[發明專利]一種并聯的氣相聚丙烯生產方法及其應用

有效

• 申請號: 201610942827.3
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108017736B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 楊芝超;劉旸;于魯強;宋文波;杜亞鋒;陳江波
• 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;C08F2/34;C08F2/02;C08F2/01
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建

本發明涉及一種氣相法聚丙烯生產方法，其包括：步驟A，將聚丙烯催化劑和液相丙烯在預聚合反應器中混合并發生反應，得到丙烯預聚物；步驟B，在預聚物料分配系統中將預聚物料按照預定比例分成多股物流，分別進入下游多條生產線反應器；所述預聚物料包括步驟A中得到的帶有丙烯預聚物的活性催化劑和液體丙烯；步驟C，在下游多條生產線反應器中進行丙烯的均聚或共聚反應，得到聚丙烯產物，所述下游多條生產線中至少一條生產線的反應在氣相中進行；以及任選地步驟D，將所述聚丙烯產物在氣相或液相中繼續進行丙烯的均聚或共聚反應。本發明方法能有效減少多條聚丙烯工藝生產線建設液相本體法預聚裝置的投資并提高運轉穩定性。

技術領域

本發明屬于烯烴聚合技術領域，具體涉及一種并聯的聚丙烯生產方法及其應用。

背景技術

隨著世界對聚烯烴、尤其是聚丙烯的需求量持續增加，生產聚丙烯的石化廠反復擴產，逐漸形成了單個工廠擁有多條生產線的局面。新建工廠隨著乙烯生產規模的增加，副產丙烯的規模也相應增加。例如新建80萬噸每年的乙烯裝置通常需要配建40到50萬噸每年的聚丙烯裝置，很多工廠也會選擇建設兩條聚丙烯生產線。

聚丙烯有多種生產工藝，不同的生產工藝主要表現在采用不同的反應器。例如，Basell公司的Spheripol工藝采用的均聚反應器為2個串聯的環管式反應器, 也稱為環管聚丙烯工藝，其氣相反應器為密相流化床形式。三井油化公司的Hypol 工藝采用攪拌釜液相反應器與氣相流化床反應器相結合的方式。Borealis公司的 Borstar PP工藝包括一個環管反應器和2～3個氣相流化床反應器。DOW化學公司的Unipol工藝采用氣相流化床反應器，均聚和共聚在串聯的2個流化床中進行。 INEOS(原BP-Amoco)公司的Innovene氣相法工藝采用2個臥式氣相反應器，內有機械攪拌，物料的停留時間分布接近柱塞流形式。ABB-Lummus公司的 Novolen氣相法工藝采用2臺立式氣相攪拌釜，用串聯的雙釜可生產抗沖共聚物。

丙烯聚合通常使用Ziegler-Natta催化劑，采用氣相法生產技術具有工藝簡單、設備少的優點，對于生產附加值較高的抗沖聚丙烯有一定的優勢。目前許多新建的石化廠都選擇建設兩套氣相法聚丙烯生產線的方式，也有工廠選擇氣相法和液相法生產線共同建造的方式，來獲得豐富的聚丙烯產品牌號。氣相法聚合條件相對緩和，主流的氣相法技術如Unipol工藝、Innovene工藝和Novolen工藝都采用相對簡單的無預聚合方式。JPP的HORIZONE氣相法工藝采用間歇預聚，預聚倍數通常在3倍以下。只有Basell的Spherizone氣相法工藝采用了本體連續預聚技術，預聚合的溫度控制在10至30℃，預聚倍數通常在一百倍到兩百倍。

最近的工業技術發展表明，在Unipol工藝、Innovene工藝和Novolen工藝氣相聚丙烯技術的基礎上，若采用液相本體的連續預聚合，催化劑的活性將顯著提高，聚合物的細粉減少，氣相反應器內的結塊減少。在Innovene工藝中經常出現的溫度波動現象在采用預聚技術后有效減少，這非常有利于聚丙烯生產線的高產和穩產。因此在這些氣相聚丙烯裝置上進行加裝連續預聚設備的改造變得非常有價值。然而對于擁有多條氣相聚丙烯生產線的工廠來說，每條生產線都建設本體連續預聚的成本高昂、建設周期長，而且現有裝置內的空間有限，設備的安裝施工、維修都比較困難。為了維持整個工廠的物料平衡，改造施工期間還要保證原有的催化劑進料裝置能夠正常運轉，聚丙烯生產線能夠正常運行。這都增加了改造裝置的困難程度。

HORIZONE氣相聚丙烯工藝采用間歇預聚。這些工藝在催化劑配制階段對催化劑進行活化，然后與微量丙烯進行預聚合，預聚倍數通常在3倍以下。在預聚的過程中催化劑懸浮在己烷中，預聚后用己烷輸送預聚物到臥式氣相反應器中。因此，采用這些工藝的聚丙烯裝置每年都要消耗幾百噸己烷，這些己烷不僅成本高昂，而且最終大部分己烷殘余在聚丙烯中增加聚丙烯的揮發份，降低聚丙烯的品質。將這些工藝中聚丙烯裝置的間歇預聚改造為液相本體連續預聚，能夠有效克服上述缺點。但是對于擁有多條生產線的工廠來說，每條生產線都建設本體連續預聚同樣成本高昂、建設周期長，受現有空間限制，設備的安裝施工比較困難。