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CN1140329C - 使用双剪切混合元件的聚合方法 - Google Patents

使用双剪切混合元件的聚合方法 Download PDF

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CN1140329C CNB988052164A CN98805216A CN1140329C CN 1140329 C CN1140329 C CN 1140329C CN B988052164 A CNB988052164 A CN B988052164A CN 98805216 A CN98805216 A CN 98805216A CN 1140329 C CN1140329 C CN 1140329C
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Abstract

用于化学反应器(2)中的双剪切混合元件(1)。该装置可用于必须在短时间内将不同温度的液体彻底混合并且溶质必须留在溶液中的过程。本发明特别适用于聚烯烃的溶液聚合，尤其适用于中等压力方法制备线性低密度聚乙烯。

Description

使用双剪切混合元件的聚合方法
技术领域
本发明涉及双剪切混合元件。该混合元件可用于其中不同温度的液体必须在短时间内彻底混合且溶质必须基本留在溶液中的化学反应器中。本发明在聚烯烃的溶液聚合中是特别有用的。
背景技术
存在许多将较冷的液流引入较热的溶液中的化学反应过程。涉及这类过程的一个例子为溶质从较热溶液中沉淀。将此问题降至最小的一个方法是提供溶液快速混合，一般通过使用某些类型的高强度剪切装置如搅拌桨或搅拌器。通常随着溶质浓度的增加，溶液经常变得更粘稠且/或是非牛顿流体，较冷溶液和热溶液的快速混合变得更困难。如果在反应器中的停留时间较短则这个问题更明显。如果溶质难以再溶解到溶剂中则出现进一步的问题。这可能导致在反应器中形成可最终影响产物的沉淀。当该过程由热或焓传递因素控制时这个问题特别严重。
所有上述问题与本体和溶液聚合(与乳液和悬浮聚合相反，后二者中稀释剂通常为水，反应热不是显著问题)特别相关，在这些聚合中必须处理来自反应器的聚合热。对于某些聚合反应，这导致使用“链式”反应器，反应物在不同反应器中被加热依次达到较高的温度并依次达到较高的转化。一般地，如果在反应器中的停留时间较长(例如大约几小时)并且混合时间较短(例如大约几十分)，则不存在太显著的问题。
在烯烃的连续溶液聚合中存在一些问题。在反应器中的停留时间一般很短并且催化剂在较高温度的寿命也较短。因此必须彻底且快速地将本体反应器中的物料与催化剂及反应器进料流混合。当催化剂被加热到反应器的操作温度后，它具有很短的半衰期。当溶液的粘度升高时情况变得更糟(最显著的是当使用高浓度聚合物或当使用较冷条件制造较高分子量聚合物时)。
已经有一些解决此问题的方法。一个方法是使用管式反应器。管式或环式反应器的大表面积帮助排除反应热。为了避免沉淀问题，反应器进料流的温度应在聚合物从溶剂中沉淀的温度之上。但是较高的反应器温度也可导致形成不希望的低分子量聚合物。因此通常存在温度极限以灵活地限制管式或环式反应器的操作。
1981年8月4日授予并转让给国家酿酒与化学公司(NationalDistiller and Chemical Corp.)的美国专利4,282,339公开了其中使用两个排列的高压釜的α烯烃的高压聚合方法。第一个反应器是较高压力的反应器(例如30,000psi)。将第一个反应器的产物冷却(仍在高压下)，然后在较低压力下(例如22,000psi)将其引入第二个反应器并结束聚合。该文献没有公开中等压力聚合或建议本发明类型的混合元件。
1985年1月29日授予并转让给道化学公司(The Dow ChemicalCompany)的美国专利4,496,698谈到了类似的高压聚合乙烯的方法，其中第一个反应器是在高于50,000千帕斯卡(“kPa”)(约7,500psi)的压力下操作的，随后将聚合物熔体冷却并通过一个冷却的热交换器加入到第二个反应器中，第二个反应器可以是管式或环式反应器。该文献没有讲授中等压力聚合或建议本发明类型的混合元件。
D.F.Ryan，L.P.B.M.Janssen和L.L.van Dierendonck在《化学工程科学》1988年43卷8期1961-1966页的论文“带有螺带搅拌器的大型聚合反应器中的循环时间预测”阐述了一种带有螺带搅拌器的化学反应器(可用于聚合)但并未建议根据本发明的混合元件。
本发明旨在提供一种可用于快速混合较冷和较热溶液(优选溶剂为烃)的混合元件以减小溶质沉淀的可能性。
发明内容
本发明提供用于化学反应器的混合元件，包括共同运转的设备：
a.限定开放的内部空间的管，所述管具有圆筒形上部、喇叭形底部及位于所述上部和所述底部之间的固定导叶，其中所述固定导叶在所述圆筒形上部和所述喇叭形底部之间的区域部分缩小了所述开放的内部空间；
b.联合的螺旋推运器和叶轮，包括：
b1.在所述管内可旋转的中心轴；
b2.至少一个与所述中心轴整体相连以围绕所述中心轴呈螺旋状的螺旋推运器螺旋片，其中所述螺旋推运器螺旋片位于并在所述管的圆筒形上部的开放空间内可旋转；和
b3.在所述固定导叶和所述至少一个螺旋推运器螺旋片之下以足以允许在所述固定导叶和所述至少一个螺旋推运器螺旋片之间进行清理的距离与所述轴相连的一组叶轮叶片，其中所述叶轮叶片位于并在所述管的喇叭形底部内的开放空间中可旋转，条件是所述叶轮叶片的旋转直径大于所述至少一个螺旋推运器螺旋片的旋转直径。
本发明进一步提供一个反应器，其包括密闭圆筒形容器，所述容器带有一个或多个入口、一个或多个出口，高度与直径的比例为1.5∶1至5∶1，并包括位于内部的如上所述的混合元件，混合元件优选具有的高度为反应器内部高度的0.75-0.90倍，所述的一个或多个入口的至少一个位于所述的密闭圆筒形容器的底部并且所述混合元件的喇叭形部分离该至少一个入口最近。
本发明进一步提供将温度为20-200℃的较冷液体混入温度为110-300℃的较热且更粘稠溶液中的方法，所述较冷液体的温度比所述溶液的温度至少低20℃，该方法包括将所述较冷液体通过邻近所述管的喇叭形部分的入口引入到上述反应器中和以足以在所述管的喇叭形底部内提供湍流混合的速度旋转所述混合元件的中心轴。
在本发明的优选实施方案中较热溶液包括乙烯、聚乙烯和溶剂(优选有机溶剂)的溶液，而较冷溶液包括催化剂、活化剂、溶剂和单体。
乙烯溶液聚合的方法，其包括乙烯和选自丁烯及辛烯的共聚单体与催化剂和活化剂在溶剂中于本发明的聚合反应器中进行反应，由此形成包括溶解的聚乙烯的反应物流，条件是所述反应器在150-300℃和14,000-35,000kPa的压力下运行。
附图简述
图1为包括根据本发明的混合元件的反应器的剖面示意图。
图2为使用两个反应器的聚合过程的示意图。
进行本发明的最佳模式
结合图1说明本发明的混合元件。虽然图1描述是乙烯的溶液聚合，但本发明提供的是可用于任何需要有效混合并涉及溶液和可能的沉淀内的温度梯度的化学反应器中的高剪切/低剪切混合设备。该混合元件最优选用于在中等压力下乙烯的溶液聚合的反应器中。
在图1中混合元件1位于带有(任选)用来加热(或冷却)的夹套3的反应器2中。夹套有至少一个入口4和至少一个出口5以允许加热或冷却介质流过夹套并加热或冷却反应器。反应器也带有入口6和出口7。入口管的端点优选位于混合元件的喇叭形底部9的附近。一般反应器可具有1.5∶1-5∶1的高度直径比，优选为约1.5∶1-3∶1。
混合元件包括一个带有圆筒形上部8和喇叭形底部9的连续管。喇叭形部分9可以是如图1所示的向外倾斜部分或者可以是“喇叭口”形。在连续管内部圆筒形部分和喇叭或向外倾斜部分之间是固定的导叶10。导叶10减小或缩小通过导叶的管横截面中的开放内部空间。这也压缩了通过此空间的物流。导叶本质上可以是能提供这种流动压缩的任何形状。方便起见，导叶可以是简单的孔板(即带有钻过板的中心孔的平环形板)。另一种导叶设计包括一个中心环(该环以允许轴旋转的方式环绕轴11)、一个外部环(与管相连)及连接外部环到内部环的“叶片”或“杆”。导叶10的“叶片”可以是基本垂直的或可以具有很小的倾斜度(一般偏离垂直方向5°以下)。导叶10离叶轮叶片13最近。因此当叶轮叶片13旋转时发生在喇叭形底部9中的混合受到导叶的作用，一般以增加喇叭形底部9中的剪切力的方式进行。
中心轴11穿过反应器壁并由一个驱动装置如电机(未示出)提供动力。在混合元件的圆筒形部分中的中心轴的周围是螺旋推运器螺旋片12。中心轴其根部平均直径优选为螺旋推运器螺旋片的最大直径的约0.10-0.75，最优选约0.30-0.50倍(即这里的“最大直径是螺旋推进器螺旋片在通过轴的一个水平平面内扫过的圆形直径，在图1中用参考代号20指示)。该直径的另一个名字为旋转直径。螺旋片直径优选是圆筒形部分8的内部空间直径的0.85-0.99倍(最优选为0.95-0.99倍)。因此，如图1所示，螺旋推运器螺旋片12几乎接触到圆筒形上部8的内壁。螺旋片具有0.85-1.50倍于中心轴直径的节距。一般节距可以与水平方向成15-45°角，优选30-45°角。每一个螺旋片的边缘可以在其上表面带有细长的凸缘或卷边。
螺旋推运器螺旋片12是一个连续的元件并以螺旋状整体与中心轴11相连。因此螺旋推运器螺旋片12和中心轴11构成一个可被本领域技术人员描述为阿基米得螺旋的元件。使用一个以上的螺旋推运器螺旋片是允许的(并且意识到使用一个以上的螺旋推运器螺旋片一般将减小在轴上的弯曲运动，但需要用去额外的能源以旋转轴)。
在中心轴的底部是一组叶轮叶片13。旋转直径(由参考代号30所示)，或(另一种说法)由叶轮叶片扫过的圆形直径可以是管的喇叭形部分9在其最近路径点的内径的0.85-0.99倍。在图中管的喇叭形部分以直线与圆筒形部分成一定角度(在横截面中)而叶轮叶片是矩形的(即叶轮叶片的图形显示的是90°(或“直角”者))。因此最近路径点在叶轮叶片上缘的平面内。但是叶轮叶片不必是矩形的。它们可以与管的喇叭形部分具有相同的倾斜角度或者它们可以具有某些其它合适的形状(例如“喇叭口”形)。在管的喇叭形部分是湍流混合(即意谓着雷诺数至少为500)是最优选的。叶轮叶片可以是垂直的(即具有两个与轴的旋转轴平行的边缘)或与垂直方向成倾斜达45°角。
在一个特别优选的实施方案中，第二组的叶轮叶片14可以在连续管的圆筒形部分之上与中心轴相连。由第二组叶轮叶片扫过的圆周直径可以是连续管的圆筒形部分内直径的0.9-1.3倍，优选约0.9-1.2倍。与在喇叭形部分的叶轮叶片13一样，第二组叶轮叶片14可以是垂直的或者可以与垂直方向倾斜成约30-45°角。
在操作中该反应器可用于乙烯的溶液聚合。在聚乙烯的中等压力溶液聚合中压力小于5,000psi(约35,000kPa)且优选约为2,000-3,000psi(约14,000-23,000kPa)。将单体，一般为约35-100重量％乙烯和0-65重量％一种或多种C4-10-α-烯烃如1-丁烯、1-己烯和1-辛烯溶解在溶剂(一般为C5-8脂族溶剂)中，并加入到反应器中。(也可选择性使用其它与乙烯共聚的单体-如乙烯基芳烃(例如苯)、丁二烯和降冰片烯。)反应器一般在110-300℃操作。可在比反应器中物料温度低的温度将一部分原料、连同催化剂(一般包括齐格勒纳塔催化剂、或单点/均相催化剂如茂金属)、和活化剂(该活化剂一般为铝化合物、或铝噁烷、或“弱配位阴离子”(例如B(C6F5)3或B(C6F5)4配合物如[CPh3][B(C6F5)4]))加入到反应器中。反应器中物料比较冷的进料更粘稠(由于存在溶解的聚乙烯)并且一般不形成牛顿流体。一般反应器中物料包括约3-20％聚乙烯在溶剂中的溶液。
较冷的液体进料进入反应器中最近的连续管的喇叭形部分9中并朝向连续管的喇叭形部分9中的叶轮叶片。叶轮叶片13的大旋转直径在喇叭形底部9的边界内产生高剪切带。在混合元件的底部在较高剪切带中较冷液体与较热液体快速混合。高剪切提供了新鲜催化剂与反应物的本体溶液的彻底混合，这提供了高速聚合。而且，较冷的溶液冷却了反应混合物。但是，该混合基本不使聚合物从溶液中沉淀出来。在喇叭形部分9的高剪切混合带中，一些反应物是朝下的，如图1中箭头所示。通过反应器中的再循环该物料随后又朝上进入高剪切混合带。有些液体在管的圆筒形部分8的底部通过导叶10并由在中心轴上的旋转螺旋推运器螺旋片向上拉动。在混合元件这部分的剪切速率比在混合元件的喇叭形部分的低，螺旋推运器部分中的反应物本身趋向于向上滚动。这由螺旋推运器底部的箭头16所示。这也提供了连续管内的良好混合。物料沿管向上移动，随后溢出管，其中一部分作为产物流移出而剩余者一般通过反应器循环并再进入管的喇叭形底部9。
将经出口7从反应器中移出的产物量与总进料量作平衡以确定反应器中的平均停留时间。中等压力反应器中的平均停留时间应大约为几分钟(例如小于20分，优选小于10分，最优选约为0.5-8分)。通过用经过反应器的体积流量(立方米每分)除以反应器的体积(立方米)可以快速测定平均停留时间。
可将从反应器移出的物料传递到随后的反应器中(该反应器也带有本发明的混合元件)或者可进行处理将聚合物从溶剂中分离出来并通过为本领域的工程师和技术人员所熟知的方法将其“终处理”为终产物。
在喇叭形底部3中以足以提供湍流混合(如至少为500的雷诺数)的速度运行混合元件的中心轴是最优选的。术语雷诺数意谓着具有其常规含义，即由下式定义的无量纲参数：
雷诺数＝ρnD2/μ
其中ρ-密度，μ/m3
    D-叶轮直径，m
    μ-动态粘度，Pa.s
    n-旋转速度，rps
但是，有用且最佳的旋转速度在某种程度上将是混合元件的设计函数并且可以通过非发明的常规试验进行优化。
尽管本发明是以制造溶液聚乙烯为例进行说明的，但它在将较冷溶液与较热溶液混合并存在从溶液中过早沉淀问题的反应中都是有用的。
现在将通过下面的非限制性实施例说明本发明，其中除非另外指明“份”指重量份(例如克)而“％”指重量百分比。
这个实施例说明了使用两个反应器体系在中等压力下乙烯的连续流动、溶液(共)聚合。第一个反应器在较低温度下运行。从第一个反应器出来的物料流入第二个反应器。
第一个反应器具有12升的体积并装备有如图1所示的本发明的混合元件。本发明的混合元件包括螺旋推运器螺旋片和中心轴(在图1中分别为部件12和11)、封住螺旋推运器螺旋片的管(并且包括圆筒形上部8和喇叭形底部9)、在管的喇叭形部分9中围绕中心轴11旋转的一组叶轮叶片13、限制喇叭形底部9和圆筒形部分8之间流量的导叶10、和在管的圆筒形部分8的上部之上的一组叶轮叶片14。
上述混合元件包含在带有入口6和出口7的聚合反应器内。
如表1所示将单体、溶剂和催化剂加入到反应器中。在这些实验中所用的溶剂为甲基戊烷。
如图2所示，将第一个反应器中的物料从出口7移出进入体积为24升的第二个反应器15。第二个反应器15装备有常规叶轮搅拌器、入口16(以加入另外的单体、溶剂和/或催化剂)和出料口17。
第一个反应器1在11处不同的位置装备有热电偶套管(温度测量装置)。尽管在第一个反应器中进料温度和反应器温度差别很大，这些热电偶套管一般显示的温度差别小于3℃(即从11个装置所读到的最高和最低温度差别一般小于3℃)。这清楚地表明反应器混合极好。这是高度希望的，因为本领域的技术人员知道不均匀的混合能产生温度和/或单体浓度梯度，这又导致缺乏聚合物同质性(缺乏聚合物同质性导致宽的分子量分布和/或不均匀的共聚单体分布)。
此外，不良的反应器混合可引起聚合物从溶液中沉淀，这又导致不稳定的反应器运行和/或严重的反应器积垢。当使用冷进料温度和/或进料：反应器体积比高时聚合物沉淀问题是尤为困难的。表1所报告的所有实验都得到稳定的反应器运行，即使是在所述的非常苛刻的条件下。特别是表1中显示了入口温度和反应器温度之间高达121℃的温度差别。[对比起见，在类似的体积为3.8升并带有常规叶轮搅拌器的反应器中当反应器进料和本体反应器之间的温度差别低达20℃时一般就可遇到不稳定的反应器条件。]
表1提供了说明乙烯均聚；乙烯与辛烯共聚及“分流”反应器进料(即其中进入第二个热反应器的物流包括(a)从冷反应器1中的出料；和(b)按所示加入的另外的单体和溶剂)的数据。
在所有实验中使用的催化剂是为本领域技术人员所知的“齐格勒纳塔”催化剂并且由四氯化钛(TiCl4)、二丁基镁(DBM)、和叔丁基氯(TBC)组成，带有由三乙基铝(TEAL)和二乙基乙醇铝(DEAO)组成的铝活化剂。各组分的摩尔比为：
TBC∶DBM(2-2.2∶1)；
DEAO∶TiCl4(1.5-2∶1)；和
TEAL∶TiCl4(1-1.3∶1)。
所有的催化剂组分都是在甲基戊烷中混合的。混合顺序为DBM，TEAL(5∶1摩尔比)和TBC；随后为TiCl4；再后是DEAO。将催化剂与甲基戊烷一起泵入反应器中。调整催化剂流速以保持总乙烯转化率在70％以上。
所得聚乙烯的产物性能也示于表1中。
                                                                    表1
 运行       1        3        4        5       6        7        8        9       10
 反应器
 溶剂流量              (kg/h)     286.7      284.1      286.3      287.5      287.9      288.5      282.3      284.7      279.5
 乙烯流量              (kg/h)     15.6      19.1      17.4      20.0      19.6      19.8      18.2      18.7      26.5
 辛烯流量              (kg/h)     0      0      0      0      0      0      9.1      15.0      15.2
 入口温度              (℃)     130      110      100      99      90      80      81      81      80
 平均反应器温度        (℃)1     174      168      160      167      161      155      149      146      161
 温度差                (℃)2     44      58      60      68      71      75      78      75      81
 反应器2
 溶剂流量              (kg/h)     82.2      80.8      206.2      202.4      189.0      185.1      189.1      192.3      216.3
 乙烯流量              (kg/h)     15.9      17.4      17.9      20.3      20.2      19.9      19.8      20.1      15.3
 辛烯流量              (kg/h)     0      0      0      0      0      0      0      0      0
 入口温度              (℃)     184      173      160      160      163      153      153      153      162
 平均反应器温度        (℃)     197      200      184      190      200      197      181      180      180
 催化剂                (ppm)3     6.5-8.0      6.5-8.0      6.5-8.0      6.5-8.0      5.5-6.3      5.5-6.3      5.5-6.3      5.5-6.3      5.5-6.3
 MI4     6.77      21.6      5.65      4.57      10.8      56.8      12      6.2      4.19
 SEx5     1.34      1.3      1.34      1.32      1.28      1.25      1.27      1.29      1.32
 密度                  (g/cm3)      0.9555      0.9612      0.9299      0.9207      0.9221
 CO/HO6
                                                                              表1(续)
             运行       11       12       13       14       15       16     17     18      19     20
 反应器1
 溶剂流量           (kg/h)      286.8      281.9      278.8      281.9      414.5      401.0     302.2    273.8      274.0     335.8
 乙烯流量           (kg/h)      26.0      29.8      30.1      35.0      46.0      45.1     35.0    25.0      24.9     35.1
 辛烯流量           (kg/h)      21.0      16.4      20.2      24.3      18.6      18.0     17.2    4.6      4.5     29.3
 进口温度           (℃)      65      65      50      29      30      30     21    37      40     21
 平均反应器温度     (℃)1      151      165      155      153      143      142     133    135      130     132
 温度差             (℃)2      86      100      105      124      113      112     112    98      90     121
 反应器2
 溶剂流量           (kg/h)      199.2      235.7      207.3      202.3      196.2      209.2     241.2    260.6      261.1     193.9
 乙烯流量           (kg/h)      14.7      15.1      14.3      14.5      18.7      19.3     65.6    75.2      75.2     59.1
 辛烯流量           (kg/h)      0      0      0      0      0      0     19.0    12.0      12.0     50.2
 进口温度           (℃)      153      166      158      155      155      155     15    22      21     19
 平均反应器温度     (℃)      174      182      177      174      169      170     170    184      180     165
 催化剂             (ppm)3      5.5-6.3      5.5-6.3      5.5-6.3      5.5-6.3      5.5-6.3      5.5-6.3     6.6    5.5      6.38     6
 MI4      12      7.05      7.2      8.5      1.57      0.83     0.81    0.8      0.67     3.87
 SEx5      1.33      1.31      1.29      1.3      1.41      1.53     1.51    1.54      1.55     1.55
 密度               (g/cm3)      0.9127      0.9178      0.914      0.9162      0.9195      0.9177     0.924      0.9362     0.901
 CO/HO6      3.1     3.7    2.4      2
注：
1.从11个热电偶套管读出的平均温度(即反应器温度)
2.“平均”和“入口”温度的差
3.反应器中钛的浓度
4.熔融指数(ASTM D1238，条件E)
5.应力指数(SEx)
SEx＝应力指数，通过在两种不同载荷，即2160克(g)和6480g下由熔融指数方法(ASTM D 1238)测定流量(重量以克表示)，并按下面的公式测得：
Figure C9880521600151
6.共聚物与均聚物的比值，由温升洗脱分级法或TREF测定
工业适用性
本发明适用于化学反应器，特别是用于乙烯溶液聚合的反应器。

Claims (12)

1.用于化学反应器的混合元件，包括共同运转的设备：
a.限定开放的内部空间的管，所述管具有圆筒形上部、喇叭形底部及位于所述上部和所述底部之间的固定导叶，其中所述固定导叶在所述圆筒形上部和所述喇叭形底部之间的区域部分减小了所述开放的内部空间；
b.联合的螺旋推运器和叶轮，包括：
b1.在所述管内可旋转的中心轴；
b2.至少一个与所述中心轴整体相连以围绕所述中心轴呈螺旋状的螺旋推运器螺旋片，其中所述螺旋推运器螺旋片位于并在所述管的圆筒形上部的开放空间内可旋转；和
b3.在所述固定导叶和所述至少一个螺旋推运器螺旋片之下以足以允许在所述固定导叶和所述至少一个螺旋推运器螺旋片之间进行清理的距离与所述轴相连的一组叶轮叶片，其中所述叶轮叶片位于并在所述管的喇叭形底部内的开放空间中可旋转，条件是所述叶轮叶片的旋转直径大于所述至少一个螺旋推运器螺旋片的旋转直径。
2.根据权利要求1的混合元件，其中所述螺旋推运器螺旋片具有15°-45°的倾斜度和为所述管的圆筒形上部内直径的0.95-0.99倍的外直径。
3.根据权利要求2的混合元件，其中所述叶轮叶片的旋转直径为所述管的喇叭形部分在其最邻近点直径的0.90-0.99倍并且其中所述叶轮叶片具有30°-45°的倾斜度。
4.根据权利要求1的混合元件，进一步包括位于所述管上部以上在所述轴上的第二组的叶轮叶片，所述叶轮叶片具有与垂直方向成0°-45°的倾斜角并且所述第二组的叶轮叶片的旋转直径是所述管的圆筒形部分的直径的0.90-1.3倍。
5.一种反应器，其包括密闭圆筒形容器，所述容器带有一个或多个入口、一个或多个出口，高度与直径的比例为1.5∶1至3∶1，并包括位于内部的根据权利要求1的混合元件，所述混合元件具有高度为反应器内部高度的0.75-0.90倍，所述的一个或多个入口的至少一个位于所述的密闭圆筒形容器的底部并且所述管的喇叭形部分离该至少一个入口最近。
6.一种反应器，其包括热夹套密闭圆筒形容器，所述容器带有一个或多个入口、一个或多个出口，高度与直径的比例为1.5∶1至3∶1，并包括位于内部的根据权利要求4的混合元件，所述混合元件的高度为反应器内部高度的0.75-0.90倍，所述的一个或多个入口的至少一个位于所述的密闭圆筒形容器的底部并且所述管的喇叭形部分离该至少一个入口最近。
7.将温度为80-200℃的较冷液体混入温度为150-300℃的较热溶液中的方法，所述较冷液体的温度比所述溶液的温度至少低20℃，该方法包括将所述较冷液体通过离所述管的喇叭形部分最近的所述入口引入到根据权利要求5的反应器中和以足以在所述喇叭形部分中提供湍流条件的速度旋转中心轴。
8.根据权利要求7的方法，其中所述较冷液体为包括溶剂、乙烯、催化剂和活化剂的溶液并且所述较热溶液包括乙烯、聚乙烯和溶剂。
9.乙烯溶液聚合的方法，其包括乙烯和选自丁烯及辛烯的共聚单体与催化剂和活化剂在溶剂中于根据权利要求5的聚合反应器中进行反应，由此形成包括溶解的聚乙烯的反应物流，条件是所述反应器在150-300℃和14,000-35,000kPa的压力下运行。
10.根据权利要求9的方法，其中将所述反应物流从所述反应器中移出并随后引入到第二个聚合反应器中。
11.根据权利要求10的方法，其中也将额外量的所述乙烯、溶剂和共聚单体引入到所述的第二个聚合反应器中。
12.根据权利要求10的方法，其中所述第二个反应器包括根据权利要求1的双剪切混合元件。
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