[發明專利]聚合方法

有效

• 申請號: 201380052934.3
• 申請日: 2013-10-01
• 公開（公告）號: CN104704012A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: P·S·拉維尚卡爾;A·H·里德
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚化學專利公司
• 主分類號: C08F210/16
• 分類號: C08F210/16;C08F210/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 夏正東

相關申請的交叉參考

本申請要求2012年10月12日提交的美國申請No.13/650,971的權益和優先權，其公開內容在本申請中通過參考全文引入。

發明的技術領域

本發明涉及形成乙烯-α-烯烴聚合物的聚合方法，以及改進能量利用，催化劑利用，和聚合方法的可操作性的方法。

發明背景

生產乙烯-α-烯烴聚合物的聚合方法通常包括將在溶劑中的含乙烯和至少一種α-烯烴以及任選地二烯烴的進料供應到反應器中，然后在齊格勒-納塔催化劑或茂金屬催化劑存在下進行聚合，形成聚合物。乙烯和α-烯烴的聚合是放熱過程。因此，當在溶液工藝，例如使用全液體的連續流動的攪拌釜反應器進行該方法時，通常例如需要通過使用冷卻的溶劑來除去聚合熱。

美國專利No.7,119,157公開了制備EP(D)M彈性體的方法，該方法包括預冷卻反應性溶劑到范圍為-80℃至-100℃的溫度，在該預冷卻的反應性溶劑存在下聚合至少一種具有3-18個碳原子的高級α-烯烴，和任選地至少一種具有5-15個碳的共軛或非共軛二烯烴。根據該方法，通過降低反應溫度，來增加EP(D)M彈性體的產率，即使使用常規的制備裝置不變。進一步地，提供控制EP(D)M彈性體的產率和回收EP(D)M彈性體的方法。

然而，在這一類型的方法中的能量利用和催化劑利用尚未被深入地考慮，特別地在大規模的生產裝置中。例如，在每小時生產數噸聚合物的情況下，預冷卻進料到等于或低于-80℃的溫度可導致劇烈的能量消耗，特別是為了改進聚合物的產率，當增加單體的進料速率，同時降低進料溫度時。

因此，需要制備乙烯-α-烯烴聚合物的方法，該方法提供改進的能量利用，催化劑利用和工藝的可操作性，同時在沒有改變已有聚合物裝置的情況下，提供所得聚合物恒定的性質。

發明概述

本申請提供一種聚合方法，該方法包括將在溶劑中的含乙烯和具有3-12個碳原子的至少一種α-烯烴的進料供應到反應器中，其中在進料溫度下將該進料供應到反應器中和在溶劑進料速率下供應溶劑；在催化劑進料速率下供應催化劑到反應器中，和接觸該進料與催化劑，形成含乙烯-α-烯烴聚合物的反應混合物。

在一個或多個實施方案中，在小于或等于-30℃，或者小于或等于-40℃，但大于-80℃的進料溫度下，將進料供應到反應器中，和在溶劑進料速率下供應溶劑到反應器中，使得在該反應混合物內的聚合物濃度大于5wt％，基于反應混合物的重量。

本申請還提供改進聚合工藝的能量利用的方法，其中該聚合方法包括在第一進料溫度下將在溶劑中的含乙烯和具有3-12個碳原子的至少一種α-烯烴的進料供應到反應器中，其中在第一溶劑進料速率下供應溶劑；在第一催化劑進料速率下供應催化劑到反應器中；和接觸該進料與催化劑，形成含乙烯-α-烯烴聚合物的反應混合物；和其中改進能量利用的方法包括將進料溫度從第一進料溫度降低到第二進料溫度，將溶劑進料速率從第一溶劑進料速率降低到第二溶劑進料速率，和將催化劑進料速率從第一催化劑進料速率降低到第二催化劑進料速率。

在一個或多個實施方案中，第二進料溫度比第一進料溫度高至少1℃，和/或第二進料溫度的范圍為約-80℃至約-40℃。在一個或多個實施方案中，降低第一溶劑進料速率到第二溶劑進料速率，使得反應器混合物內的聚合物濃度可增加至少0.1wt％，和/或可增加到大于7wt％，基于反應混合物的重量。在一個或多個實施方案中，可降低第一催化劑進料速率到第二催化劑進料速率，使得催化劑效率可增加至少10％，和/或催化劑效率可增加到大于400。

在一個或多個實施方案中，該聚合方法進一步包括引入鏈轉移劑到反應器中，其用量為乙烯重量的約100ppm-約500ppm。

在本申請描述的方法中，通過降低進料溫度，降低溶劑進料速率，和降低催化劑進料速率，可移除聚合熱。能量利用和催化劑利用也可得到改進，這是因為較少地使用催化劑和溶劑。可實現能量利用和催化劑利用的進一步改進，這是因為在所生產的聚合物的回收期間，對回收催化劑殘渣和溶劑所使用的材料，例如蒸汽和水具有較少的需求。優選地，在沒有改變已有聚合物裝置和基本上維持所生產的聚合物性能的情況下，本發明的方法可基本上維持聚合物的生產速率。

附圖簡述

圖1闡述了在進入到聚合反應器內之前，預冷卻進料的制冷系統。

發明詳述