Мониторинг и регулирование полимеризации с использованием улучшенных определяющих индикаторов
Настоящее изобретение относится к способам быстрого мониторинга и регулирования реакции полимеризации. Описан способ мониторинга и регулирования полимеризации олефина, способ включает: (а) определение FR1, представляющего собой текущее значение отношения потоков в реактор или отношения сомономер/этилен или текущее значение отношения водород/этилен, выраженное в виде экспоненциально взвешенного скользящего среднего (ЭВСС) в момент времени Т; определение GR1, представляющего собой текущее значение отношения концентраций сомономер/этилен или текущее значение отношения концентраций водород/этилен в момент времени Т в реакторе, определенное путем анализа рециклового потока, (b) получение функции определяющего индикатора, LI, определяемой следующим образом:
где GR1 обозначает текущее значение отношения концентраций сомономер/этилен или текущее значение отношения концентраций водород/этилен в момент времени Т в реакторе, определенное путем анализа рециклового потока; где FR1 обозначает текущее значение отношения потоков в реактор или отношения сомономер/этилен или текущее значение отношения водород/этилен, выраженное в виде экспоненциально взвешенного скользящего среднего (ЭВСС) в момент времени Т; где FR2 обозначает мгновенное значение отношения потоков за td мин до момента времени Т; где FR3 обозначает ЭВСС, полученное с использованием времени пребывания сомономера или водорода за td мин до момента времени Т-1; где β=1-ехр(-Т/(время пребывания сомономера)=ехр(-Δt/τ); где Δt = шаг по времени, выбранный для обновления расчета LI; где τ = время пребывания сомономера или водорода, обычно использующееся при расчете LI, при условии, что сомономер, растворенный в полимеризованном олефине, включается в указанный сомономер, использующийся для расчета LI; где td = конечному промежутку времени или времени задержки; (с) сопоставление LI с целевым значением определяющего индикатора, являющегося функцией индекса текучести полимера; и (d) изменение по меньшей мере одного параметра реактора в ответ на отклонение LI от целевого значения. Также описан способ обеспечения регулирования определяющего индикатора при газофазной реакции полимеризации в реакторе полимеризации, включающий: а) расчет функции определяющего индикатора, (LI) по п.1, указанный LI включает числитель и знаменатель, так чтобы числитель и знаменатель обладали одинаковым динамическим откликом на изменения процесса; b) сопоставление LI с целевым значением определяющего индикатора, являющегося функцией индекса текучести полимера; с) выбор по меньшей мере одного чувствительного параметра процесса для его изменения с целью регулирования указанного определяющего индикатора (LI); d) изменение чувствительного параметра процесса; и е) удаление полимерного продукта. Технический результат - более быстрая и более точная методика мониторинга и/или прогнозирования изменения характеристик полимеров или изменения относительной активности катализаторов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.
Текст описания приведен в факсимильном виде.
1. Способ мониторинга и регулирования полимеризации олефина, способ включает:
(а) определение FR1, представляющего собой текущее значение отношения потоков в реактор или отношения сомономер/этилен или текущее значение отношения водород/этилен, выраженное в виде экспоненциально взвешенного скользящего среднего (ЭВСС) в момент времени Т; определение GR1, представляющего собой текущее значение отношения концентраций сомономер/этилен или текущее значение отношения концентраций водород/этилен в момент времени Т в реакторе, определенное путем анализа рециклового потока,
(b) получение функции определяющего индикатора, LI, определяемой следующим образом:
где GR1 обозначает текущее значение отношения концентраций сомономер/этилен или текущее значение отношения концентраций водород/этилен в момент времени Т в реакторе, определенное путем анализа рециклового потока;
FR1 обозначает текущее значение отношения потоков в реактор или отношения сомономер/этилен или текущее значение отношения водород/этилен, выраженное в виде экспоненциально взвешенного скользящего среднего (ЭВСС) в момент времени Т;
FR2 обозначает мгновенное значение отношения потоков за td мин до момента времени Т;
FR3 обозначает ЭВСС, полученное с использованием времени пребывания сомономера или водорода за td мин до момента времени Т-1;
β=1-ехр(-Т/(время пребывания сомономера)=ехр(-Δt/τ);
где Δt - шаг по времени, выбранный для обновления расчета LI;
где τ - время пребывания сомономера или водорода, обычно использующееся при расчете LI, при условии, что сомономер, растворенный в полимеризованном олефине, включается в указанный сомономер, использующийся для расчета LI;
td = конечному промежутку времени или времени задержки;
(c) сопоставление LI с целевым значением определяющего индикатора, являющегося функцией индекса текучести полимера; и
(d) изменение по меньшей мере одного параметра реактора в ответ на отклонение LI от целевого значения.
2. Способ по п.1, в котором полимеризация олефина происходит в реакторе, выбранном из группы, включающей жидкостный реактор, суспензионный петлевой реактор, надкритический петлевой реактор и газофазный реактор с псевдоожиженным слоем.
3. Способ по п.1, в котором полимеризация олефина происходит в газофазном реакторе с псевдоожиженным слоем.
4. Способ по п.1, в котором мономером является этилен и сомономер выбран из группы, включающей С3-С12альфа-олефины и их смеси.
5. Способ по п.1, в котором по меньшей мере один параметр реактора выбирается из группы, включающей скорость загрузки мономера, скорости загрузки сомономера, скорости загрузки катализатора, скорости загрузки сокатализатора, скорость загрузки водорода, температура реактора, парциальное давление мономера, парциальное давление сомономера, парциальное давление водорода, скорость загрузки воды, скорость загрузки диоксида углерода, скорость загрузки примеси, скорость загрузки конденсирующего агента, скорость загрузки изопропилового спирта, скорость загрузки кислорода и их комбинации.
6. Способ по п.1, в котором полимеризация олефина катализируется каталитической системой, включающей по меньшей мере один первый катализатор и по меньшей мере один второй катализатор, в котором метод дает полимерный продукт, обладающий молекулярно-массовым распределением или распределением по составу или и молекулярно-массовым распределением, или ими обоими, которые являются широкими или бимодальными или и широкими, и бимодальными.
7. Способ по п.5, в котором регулирование указанного по меньшей мере одного параметра реактора эффективно для изменения относительной производительности по меньшей мере одного указанного первого или по меньшей мере одного указанного второго катализаторов.
8. Способ по п.1, дополнительно включающий получение полимерного продукта, в котором полимеризация олефина катализируется биметаллической каталитической системой на подложке, включающей по меньшей мере один металлоценовый катализатор и по меньшей мере один неметаллоценовый катализатор на основе переходного металла, и где указанный полимерный продукт обладает молекулярно-массовым распределением, распределением по составу или и молекулярно-массовым распределением, и распределением по составу, которые являются широкими или бимодальными или и широкими, и бимодальными.
9. Способ обеспечения регулирования определяющего индикатора при газофазной реакции полимеризации в реакторе полимеризации, включающий:
a) расчет функции определяющего индикатора, (LI) по п.1, указанный LI включает числитель и знаменатель, так чтобы числитель и знаменатель обладали одинаковым динамическим откликом на изменения процесса;
b) сопоставление LI с целевым значением определяющего индикатора, являющегося функцией индекса текучести полимера;
c) выбор по меньшей мере одного чувствительного параметра процесса для его изменения с целью регулирования указанного определяющего индикатора (LI);
d) изменение чувствительного параметра процесса; и
e) удаление полимерного продукта.
10. Способ по п.9, в котором по меньшей мере один чувствительный параметр процесса представляет собой скорость загрузки воды.
