用不合规格的聚丙烯材料加工液体的系统和方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; |
| 专利有效性 | 公开 | 当前状态 | 公开 |
| 申请号 | CN202380067399.2 | 申请日 | 2023-09-01 |
| 公开(公告)号 | CN119907777A | 公开(公告)日 | 2025-04-29 |
| 申请人 | SABIC环球技术有限责任公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | V·Z·卡恩; A·阿尔-库达伊西; M·B·安萨里; F·阿尔-阿玛里; | 第一发明人 | V·Z·卡恩 |
| 权利人 | SABIC环球技术有限责任公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | SABIC环球技术有限责任公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份： | 城市 | 当前专利权人所在城市： |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：荷兰 | 邮编 | 当前专利权人邮编： |
| 主IPC国际分类 | C02F1/42 | 所有IPC国际分类 | C02F1/42 ; B01J39/20 ; B01J41/14 ; B01J47/018 ; B01J47/04 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 15 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 中国贸促会专利商标事务所有限公司 | 专利代理人 | 赵方鲜; |
| 摘要 | 公开了一种加工液体的系统和方法。该方法包括加工液体(例如使 水 脱矿质)。该方法包括将液体流入离子交换系统中，该离子交换系统包含离子交换 树脂 和不合规格的聚丙烯粒料，该不合规格的聚丙烯粒料在离子交换树脂容器中位于离子交换树脂上方。 | ||
| 权利要求 | 1.加工液体的方法，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | 用不合规格的聚丙烯材料加工液体的系统和方法[0001] 相关申请的交叉引用 [0002] 无。 技术领域背景技术[0004] 在化学加工厂中，不可避免地会存在着最终产品不满足为目标产品所制定的规格的情况。在一些情况中，将不合规格的产品进行再加工或者进行另外的加工来满足规格。另一选项是产品的客户会要求一定的折扣和/或放弃满足全部规格的要求，特别是如果未能满足的规格对于该客户来说不是关键的时候更是如此。用于解决不合规格产品的问题的另一选项是丢弃所述产品。解决不合规格产品的问题的这些不同方法可能是昂贵的。 [0005] 如同大多数的其它工业方法那样，生产聚丙烯的方法经常导致生产了不合规格产品。但是在聚丙烯的情况中，不合规格的产品通常不适合于再加工或者进一步加工以使其满足规格。因此，需要解决涉及不合规格的聚丙烯的潜在成本。 发明内容[0006] 本发明人已经认识到，与不合规格的聚丙烯相关的至少一个或多个问题可以在本发明的实施方案中通过将不合规格的聚丙烯从其目标用途重新利用为新用途而得以解决。根据本发明的实施方案，不合规格的聚丙烯可用于离子交换系统中来加工液体。具体地，在本发明的实施方案中，不合规格的聚丙烯可用于离子交换系统中以使水脱矿质。当离子交换系统位于聚丙烯加工厂附近或者位于聚丙烯加工厂处时，具有低运输成本的益处，这与将不合规格的聚丙烯用于与最初目标不同的目的是相关的。 [0007] 本发明的实施方案包括一种加工液体的方法。该方法包括将液体流入离子交换系统中，其中该离子交换系统包含离子交换树脂和不合规格的聚丙烯粒料。该方法进一步包括将液体与离子交换树脂接触，以及将经加工的液体从离子交换系统中流出。 [0008] 本发明的实施方案包括一种使含水液体脱矿质的方法。该方法包括将该液体流入离子交换系统中，其中该离子交换系统包括阴离子交换树脂和/或阳离子交换树脂，以及不合规格的聚丙烯粒料。该方法进一步包括将该液体与阴离子交换树脂和/或阳离子交换树脂接触，以及将经加工的液体从离子交换系统中流出。 [0009] 本发明的实施方案包括离子交换系统。该离子交换系统包含离子交换树脂和不合规格的聚丙烯粒料。 [0011] 术语“约”或“大约”被定义为如本领域普通技术人员所理解的接近。在一个非限制性实施方案中，该术语被定义为在10％以内，优选在5％以内，更优选在1％以内，并且最优选在0.5％以内。 [0012] 出于本发明的目的，“X、Y和/或Z”可以被解释为仅仅X、仅仅Y、仅仅Z，或者X、Y和Z的两个或更多个项目的任意组合(例如XYZ、XY、XZ、YZ)。 [0013] 术语“wt％”，“vol％”或者“mol％”分别指的是组分的重量百分比、体积百分比或者摩尔百分比，基于包括该组分的材料的总重量、总体积或者总摩尔。在一种非限制性实例中，100摩尔材料中的10摩尔组分是10mol％的组分。 [0014] 术语“基本上”及其变体被定义为包括在10％以内、在5％以内、在1％以内或在0.5％以内的范围。 [0016] 如用于说明书和/或权利要求书中的术语“有效”意指足以实现期望的、预期的或意在的结果。 [0017] 当在权利要求书或者说明书中与术语“包含”、“包括”、“含有”或者“具有”结合使用时，使用词语“一个”或者“一种”可以表示“一”，但是它也与“一个/种或多个/种”、“至少一个/种”和“一个/种或多于一个/种”的含义是一致的。 [0018] 词语“包含”(和包含的任何形式，例如“包含了”和“包含着”)、“具有”(和具有的任何形式，例如“具有了”和“有”)、“包括”(和包括的任何形式，例如“包括了”和“包括着”)或者“含有”(和含有的任何形式，例如“含有了”和“含有着”)是包含性的或者开放式的，并且不排除另外的、未列举的要素或者方法步骤。 [0019] 本发明的方法可以“包含”在整个说明书中公开的具体成分、组分、组合物等、“基本上由”在整个说明书中公开的具体成分、组分、组合物等组成，或者“由”在整个说明书中公开的具体成分、组分、组合物等组成。 [0020] 在说明书和/或权利要求书中使用的术语“主要”是指大于50wt％、50mol％和50vol％中的任何一个。例如，“主要”可以包括50.1wt％‑100wt％以及其之间的全部值和范围，50.1mol％‑100mol％以及其之间的全部值和范围，或者50.1vol％‑100vol％以及其之间的全部值和范围。 [0021] 从以下附图、具体实施方式和实施例，本发明的其他目的、特征和有利之处将变得显而易见。然而，应当理解的是，附图、具体实施方式和实施例虽然指示了本发明的具体实施方案，但仅通过说明的方式给出，并不意在限制。另外，预期本领域技术人员从该具体实施方式中将清楚在本发明的精神和范围内的改变和修改。在另外的实施方案中，来自具体实施方案的特征可以与来自其他实施方案的特征组合。例如，来自一个实施方案的特征可以与来自任何其他实施方案的特征组合。在另外的实施方案中，可以将另外的特征添加至本文中描述的具体实施方案。 附图说明[0022] 为了更完整地理解，现在将结合附图来参考下文的说明书，其中： [0023] 图1显示了根据本发明的实施方案的一种离子交换系统；和 [0024] 图2显示了根据本发明的实施方案的一种加工液体的方法。 具体实施方式[0025] 本发明涉及用包括不合规格的聚丙烯材料的离子交换系统加工液体。根据本发明的实施方案，可以在水脱矿质设备中使用不合规格的聚丙烯材料作为阴离子和阳离子床上方的惰性材料。以这种方式，根据本发明的实施方案，本文所述的系统和方法不仅提供了在水脱矿质设备中使用的廉价和可行的替代惰性材料，而且还增加了不合规格的聚丙烯材料的价值。在本发明的实施方案中，聚丙烯是作为粒料生产的，并且如前所述，该产品工艺有时候导致了不合规格的产品，在这种情况下是不合规格的聚丙烯粒料。 [0026] 在说明书和/或权利要求书中使用的术语“不合规格的聚丙烯粒料”是指包含至少90wt％的聚丙烯并且具有以下特性(表1)中至少一种不在该特性所示范围内的粒料。 [0027] 表1聚丙烯粒料规格 [0028] [0029] 根据本发明的实施方案，“不合规格的聚丙烯粒料”可以定义为包含至少90wt％的聚丙烯并且具有表1中的特性子集的至少一个不在该特性所示范围内的粒料。在本发明的实施方案中，不合规格的聚丙烯粒料102如表2中所述。 [0030] 表2 [0031]# 说明 IZ PP(不合规格的材料) 1. 商标名 PP5005P 2. 材料 聚丙烯 3. 外观 珠状粒料 4. 反应性酸/碱 惰性 5. 粒度范围 2‑5mm 6. 比重 0.9‑0.92 3 7. 运输重量 500kg/m 8. 温度限度 80℃ [0032] 离子交换系统 [0033] 图1显示了根据本发明的实施方案的一种离子交换系统10。图2显示了根据本发明的实施方案的一种加工液体的方法20。在本发明的实施方案中，方法20是使用离子交换系统10实施的。 [0034] 在本发明的实施方案中，离子交换系统10包括离子交换树脂容器101，在其中不合规格的聚丙烯粒料102位于离子交换树脂103的顶部上。根据本发明的实施方案，离子交换树脂103包含阴离子交换树脂和/或阳离子交换树脂。该阴离子交换树脂在本发明的实施方案中可以包括聚丙烯酸类基质，聚丙烯酸类‑二乙烯基苯基质，或者含有羧酸或者磺酸官能团的苯乙烯‑二乙烯基苯聚合物基质，或者它们的组合。该阳离子交换树脂在本发明的实施方案中可以包括交联的丙烯酸类基质，聚丙烯酸类‑二乙烯基苯基质，或者含有二甲基乙醇胺、二甲基胺或者多胺或者伯胺或者仲胺或者叔胺或者季胺官能团或者N+(CH3)3基团(类型1的树脂)或者‑N+CH3)2C2H4OH基团(类型2的树脂)的苯乙烯‑二乙烯基苯聚合物基质，或者它们的组合。 [0035] 根据本发明的实施方案，离子交换系统10适于加工液体100来产生经加工的液体104。在本发明的实施方案中，液体100是主要包含水的液体。离子交换系统10用于使液体 100脱矿质来产生经加工的液体104，其包括比液体100更少的杂质(净化水)。在本发明的实施方案中，离子交换系统包含多个离子交换树脂容器，其可以是阳离子交换树脂容器和阴离子交换树脂容器的任意组合。 [0036] 加工液体的方法 [0037] 根据本发明的实施方案，方法20包括，在方框200处，将液体100流入离子交换系统10中。根据本发明的实施方案，离子交换系统10包括离子交换树脂容器101，其在其中将不合规格的聚丙烯粒料102(在该方法中用作惰性材料)布置在离子交换树脂103的顶部上。在本发明的实施方案中，用于制造不合规格的聚丙烯粒料102的聚丙烯惰性材料是高度耐磨的，并且在再生循环过程中不与酸或者碱反应。根据本发明的实施方案，不合规格的聚丙烯粒料102的惰性聚丙烯材料具有低于水的比重，因此能够刚好漂浮在离子交换树脂103的离子交换床上方。以这种方式，根据本发明的实施方案，不合规格的聚丙烯粒料102用作离子交换系统10中的上层。根据本发明的实施方案，离子交换系统10可以是逆流再生型填充系统、部分填充系统或者流化床离子交换系统。 [0038] 根据本发明的实施方案，将惰性聚丙烯材料(不合规格的聚丙烯粒料102)用作树脂床(离子交换树脂103)上方的压缩床。这种排列防止了较细的离子交换树脂到达位于离子交换树脂容器101底部的过滤器喷嘴(未示出)，从而避免它们被堵塞。不合规格的聚丙烯粒料102允许在装载循环过程中截留在树脂床内的任何不溶性物质在再生过程中排出。根据本发明的实施方案，不合规格的聚丙烯粒料102的另一个益处是它改善了离子交换树脂容器101的顶部中水的分布和废再生剂的收集。 [0039] 在方框201处，根据本发明的实施方案，方法20包括将液体100与离子交换树脂103接触，这是在液体100流过不合规格的聚丙烯粒料102，然后流过离子交换树脂103时发生的。以这种方式，离子交换树脂103经由离子交换从液体100中除去特定的材料。例如，离子交换树脂可以包含一种或多种下面的阴离子交换树脂：聚丙烯酸类基质、聚丙烯酸类‑二乙烯基苯基质或者含有羧酸或者磺酸官能团的苯乙烯‑二乙烯基苯聚合物基质。可选择地或者另外，离子交换树脂可以包含一种或多种下面的阳离子交换树脂：交联丙烯酸类基质，聚丙烯酸类‑二乙烯基苯基质，或者含有二甲基乙醇胺、二甲胺或者多胺或者伯胺或者仲胺或者叔胺或者季胺官能团或者N+(CH3)3基团(类型1的树脂)或者‑N+(CH3)2C2H4OH基团(类型2的树脂)的苯乙烯‑二乙烯基苯聚合物基质。在方框202处，方法20包括将经加工的液体从离子交换系统10流出。在本发明的实施方案中，方法20涉及通过使水流过离子交换系统10以使含水液体脱矿质。 [0040] 实施例 [0041] (测试，用于显示在脱矿质设备的离子交换系统中使用不合规格的聚丙烯粒料的效果) [0042] 本发明将通过具体的实施例来更详细地描述。提供下面的实施例仅仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本发明。本领域技术人员将容易地认识到可以改变或者修改以产生基本上相同结果的各种非关键参数。 [0043] 在脱矿质设备中进行测试以确定在脱矿质设备的离子交换系统中使用不合规格的聚丙烯粒料的效果。离子交换系统在试验前包括离子交换树脂，但是不包含不合规格的聚丙烯粒料。离子交换系统在试验期间包括离子交换树脂和不合规格的聚丙烯粒料。试验结果显示在表3中。如表3所示，当在离子交换系统中使用不合规格的聚丙烯粒料时，没有树脂穿透。在这个具体试验中，没有树脂穿透的事实是最关键的改进。 [0044] 表3 [0045] [0046] 虽然已经参考图2的方框来描述了本发明的实施方案，但是应当理解本发明的运行不限于图2所示的特定方框和/或方框的特定顺序。因此，本发明的实施方案可以以与图2的顺序不同的顺序，使用不同的方框来提供如本文所述的功能。 [0047] 在本发明的上下文中，至少描述了下面的15个实施方案。实施方案1是一种加工液体的方法。该方法包括将液体流入离子交换系统，其中离子交换系统包含离子交换树脂和不合规格的聚丙烯粒料。该方法进一步包括将液体与离子交换树脂接触。该方法仍然进一步包括将经加工的液体从离子交换系统中流出。实施方案2是实施方案1的方法，其中不合规格的聚丙烯粒料包含下面的至少一种：小于3.2wt％或者大于3.8wt％的二甲苯可溶物、大于3.0mg/kg的钛、大于120mg/kg的铝、大于3.0mg/kg的铁、大于75mg/kg的氯化物和大于20％的细料。实施方案3是实施方案1的方法，其中所述加工包括使含水液体脱矿质。实施方案4是实施方案1‑3任意项的方法，其中离子交换树脂包含阴离子交换树脂和/或阳离子交换树脂。实施方案5是实施方案4的方法，其中离子交换树脂包含阴离子交换树脂，和另外其中阴离子交换树脂包含聚丙烯酸类基质，聚丙烯酸类‑二乙烯基苯基质，或者含有羧酸或者磺酸官能团的苯乙烯‑二乙烯基苯聚合物基质，或者它们的组合。实施方案6是实施方案4的方法，其中离子交换树脂包含阳离子交换树脂，并且另外其中阳离子交换树脂包含交联的丙烯酸类基质，聚丙烯酸类‑二乙烯基苯基质，或者含有二甲基乙醇胺、二甲基胺或者多胺或者伯胺或者仲胺或者叔胺或者季胺官能团或者N+(CH3)3基团(类型1的树脂)或者‑N+(CH3)2C2H4OH基团(类型2的树脂)的苯乙烯‑二乙烯基苯聚合物基质，或者它们的组合。实施方案7是实施方案1‑6任意项的方法，其中不合规格的聚丙烯粒料在离子交换树脂容器中位于离子交换树脂上方。 [0048] 实施方案8是一种离子交换系统。该离子交换系统包括离子交换树脂和不合规格的聚丙烯粒料。实施方案9是实施方案8的离子交换系统，其中不合规格的聚丙烯粒料包含下面的至少一种：小于3.2wt％或者大于3.8wt％的二甲苯可溶物，大于3.0mg/kg的钛，大于120mg/kg的铝，大于3.0mg/kg的铁，大于75mg/kg的氯化物和大于20％细料。实施方案10是实施方案8的离子交换系统，其中离子交换系统适于使含水液体脱矿质。实施方案11是实施方案8‑10任意项的离子交换系统，其中离子交换树脂包含阴离子交换树脂和/或阳离子交换树脂。实施方案12是实施方案11的离子交换系统，其中离子交换树脂包含阴离子交换树脂，并且另外其中阴离子交换树脂包含聚丙烯酸类基质，聚丙烯酸类‑二乙烯基苯基质，或者含有羧酸或者磺酸官能团的苯乙烯‑二乙烯基苯聚合物基质，或者它们的组合。实施方案 13是实施方案11的离子交换系统，其中离子交换树脂包含阴离子交换树脂，并且另外其中阴离子交换树脂包含交联的丙烯酸类基质，聚丙烯酸类‑二乙烯基苯基质，或者含有二甲基乙醇胺、二甲基胺或者多胺或者伯胺或者仲胺或者叔胺或者季胺官能团或者N+(CH3)3基团(类型1的树脂)或者‑N+(CH3)2C2H4OH基团(类型2的树脂)的苯乙烯‑二乙烯基苯聚合物基质，或者它们的组合。实施方案14是实施方案8‑13任意项的离子交换系统，其中不合规格的聚丙烯粒料在离子交换树脂容器中位于离子交换树脂上方。实施方案15是实施方案8‑13任意项的离子交换系统，其中离子交换系统包含多个阳离子交换树脂容器和/或多个阴离子交换树脂容器。 [0049] 本文所述的系统和方法还可以包括各种未示出且为化学加工领域的技术人员已知的装置。例如一些控制器、管道、计算机、阀、泵、加热器、热电偶、压力指示器、混合器、热交换器等可能未显示。除非明确排除，否则上文和此处所述的全部实施方案可以任何方式组合。 [0050] 尽管已详细描述了本申请的实施方案和它们的有利之处，但是应当理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的实施方案的精神和范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变化。此外，本申请的范围不旨在被限于说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施方案。如本领域普通技术人员将容易从以上公开内容意识到那样，可以利用执行与本文中描述的相应实施方案基本相同的功能或实现基本相同的结果的当前存在的或稍后将开发的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将这样的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤包括在它们的范围内。 |
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