Система и способ получения катализатора

Система и способ получения катализатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится, в общем, к получению катализатора и, более конкретно, к получению металлоценовых катализаторов.

[0002] Этот раздел предназначен для ознакомления читателя с теми аспектами данной области техники, которые могут иметь отношение к аспектам настоящего изобретения, которое раскрыто и/или заявлено ниже. Предполагается, что настоящее описание будет полезным для обеспечения читателя базовой информацией, способствуя лучшему пониманию различных аспектов представленного изобретения. Соответственно, следует понимать, что данные утверждения следует рассматривать именно с этой точки зрения, а не как введение в предшествующий уровень техники.

[0003] Для облегчения образования продуктов в ходе химических реакций можно использовать катализаторы. Зачастую катализатор необходимо получать определенным образом для достижения требуемых свойств катализатора и/или продуктов. Например, на некоторых производственных объектах, осуществляющих полимеризацию, поставщик получает катализатор отдельно, а затем отправляет его на объект, где происходит реакция полимеризации. На производственном объекте поставщика катализатор может быть растворен в растворителе с образованием раствора катализатора, который может быть использован на производственном объекте, осуществляющем полимеризацию, напрямую или после небольшой дополнительной обработки. Однако концентрация катализатора в растворителе может быть ограничена растворимостью катализатора в указанном растворителе. Другими словами, попытка растворить большее количество катализатора в растворе может привести к осаждению катализатора из раствора, что может быть нежелательным. Кроме того, растворимость катализатора в растворителе может зависеть от температуры. Например, растворимость катализатора при низких температурах может уменьшаться. Поэтому концентрация катализатора в растворителе может быть меньше, чем это необходимо, что приводит к подаче раствора катализатора с более высокой скоростью потока. Кроме того, понятно, что проблемы, связанные с концентрацией катализатора в растворителе, могут вызывать необходимость увеличения размеров резервуаров для хранения, трубопроводов, насосов и другого оборудования, связанного с транспортировкой раствора катализатора, для облегчения контроля высокой скорости потока раствора катализатора. Это может увеличивать капитальные и операционные расходы производственного объекта, осуществляющего полимеризацию. Более того, совершенно очевидно, что расходы и другие факторы, связанные с транспортировкой раствора катализатора, могут быть выше, чем расходы, связанные с транспортировкой только катализатора.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0004] Преимущества настоящего изобретения становятся понятными при прочтении следующего подробного описания со ссылкой на графические материалы, среди которых:

[0005] На фиг. 1 приведена блок-схема одного из вариантов реализации системы по производству полиолефинов с системой получения катализатора в соответствии с представленными вариантами реализации изобретения;

[0006] На фиг. 2 приведена схематическая блок-схема одного из вариантов реализации системы получения катализатора, которую можно использовать в системе по производству полиолефинов, изображенной на фиг. 1, в соответствии с представленными вариантами реализации изобретения;

[0007] На фиг. 3 приведена схематическая блок-схема одного из вариантов реализации системы получения катализатора, которая содержит более одного резервуара для катализатора и которую можно использовать в системе по производству полиолефинов, изображенной на фиг. 1, в соответствии с представленными вариантами реализации изобретения;

[0008] На фиг. 4 приведена схематическая блок-схема одного из вариантов реализации системы получения катализатора, которая содержит более одного резервуара смешивания/сбора катализатора и которую можно использовать в системе по производству полиолефинов, изображенной на фиг. 1, в соответствии с представленными вариантами реализации изобретения;

[0009] На фиг. 5 приведена схематическая блок-схема одного из вариантов реализации системы получения катализатора, которая содержит отдельные резервуары смешивания и сбора катализатора и которую можно использовать в системе по производству полиолефинов, изображенной на фиг. 1, в соответствии с представленными вариантами реализации изобретения; и

[0010] На фиг. 6 приведена блок-схема, иллюстрирующая способ получения катализатора в соответствии с представленными вариантами реализации изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ КОНКРЕТНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] Ниже представлены один или нескольких конкретных вариантов реализации настоящего изобретения. Для обеспечения лаконичного описания этих вариантов реализации в настоящем документе раскрыты не все особенности реального осуществления. Следует понимать, что при разработке любого фактического варианта реализации, как при любом проектировании или разработке проекта, необходимо принять множество решений, зависящих от практического осуществлении, для достижения конкретных целей разработчика, таких как соблюдение ограничений, связанных с определенной системой и бизнесом, которые могут варьироваться от одного воплощения к другому. Кроме того, следует понимать, что такая опытно-конструкторская работа может быть сложной и длительной, но, тем не менее, является стандартной работой, выполняемой для проектирования, изготовления и производства специалистами, получающими преимущество от настоящего изобретения.

[0012] Настоящее изобретение относится к методикам получения раствора катализатора. Более конкретно, настоящее изобретение относится к методикам получения раствора катализатора с помощью системы получения катализатора, расположенной на месте ее применения. При использовании в настоящем описании термин «на месте применения» означает расположение в том же месте и/или в совокупности с производственным объектом, осуществляющим полимеризацию, и с любыми смежными вспомогательными производственными объектами. На производственном объекте, осуществляющем полимеризацию, различные полимеры могут быть получены во множестве различных реакторов, таких как, но не ограничиваясь ими, реакторы псевдоожиженного слоя, газофазные реакторы, петлевые суспензионные реакторы или в любой их комбинации. Такие реакторные системы можно смоделировать при помощи модели бакового реактора непрерывного действия с идеальным перемешиванием (CISTR).

[0013] В реакторы производственного объекта, осуществляющего полимеризацию, для получения полимеров могут поступать мономер, разбавитель, каталитический комплекс, полученный в системе получения катализатора в соответствии с представленными вариантами реализации. В некоторых вариантах реализации в резервуаре катализатора полимеризации в системе получения катализатора происходит смешивание катализатора полимеризации с растворителем при помощи мешалки с образованием раствора катализатора полимеризации. Нагревательная система, соединенная с резервуаром катализатора полимеризации, может способствовать поддержанию температуры раствора катализатора полимеризации выше определенного порога. Например, порог может быть определен для предотвращения осаждения катализатора полимеризации из раствора катализатора полимеризации. Затем в реактор предварительного контакта системы получения катализатора может поступать сокатализатор, активатор и раствор катализатора полимеризации из резервуара катализатора полимеризации с образованием каталитического комплекса. Реактор предварительного контакта также может содержать нагревательную систему. Для переноса каталитического комплекса из реактора предварительного контакта в реакторы полимеризационной установки может быть использован трубопровод.

[0014] Получая раствор катализатора полимеризации на месте применения, катализатор полимеризации от поставщика может быть направлен на производственный объект, осуществляющий полимеризацию, в твердой форме (например, в форме сухого порошка), таким образом упрощая и снижая затраты, связанные с транспортировкой катализатора полимеризации. Кроме того, можно выбрать наиболее совместимый и/или пригодный для применения в реакторах на производственном объекте, осуществляющем полимеризацию, растворитель, используемый для растворения катализатора полимеризации. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения растворитель может представлять собой материал, который уже подают в реактор, такой как сомономер. Кроме того, за счет нагревания раствора катализатора полимеризации в системе получения катализатора концентрация катализатора полимеризации может быть больше, чем концентрация в растворах катализатора, поставляемых на полимеризационную установку поставщиками. Поэтому резервуары для хранения и другое оборудование, имеющее отношение к раствору катализатора полимеризации, может быть меньше и дешевле, чем оборудование, необходимое для получения растворов катализатора, поставляемых поставщиками. Кроме того, может быть уменьшена частота получения партий раствора катализатора. Более того, применение высококонцентрированного раствора катализатора может улучшать контролирование реакции полимеризации. Например, при помощи высококонцентрированного раствора катализатора можно контролировать соотношение высокомолекулярного полимера к низкомолекулярному полимеру.

[0015] На фиг. 1 приведен вариант реализации производственной системы 10, в которой для получения полимерного продукта в химических реакциях используют катализаторы. В частности, фиг. 1 представляет собой схематическое изображение производственного процесса получения полиолефинов, таких как гомополимер, сополимер и/или терполимер полиэтилена, помимо прочего. Хотя способы получения катализатора, описанные в настоящем документе, описаны, в основном, в отношении производства полиолефинов, эти способы можно также применять для любой системы химического реактора, которая может быть смоделирована при помощи модели бакового реактора непрерывного действия с идеальным перемешиванием. Например, такие способы получения катализатора можно применять для производства других типов полимеров.

[0016] Как показано на фиг. 1, производственная система 10 содержит реакторную систему 12, в которую поступает различное сырье, такое как каталитический комплекс 14, мономер 16 и/или разбавитель 18. Каталитический комплекс 14 и его получение подробно описаны ниже. Мономер 16 может содержать один или более мономеров и/или сомономеров, таких как, но не ограничиваясь ими, этилен, пропилен, бутен, гексен, октен, децен и т.д. Разбавитель 18 может содержать один или более разбавителей, таких как, но не ограничиваясь ими, инертный углеводород, который является жидким в условиях реакции, такой как изобутан, пропан, н-бутан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексан, н-гептан, циклогексан, циклопентан, метилциклопентан или этилциклогексан, среди прочих. В некоторых вариантах реализации разбавитель 18 можно использовать для суспендирования частиц катализатора и полимерных частиц в реакционных сосудах реакторной системы 12. В дополнительных вариантах реализации в реакторную систему 12 также могут поступать другие материалы, такие как, но не ограничиваясь ими, агенты передачи цепи (например, водород), катализаторы, сокатализаторы и другие добавки.

[0017] Реакторная система 12 может содержать один или более реакторов полимеризации, таких как жидкофазные реакторы, газофазные реакторы или их комбинации. Несколько реакторов могут быть расположены последовательно, параллельно или в любом другом подходящем сочетании или конфигурации. В реакторах полимеризации может происходить полимеризация мономера 16 (например, один или более мономеров и/или сомономеров) с образованием продукта, содержащего полимерные частицы 20, обычно называемые хлопьями или гранулами. В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения мономер 16 может содержать 1-олефины, имеющие до 10 атомов углерода на молекулу и обычно не имеющие разветвления ближе 4 положения от двойной связи. Например, мономер 16 может содержать мономеры и сомономеры, такие как этилен, пропилен, бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен или любую их комбинацию. Полимерные частицы 20 могут иметь одно или несколько требуемых свойств расплава, физических, реологических и/или механических свойств, таких как плотность, индекс расплава (ИР), скорость течения расплава, содержание сополимера или сомономера, модуль и кристалличность. Для достижения заданных свойств полимерных частиц 20 можно выбрать условия реакции, такие как температура, давления, скорость потока, механическое перемешивание, выгрузка продукта, концентрации компонентов, скорость производства полимера и т.д.

[0018] Выходящий поток продуктов, который содержит образовавшиеся полимерные частицы 20, а также неполимерные компоненты, такие как разбавитель 18, не прореагировавший мономер 16 и остаточный катализатор, выходит из реакторной системы 12 и поступает в различные системы, такие как система выделения продукта, экструзионная система и/или система разгрузки, с получением экструдированных гранул полимера. Примеры полимерных гранул, которые можно получить при помощи производственной системы 10, включают, но не ограничиваются ими, полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), полиэтилен средней плотности (ПЭСП), полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) и улучшенный полиэтилен, такой как бимодальные марки. Различные типы и марки полиэтиленовых гранул могут продаваться, например, под торговыми названиями полиэтилен Marlex® или полиэтилен MarFlex® производства Chevron-Phillips Chemical Company, LP, Вудлендс, штат Техас, США.

[0019] Полученные полимерные (например, полиэтиленовые) гранулы можно применять в производстве различных изделий, деталей, бытовых приборов и других товаров, в том числе клеев (например, клея-расплава), электрических проводов и кабелей, сельскохозяйственной пленки, усадочной пленки, стретч-пленки, пленок для упаковки пищевых продуктов, гибкой упаковки пищевых продуктов, молочных контейнеров, упаковки для замороженных продуктов, мусорных пакетов, пакетов для продуктов, большегрузных мешков, пластиковых бутылок, защитной экипировки, покрытий, игрушек и разнообразных контейнеров и пластиковых изделий. Кроме того, изделия и детали, изготовленные из полимерных гранул, могут быть дополнительно переработаны и собраны перед распространением и продажей потребителю. Например, полимерные гранулы обычно подвергают дополнительной переработке, такой как выдувное формование, литьевое формование, ротационное формование, экструзия пленки с раздувом, изготовление литьевой пленки, экструзия (например, экструзия листа, трубы и профилированная экструзия, экструзия с нанесением покрытия/ламинированием и т.д.) и т.п.

[0020] Возвращаясь к фиг.1, каталитический комплекс 14 может быть получен смешиванием каталитического раствора 22, сокатализатора 24 и активатора 26. Примеры сокатализатора 24 включают, но не ограничиваются ими, металлорганические соединения, такие как триизобутилалюминий, триэтилалюминий или триэтилбор, алкилалюминиевые соединения, метилалюминоксан и т.д. Примеры активатора 26 включают, но не ограничиваются ими, твердые суперкислоты и химически обработанные твердые оксиды. В одном из вариантов реализации изобретения твердый оксид может иметь площадь поверхности от примерно 100 до примерно 1000 м²/г. В другом варианте реализации твердый оксид может иметь площадь поверхности от примерно 200 до примерно 800 м²/г. В другом варианте реализации твердый оксид может иметь площадь поверхности от примерно 250 до примерно 600 м²/г.

[0021] Если активатор 26 представляет собой химически обработанный твердый оксид, он может содержать твердый неорганический оксид, который содержит кислород и один или более элементов, выбранных из группы 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15 периодической таблицы, или который содержит кислород и один или более элементов, выбранных из лантаноидных или актиноидных элементов (см.: Hawley, Condensed Chemical Dictionary, 11-е изд., John Wiley & Sons, 1995; Cotton, F.A., Wilkinson, G., Murillo, С.А., и Bochmann, M., Advanced Inorganic Chemistry, 6-е изд., Wiley-Interscience, 1999). Например, неорганический оксид может содержать кислород и элемент или элементы, выбранные из Al, В, Be, Bi, Cd, Со, Cr, Cu, Fe, Ga, La, Mn, Mo, Ni, Sb, Si, Sn, Sr, Th, Ti, V, W, P, Y, Zn и Zr.

[0022] Подходящие примеры твердых оксидных материалов или соединений, которые можно использовать для получения химически обработанного твердого оксида, используемого в качестве активатора 26, могут включать, но не ограничиваться ими, Al₂O₃, B₂O₃, BeO, Bi₂O₃, CdO, Co₃O₄, Cr₂O₃, CuO, Fe₂O₃, Ga₂O₃, La₂O₃, Mn₂O₃, МоО₃, NiO, P₂O₅, Sb₂O₅, SiO₂, SnO₂, SrO, ThO₂, TiO₂, V₂O₅, WO₃, Y₂O₃, ZnO, ZrO₂ и т.п., включая их смешанные оксиды, покрытия одного оксида другим, а также их комбинации. Например, твердый оксид может содержать диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кремния-алюминия, оксид алюминия, покрытый оксидом кремния, фосфат алюминия, алюмофосфат, гетерополивольфрамат, оксид титана, оксид циркония, оксид магния, оксид бора, оксид цинка, их смешанные оксиды или любые их комбинации.

[0023] Возвращаясь к фиг. 1, каталитический раствор 22 может быть получен смешиванием катализатора 28 и растворителя 30. В частности, катализатор 28 может быть растворен в растворителе 30. В одном из вариантов реализации изобретения катализатор 28 может представлять собой, по существу, твердый материал. Примеры катализатора 28 включают, но не ограничиваются ими, металлоценовые катализаторы, катализаторы Циглера-Натта, хромовые катализаторы, ванадиевые катализаторы, никелевые катализаторы или их комбинации, среди прочих. Примеры хромовых катализаторов включают, но не ограничиваются ими, хром, хромоцен, хром-титан, хром с оксидом кремния, хром с фосфатом алюминия и т.п. Примеры растворителя 30 включают, но не ограничиваются ими, сомономеры, такие как перечислены выше, 1-гексен, циклогексан, гептан, алкен, алкан, циклоалкен, циклоалкан или любую их комбинацию. В некоторых вариантах реализации растворитель 30 представляет собой 1-гексен и не содержит толуола. Применение 1-гексена может быть более предпочтительным, чем применение толуола, поскольку 1-гексен менее опасен для окружающей среды, чем толуол. Кроме того, 1-гексен расходуется (например, происходит химическое расходование или взаимодействие) в процессе полимеризации и, следовательно, его содержание в полимерных частицах 20 в качестве остаточного вещества будет ниже, чем содержание толуола, который не расходуется при полимеризации. Некоторые катализаторы 28 могут быть менее растворимы в 1-гексене, чем в толуоле. Поэтому нагревание каталитического раствора 22, как подробно описано ниже, может облегчать применение 1-гексена вместо толуола и способствовать предотвращению осаждения катализатора 28.

[0024] На фиг. 2 приведен вариант реализации системы 40 получения катализатора, которая может быть использована для получения каталитического комплекса 14, подаваемого в реакторную систему 12. В частности, система 40 получения катализатора может содержать резервуар 42 катализатора, в котором хранят катализатор 28. В одном из вариантов реализации изобретения в качестве способа передачи может быть использован клапан 44 регулирования катализатора для контролирования перемещения катализатора 28 из резервуара 42 катализатора в резервуар 46 смешивания/сбора катализатора. Также может быть использован другой способ переноса катализатора либо с клапаном 44 регулирования катализатора, либо без него. Например, катализатор 28 может быть выдавлен (например, с помощью азота), закачан, перекачан или иным образом перенесен в резервуар 46 смешивания/сбора катализатора. Система 40 получения катализатора также может содержать резервуар 48 растворителя для хранения растворителя 30. В одном из вариантов реализации изобретения может быть использован клапан 50 регулирования растворителя для контролирования переноса растворителя 30 в резервуар 46 смешивания/сбора катализатора. Также может быть использован другой способ переноса растворителя либо с клапаном 50 регулирования растворителя, либо без него. Например, растворитель 30 может выходить из резервуара 48 растворителя под давлением или, в некоторых вариантах реализации, для переноса растворителя 30 из резервуара 48 растворителя может быть использован насос. Действительно, в некоторых вариантах реализации насос может заменять или действовать вместе с клапаном 50 регулирования растворителя.

[0025] Как показано на фиг.2, резервуар 46 смешивания/сбора катализатора содержит мешалку 52, которая приводится в действие мотором 54. Мешалка 52 может быть использована для растворения и/или смешивания катализатора 28 и растворителя 30 в резервуаре 46 смешивания/сбора катализатора. Так, мешалка 52 может способствовать ускорению перемешивания катализатора 28 и растворителя 30 и/или улучшать консистенцию каталитического раствора 22. В некоторых вариантах реализации изобретения резервуар 46 смешивания/сбора катализатора может содержать нагревательную систему 56 для подогрева каталитического раствора 22. Примеры нагревательной системы 56 включают, но не ограничиваются ими, рубашку с подогретой циркулирующей водой, змеевик с подогретой циркулирующей водой, рубашку с электрической фиксацией состояния или любую другую подходящую нагревательную систему. За счет нагревания каталитического раствора 22 нагревательной системой 56 могут быть достигнуты более высокие концентрации катализатора 28 без осаждения катализатора 28. Кроме того, нагревательную систему 56 можно использовать всегда, когда одновременно присутствуют катализатор 28 и растворитель 30, что способствует предотвращению осаждения катализатора 28 при низких температурах. Трубопровод 58 может быть использован для переноса каталитического раствора 22 из резервуара 46 смешивания/сбора катализатора. Трубопровод 58 может содержать трубчатую нагревательную систему 60, такую как, но не ограничиваясь ими, рубашка с подогретой циркулирующей водой, электрообогрев или любая другая нагревательная система, которую можно использовать для поддержания температуры каталитического раствора 22 выше определенного порога при прохождении каталитического раствора 22 по трубопроводу 58. С трубопроводом 58 может быть соединен насос 62 для каталитического раствора, который используют для передачи каталитического раствора 22 из резервуара 46 смешивания/сбора катализатора. Кроме того, трубопровод 58 может содержать клапан 64 регулирования каталитического раствора для контроля транспортировки каталитического раствора 22 из резервуара 46 смешивания/сбора катализатора в реактор предварительного контакта 66 при помощи насоса 62 для каталитического раствора или без него.

[0026] Помимо каталитического раствора 22 из резервуара 46 смешивания/сбора катализатора в реактор 66 предварительного контакта может поступать сокатализатор 24 из резервуара 68 сокатализатора через насос 70 для подачи сокатализатора. В других вариантах реализации сокатализатор 24 может поступать в реактор 66 предварительного контакта под давлением или иным способом. В дополнительных вариантах реализации сокатализатор 24 может поступать непосредственно из резервуара 68 сокатализатора в один или более реакторов в реакторной системе 12, в обход реактора 66 предварительного контакта. В резервуаре 72 активатора активатор 26 может храниться до его подачи в реактор 66 предварительного контакта под давлением, с помощью насоса или т.п. Реактор 66 предварительного контакта содержит мешалку 74 реактора предварительного контакта, которую приводит в действие двигатель 76 реактора предварительного контакта. Мешалка 74 реактора предварительного контакта может быть использована для тщательного смешения раствора катализатора 22 с сокатализатором 24 и активатором 26. Кроме того, реактор предварительного контакта 66 может содержать нагревательную систему 78 реактора предварительного контакта для нагревания каталитического комплекса 14 в реакторе предварительного контакта 66. Нагревательная система 78 реактора предварительного контакта может быть аналогична описанной выше нагревательной системе 56 для резервуара 46 смешения/ сбора катализатора. В одном из вариантов реализации нагревательная система 78 реактора предварительного контакта может быть использована только во время получения каталитического комплекса 14, а затем ее выключают. Для переноса каталитического комплекса 14 из реактора предварительного контакта 66 может быть использован трубопровод 80 реактора предварительного контакта. В некоторых вариантах реализации для переноса каталитического комплекса 14 из реактора предварительного контакта 66 в один или более реакторов в реакторной системе 12 можно использовать один или более насосов 82 реактора предварительного контакта.

[0027] Независимо от конкретного используемого катализатора 28, условия эксплуатации в системе 40 получения катализатора можно контролировать для получения каталитического комплекса 14 с заданными свойствами. Например, можно использовать систему управления 90 для контроля условий эксплуатации в производственной системе 10, такой как система 40 получения катализатора. Например, можно использовать систему управления 90 для регулирования скорости потоков, температуры и/или других свойств катализатора 28, растворителя 30, каталитического раствора 22, сокатализатора 24, активатора 26 и/или каталитического комплекса 14. Кроме того, можно использовать систему управления 90 для переключения с подачи одного типа каталитического комплекса 14 в реакторную систему 12 на подачу другого типа каталитического комплекса 14 в реакторную систему 12. Более того, систему управления 90 можно использовать для контроля и/или регулирования условий эксплуатации в производственной системе 10, таких как температура, давление, скорость реакции, концентрация твердых веществ, среди прочих. В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения, система управления 90 может получать входящие сигналы 92 от датчиков (таких как температурные датчики, датчики давления и/или датчики потока, среди прочих) в производственной системе 10, которые являются показателями условий эксплуатации, а затем генерировать управляющие сигналы 102 для регуляции условий эксплуатации производственной системы 10.

[0028] В частности, как показано на фиг. 2, система управления 90 может принимать входящие сигналы 92 от различных датчиков, расположенных в системе 40 получения катализатора, таких как, но не ограничиваясь ими, температурный датчик 94 резервуара смешивания/сбора катализатора, датчик концентрации 96 резервуара смешивания/сбора катализатора, температурный датчик 98 реактора предварительного контакта, датчик 100 потока каталитического комплекса и т.д. В других вариантах реализации система управления 90 может принимать входящие сигналы 92 от других датчиков, расположенных в системе 40 получения катализатора и/или в производственной системе 10. На основании входящих сигналов 92 система управления 90 может передавать управляющие сигналы 102 различным устройствам и оборудованию, расположенным в системе 40 получения катализатора, такому как, но не ограничиваясь этим, любые средства для транспортировки катализатора, клапан 44 регулирования катализатора, любые средства для транспортировки растворителя, клапан 50 регулирования растворителя, двигатель 54 резервуара смешивания/сбора катализатора, нагревательная система 56 резервуара смешивания/сбора катализатора, нагревательная систем 60 транспортного трубопровода, насос 62 перекачивания раствора катализатора, клапан 64 регулирования каталитического раствора, насос 70 сокатализатора, двигатель 76 реактора предварительного контакта, насос 82 реактора предварительного контакта, нагревательная система 78 реактора предварительного контакта и т.д.

[0029] В некоторых вариантах реализации входящий сигнал 92, принимаемый системой управления 90, может быть показателем недостачи катализатора 28 в резервуаре 46 смешивания/сбора катализатора. Например, входящий сигнал 92 может быть показателем концентрации катализатора 28 в каталитическом растворе 22, которая ниже, чем заданное значение, и он может передаваться датчиком 96 концентрации в резервуаре смешивания/сбора катализатора. В ответ на это система управления 90 может активировать отклик, такой как привод клапана 44 регулирования катализатора, для подачи катализатора 28 в резервуар 46 смешивания/сбора катализатора и/или других устройств подачи катализатора. Система управления 90 может принимать дополнительный входящий сигнал 92, который является показателем недостачи каталитического раствора 22 в реакторе 66 предварительного контакта. Например, входящий сигнал 92 может быть показателем концентрации катализатора 28 в каталитическом комплексе 14 или содержания каталитического комплекса в 14 в реакторе 66 предварительного контакта, что они ниже заданного значения. В ответ на это система управления 90 может активировать отклик, такой как привод насоса 62 каталитического раствора и/или клапан 64 регулирования каталитического раствора, для подачи каталитического раствора 22 в реактор 66 предварительного контакта. В других вариантах реализации система управления 90 может принимать дополнительный входящий сигнал 92, который является показателем недостачи каталитического комплекса 14 в реакторной системе 12. Например, входящий сигнал 92 может быть показателем скорости потока каталитического комплекса 14 в реакторную систему 12, которая ниже заданного значения, и он может передаваться датчиком 100 потока каталитического комплекса. В ответ на это система управления 90 может активировать отклик, такой как привод насоса 82 реактора предварительного контакта, для подачи дополнительного количества каталитического комплекса 14 в реакторную систему 12. В дополнительных вариантах реализации система управления 90 может принимать дополнительный входящий сигнал 92, который является показателем температуры каталитического раствора 22 в резервуаре 46 смешивания/сбора катализатора. Например, входящий сигнал 92 может передаваться температурным датчиком 94 резервуара смешивания/сбора катализатора и может показывать, что температура каталитического раствора 22 ниже заданного значения. В ответ на это система управления 90 может активировать отклик, такой как привод нагревательной системы 56, для подачи дополнительного тепла в резервуар 46 смешивания/сбора катализатора. Таким же образом система управления 90 может действовать при подаче тепла в реактор 66 предварительного контакта на основании данных, полученных через входящий сигнал 92 от температурного датчика 98 реактора предварительного контакта.

[0030] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения система управления 90 может представлять собой распределительную систему управления (РСУ). Система управления 90 может содержать один или более автоматических контроллеров, микропроцессоров, процессоров системы команд, графических процессоров, аналого-цифровых преобразователей, интерфейсных плат и/или необходимых комплектов микросхем. Кроме того, система управления 90 может работать вместе с запоминающим устройством, на котором записаны исполняемый код, данные и инструкции для системы управления 90. Например, запоминающее устройство может содержать непереносимый машиночитаемый код для поддержания температуры каталитического раствора 22 выше определенного порога на основании измеренных параметров процесса. Запоминающее устройство может содержать энергозависимое запоминающее устройство, такое как оперативное запоминающее устройство, и/или энергонезависимое запоминающее устройство, такое как постоянное запоминающее устройство, флэш-память, жесткий диск или любой другой подходящий оптический, магнитный или твердотельный машиночитаемый носитель, а также их комбинации. Система управления 90 также может включать дисплей и пользовательский интерфейс. В соответствии с некоторыми вариантами реализации, дисплей и пользовательский интерфейс могут быть частью рабочего места оператора. Дисплей может отображать различную информацию о производственной системе 10. Например, дисплей может отображать графики, диаграммы, массовые балансы, энергетические балансы, данные процесса, такие как измеренные параметры процесса и/или прогнозируемые данные, среди прочих, которые облегчают пользователю контроль и управление производственной системой 10.

[0031] В соответствии с некоторыми вариантами реализации дисплей может отображать экраны пользовательского интерфейса, которые облегчают введение пользовательских данных. Например, пользователь может вводить заданные технологические параметры (например, заданные значения) или поправки, которые необходимо сделать в отношении производственной системы 10. В некоторых вариантах реализации пользователь может рассмотреть фактически текущую скорость реакции или диаграмму, изображенную на дисплее, и может ввести заданное значение скорости подачи катализатора или поправку скорости подачи катализатора. В другом примере пользователь может регулировать температуру реакторной системы 12 или одной или нескольких скоростей загрузки при помощи пользовательского интерфейса. Однако в других вариантах реализации по меньшей мере некоторые эксплуатационные условия могут быть отрегулированы системой управления 90 автоматически. Например, в некоторых вариантах реализации система управления 90 может автоматически регулировать скорость потока катализатора 28 в резервуар 46 смешивания/сбора катализатора на основании измеренной концентрации катализатора 28 в каталитическом растворе 22.

[0032] В некоторых вариантах реализации систему управления 90 можно использовать для поддержания температуры каталитического раствора 22 и/или каталитического комплекса 14 выше заданного порога. Порог можно выбрать так, чтобы предотвратить осаждение катализатора 28 из каталитического раствора 22 и/или каталитического комплекса 14. В некоторых вариантах реализации порог может составлять от приблизительно 40 до приблизительно 50°C. В одном из вариантов реализации пороговое значение может составлять приблизительно 45°C. Порог температуры, превышение которого недопустимо, такое значение как приблизительно 60°C или приблизительно 65°C, можно выбрать на основании конкретного используемого катализатора 28 во избежание разрушения катализатора 28. В одном из вариантов реализации пороговое значение может составлять приблизительно от 40 до приблизительно 65°C. Температурный датчик 94 резервуара смешивания/сбора катализатора может показывать температуру каталитического раствора 22, а температурный датчик 98 реактора предварительного контакта может показывать температуру каталитического комплекса 14. На основании входящих сигналов 92, принимаемых от температурных датчиков 96 и/или 98, система управления 90 может посылать управляющие сигналы 102 в нагревательную систему 56 резервуара смешивания/сбора катализатора и/или в нагревательную систему 78 реактора предварительного контакта для поддержания температур каталитического раствора 22 и/или каталитического комплекса 14, соответственно, выше заданного порога.

[0033] В других вариантах реализации систему управления 90 можно использовать для поддержания концентрации катализатора 28 в каталитическом растворе 22 и/или в каталитическом комплексе 14 выше заданного порога. Этот порог может быть выбран так, чтобы обеспечивать поступление заданного количества катализатора 28 в реакторную систему 12. В некоторых вариантах реализации порог концентрации катализатора может составлять более чем приблизительно 0,40 мас.% в растворителе 30. Этот порог концентрации может быть выше, чем концентрация каталитического раствора 22, поставляемого сторонними поставщиками, поскольку сторонние поставщики могут быть ограничены проблемами транспортировки. Поэтому представленные варианты реализации обеспечи