Технология непрерывного отвода и регулирование давления в реакторах полимеризации

Технология непрерывного отвода и регулирование давления в реакторах полимеризации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к получению полиолефинов и, более конкретно, к технологиям и системам, в которых используют два или более реакторов полимеризации в реакторной системе для получения полиолефинов.

[0002] Этот раздел предназначен для ознакомления читателя с аспектами уровня техники, которые могут быть связаны с аспектами настоящего описания, изложенными и/или заявленными ниже. Полагают, что эти сведения будут полезны для обеспечения читателя общей информацией, способствующей лучшему пониманию различных аспектов настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что представленные утверждения должны быть интерпретированы с этой точки зрения и не являются признаниями известного уровня техники.

[0003] По мере успешного развития химических и нефтехимических технологий продукты таких технологий становятся все более распространенными в обществе. В частности, по мере развития методов связывания элементарных звеньев простых молекул в более длинные цепи (или полимеры) полимерные продукты, обычно в форме различных пластмасс, все чаще включали в различные бытовые изделия. Например, полиолефиновые полимеры, такие как полиэтилен, полипропилен и их сополимеры, используют для упаковки товаров в розничной торговле и фармацевтических продуктов, упаковки пищевых продуктов и напитков (таких как бутылки для соков и газированных напитков), для производства бытовых контейнеров (таких как ведра и коробки), бытовых изделий (таких как различные устройства, мебель, ковровые покрытия и игрушки), автомобильных деталей, труб, трубопроводов и различных промышленных продуктов.

[0004] Полиолефины можно получать из различных мономеров, таких как этилен, пропилен, бутен, пентен, гексен, октен, децен и другие элементарные звенья. При использовании для полимеризации одного мономера указанный полимер называют гомополимером, тогда как объединение различных мономеров позволяет получить сополимер или терполимер и т.д. Мономеры можно загрузить в реактор полимеризации, такой как жидкофазный реактор или газофазный реактор, в котором они превращаются в полимеры. В жидкофазном реакторе для переноса содержимого реактора в качестве разбавителя можно использовать инертный углеводород, такой как изобутан, пропан, н-пентан, изопентан, неопентан и/или н-гексан. В реактор можно также ввести катализатор для стимулирования реакции полимеризации. Примером такого катализатора является оксид хрома, содержащий шестивалентный хром на кремневой подложке. В отличие от мономеров катализаторы в целом не расходуются в реакции полимеризации.

[0005] По мере роста полимерных цепей в процессе полимеризации образуются твердые частицы, известные как “пухообразные частицы”, или “хлопья”, или “порошок”. Пухообразные частицы могут обладать одним или более представляющими интерес свойствами, в частности плавильными, физическими, реологическими и/или механическими свойствами, такими как плотность, индекс расплава (Ml), скорость течения расплава (MFR), содержание сополимера, содержание сомономера, модули и кристалличность. В зависимости от изделия, в котором будут применяться полиолефиновые пухообразные частицы или впоследствии гранулированные пухообразные частицы, могут быть предпочтительными те или иные свойства пухообразных частиц. На свойства пухообразных частиц может влиять регулирование условий реакции внутри реактора, таких как температура, давление, химические концентрации, скорость образования полимера, тип катализатора и т.д.

[0006] При некоторых обстоятельствах для достижения определенных требуемых характеристик полимера для общих условий полимеризации может потребоваться использование более одного реактора, причем в каждом реакторе имеется свой собственный набор условий. Такие полимеры могут представлять собой многомодальные полимеры, в которых по меньшей мере два полимера, каждый из которых характеризуется разной молекулярно-массовой долей, объединены в один полимерный продукт. В широком смысле полиолефин, полученный в каждом реакторе, будет суспендирован в разбавителе с образованием суспендированного продукта. Реакторы могут быть соединены последовательно, так что суспендированный продукт из одного реактора может быть перенесен в следующий реактор и т.д., до получения полимера с требуемым набором характеристик. Например, бимодальный полимер можно получить в двух последовательно соединенных реакторах; для получения трехмодального полимера может потребоваться три реактора и т.п.

[0007] В некоторых случаях поток суспензии, транспортируемый из одного реактора в следующий, может быть нестабильным (например, вследствие неравномерного распределения твердых веществ в суспензии), что приводит к “высаливанию” твердых веществ из разбавителя. Такая ситуация может быть причиной закупорки при транспортировке или может вызвать закупорку реактора, приводящую к его засорению. В тех случаях, когда закупорка может привести к отклонениям от набора требуемых условий реакции, полимерный продукт, полученный в реакторе, может не соответствовать необходимым техническим требованиям; то есть этот продукт может быть “некондиционным”. Как можно понять, засорение одного или более последовательно расположенных реакторов может привести к получению конечного полиолефина, образующегося в такой системе, который в значительной степени является некондиционным. В экстремальных ситуациях или в ситуациях неуправляемого засорения контроль за указанным процессом может быть полностью потерян и часть системы, содержащая последовательно расположенные реакторы, может быть закупорена полимером, что потребует продолжительного простоя (например, от одной до трех недель) для очистки. К сожалению, в течение этого времени система полимеризации не может функционировать и производство полиолефина может быть остановлено. Таким образом, может быть желательным избегать засорения путем предотвращения закупорки реактора и поддерживания суспензии в стабильном состоянии при транспортировке. Совершенствование такого процесса, в котором используют несколько последовательно соединенных реакторов, может привести к повышению эффективности, уменьшению времени простоя системы и увеличению общего объема производства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Преимущества настоящего изобретения могут стать очевидными после прочтения прилагаемого подробного описания и рассмотрения чертежей, на которых:

[0009] Фиг.1 представляет собой техническую блок-схему, на которой изображена производственная система полиолефина для непрерывного получения полиолефинов согласно варианту реализации настоящей технологии;

[0010] Фиг.2 представляет собой схематическое изображение двойной реакторной системы согласно варианту реализации настоящей технологии;

[0011] Фиг.3 представляет собой изображение отводного устройства непрерывного действия двойной реакторной системы согласно варианту реализации настоящей технологии;

[0012] Фиг.4 представляет собой изображение конструктивных элементов системы трубопроводов двойной реакторной системы согласно варианту реализации настоящей технологии;

[0013] Фиг.5 представляет собой изображение испарителя для извлечения полиолефина и рециркуляции разбавителя согласно варианту реализации настоящей технологии; и

[0014] Фиг.6 представляет собой техническую блок-схему способа функционирования двойной реакторной системы согласно варианту реализации настоящей технологии.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ КОНКРЕТНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0015] Ниже будут описаны один или более конкретные вариантов реализации настоящего изобретения. С целью обеспечения лаконичного описания указанных вариантов реализации изобретения в настоящем описании представлены не все конструктивные элементы фактического воплощения изобретения. Следует понимать, что, как и в любом инженерном или опытно-конструкторском проекте, при разработке какого-либо фактического воплощения необходимо принимать многочисленные конкретные решения о его исполнении для достижения конкретных целей, преследуемых разработчиком, таких как соответствие ограничениям, связанным с системой и деловой деятельностью, которые могут изменяться от одного варианта воплощения к другому. Кроме того, следует понимать, что такие проектно-конструкторские работы могут быть сложными и трудоемкими, но тем не менее для обычных специалистов, извлекающих пользу из этого описания, будут представлять собой обычную работу по проектированию, изготовлению и производству.

I. Способ получения полиолефинов - Обзор

[0016] Продукты, изготовленные из полиолефинов, находят все большее распространение в обществе в виде пластмассовых изделий. Одно из преимуществ таких полиолефинов состоит в том, что они в целом нереакционно-способны при приведении в контакт с различными товарами или продуктами. В частности, пластмассовые продукты из полиолефинов используют для упаковки товаров в розничной торговле и фармацевтических продуктов (таких как демонстрационные пакеты, бутылки и контейнеры для медицинских товаров), упаковки пищевых продуктов и напитков (таких как бутылки с соком и газированными напитками), для производства бытовых и промышленных контейнеров (таких как ведра, ящики для упаковки товаров и коробки), бытовых изделий (таких как различные устройства, мебель, ковровые покрытия и игрушки), автомобильных деталей, изделий для транспортировки текучих сред, газа и электропроводов (таких как кабельные покрытия, трубы и трубопроводы) и других различных промышленных изделий и потребительских товаров. Широкое многообразие при применении полиолефинов в бытовых, торговых и промышленных целях обуславливает значительный спрос на исходный полиолефин, который можно подвергать экструзии, инжекции, выдуванию или формовать иным образом с получением конечного потребляемого продукта или компонента.

[0017] При производстве полиолефинов реакторы полимеризации, в которых происходит полимеризация мономеров с образованием полиолефинов, и экструдеры, в которых происходит превращение полиолефинов в полиолефиновые гранулы, представляют собой обычные компоненты системы полимеризации, функционирующей в непрерывном режиме. Однако в процессе получения полиолефинов можно использовать разнообразные системы как непрерывного, так и периодического действия. Обратимся теперь к чертежам и вначале к Фиг.1, на которой изображена блок-схема типичного производственного процесса 10 для получения полиолефинов, таких как гомополимер, сополимер и/или терполимер полиэтилена. Различные поставщики 12 могут обеспечивать исходное сырье 14 для реактора для производственной системы 10 с помощью трубопроводов, грузовиков, цилиндрических резервуаров, ящиков и т.д. Поставщики 12 могут включать сторонние и/или собственные производственные мощности, в том числе установки по производству олефинов, нефтеперерабатывающие установки, установки по производству катализаторов и т.п. Примеры возможного исходного сырья 14 включают олефиновые мономеры и сомономеры (такие как этилен, пропилен, бутен, гексен, октен и децен), разбавители (такие как пропан, изобутан, н-гексан и н-гептан), агенты передачи цепи (такие как водород), катализаторы (такие как катализаторы Циглера, катализаторы Циглера-Натта, хромовые катализаторы и металлоценовые катализаторы), сокатализаторы (так как триэтилалюминий алкил, триэтилбор и метилалюмоксан) и другие добавки. В случае этиленового мономера типичное этиленовое исходное сырье можно подавать через трубопровод при давлении приблизительно 800-1450 фунтов на квадратный дюйм (psig) при 45-65°F. Типичное водородное исходное сырье можно также подавать через трубопровод, но при давлении приблизительно 900-1000 psig при 90-110°F. Безусловно, могут существовать различные условия подачи этилена, водорода и другого исходного сырья 14.

А. Система подачи

[0018| Поставщики 12 обычно обеспечивают исходное сырье 14 в систему подачи реактора 16, в которой исходное сырье 14 можно хранить, например, в баках для хранения мономера и расходных баках, баках для хранения разбавителя, баках для хранения катализатора, цилиндрических резервуарах и баках для хранения сокатализатора и т.д. В системе 16 исходное сырье 14 можно обработать или переработать перед его введением в качестве сырьевого потока 18 в реакторы полимеризации реакторной системы 20. Например, исходное сырье 14, такое как мономер, сомономер и разбавитель, можно пропустить в системе подачи 16 через очистные слои (например, слои молекулярных сит, алюминиевую набивку и т.п.) для удаления каталитических ядов. Такие каталитические яды могут включать, например, воду, кислород, монооксид углерода, диоксид углерода и органические соединения, содержащие серу, кислород или галогены. Олефиновые мономер и сомономеры могут быть жидкими, газообразными или представлять собой сверхкритическую текучую среду в зависимости от типа загружаемого реактора или реакторов в реакторной системе 20. Кроме того, при работе в системе подачи 16 можно также хранить, обрабатывать и дозировать извлеченные продукты реакции для повторного использования в реакторной системе 20. Действительно, в технологических операциях, проводимых в системе подачи 16, в целом участвуют как исходное сырье 14, так и потоки выделенных продуктов реакции. Следует отметить, что обычно в качестве исходного сырья 14 используют только сравнительно небольшое количество свежеприготовленного разбавителя, при этом большую часть разбавителя, загружаемого в реактор (реакторы) полимеризации, извлекают из продуктов реакции.

[0019] В системе подачи 16 можно также подготовить или кондиционировать другое исходное сырье 14, такое как катализаторы, для введения в реакторы полимеризации. Например, катализатор можно активировать, как описано ниже, и затем смешать с разбавителем (например, изобутаном или гексаном) или минеральным маслом в резервуарах для подготовки катализатора. Как описано выше, катализатор также можно извлекать из продуктов реакции. В итоге, исходное сырье 14 и извлеченные продукты реакции обрабатывают в системе подачи 16 и загружают в виде сырьевых потоков 18 (например, потоков мономера, сомономера, разбавителя, катализаторов, сокатализаторов, водорода, добавок или их комбинаций) в реакторную систему 20. Кроме того, система подачи 16 обычно обеспечивает дозирование и регулирование скорости введения исходного сырья 14 в реакторную систему 20 для поддержания требуемой стабильности реактора и/или обеспечения требуемых свойств полиолефинов или скорости их получения.

В. Реакторная система

[0020] Реакторная система 20 может включать один или более реакторных баков, таких как жидкофазные реакторы, газофазные реакторы или их комбинации. Несколько реакторов можно расположить последовательно, параллельно или в любой другой подходящей комбинации или конфигурации. В емкостях реакторов полимеризации, происходит полимеризация одного или более олефиновых мономеров с получением продукта, содержащего полимерные частицы, обычно называемые пухообразными частицами или гранулами. Пухообразные частицы могут обладать одним или более плавильными, физическими, реологическими и/или механическими свойствами, представляющими интерес, такими как плотность, индекс расплава (Ml), скорость течения расплава (MFR), содержание сополимера или сомономера, модули и кристалличность. Для придания пухообразным частицам требуемых свойств могут быть выбраны реакционные условия, такие как температура, давление, скорость потока, механическое перемешивание, отвод продукта, концентрации компонентов, скорость получения полимера и т.д.

[0021] Помимо одного или более олефиновых мономеров в реактор обычно добавляют катализатор, который способствует полимеризации мономера. Катализатор может представлять собой частицу, суспендированную в текучей среде внутри реактора. В целом можно применять катализаторы Циглера, катализаторы Циглера-Натта, металлоцены и другие хорошо известные полиолефиновые катализаторы, а также сокатализаторы. Примером такого катализатора является оксид хрома, содержащий шестивалентный хром на кремневой подложке. Повышенная степень превращения катализатора в системе подачи 16 может способствовать достижению более высокой величины индекса расплава в реакторной системе 20.

[0022] Помимо исходного сырья 14, описанного выше, в жидкофазный реактор можно загрузить разбавитель. Разбавитель может представлять собой инертный углеводород, который представляет собой жидкость или сверхкритическую текучую среду в условиях реакции, в зависимости от требуемых свойств полимерных пухообразных частиц или суспензии. Разбавитель может включать изобутан, пропан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексан, циклогексан, циклопентан, метилциклопентан, этилциклогексан и т.п. или их комбинации. Цель разбавителя в целом состоит в суспендировании частиц катализатор и полимера внутри реактора. Следует отметить, что температура и давление в реакторе могут влиять на свойства растворимости разбавителя.

Например, при определенных температурах и/или давлении разбавитель может представлять собой жидкость или сверхкритическую текучую среду. Действительно, согласно некоторым вариантам реализации изобретения содержимое реактора можно поддерживать при критической температуре, критическом давлении или при температуре и давлении выше критических, или при их комбинации. Например, условия в реакторе могут быть такими, что внутри реактора разбавитель и все другие компоненты полимеризации (такие как исходное сырье 14) являются сверхкритическими текучими средами. В таких сверхкритических условиях может быть существенным отсутствие термодинамического перехода между жидкой и газовой фазой компонентов полимеризации. Сверхкритические условия, которые поддерживают в одном или более реакторов в реакторной системе 20, могут обеспечить возможность достижения более высоких скоростей перемешивания, более высоких скоростей потока, более быстрого диспергирования и т.д. внутри реактора по сравнению с условиями, при которых разбавитель представляет собой жидкость.

[0023] В качестве примера в одном из воплощений в реакторе в качестве разбавителя можно использовать пропан, при этом указанный реактор может работать при критической температуре для всего содержимого реактора или при температуре выше критической. Соответственно, например, пропан в качестве разбавителя и другие компоненты полимеризации присутствуют в виде сверхкритической текучей среды. Следует отметить, что на критическую температуру и давление содержимого реактора могут влиять различные факторы. Такие факторы могут включать, но не ограничиваться ими, относительные концентрации компонентов полимеризации, количество примесей, присутствующих в компонентах полимеризации, например количество неразветвленного углеводорода в разветвленном углеводородном разбавителе, количество других каталитических ядов, таких как вода, СO₂ и O₂ и т.д. Поэтому может быть желательным контролировать природу содержимого реактора для определения, функционирует ли реактор в сверхкритических условиях. Согласно другим вариантам реализации изобретения реактор может работать в полусверхкритических условиях, например при давлении содержимого реактора ниже критического, но при критической температуре или выше, или при температуре ниже критической, но при давлении выше критического.

[0024] Внутри реактора в реакторной системе 20 можно расположить движущее устройство. Например, внутри жидкофазного реактора, такого как суспензионный петлевой реактор, лопастная мешалка может создать зону турбулентного перемешивания в текучей среде. Лопастную мешалку можно привести в движение с помощью двигателя для проталкивания текучей среды, а также любого катализатора, полиолефиновых пухообразных частиц или других твердых частиц, суспендированных в текучей среде, через замкнутую петлю реактора. Подобным образом для перемешивания твердых частиц в реакторе внутри газофазного реактора, такого как реактор с псевдоожиженным слоем катализатора или реактор с пробковым потоком, можно использовать одну или более лопастей или мешалок.

C. Обработка продуктов реакции и извлечение сырья

[0025] Продукт 22, выгружаемый из реакторов в реакторной системе 20, может включать полимерные пухообразные частицы, а также неполимерные компоненты, такие как разбавитель, непрореагировавший мономер / сомономер и остаточный катализатор. После выгрузки из реакторной системы 20 продукт 22 можно впоследствии переработать, например, в системе 24 очистки продуктов реакции для отделения неполимерных компонентов 26 (например, разбавителя, непрореагировавшего мономера и катализатора) от полимерных пухообразных частиц 28.

[0026] Выделенные неполимерные компоненты 26 можно переработать, например, в системе фракционирования 30 для удаления нежелательных тяжелых и легких компонентов. Затем фракционированные потоки продуктов 32 можно вернуть в реакторную систему 20 через систему подачи 16. Кроме того, некоторые или все неполимерные компоненты 26 можно повторно использовать, направляя их непосредственно в систему подачи 16 с потоком нефракционированного продукта 34, в обход системы фракционирования 30. Кроме того, согласно некоторым вариантам реализации изобретения в системе фракционирования 30 может быть проведено фракционирование исходного сырья 14 перед введением его в систему подачи 16. Например, мономерные компоненты могут быть отделены от компонентов разбавителя, так что любой компонент или комбинацию компонентов полимеризации можно контролируемым способом загрузить в реакторную систему 20.

[0027] Полимерные пухообразные частицы 28 можно дополнительно переработать в системе обработки продуктов реакции 24 и/или в экструзионной/разгрузочной системе 36, как описано ниже. Хотя это и не показано, полимерные гранулы и/или активное остаточное каталитическое промежуточное соединение, полученное в системе обработки продуктов реакции 24, можно вернуть в реакторную систему 20 для дальнейшей полимеризации, например, в другом типе реактора или в других реакционных условиях.

D. Экструзионная / разгрузочная система

[0028] В экструзионной / разгрузочной системе 36 полимерные пухообразные частицы 28 обычно экструдируют для получения полимерных гранул 38 с требуемыми механическими, физическими и плавильными характеристиками. Сырье для экструдера может содержать добавки, такие как УФ-ингибиторы и пероксиды, которые добавляют к полимерным пухообразным частицам 28 для придания экструдируемым полимерным гранулам 38 требуемых характеристик. В эксгрудер / гранулятор в экструзионной/разгрузочной системе 36 загружают экструдерное сырье, содержащее полимерные пухообразные частицы 28 и любые добавки, введенные ранее. В экструдере / грануляторе происходит нагревание и расплавление экструдерного сырья, которое далее можно подвергнуть экструзии (например, с применением двухшнекового экструдера) через пресс-форму гранулятора экструзионной/разгрузочной системы 36 под давлением с получением полиолефиновых гранул 38. Такие гранулы 38 можно охладить в водной системе, расположенной на выходе из гранулятора или рядом с ним.

[0029] В целом далее полиолефиновые гранулы можно транспортировать на участок выгрузки продукта, где гранулы можно хранить, смешивать с другими гранулами и/или загружать в железнодорожные вагоны, грузовики, мешки и т.д. для поставки потребителям 40. В случае полиэтилена гранулы 38, отправленные потребителям 40, могут содержать полиэтилен низкой плотности (LDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полиэтилен средней плотности (MDPE), полиэтилен высокой плотности (HDPE) и улучшенный полиэтилен. Различные виды и марки полиэтиленовых гранул 38 могут поступать в продажу, например, под торговыми марками полиэтилен Marlex® или полиэтилен MarFlex® от компании Chevron-Phillips Chemical Company, LP, Вудленс, Техас, США.

[0030] Части производственного процесса 10 получения полиолефинов, связанные с полимеризацией и обработкой продуктов реакции, можно назвать “влажной” стадией 42 или “реакционным” аспектом процесса 10, тогда как часть процесса получения полиолефинов 10, связанную с экструзией/выгрузкой, можно назвать “сухой” стадией 44 или “завершающим” аспектом процесса получения полиолефинов 10.

Е. Потребители, изделия и конечное потребление

[0031] Полученные полиолефиновые (например, полиэтиленовые) гранулы 38 можно применять при производстве различных продуктов, деталей, бытовых и других изделий, в том числе клеев (например, термоплавких клеев), электропроводки и кабеля, сельскохозяйственной пленки, термоусадочной пленки, растягивающейся пленки, пленок для упаковки пищевых продуктов, эластичной упаковки для пищевых продуктов, молочных контейнеров, упаковки для замороженных пищевых продуктов, пакетов для мусора и консервных банок, бакалейных пакетов, сверхпрочных мешков, пластиковых бутылок, безопасного оборудования, покрытий, игрушек и различных контейнеров и пластмассовых изделий. В конечном счете изделия и детали, полученные из гранул 38, можно дополнительно обработать и скомпоновать для сбыта и продажи потребителю. Например, полиэтиленовую бутылку для молока можно заполнить молоком и продать потребителю или топливный бак можно собрать в автомобиле с целью сбыта и продажи потребителю.

[0032] Чтобы получить из гранул 38 готовые изделия или детали, гранулы 38 в целом подвергают дальнейшей переработке, такой как формование раздувом, инжекционное формование, центробежное формование, получение пленки способом экструзии с раздувом, получение пленки поливом из раствора, экструзия (например, изготовление листов способом экструзии, изготовление труб и гофрированных изделий способом экструзии, нанесение покрытия / ламинирование способом экструзии и т.п.) и т.д. Формование раздувом представляет собой способ производства полых пластмассовых деталей. Как правило, в указанном процессе используют оборудование для формования раздувом, такое как литьевые машины с шнеком возвратно-поступательного действия, машины с аккумулирующей экструзионной головкой и т.п. Способ формования раздувом можно адаптировать для удовлетворения нужд потребителя и производства изделий в диапазоне от пластмассовых молочных бутылок до автомобильных топливных баков, упомянутых выше. Подобным образом при инжекционном формовании продукты и компоненты можно формовать с получением широкого ряда изделий, в том числе, к примеру, контейнеров, упаковки для пищевых продуктов и химикатов, игрушек, деталей для автомобильных устройств, ящиков, крышек и закупоривающих устройств.

[0033] Можно также использовать экструзионные методы. Полиолефиновую трубу, например, можно экструдировать из гранул полиэтиленовых смол и применять во множестве изделий благодаря ее стойкости к химическому воздействию, относительной простоте установки, долговечности, ценовым преимуществам и т.д. Действительно, пластмассовые полиэтиленовые трубы находят важное применение в водопроводных сетях, газораспределении, коллекторах системы канализации для ливневых и коммунально-бытовых вод, во внутренней канализации, электропроводке, силовых кабелях и кабелях связи, трубопроводах охлажденной воды, при обсаживании скважины, если назвать несколько применений. В частности, полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), который в целом составляет наибольший объем полиолефиновой группы пластмассы, применяемой для производства трубы, является прочным, стойким к истиранию и эластичным (даже при отрицательных температурах). Кроме того, трубу из ПЭВП можно применять в трубопроводе с маленьким диаметром и в трубе с диаметром не превышающем 8 футов. Кроме того, полиэтиленовые гранулы (смолы) можно поставлять на рынки напорных трубопроводов, например, для распределения природного газа, и на рынки безнапорных трубопроводов, например, для производства трубчатых и гофрированных трубопроводов.

[0034] Центробежное формование представляет собой высокотемпературный процесс, протекающий при низком давлении, используемый для формования полых деталей путем подачи тепла на двуосно-повернутые пресс-формы. Полиэтиленовые смолы их гранул, обычно применяемые в этом способе, представляют собой такие смолы, которые в отсутствие давления при плавлении образуют общий поток с формированием детали без газовых пузырей. Гранулы 38, такие как некоторые смолы ПЭВП и ПЭСП Marlex®, характеризуются указанными реологическими свойствами, а также широкой областью обработки. Кроме того, указанные полиэтиленовые смолы, подходящие для центробежного формования, могут иметь желательную низкотемпературную ударную прочность, оптимальные параметры несущей способности и хорошую устойчивость к ультрафиолетовому излучению (УФ). Соответственно, изделия из смол Marlex®, полученные способом центробежного формования, включают сельскохозяйственные резервуары, промышленные химические резервуары, резервуары для хранения питьевой воды, контейнеры для промышленных отходов, оборудование для отдыха и развлечений, изделия, применяемые в судостроении, плюс много другое.

[0035] Изготовление листов способом экструзии представляет собой способ получения плоских пластмассовых листов из различных смол гранул 38. Листы сравнительно небольшой толщины в целом формуют при высоких температурах с получением изделий для упаковки, таких как чашки для питья, контейнеры для деликатесов, подносы для продуктов, емкости для влажных салфеток для малышей и коробки для маргарина. Другие рынки для полиолефиновых листов, изготовленных способом экструзии, включают рынки сбыта сравнительно более толстых листов для промышленного применения и применения в сфере отдыха и развлечений, например, прокладочные материалы для платформ грузовиков, платформы, предохранительные прокладки автомобилей, оборудование игровых площадок и лодки. Третий способ применения листа, изготовленного способом экструзии, включает, например, производство геомембран, когда полиэтиленовые материал в виде плоских листов сваривают в большие защитные системы, используемые при разработке месторождений и захоронении городских отходов.

[0036] Получение пленки способом экструзии с раздувом относится к сравнительно иной системе переработки, применяемой для полиэтилена. Американское общество специалистов по испытаниям и материалам (ASTM) определяет пленки как покрытия с толщиной менее чем 0,254 миллиметров (10 миллионных долей). Однако получение пленки способом экструзии с раздувом позволяет изготовить материалы с толщиной 0,5 миллиметров (20 миллионных долей) и выше. Кроме того, формование раздувом в сочетании с технологиями монослойной и/или многослойной совместной экструзии обеспечивает основу для нескольких применений. Предпочтительные свойства продуктов, полученных способом формования раздувом, могут включать, к примеру, прозрачность, прочность, способность рваться, оптические свойства и жесткость. Применение таких продуктов может включать упаковку пищевых продуктов и упаковку в розничной торговле, промышленную упаковку и применения, не связанные с упаковкой, такие как пленки для использования в сельском хозяйстве, пленки для использования с гигиеническими целями и т.д.

[0037] Способ получения пленки поливом из раствора может отличаться от метода получения пленки способом экструзии с раздувом за счет быстрого гашения и гипотетических возможностей однонаправленной ориентации. Такие свойства обеспечивают возможность, например, функционирования линии для получения пленки поливом из раствора с большей производительностью при производстве полезных оптических приборов. Применение такой пленки при упаковке пищевых продуктов и в розничной торговле позволяет использовать ее сильные стороны. Наконец, полиолефиновые гранулы 38 можно также поставлять на производства, занимающиеся нанесением покрытий и ламинированием способом экструзии.

II. Регулирование давления в нескольких реакторах полимеризации

[0038] Гранулы 38 можно изготовить с применением разнообразных методов с тем, чтобы конечные продукты имели характеристики, которые считают необходимыми для некоторых из перечисленных выше изделий. Например, в некоторых случаях гранулы 38 могут быть многомодальными. То есть гранулы 38 могут проявлять широкий диапазон характеристик, возникающих в результате комбинации одного или более процессов полимеризации. Можно назвать несколько примеров, когда бимодальные полимеры часто успешно используют в различных деталях трубопроводов, а также при упаковке пищевых продуктов, формовании раздувом и ламинировании. Действительно, бимодальные полимеры находят много применений, обработка полимера в которых включает формование, экструзию и т.п.

[0039] Способы получения бимодальных гранул могут включать процесс, при котором первый мономер или мономеры подвергают полимеризации при заданном наборе условий с получением первого полимера. Как правило, первый полученный полимер представляет собой твердую полимерную частицу, суспендированную в жидкости или сверхкритическом разбавителе, который образует первую суспензию. Первая суспензия также может содержать непрореагировавший первый мономер или мономеры и катализатор, первоначально используемый для полимеризации первого мономера, а также различные добавки (например, сокатализаторы, активаторы, восстановители). Для удаления первой суспензии, полученной в первом реакторе, в некоторых существующих технологиях используют отстойные колонны, расположенные по длине первого реактора и обеспечивающие удаление указанной суспензии. Например, в петлевом реакторе отстойные колонны могут быть расположены вдоль одного или более горизонтальных участков петлевого реактора и/или на нижних коленах реактора. После заполнения отстойных колонн открывается клапан, что обеспечивает возможность удаления первой суспензии.

[0040] Получение бимодального полимера может потребовать применения второго полимера, образующегося в отдельном втором реакторе полимеризации, в который вводят транспортируемую суспензию (т.е. извлеченную первую суспензию) вместе со вторым мономером, который может представлять собой тот же мономер, что и первый мономер, или представлять собой другой мономер. Например, первый мономер может быть этиленом, тогда как второй мономер может представлять собой бутилен или пропилен. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения оба мономера могут представлять собой этилен. Тем не менее второй мономер подвергают полимеризации с получением второго полимера, который может быть объединен с первым полимером. Второй полимер может быть получен таким образом, чтобы в него можно было включить различные добавки и/или придать ему набор свойств, отличных от свойств первого полимера. Действительно, во втором реакторе полимеризации можно использовать иной набор катализаторов, мономеров, добавок, сокатализаторов, разбавителей и реакционных условий, чем в случае первого реактора полимеризации, что обеспечивает возможность получения полимеров, различия между которыми изменяются от неуловимых до резких. Например, согласно некоторым вариантам реализации изобретения может быть желательным, чтобы плотности первого полимера и второго полимера, полученных из одного и того же мономера, отличались, или чтобы распределение молекулярной массы первого полимера (полиолефина) было отлично от распределения молекулярной массы второго полимера. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения распределения молекулярных масс можно считать различными, когда указанные распределения измерены с применением средней молекулярной массы или с применением соответствующих отношений средневесовой молекулярной массы к среднечисленной молекулярной массе (M_w/M_n) и отличаются по меньшей мере на приблизительно 5%, 10%, 15%, 20% или более.

[0041] Как и в случае первой суспензии, первый и второй полимер могут быть суспендированы в жидкости или сверхкритическом разбавителе, который является частью второй суспензии. Существующие технологии, как и ранее, позволяют обеспечить удален