[發明專利]通過強力混合反應性反應組分和可移動的流動介質而生產乙烯均聚物和共聚物的方法

有效

• 申請號: 00808647.8
• 申請日: 2000-06-02
• 公開（公告）號: CN1354758A
• 公開（公告）日: 2002-06-19
• 發明（設計）人: F－O·瑪靈;A·戴斯;G·格魯斯;A·伍爾夫特
• 申請（專利權）人: 巴塞爾聚烯烴有限公司
• 主分類號: C08F10/00
• 分類號: C08F10/00;C08F2/01;B01F5/06;B01J19/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王杰

本發明涉及一種在管式反應器中在大于1000巴的壓力和120～350℃的溫度范圍內，通過自由基聚合生產乙烯均聚物和共聚物的方法，其中首先將少量的自由基鏈引發劑加入到含乙烯、分子量調節劑以及任選地聚乙烯的可移動流動介質中，然后進行聚合。

在世界范圍的許多工廠中，高壓聚合法已被證明是一種可工業上大規模成功運作的生產低密度聚乙烯(LDPE)的方法。高壓聚合法通常由大氣中的氧、過氧化物、其它自由基生成物質或這些物質的混合物引發聚合。在實際中，在反應器內的多點“同時”引發聚合反應亦被證明是特別有利的，并由此以均勻的高水平保持高反應器產率和產品質量。為此，用以引發聚合的自由基鏈引發劑必須以適當的方式加入到反應介質中。

選定的自由基鏈引發劑的效率依賴于在每一情形下，它可多么快速地與起始引入的反應介質混合。為此，在生產高壓聚乙烯的大規模工廠中使用所謂的注射閥(injection?fingers)。EP-A-449092公開了如何在沿反應器的多點，通過注射閥計量加入自由基鏈引發劑，以下也稱作引發劑，引發劑混合物或引發劑在有機溶劑中的溶液。

還已經通過提高混合區中的流動速率，改進了計量加入的引發劑的混合，并隨之改進了產品質量。USP?4135044和4175169公開了如何以高產率并且沿反應器長度以相對較低的壓力降，生產具有良好光學性能的產品，它是通過相對于冷卻區的加大的管徑，在高壓反應器的引發和反應區中使用了相對較小的管徑。

最后，USP?3405115公開了對于聚乙烯的質量、高反應器產率和建立均勻的反應器操作，均勻引發聚合反應和反應組分的最佳混合是特別重要的。為此，將引發劑與冷乙烯子物流在一特殊的混合室中混合，并僅在此之后加入到實際反應器中。在混合室中，流體中的引發劑由于其中主導的低溫而未分解，該流體被重新定向多次并通過管道。

所有公知方法和設備中關于將自由基鏈引發劑加入到反應混合物中的一個共同特征是，混合方法的速率和強度不能令人滿意。

因此本發明的一個目的是提出一種方法，通過該方法可以在管式反應器中進行乙烯的高壓聚合，基于自由基鏈引發劑的加入量，可提高反應器的產率并提高所得聚乙烯產品的質量，該方法是通過在加料的同時提高和強化自由基鏈引發劑和可移動的流動介質的混合速率和強度進行的。

通過在開始部分提及的通用類型的方法實現了該目的，該方法的特征性特征被認為是：首先將可移動的流動介質分成兩個相互間分別流動的體積元，然后通過適宜的流動元件將相互間分別流動的體積元設定為以相反的方向旋轉，然后將以相反方向旋轉的流動體積元重新合并，形成一可移動的流動介質，在將以相反方向旋轉的流動體積元重新合并時或在這之后很短時間，將自由基鏈引發劑加入到以相反方向旋轉的流動體積元之間的剪切界面區。

在本發明的一個優選實施方案中，可移動的流動介質的分割是以使其形成核心物流和靠近壁流動的體積元的方式進行的。

可按照本發明使用的分子量調節劑為常用的極性或非極性有機化合物，如具有3～20個碳原子的酮、醛、烷烴或烯烴。優選的分子量調節劑為丙酮、甲乙酮、丙醛、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯或己烯。

可按照本發明使用的自由基鏈引發劑為過氧化物，如脂族過氧化二酰基(C₃～C₁₂)，過氧化二烷基(C₃～C₁₂)或過氧酯，過氧化新戊酸叔丁酯(TBPP)，過氧化-3，5，5-三甲基己酸叔丁酯(TBPIN)，過氧化二叔丁基(DTBP)，或其混合物或它們在適當溶劑中的溶液。按照本發明，引入的自由基鏈引發劑的量為10～1000g/t(生成的PE)，優選100～600g/t(生成的PE)。

按照本發明向其中加入上述自由基鏈引發劑的可移動的流動介質，除乙烯外還可含有作為共聚單體的、具有3～20個碳原子、優選具有3～10個碳原子的1-烯烴，基于乙烯單體的量，該共聚單體的量為0～10重量％，優選1～5重量％。此外按照本發明，可移動的流動介質可含有聚乙烯，基于單體的總重量，其量為0～40重量％，優選0～30重量％。