Устройство для отделения летучих компонентов от твердых частиц (варианты)



Устройство для отделения летучих компонентов от твердых частиц (варианты)
Устройство для отделения летучих компонентов от твердых частиц (варианты)
Устройство для отделения летучих компонентов от твердых частиц (варианты)
Устройство для отделения летучих компонентов от твердых частиц (варианты)
Устройство для отделения летучих компонентов от твердых частиц (варианты)
Устройство для отделения летучих компонентов от твердых частиц (варианты)

 


Владельцы патента RU 2540651:

ЮНИВЕЙШН ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЛЛК (US)

Группа изобретений относится к вариантам устройства для отделения летучих компонентов от твердых частиц, в частности от частиц полимера. Согласно первому варианту устройство для отделения летучих углеводородов от твердых частиц полимера содержит сепаратор, имеющий внутренний объем и угол внутренней стенки сепаратора в виде усеченного конуса в диапазоне от 50° до 80° относительно ее основания, и отвод текучей среды, отвод твердых частиц, ввод твердых частиц и ввод текучей среды, расположенные на сепараторе и сообщающиеся по потоку с внутренним объемом. Ввод твердых частиц расположен со стороны первого торца сепаратора, а ввод текучей среды расположен со стороны второго торца сепаратора. Ввод текучей среды содержит одно отверстие, проходящее через боковую стенку сепаратора, и внутренний объем в основном свободен от каких-либо направляющих газ конструкций между этим отверстием и верхней частью слоя твердых частиц, находящегося во внутреннем объеме. Согласно второму варианту устройство для отделения летучих углеводородов от твердых частиц полимера содержит сепаратор, имеющий внутренний объем, отвод текучей среды, отвод твердых частиц, ввод твердых частиц и ввод текучей среды, сообщающиеся по потоку с внутренним объемом. Ввод твердых частиц расположен со стороны первого торца сепаратора, а ввод текучей среды расположен со стороны второго торца сепаратора. Устройство содержит конус ввода текучей среды, размещенный во внутреннем объеме и расположенный со стороны второго торца сепаратора, причем основание конуса обращено ко второму торцу сепаратора, и конус ввода текучей среды крепится одним или несколькими крепежными элементами, проходящими от внутренней стенки конуса к сепаратору, так что между основанием конуса и сепаратором формируется кольцевой зазор, свободный от каких-либо конструкций, причем ввод текучей среды соединен по потоку с внутренним объемом конуса ввода текучей среды каналом. Техническим результатом является повышение эффективности очистки твердых частиц полимера от летучих углеводородов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр., 6 ил.

 

Перекрестные ссылки на близкие заявки

По настоящей заявке испрашивается приоритет патентной заявки US 61/307556, поданной 24 февраля 2010 года, содержание которой целиком включено в данную заявку путем ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение в общем относится к устройству и способам отделения летучих компонентов от твердых частиц. В частности, настоящее изобретение относится к устройству и способам отделения летучих углеводородов от частиц полимера.

Уровень техники

При полимеризации в газовой фазе поток газа, содержащий один или несколько мономеров, пропускается в присутствии катализатора через псевдоожиженный слой в режиме, обеспечивающем прохождение реакции. Полимерный продукт отбирается из реактора, между тем как свежий мономер вводится в него. Остаточные газообразные и (или) жидкие компоненты, такие как непрореагировавший мономер(ы) углеводорода и (или) разбавитель(и), обычно абсорбируются полимерным продуктом. Эти летучие, непрореагировавшие мономеры и (или) разбавители должны быть удалены из полимеризованных твердых частиц. Твердые частицы полимера обычно пористые, нерасплавленные, и их размер колеблется в диапазоне приблизительно от 0,1 до 2,5 мм.

Как правило, полимерный продукт подается в сепаратор (часто называемый очистным резервуаром) и приводится в контакт с противонаправленным потоком продувочного газа, например азота. Однако при существующих конструкциях очистных резервуаров остается значительное количество непрореагировавшего мономера(ов) и разбавителя(ей), смешанное с полимеризованными твердыми частицами. Поэтому в существующих конструкциях очистных резервуаров не только бесполезно расходуются летучие мономеры и (или) разбавители, но могут возникать угрозы безопасности из-за возможности взрыва, если в присутствии кислорода становится избыточной концентрация мономера(ов) и (или) разбавителя(ей). В качестве альтернативы используется больше продувочного (очистного) газа, и (или) увеличивается его расход. Каждый из этих подходов увеличивает стоимость и (или) количество материалов, требуемое на соответствующую очистку продукта. Поэтому существует потребность в усовершенствованных устройстве и способах отделения летучих углеводородов от твердых частиц полимера.

Раскрытие изобретения

Предлагается устройство отделения летучих компонентов от твердых частиц. В одном из вариантов выполнения устройство содержит сепаратор, имеющий внутренний объем и отвод (выпуск) текучей среды, отвод твердых частиц, ввод (впуск) твердых частиц и ввод текучей среды, расположенные на сепараторе и сообщающиеся по потоку с внутренним объемом. Ввод твердых частиц расположен со стороны первого торца (конца) сепаратора, а ввод текучей среды расположен со стороны второго торца сепаратора. Ввод текучей среды содержит одно отверстие, проходящее через боковую стенку сепаратора. При этом угол внутренней стенки сепаратора в виде усеченного конуса лежит в диапазоне от 50° до 80° относительно ее основания, а внутренний объем в основном свободен от каких-либо направляющих газ конструкций между этим отверстием и верхней частью слоя твердых частиц во внутреннем объеме.

Соответствующий способ отделения летучих компонентов от твердых частиц может включать подачу содержащих летучие компоненты твердых частиц во внутренний объем сепаратора через ввод твердых частиц. Сепаратор может содержать внутренний объем и отвод текучей среды, отвод твердых частиц, ввод твердых частиц и ввод текучей среды, расположенные на сепараторе и связанные по потоку с внутренним объемом. Ввод твердых частиц может быть расположен у первого торца сепаратора, и ввод текучей среды может быть расположен у второго торца сепаратора. Ввод текучей среды может содержать одно или несколько отверстий, проходящих через боковую стенку сепаратора. Способ может также включать подачу продувочного газа во внутренний объем через ввод текучей среды. Продувочный газ может в противотоке контактировать с твердыми частицами с образованием обогащенного летучими компонентами продувочного газа и твердых частиц, имеющих пониженную концентрацию летучих компонентов. Обогащенный летучими компонентами продувочный газ может отбираться через отвод текучей среды. Твердые частицы могут отбираться через отвод твердых частиц.

В другом варианте выполнения устройство для отделения летучих компонентов от твердых частиц содержит сепаратор, имеющий внутренний объем, отвод текучей среды, отвод твердых частиц, ввод твердых частиц и ввод текучей среды, сообщающиеся по потоку с внутренним объемом. Ввод твердых частиц расположен у первого торца сепаратора. Ввод текучей среды расположен у второго торца сепаратора. Конус ввода (распределения) текучей среды размещен во внутреннем объеме со стороны второго торца сепаратора. Основание конуса обращено ко второму торцу сепаратора. При этом конус ввода текучей среды крепится одним или несколькими крепежными элементами, проходящими от внутренней стенки конуса к сепаратору, так что между основанием конуса и сепаратором формируется кольцевой зазор, свободный от каких-либо конструкций. Ввод текучей среды соединен по потоку с внутренним объемом конуса ввода текучей среды каналом.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение рассмотрено более детально со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - в изометрии приведенный в качестве примера сепаратор, имеющий ввод текучей среды, предназначенный для подачи газа во внутренний объем сепаратора;

на фиг.2 - в изометрии другой сепаратор, имеющий канал распределения текучей среды, расположенный во внутреннем объеме сепаратора;

на фиг.3 - в изометрии другой приведенный в качестве примера сепаратор, имеющий группу каналов распределения текучей среды, расположенных во внутреннем объеме сепаратора;

на фиг.4 - в изометрии приведенный в качестве примера сепаратор с группой каналов распределения текучей среды, имеющих отходящие от них сопла, расположенные во внутреннем объеме сепаратора;

на фиг.5 - в изометрии приведенный в качестве примера сепаратор, имеющий внутри себя напорный конус текучей среды, предназначенный для введения текучей среды во внутренний объем сепаратора;

на фиг.6 - в изометрии приведенный в качестве примера сепаратор, имеющий несколько уровней подачи и отвода текучей среды.

Осуществление изобретения

На фиг.1 изображен в изометрии приведенный в качестве примера сепаратор 100, имеющий ввод 123 текучей среды, предназначенный для подачи газа во внутренний объем 103 сепаратора. Сепаратор или резервуар 100 может включать первую или "разделительную" секцию 105 и вторую секцию 115 или секцию "вывода твердых частиц". Разделительная секция 105 может иметь первый торец или верхнюю часть 107, второй торец или нижнюю часть 109, один или несколько вводов твердых частиц (один из которых показано под номером 111) и один или несколько отводов текучей среды (один из которых показан под номером 113), сообщающихся с внутренним объемом 103. Один или несколько вводов 111 твердых частиц могут быть расположены между верхним торцом 107 и нижним торцом 109, у верхнего торца 107 или в сочетании этих местоположений. Один или несколько отводов 113 текучей среды могут быть расположены у верхнего торца 107, между верхним торцом 107 и нижним торцом 109 или в сочетании этих местоположений. В данном случае термины "верхний" и "нижний", "передний" и "задний", "правый" и "левый" и другие подобные термины используются просто для облегчения описания пространственной ориентации или пространственного взаиморасположения одного элемента относительно другого в сепараторе 100 при рассмотрении с направления, данного на фиг.1.

Секция 115 отвода твердых частиц может иметь первый торец или "верхнюю часть" 117 и второй торец или "нижнюю часть" 119. Верхняя часть 117 может быть соединена с нижней частью 109 секции 105 сепаратора. Секция 115 вывода твердых частиц может также включать один или несколько отводов твердых частиц (один из которых показан под номером 121) и один или несколько вводов текучей среды или "продувочного газа" (один из которых показан под номером 123), сообщающихся с внутренним объемом 103. Один или несколько отводов 121 твердых частиц могут быть расположены между верхней частью 117 и нижней частью 119, у нижней части 119 или в сочетании этих местоположений. Один или несколько вводов 123 текучей среды могут быть расположены между верхней частью 117 и нижней частью 119, у нижней части 119 или в сочетании этих местоположений. По меньшей мере в одном частном варианте выполнения по меньшей мере один из одного или нескольких вводов 123 текучей среды может быть расположен в сепараторе 100 возле перехода или соединения между разделительной секцией 105 и секцией 115 вывода твердых частиц. По меньшей мере в одном другом частном варианте выполнения по меньшей мере один из одного или нескольких вводов 123 текучей среды может быть расположен между одним или несколькими вводами 111 твердых частиц и нижней частью 109 разделительной секции 105.

Твердые частицы по магистрали 127 и текучая среда или "продувочный газ" по магистрали 129 могут вводиться во внутренний объем 103 сепаратора 100. Твердые частицы могут проходить в направлении отвода 121 твердых частиц, и продувочный газ может проходить в направлении отвода 113 текучей среды. По существу твердые частицы и продувочный газ могут проходить встречными потоками во внутреннем объеме 103. Продувочный газ и твердые частицы могут приходить в контакт друг с другом, и продувочный газ может отделять или "извлекать" из твердых частиц по меньшей мере часть летучих компонентов, находящихся в них или на них. Продувочный газ и отделенные летучие компоненты могут удаляться через отвод текучей среды по магистрали 131. Твердые частицы, имеющие пониженную концентрацию летучих компонентов по сравнению с твердыми частицами, поступившими по магистрали 127, могут отбираться через отвод 121 твердых частиц по магистрали 133.

В одном или нескольких вариантах выполнения твердые частицы могут проходить в направлении отвода 121 твердых частиц в основном в виде массового потока. В данном случае термин "массовый поток" относится к потоку твердых частиц через поперечное сечение сепаратора 100, в котором все твердые частицы находятся в движении. По меньшей мере в одном из частных вариантов выполнения твердые частицы могут проходить в направлении отвода 121 твердых частиц в основном в виде перекрывающего потока.

К всеобщему удивлению и неожиданно было обнаружено, что простое введение продувочного газа по магистрали 129 во внутренний объем 103 через один или несколько вводов 123 текучей среды без попыток равномерно или однородно распределить этот поток газа существенно повышает количество летучих компонентов, которые могут быть отделены от твердых частиц, вводимых по магистрали 127. Неожиданно было также обнаружено, что в сепараторе, не имеющем или в основном не имеющем конструкций, направляющих газ во внутреннем объеме 103, может быть существенно улучшено отделение летучих компонентов от твердых частиц. Без углубления в теорию можно предположить, что однородность или начальное распределение газа во внутреннем объеме не является доминантным фактором в отношении количества летучих компонентов, отделяемых от твердых частиц, вводимых по магистрали 127. Скорее можно предположить, что более важным фактором является отсутствие внутренних, направляющих газ конструкций во внутреннем объеме 103 и, в частности, отсутствие внутренних, направляющих газ конструкций между верхней частью слоя твердых частиц, находящегося в сепараторе 100, и местоположением, у которого по магистрали 129 вводится продувочный газ через ввод(ы) 123, что приводит к значительному увеличению эффективности очистки для сепаратора 100.

В данном случае термин "направляющие газ конструкции" относится к таким элементам, как крепежные траверсы, трубопроводы и внутренние стенки, чьи поверхности образуют предпочтительные места для концентрации потока продувочного газа. Более предпочтительные места концентрации потока продувочного газа через слой твердых частиц во внутреннем объеме могут образовываться, если в слое твердых частиц вблизи или у таких поверхностей локально образуются пустые объемные включения (то есть полости), в которые устремляется больший или возросший поток продувочного газа. Если продувочный газ проходит вдоль поверхностей направляющих газ конструкций, то меньшее его количество приходится на удаление летучих компонентов из твердых частиц в других местоположениях в слое твердых частиц. Иллюстративные примеры направляющих газ конструкций могут включать, но не ограничиваться этим, трубопроводы, крепежные траверсы и поверхности стенок, наклоненные вовнутрь к псевдоожиженному слою, то есть в конической части слоя, в которой диаметр уменьшается с ростом высоты.

Соответственно, один или несколько вводов 123 текучей среды могут представлять собой или включать одно или несколько отверстий или проходов 125 через стенку секции 115 вывода твердых частиц, выполненных заподлицо с внутренней поверхностью этой секции. Внутренний объем 103 может быть также свободен или в основном свободен от направляющих газ конструкций, расположенных между верхней частью слоя твердых частиц и местоположением(ями), в котором продувочный газ по магистрали 129 поступает через ввод 123 во внутренний объем 103. Например, внутренний объем 103 может быть свободен от неровностей или выступающих частей, отходящих от стенок во внутренний объем 103, крепежных траверс, трубопроводов и т.п.

В то время как наружная поверхность обратного конуса может действовать как направляющая газ конструкция или не действовать таким образом, горизонтальные траверсы, обычно используемые для крепления обратного конуса, могут служить направляющими газ конструкциями. Тем не менее применение обратного конуса может быть оправданным с точки зрения увеличения эффективности очистки, так как он может улучшить массовый поток твердых частиц через внутренний объем 103. В одном или нескольких вариантах выполнения конус (не показан) может быть расположен во внутреннем объеме 103 между вводом 111 твердых частиц и отверстием 125. Основание конуса может быть обращено к нижней части 119 секции 115 вывода твердых частиц, Во внутреннем объеме 103 конус может быть расположен по центру, так что между конусом и внутренней поверхностью или внутренней стенкой сепаратора 100 формируется кольцевой зазор. Кольцевой зазор может быть свободен или в основном свободен от каких-либо направляющих газ конструкций. По меньшей мере в одном частном варианте выполнения, исключая конус, внутренний объем может быть свободен или в основном свободен от каких-либо направляющих газ конструкций между отверстием 125 и верхней частью слоя твердых частиц (не показан), находящегося во внутреннем объеме 103.

Поперечное сечение одного или нескольких вводов 123 текучей среды и одного или нескольких отверстий 125 может иметь соответствующую геометрическую форму. Если сепаратор 100 содержит несколько вводов 123 текучей среды, форма поперечного сечения любых двух вводов 123 текучей среды и соответствующих им отверстий 125 может быть одинаковой или отличаться друг от друга. Иллюстративная форма поперечного сечения может включать, но не ограничиваться этим, круг, овал, эллипс, треугольник, прямоугольник или другой многогранник, имеющий три или более стороны, любую другую форму с криволинейными сторонами или любую другую геометрическую форму, имеющую сочетание изогнутых и прямолинейных сторон.

В одном или нескольких вариантах выполнения отверстие 125, ввод 123 текучей среды или их комбинация могут включать один или несколько сетчатых фильтров, спеченных фильтров, спеченных многослойных фильтров, защитных колпаков, сетчатых колпаков, перегородок или других ограничивающих прохождение твердых частиц средств 135, которые могут снижать или предотвращать прохождение твердых частиц из внутреннего объема 103 во ввод 123 текучей среды. Например, сетчатый фильтр 135, имеющий заданный размер ячейки, может быть установлен или иным образом размещен в отверстии 125 или около него. В зависимости от размера твердых частиц, поступающих по магистрали 127, сетчатый фильтр 135 может иметь номер по US стандарту на размеры ячеек сит от нижнего, соответствующего приблизительно 4, приблизительно 10, приблизительно 18 или приблизительно 35, до верхнего, соответствующего приблизительно 100, приблизительно 200, приблизительно 325 или приблизительно 400. В одном или нескольких вариантах выполнения отвод 113 текучей среды может включать один или несколько сетчатых фильтров, спеченных фильтров, спеченных многослойных фильтров, защитных колпаков, сетчатых колпаков, перегородок или других ограничивающих прохождение твердых частиц средств 135, аналогично отверстию 125 и (или) вводу 123 текучей среды.

С внутренним объемом 103 может сообщаться любое число вводов 123 текучей среды. Например, сепаратор 100 может содержать от 1 до 100 или более вводов 123 текучей среды, проходящих через стенку секции 115 вывода твердых частиц, стенку разделительной секции 105 или через ту и другую. В другом примере сепаратор 100 может содержать вводы 123 текучей среды, классифицируемые от нижнего значения, соответствующего приблизительно 1, приблизительно 5 или приблизительно 10, до верхнего значения, соответствующего приблизительно 40, приблизительно 60 или приблизительно 80. По меньшей мере в одном частном варианте выполнения сепаратор 100 может содержать два или несколько вводов 123 текучей среды, которые могут быть расположены по сепаратору 100 на приблизительно одной высоте или приблизительно в одном месте между верхней частью 107 разделительной секции 105 и вторым торцом 119 секции 115 вывода твердых частиц. Например, четыре ввода 123 текучей среды могут быть расположены между верхней частью 117 и нижней частью 119 секции 115 вывода твердых частиц на приблизительно одной высоте при размещении вводов 123 текучей среды приблизительно под углом 90° друг к другу. В другом примере два ввода 123 текучей среды могут быть расположены между верхней частью 117 и нижней частью 119 на приблизительно одной и той же высоте с двумя вводами 123, расположенными на противоположных сторонах секции 115 вывода твердых частиц. В еще одном примере два ввода 123 текучей среды могут быть расположены между верхней частью 117 и нижней частью 119 на приблизительно одной и той же высоте с двумя вводами 123, расположенными той же стороне секции 115 вывода твердых частиц.

Сепаратор 100, например разделительная секция 105, секция 115 вывода твердых частиц, ввод 111 твердых частиц, отвод 113 текучей среды, ввод 123 текучей среды и (или) отвод 121 твердых частиц, может быть выполнен из материалов или сочетания материалов, имеющих соответствующие жесткость, прочность и другие заданные свойства. В качестве примера материалы могут включать, но не ограничиваться этим, металлы, сплавы металлов, полимеры или пластики, стекла, стеклопластики или любые их сочетания. Предпочтительно сепаратор 100 выполняется из одного или нескольких металлов или металлических сплавов, таких как сталь, нержавеющая сталь, углеродистая сталь, никелевые сплавы и т.п.

Поперечные сечения разделительной секции 105 и секции 115 вывода твердых частиц могут иметь любую подходящую геометрическую форму. Формы поперечных сечений разделительной секции 105 и секции 115 вывода твердых частиц могут быть одинаковыми или различными. Иллюстративная форма поперечного сечения может включать, но не ограничиваться этим, круг, овал, эллипс, треугольник, прямоугольник или другой многогранник, имеющий три или более стороны, любую другую форму с криволинейными сторонами или любую другую геометрическую форму, имеющую сочетание изогнутых и прямолинейных сторон.

Разделительная секция 105 и (или) секция 115 вывода твердых частиц могут иметь постоянные или изменяющиеся поперечные сечения. Например, поперечное сечение разделительной секции 105 может быть круговым с постоянным диаметром от верхней части 107 до нижней части 109, что делает ее цилиндрической, и поперечное сечение секции 115 вывода твердых частиц может быть круговым с переменным диаметром от верхней части 117 до нижней части 119, что придает ей вид усеченного конуса. В другом примере поперечное сечение разделительной секции 105 может быть круговым с переменным диаметром от верхней части 107 к нижней части 109, что придает ей вид конуса или усеченного конуса, и поперечное сечение секции 115 вывода твердых частиц может быть круговым с переменным диаметром от верхней части 117 к нижней части 119, что обеспечивает две конических или в виде усеченного конуса секции, противоположные друг другу. В еще одном варианте выполнения сечение разделительной секции 105 и сечение секции 115 вывода твердых частиц оба могут быть круговыми с одинаковыми диаметрами или разными диаметрами.

В одном или нескольких вариантах выполнения угол или наклон конической или в виде усеченного конуса секции 115 вывода твердых частиц может лежать в диапазоне приблизительно от 50° до 80° относительно ее основания. Например, угол или наклон конической или в виде усеченного конуса секции 115 вывода твердых частиц может составлять приблизительно 55°, приблизительно 60°, приблизительно 65°, приблизительно 68°, приблизительно 70°, приблизительно 72° или приблизительно 75° относительно ее основания. Предпочтительно коническая или в виде усеченного конуса секция 115 вывода твердых частиц имеет угол, составляющий приблизительно 60°, более предпочтительно 65°, еще более предпочтительно от 68° до 72° относительно ее основания.

В одном или нескольких вариантах выполнения на внутреннюю поверхность разделительной секции 105, секции 115 вывода твердых частиц или на обе поверхности могут быть нанесены одно или несколько гладких или антифрикционных покрытий. Например, приводимый в качестве иллюстрации материал может включать тефлон. Поставляемый на рынок материал покрытия может включать PLASITE® 7122, предлагаемый фирмой CARBOLINE® Company.

Отвод 121 твердых частиц может иметь любую желательную форму поперечного сечения. Отвод 121 твердых частиц может иметь любую желательную площадь поперечного сечения. Например, по меньшей мере в одном частном варианте выполнения отношение площади поперечного сечения отвода 121 твердых частиц к площади поперечного сечения разделительной секции 105 может составлять приблизительно 1:1, приблизительно 1:1,5, приблизительно 1:2, приблизительно 1:2,5, приблизительно 1:3, приблизительно 1:3,5, приблизительно 1:4, приблизительно 1:4,5, приблизительно 1:5, приблизительно 1:5,5, приблизительно 1:6, приблизительно 1:6,5, приблизительно 1:7, приблизительно 1:7,5, приблизительно 1:8, приблизительно 1:8,5, приблизительно 1:9, приблизительно 1:9,5 или приблизительно 1:10.

В одном или нескольких вариантах выполнения устройство регулирования вывода, например клапан, может быть установлено на отводе 121 твердых частиц, в нем или иным образом сообщаться с отводом 121 твердых частиц с целью регулирования или управления скоростью, с которой твердые частицы выводятся из сепаратора 100. Иллюстративные устройства регулирования вывода могут включать, но не ограничиваться этим, поворотные шлюзовые затворы, тарельчатые питатели, круговые питатели, золотниковые клапаны и т.п.

Размеры сепаратора 100, например разделительной секции 105, секции 115 вывода твердых частиц, вводов 111, 123 и отводов 113, 121, а также число вводов 111, 123 и отводов 113, 131 могут выбираться в зависимости, по меньшей мере частично, от отдельных компонентов твердых частиц, скорости, с которой твердые частицы вводятся по магистрали 127, и (или) количества летучих компонентов, которое необходимо отделить от твердых частиц. Например, сепаратор 100 может быть сконструирован так, чтобы обеспечивать внутренний объем 103, пригодный для приема приблизительно от 1 до 75000 кг/час или более твердых частиц по магистрали 127. В другом примере сепаратор 100 может быть сконструирован так, чтобы обеспечивать внутренний объем, пригодный для приема от нижнего значения, составляющего приблизительно 10 кг/час, приблизительно 1000 кг/час или приблизительно 10000 кг/час, до верхнего значения, составляющего приблизительно 30000 кг/час, приблизительно 40000 кг/час или приблизительно 50000 кг/час твердых частиц по магистрали 127.

Твердые частицы могут включать любой сыпучий материал или сочетание сыпучих материалов. В одном из примеров твердые частицы могут представлять собой или содержать поступающий из полимеризатора (не показан) продукт полимеризации, который может включать сформированные частицы полимера или твердые частицы, один или несколько поглощенных газообразных и (или) жидких мономеров, один или несколько поглощенных газообразных и (или) жидких разбавителей, а также катализатор и (или) каталитические компоненты, используемые для формирования полимерных частиц. Полимерные частицы могут содержать гомополимеры, сополимеры, трехкомпонентные сополимеры или их сочетания. Предпочтительные полимеры включают гомополимеры или сополимеры от С2 до C40 олефинов, предпочтительно от С2 до С20 олефинов, предпочтительно сополимеры альфа-олефинов и других олефинов или альфа-олефинов. Частицы полимера могут содержать этилен или пропилен, сополимеризованные с одной или несколькими компонентами, такими как пропилен, 1-бутан, 1-пентан, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 4-метилпентан, 1-декан, 1-додекан, 1-гаксадекан и т.п. Предпочтительно полимерные частицы могут содержать гомополиэтилен, гомополипропилен, пропилен, сополимеризованный с этиленом и (или) 1-бутаном, этилен, сополимеризованный с пропиленом, 1-бутаном и (или) 1-гексаном, и (или) диолефином. Предпочтительные примеры полимерных частиц могут включать ультранизкоплотный полиэтилен ("ULDPE"), полиэтилен с очень низкой плотностью ("VLDPE"), нормальный низкоплотный полиэтилен ("LLDPE"), низкоплотный полиэтилен ("LDPE"), полиэтилен средней плотности ("MDPE"), высокоплотный полиэтилен ("HDPE"), полипропилен, изотактический полипропилен, высокоизотактический полипропилен, синдиотактический полипропилен, статистический сополимер пропилена и этилена и (или) 1-бутена и (или) 1-гексена, упругие полимеры, такие как этиленпропиленовая резина, этиленпропиленовая резина на основе мономерных диолефинов, неопрен, а также смеси термопластических полимеров и эластомеров, таких как, например, термопластические упругие полимеры и ударопрочные пластмассы на основе резины. Поглощенные разбавители могут включать непрореагировавшие мономеры, сомономеры, разжижители и любые их сочетания. В качестве примера разбавители могут включать, но не ограничиваться этим, пропан, бутан, изобутан, пентан, изопентан, гексан, их изомеры и производные, а также их сочетания.

Поступающие по магистрали 127 твердые частицы, содержащие полимерные материалы, образующие твердые полимерные частицы, и один или несколько газообразных и (или) жидких углеводородов, могут иметь любое содержание или концентрацию газообразных и (или) жидких углеводородных компонентов. Например, содержание газообразных и (или) жидких углеводородов в полимерном материале, поступающем по магистрали 127, может колебаться в диапазоне от нижнего значения, составляющего приблизительно 1 ppmw (число частей на миллион по объему), приблизительно 100 ppmw или приблизительно 1000 ppmw, до верхнего значения, составляющего приблизительно 3 мас. %, приблизительно 5 мас. % или приблизительно 10 мас. %. В другом примере содержание газообразных и (или) жидких углеводородов в полимерном материале, поступающем по магистрали 127, может колебаться в диапазоне приблизительно от 0,5 мас. % до 7 мас. %, приблизительно от 1 мас. % до 5,5 мас. % или приблизительно от 1,5 мас. % до 4,5 мас. %. В еще одном примере содержание газообразных и (или) жидких углеводородов в полимерном материале, поступающем по магистрали 127, может колебаться в диапазоне от нижнего значения, составляющего приблизительно 4000 ppmw, приблизительно 4500 ppmw или приблизительно 5000 ppmw, до верхнего значения, составляющего приблизительно 6500 ppmv, приблизительно 10000 ppmv или приблизительно 20000 ppmv.

Текучая среда или "продувочный газ", поступающий по магистрали 129, может содержать любую текучую среду или сочетание текучих сред, пригодных для очистки, то есть отделения по меньшей мере части летучих компонентов, содержащихся в твердых частицах, чтобы получить твердые частицы в магистрали 133, имеющие пониженную концентрацию летучих компонентов по сравнению с твердыми частицами в магистрали 127. В качестве примера текучие среды могут включать, но не ограничиваться этим, азот, аргон, оксид углерода, диоксид углерода, воду, углеводороды или любое их сочетание. В зависимости от конкретного вида твердых частиц подходящие текучие среды в магистрали 129 могут также представлять собой или содержать кислород или воздух. В одном или нескольких вариантах выполнения поступающая по магистрали 129 текучая среда может содержать один или несколько фторированных углеводородов. Соответствующие фторированные углеводороды могут представлять собой рассмотренные и описанные в патентной заявке US 2009/0118466. По меньшей мере в одном частном варианте выполнения текучая среда, поступающая по магистрали 129, может содержать приблизительно 90% об. или более азота, приблизительно 95% об. или более азота, приблизительно 98% об. или более азота или приблизительно 99% об. или более азота. По меньшей мере в одном частном варианте выполнения текучая среда, поступающая по магистрали 129, может содержать азотнопаровую смесь. Содержание пара в азотнопаровой смеси может колебаться в диапазоне от нижнего значения, составляющего приблизительно 0,001% об., приблизительно 0,01% об. или приблизительно 0,015% об., до верхнего значения, составляющего приблизительно 1% об., приблизительно 5% об., приблизительно 10% об., приблизительно 15% об. или приблизительно 20% об. Например, содержание пара в азотнопаровой смеси может колебаться приблизительно от 0,5 до 4% об., приблизительно от 1,2 до 1,6% об. или приблизительно от 1 до 2% об.

Количество летучих компонентов, отделенных и удаленных по магистрали 131 из твердых частиц, поступающих по магистрали 127, может составлять приблизительно 90% или более, приблизительно 95% или более, приблизительно 99% или более, приблизительно 99, 9% или более, приблизительно 99,99% или более, приблизительно 99,995% или более или приблизительно 99,999% или более. Иными словами твердые частицы, выходящие по магистрали 133, могут содержать приблизительно менее 10%, приблизительно менее 5%, приблизительно менее 1%, приблизительно менее 0,1%, приблизительно менее 0,01%, приблизительно менее 0,005%, приблизительно менее 0,001% летучих компонентов, присутствующих в твердых частицах.

Сепаратор 100 может действовать при температуре, меньшей окружающей температуры, равной окружающей температуре или большей окружающей температуры. Например, если твердые частицы содержат один или несколько видов сформированных полимерных частиц, желательная температура может включать температуру, колеблющуюся в диапазоне приблизительно от 20°С до температуры, которая немного ниже точки плавления конкретных полимерных частиц. По меньшей мере в одном частном варианте выполнения сепаратор 100 может действовать при температуре, лежащей в диапазоне от нижнего значения, составляющего приблизительно 25°С, приблизительно 40°С или приблизительно 60°С, до верхнего значения, составляющего приблизительно 90°С, приблизительно 110°С или приблизительно 120°С. Например, сепаратор 100 может действовать в температурном диапазоне приблизительно от 65° до 95°С, приблизительно от 70° до 85°С или приблизительно от 55° до 80°С.

Сепаратор 100 может действовать при давлении, меньшем атмосферного давления, равном атмосферному давлению или большем атмосферного давления. Предпочтительно сепаратор 100 действует при положительном давлении, то есть при давлении, большем атмосферного. Например, сепаратор 100 может действовать при давлении, лежащем в диапазоне от нижнего значения, превышающего атмосферное давление приблизительно на 0,1 кПа, приблизительно на 0,5 кПа или приблизительно на 1 кПа, до верхнего значения, превышающего атмосферное давление приблизительно на 1000 кПа, приблизительно на 2000 кПа или приблизительно на 3000 кПа. По меньшей мере в одном частном варианте выполнения сепаратор 100 может действовать при давлении, лежащем в диапазоне от нижнего значения, превышающего атмосферное давление приблизительно на 50 Па, приблизительно на 150 Па или приблизительно на 300 Па, до верхнего значения, превышающего атмосферное давление приблизительно на 700 Па, приблизительно на 1000 Па или приблизительно на 2500 Па.

Конкретное время нахождения введенных по магистрали 127 твердых частиц в сепараторе 100 может зависеть от одного или нескольких факторов. Например, конкретное время нахождения твердых частиц может зависеть, по меньшей мере частично, от конкретного вида текучих сред, абсорбированных на твердых частицах, размера твердых частиц, вида твердых частиц, например вида полимера, различных свойств твердых частиц, таких как кристаллическое состояние, молекулярный вес и сцепляемость, если твердые частицы представляют собой полимер, температуры в сепараторе 100, давления в сепараторе 100, скорости потока твердый частиц через сепаратор 100 и (или) скорости потока продувочного газа в магистрали 129. Время нахождения твердых частиц в сепараторе 100 может лежать в диапазоне от нижнего значения, составляющего приблизительно 0,1 часа, приблизительно 0,3 часа или приблизительно 0,4 часа, до верхнего значения, составляющего приблизительно 1 час, приблизительно 2 часа, приблизительно 3 часа, приблизительно 5 часов или приблизительно 10 часов. Например, время пребывания частиц в сепараторе 100 может лежать в диапазоне приблизительно от 0,5 до 0,7 часа, приблизительно от 0,25 до 0,9 часа или приблизительно от 0,5 до 1,5 часа.

В одном или нескольких вариантах выполнения поступающие по магистрали 127 твердые частицы могут вводиться в сепаратор 100 в пакетном режиме. Например, в сепаратор 100 может вводиться определенное количество поступающих по магистрали 127 частиц, и с них могут удаляться летучие компоненты. После отделения по меньшей мере части летучих компонентов от твердых частиц частично освобожденные от летучих компонентов частицы могут удаляться, и в сепаратор 100 может вводиться другое определенное количество поступающих по магистрали 127 частиц. В одном или нескольких вариантах выполнения поступающие по магистрали 127 твердые частицы могут вводиться в сепаратор 100 в непрерывном режиме. Например, частицы могут непрерывно вводиться по магистрали 127 в сепаратор 100, и частично освобожденные от летучих компонентов частицы через отвод 121 могут отбираться со скоростью, достаточной, чтобы сохранить количество частиц в сепараторе 100.

На фиг.2 в изометрии изображен другой сепаратор 200, имеющий канал 205 распределения текучей среды, расположенный во внутреннем объеме 103 сепаратора 200. Сепаратор 200 может быть аналогичен сепаратору 100, рассмотренному и описанному выше в связи с фиг.1. Сепаратор 200 может дополнительно содержать распределительный канал 205, сообщающийся с вводом текучей среды или "продувочного газа". По меньшей мере в одном варианте выполнения распределительный канал 205 может быть расположен у отверстия или прохода 125 (смотри фиг.1) через стенку секции 115 вывода твердых частиц. Первый конец распределительного канала 205 может быть соединен с внутренней стенкой секции 115 вывода твердых частиц у отверстия 125, внутри ввода 123 текучей среды или в сочетанием варианте. По меньше мере в одном другом варианте выполнения распределительный канал 205 может представлять собой канал, сообщающийся с магистралью 129 и идущий через отверстие или проход 125, сопрягаясь или другим образом создавая сплошное соединение по своей наружной поверхности с боковой стенкой секции 115 вывода твердых частиц.

По меньшей мере в одном из вариантов выполнения распределительный канал 205 может быть параллелен продольной оси сепаратора 200. Распределительный канал 205 может иметь одно или несколько отверстий или проходов 207, обращенных к верхней части 107 разделительной секции 105. Иными словами, одно или несколько отверстий или проходов 207 могут быть ориентированы перпендикулярно продольной оси сепаратора 200. В другом варианте выполнения распределительный канал 205 может быть непараллелен продольной оси сепаратора 200 и может иметь одно или несколько отверстий или проходов 207, обращенных к верхней части 107 разделительной секции 105. В другом варианте выполнения первая часть распределительного канала 205 может быть непараллельна продольной оси сепаратора 200, и вторая часть распределительного канала 205 может быть параллельна этой оси, при этом одно или несколько отверстий или проходов 207 могут быть обращены к верхней части 107 разделительной секции 105.

Внутренний объем 103 также может быть свободен или в основном свободен от какой-либо конструкции(й), расположенной между местами ввода твердых частиц, поступающих по магистрали 127 через ввод 111, и текучей среды, поступающей по магистрали 129 через отверстие(я) 207. Например, внутренний объем 103 может быть свободен от неровностей или выступающих частей, отходящих от стенок во внутренний объем 103 между отверстием 207 и вводом 111 твердых частиц. В одном или нескольких вариантах выполнения внутренний объем 103 может быть свободен или в основном свободен от какой-либо конструкции(й), расположенной между верхней частью слоя твердых частиц, находящегося во внутреннем объеме 103, и отверстием(ями) 207, через которые текучая среда из магистрали 129 может быть введена во внутренний объем 103. Фактически внутренние конструкции могут присутствовать между верхней частью слоя твердых частиц, который может находиться во внутреннем объеме 103, и вводом 111 твердых частиц.

Аналогично одному или нескольким вводам 123 текучей среды и одному или нескольким отверстиям 125, рассмотренным и описанным выше в связи с фиг.1, поперечное сечение распределительного канала 205 и одно или несколько отверстий 207 могут быть любой подходящей геометрической формы. Кроме того, если сепаратор 200 содержит несколько распределительных каналов 205, форма поперечного сечения любых двух распределительных каналов 205 и отверстий 207 может быть одинаковой или отличаться друг от друга.

Распределительные каналы 205, отверстия 207 или их сочетание могут включать один или несколько сетчатых фильтров, спеченных фильтров, спеченных многослойных фильтров, защитных колпаков, сетчатых колпаков, перегородок или других ограничивающих перемещение твердых частиц средств 135 (смотри фиг.1), которые могут снижать или предотвращать прохождение твердых частиц из внутреннего объема 103 в распределительный канал 205.

На фиг.3 в изометрии изображен другой приведенный в качестве иллюстрации сепаратор 300, имеющий группу каналов 305 распределения текучей среды, расположенных во внутреннем объеме 103 сепаратора 300. Сепаратор 300 может быть аналогичен сепаратору 100 и (или) сепаратору 200, рассмотренным и описанным выше в связи с фигурами 1 и 2. Сепаратор 300 может содержать один или несколько каналов 305 распределения текучей среды (показаны два), расположенных во внутреннем объеме 103 сепаратора 300. Хотя показаны два канала 305 распределения текучей среды, во внутреннем объеме 103 может быть расположено любое количество таких каналов, например во внутреннем объеме 103 могут быть расположены 1, 3, 5 или 10 каналов 305 распределения текучей среды.

Каналы 305 распределения текучей среды могут быть перпендикулярны продольной оси сепаратора 300. Например, в вертикально ориентированном сепараторе 300 каналы 305 распределения текучей среды могут проходить горизонтально. Если во внутреннем объеме 103 расположены два или несколько каналов 305 распределения текучей среды, то они могут быть параллельны относительно друг друга и (или) располагаться в одной плоскости.

Каналы 305 могут содержать одно или несколько отверстий или проходов 310, проникающих через боковую стенку распределительного канала(ов) 305. Отверстия или проходы 310 могут быть обращены к верхней части 107 разделительной секции 105. Иными словами, отверстия или проходы 310 могут быть перпендикулярны продольной оси сепаратора 300 и могут быть обращены к верхней части 107.

Для канала 305 распределения текучей среды, имеющего группу отверстий или проходов 310, эти отверстия могут быть расположены вдоль по меньшей мере части длины этого канала 305. Любые два отверстия 310 могут быть расположены на любом заданном расстоянии друг от друга. Расстояние между любыми двумя группами отверстий 310 может быть одинаковым или различным. Для канала 305 распределения текучей среды, имеющего круговое поперечное сечение, отверстия 310 предпочтительно проходят через часть боковой стенки канала, ближайшую к верхней части 107. Расположение отверстий 310 в местоположениях по каналам 305 распределения текучей среды, ближайших к верхней части 107, уменьшает или убирает часть канала 305 распределения текучей среды, которая расположена между отверстиями 310 и вводом 111 твердых частиц. Аналогично расположение отверстий 310 в местоположениях по каналам 305 распределения текучей среды, ближайших к верхней части 107, уменьшает или убирает часть канала 305 распределения текучей среды, которая расположена между отверстиями 310 и верхом псевдоожиженного слоя, который может находиться во внутреннем объеме 103.

Аналогично одному или нескольким вводам 123 текучей среды и одному или нескольким отверстиям 125, рассмотренным и описанным выше в связи с фиг.1, поперечное сечение распределительного канала(ов) 305 и одно или несколько отверстий 310 могут быть любой подходящей геометрической формы. Кроме того, если сепаратор 300 содержит несколько распределительных каналов 305, форма поперечного сечения любых двух распределительных каналов 305 и отверстий 310 может быть одинаковой или отличаться друг от друга. Форма поперечного сечения любых двух отверстий, проходящих через боковую стенку любого канала 305 распределения текучей среды, может быть одинаковой или различной.

Распределительный канал 305, отверстия 310 или их сочетание могут включать один или несколько сетчатых фильтров, спеченных фильтров, спеченных многослойных фильтров, защитных колпаков, сетчатых колпаков, перегородок или других ограничивающих перемещение твердых частиц средств 135 (смотри фиг.1), которые могут снижать или предотвращать прохождение твердых частиц из внутреннего объема 103 в распределительный канал 305.

Внутренний объем 103 может быть свободен или в основном свободен от каких-либо конструкций между вводом 111 твердых частиц и отверстиями 310. Например, внутренний объем 103 может быть свободен от неровностей или выступающих частей, отходящих от стенок во внутренний объем 103 между отверстием(ями) 310 и вводом 111 твердых частиц. В одном или нескольких вариантах выполнения внутренний объем 103 может быть свободен или в основном свободен от какой-либо конструкции(й), расположенной между верхней частью слоя твердых частиц, находящегося во внутреннем объеме 103, и отверстием(ями) 310, через которое текучая среда из магистрали 129 может быть введена во внутренний объем 103. Фактически внутренние конструкции могут присутствовать между верхней частью слоя твердых частиц, который может находиться во внутреннем объеме 103, и вводом 111 твердых частиц.

На фиг.4 в изометрии изображен еще один приведенный в качестве иллюстрации сепаратор 400 с группой каналов 305 распределения текучей среды, имеющих отходящие от них сопла 405, расположенные во внутреннем объеме 103 сепаратора 400. Сепаратор 400 может быть аналогичен сепараторам 100, 200 и (или) 200, рассмотренным и описанным выше в связи с фигурами 1-3. Каналы 305 распределения текучей среды могут быть одинаковыми, как рассмотрено и описано выше со ссылкой на фиг.3. Как показано на фиг.4, каналы 305 распределения текучей среды могут содержать одно или несколько сопел 405, сообщающихся по потоку по меньше мере с одним или несколькими отверстиями 310 (смотри фиг.3) каналов 305 распределения текучей среды.

Сопла 405 могут содержать на своих удаленных торцах отверстия или проходы 410, предназначенные для введения текучей среды, поступающей по магистрали 129, во внутренний объем 103. Отверстия 410 сопел 405 могут быть обращены к верхней части 107 сепаратора 400. Отверстия 410 могут быть перпендикулярны продольной оси сепаратора 400. Например, в вертикально ориентированном сепараторе 400 отверстия 410 могут быть ориентированы горизонтально.

Если группа сопел 405 сообщается с одним или несколькими каналами 305 распределения текучей среды, отверстия 410 могут быть параллельны друг другу и (или) находиться в одной плоскости. В одном или нескольких вариантах выполнения отверстия 410 могут быть параллельны друг другу и находиться в одной плоскости, и внутренний объем 103 может быть свободен или в основном свободен от каких-либо конструкций между вводом 111 твердых частиц и отверстиями 410. В одном или нескольких вариантах выполнения отверстия 410 могут быть параллельны друг другу и находиться в одной плоскости, и внутренний объем 103 может быть свободен или в основном свободен от каких-либо конструкций между отверстиями 410 и верхней частью слоя твердых частиц, который может находиться во внутреннем объеме 103.

Сопла 405, отверстия 410 или их сочетание могут включать один или несколько сетчатых фильтров, спеченных фильтров, спеченных многослойных фильтров, защитных колпаков, сетчатых колпаков, перегородок или других ограничивающих перемещение твердых частиц средств 135 (смотри фиг.1), которые могут снижать или предотвращать прохождение твердых частиц из внутреннего объема 103 в сопла 405.

На фиг.5 изображен в изометрии приведенный в качестве примера сепаратор 500, имеющий внутри себя нагнетательный конус 510 текучей среды, предназначенный для введения текучей среды во внутренний объем 103 сепаратора. Сепаратор 500 может быть аналогичен сепараторам 100, 200, 300 и (или) сепаратору 400, рассмотренным и описанным выше в связи с фигурами 1-4. Напорный конус 510 текучей среды может иметь внутренний объем 511. Один или несколько каналов 505 распределения текучей среды могут сообщаться с одним или несколькими вводами 123 текучей среды. Концы каналов 505 распределения текучей среды могут располагаться во внутреннем объеме 511 нагнетательного конуса 510 текучей среды. По существу текучая среда, поступающая по магистрали 129, может быть введена во внутренний объем нагнетательного конуса 510 текучей среды. Текучая среда может проходить из каналов 505 распределения текучей среды во внутренний объем 511 нагнетательного конуса 510 текучей среды и затем во внутренний объем 103 сепаратора.

Как изображено на фиг.5, основание 512 нагнетательного конуса 510 текучей среды может быть обращено к нижней части 119 сепаратора 500. Нагнетательный конус 510 текучей среды могут поддерживать одна или несколько крепежных штанг или траверс (показаны две из них 515, 520). В другом варианте могут использоваться три или более крепежных штанг. Одна или несколько крепежных штанг 515, 520 могут быть закреплены и проходить между боковой стенкой внутреннего объема 511 нагнетательного конуса 510 текучей среды и боковой стенкой секции 115 вывода твердых частиц. Между основанием 512 нагнетательного конуса 510 текучей среды и внутренней стенкой секции 115 вывода твердых частиц может быть сформирован кольцевой зазор, который может быть свободен от каких-либо конструкций.

Внутренний объем 103 может быть свободен или в основном свободен от каких-либо конструкций, расположенных между местами введения твердых частиц, поступающих по магистрали 127 через ввод 111 твердых частиц, и текучей среды, поступающей по магистрали 129 через внутренний объем 511 и основание 512 нагнетательного конуса 510 текучей среды, за исключением самого нагнетательного конуса 510 текучей среды. Например, внутренний объем 103 может быть свободен от неровностей и выступов, отходящих от стенок во внутренний объем 103 между вводом 111 твердых частиц и основанием 512 нагнетательного конуса 510 текучей среды, за исключением самого нагнетательного конуса 510 текучей среды. Иными словами, нагнетательный конус 510 текучей среды может удерживаться крепежными штангами 515, 520, так что между основанием 512 нагнетательного конуса 510 текучей среды и боковой стенкой сепаратора 500 формируется кольцевой зазор, свободный от направляющих газ конструкций. В одном или нескольких вариантах выполнения внутренний объем 103 может быть свободен или в основном свободен от каких-либо конструкций, кроме самого нагнетательного конуса 510 текучей среды, расположенных между основанием 512 нагнетательного конуса 510 текучей среды и верхней частью слоя твердых частиц, который может находиться во внутреннем объеме 103.

Как показано, нагнетательный конус 510 текучей среды может располагаться как в разделительной секции 105, так и в секции 115 вывода твердых частиц сепаратора 500. В одном или нескольких вариантах выполнения нагнетательный конус 510 текучей среды может полностью располагаться в секции 115 вывода твердых частиц. В одном или нескольких вариантах выполнения нагнетательный конус 510 текучей среды может полностью располагаться в разделительной секции 105.

На фиг.6 в изометрии изображен другой приводимый в качестве примера сепаратор 600, имеющий несколько уровней подачи и отвода текучей среды. Сепаратор 600 может содержать первую или разделительную секцию 105, вторую секцию 115, третью секцию или "секцию деактивации" 605 и четвертую секцию или секцию "вывода твердых частиц" 610. Вторая секция 115 может быть также названа "переходной секций", так как она может быть расположена так, чтобы служить переходом между разделительной секцией 105 и секцией деактивации 605. Переходная секция 115 и секция 610 вывода твердых частиц могут быть аналогичными секции 115 вывода твердых частиц, рассмотренной и описанной выше в связи с фигурами 1-5. Первый торец или "верхняя часть" 606 секции 605 деактивации может быть расположен на нижней части 119 переходной секции 115 или иным образом быть связанным с нею. Первый торец или "верхняя часть" 611 секции 610 вывода твердых частиц может быть расположен на втором торце или "нижней части" 607 секции 605 деактивации или иным образом быть связанным с нею. Отвод 620 твердых частиц может быть расположен у второго торца или нижней части 612 секции 610 вывода твердых частиц или иным образом быть связанным с нею. Внутренний объем 103 сепаратора 600 может включать объем, ограниченный или сформированный разделительной секцией 105, переходной секцией 115, секцией 605 деактивации и секцией 610 вывода твердых частиц.

Переходная секция 115 может содержать один или несколько вводов 123 текучей среды. Вводы 123 текучей среды могут сообщаться с одним или несколькими каналами 205 распределения текучей среды, как было рассмотрено и описано в связи с фиг.2. Конус 630 отвода текучей среды может быть закреплен или другим образом расположен в секции 605 деактивации и (или) переходной секции 115. Как показано, конус 630 отвода текучей среды может быть закреплен одной или несколькими крепежными штангами или траверсами (изображены три из них 631, 632 и 633). Крепежные штанги 631, 632, 633 могут быть соединены с основанием 634 конуса 630 отвода текучей среды и отходить от него, а также с внутренней стенкой секции 605 деактивации. Текучая среда может быть отобрана из внутреннего объема 103 в магистраль 637 через канал 635, отходящий от конуса 630 отвода текучей среды.

По меньшей мере в одном из вариантов выполнения крепежные штанги 631, 632, 633 могут быть скреплены с внутренней стенкой конуса 630 отвода текучей среды и могут проходить в секцию 610 вывода твердых частиц. Например, крепежные штанги 631, 632, 633 могут отходить от внутренней стенки конуса 630 отвода текучей среды и быть соединены с наружной стенкой конуса 510 распределения текучей среды. В другом варианте выполнения крепежные штанги 631, 632, 633 могут быть соединены с конусом 630 отвода текучей среды и некоторым местоположением на внутренней стенке секции 605 деактивации, находящимся ниже основания 634 конуса 630 отвода текучей среды. Еще в одном из вариантов выполнения крепежные штанги 631, 632, 633 могут быть скреплены с конусом 630 отвода текучей среды и некоторым местоположением на внутренней стенке секции 610 вывода твердых частиц.

Один или несколько конусов 510 распределения текучей среды могут быть расположены в секции 605 деактивации, секции 610 вывода твердых частиц или как в секции 605 деактивации, так и в секции 610 вывода твердых частиц аналогично рассмотренному и описанному выше в связи с фиг.5. Поступающая по магистрали 640 текучая среда может быть подана через один или несколько вводов 623 текучей среды в один или несколько конусов 505 распределения текучей среды. По каналу 505 текучая среда может быть введена в нагнетательный конус 510 текучей среды, расположенный в секции 605 деактивации и (или) секции 610 вывода твердых частиц, и затем может быть собрана конусом 630 отвода текучей среды.

Поперечные сечения секции 605 деактивации и секции 610 вывода твердых частиц могут иметь любую подходящую геометрическую форму. Формы поперечных сечений секции 605 деактивации и секции 610 вывода твердых частиц могут быть одинаковыми или различными. Иллюстративная форма поперечного сечения может включать, но не ограничиваться этим, круг, овал, эллипс, треугольник, прямоугольник или другой многогранник, имеющий три или более стороны, любую другую форму с криволинейными сторонами или любую другую геометрическую форму, имеющую сочетание изогнутых и прямолинейных сторон.

Секция 605 деактивации и (или) секция 610 вывода твердых частиц могут иметь постоянные или изменяющиеся поперечные сечения. Например, поперечное сечение секции 605 деактивации может быть круговым с постоянным диаметром от верхней части 606 до нижней части 607, что делает ее цилиндрической, и поперечное сечение секции 610 вывода твердых частиц может быть круговым с переменным диаметром от верхней части 611 до второго торца или "нижней части" 612, что придает ей вид усеченного конуса. В другом примере поперечное сечение секции 605 деактивации может быть круговым с переменным диаметром от верхней части 606 к нижней части 607, что придает ей вид конуса или усеченного конуса, и поперечное сечение секции 610 вывода твердых частиц может быть круговым с переменным диаметром от верхней части 611 к нижней части 612, что обеспечивает две конических или в форме усеченного конуса секции, противоположные друг другу. В еще одном варианте выполнения сечение секции 605 деактивации и сечение секции 610 вывода твердых частиц оба могут быть круговыми с одинаковыми диаметрами или разными диаметрами.

Угол или наклон секции 610 вывода твердых частиц, имеющей вид конуса или усеченного конуса, может лежать в диапазоне приблизительно от 50° до 80° относительно плоскости 612 ее основания. Например, угол или наклон конической или в виде усеченного конуса секции 610 вывода твердых частиц может составлять приблизительно 55°, приблизительно 60°, приблизительно 65°, приблизительно 68°, приблизительно 70°, приблизительно 72° или приблизительно 75° относительно плоскости 612 ее основания. Предпочтительно коническая или в виде усеченного конуса секция 610 вывода твердых частиц имеет угол, составляющий приблизительно 60°, более предпочтительно 65°, еще более предпочтительно от 68 до 72° относительно плоскости 612 ее основания.

На внутреннюю поверхность секции 605 деактивации, секции 610 вывода твердых частиц или на обе поверхности могут быть нанесены одно или несколько гладких или антифрикционных покрытий. Например, приводимый в качестве иллюстрации материал может включать тефлон. Поставляемый на рынок материал покрытия может включать PLASITE® 7122, предлагаемый фирмой CARBOLINE® Company.

Отвод 620 твердых частиц может иметь любую желательную форму поперечного сечения. Например, по меньшей мере в одном частном варианте выполнения отношение площади поперечного сечения отвода 620 твердых частиц к площади поперечного сечения секции 605 деактивации может составлять приблизительно 1:1, приблизительно 1:1,5, приблизительно 1:2, приблизительно 1:2,5, приблизительно 1:3, приблизительно 1:3,5, приблизительно 1:4, приблизительно 1:4,5, приблизительно 1:5, приблизительно 1:5,5, приблизительно 1:6, приблизительно 1:6,5, приблизительно 1:7, приблизительно 1:7,5, приблизительно 1:8, приблизительно 1:8,5, приблизительно 1:9, приблизительно 1:9,5 или приблизительно 1:10.

Размеры сепаратора 600, например разделительной секции 105, переходной секции 115, секции 605 деактивации, секции 610 вывода твердых частиц, вводов 111, 123, 623 и отводов 113, 620, а также число вводов 111, 123, 623 и отводов 113, 131, 635 могут выбираться в зависимости, по меньшей мере частично, от вида отдельных компонентов твердых частиц, скорости, с которой твердые частицы вводятся по магистрали 127, и (или) количества летучих компонентов, которое необходимо отделить от твердых частиц. Например, сепаратор 600 может быть сконструирован так, чтобы обеспечивать внутренний объем 103, пригодный для приема приблизительно от 1 до 75000 кг/час или более твердых частиц по магистрали 127. В другом примере сепаратор 100 может быть сконструирован так, чтобы обеспечивать внутренний объем, пригодный для приема от нижнего значения, составляющего приблизительно 10 кг/час, приблизительно 1000 кг/час или приблизительно 10000 кг/час, до верхнего значения, составляющего приблизительно 30000 кг/час, приблизительно 40000 кг/час или приблизительно 50000 кг/час твердых частиц по магистрали 127.

Сепаратор 600 может быть выполнен из любого материала или сочетания материалов, имеющих соответствующие жесткость, прочность и другие необходимые свойства. В качестве примера материалы могут включать, но не ограничиваться этим, металлы, сплавы металлов, полимеры или пластики, стекла, стеклопластики или любые их сочетания. Предпочтительно сепаратор 600 выполняется из одного или нескольких металлов или металлических сплавов, таких как сталь, нержавеющая сталь, углеродистая сталь, никелевые сплавы и т.п. Дополнительные детали, предназначенные для введения соответствующих текучих сред в сепаратор по магистралям 129 и 640, а также другие детали, относящиеся к сепаратору 600, могут быть аналогичны описанным и раскрытым в патентах US 4758654 и 6022946.

В одном или нескольких вариантах выполнения каналы 205 распределения текучей среды могут быть устранены, и поступающая по магистрали 129 текучая среда может вводиться через одно или несколько отверстий 125, как это рассмотрено и описано выше со ссылкой на фиг.1. В одном или нескольких вариантах выполнения каналы 205 распределения текучей среды могут быть устранены, и поступающая по магистрали 129 текучая среда может вводиться через один или несколько каналов 305 распределения текучей среды, как это рассмотрено и описано выше со ссылкой на фиг.3. В одном или нескольких вариантах выполнения каналы 205 распределения текучей среды могут быть устранены, и поступающая по магистрали 129 текучая среда может вводиться через один или несколько каналов 305 распределения текучей среды, имеющих отходящие от них сопла 405, как это рассмотрено и описано выше со ссылкой на фиг.4. В одном или нескольких вариантах выполнения каналы 205 распределения текучей среды могут быть устранены, и поступающая по магистрали 129 текучая среда может вводиться через один или несколько каналов 505 распределения текучей среды, сообщающихся с внутренним объемом 511 конуса 510 распределения текучей среды, как это рассмотрено и описано выше со ссылкой на фиг.5. Фактически, поступающая по магистрали 129 текучая среда может вводиться в сепаратор 600 с использованием сочетания средств ввода текучей среды, которые могут включать одно или несколько отверстий 125, один или несколько каналов 205 распределения текучей среды, один или несколько каналов 305 распределения текучей среды, один или несколько каналов 305 распределения текучей среды, имеющих одно или несколько отходящих от них сопел 405, один или несколько конусов 510 распределения текучей среды и различные их комбинации.

В одном или нескольких вариантах выполнения конус 510 распределения текучей среды, установленный в секции 605 деактивации и (или) в секции вывода твердых частиц, может быть устранен, и поступающая по магистрали 640 текучая среда может вводиться через одно или несколько отверстий 125, как это рассмотрено и описано выше со ссылкой на фиг.1. В одном или нескольких вариантах выполнения конус 510 распределения текучей среды, установленный в секции 605 деактивации и (или) в секции вывода твердых частиц, может быть устранен, и поступающая по магистрали 640 текучая среда может вводиться через один или несколько каналов 205 распределения текучей среды, сообщающихся с вводами 123, как это рассмотрено и описано выше со ссылкой на фиг.2. В одном или нескольких вариантах выполнения конус 510 распределения текучей среды, установленный в секции 605 деактивации и (или) в секции 610 вывода твердых частиц, может быть устранен, и поступающая по магистрали 640 текучая среда может вводиться через один или несколько каналов 305 распределения текучей среды, как это рассмотрено и описано выше со ссылкой на фиг.3. В одном или нескольких вариантах выполнения каналы 205 распределения текучей среды могут быть устранены, и поступающая по магистрали 640 текучая среда может вводиться через один или несколько каналов 305 распределения текучей среды, имеющих отходящие от них сопла 405, как это рассмотрено и описано выше со ссылкой на фиг.4. Фактически, поступающая по магистрали 640 текучая среда может вводиться в сепаратор 600 с использованием сочетания средств ввода текучей среды, которые могут включать одно или несколько отверстий 125, один или несколько каналов 205 распределения текучей среды, один или несколько каналов 305 распределения текучей среды, один или несколько каналов 305 распределения текучей среды, имеющих одно или несколько отходящих от них сопел 405, один или несколько конусов 510 распределения текучей среды и различные их комбинации.

В одном или нескольких вариантах выполнения поступающая по магистрали 640 текучая среда может содержать любую текучую среду или сочетание текучих сред, пригодных для деактивации по меньше мере части любых активных каталитических компонентов, содержащихся в поступающих по магистрали 127 твердых частицах, с получением в магистрали 133 отбираемых через отвод 620 твердых частиц, имеющих пониженное содержание активных каталитических компонентов по сравнению с твердыми частицами в магистрали 127. В одном или нескольких вариантах выполнения поступающая по магистрали 640 текучая среда может содержать любую текучую среду или сочетание текучих сред, пригодных для отделения по меньше мере части летучих компонентов, содержащихся в твердых частицах, с получением в магистрали 133 отбираемых через отвод 620 твердых частиц, имеющих пониженную концентрацию летучих компонентов по сравнению с твердыми частицами в магистрали 127. В одном или нескольких вариантах выполнения поступающая по магистрали 640 текучая среда может содержать любую текучую среду или сочетание текучих сред, пригодных для деактивации по меньше мере части любых активных каталитических компонентов, содержащихся в поступающих по магистрали 127 твердых частицах, и для отделения по меньшей мере части содержащихся в твердых частицах летучих компонентов, с получением в магистрали 133 поступающих через отвод 620 твердых частиц, имеющих пониженное содержание активных каталитических компонентов и пониженную концентрацию летучих компонентов по сравнению с твердыми частицами в магистрали 127.

В качестве примера текучие среды, поступающие по магистрали 640, могут включать, но не ограничиваться этим, азот, аргон, оксид углерода, диоксид углерода, воду, углеводороды или любое их сочетание. В зависимости от конкретного вида твердых частиц подходящие текучие среды в магистрали 640 могут также представлять собой или содержать кислород или воздух. По меньшей мере в одном варианте выполнения текучая среда, поступающая по магистрали 640, может содержать приблизительно 90% об. или более азота, приблизительно 95% об. или более азота, приблизительно 98% об. или более азота или приблизительно 99% об. или более азота. По меньшей мере в одном варианте выполнения текучая среда, поступающая по магистрали 640, может содержать азотнопаровую и (или) водную смесь. Содержание пара и (или) воды в азотнопаровой смеси может колебаться в диапазоне от нижнего значения, составляющего приблизительно 0,001% об., приблизительно 0,01% об. или приблизительно 0,015% об., до верхнего значения, составляющего приблизительно 1% об., приблизительно 3% об. или приблизительно 5% об. Например, содержание пара в азотнопаровой и (или) водной смеси может колебаться приблизительно от 0,5 до 2,5% об., приблизительно от 1,2 до 1,6% об. или приблизительно от 1 до 2% об.

Количество летучих компонентов, отделенных и удаленных по магистрали 131 из твердых частиц, поступающих по магистрали 127, может составлять приблизительно 90% или более, приблизительно 95% или более, приблизительно 99% или более, приблизительно 99, 9% или более, приблизительно 99,99% или более, приблизительно 99,995% или более или приблизительно 99,999% или более. Иными словами твердые частицы, удаляемые по магистрали 133, могут содержать приблизительно менее 10%, приблизительно менее 5%, приблизительно менее 1%, приблизительно менее 0,1%, приблизительно менее 0,05%, приблизительно менее 0,005%, приблизительно менее 0,001% летучих компонентов, присутствующих в твердых частицах.

В одном или нескольких вариантах выполнения текучая среда в магистрали 640, содержащая водопаровую смесь, диоксид углерода, другие деактивирующие вещества или их сочетание, может деактивировать каталитические компоненты, которые могут присутствовать в вводимых по магистрали 127 твердых частицах. Например, катализаторы Циглера-Натта и (или) остатки органометаллических катализаторов, которые могут присутствовать в поступающих по магистрали 127 твердых частицах и водопаровой смеси, вводимой по магистрали 640, могут влиять на гидролиз катализатора(ов) в секции 605 деактивации и (или) в секции 601 вывода твердых частиц. Текучая среда, вводимая в сепаратор 600 по магистрали 123, может отделять большую часть летучих компонентов от вводимых по магистрали 127 твердых частиц в разделительной секции 105 и переходной секции 115, и вводимая по магистрали 640 текучая среда может быть в основном использована для деактивации активных каталитических компонентов, содержащихся в поступающих по магистрали 127 твердых частицах, в секции 605 деактивации и (или) секции 610 вывода твердых частиц.

Сепаратор 600 может действовать при температуре, меньшей окружающей температуры, равной окружающей температуре или большей окружающей температуры. Например, если твердые частицы содержат один или несколько видов сформированных полимерных частиц, желательная температура может включать температуру, колеблющуюся в диапазоне приблизительно от 20°С до температуры, которая немного ниже точки плавления конкретных полимерных частиц, входящих в твердые частицы. По меньшей мере в одном из вариантов выполнения сепаратор 600 может действовать при температуре, лежащей в диапазоне от нижнего значения, составляющего приблизительно 25°С, приблизительно 40°С или приблизительно 60°С, до верхнего значения, составляющего приблизительно 90°С, приблизительно 110°С или приблизительно 120°С. Например, сепаратор 600 может действовать в температурном диапазоне приблизительно от 65 до 95°С, приблизительно от 70 до 85°С или приблизительно от 55 до 80°С.

Сепаратор 600 может действовать при давлении, меньшем атмосферного, равном атмосферному или большем атмосферного давления. Предпочтительно сепаратор 600 действует при положительном давлении, то есть при давлении, большем атмосферного. Например, сепаратор 600 может действовать при давлении, лежащем в диапазоне от нижнего значения, превышающего атмосферное давление приблизительно на 0,1 кПа, приблизительно на 0,5 кПа или приблизительно на 1 кПа, до верхнего значения, превышающего атмосферное давление приблизительно на 1000 кПа, приблизительно на 2000 кПа или приблизительно на 3000 кПа. По меньшей мере в одном из вариантов выполнения сепаратор 100 может действовать при давлении, лежащем в диапазоне от нижнего значения, превышающего атмосферное давление приблизительно на 50 Па, приблизительно на 150 Па или приблизительно на 300 Па, до верхнего значения, превышающего атмосферное давление приблизительно на 700 Па, приблизительно на 1000 Па или приблизительно на 2500 Па.

Вводимые по магистрали 127 в сепаратор 600 твердые частицы могут иметь любое заданное время нахождения в сепараторе 600. Время нахождения твердых частиц в сепараторе 600 может лежать в диапазоне от нижнего значения, составляющего приблизительно 0,1 часа, приблизительно 0,3 часа или приблизительно 0,4 часа, до верхнего значения, составляющего приблизительно 1 час, приблизительно 2 часа, приблизительно 3 часа, приблизительно 5 часов или приблизительно 10 часов. Например, время пребывания частиц в сепараторе 600 может лежать в диапазоне приблизительно от 0,5 до 0,7 часа, приблизительно от 0,25 до 0,9 часа или приблизительно от 0,5 до 1,5 часа.

Сепараторы 100, 200, 300, 400, 500 и (или) 600 могут использоваться в работе новых установок или производств, например, для отделения летучих углеводородов от полимерного продукта. В одном или нескольких вариантах выполнения сепараторы 100, 200, 300, 400, 500 и (или) 600 могут использоваться при модернизации существующих сепараторов в уже спроектированных или действующих установках или производствах. В одном или нескольких вариантах выполнения вводы или устройства подачи текучей среды существующего сепаратора могут быть удалены и заменены на одно из устройств ввода текучей среды, рассмотренных и описанных выше со ссылкой на фигуры 1-6, или на их комбинацию.

В одном или нескольких вариантах выполнения сепараторы 100, 200, 300, 400, 500 и (или) 600 могут действовать в режиме пакетной обработки. Например, твердые частицы могут вводиться во внутренний объем сепаратора, и туда же может вводиться продувочный газ для удаления по меньшей мере части любых летучих компонентов с целью получения твердых частиц со сниженной концентрацией летучих компонентов по сравнению с твердыми частицами, введенными в сепаратор. Частично освобожденные от летучих компонентов твердые частицы могут быть затем удалены из сепаратора. В другом примере твердые частицы и продувочный газ могут непрерывно или полунепрерывно вводиться в сепаратор, и твердые частицы, обедненные летучими компонентами по сравнению с твердыми частицами при их введении в сепаратор, могут отбираться из сепаратора непрерывно или полунепрерывно. В зависимости от вида твердых частиц для их введения в сепаратор и удаления из сепаратора используются конкретные устройства подачи и (или) выведения; такие устройства могут непрерывно подавать и удалять твердые частицы или могут работать полунепрерывно.

Примеры

Для лучшего понимания предшествующего рассмотрения приводятся следующие примеры, не служащие ограничением объема изобретения. Хотя в этих примерах рассматриваются частные варианты выполнения, они не должны восприниматься как ограничивающие объем изобретения в любом конкретном смысле. Все доли, пропорции и процентные содержания относятся к массовым показателям до тех пор, пока не оговорено иное.

В таблице 1 представлены параметры процесса и результаты для трех сепараторов (Пример 1 и сравнительные примеры С1 и С2), которые использовались для отделения 1-гексана (абсорбата) от твердых частиц нормального низкоплотного полиэтилена. За исключением того, как поступающая по магистрали 123 текучая среда вводится в сепараторы (смотри фигуры 1-5 выше), сепараторы были идентичны. Использованные во всех трех примерах сепараторы представляли собой очистные резервуары, имеющие в диаметре 20,3 см. Высота слоя в сепараторе поддерживалась в диапазоне приблизительно от 0,74 до 0,81 метра. Скорость введения твердых частиц в сепаратор регулировалась шлюзовым роторным клапаном марки SIGCO® с проходным диаметром 15,2 см. Роторный клапан срабатывал каждый раз, как только уровень слоя опускался ниже заданной отметки, что приводило к подаче 0,91 кг твердых частиц. Ниже конической нижней части секции вывода и в связи по потоку с отводом 121 твердых частиц находился шлюзовой роторный клапан марки SIGCO® с проходным диаметром 10,2 см, приводимый в действие двигателем с регулируемой скоростью, который непрерывно отводил твердые частицы из сепаратора. Сепаратор содержал электронагреватель, поддерживающий постоянную температуру в диапазоне приблизительно от 68 до 70°С.

Сепаратор в Примере 1 был аналогичен сепаратору 100, в котором поступающая по магистрали 129 текучая среда вводится через отверстие или проход 125 согласно варианту выполнения, рассмотренному и описанному выше со ссылкой на фиг.1. Отверстие 125 выполнено заподлицо с внутренней поверхностью стенки сепаратора. Сепаратор в сравнительном примере С1 был аналогичен сепаратору 500, в котором поступающая по магистрали 129 текучая среда вводится через нагнетательный конус 510 текучей среды согласно варианту выполнения, рассмотренному и описанному выше со ссылкой на фиг.5. Однако основание обратного конуса находилось в одной плоскости с нижней частью 109 разделительной секции 105. Кроме того, крепежные штанги у основания конуса были параллельны этому основанию. Сепаратор в сравнительном примере С2 был аналогичен сепаратору 300, в котором поступающая по магистрали 129 текучая среда вводится через каналы 305 распределения текучей среды, имеющие группу отверстий или проходов 310, согласно варианту выполнения, рассмотренному и описанному выше со ссылкой на фиг.3. Однако группа отверстий 310 была обращена к нижней части 119 секции 115 вывода твердых частиц, а не к верхней части 107 разделительной секции 105. Иными словами, распределительные каналы 305 были расположены между местом введения текучей среды через отверстия 310 и верхней частью слоя твердых частиц и действовали как направляющая конструкция. Внутренние объемы 103 сепараторов были свободны от каких-либо конструкций между вводом 111 твердых частиц и точкой или местоположением, в котором поступающая по магистрали 129 текучая среда вводится во внутренний объем 103.

В Примерах 1-3 твердые частицы гранулированного полиэтилена загружались в миксер фирмы LITTLEFORD DAY, INC., добавлялся абсорбат (1-гексан), и смесь 1-гексан/полиэтилен нагревалась до заданной температуры перед введением в сепаратор. Для поддержания постоянной концентрации 1-гексана в смеси его добавляли в паровоздушное пространство в миксере фирмы LITTLEFORD DAY, INC. Для подтверждения заданной концентрации 1-гексана в исходной смеси с азотом, вводимой в миксер, использовался анализатор общего содержания углеводородов. Концентрация 1-гексана в твердых частицах, поступающих из сепаратора, определялась с использованием анализа равновесного пара методом газовой хроматографии. Продувочным газом служил азот, расход которого поддерживался в диапазоне между 0,454 и 0,485 кг/час.

Таблица 1
Пример Пример 1 С1 С2
Поступающая по магистрали 127 текучая среда вводится через Единичное отверстие/проход Обратный конус, закрепленный горизонтальными крепежными штангами Каналы распределения текучей среды
Полимер Полиэтилен Полиэтилен Полиэтилен
Плотность полимера (г/см3) 0,918 0,918 0,918
Индекс расплава (12) (г/10 мин) 1,0 1,0 1,0
Средний размер частиц (мм) 0,62 0,62 0,63
Насыпная плотность (кг/см3) 386 392 397
Абсорбат 1-гексан 1-гексан 1-гексан
Константа Генри для 1-гексана в полимере, атм. 16,9 17,3 17,7
Режимы
Температура (°С) 68 69 70
Давление (кПа манометрических) 0,69 0,69 0,69
Расход полимера (кг/час) 15,7 15,7 16,7
Расход продувочного газа (N2) (кг/час) 0,45 0,48 0,49
Высота слоя над местом ввода продувочного газа (м) 0,81 0,74 0,74
Внутренний конус Нет Есть Нет
Наклон имеющей вид усеченного конуса секции 115 вывода твердых частиц относительно горизонтали 70° 70° 70°
Время нахождения в сепараторе (час) 0,66 0,6 0,56
Безразмерное отношение потоков твердой и газовой фракций (γ) 0,68 0,64 0,65
Концентрация 1-гексана в поступающей по магистрали 127 смеси твердых частиц (ppmw) 7,200 6,500 5,500
Концентрация 1-гексана в отводимых по магистрали 133 твердых частицах (ppmw) 2,6 6,6 15,1

За исключением средств, использованных для ввода продувочного газа в сепараторы в Примере 1 и сравнительных примерах С1 и С2, режимы процесса были относительно одинаковы. В приведенных примерах безразмерное отношение потоков твердой и газовой фракций (γ) находилось в узком диапазоне от 0,64 до 0,68. Это отношение может быть выражено как (массовый расход полиэтилена * Давление * MW(N2))/(массовый расход N2 * Водород * MW(1-гексана)), где Н - постоянная Генри для 1-гексана в полиэтилене и MW - молекулярная масса полимера. Значение MI (b) для всех примеров равно 1 и измеряется в соответствии с ASTM D-1238-Е (при 190°С, 2,16 кг массы). Безразмерное отношение потоков твердой и газовой фракций (γ) в Примерах 1-3 находилось в диапазоне от 0,64 до 0,68. Время нахождения твердых частиц полимера в сепараторах колебалось в диапазоне от 0,56 до 0,66 часа.

В каждом из примеров концентрация 1-гексана в частицах полимера снижалась более, чем на два порядка. Однако в Примере 1 снижение концентрации 1-гексана после очистки твердых частиц полиэтилена составляло три и более порядков. Ожидалось, что каналы распределения текучей среды, используемые в сравнительном примере С2, должны дать наилучшие результаты. Однако простое отверстие для ввода продувочного газа в сепаратор было наиболее эффективным среди этих трех примеров. Было удивительным и неожиданным, что Пример 1, в котором продувочный газообразный азот вводился в сепаратор через единичное отверстие, показал наиболее эффективное разделение. В Примере 1 концентрация 1-гексана в полиэтилене составляла 7,200 ppmw. Полиэтилен, выведенный из сепаратора, имел концентрацию 1-гексана, равную только 2,6 ppmw. Иными словами, простейшее средство введения продувочного газообразного азота в сепаратор оказалось наиболее эффективным. Распределение продувочного газа через группу отверстий в трех каналах распределения текучей среды, обращенных к нижней части 119 секции вывода твердых частиц, дало наименьшую эффективность очистки.

Численные значения находятся "вблизи" или "около" показанных величин, принимая во внимание экспериментальную погрешность и флуктуации, которые должны учитываться специалистом обычной квалификации в данной области.

Цитированные в данной заявке документы полностью включены путем ссылки на их содержание, так чтобы описание не входило в противоречие с данной заявкой согласно любой юрисдикции, в которой такое включение допустимо.

Различные термины определены выше. Содержанию термина, использованного в формуле и не определенного выше, должно придаваться наиболее широкое толкование для данной области техники, в которой данный термин определен по меньшей мере в одной печатной публикации или выданном патенте. Хотя вышесказанное относится к нескольким вариантам выполнения настоящего изобретения, другие и дополнительные варианты могут быть предложены без отклонения от основной идеи изобретения, объем которого определяется нижеследующей формулой изобретения.

1. Устройство для отделения летучих углеводородов от твердых частиц полимера, содержащее:
сепаратор, имеющий внутренний объем и угол внутренней стенки сепаратора в виде усеченного конуса в диапазоне от 50° до 80° относительно ее основания; и
отвод текучей среды, отвод твердых частиц, ввод твердых частиц и ввод текучей среды, расположенные на сепараторе и сообщающиеся по потоку с внутренним объемом, причем:
ввод твердых частиц расположен со стороны первого торца сепаратора, а ввод текучей среды расположен со стороны второго торца сепаратора,
ввод текучей среды содержит одно отверстие, проходящее через боковую стенку сепаратора, и
внутренний объем в основном свободен от каких-либо направляющих газ конструкций между этим отверстием и верхней частью слоя твердых частиц, находящегося во внутреннем объеме.

2. Устройство для отделения летучих углеводородов от твердых частиц полимера, содержащее:
сепаратор, имеющий внутренний объем;
отвод текучей среды, отвод твердых частиц, ввод твердых частиц и ввод текучей среды, сообщающиеся по потоку с внутренним объемом, причем ввод твердых частиц расположен со стороны первого торца сепаратора, а ввод текучей среды расположен со стороны второго торца сепаратора; и
конус ввода текучей среды, размещенный во внутреннем объеме и расположенный со стороны второго торца сепаратора, причем основание конуса обращено ко второму торцу сепаратора, и конус ввода текучей среды крепится одним или несколькими крепежными элементами, проходящими от внутренней стенки конуса к сепаратору, так что между основанием конуса и сепаратором формируется кольцевой зазор, свободный от каких-либо конструкций, причем ввод текучей среды соединен по потоку с внутренним объемом конуса ввода текучей среды каналом.

3. Устройство по п.1 или 2, в котором сепаратор содержит разделительную секцию, имеющую цилиндрическую внутреннюю стенку, проходящую к первому торцу сепаратора, и секцию вывода твердых частиц, имеющую внутреннюю стенку в виде усеченного конуса, проходящую ко второму торцу сепаратора.

4. Устройство по п.3, в котором, по меньшей мере, на цилиндрическую внутреннюю стенку или на внутреннюю стенку в виде усеченного конуса нанесено антифрикционное покрытие.

5. Устройство по п.3, в котором внутренняя стенка в виде усеченного конуса наклонена под углом, лежащим в диапазоне приблизительно от 60° до 75° к основанию имеющей вид усеченного конуса внутренней стенки.

6. Устройство по п.1, в котором ввод текучей среды содержит средство ограничения перемещения твердых частиц, расположенное в отверстии ввода текучей среды.

7. Устройство по п.6, в котором средство ограничения перемещения твердых частиц представляет собой сетчатый фильтр.

8. Устройство по п.1, в котором сепаратор содержит секцию вывода твердых частиц, и отверстие проходит через стенку этой секции и выполнено заподлицо с ее внутренней поверхностью.

9. Устройство по п.2, в котором конус ввода текучей среды расположен в части разделительной секции и в части второй секции.

10. Устройство по п.2, в котором конус ввода текучей среды расположен во второй секции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу непрерывного термического разделении смесей материалов, в частности растворов, суспензий и эмульсий, в котором непрерывную обработку смесей материалов разделяют на основное испарение и дегазацию, причем основное испарение и дегазацию осуществляют в отдельных смесительных машинах.

Изобретение относится к способу получения жидкого поли-альфа-олефина (ПАО). Способ включает полимеризацию в реакционной емкости C8-C12 α-олефина в присутствии насыщенного C8-C12 углеводорода, водорода и системы катализатора для получения первоначального продукта неочищенного жидкого поли-альфа-олефина.

Изобретение относится к способу дегазации ароматического полимера с алкиленовой группой. .

Изобретение относится к способу выполнения окончательной обработки гранул полиолефина, полученного полимеризацией одного или более -олефина. .

Изобретение относится к способу рекуперации непрореагировавших мономеров, содержащихся в потоке остаточного газа, образующегося в процессе получения сополимера сложного винилового эфира и этилена.

Изобретение относится к способу получения бутилкаучука. .

Изобретение относится к получению высокостабильных химически стойких перфторполиэфиров на основе тетрафторэтилена, используемых в качестве основы низкотемпературных смазочных масел для изделий ракетно-космической техники.

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к способу непрерывного получения ароматического алкиленового полимера, например стирола. .

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к производству галоидированного бутилкаучука, и может быть использовано на стадии выделения галоидированного бутилкаучука из углеводородного раствора.

Настоящее изобретение относится к установке коксования в псевдоожиженных условиях, имеющей реакционную емкость с отпарной секцией, включающей горизонтально расположенные перегородки отпарной секции, на которые распыляют пар для отдувки окклюдированных углеводородов из продукта-кокса, при этом эти перегородки отпарной секции расположены в отпарной секции горизонтально в виде находящихся на расстоянии друг от друга по вертикали ярусов, в каждом из которых перегородки размещены параллельно друг другу.

Изобретение относится к процессам дегидрирования парафинов. Способ регулирования температур в реакторе дегидрирования включает пропускание катализатора в реактор дегидрирования таким образом, что катализатор перетекает вниз через реактор, пропускание обогащенного парафинами потока в реактор дегидрирования, так что поток проходит вверх через реактор, образуя, таким образом, технологический поток, содержащий катализатор и дегидрированные углеводороды, а также некоторое количество не превращенных парафинов, отделение паровой фазы от технологического потока, формируя, таким, образом поток продуктов, пропускание потока продуктов в узел охлаждения, образуя посредством этого охлажденный поток продуктов и пропускание части охлажденного потока продуктов в технологический поток.

Изобретение относится к регенерации катализаторов, а именно к регенератору катализатора. Предлагаемый регенератор содержит: корпус, имеющий входное отверстие для катализатора и газа горения, выходное отверстие для регенерированного катализатора, выходное отверстие для отвода катализатора в охладитель и выходное отверстие для отходящего газа; охладитель катализатора, имеющий входное отверстие для горячего катализатора, сообщающееся с выходным отверстием указанного корпуса регенератора, служащим для отвода катализатора в охладитель, распределитель газа, воздушное отверстие, выходное отверстие для охлажденного катализатора и множество расположенных в них теплообменных труб для транспортирования теплоносителя; и воздушную трубу, сообщающую указанное воздушное отверстие с указанным корпусом регенератора.

Изобретение относится к каталитическому крекингу с псевдоожиженным слоем. Изобретение касается способа, включающего стадии: a) функционирования зоны реакции, содержащей по меньшей мере один стояк, в условиях, способствующих получению олефинов, причем в указанный по меньшей мере один стояк подают: i) первое сырье с температурой кипения от 180 до 800°C; ii) второе сырье, содержащее один или более С4 +-олефинов, содержащих бутены; и iii) третье сырье, содержащее олигомеризованные легкие олефины или лигроиновый поток, содержащий от 20 до 70 вес.% одного или более C5-C10-олефинов; b) превращения олефинов во втором сырье в пропилен; c) отделения смеси от одного или более продуктов реакции в зоне отделения; и d) извлечения одного или более продуктов зоне разделения.

Изобретение относится к способам обезвреживания беспламенным сжиганием жидких органических отходов и нефти, содержащей серу, в кипящем слое катализатора и может быть использовано в химической, нефтехимической, лесохимической, атомной промышленности и теплоэнергетике.

Изобретение относится к способу дегидрирования пропана, включающему: пропускание предварительно нагретого исходного потока пропана в реактор дегидрирования; смешивание и взаимодействие исходного потока пропана с псевдоожиженным неметаллическим катализатором, содержащим оксид циркония, в реакторе дегидрирования, который представляет собой реактор быстрого псевдоожижения с образованием потока продукта, содержащего пропилен, причем катализатор находится в реакторе при среднем времени пребывания от 15 до 45 минут; пропускание отработанного катализатора в блок регенерации катализатора с образованием потока регенерированного катализатора; и пропускание потока регенерированного катализатора в реактор дегидрирования.

Описано устройство (1) для обработки слоя (2) сыпучего материала, поддерживаемого аэрирующим днищем (3) и подвергающегося воздействию охлаждающего газа, направляемого к аэрирующему днищу (3) и проходящего вверх через аэрирующее днище (3) и слой (2) материала из лежащего ниже отделения (4), имеющего боковые стенки (5), торцевые стенки (6) и основание (7).

Изобретение относится к смешиванию регенерированного и науглероженного катализаторов. Изобретение касается устройства для контактирования регенерированного катализатора с углеводородным сырьем, содержащего лифт-реактор, в котором указанное углеводородное сырье контактирует с частицами катализатора для каталитического крекинга углеводородов в указанном углеводородном сырье, в результате чего получается газообразный продукт, состоящий из более легких углеводородов, и науглероженный катализатор; распределитель сырья; реакторную емкость; регенерационную емкость; трубопровод регенерированного катализатора; перегородку регенерированного катализатора; и трубопровод науглероженного катализатора.

Настоящее изобретение относится к способу проведения пиролиза. Описан способ проведения пиролиза с использованием бойлера, в котором материал носителя, полученный из процесса горения (1) в псевдоожиженном слое бойлера, рециркулируют обратно в процесс горения в ходе проведения процесса пиролиза (4b), в котором его смешивают с твердым топливом и далее выделяют из полученной смеси конденсируемые газообразные вещества за счет тепла, полученного от горячего материала носителя, который движется в процессе горения (1) попутно отходящим газам, после чего его отделяют от отходящих газов в сепараторе (3), и движется между сепаратором и процессом горения за счет сил гравитации в процесс пиролиза (4b), где конденсируемые газообразные вещества выделяют за счет эффекта псевдоожижения из указанной выше смеси материала носителя и топлива, после этого газообразные вещества отделяют от газового потока (7), идущего из процесса пиролиза, с переводом их в жидкую форму в виде так называемого пиролизного масла, отличающийся тем, что процесс пиролиза (4b) проводят в камере, ограниченной камерой сгорания бойлера с циркулирующим псевдоожижающим слоем и из которой материал носителя, кокс и другие горючие материалы, смешанные с материалом носителя, направляют через один или более возвратные выводные патрубки в камеру сгорания.

Изобретение относится к способу управления реактором полимеризации в псевдоожиженном слое при получении полимера. Способ включает определение отношения производительности реактора по полимеру к давлению в реакторе, задание производительности реактора по полимеру, каковая производительность на основании указанного отношения по шагу соответствует желаемому давлению в реакторе, и корректировка скоростей подачи мономеров в реактор в соответствии с указанной заданной производительностью.

Изобретение относится к соплу в сборе для нагнетания текучей среды в реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем, в частности для нагнетания тяжелых нефтепродуктов, таких как мазут и битум, в реакторы коксования в псевдоожиженном слое. Реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем имеет нижнее входное отверстие для псевдоожижающего газа и узлы сопел подачи сырья для жидкого сырья (22) тяжелых фракций нефтепродуктов и пара (23, 24) для распыливания. Реактор также имеет предварительный смеситель (13) для объединения жидких тяжелых фракций сырья нефтепродуктов с паром для распыливания, содержащий дроссельное сужение в проточном трубопроводе. Кроме того, в реакторе имеется секция проточного трубопровода, следующая за предварительным смесителем (13), и выпускное сопло (29). Реактор также имеет диспергатор в форме клеверного листа. Стенка каждого лепестка ограничивает сегмент полого конуса. Оси полых конусов пересекаются симметрично с центральной осью диспергатора, который выполнен с мультилепестковым выходным проходом с увеличивающейся площадью поперечного сечения. Техническим результатом изобретения является увеличение площади поверхности для взаимодействия и увлечения между струей и псевдоожиженным слоем твердых веществ. 8 з.п. ф-лы, 9 ил., 3 табл.
Наверх