[發(fā)明專利]一種烯烴聚合的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210139485.3
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN103387628A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 駱廣海;陽永榮;王靖岱;王樹芳;張瑞琪;李曉霞;蔣斌波;何樂路
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化工程建設(shè)有限公司;浙江大學(xué)
• 主分類號: C08F210/00
• 分類號: C08F210/00;C08F2/01
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 趙宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高分子聚合領(lǐng)域，進一步地說，是涉及一種烯烴聚合的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

聚烯烴樹脂的加工性能和力學(xué)性能是相互矛盾的，提高分子量有助于樹脂的力學(xué)性能的提高，但同時也會使樹脂的加工變得困難。而寬峰（有時也稱為雙峰或多峰）聚烯烴樹脂能夠?qū)崿F(xiàn)材料加工性能和機械性能的平衡，其中的低分子量部分能夠保證樹脂具有良好的加工性能，同時高分子量部分賦予材料長期的機械性能，如高的拉伸性能、高韌性和沖擊強度等。反應(yīng)器串聯(lián)組合工藝是目前生產(chǎn)具有寬峰分子量分布聚烯烴樹脂的應(yīng)用最廣泛的工業(yè)化方法，該法是在兩種或兩種以上不同氣體組成的反應(yīng)條件下，使烯烴連續(xù)發(fā)生聚合反應(yīng)，生產(chǎn)出具有寬峰分子量分布的聚烯烴樹脂。

本領(lǐng)域已知的一種串聯(lián)反應(yīng)器工藝是漿液反應(yīng)器+漿液反應(yīng)器的工藝。例如CN101790544A和CN200580033634.6所提到的在至少兩個串聯(lián)的淤漿環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)進行烯烴聚合的組合工藝，以及CN1903896A中所提到的在兩個漿液反應(yīng)釜中生產(chǎn)雙峰聚乙烯的方法。以上工藝均通過閃蒸器或者分餾裝置分離第一反應(yīng)器出口淤漿中的輕組分和聚合物。此類方法在第二反應(yīng)器中采用漿液反應(yīng)器，所加入的共聚單體量受到反應(yīng)器結(jié)垢的限制，而不能生產(chǎn)共聚單體含量更高的產(chǎn)品，而這正是第二反應(yīng)器生產(chǎn)高分子量產(chǎn)品的一種要求。同時，由于僅能提供兩種反應(yīng)條件，產(chǎn)品的分子量分布只能呈現(xiàn)所謂雙峰的形態(tài)。

另一種已知的串聯(lián)反應(yīng)器工藝是雙氣相反應(yīng)器工藝。例如EP-A-691353和US4420592中提到的使用串聯(lián)的雙氣相反應(yīng)器工藝，其中第一反應(yīng)器的產(chǎn)物通過氮氣輸送至第二反應(yīng)器。該類工藝遇到的一個問題是第一反應(yīng)器采用氣相反應(yīng)器，受反應(yīng)產(chǎn)物易堵塞反應(yīng)器和輸送管線的影響，此類反應(yīng)器不適合生產(chǎn)低分子量的產(chǎn)品，而這正是生產(chǎn)寬峰分布產(chǎn)品時第一反應(yīng)器的目標(biāo)產(chǎn)品。

本領(lǐng)域還已知一種漿液反應(yīng)器+氣相反應(yīng)器的工藝。例如EP0517868和CN1708515A中提到的聚乙烯多段生產(chǎn)工藝，其中第一段是超臨界條件下在環(huán)管反應(yīng)器中的漿液聚合，第二段是在一個或多個氣相反應(yīng)器中進行氣相聚合。此工藝方法中需要將第一反應(yīng)器的流出物閃蒸至“基本上除去所有殘余液”的程度，因而需要大量的能量。此外，該方法中沒有提及如果高效地回收所閃蒸出的“殘余液”。

CN101400933A公開了一種在三個串聯(lián)連接的反應(yīng)器中進行懸浮聚合，生產(chǎn)“多重模態(tài)”聚乙烯模塑組合物（即一種多峰或?qū)挿宸肿恿糠植嫉木酆衔铮＿@種組合物由低分子量的乙烯均聚物、高分子量的乙烯共聚物以及超高分子量的乙烯共聚物組成。這種組合物與前面所述的雙峰聚乙烯相比，其機械性能特別是抗環(huán)境應(yīng)力破裂性和切口沖擊強度有了顯著的提高。但是由于該專利在最后一級反應(yīng)中仍采用漿液反應(yīng)，與氣相反應(yīng)相比，反應(yīng)出料時所夾帶的需要回收的物料較多，分離和回收較為困難，耗能多且需增加投資。

CN101035851A也提到了一種多峰聚乙烯組合物的制備方法，這種組合物包含三個具有不同重均分子量的乙烯均聚或共聚部分。其優(yōu)選實施方式是在EP0517868中所述的預(yù)聚環(huán)管反應(yīng)器、環(huán)管反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器中實現(xiàn)的。其聚合工藝的不足與前面所述的EP0517868和CN1708515A相同。

因此，需要找到一種更為經(jīng)濟和可靠的漿液和氣相串聯(lián)的包括三個或三個以上反應(yīng)器的聚烯烴工藝，用于生產(chǎn)超寬分子量分布的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的是提供一種烯烴聚合的系統(tǒng)及方法。該烯烴聚合的系統(tǒng)及方法，可生產(chǎn)超寬分子量分布的聚烯烴，且生產(chǎn)成本更低、流程更合理、更節(jié)能。

本發(fā)明的一個目的是提供一種烯烴聚合的系統(tǒng)，其包括串聯(lián)連接的三個以上的反應(yīng)器。其中，第一反應(yīng)器為一個或兩個以上環(huán)管反應(yīng)器；第二反應(yīng)器為一個或兩個以上攪拌釜反應(yīng)器；第三反應(yīng)器為一個或兩個以上氣相流化床反應(yīng)器；反應(yīng)物料進入第一反應(yīng)器進行聚合反應(yīng)，帶有催化劑的反應(yīng)產(chǎn)物進入第二反應(yīng)器，補充物料加入第二反應(yīng)器，進行反應(yīng)；第二反應(yīng)器出口的反應(yīng)產(chǎn)物進入第三反應(yīng)器，補充物料加入第三反應(yīng)器，進行反應(yīng)，最后在第三反應(yīng)器中反應(yīng)得到最終產(chǎn)物。上述反應(yīng)物料包括催化劑、稀釋劑和反應(yīng)原料等；補充物料，包括需要補充的催化劑、稀釋劑、反應(yīng)原料等。其中反應(yīng)原料指單體（包括聚合單體，或聚合單體和共聚單體）、氫氣。