用于制备聚烯的方法和设备

申请号 CN201680021316.6 申请日 2016-04-13 公开(公告)号 CN107466300A 公开(公告)日 2017-12-12
申请人 林德股份公司; 发明人 安德烈·迈斯温克尔; 赫尔穆特·弗里兹; 汉斯-乔治·灿德尔; 安东·科齐格; 约瑟夫·弗莱辛格; 肯·乌鲁巴伊; 沃尔特·赫尔施; 托马斯·温克勒; 阿尼娜·韦尔;
摘要 本 发明 涉及用于由烯 烃 单体 制备聚烯烃的方法(100),其中使所述烯烃单体经受一个或多个聚合步骤(13),在聚合步骤(13)中使部分的所述烯烃单体以催化的方式转 化成 所述聚烯烃,其中将在所述一个或多个聚合步骤(13)中未转化的所述烯烃单体至少部分地转移到一个或多个含有气态单体的排出流(g,h)中,所述一个或多个含有气态单体的排出流(g,h)另外含有一种或多种 铝 有机化合物,所述一种或多种铝有机化合物为所述一个或多个聚合步骤(13)中所采用的一种或多种助催化剂和/或由所述一种或多种助催化剂形成的一种或多种化合物。根据本发明,在一个或多个烯烃合成步骤(21)的下游,使所述一个或多个含有气态单体的排出流(g,h)与由采用来自所述一个或多个烯烃合成步骤(21)的产物混合物所形成的粗气体混合物(p,r)形成 接触 并且使其与所述粗气体混合物(p,r)一起经受 碱 洗(26)。本发明还涉及相应的装置。
权利要求

1.一种用于由烯单体制备聚烯烃的方法(100),其中所述烯烃单体经受一个或多个聚合步骤(13),其中使部分的所述烯烃单体以催化的方式反应以形成所述聚烯烃,而将所述一个或多个聚合步骤(13)中未反应的所述烯烃单体至少部分地转移到一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)中,所述一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)另外含有一种或多种有机化合物,且包括在所述一个或多个聚合步骤(13)中所采用的一种或多种助催化剂和/或由所述一种或多种助催化剂形成的一种或多种化合物,其特征在于,在一个或多个烯烃合成步骤(21)的下游,使所述一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)与由采用来自所述一个或多个烯烃合成步骤(21)的产物混合物所形成的粗气体混合物(p,r)形成接触并且与所述粗气体混合物(p,r)一起经受洗(26)。
2.根据权利要求1所述的方法(100),其中在一个或多个后处理步骤(22,23)的下游,将所述一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)与所述粗气体混合物(r)合并,在所述粗气体混合物(p,r)的形成期间,使所述一个或多个烯烃合成步骤(21)的所述产物混合物经受所述一个或多个后处理步骤(22,23)。
3.根据权利要求2所述的方法(100),其中所述一个或多个后处理步骤包括冷却(22)和/或洗(23)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中在所述碱洗(26)中使用一个或多个洗涤塔(261),并且其中在所述一个或多个洗涤塔(261)中或在所述一个或多个洗涤塔(261)的上游,使所述一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)与所述粗气体混合物(p,r)形成接触。
5.根据权利要求4所述的方法(100),其中使用一个或多个洗涤塔(261),所述洗涤塔(261)包括通过液体阻隔塔板彼此隔开的多个段,所述段的数量为2至5,更特别地为2至3。
6.根据权利要求4或5所述的方法(100),其中使用并联连接和/或串联连接的多个洗涤塔(261)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中在所述碱洗(26)中,使所述一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)和所述粗气体混合物(p,r)与碱性洗涤介质形成接触,所述碱性洗涤介质含有0.5至20重量%,特别是1至10重量%,特别是1至6重量%的量的氢化钠。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中基于存在的所述铝,所述一种或多种铝有机化合物以高达5重量%,特别是高达2.5重量%,特别是高达1.25重量%,特别是高达0.5重量%,特别是按重量计高达1000ppm的量存在于所述一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中所述一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)含有以至少一种烷基铝的形式和/或以至少一种甲基铝氧烷的形式和/或以至少一种具有经验式AlR1R2X1和/或AlR1X1X2的卤代铝化合物的形式和/或以由上述化合物形成的至少一种化合物的形式的所述一种或多种铝有机化合物,其中R1和R2表示支化或非支化的C1-至C12-的烷基链,并且X1和X2表示卤素原子,所述铝有机化合物特别是三乙基铝。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中在所述碱洗(26)中获得含有烃的吹洗洗涤流(u),在所述一种或多种铝有机化合物中耗尽或不含所述含有烃的吹洗洗涤流(u),并且其中将所述吹洗洗涤流(u)中含有的烃进料至一个或多个分离步骤(26)中,其中获得一种或多种富烯烃级分(x)。
11.根据权利要求10的方法(100),其中使用所述一种或多种富烯烃级分(x),至少部分地制备经受所述一个或多个聚合步骤(13)的所述烯烃单体。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中所述一个或多个烯烃合成步骤(21)包括至少一个热和/或催化裂解的步骤和/或至少一个用于烷烃脱氢的步骤和/或至少一个用于甲烷氧化偶联的步骤。
13.一种用于从烯烃单体制备聚烯烃的设备,所述设备具有一个或多个建立以使烯烃单体经受一个或多个聚合步骤(13)并由此使一些所述烯烃单体以催化的方式反应以形成所述聚烯烃的聚合反应器,并且所述设备具有被设计成将在所述一个或多个聚合步骤(13)中未反应的所述烯烃单体至少部分地转移到一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)中的装置,所述一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)另外含有一种或多种铝有机化合物,且由在所述一个或多个聚合步骤(13)中所采用的一种或多种助催化剂和/或由所述一种或多种助催化剂形成的一种或多种化合物组成,其特征在于被设计成以下的装置:在一个或多个烯烃合成步骤(21)的下游,使所述一个或多个含有气态单体的吹洗流(g,h)与由采用来自所述一个或多个烯烃合成步骤(21)的产物混合物所形成的粗气体混合物(p,r)形成接触并且与所述粗气体混合物(p,r)一起经受碱洗(26)。

说明书全文

用于制备聚烯的方法和设备

技术领域

[0001] 本发明涉及用于制备根据独立权利要求的特征前语句的聚烯烃的方法和设备。

背景技术

[0002] 已知多种制备聚烯烃(例如,聚乙烯和聚丙烯)的方法,并且例如在乌尔曼“工业化学百科全书”(在线版本,2000年6月15日,DOI:10.1002/14356007.a21_487)的文章“聚烯烃”中或在S.van der Wen的文章“Polypropylene and other Polyolefins:Polymerization and Characterization”(Studies in Polymer Science 7,Amsterdam:
Elsevier Sciences 2007)中进行了描述。
[0003] 通常,在这种方法中,在相应的聚合反应中形成的非聚合单体(如乙烯和丙烯)以及短链烃(如乙烷和丙烷)从所形成的聚合物或者从聚合反应器通过气流被吹洗和/或从设置在下游的单独的容器以气态形式排出。以这种方式获得的气体混合物在下文中称为“含有单体的吹洗流”。
[0004] 当有机化合物(也称为有机铝或有机铝化合物)以通常已知的方式在聚合中被用作助催化剂时,它们也可以以特定的量进入相应的含有单体的吹洗流。因此,在现有技术中,通常用或水介质预处理这种含有单体的吹洗流,以便使其中所含的铝有机化合物失活。然后,以热方式利用含有单体的吹洗流。US 2011/0152476A1公开了利用相应的聚合物设备中的硫酸和轻质油的混合物来洗涤而用于消除的方法。
[0005] 然而,含有单体的吹洗流的热利用意味着有时以高成本损失了预先制备的大量单体。因此,原则上希望不仅回收单体,而且从这种含有单体的吹洗流中回收其它烃。然而,这通过铝有机化合物的存在而变得相当困难。
[0006] 尤其在加入水以形成氢化铝时,此处考虑的铝有机化合物分解。氢氧化铝可溶于强酸和强性介质中,但在较中性的pH下几乎不溶解。这里可形成粘稠的凝胶状或固体物质,这可导致沉积和设备的部件的和堵塞。因此,需要避免引入相应的含有单体的吹洗流,该吹洗流可导致在该设备的某些部分或相应的物质本身中形成这样的物质进入石化设备,特别是烯烃设备。另外,在工艺和设备的操作上会存在实质性的不利影响,这可以导致设备破坏。
[0007] 因此,需要其中可以利用和后处理所述类型的含有单体的吹洗流的方法和设备。

发明内容

[0008] 该目的通过具有独立权利要求的特征的用于制备聚烯烃的方法和设备来实现。在从属权利要求和下面的描述中叙述了特定的实施方案。
[0009] 本发明的优点
[0010] 根据本发明已经认识到,特别有利的是将含有一种或多种铝有机化合物的一种或多种含气态单体的吹洗流进料至已经提供的碱洗中。这种碱洗通常用于处理例如通过催化裂解工艺或热裂解工艺形成并且可以含有硫化氢和二氧化的粗气体混合物。然而,除了裂解工艺之外,在本发明的范围内,在理论上可以使用用于回收和后续后处理相应的粗气体混合物的任何其它方法或这些方法的组合,条件是碱洗被包括在在工艺过程中的适当点处。例如,可以存在例如基于烷烃的(氧化)脱氢或甲烷的氧化偶联的工艺。这些工艺在下文中以术语“烯烃合成步骤”分类。
[0011] “粗气体混合物”是指在本文所使用的术语中,使用一个或多个相同或不同的并行或依次发生的烯烃合成步骤的产物混合物形成的气体混合物。例如,粗气体混合物的“形成”也可以包括例如冷却、油洗、压缩和/或用水洗涤的工艺步骤。如果没有提供这样的工艺步骤,则产物混合物的组成也可以对应于粗气体混合物的组成。粗气体混合物的“形成”也可以仅包括通过合适管道使产品混合物通过以及其作为产品混合物的提供。在形成粗气体混合物时,也可以使多种产物混合物彼此合并。也可以使用与上述烯烃合成步骤不同的合成步骤的产物混合物或来自设备的其它部分的流。然而,至少一些粗气体混合物源自上述烯烃合成步骤中的一种或多种。粗气体混合物的形成也可以包括部分的一种或多种产物混合物的分离,但根据本文所用的定义的粗气体混合物总是含有在一个或多个烯烃合成步骤中形成的组分。“产物混合物”是通常包括在一个或多个烯烃合成步骤的下游所获得的所有化合物的混合物。
[0012] 硫化氢和二氧化碳和其它所谓的酸性气体通常通过所述类型的碱洗从上文提及的粗气体混合物中洗掉。在碱洗中,相应的粗气体混合物被引入碱性介质(例如稀的氢氧化钠水溶液)中。因此,存在的酸性气体被溶解在碱性介质中。获得充满酸性气体的介质作为所谓的废碱液。废碱液可以通过去除酸性气体而再生,并在碱洗中被重新使用。碱洗通常在洗涤塔中进行,如下文所详细解释的。
[0013] 本发明提出了从烯烃单体制备聚烯烃的方法,其中使烯烃单体(例如乙烯和/或丙烯)经受一个或多个聚合步骤,在一个或多个聚合步骤中使部分的烯烃单体以催化方式反应以形成聚烯烃(例如聚乙烯和/或聚丙烯),而将一个或多个聚合步骤中未反应的烯烃单体至少部分地转移到一个或多个含有气态单体的吹洗流中,该吹洗流另外含有一种或多种铝有机化合物,其可以是一个或多个聚合步骤中采用的一种或多种助催化剂和/或由助催化剂形成的一种或多种化合物。以上已经提到了根据现有技术的这种方法中出现的问题。如上所述,通常难以在另外的处理方法中使用相应的含有单体的吹洗流,因为铝有机化合物在中性水溶液中可以形成粘稠的、凝胶状或甚至固态的物质。
[0014] 因此,根据本发明提供了在一个或多个烯烃合成步骤的下游,使含有气态单体的吹洗流与采用一个或多个烯烃合成步骤中的产物混合物所形成的粗气体混合物形成接触,并与粗气体混合物一起经受碱洗。将相应的含有单体的吹洗流进料至碱洗中被证明是特别有益的,因为它确保了一方面由于铝有机化合物的高稀释而特别有效的消除以及另一方面以较大量使用的碱性介质。通常,与投入的铝有机化合物的量相比,使用非常大量的碱液,结果洗出效率非常高。
[0015] 因此,本发明使得可以以限定的方式完全或几乎完全地洗掉铝有机化合物,而不需要任何附加的工艺步骤和/或必要的附加操作装置。一种或多种含有单体的吹洗流可以容易且不成问题地引入在任何情况下已经存在的或将建立的碱洗中,并且对其中待处理的气体的体积流或数量具有很小的影响。因此,出于本发明的目的,如果可能,则现有的碱洗不必在其产能上非常大地扩张。本发明使得可以容易且有效地回收单体,由于可以特别是将它们进料至碱洗下游的现有分离工艺中。由于在一个或多个含有气态单体的吹洗流中所含有的铝有机化合物在碱洗中被完全或几乎完全地被洗掉,故在相应的分离装置的下游段中不会有任何组分的堵塞。本发明通过完全避免原材料(即,所指出的烯烃单体)的燃烧,可以实现所有材料的更高的利用。
[0016] 在前面的描述或以下说明中,铝有机化合物被“完全地”或“几乎完全地”洗掉,这可以包括洗掉包含在一个或多个含有单体的吹洗流中所有量的铝有机化合物,使得来自碱洗的吹洗流中不再能检测到铝有机化合物。然而,如果与水接触的铝有机化合物未完全分解,则仍可以保留痕量,例如高达10mol.-ppm或ppm(按重量计),1mol-ppm或ppm(按重量计)或0.1mol-ppm或ppm(按重量计)。也可以进行洗涤,直到获得规定的残留含量,例如残留量高达100mol.-ppm或ppm(按重量计),特别是高达10mol.-ppm或ppm(按重量计)。所获得的流在本文使用的术语中被称为“耗尽或不含”一种或多种铝有机化合物。
[0017] 在一个或多个后处理步骤(烯烃合成步骤的产物混合物经受该步骤,由此形成粗气体混合物)的下游,一个或多个含有气态单体的吹洗流可以与粗气体混合物合并。例如,如果粗气体混合物被干燥,因此不再含有任何水(在一个或多个含有单体的吹洗流中的一种或多种铝有机化合物可以与该水反应),则一个或多个含有气态单体的吹洗流与粗气体混合物可以在干燥工艺的下游的任何所需点处合并。在这种情况下,可以不需要管道。如果因为在任何情况下粗气体混合物与碱洗中的水流形成接触且由此占用水而不进行这种干燥工艺,则对比而言,一个或多个含有气态单体的吹洗流有利地在碱洗中仅与粗气体混合物形成接触。以这种方式,可以可靠地避免在碱洗的上游的管道堵塞而不需要昂贵的干燥工艺。
[0018] 因此,在这样的情况下,一个或多个含有气态单体的吹洗流与粗气混合物的合并优选在碱洗之前立即进行,特别优选直接在碱洗中进行。通过碱洗“之前立即”进行的合并意味着,通过合并工艺所形成的流被进料至碱洗中,而不受会影响其组成的影响。会影响通过合并工艺所形成的流的组成的影响例如会是在较长的管道系统中通过合并工艺所形成的流的较长的停留时间,在此期间氢氧化铝可以形成且沉积。然而,如果它们用于分离组分(如水、油性化合物等),则会影响组成的其它影响特别是所提及的后处理步骤。
[0019] 如果一个或多个后处理步骤包括冷却和/或用水洗涤,则是特别有利的。特别地,使一个或多个含有单体的吹洗流与粗气体混合物在水洗的下游形成接触确保了一种或多种铝有机化合物不再与大量的水形成接触。接触水洗的上游,因此直接或此后立即进料至一个或多个烯烃合成步骤在另一方面会是不利的,因为以这种方式,存在的一种或多种铝有机化合物也会进料至水洗中,并且可以在那里形成氢氧化铝。如果一个或多个含有气态单体的吹洗流直接在碱洗的上游或在碱洗中仅与粗气混合物接触,则可以可靠地防止会凝固的氢氧化铝的形成。此外,在碱洗中不会形成固体,因为那里存在天然的强碱条件。
[0020] 在本发明的范围内,可以以不同的工艺变型进行碱洗。然而,通常使用一个或多个洗涤塔,且在一个或多个洗涤塔中或者在一个或多个洗涤塔的上游,使含有气态单体的吹洗流与粗气体混合物形成接触。
[0021] 因此,本发明可用在用于进行碱洗的常规设备中;不需要特殊的调整。特别地,直接进料至碱洗的洗涤塔具有特别的优点,甚至在进入洗涤塔的进料管中也不会发生在被进料的合成吹洗流中存在的任何残留水分可能形成的沉积物。“直接进料”是指专携带一个或多个含气态单体的吹洗流的通向相应洗涤塔的内部腔室的管道。
[0022] 在形成相应的含有气态单体的吹洗流的已知方法中,使用吹洗气体或汽提气体,通过该吹洗气体或汽提气体,通过或围绕所形成的聚合物进行冲洗(所谓的吹洗)。吹洗气体可以例如包含氮气或由氮气组成。本发明使得在没有任何另外的后处理(例如用于将排出气体与单体分离的膜工艺)的情况下甚至可以处理包含氮气或吹洗气体的其它组分的含有单体的吹洗流。此外,这种含单体的吹洗流可以被直接进料至碱洗中。吹洗气体在设置在碱洗下游的设备中被分离出来。
[0023] 该方法可以有利地使用碱洗中的一个或多个洗涤塔进行,该洗涤塔具有通过液体阻隔塔板(所谓的烟囱托盘)彼此分开的段;段的数目可以根据待洗出的物质的量来选择。段的数目可以是例如2至5,特别是2至3。在本发明的范围内,一个或多个含有单体的吹洗流可以被进料至任何所需的塔段,这取决于哪个区域方便进料并提供充分的耗尽。
[0024] 在这样的洗涤塔的底部段,通常进行粗洗涤,其中大部分的酸性气体被消除。在中间步骤中可能的进一步洗涤之后,在最高段进行精细洗涤,其中在高的碱浓度的情况下实现所需的进一步的耗尽,即少量的碱被耗尽。通常不会形成单独的废碱,因为来自精细洗涤的难使用的废碱进一步富集在粗洗中并且在其中基本上用尽。
[0025] 根据待处理的气体或粗气体混合物的量,可以使用以并联或串联布置的一个或多个洗涤塔。本发明可以提供一个或多个含单体的吹洗流在一个洗涤塔中或仅在多个洗涤塔中的一些中仅与粗气体混合物接触。以这种方式,一种或多种铝有机化合物或通过碱液的作用从其形成的化合物仅在所讨论的洗涤塔的废碱液中发现,使得仅一些洗涤碱液必须被后处理,如果确实需要任何后处理。换句话说,如果使用多个洗涤塔,则来自这些塔中的至少一个塔的废碱可以保持不含一种或多种铝有机化合物或由其形成的化合物。
[0026] 本发明特别适合用于以下方法中,其中在碱洗中,使一个或多个含有气态单体的吹洗流与粗气体混合物在洗涤介质(尤其是水溶液)中形成接触,在该洗涤介质中含有氢氧化钠的量为0.5至20重量%,特别为1至12重量%,尤其为2至8重量%。使用在水溶液中的氢氧化钠,来自这里考虑的铝有机化合物的铝以四羟基铝酸钠的形式存在,其在占主导地位的碱性工艺条件下保留在溶液中,并且可以通过常规处理方法用碱液消除。如已经提到的,通过与铝有机化合物的含量进行比较,由于通常使用非常大量的碱液,故可以通过高稀释来辅助该消除。如果需要,因为在吹洗水中涉及最大水平的调节,将铝从废碱液中分离出是特别容易的并且典型地包括在氢氧化铝被沉淀的过程中的中和,且因此作为固体被分离出来。因此,废碱液可以不含氢氧化铝而没有高费用
[0027] 特别是当在一种或多种含有气态单体的吹洗流中的一种或多种铝有机化合物存在的量为高达5重量%,特别是高达2.5重量%,特别是高达1.25重量%,特别是高达0.5重量%,特别是高达1.000ppm(按重量),特别是高达500ppm(按重量)时,获得本发明的优点。一种或多种铝有机化合物可以大于1、10或100ppm(按重量)的量存在。以这种方式,获得特别有利的稀释,因此良好地去除相关的化合物。规定的量是基于铝的质量比例。在用于制备聚乙烯的典型设备中,获得流量为10至300kg/h的含有气态单体的吹洗流,其含有高达1.2重量%的三乙基铝(TEA)。其它设备例如以50至100kg/h的吹洗流的量且含量为5至100ppm而操作。
[0028] 本发明通常适用于用作聚合助催化剂的所有类型的铝有机化合物。一个或多个含有气态单体的吹洗流含有以至少一种烷基铝、特别是三乙基铝(TEA)的形式和/或以至少一种甲基铝氧烷和其衍生物的形式和/或以至少一种具有经验式AlR1R2X1和/或AlR1X1X2的卤代铝化合物的形式和/或以由上述化合物形成的至少一种另外的化合物的形式的一种或多种铝有机化合物,其中R1和R2表示支化或非支化的C1-至C12-的烷基链,并且X1和X2表示卤素原子。特别地,在本发明的范围内,烷基铝(特别是三乙基铝)和甲基铝氧烷以其衍生物和相应的反应产物存在。如已经提到的,本发明也适用于含有单体的吹洗流,该含有单体的吹洗流包含可以由在聚合步骤中的助催化剂形成的含铝次级产物的含有单体的吹洗流。
[0029] 在本发明的范围内,在碱洗中获得含有烃的吹洗洗涤流,该吹洗洗涤流耗尽或不含铝有机化合物。包含在清洗洗涤流中的烃被进料至一个或多个分离步骤,其中获得一种或多种富含烯烃的级分。如已经提到的,因为清洗洗涤流耗尽或不含相应的铝有机化合物,故通过使用本发明,这是可能的而没有任何限制。
[0030] 本发明使得可以实现完全一体化的方法,其中使用一种或多种富烯烃级分至少部分地制备经受一个或多个聚合步骤的烯烃单体。然而,该方法显然也适用于外部制备相应级分或单体。相应的单体也可以立即存储在例如压罐中,并准备好供以后使用。
[0031] 有利地,在本发明的范围内,在碱洗中,获得废碱液,该废碱液至少包含大部分的一种或多种铝有机化合物或其与来自一个或多个含有单体的吹洗流的碱液的反应产物。该废碱液可以经受本领域技术人员已知的后处理或处理的方法。特别地,可以进行中和、蒸汽处理、废碱液氧化、(生物)污水处理设备的引入或这些处理步骤的适当组合。例如,在中和的情况下,足够的稀释水平确保上述的铝酸盐或氢氧化铝被去除。
[0032] 如上所述,本发明适用于所有的烯烃合成步骤,其中获得相应的产物混合物,但特别适用于热裂解工艺和/或催化裂解工艺,如蒸汽裂解或流体催化裂解(FCC)和诸如烷烃的(氧化)脱氢或甲烷的氧化偶联的方法。烃流作为进料气体被进料至这些烯烃合成步骤中。
[0033] 用于蒸汽裂解烃的方法和装置是已知的,并且例如在乌尔曼的“工业化学百科全书”(自2007年4月15日上线,DOI:10.1002/14356007.a10_045.pub2)中的文章“乙烯”中进行了描述。
[0034] 本发明还包括用于由烯烃单体制备聚烯烃的设备。该设备具有一个或多个建立用以使烯烃单体经受一个或多个聚合步骤并由此使一些所述烯烃单体以催化的方式反应而形成聚烯烃的聚合反应器。还提供了被设计成将在一个或多个聚合步骤中未反应的烯烃单体至少部分地转化成一个或多个含有气态单体的吹洗流的装置,该一个或多个含有气态单体的吹洗流另外含有一种或多种铝有机化合物,其由在该一个或多个聚合步骤中所采用的一种或多种助催化剂和/或由该一种或多种助催化剂形成的一种或多种化合物组成。根据本发明,提供了被设计成以下的装置:在一个或多个烯烃合成步骤的下游,使所述一个或多个含有气态单体的吹洗流与采用来自所述一个或多个烯烃合成步骤的产物混合物所形成的粗气体混合物形成接触并且使其与所述粗气体混合物一起经受碱洗。根据本发明的装置受益于上述概括的优点,因此明确地引用了这些参考文献。
[0035] 相应的设备有利地包括使其能够执行上述实施方案中的工艺的装置。
[0036] 以下通过参照附图更详细地说明本发明,附图示出了本发明的优选实施方案。

附图说明

[0037] 图1以示意性流程图的形式示出了根据本发明的一个实施方案的方法。
[0038] 图2以示意性工艺流程图的形式示出了图1所说明的方法的细节。
[0039] 在附图中,相应的元件已经以相同的附图标记给出,为了清楚起见,没有重复其描述。在所有附图中,工艺步骤和设备由数字指示,而物质的流由小写字母或大写字母指示。

具体实施方式

[0040] 图1以示意性流程图的形式示出了根据本发明的一个实施方案的方法。该方法通常用100表示。方法100包括用于制备聚烯烃的步骤11至14和用于制备烯烃的步骤21至28。
[0041] 对于上述蒸汽裂解工艺,用于制备烯烃的工艺步骤21至28是典型的。如前所述,根据本发明的方法适用于所有烯烃合成,其中从产物混合物获得的相应的产物混合物或粗气体混合物经受碱洗。
[0042] 在图1所说明的方法100的实施方案中,含有烯烃单体(如乙烯和/或丙烯)的流a经受后处理和/或处理步骤11。在后处理或处理步骤11中,例如可以使流a在合适的压力下纯化和/或温度控制。也可以省略后处理或处理步骤11。
[0043] 如此获得的如现在用c表示的流在合适的反应器中进料至一个或多个聚合步骤13中。此外,流d经受一个或多个聚合步骤13,该流d可以例如含有聚合所需的添加剂和/或赋形剂,例如在一个或多个聚合步骤13中用作助催化剂的一种或多种铝有机化合物。代替单独的流d,可以使用多个相应的流,该多个相应的流可以含有不同的添加剂和/或赋形剂。流d(或多个相应的流)可以经受相应的后处理或处理步骤12(对应于后处理或处理步骤11),并且由进料流b(或多个进料流)形成。也可以省略后处理或处理步骤12。
[0044] 在一个或多个聚合步骤13中,根据聚合产率,使以流c的形式供应的一些烯烃单体反应以形成聚烯烃。该方法同样适用于均聚物和杂聚物的制备。在一个或多个聚合步骤13中,获得流e,流e含有相应的聚烯烃(例如液体形式和/或颗粒形式)。
[0045] 流e被进料至脱气或气体吹洗步骤14中,其中基本上或完全不存在任何单体或者仍然存在的其它短链烃。例如,也可以从聚合步骤13通过从反应器中排出而获得相应的化合物,如通过流g示出。在脱气步骤14中,或者在先前的聚合步骤13中,可以使用吹洗气流i(例如氮气)在聚烯烃的周围或穿过聚烯烃冲洗。以这种方式,烯烃单体以及流e中含有的其它化合物(例如在一个或多个聚合步骤13中形成的短链链烷烃)被转移到气态流g和h中。如上所述,在本文中称为“含有单体的吹洗流”的流g和流h两者除了含有单体和任选的短链烃以及流i的吹洗气(例如氮气)以外,还含有大量的在一个或多个聚合步骤13中所用的助催化剂。因此,它们不适于直接进料至其中在中性pH下使用水的工艺步骤,这是因为如前所述这会预计导致凝胶或固体的形成。在所示的实施方案中,也可以将一个或多个含有单体的吹洗流g和/或h合并以形成合并流k并且被进料至碱洗26中。
[0046] 在一个或多个用于制备烯烃的工艺步骤21至28中,流I(典型地与至少一个再循环流y一起)经受一个或多个烯烃合成步骤21。在所示实施方案中的一个或多个裂解炉中进行的一个或多个烯烃合成步骤21中,还使用蒸汽流m。如已经提到的,根据本发明的方法也适用于其它烯烃合成,其中以催化的方式进行烯烃合成步骤21,如果需要,则不使用蒸汽流m。在一个或多个烯烃合成步骤中,获得产物混合物,如通过流n示出。
[0047] 在蒸汽裂解工艺的情况下,产物混合物n(所谓的裂解气)被进料至一个或多个后处理步骤22、23中。例如,流n首先在冷却步骤22中被冷却(例如通过线性冷却器和/或使用所谓的淬火油),从而产生流o。在先前的冷却步骤22中,高分子化合物的流被分离掉,尽管这并没有单独示出。然后流o可以经受水洗23,例如通过使流o以逆流通过水流。流o通过该水流被进一步冷却,并且在流o中的较高分子量的化合物(例如裂解汽油和其它化合物)例如可以被洗掉。在水洗23中,可以获得被进料至蒸汽发生器24的水流q。在蒸汽发生器24中获得上述蒸汽流m。
[0048] 然后在水洗中获得的流p可以经受压缩步骤25。在本文所使用的术语中,如已经提到的,以任何方式从流n的产物混合物所形成的流(例如流p)被称为“粗气体混合物”。压缩步骤25可以例如使用多级压缩机来进行,可以将流体流进料至多级压缩机中并在不同的压力级下将流体流从多级压缩机中去除。对于细节,可参考在乌尔曼的“工业化学百科全书”中的上述文章“乙烯”。例如,在合适的压力下从压缩步骤25可以取出流r;在本申请中所用的术语中,这是来自一个或多个烯烃合成步骤21的粗气体混合物。
[0049] 流体r经受碱洗26,其在图2中详细说明。碱洗用于洗涤来自流r的流体的所谓的酸性气,特别是硫化氢和二氧化碳。根据图1中所示的本发明的实施方案,含有单体的吹洗流g,h或从其形成的合并流同时进料至碱洗26中,如在图2中也详细地示出。根据此处示出的本发明的实施方案,除了上述酸性气之外,在一个或多个含有单体的吹洗流g,h中或在组合流k中含有的一种或多种铝有机化合物在碱洗中也被洗掉。
[0050] 图1中以s表示以这种方式使用碱洗处理的流在合适的压力级下被进料至压缩步骤25中或者进料至在压缩步骤25中所用的压缩机中,并且在其中被进一步压缩。在压缩步骤25中,除了进料至干燥步骤27的流u之外,例如还可以获得较高分子量的化合物的流t(冷凝物)。通过干燥步骤27获得的流(现在用v表示)可以被送入分离装置28,其中包含在流v中的化合物转化成不同的级分或相应的流w,x和/或y。分离28可以以任何所需的方式进行。在分离28中所形成的级分或流中的至少一些可以再循环回到一个或多个烯烃合成步骤21中,如在此处用流y表示。特别地,这些例如是不适用于聚合的饱和烃。还可以从所需的工艺中去除其它级分,例如芳族化合物,此处如流w所示。
[0051] 这里用x表示的流例如含有乙烯和/或丙烯,并且在一个或多个聚合步骤13的上游可以作为进料流a经受后处理和/或处理步骤11。可以理解,流x和流a也可以分离,使得例如在分离装置28中获得的单体可以被立即存储,或者步骤a不需要唯一地或全部由在流x中含有的化合物组成。而且,流x也可以仅部分地转化成进料流a,在这种情况下,以某种其它方式使用x的分流。
[0052] 如已经提到的,图2示出了碱洗26的细节。在碱洗26中所用的设备的中心部件是这里以四个段示出的洗涤塔261。这些段没有被单独地指定。这些段通过液体阻隔塔板彼此分离,液体阻隔塔板没有被单独地指定。洗涤塔261的最下面的段通常设置有隔断墙,其可以将废碱液与待再循环的洗涤碱液分离。废碱液和洗涤碱液在组成上相当,但隔断墙使得可以将漂浮的有机相分离掉并优选将其输送到废碱液中。
[0053] 在洗涤塔261中,使用碱性洗涤介质,其通过262以用A表示的流的形式被引入到洗涤塔261的三个下段的上部区域中,并且从各自的液体阻隔塔板上方排出。在洗涤塔261的最上段中,可以使用也由合适的泵263供应的水流B。新鲜水的流以流E的形式示出,而吹洗水流以流F的形式示出。通过适当调节流E和F,可以确保流B总是具有足够的洗涤能力。新鲜的洗涤介质可以以流C和D的形式供应,并且可以立即存储在储存箱264中。
[0054] 如图2中所示,图1中在压缩步骤25中被部分压缩以r表示的粗气体混合物通过热交换器265进行温度控制。在热交换器265的上游和/下游,流r可以与一个或多个含有单体的吹洗流g,h或相应的合并流k合并,从而形成在此用G表示的流。应该理解,图2中用g,h表示的所有流各自示出用于含有气态单体的吹洗流的可选进料点。因此,一种或多种含有单体的吹洗流也可以被直接进料至洗涤塔261中,例如在流r或流G的进料点的下方。根据所需的洗涤,它们也可以被进料至位于上方的塔段。
[0055] 由于通过流A的碱洗和通过流B的最终水洗,可以在洗涤塔261的顶部排出流H,流H不含或基本上不含不需要的化合物(例如上述所谓的酸性气体),并且不含或基本上不含一种或多种铝有机化合物。相应的流H可以通过热交换器266进行温度控制,并且以流s的形式被进一步处理,如结合图1所解释的。
[0056] 尤其可以从洗涤塔261的最下段的集液槽去除吹洗流I(其可以也含有油状化合物)。它们可以使用油分离器267以流K的形式排出。此处用L表示的其余流可以通过安全268释放并转移到脱气容器269中。在脱气容器269中,挥发性化合物可以转化成气相并以流M的形式被排出。脱气的废碱液可以以流N的形式排出,并且典型地被送去处理。
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