Способ выгрузки полимера из полимеризационного реактора

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Устройство для выгрузки полимера из непрерывно работающего полимеризационного реактора содержит поршневой клапан, установленный на стенке полимеризационного реактора или в непосредственной близости к ней. Поршневой клапан содержит поршневой элемент 15, скользящий внутри корпуса клапана 13, рабочий орган 16, соединенный с поршневым элементом 15 и устройство позиционирования 22, связанное с рабочим органом 16. При этом поршневой клапан дополнительно содержит отверстие 19, выполненное V-образной формы в части, расположенной близко к реакторной стенке, и эллиптической формы в остальной части. Изобретение позволяет минимизировать риск закупоривания линии выгрузки, а также регулировать скорость потока полимера, выгружаемого из реактора. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для выгрузки полимерных частиц из непрерывно работающего полимеризационного реактора. В частности, согласно настоящему изобретению поршневой клапан, имеющий специальную функциональную схему, устанавливается на выпуске полимеризационного реактора для точного регулирования скорости выгрузки полимера из реактора.

Известно, что удаление полимерного продукта из полимеризационного реактора может осуществляться периодически или непрерывно. Например, в случае газофазного реактора с псевдоожиженным слоем типичный периодический способ выгрузки включает следующие стадии: когда в газофазном реакторе в результате полимеризации повышается уровень поверхности, полимерный порошок выгружают через двухпозиционный клапан в выпускную емкость. Часть псевдоожижающего газа, поступающего в емкость с порошком, рециклируют компрессором обратно в псевдоожиженный слой, тогда как дегазированный порошок извлекают и необязательно подвергают дальнейшей переработке. Однако с периодической выгрузкой связаны некоторые серьезные недостатки, которые довольно усложняют систему. Она содержит несколько фаз и ряд двухпозиционных клапанов, которые обычно срабатывают десятки раз в час. Должно быть по меньшей мере две системы выгрузки, а на крупных полимеризационных установках даже больше. Эта характеристика делает периодическую систему выгрузки довольно дорогостоящей, так как инвестирование, а также техническое обслуживание являются капиталозатратными. Кроме того, если периодическая система выгрузки закупоривается или имеется серьезное повреждение в системе, вся полимеризационная установка должна быть остановлена. С эксплуатационной точки зрения прерывистая работа системы выгрузки приводит к различному колебанию уровня полимерного слоя, когда партия полимерного продукта выводится из реактора. Указанное колебание влияет на концентрацию мономера, а также другие параметры, такие как концентрация водорода и сомономеров, что, вместе взятое, оказывает сильное воздействие на качество полимерного продукта.

Прерывистая работа включает также широкие колебания давления на выпуске клапана, таким образом, требуя больших объемов ниже по потоку от клапана для того, чтобы снизить любое колебание давления.

Некоторые системы выгрузки полимерного порошка из полимеризационного реактора описаны в ЕР 0006288 и ЕР 0245043.

В ЕР 0006288 выгрузка осуществляется через погружное колено, которое проходит от верха реактора до точки вблизи днища. Погружное колено соединено с двухпозиционным клапаном, который открывается периодически. Когда клапан открыт, смесь полимера и мономера проходит в циклон, где большая часть мономера отделяется от полимера.

В ЕР 0245043 описано устройство для дегазации и гранулирования полиолефинов, в котором имеется выпускное сопло, оборудованное шлюзовой камерой, расположенной между двумя клапанами, приводящимися в действие поочередно. Смесь газа и твердых частиц, выведенная из реактора, обрабатывается в основном дегазаторе для отделения твердой фазы от части газовой фазы, сопровождающей частицы. Следует отметить, что регулирующие клапаны, описанные в ЕР 0006288 и ЕР 0245043, работают фактически периодически, что означает, что отсутствует непрерывный поток полимерного порошка через выпускные сопла. Таким образом, эти системы являются только улучшенными периодическими системами выгрузки, имеющими вышеуказанные недостатки.

Непрерывно работающий полимеризационный реактор может работать стабильным и надежным образом, только если скорость выгрузки полимера непрерывно регулируется. Действительно, даже минимальные колебания рабочих условий (температура, давление, концентрация мономеров) могут значительно увеличить или снизить скорость получения полимера: как следствие для поддержания стабильной работы полимеризационного реактора необходимо регулирующее устройство, расположенное на линии выгрузки полимера.

До настоящего времени поршневые клапаны считались непригодными для использования в качестве регулирующих клапанов на линии выгрузки полимера из реактора. Эти клапаны обычно используются в качестве двухпозиционных клапанов, способных перекрывать поток жидкости из сосуда в трубу. Положение поршня внутри корпуса клапана может обеспечивать или не обеспечивать прохождение жидкости через трубу, причем поршень способен скользить внутри корпуса клапана между двумя крайними положениями. Первое положение поршня не препятствует прохождению жидкости через трубу (положение «включено»), тогда как второе положение полностью перекрывает прохождение жидкости через трубу (положение «выключено»); промежуточные рабочие положения в данном типе клапана не предусмотрены.

Благодаря двухпозиционной работе поршневые клапаны, предпочтительно, используются в качестве спускных клапанов в реакторах, работающих под давлением. В качестве примера они могут быть использованы в массовом способе полимеризации для осуществления выпуска суспензии, когда давление реактора превышает верхний предел безопасности установки; это является типичным применением, когда не требуется регулирование скорости потока.

По этой причине сегментные шаровые клапаны или поворотные клапаны эксцентрикового типа обычно используются в качестве регулирующих клапанов на выпуске из полимеризационного реактора. Например, согласно описанию ЕР 1159305 свободносыпучий полимерный порошок непрерывно выводится из реактора с неподвижным слоем через выпускную трубу при одновременном регулировании уровня поверхности псевдоожиженного слоя в газофазном реакторе. Поток полимерного материала через выпускную трубу регулируется так, чтобы поддерживать по существу постоянный уровень слоя в реакторе. Для достижения данной цели реактор снабжен выпускным соплом, оборудованным непрерывно работающим регулирующим клапаном для выгрузки полимера. Система выгрузки согласно ЕР 1159305 содержит выпускное сопло, регулирующий клапан и указатель уровня слоя; шаровые клапаны, V-образные шаровые клапаны и рукавные клапаны упомянуты в качестве непрерывно работающих регулирующих клапанов. Как линия выгрузки, так и регулирующий клапан непрерывно продуваются обратным потоком продувочного газа для предотвращения их закупоривания.

Следует отметить, что сегментный шаровой клапан или поворотный клапан эксцентрикового типа является клапаном, в котором поток жидкости регулируется пробкой (имеющей полусферическую форму со специальным вырезом), перемещающейся относительно сферического гнезда как результат давления жидкости и отверстия в самой пробке. Конструкция клапана этого типа содержит зону аддукции выше по потоку от сферического гнезда; поэтому, если клапан такого типа непосредственно соединен с выпускным соплом полимера на реакторной стенке, в указанной зоне аддукции могут возникать серьезные проблемы в случае низкой производительности установки или когда клапан закрыт. Действительно, после полного закрытия клапана реакционная среда и растущие полимерные частицы продолжают проходить внутри зоны аддукции с нежелательной полимеризацией в указанной зоне и последующим закупориванием самого клапана.

Для того чтобы избежать этого недостатка, двухпозиционный клапан или запорный клапан, такой как поршневой клапан, обычно устанавливается между выпускным соплом и регулирующим клапаном. Поэтому шаровой клапан или подобного типа поворотные клапаны с функцией регулирующего клапана не могут быть непосредственно соединены с выпускным соплом полимера на реакторной стенке, и обычно по меньшей мере двухпозиционный клапан помещается вверх по потоку от данного типа регулирующего клапана. Предпочтительно, двухпозиционные клапаны размещаются как вверх, так и вниз по потоку от регулирующего клапана для того, чтобы обеспечить техническое обслуживание указанного клапана, избегая разгерметизации полимеризационного реактора и устройств ниже по потоку от клапана. Как следствие, в соответствии с существующей промышленной технологией следующая последовательность клапанов обычно размещается на линии выгрузки полимера: первый двухпозиционный клапан, сегментальный шаровой клапан или поворотный клапан эксцентрикового типа в качестве регулирующего клапана и второй двухпозиционный клапан. Такая последовательность клапанов на линии выгрузки реактора имеет некоторые недостатки.

Во-первых, правильная работа данного ряда клапанов требует рутинного и экстраординарного технического обслуживания, вызывающего в результате увеличение эксплуатационных затрат полимеризационной установки.

Прежде всего, поток полимерных частиц прежде, чем достичь регулирующий клапан, вынужден проходить через относительно длинную часть трубопровода плюс по меньшей мере один двухпозиционный клапан. Это означает, что в случае работы с низкой производительностью имеется большой риск образования полимерных комков внутри трубопровода или внутри двухпозиционного клапана, поскольку входящие полимерные частицы не могут быть достаточно охлаждены, и реакция полимеризации продолжается. Вероятность такого случая зависит от времени пребывания полимерных частиц внутри трубопровода и двухпозиционного клапана. Предпочтительно, в используемой в настоящее время компоновке (показанной на фиг.1) расстояние, покрываемое полимером между выпуском реактора и регулирующим устройством, снижает перенастраиваемость, требуемую эксплуатационными нуждами способа. Принимая во внимание указанное выше, было бы весьма желательно уменьшить в способе полимеризации расстояние между полимеризационным реактором и клапаном, который регулирует поток полимера, выходящий из реактора, для снижения риска закупоривания линии выгрузки, когда клапан закрыт по какой-либо причине (аварийная ситуация или другие причины, обуславливающие закрытие выпускного клапана).

Теперь установлено, что введение в линию выгрузки полимера поршневого клапана, работающего как клапан с плавной характеристикой, позволяет минимизировать риск закупоривания линии выгрузки с дополнительным преимуществом достижения точного и мгновенного регулирования скорости потока полимера, выгружаемого из реактора.

Поэтому в соответствии с первой задачей настоящее изобретение обеспечивает способ выгрузки полимера из непрерывно работающего полимеризационного реактора, в котором по меньшей мере один мономер полимеризуют с образованием полимерных частиц, причем способ включает регулирование скорости выгрузки полимерных частиц с помощью поршневого клапана, имеющего поршневой элемент, соединенный с рабочим органом, причем рабочий орган обеспечивает изменение хода поршня внутри поршневого клапана.

Способ настоящего изобретения может быть успешно применен в способе полимеризации, осуществляемом как в газовой, так и в жидкой фазе. Посредством этого способа регулирование полимерных частиц, выходящих из реактора, выполняют более точно и надежно по сравнению с предшествующим уровнем техники. Использование поршневого клапана вместо шарового клапана в качестве регулирующего устройства на выпуске полимеризационного реактора позволяет избежать закупоривания линии выгрузки, когда клапан закрыт (т.е. аварийная ситуация), таким образом, минимизируя образование полимерных комков, когда установка работает со сниженной производительностью. С этой целью конструкцию поршневого клапана следует изменить для того, чтобы сделать его работающим в качестве клапана с плавной характеристикой. Важная модификация обеспечивается посредством соединения поршня с рабочим органом, который способен избирательно перемещать поршень внутри клапана, таким образом, изменяя его ход.

Конструкция поршневого клапана настоящего изобретения содержит:

- корпус клапана и поршневой элемент, способный скользить внутри корпуса клапана;

- выпускной патрубок; и

- отверстие специальной формы, образующее впуск выпускного патрубка.

Предпочтительно, внутрь корпуса клапана вводится гильза. Поршневой элемент представляет собой сплошной цилиндр, способный скользить внутри указанной гильзы или, если гильза отсутствует, внутри корпуса клапана. Положение поршневого элемента может обеспечивать или не обеспечивать прохождение полимера через выпускной патрубок. Ось выпускного патрубка обычно образует угол от 30° до 90° с осью клапана, предпочтительно, от 40° до 60°. Впуск выпускного патрубка размещается по оси клапана на подходящем расстоянии от впуска самого клапана. Отверстие специальной формы, образующее впуск выпускного патрубка, позволяет получить специальную характеристику регулирования, как пояснено далее.

В соответствии со способом изобретения поршневой клапан может быть непосредственно соединен со стенкой реактора на линии выгрузки полимера, так что полимерные частицы, суспендированные в жидкой или газообразной полимеризационной среде, могут проходить прямо в клапан. Когда клапан закрыт, поршневой элемент прижат к стенке реактора, так что торцевая поверхность поршневого элемента по существу совмещена со стенкой реактора. Как следствие, часть клапана не может быть заполнена материалом полимеризации, таким образом, обеспечивая непрерывную работоспособность линии выгрузки. Это является важным преимуществом по сравнению с шаровыми клапанами, используемыми в качестве регулирующих клапанов, в которых после полного закрытия клапана реакционная среда и растущие полимерные частицы могут продолжать проходить внутри части корпуса клапана с нежелательными полимеризацией и последующим закупориванием самого клапана.

Настоящее изобретение описывается далее подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые являются иллюстративными и не ограничивают объем изобретения.

На фиг.1 показана последовательность клапанов, размещенных в соответствии с уровнем техники на линии выгрузки полимера, выводимого из полимеризационного реактора.

На фиг.2 показано сечение поршневого клапана, используемого для регулирования выгрузки полимера из реактора согласно способу изобретения: поршневой клапан показан в полностью открытом положении.

На фиг.3 показано сечение поршневого клапана, используемого для регулирования выгрузки полимера из реактора согласно способу изобретения: поршневой клапан показан в полностью закрытом положении.

На фиг.1 показана последовательность клапанов, обычно размещаемая в соответствии с уровнем техники на линии выгрузки 10 полимера, выводимого из полимеризационного реактора. Полимеризационным реактором является реактор с псевдоожиженным слоем 1, содержащий псевдоожиженный слой 2 полимера, плиту псевдоожижения 3, зону снижения скорости 4 и линию рециклирования 5 газообразных мономеров.

Двухпозиционный поршневой клапан 7 расположен между выпускным соплом 6 и шаровым клапаном 8, используемым в качестве регулирующего клапана. Второй двухпозиционный поршневой клапан 9 предусмотрен ниже по потоку от шарового клапана 8. Как видно на фиг.1, поток полимерных частиц прежде, чем он достигнет регулирующего клапана 8, вынужден проходить через относительно длинную часть трубопровода и по меньшей мере один двухпозиционный клапан. Как отмечено в предпосылках создания изобретения, такое размещение известного технического решения создает большой риск образования полимерных агломератов в трубопроводе между выпускным соплом 6 и регулирующим клапаном 8.

На фиг.2 показано поперечное сечение поршневого клапана в соответствии со способом изобретения, где клапан показан в полностью открытом положении.

Поршневой клапан непосредственно смонтирован с помощью фланца на реакторной стенке 11 полимеризационного реактора 12. Клапан содержит корпус клапана 13, показанный заштрихованным сечением, поршневой элемент 15 и выпускной патрубок 18. Гильза 14, показанная перекрестной штриховкой, установлена вдоль оси клапана внутри корпуса клапана 13. Поршневой элемент 15 представляет собой сплошной цилиндр, способный скользить внутри указанной гильзы 14, и соединен с рабочим органом 16, способным избирательно перемещать поршневой элемент 15 внутри корпуса клапана 13, таким образом, изменяя его ход. Поршневой элемент 15 перемещается по оси через гильзу 14.

Как можно легко понять из фиг.2, относительное положение поршня 15 внутри гильзы 14 может обеспечивать или не обеспечивать прохождение полимерных частиц, проходящих из реактора 12 через выпускной патрубок 18. Отверстие 19 специальной формы выполнено на пересечении между гильзой 14 и выпускным патрубком 18, причем это отверстие 19 является впуском выпускного патрубка 18. С левой стороны фиг.2 показан увеличенный вид возможного геометрического профиля отверстия 19.

Для ясности во всем настоящем описании термин «торец Е поршня» относится к торцу поршня 15, обращенному к реакторной стенке 11. Что касается положения торца Е в процессе перемещения поршня, могут быть идентифицированы следующие рабочие положения:

- положение А, соответствующее полному совмещению торца Е поршня с реакторной стенкой 11;

- положение В, где торец Е поршня начинает открывать отверстие специальной формы 19;

- положение С, где торец Е поршня полностью переходит отверстие специальной формы 19.

В соответствии со способом настоящего изобретения перемещение поршня 15 через гильзу 14 может идентифицировать два различных участка хода. На первом участке АВ, находящемся между определенными выше положением А и положением В, ход поршня не изменяется действием рабочего органа 16. Это означает, что на всем протяжении участка АВ ход поршня является по существу неэффективным, и поршневой клапан не обеспечивает функции открытия или закрытия: промежуточные положения от А до В не являются рабочими положениями.

Наоборот, на втором и последующем участке ВС хода поршня, который находится между положением В и положением С, положение торца Е поршня обуславливает различные уровни открытия отверстия 19, так что ход поршня изменяется действием рабочего органа 16. Таким образом, скорость потока полимерных частиц, выходящих из полимеризационного реактора 12, регулируется исключительно перемещением поршня 15 на втором участке ВС хода поршня.

Для достижения указанного технического эффекта поршневой элемент 15 механически соединен с рабочим органом 16, который согласно варианту на фиг.2 содержит второй поршень 17 и две камеры 21 и 25 повышения давления. Поршень 17 рабочего органа 16 расположен в виде сэндвича между камерами 21 и 25 повышения давления. Кроме того, рабочий орган 16 связан с устройством позиционирования клапана 22. Конечно, выбор рабочего органа не является ограничением объема настоящего изобретения, и может быть пригоден любой рабочий орган, способный перемещать взад и вперед поршень 15 клапана. Например, поршень 17 рабочего органа 16, который может также приводиться в действие гидравлически.

Вариант на фиг.2 предусматривает соединение штока 20 с приводимым в действие пневматически поршнем 17, который может перемещаться взад и вперед между камерами 21 и 25 повышения давления.

Как указано, поршень рабочего органа 16 связан с устройством позиционирования клапана 22, которое является устройством, способным регулировать положение рабочего органа в его положение точно, как диктуется входящим сигналом, идущим от технологического контроллера. В частности, устройство позиционирования 22 получает электронный или пневматический сигнал от усовершенствованного технологического контроллера ((АРС)(УТК)) и сравнивает этот сигнал с положением поршня 17 рабочего органа 16 с помощью связи устройства позиционирования 26. Если полученный сигнал и положение поршня 14 будут разными, устройство позиционирования 22 посылает необходимую энергию обычно через сжатую жидкость для перемещения поршня 17 до тех пор, пока он не достигнет правильного положения. Обычно устройство позиционирования создает положение выпуска в соответствии с 4-20 мА входным сигналом, идущим от технологического контроллера УТК. Таким образом, для закрытия клапана сжатая жидкость, предпочтительно, сжатый воздух, проходящий от устройства позиционирования 22, вводится в камеру повышения давления 21 по линии 23. Наоборот, для открытия клапана сжатый воздух, проходящий от устройства позиционирования 22, вводится по линии 24 в камеру повышения давления 25, тогда как сжатый воздух одновременно выводится из камеры 21 по линии 23.

Любое изменение вводов от УТК в устройство позиционирования 22 включает соответствующее перемещение поршня 17 и штока 20 и, соответственно, поршневого элемента 15 внутри корпуса клапана 13.

В компоновке на фиг.2 торец поршня Е находится в положении С, соответствующем полному открытию клапана.

Наоборот, на фиг.3 показано поперечное сечение того же самого клапана на фиг.2 с тем отличием, что торец поршня Е полностью совмещен с реакторной стенкой (положение А): это соответствует полному закрытию клапана. Могут быть идентифицированы те же элементы, как описано на фиг.2.

В соответствии со способом регулирования выгрузки полимера настоящего изобретения описанный поршневой клапан может преимущественно работать как двухпозиционный клапан, что касается движения поршня 15 по участку АВ хода. Поэтому устройство позиционирования 22 может создавать резкое изменение давления в линиях 23 и 24 соединения с рабочим органом с тем, чтобы быстро передвинуть торец поршня Е из положения А в положение В или наоборот. Например, при установленном традиционном значении р₀ сигнала от УТК торец Е поршня может находиться в положении А, соответствующем совмещению торца поршня с реакторной стенкой (полное закрытие клапана). Небольшое колебание этого сигнала, например, увеличение или снижение на 5%, может вызвать быстрое перемещение поршня 15 вплоть до открытия отверстия 19 специальной формы (положение В). Как следствие при возникновении необходимости прервать выгрузку полимера из полимеризационного реактора полное закрытие клапана (положение А) потребует очень короткого времени порядка 1-5 с. В этом случае перемещение поршня 15 быстро направляет полимерные частицы обратно в реактор, без возможности для полимерных частиц попасть в гильзу 14 и закупорить поршневой клапан. Аналогично, когда полимеризационный реактор запускается и выходящий полимер должен выгружаться, требуется, чтобы очень короткое время прошло от полного закрытия клапана до момента, когда скорость прохождения выгружаемого полимера должна точно регулироваться (положение В): это составляет время, затрачиваемое полимером на покрытие расстояния АВ.

Как указано, поршневой клапан настоящего изобретения преимущественно работает как клапан с плавной характеристикой, что касается перемещения поршня 15 по участку ВС хода. Поэтому, начиная с положения В, устройство позиционирования 22 может обеспечить увеличение сигнала давления, так что перемещение поршня по участку ВС является практически линейным с увеличением сигнала. Относительное положение торца поршня от В до С обуславливает различные уровни открытия отверстия 19, таким образом, изменяя скорость прохождения полимерных частиц, выходящих из полимеризационного реактора 12 и поступающих в выпускной патрубок 18. Чтобы осуществить действие изменения как можно более эффективным, отверстие 19 не имеет эллиптическую форму, когда оно является результатом пересечения двух полых цилиндров (гильзы 14 и выпускного патрубка 18), но формуется специальной формы на гильзе 14.

На фиг.2 и 3 показан специальный геометрический профиль отверстия 19, формованного на гильзе 14 в соответствии с впуском выпускного патрубка 18. Можно видеть, что первая часть отверстия 19, а именно ближайшая к реакторной стенке, является V-образной и образует треугольник с вершиной в В. С другой стороны, оставшаяся часть отверстия 19 имеет по существу эллиптическую форму с С в качестве крайней точки.

В некоторых случаях в зависимости от потребностей регулирования ход поршня 15 может быть необязательно остановлен до положения С, так что эллиптическая часть отверстия 19 может оставаться открытой.

Треугольная форма первой части позволяет достигать квадратичной характеристики регулирования. Это показывает преимущество, причем эта характеристика регулирования является почти равнопроцентной: это означает, что процентное увеличение сигнала давления, выдаваемого устройством позиционирования 22, включает такое же процентное увеличение фактической скорости течения полимерных частиц, поступающих в выпускной патрубок 18.

Треугольная форма дает дополнительное преимущество достижения более точного регулирования скорости прохождения полимера, когда полимер выгружается с низкой производительностью из реактора. Действительно по сравнению с эллипсоидной формой V-образная форма значительно минимизирует количество полимеризационной среды, которая выгружается вместе с полимерными частицами: как следствие, незначительное количество непрореагировавших мономеров должно извлекаться и рециклироваться в полимеризационный реактор.

Реакционная среда, выводимая вместе с полимером, может быть либо жидкостью, либо газом, так как способ настоящего изобретения может быть успешно применен к способам полимеризации, осуществляемым как в жидкой фазе, так и в газообразной фазе.

Конечно, устройство для отделения непрореагировавших мономеров от полимера должно быть размещено ниже по потоку от поршневого клапана изобретения. Выбор сепараторного устройства зависит от жидкого или газообразного состояния извлекаемых мономеров.

В качестве примера способа полимеризации, осуществляемого непрерывно в жидкой фазе, способ выгрузки может быть успешно применен к полимеризационному реактору с циркуляцией, в котором полимеризация одного или более мономеров приводит к образованию суспензии полимерных частиц.

В качестве примера способа полимеризации, осуществляемого непрерывно в газообразной фазе, способ выгрузки может быть успешно применен к полимеризационному реактору, имеющему соединенные между собой полимеризационные зоны, как описано в ЕР 1012195. Указанный газофазный способ осуществляется в двух полимеризационных зонах, где растущие полимерные частицы проходят через первую полимеризационную зону (идущую вверх трубу) в условиях быстрого псевдоожижения, выходят из идущей вверх трубы и поступают во вторую полимеризационную зону (идущую вниз трубу), через которую они проходят в уплотненном виде под действием силы тяжести: между двумя зонами устанавливается циркуляция полимера. Поршневой клапан настоящего изобретения может быть смонтирован с помощью фланца на реакторной стенке в соответствии с нижней частью идущей вниз трубы, с достижением, таким образом, всех преимуществ, придаваемых по своей природе способом выгрузки полимера настоящего изобретения.

Способ изобретения аналогично подходит для применения к другим газофазным полимеризационным реакторам, таким как реакторы с псевдоожиженным слоем и реакторы с перемешиваемым слоем.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства для выгрузки полимера из непрерывно работающего полимеризационного реактора, причем это устройство имеет в качестве главных следующие преимущества: 1) снижение риска закупоривания линии выгрузки полимера; 2) выполнение точного и мгновенного регулирования скорости потока выгружаемого полимера.

Поэтому настоящее изобретение дополнительно предусматривает устройство для выгрузки полимера из непрерывно работающего полимеризационного реактора, в котором по меньшей мере один мономер полимеризуется в присутствии катализатора полимеризации, при этом устройство представлено на фиг.2 или 3 и содержит:

- поршневой клапан, смонтированный с помощью фланца на стенке 11 полимеризационного реактора 12 или в непосредственной близости к ней, причем поршневой клапан имеет поршневой элемент 15, скользящий внутри корпуса клапана 13;

- рабочий орган 16, соединенный с поршневым элементом 15, причем рабочий орган 16, изменяющий ход поршневого элемента 15 внутри корпуса клапана 13;

- устройство позиционирования клапана 22, связанное с рабочим органом 16.

Поршневой клапан устройства выгрузки настоящего изобретения, предпочтительно, включает гильзу 14, введенную внутрь корпуса клапана 13, и выпускной патрубок 18, который образует угол от 30 до 90° с осью клапана, причем, предпочтительно, этот угол составляет от 40 до 60°. Кроме того, поршневой клапан дополнительно содержит отверстие 19 специальной формы, которое формуется на пересечении между гильзой 14 и выпускным патрубком 18.

На основании преимуществ, указанных выше, первая часть отверстия 19 специальной формы, а именно ближайшая к реакторной стенке, является V-образной. Остальная часть отверстия 19 имеет по существу эллиптическую форму.

1. Способ выгрузки полимера из непрерывно работающего полимеризационного реактора, в котором по меньшей мере мономер полимеризуют с образованием полимерных частиц, включающий регулирование скорости выгрузки полимерных частиц с помощью поршневого клапана, имеющего корпус клапана и поршневой элемент, скользящий внутри корпуса клапана, выпускной патрубок, отверстие, выполненное V-образной формы в части, расположенной близко к реакторной стенке, и эллиптической формы в остальной части, образующее впуск выпускного патрубка, и при этом поршневой элемент соединен с рабочим органом, причем рабочий орган обеспечивает изменение хода поршня внутри поршневого клапана.

2. Способ по п.1, применяемый для полимеризации, осуществляемой в газообразной фазе.

3. Способ по п.1, применяемый для полимеризации, осуществляемой в жидкой фазе.

4. Способ по п.1, в котором внутри корпуса клапана установлена гильза.

5. Способ по п.4, в котором поршневой элемент представляет собой сплошной цилиндр, скользящий внутри гильзы.

6. Способ по п.1, в котором ось выпускного патрубка образует угол от 30 до 90° с осью клапана.

7. Способ по п.6, в котором ось выпускного патрубка образует угол от 40 до 60° с осью клапана.

8. Способ по п.1, в котором поршневой клапан непосредственно устанавливают с помощью фланца на стенке полимеризационного реактора.

9. Способ по п.1, в котором первый участок АВ хода поршня находится между положением А (полное совмещение торца Е поршня с реакторной стенкой) и положением В (где торец Е поршня начинает открывать отверстие, выполненное V-образной формы в части, расположенной близко к реакторной стенке, и эллиптической формы в остальной части), причем ход поршня не изменяется посредством действия рабочего органа.

10. Способ по п.1, в котором второй участок ВС хода поршня находится между положением В и положением С (где торец Е поршня полностью переходит отверстие, выполненное V-образной формы в части, расположенной близко к реакторной стенке, и эллиптической формы в остальной части), причем ход поршня изменяется посредством действия рабочего органа.

11. Способ по п.1, в котором рабочий орган связан с устройством позиционирования клапана.

12. Способ по п.11, в котором устройство позиционирования создает положение выпуска в соответствии с 4-20 мА входным сигналом, идущим от технологического контроллера.

13. Способ по п.12, в котором устройство позиционирования обеспечивает резкое изменение давления в линиях соединения с рабочим органом для быстрого перемещения торца Е поршня из положения А в положение В или наоборот.

14. Способ по п.13, в котором устройство позиционирования обеспечивает увеличение сигнала давления, так что перемещение поршня по участку ВС хода является линейным с увеличением сигнала.

15. Способ по п.1, в котором непрерывно работающий полимеризационный реактор представляет собой суспензионный реактор с циркуляцией.

16. Способ по п.1, в котором непрерывно работающий полимеризационный реактор представляет собой газофазный реактор, имеющий соединенные между собой полимеризационные зоны.

17. Устройство для выгрузки полимера из непрерывно работающего полимеризационного реактора, содержащее
поршневой клапан, установленный с помощью фланца на стенке полимеризационного реактора или в непосредственной близости к ней, причем поршневой клапан имеет поршневой элемент, скользящий внутри корпуса клапана,
рабочий орган, соединенный с поршневым элементом, причем рабочий орган обеспечивает изменение хода поршневого элемента внутри корпуса клапана,
устройство позиционирования, связанное с рабочим органом,
причем поршневой клапан дополнительно содержит отверстие, выполненное V-образной формы в части, расположенной близко к реакторной стенке, и эллиптической формы в остальной части.

18. Устройство по п.17, в котором поршневой клапан дополнительно содержит гильзу, введенную внутрь корпуса клапана.

19. Устройство по п.17 или 18, в котором поршневой клапан дополнительно содержит выпускной патрубок, образующий угол от 30 до 90° с осью клапана.

20. Устройство по п.17, в котором отверстие клапана формовано на пересечении между гильзой и выпускным патрубком.