[發明專利]一種液相丙烯本體聚合反應連續聚合工藝

有效

• 申請號: 200910088543.2
• 申請日: 2009-07-09
• 公開（公告）號: CN101942051A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 陳江波;宋文波;于魯強;楊芝超;仝欽宇;杜亞鋒
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08F10/06
• 分類號: C08F10/06;C08F2/02;C08F4/645;C08F4/649;C08F210/06;C08F2/01
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 鄭瑩

技術領域

本發明屬于烯烴聚合領域，涉及一種使用多個串聯聚合反應器的一種液相丙烯本體聚合反應連續聚合工藝。

背景技術

在烯烴聚合生產中，相比于全混型反應器，平推流反應器通常具有一些獨特的優點。這是因為在平推流反應器中，催化劑和聚合物具有一致的停留時間，這樣生產出的聚合物產品不僅顆粒間組成均勻，而且顆粒的粒徑分布很窄，即顆粒間的差異性很小，這樣的產品在性能上更加優異。此外，平推流反應器在牌號切換時過渡時間短，過渡料少。

目前，采用平推流反應器的烯烴聚合工藝有現Ineos(原Basell)的Innovene工藝(詳見中國專利CN1081683、CN1108315、CN1228096和CN1281380等)、JPP的Horizone工藝以及高壓管式LDPE工藝。事實上，Innovene工藝和Horizone工藝采用的反應器是相同的，都是水平放置的圓筒反應器。在這種類型的反應器內，催化劑和聚合物的返混行為很小，因此生產得到的聚合物顆粒不僅組成均勻，而且粒徑分布也相對較窄。這樣不僅可以提高聚合物產品的性能，而且在產品牌號切換時所需的過渡時間大大減短。

但是到目前為止，采用這種反應器的兩種工藝均為氣相聚合過程，均采用噴淋液態烯烴的手段來控制反應器內的溫度，這帶來了很大的丙烯循環量，通常，每生產一噸聚丙烯，所需的內循環噴淋丙烯量為8～10噸。如此大量的內循環丙烯無疑帶來了很大的能量消耗，影響了裝置的經濟性。此外，在液相管式反應器中的丙烯聚合過程還沒得到應用。

現有技術中用于丙烯聚合的平推流反應器都應用于氣相本體聚合工藝，其聚合熱撤除方式也影響了裝置的經濟性，因此該種反應器仍然存在不足。

發明內容

本發明涉及一種使用多個串聯聚合反應器的用于烯烴聚合的方法，在催化劑存在的情況下，將丙烯加入到上述反應器內，產生的聚合物從反應器出口排放。在本發明的方法中，生成的聚合物粒子以活塞流的流動形式通過反應區域，在反應器的出口，生成的聚合物全部排出，不發生任何形式的返混。所用反應器為豎直放置的液相管式反應器，反應器內的流體流動方式為平推流。

本發明的目的是提供一種液相丙烯本體聚合連續工藝，該工藝使用含有下列組分的反應產物的催化劑：(A)以氯化鎂為載體，含有至少一種氯化鈦化合物的固體組分，催化丙烯聚合時其全同立體規整度大于95％。可以采用但并不局限于專利CN93102795或CN98111780所描述的催化劑。(B)有機鋁化合物，主要指三烷基鋁，包括但不僅限于三乙基鋁、三異丁基鋁、三正丁基鋁等；(C)外給電子體化合物是含有至少一個Si-OR的硅烷，其中R是烴基，所述的硅烷包括但不僅限于甲基環己基二甲氧基硅烷、二環戊基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二異丙基二甲氧基硅烷、二異丁基二甲氧基硅烷等。

本發明所述聚合過程包括，含鈦的固體催化劑組分、有機鋁化合物和外給電子體化合物在丙烯的攜帶下進入預聚合反應器預聚，預聚合反應器可選擇釜式反應器或者回路式反應器，預聚合時間優選為1～60min，更優選為5～30min，預聚合溫度為0～70℃，優選為10～25℃，以得到20～500g/g催化劑的聚合度，預聚合反應器內可選地加入少量氫氣。從預聚合反應器出來的預聚漿液進入到一個或多個串聯的管式反應器內，同時，界區丙烯由丙烯泵輸送至管式反應器內，進一步進行聚合，聚合溫度為50～120℃，優選為60～95℃，聚合壓力為3.0～4.5MPa，優選為3.0～3.8MPa。從管式反應器排出的聚合物漿液進入到一個低壓閃蒸系統，閃蒸后，其中氣相連接到包含有壓縮和冷凝設備的氣體循環管線上，經壓縮和冷凝后返回輸送至管式反應器內。從閃蒸系統排出的聚合物可以直接進入造粒系統進行造粒，也可選地進入一個或多個氣相反應器，其中所述的氣相反應器為流化床反應器或攪拌床反應器，優選流化床反應器。

本發明在管式反應器的不同位置，通過控制不同的聚合環境(如物料組成等)，可以在同一反應器內生產寬分布產品以及無規共聚產品，利用氣相反應器還可以生產抗沖共聚產品。

采用該聚合方法生產的聚丙烯產品具有顆粒間組成均勻、顆粒粒徑分布窄的特點，此外，通過夾套撤熱的方式來控制反應器的溫度，該聚合工藝具有很好的經濟性。

本發明中所述的管式反應器由多根豎直放置的直管并由多個180°彎頭連接組成，其中直管外側均設有夾套，通過向夾套內通入冷卻介質以撤除反應器內放出的反應熱。

采用氫氣作為鏈轉移劑來調節聚合物的分子量。