[發(fā)明專利]溶液催化劑涂布反應(yīng)器表面的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880007276.5
• 申請日: 2008-02-21
• 公開（公告）號: CN101627062A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·O·哈格蒂;K·B·斯特文斯;R·B·萊爾德;林澤榕;M·E·米勒;A·K·阿加皮奧;D·M·格洛夫切維斯基;F·D·胡賽因;G·D·莫爾;T·A·鮑威爾;M·E·塞洛夫;E·F·史密斯;K·W·特拉普
• 申請（專利權(quán)）人: 尤尼威蒂恩技術(shù)有限責任公司
• 主分類號: C08F10/00
• 分類號: C08F10/00;C08F2/00;C08F2/34
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 夏正東

相關(guān)申請的參考

本申請要求2007年3月6日提交的編號為60/905,274和 2007年11月7日提交的編號為61/002,159的臨時申請的權(quán)益，上述 公開全部引入本文作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及處理氣相聚合反應(yīng)器表面(例如床壁)的方 法和設(shè)備，通過在反應(yīng)器表面上涂布溶液催化劑制備表面用于隨后在 其上形成聚合物涂層。在典型實施方案中，該反應(yīng)器是氣相聚合反應(yīng) 器，其用于在至少一種催化劑或催化劑體系存在下聚合至少一種烯烴。

背景技術(shù)

本申請中流化床聚合反應(yīng)器系統(tǒng)(或反應(yīng)器)的“內(nèi)表面” 指反應(yīng)器系統(tǒng)(或反應(yīng)器)的表面，該表面在反應(yīng)器系統(tǒng)(或反應(yīng)器)內(nèi) 聚合反應(yīng)進行期間與反應(yīng)物、再循環(huán)氣體、和/或聚合產(chǎn)物接觸。

本申請所用表述“床壁”指流化床氣相聚合反應(yīng)器系統(tǒng)(或 反應(yīng)器)內(nèi)表面部分，其在反應(yīng)器系統(tǒng)(或反應(yīng)器)的正常聚合反應(yīng)運行 期間與流化床接觸。例如，本發(fā)明的典型實施方案涉及初步處理流化 床聚合反應(yīng)器的床壁以在所處理的床壁上形成聚合物涂層。該處理將 催化劑(溶液中)涂布于床壁以使在已涂布催化劑存在下通過特定的聚 合反應(yīng)能夠形成聚合物涂層。該特定的聚合反應(yīng)不屬于在聚合物涂層 已經(jīng)形成之后于反應(yīng)器中實施的常規(guī)聚合反應(yīng)。

本申請所用表達“溶液催化劑”表示至少一種催化劑在至 少一種溶劑中的溶液。例如，溶于諸如甲苯之類芳香族溶劑(或者另一 種溶劑)的鉻茂(chromocene)(或者另一種聚合催化劑)是溶液催化劑。

本申請所用術(shù)語“包含”表示“是或者包括”。

單體、例如烯烴單體的氣相聚合反應(yīng)可能傾向于在反應(yīng)容 器壁上形成″結(jié)皮″，尤其對于某些催化劑類型而言。結(jié)皮指熔化的樹 脂和樹脂顆粒的粘著于反應(yīng)器壁或者圓頂部。結(jié)皮尺寸變化范圍廣。 結(jié)皮厚度可以是1/4-1/2英寸以及長度可以從幾英寸到幾英尺。它們 的寬度可以從3英寸到大于18英寸。該結(jié)皮可具有由熔融聚合物組成 的核心，其沿該結(jié)皮的縱向取向，以及它們的表面被已熔融成核心的 粒狀樹脂覆蓋。結(jié)皮邊緣常常具有源于熔融聚合物束的毛發(fā)狀外觀。 結(jié)皮迅速地堵塞產(chǎn)物排出口系統(tǒng)和/或中斷流化，導(dǎo)致費錢耗時的停 工。

已知當使用齊格勒-納塔催化劑制備聚合物，特別是類型 III以及類型IV齊格勒-納塔催化劑、某些雙峰催化劑體系、以及包 含茂金屬催化劑化合物的催化劑體系時，氣相工藝特別傾向于形成結(jié) 皮。雖然茂金屬催化劑產(chǎn)生具有獨特特性的聚合物，但是較之傳統(tǒng)聚 合反應(yīng)系統(tǒng)，它們也面臨新的挑戰(zhàn)，特別在控制反應(yīng)器結(jié)皮方面。

在聚合反應(yīng)期間在該反應(yīng)器中，反應(yīng)器結(jié)皮形成和過量正 或負的靜電荷存在之間存在相關(guān)性(見例如美國專利US?4,803,251以 及US?5,391,657)。這可通過靜電位急劇變化緊接著是反應(yīng)器壁溫度 偏差來證明。當催化劑和樹脂顆粒上的靜電荷指標超過臨界水平，靜 電力促進該顆粒移向接地的反應(yīng)器金屬壁。由于高溫和顆粒熔解，反 應(yīng)器壁上這些顆粒的聚積促進熔融。在此之后緊接著，流化態(tài)的破環(huán) 通常是明顯的，比如，例如催化劑進料中斷、產(chǎn)物排出系統(tǒng)堵塞、以 及產(chǎn)物中發(fā)生熔融凝聚(結(jié)皮)。

已發(fā)現(xiàn)氣相(流化床)聚合反應(yīng)器床壁上聚合物涂層的存在 適于減少該反應(yīng)器形成結(jié)皮的傾向。無理論約束，據(jù)信某些反應(yīng)器壁 涂層(例如聚合物涂層)的存在抑制摩擦電荷轉(zhuǎn)移，否則其可能在流化 床內(nèi)該樹脂與金屬反應(yīng)器壁摩擦時發(fā)生。無理論約束，也據(jù)信抑制電 荷轉(zhuǎn)移摩擦電實現(xiàn)樹脂上積聚的靜電電荷最少化(或者減少)。抑制電 荷轉(zhuǎn)移摩擦電實現(xiàn)樹脂上積聚的靜電電荷最少化(或者減少)。眾所周 知樹脂上靜電荷的積聚能有助于在反應(yīng)器中形成結(jié)皮。

流化床聚合反應(yīng)反應(yīng)器常常由碳鋼建造，一般標定操作壓 力達到約30巴(約3.1兆帕)，以及具有由碳鋼組成的內(nèi)表面。標準內(nèi) 表面外觀是平滑的、未涂覆的金屬。然而，聚合物薄涂層總是(或者大 致)在已準備好的流化床聚合反應(yīng)反應(yīng)器床壁上形成。通常該涂層是薄 的并且較透明以使它的存在難以目測，但是它的存在能夠用Eddy電流 -型儀表檢測。該涂層通常由較低Mw(分子量)聚合物組成以及厚度為 1-20密耳(25-500微米)。即使它非常薄，但是該涂層通過它對流化床 靜電荷特性的影響，對反應(yīng)器的操作影響也很大。