dòng)調(diào)節(jié)空氣出口流控制氣動(dòng)PTO閥。在PTO閥23中的球在每個(gè)方向以不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，提供對(duì)于每個(gè)閥61和62的單獨(dú)控制。
現(xiàn)在令人驚奇地發(fā)現(xiàn)通過使用自動(dòng)控制閥61和62，使PTO閥23的控制得到改善。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用V形球控制閥。這樣的閥使用缺口球部分(segment)的旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行節(jié)流，該缺口球部分的形狀使得它允許同時(shí)具有小開口的氣流的非常精確控制，以及當(dāng)需要時(shí)具有完全孔開口。作為V形球閥的例子，可以引用Worcester V-流動(dòng)控制閥類型V44-66UMPTN90。
由于考慮到驅(qū)動(dòng)器40中空氣量相對(duì)小，到目前為止測(cè)試的所有控制閥不提供空氣流動(dòng)的精確控制，因此，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)目刂崎y61和62不是顯而易見的。更重要地，反應(yīng)器10的操作更穩(wěn)定不是顯而易見的。
自動(dòng)控制閥的使用提供關(guān)于PTO閥更好可靠性的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，PTO閥的經(jīng)常操作(例如每15-90秒)，導(dǎo)致該閥的磨損，之后其操作更緩慢。此效應(yīng)立即由驅(qū)動(dòng)器所需的空氣量的自動(dòng)增加補(bǔ)償。對(duì)驅(qū)動(dòng)器所需的空氣量的自動(dòng)控制避免PTO閥總是(get stuck in)在開啟位置。與手動(dòng)控制閥相比，自動(dòng)控制閥的使用還使進(jìn)入驅(qū)動(dòng)器的空氣量得到更精確控制。當(dāng)使用手動(dòng)控制閥時(shí)，總是存在如下危險(xiǎn)當(dāng)降低進(jìn)入驅(qū)動(dòng)器的空氣量時(shí)，PTO閥最終阻滯(get blocked in)在開啟位置，導(dǎo)致反應(yīng)器的減壓。當(dāng)需要該反應(yīng)器的PTO閥的長(zhǎng)開啟時(shí)間時(shí)，這可在雙環(huán)流系統(tǒng)的第一反應(yīng)器中出現(xiàn)。
自動(dòng)控制閥和180°旋轉(zhuǎn)PTO閥的使用使得能夠良好地控制該P(yáng)TO閥的開啟時(shí)間。這不能由相同的方式通過使用90°旋轉(zhuǎn)PTO閥達(dá)到。
也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)必須將導(dǎo)管51和52的內(nèi)體積降低到不產(chǎn)生對(duì)空氣流的限制的最大可能值。導(dǎo)管51和52的直徑為1.27cm(1/2英寸)到2.54cm(1英寸)，優(yōu)選該導(dǎo)管的直徑為約1.9cm(3/4英寸)。導(dǎo)管51和52的長(zhǎng)度小于150cm，優(yōu)選小于100cm。在最優(yōu)選的實(shí)施方案中，導(dǎo)管51和52的直徑為約1.9cm(3/4英寸)且在系統(tǒng)45到自動(dòng)控制閥61和62之間的長(zhǎng)度為約20cm。
現(xiàn)在參考圖5，顯示控制機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方案。PTO閥23具有位于雙驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(double actuating actuator)中的傳感器71和72，它指示閥23的位置。將來(lái)自傳感器71和72的信息分別通過變送器73和電纜74及75送到計(jì)算機(jī)76以確定PTO閥的旋轉(zhuǎn)時(shí)間。將PTO閥的旋轉(zhuǎn)時(shí)間送到旋轉(zhuǎn)控制器79，它也從操作者接收PTO閥的旋轉(zhuǎn)時(shí)間81的設(shè)定值。依賴于在工作PTO閥的旋轉(zhuǎn)時(shí)間和由操作者輸入的所需旋轉(zhuǎn)時(shí)間之間的差值，將信號(hào)82送到受控V形球閥，當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)間慢于操作者的設(shè)定值時(shí)，V形球閥的開啟在每個(gè)循環(huán)增加1％，或當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)間快于操作者的設(shè)定時(shí)間時(shí)，每個(gè)循環(huán)降低1％。
PTO閥的旋轉(zhuǎn)時(shí)間的設(shè)定值可以由操作者手動(dòng)調(diào)節(jié)或由系統(tǒng)控制為在反應(yīng)器每次開啟時(shí)反應(yīng)器壓降的函數(shù)。
實(shí)施例和對(duì)比例 環(huán)流反應(yīng)器裝配有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。該環(huán)流反應(yīng)器具有如下特性 -標(biāo)稱容量5.5噸/小時(shí) -容積19m3 -沉降腿的數(shù)目4 -沉降腿的尺寸20.3cm -閃蒸管線的尺寸7.6cm -PTO閥的尺寸5cm PTO閥23的雙作用驅(qū)動(dòng)器40每個(gè)均具有根據(jù)圖4的控制系統(tǒng)。導(dǎo)管41和42具有1.27cm(1/2英寸)直徑和3m長(zhǎng)度。自動(dòng)控制閥61和62是Cv為8、由1.9cm(3/4英寸)直徑和20cm長(zhǎng)度的導(dǎo)管連接到系統(tǒng)45的Worcester V-流動(dòng)控制閥類型V44-66UMPTN90。
根據(jù)反應(yīng)器中測(cè)量的壓力的變化，測(cè)量反應(yīng)器的操作穩(wěn)定性。反應(yīng)器操作非常穩(wěn)定。實(shí)際上，當(dāng)與裝配手動(dòng)控制類型的控制閥61和62的對(duì)比反應(yīng)器的那些相比時(shí)，該變化低25％，對(duì)比反應(yīng)器的其它特性與實(shí)施例的那些相同。此外，在對(duì)比反應(yīng)器中，每個(gè)沉降腿的容量(capacity)低10％。
權(quán)利要求
1.一種聚合方法，包括在環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)在液體稀釋劑中聚合烯烴以生產(chǎn)包含正常固體聚合物粒子的液體淤漿，使該聚合物在沉降腿中沉降，周期性開啟位于沉降腿末端的180°旋轉(zhuǎn)產(chǎn)物取出閥以使粒子裝料流出該沉降腿，該產(chǎn)物取出閥由氣動(dòng)雙作用驅(qū)動(dòng)器操作，該氣動(dòng)系統(tǒng)由包括氣動(dòng)控制閥的系統(tǒng)調(diào)節(jié)，其特征在于該控制閥是V形球閥。
2.權(quán)利要求1的方法，其中該控制閥是自動(dòng)控制閥。
3.V形球控制閥在調(diào)節(jié)氣動(dòng)雙作用驅(qū)動(dòng)器中的用途，該驅(qū)動(dòng)器操作環(huán)流反應(yīng)器沉降腿的180°旋轉(zhuǎn)產(chǎn)物取出閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的用途，其中該控制閥是自動(dòng)控制閥。
5.一種環(huán)流反應(yīng)器，包括沉降腿、位于沉降腿末端的180°旋轉(zhuǎn)產(chǎn)物取出閥，該180°旋轉(zhuǎn)產(chǎn)物取出閥由氣動(dòng)雙作用驅(qū)動(dòng)器操作，該氣動(dòng)系統(tǒng)由包括氣動(dòng)控制閥的系統(tǒng)調(diào)節(jié)，其特征在于該控制閥是V形球閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的環(huán)流反應(yīng)器，其中該控制閥是自動(dòng)控制閥。
全文摘要
聚合方法和環(huán)流反應(yīng)器，包括在環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)在液體稀釋劑中聚合烯烴以生產(chǎn)包含正常固體聚合物粒子的液體淤漿，使聚合物在沉降腿中沉降，周期性開啟位于沉降腿末端的180°旋轉(zhuǎn)產(chǎn)物取出閥以使粒子裝料流出沉降腿，產(chǎn)物取出閥由氣動(dòng)雙作用驅(qū)動(dòng)器操作，氣動(dòng)系統(tǒng)由包括氣動(dòng)控制閥的系統(tǒng)調(diào)節(jié)，改進(jìn)在于使用自動(dòng)控制閥，它是自動(dòng)V形球閥。
文檔編號(hào)B01J8/00GK1917951SQ20058000487
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者馬克·維利森 申請(qǐng)人:托塔爾石油化學(xué)產(chǎn)品研究弗呂公司