反应器系统及其相关方法

本申请是申请号为201680026407.9、申请日为2016年4月5日、发明名称为“反应器系统及其相关方法”的中国专利申请的分案申请。

要求的优先权

本申请要求于2015年05月08日提交的系列申请No.62/158,654，和于2015年07月01日提交的欧洲申请No.15174800.1的权益，其公开内容通过参考完全并入本发明。

技术领域

本发明涉及一种用于分离反应器废气组分的方法。本发明还涉及一种用于聚烯烃聚合物制备的包括管式反应器和/或高压釜反应器的反应器系统。

背景技术

高压管式反应器在过去的80年中作为一种制备低密度和中密度聚乙烯聚合物的方法已经逐渐建立起来。这些管式反应器是大规模的设备并且典型的在超过2000巴的压力下且有时在高达3100巴的压力下操作。

典型的，使用管式反应器的高压法包括在第一压缩机中压缩乙烯并且之后混合乙烯和回收的乙烯以及在第二压缩机中进一步压缩乙烯，任选其与改性剂或链转移剂和/或共聚单体，例如乙酸乙烯酯混合，加热至少一部分压缩的乙烯并且将加热的乙烯引入到管式反应器的前端，在至少三个分隔区域将引发剂引入管式反应器，由此限定至少三个反应区，允许乙烯聚合，在至少最初两个反应区中冷却反应混合物，在管式反应器的全部长度内保持压力降，通过高压泄放阀释放反应混合物，冷却反应混合物并且在产品分离器中将反应混合物分离为聚合物和未反应的乙烯，并且再循环未反应的乙烯。

产物分离可以在单一阶段中进行。然而，通常优选两阶段分离。在已知为高压分离器的第一阶段中，进行聚合物与未反应乙烯的第一分离。将分离的气体进料到高压循环系统中以便返回第二压缩机。高压分离器底部中的熔融聚合物减压到已知为低压分离器的第二阶段中，并且将几乎全部剩余的乙烯、和如果存在的共聚单体和改性剂，与聚合物分离且通常输送到净化气体或低压分离器废气压缩系统。参见，WO 2007/018871和WO 2012/082674；U.S.专利申请公开No.2015/0011717；U.S.专利Nos.6,596,241，7,411,026和8,466,240；以及EP 2 589 612 A，EP 2 746 304 A，EP 2 746 305 A和EP 2 862 872A。

例如，图1是聚合装置1的示意图，其包括将新鲜乙烯供给到主压缩机3的乙烯进料管线2。从主压缩机3卸出的乙烯通过具有阀门4a的管路4流到次级压缩机5中。并且进入次级压缩机5的是新鲜改性剂和/或任选共聚单体的物流以及再循环乙烯的物流。新鲜的改性剂物流通过单独的改性剂泵6供给。再循环的乙烯来自高压再循环系统7。

以下更详细的描述了次级压缩机5。次级压缩机5在，例如5个物流8a，8b，8c，8d和8e中卸出压缩的乙烯。物流8a可以占总乙烯流量的20％。在进入管式反应器9的前端之前通过加热乙烯的蒸汽夹套(未显示)对物流8a加热。四个剩余的乙烯侧物流8b，8c，8d和8e可以作为侧物流各自进入反应器。冷却侧物流8b，8c，8d和8e。管式反应器9还显示出具有6个引发剂入口10a到10f，它们沿着反应器9间隔布置并且从引发剂混合和泵送站11进料。第一引发剂注射点10a正好在反应器9的前端下游并且限定了第一反应区的起点。通过该第一引发剂入口10a进入的引发剂与来自物流8a的热乙烯合并并且开始聚合，随着乙烯沿着管式反应器9的移动其温度升高。固定在反应器9上的加热/冷却夹套(未显示)冷却反应混合物并且随着引发剂的消耗，反应混合物的温度例如在210到350℃之间到达峰值，并且聚合速率开始下降，之后开始衰减。第一侧物流8b的进入进一步冷却反应混合物。第二引发剂注射入口10b正好在侧物流8b进入点的下游并且限定了第二反应器的起点。再一次地，随着反应混合物沿着管式反应器9流动其温度上升、到达峰值并且下降，并且第二侧物流8c的进入在引发剂进入到第三引发剂入口10c之前提供了进一步的快速冷却，其限定了第三反应区的起点。第三、第四、第五和第六反应区与第二反应区类似，区别在于侧物流关于第五和第六反应区是任选的，和因此第五和第六引发剂入口10e和10f之间的距离可以相对长一些，以便允许使用更大长度的加热/冷却夹套。

在第六引发剂入口10f和第六反应区的下游，管式反应器在高压泄料阀门12处终止。

在第一侧物流8b注入点上游的区域中，管式反应器9具有初始内径，其可以在侧物流8b的下游增加，并且在每个随后侧物流的下游进一步增加直到在最终侧物流8e下游的区域中达到，例如至少65mm，且优选至少70mm的最大内径。该内径轮廓允许在160吨/小时的第二压缩机产量下和在经过反应器的可接受压降下，在正常操作期间遍及管式反应器9的流速保持在大约15m/s。

高压泄料阀12控制着管式反应器9中的压力。紧邻高压泄料阀12下游的是产品冷却器13。一旦进入产品冷却器13，反应混合物就处于相分离的状态。它离开进入高压分离器14中。来自高压分离器14的顶部气体流进高压再循环系统7中，在那里将未反应的乙烯冷却并且回到次级压缩机5中。聚合物产品从高压分离器14的底部流入低压分离器15中，分离几乎全部的剩余乙烯，任选地，如果存在的共聚单体和/或改性剂，有时统称为来自聚合物的"废气"。剩余的乙烯和任选的组分典型地输送到火炬或净化系统(未显示)中。熔融的聚合物通过管线15a从低压分离器15的底部流到挤出机(未显示)中用于挤出、冷却和造粒。

将来自低压分离器的废气净化或送往火炬导致有价值单体和改性剂的损失，特别是，考虑到全球高压聚乙烯装置的数目和大规模。因此，与仅仅将来自系统的它们净化或送往火炬形成对照，需要通过再循环低压分离器废气的组分，主要地，单体和改性剂而获取价值。

发明内容

在一类实施方案中，本发明提供了用于分离反应器废气组分的方法，该方法包括：

1)使来自聚合过程的反应器废气穿过一个或多个产物分离器以制备气相(a)和液相(b)；

2)冷却气相(a)以制备冷却的气相(a)并且使冷却的气相(a)穿过第一气体/液体分离器以制备第一气相和第一液相；

3)压缩第一气相以制备压缩的第一气相并且冷却该压缩的第一气相以制备冷却的第一气相，并且使冷却的第一气相穿过第二气体/液体分离器以制备第二气相和第二液相；

4)压缩第二气相以制备压缩的第二气相并且冷却该压缩的第二气相以制备冷却的第二气相，并且使冷却的第二气相穿过第三气体/液体分离器以制备第三气相和第三液相；

5)压缩第三气相以制备压缩的第三气相并且冷却该压缩的第三气相以制备冷却的第三气相，并且使冷却的第三气相穿过第四气体/液体分离器以制备第四气相和第四液相；以及

6)任选地，将第四气相再循环到聚合过程。

液相(b)可以导引到回收阶段。

在一类实施方案中，第四液相可以再循环到第三气体/液体分离器中；第三液相可以再循环到第二气体/液体分离器中；并且第二液相可以再循环到第一气体/液体分离器中。

在之前的实施方案中，第一液相可以再循环到聚合过程，导引到回收阶段，纯化阶段，贮存单元或者它们的组合。

在另一类实施方案中，第四液相可以再循环到第三气体/液体分离器中，第三液相可以再循环到聚合过程和/或导引到回收阶段，第二液相可以再循环到第一气体/液体分离器中，并且第一液相可以导引到回收阶段，纯化阶段，贮存单元或者它们的组合。

还在另一类实施方案中，第四液相可以再循环到第三气体/液体分离器中，第三液相可以再循环到第二气体/液体分离器中，并且第二液相可以再循环到聚合过程，导引到回收阶段，纯化阶段，贮存单元或者它们的组合。第一液相可以导引到贮存单元或燃料系统。

在最后一类实施方案中，本发明还提供了一种反应系统，其包括：

1)一个或多个压缩机，其流体连接于

2)一个或多个反应器，其流体连接于

3)一个或多个产物分离器，其流体连接于

4)串联方式流体连接的多个气体/液体分离器，

其中至少一个产物分离器包括废气，并且该废气流体连接于至少一个气体/液体分离器以及其中该多个气体/液体分离器表示为N

N

N

N

N

t是串联方式分离器的总数并且是4-100的数。

本发明的其他实施方案在本发明中进行了描述和限定并且通过以下的公开内容是显然的。

附图说明

图1是示例性高压管式反应器系统的示意图。

图2是涉及来自产物分离器的废气组分分离的本发明一类实施方案的示意图。

图3是涉及来自产物分离器的废气组分分离的本发明另一类实施方案的示意图。

图4是涉及来自产物分离器的废气组分分离的本发明又一类实施方案的示意图。

图5是用于来自产物分离器的废气组分分离的对比性方案的示意图。

具体实施方式

现在将描述本发明的多个具体实施方案，包括基于理解要求的本发明的目的而在本发明中采用的优选的实施方案和定义。虽然特别描述了说明性的实施方案，但是将会理解的是多个其他的变形方式对于本领域技术人员来说也是显而易见的并且是容易做到的而不背离本发明的精神和范围。为了确定侵权，"本发明"的范围将指的是所附权利要求中的任意一个或多个，包括它们的等价方式和与引用的那些等价的特征或限定。

本发明的一类实施方案涉及用于产物分离器气相组分分离的方法，如果使用了多于一个的分离器，则其有时候在工业上指的是产物分离器的"废气"或低压产物分离器的"废气"。正如本发明中使用的，"废气"应当指的是至少一个气态物流或管线，任选地其包含可以是液体和/或固体的组分，从一个或多个产物分离器的出口流出。产物分离器通常用于高压聚乙烯管式反应器系统中以便在聚合之后对离开反应器的产物和其他物质减压并且将聚合物与反应物、副产物以及原料分离并且使之浓缩。可以使用管式反应器、高压釜反应器或者这些反应器中的一种或多种的组合。这些反应器是公知的并且这些反应器和反应器系统中的许多都在例如WO 2007/018871，U.S.专利申请公开Nos.2010/0317804和2015/0011717，U.S.专利Nos.6,596,241、7,411,026、8,048,971和8,466,240，以及EP 2 746 305A中进行了描述。这些反应器通常都在高压下操作并且制备多种有用的聚乙烯聚合物。例如，用于制造乙烯聚合物和共聚物的典型方法可以包括以下步骤：在主压缩机中以，例如至少55吨/小时的产量压缩乙烯并且之后混合该乙烯和再循环的乙烯，进一步地在次级压缩机中以至少120吨/小时的产量将乙烯压缩至例如至少2300巴的压力，将至少一部分压缩的乙烯加热至例如至少95℃的温度并且将一部分加热的乙烯引入到具有例如至少65mm最大内径和至少1500m长度的管式反应器的前端，在至少两个或更多个分隔的区域中将至少一种引发剂引入到管式反应器中，由此限定出反应区，允许乙烯聚合，并且在一个或多个反应区中冷却反应混合物，在管式反应器的全部长度上保持压力降，例如在管式反应器中保持至少6m/s的流速，通过高压泄料阀释放反应混合物，冷却反应混合物并且在产物分离器中将反应混合物分离为聚合物和未反应的乙烯，并且再循环未反应的乙烯。这种高压法典型的主要依赖于它们的压缩机并且通常包括主和次级压缩机。

主压缩机的作用在于对新鲜乙烯(补充乙烯)加压至乙烯再循环系统的压力，用于向次级压缩机进料。主压缩机可以是单一压缩机，其单独将乙烯加压至再循环物流的压力，或者其也可以是两个或多个串联或并联的压缩机，其以组合方式将新鲜的乙烯加压至乙烯再循环系统的压力。在一些现存的乙烯管式反应器装置中，从主压缩机中卸出的乙烯分成两个物流，一个物流与再循环乙烯合并以及进料到次级压缩机的吸入装置中，另外一个物流注入到高压泄料阀下游的乙烯/聚合物混合物，由此在进入产物分离单元之前提供乙烯/聚合物混合物的快速冷却。在一些实施方案中，实质上主压缩机的全部输出都向次级压缩机进料。

将补充乙烯典型的以大约15到90巴的压力方便地供给到管式反应器设施中。与新鲜补充乙烯一样，主压缩机还可以接收从产物分离器单元的低压端以及从主和次级压缩机泄漏系统再循环的乙烯。

也可以将一个乙烯再循环物流中的小部分导引到净化系统以限制反应器系统中惰性组分的累积。原则上，输送到净化物流的总反应器气体产量的比例典型地在从低于1到15％的范围内。

主压缩机的卸出压力与高压乙烯再循环系统的压力相匹配并且例如可以在270巴到350巴的范围内，并且优选在280巴到320巴的范围内。此外，优选乙烯在离开主压缩机之后且在进入次级压缩机之前冷却。然而，主压缩机的精细设计并不是关键的。

次级压缩机将乙烯压缩到至少2300巴的压力以便将其供给管式反应器。如关于主压缩机所讨论的那样，次级压缩机优选为通过单独的发动机驱动的单元，但是其可以选择性的包括两个或多个通过独立发动机驱动的串联或并联的压缩机。压缩机的任意配置，包括以下更详细描述的配置，都意在本发明公开内容的范围内只要所述配置适合将乙烯从中等压力(乙烯离开主压缩机时的压力)压缩至期望的反应器压力，典型的在2300到3000巴的范围内。次级压缩机是机械组装体并且经受非常高的机械力，但是尽管如此，其也需要在可能是几十年的使用期限内在高的生产可靠性和安全性下操作。因此，次级压缩机的成功设计和操作对于过程的耐久性来说是决定性的并且这是本发明的一个关键方面。然而，对次级压缩机的机械要求，特别是通过驱动机构施加的负荷，随着所需产量的增加而增加。

与管式聚合反应器一起使用的次级压缩机典型的为两级往复式压缩机，其具有6或8个排列在压缩机框架中的汽缸并且具有通过位于压缩机框架末端的电动机驱动的共用曲轴。关于次级压缩机的更详细内容，例如可参见WO 2007/018871。

一旦离开次级压缩机，至少一部分乙烯通到管式反应器的前端。

在优选的实施方案中，从次级压缩机中卸出的乙烯分成多于一个的物流，其中的一个物流进入管式反应器的前端，并且另一个物流或另外的物流作为侧物流在沿着管式聚合物长度方向上的点进入。在特别优选的实施方案中，从次级压缩机中卸出的乙烯分成4、5、6或7个物流，其中一个物流进入管式反应器的前端并且另外的物流作为侧物流进入。这些物流可以是非等体积的，由此提供进入管式反应器中每个反应区的乙烯体积调节上的灵活性。

将引入到管式反应器前端的乙烯加热到至少95℃，优选至少135℃，或者在一些情形中至少160℃以便促进引发剂的分解并且开始聚合反应。将引发剂在沿着管式反应器长度方向上的至少三个不同的位点处注入，由此限定出至少三个反应区。

在第一反应器的下游聚合反应立刻开始，由此导致反应混合物的温度升高，这是因为聚合反应放热的本质。随着温度升高，引发剂分解并且聚合速率升高，加速生热并且导致温度进一步升高。随着引发剂消耗，引发和聚合反应慢下来，并且在其中产生的热量等于从反应混合物带走的热量的地方，温度达到峰值并且之后开始降低。

因此，随着反应混合物沿着反应器长度移动，反应混合物的温度增加到峰值并且之后降低直到达到下一个引发剂注入点，在那里再次开始该过程。本领域技术人员已知其中发生聚合反应的引发剂注入点下游的区域是反应区。管式反应器通常在每个反应区中将装备有至少一个温度调节加热/冷却夹套。

在其中从次级压缩机中卸出的乙烯分成两个或更多个物流的实施方案中，一个物流进入反应器的前端并且另一个(另一些)物流作为侧物流或多个侧物流进入，这些侧物流典型地在引发剂注入点的上游进入反应器中，优选在冷却到例如10℃到20℃之间之后，然后进入反应器以便降低反应混合物的温度。正如以上提及的，沿着反应器长度方向上单体到聚合物的总转化率实际上受到冷却反应混合物的能力的限制，并且因此对于给定的反应器来说，冷却侧物流允许提高转化率。

对于每个反应区来说峰值温度将有利的在200℃到350℃的范围内。优选地，至少一个反应区中的峰值温度将在280℃到340℃的范围内，优选在290℃到315℃的范围内。反应区中温度的升高与该反应区内制备的聚合物的量成比例并且因此在高的峰值温度下操作对高的转化率有利。然而，乙烯聚合的动力学使得随着温度的升高，相对于线型链的增长向聚合物链的转移增加并且多分散性指数升高，这导致制备的聚合物的雾度值升高。因此，当期望制造低雾度等级的聚合物时，有必要在较低的峰值温度下操作。优选地，在引发剂注入点上游的每个反应区中(即在除最后反应区以外的所有反应区中)，在反应混合物达到下一个引发剂注入点之前，将反应混合物冷却到低于反应器峰值温度至少20℃，更优选低于至少40℃，并且最优选低于至少50℃。

在任何反应区中的冷却可以是通过冷却夹套或冷却夹套与引入冷却乙烯的侧物流相结合的方式。

在管式反应器中聚合乙烯的方法中，一旦建立起乙烯穿过次级压缩机并且进入反应器的期望产量，通过高压泄料阀控制反应器中的压力，产物混合物通过该阀门离开反应器。打开阀门降低管式反应器中的压力，关闭阀门则增加压力。此外，沿着管式反应器的长度存在压力降，该压力降强迫反应混合物沿着反应器以期望的速度运动(术语"反应器压力"这里指的是反应器中的最大压力，即，紧邻次级压缩机下游的压力，除非从上下文另一种意义是显而易见的)。反应混合物穿过反应器的速度被认为对于热传递到反应器外部的效率具有决定性的重要性。理论上低速度层流流动和在反应器管道的内部上聚合物厚层的累积抑制了离开反应混合物的热传递。

然而，反应器长度方向上的压力降受到压力必须不能降低到反应混合物发生相分离的点以下的要求的限制。对于给定产量的压力降可以通过增加管式反应器的内径而降低。但是，增加的管道直径会使反应混合物的有效冷却变得更难。

典型地，管式反应器的最大内径为至少65mm以便使在反应器长度方向上的压力降保持为可接受的水平。在其中一部分从次级压缩机中卸出的乙烯作为侧物流进入管式反应器的实施方案中，期望反应器具有随着侧物流进入在反应器长度方向上不同内径分阶段增加的区域。

选择的管式反应器的特定最大内径将取决于次级压缩机的产量，取决于来自次级压缩机的输出压力以及取决于使用的管式反应器的长度，所有这些都与反应器全部长度方向上经历的压力降有关。典型地，管式反应器具有1500m到5000m范围内的长度。

管式反应器中的聚合在至少三个反应区中进行，每个反应区都在引发剂注入点处开始。在每个反应区中，乙烯转化为聚合物和，因此较大数量的反应区通常会提高转化率。然而，每个反应区都将典型地需要增加管式反应器的长度和，因此将增加经过反应器的压力降。优选地，将引发剂沿着管式反应器在4、5或6个不同的位点注入，由此产生4、5或6个反应区。

管式反应器长度方向上的压力降应当保持在一定的水平以保持至少6m/s的管式反应器中反应混合物的流速。已经发现流速影响着通过穿过反应器管壁的热传递而冷却反应混合物的效率，并且发现在低流速下热传递特别差。期望的实际最小流速取决于冷却夹套的温度。在冷却夹套包含低于50℃温度，并且特别低于30℃的流体，例如水的情况下，该流体通过冷却介质例如冷却塔保持在低温下，然后流速将优选为至少14m/s以便阻止在管式反应器内侧上形成固体聚合物层，它自身进一步阻止热传递(甚至之后，可能需要允许特殊反应区中冷却夹套的温度周期性的升高，以便分散任何形成的聚合物层)。因此，该流速可以超过14m/s并且有利的变得特别高，例如在14到20m/s的范围内。

进入管式反应器，不管是在前端物流中或作为侧物流，在离开反应器之前转化成聚合物的全部乙烯的比率称为转化率。获得的转化率一部分与反应器的操作压力有关，且较高的前端压力不但增加了聚合速率而且使得反应器长度方向上的更大压力降成为可能。然而，在较高压力下的操作对次级压缩机施加了更多的应变并且还增加了能量消耗和后续的成本缺陷。

通过操作位于管式反应器下游端的高压泄料阀来控制反应器压力。尽管从反应器离开的物流可以分为多于一个的物流且每个物流都穿过各自的高压泄料阀，实际上，优选仅有一个这样的阀门，并且反应器的整个输出穿过该阀门。

来自产物冷却器的产物混合物将典型地直接流进产物分离器单元的第一阶段。

本发明方法的产物分离可以在单个阶段中进行。但是，两阶段分离通常是优选的。在已知为高压分离器的第一阶段中，进行聚合物与未反应乙烯的首先分离。分离的气体进料到高压再循环系统中用于返回次级压缩机中。在高压分离器的底部中的熔融聚合物减压进入已知为低压分离器的第二阶段。在低压分离器中，将气相，有时称为"废气"，以及液相或富含聚合物的相进行分离。

来自低压分离器的富含聚合物的相将典型地进料到一个或多个热熔体挤出机中，用于与添加剂混合，挤出和造粒。

图1所示的废气16将根据本发明以下几类实施方案进行处理。

在本发明且根据图2的一类实施方案中，采用一个或多个换热器或冷却器17a 17b冷却废气16(两个术语可以互换使用，除非另有说明；典型地，冷却器可以是冷却水或急冷水冷却器)以制备冷却的气相(a)18。冷却的气相(a)之后穿过第一气体/液体分离器19以制备第一气相和第一液相。

然后第一气相20在压缩机21a的至少一个汽缸中压缩以制备压缩的第一气相并且该压缩的第一气相22穿过一个或多个换热器17c 17d以制备冷却的第一气相并且该冷却的第一气相穿过第二气体/液体分离器23以制备第二气相和第二液相。

然后第二气相24在压缩机21b的至少一个汽缸中压缩以制备压缩的第二气相并且该压缩的第二气相25穿过一个或多个换热器17e 17f以制备冷却的第二气相并且该冷却的第二气相穿过第三气体/液体分离器26以制备第三气相和第三液相。

然后第三气相27在压缩机21c的至少一个汽缸中压缩以制备压缩的第三气相并且该压缩的第三气相28穿过一个或多个换热器17g 17h以制备冷却的第三气相并且该冷却的第三气相穿过第四气体/液体分离器29以制备第四气相和第四液相(前述方法16-29将指的是"级串联再循环法")。

级串联再循环法可以进一步包括一个或多个的如下另外步骤：在压缩机的至少一个汽缸中压缩前面步骤中任意一个气相以制备压缩的另外气相并且该压缩的另外气相穿过一个或多个换热器以制备冷却的另外气相，并且该冷却的另外气相穿过至少一个另外的气体/液体分离器以制备补充气相和补充液相。如果需要，该方法可以重复多次。之后补充气相可以导引到级串联法中压缩和冷却步骤中的任意一个。

补充液相可以导引到如下至少一个的管线或位置：该第一液相、该第二液相、该第三液相和该第四液相，或者如下至少一个的管线、入口或位置：该第一气体/液体分离器、该第二气体/液体分离器、该第三气体/液体分离器和该第四气体/液体分离器。

继续参考图2，之后第四气相30可以再循环到聚合过程或区中及进行或不进行处理或纯化。以上引用的数字16-30对应于图2-5。

之后第四液相31可以再循环到第三气体/液体分离器26中；第三液相32之后可以再循环到第二气体/液体分离器23中；并且第二液相33之后可以再循环到第一气体/液体分离器19中。

然后第一液相34可以通过管线35再循环到聚合过程或区中，导引到回收阶段，纯化阶段，贮存单元或者它们的组合。优选地，第一液相再循环到聚合过程或区中。

正如本发明中使用的，"再循环到聚合过程"，"区"或"反应器"表示器使一种或多种反应物返回采用反应的聚合过程中而不进行实质性分离或纯化步骤。然而，在其他上下文中使用的"再循环"，除非另有说明，都可以广义地表示仅仅将材料或该材料的一部分返回到已经在多步骤过程中进行的工艺步骤中。

与之形成对照，某些物流或管线("物流"和"管线"可以互换使用，除非另有说明)可以输送到回收阶段。正如本发明中使用的，"回收阶段"将指代阶段，该阶段包括在将物流中的材料或其一部分返回到聚合过程或区之前该物流的任何处理。

此外，其他物流也可以送到纯化阶段，在那里物流将进行一种或多种纯化处理，例如蒸馏或一系列蒸馏步骤，筛分过滤等，然后将该物流或其中的一部分返回聚合过程或聚合区。

最后，物流可以总是输送到贮存单元用于短期或长期贮存，并且当然可以预期上述物流或管线的处置的任何组合。

在本发明另一类并且根据图3的实施方案中，废气16将根据以上定义的级串联再循环法处理。

然而，第四液相36会再循环到第三气体/液体分离器26中；然后第三液相37会再循环到聚合过程或聚合区中和/或通过管线38导引到回收阶段中；第二液相39会再循环到第一气体/液体分离器19中；并且第一液相40会通过管线41导引到回收阶段，纯化阶段，贮存单元或者它们的组合。优选地，第一液相会导引到纯化阶段。

还在本发明另一类并且根据图4的实施方案中，废气16会根据如上定义的级串联再循环法处理。

然而，第四液相42会再循环到第三气体/液体分离器26中，第三液相43之后会再循环到第二气体/液体分离器23中，并且第二液相44之后会通过管线45再循环到聚合过程，导引到回收阶段，纯化阶段，贮存单元或者它们的组合。

第一液相会通过管线46导引到燃料系统中和/或到贮存单元中。

相反，作为对比性的方法，提供图5以显示以上提及液相的较不期望产出。根据图5，废气16会根据以上定义的级串联再循环法处理。在这个对比方案中，来自气体/液体分离器19，23，26，29的液相47a，47b，47c，47d仅仅导引、直接或间接地，到贮存单元48中。在这个对比方案中，没有材料回收是容易实现的和不能够回收有价值的单体和/或改性剂。这种损失将会表现为用于聚合物制造商的数百万美元的额外操作成本。

也应当认识到任选的或辅助设备(例如转鼓、泵、阀门等)设想用于以上提及类别的实施方案，但是在以上引用的附图中并未显示。例如，聚合物夹带转鼓可以放置在废气16和作为安全装置的第一组换热器之间，只要任何聚合物仍然存在于管线16中。此外，一个或多个泵可以放置在用于气体/液体分离器液相的出口旁边或附近以保持系统期望的压力降。

下表1中提供了以上附图中描述的实施方案说明以说明可能的单体节约或损失。它们仅在不同的工艺条件下作为说明和产生而提供。

表1

图2显示了具有最低乙烯损失的示意图。该冷凝物可以送到纯化35处，因为它还含有润滑油。

图3显示了其中优选第一冷凝物物流可以送至纯化41处并且第二冷凝物物流可以直接输送用于在聚合过程38中进行再利用的示意图。

图4是可以用于低含量EVA等级的示意图，其中第一冷凝物物流典型的送至燃料46处并且第三冷凝物物流可以再利用或者送至纯化45处。

图5展示了表现最多乙烯损失的常规示意图。

在本发明另一类的实施方案中，本发明提供了一种反应系统，该反应系统包括：

1)一个或多个压缩机，其流体连接于

2)一个或多个反应器，其流体连接于

3)一个或多个产物分离器，其流体连接于

4)串联方式流体连接的多个气体/液体分离器，

其中至少一个产物分离器包括废气，并且该废气流体连接于至少一个气体/液体分离器以及其中该多个气体/液体分离器表示为N

N

N

N

y＝t-(x+2)；并且

N

t是串联方式分离器的总数并且是4-100的数，选择性地4-60，选择性地4-12，并且选择性地4-10。

在一个实施方案中，N

N

在另一个实施方案中，N

还在其他的实施方案中，N

N

在前述任意的实施方案中，N

在前述任意的实施方案中，N

一个或多个反应器可以选自管式反应器、高压釜反应器以及它们的组合。

所有的设备和管路都根据它们各自的图和/或描述流体联通或连接，除非另有说明。

共聚

除乙烯均聚物以外，本发明的方法可以用于制造乙烯共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，或者甚至制造三元共聚物。典型地，将共聚单体加压并且在一个或多个位点上注入到次级压缩机中。其他可能的共聚单体包括丙烯，1-丁烯，异丁烯，1-己烯，1-辛烯，其他低级α-烯烃，甲基丙烯酸，丙烯酸甲酯，丙烯酸，丙烯酸乙酯和丙烯酸正丁酯。此外，共聚单体还可以包括二烯。本发明引用的"乙烯"应当理解为包括乙烯和共聚单体混合物，除非上下文中给出了另外的含义。

改性剂

本发明一般将包括使用改性剂以通过促进链转移来控制产物聚合物的分子量。链转移剂的实例包括四甲基硅烷，环丙烷，六氟化硫，甲烷，叔丁醇，全氟丙烷，氘代苯，乙烷，氧化乙烯，2,2-二甲基丙烷，苯，二甲基亚砜，乙烯基甲醚，甲醇，丙烷，2-甲基-3-丁烯-2-醇，乙酸甲酯，乙酸叔丁酯，甲酸甲酯，乙酸乙酯，丁烷，三苯基膦，甲胺，苯甲酸甲酯，苯甲酸乙酯，N,N-二异丙基乙酰胺，2,2,4-三甲基戊烷，正己烷，异丁烷，二甲氧基甲烷，乙醇，正庚烷，乙酸正丁酯，环己烷，甲基环己烷，1,2-二氯乙烷，乙腈，N-乙基乙酰胺，丙烯，正癸烷，N,N-二乙基乙酰胺，环戊烷，乙酸酐，正十三烷，苯甲酸正丁酯，异丙醇，甲苯，氢气，丙酮，4,4-二甲基戊烯-1，三甲基胺，N,N-二甲基乙酰胺，异丁烯，异氰酸正丁酯，丁酸甲酯，正丁胺，N,N-二甲基甲酰胺，二乙基硫，二异丁烯，四氢呋喃，4-甲基戊烯-1，对二甲苯，对二噁烷，三甲胺，丁烯-2，1-溴-2-氯乙烷，辛烯-1，2-甲基丁烯-2，枯烯，丁烯-1，甲基乙烯硫，正丁腈，2-甲基丁烯-1，乙基苯，正十六碳烯，2-丁酮，正丁基异硫氰酸酯，甲基3-氰基丙酸酯，三正丁胺，3-甲基-2-丁酮，异丁腈，二正丁胺，氯代乙酸甲酯，3-甲基丁烯-1，1,2-二溴乙烷，二甲胺，苯甲醛，氯仿，2-乙基己烯-1，丙醛，1,4二氯丁烯-2，三正丁基膦，二甲基膦，氰基乙酸甲酯，四氯化碳，溴代三氯甲烷，二正丁基膦，乙醛，膦以及它们的混合物。关于链转移剂的更详细描述参见Advances In Polymer Science,第7卷,第386-448页,(1970)。

引发剂

引发剂可以用于引发自由基乙烯聚合并且许多合适的引发剂都是本领域技术人员已知的。有机过氧化物引发剂在工业中广泛使用。典型的，可以使用具有不同半衰期温度的多种引发剂的共混物以获得期望的反应动力学。纯的过氧化物典型的在烃类溶剂中混合，并且之后在引发剂注入位置处注入管式反应器中。

本发明还涉及以下实施方案。

1.一种用于分离反应器废气组分的方法，其包括：

1)使来自聚合过程的反应器废气穿过一个或多个产物分离器以制备气相(a)和液相(b)；

2)冷却该气相(a)以制备冷却的气相(a)并且使该冷却的气相(a)穿过第一气体/液体分离器以制备第一气相和第一液相；

3)压缩该第一气相以制备压缩的第一气相并且冷却该压缩的第一气相以制备冷却的第一气相，并且使该冷却的第一气相穿过第二气体/液体分离器以制备第二气相和第二液相；

4)压缩该第二气相以制备压缩的第二气相并且冷却该压缩的第二气相以制备冷却的第二气相，并且使该冷却的第二气相穿过第三气体/液体分离器以制备第三气相和第三液相；

5)压缩该第三气相以制备压缩的第三气相并且冷却该压缩的第三气相以制备冷却的第三气相，并且使该冷却的第三气相穿过第四气体/液体分离器以制备第四气相和第四液相；以及

6)任选地，将该第四气相再循环到聚合过程。

2.实施方案1的方法，其中将该液相(b)导引到回收阶段。

3.实施方案1或2的方法，其中将该第四液相再循环到第三气体/液体分离器中；将该第三液相再循环到第二气体/液体分离器中；并且将该第二液相再循环到第一气体/液体分离器中。

4.实施方案3的方法，其中将该第一液相再循环到聚合过程、导引到回收阶段、纯化阶段、贮存单元或它们的任何组合。

5.实施方案4的方法，其中将该第一液相再循环到聚合过程。

6.实施方案1或2的方法，其中将该第四液相再循环到第三气体/液体分离器；将该第三液相再循环到聚合过程和/或导引到回收阶段；将该第二液相再循环到第一气体/液体分离器；并且将该第一液相导引到回收阶段、纯化阶段、贮存单元或它们的任何组合。

7.实施方案6的方法，其中将该第一液相导引到纯化阶段。

8.实施方案1或2的方法，其中将该第四液相再循环到第三气体/液体分离器；将该第三液相再循环到第二气体/液体分离器；并且将该第二液相再循环到聚合过程，导引到回收阶段、纯化阶段、贮存单元或它们的任何组合。

9.实施方案8的方法，其中将该第一液相导引到燃料系统和/或贮存单元。

10.前述实施方案中任一项的方法，其进一步包括如下一个或多个的额外步骤：将步骤2)-5)中任意一个步骤的气相压缩以制备压缩的额外气相并且冷却该压缩的额外气相以制备冷却的额外气相并且使该冷却的额外气相穿过至少一个额外的气体/液体分离器以制备补充气相和补充液相。

11.实施方案10的方法，其中将该补充气相导引到步骤2)-5)中的任意一个步骤。

12.实施方案10或11的方法，其中将该补充液相导引到如下至少一个的管线或位置：该第一液相、该第二液相、该第三液相和该第四液相，或者如下至少一个的管线、入口或位置：该第一气体/液体分离器、该第二气体/液体分离器、该第三气体/液体分离器和该第四气体/液体分离器。

13.一种反应系统，其包括：

1)一个或多个压缩机，其流体连接于

2)一个或多个反应器，其流体连接于

3)一个或多个产物分离器，其流体连接于

4)串联方式流体连接的多个气体/液体分离器，

其中至少一个产物分离器包括废气，并且该废气流体连接于至少一个气体/液体分离器以及其中该多个气体/液体分离器表示为N

N

N

N

N

t是串联方式分离器的总数并且是4-100的数。

14.实施方案13的反应系统，其中x是1-5。

15.实施方案13或14的反应系统，其中t是4-10。

16.实施方案13-15中任一项的反应系统，其中N

17.实施方案13-16中任一项的反应系统，其中N

18.实施方案13-15中任一项的反应系统，其中N

19.实施方案13-15中任一项的反应系统，其中N

20.实施方案19的反应系统，其中N

21.实施方案13-20中任一项的反应系统，其中N

22.实施方案13-21中任一项的反应系统，其中N

23.实施方案13-22中任一项的反应系统，其中一个或多个反应器选自管式反应器、高压釜反应器以及它们的组合。

某些实施方案和特征使用一系列数值上限和一系列数值下限进行描述。应当显而易见的是任何下限到任何上限质检的范围都是可预期的，除非另有说明。某些下限、上限和范围出现在以下一个或多个权利要求中。所有的数值都是"约"、"大约"该说明的数值，并且考虑了本领域技术人员可以预期的实验误差和变化。

在某种程度上用于权利要求中的术语没有在以上进行定义，其应当给出了本领域技术人员给予该术语最广义的定义，其在至少一份出版的公开物或公开的专利文献中有所反映。此外，本申请引用的所有专利、实验过程和其他文献都通过参考文献在这些公开的内容并不与本申请不一致并且这种并入中允许所有的权限的程度上全部并入本发明。

虽然本发明所述的方法和系统以及它们的有点都详细的进行了描述，但是应当理解的是能够进行多种变化、替代和改变而并不背离这里所述的通过以下权利要求限定的本发明的精神和范围。