[發明專利]一種并聯的液相聚丙烯生產方法及其應用

有效

• 申請號: 201610972037.X
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108017737B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 楊芝超;劉旸;陳江波;于魯強;宋文波;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;C08F2/04;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

本發明涉及一種液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，在液相丙烯介質中，進行丙烯均聚或共聚反應，得到聚丙烯產物；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建設多條液相本體法聚丙烯工藝生產線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液相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。

采用液相本體丙烯作為聚合介質時，通常使用Ziegler-Natta催化劑，聚合活性高，撤熱也相對容易，因而是目前使用最廣泛的聚丙烯生產方法，為了保持良好的催化劑活性和最終聚合物形態，液相本體聚合都要采用某種形式的預聚合。

Spheripol工藝和Borstar PP工藝在液相本體條件下進行低溫連續預聚合，預聚合的溫度控制在10至30℃，預聚倍數通常在幾十倍到兩百倍。預聚合反應器內為液體丙烯與活性催化劑。預聚合反應結束后，帶有預聚物的活性催化劑和丙烯進入環管反應器。在預聚階段催化劑的活性很高，一旦粘附在預聚反應器內或其后的管線上，導致催化劑上的聚丙烯不斷增多，就會堵塞相應管線。如果預聚反應器出現設備故障或者管線堵塞，整個聚丙烯生產線就中斷了催化劑進料，不能繼續運轉生產聚丙烯。雖然聚丙烯裝置的丙烯進料泵、催化劑泵、助催化劑泵、水泵等主要設備都有備用設備，但預聚反應器出現的問題仍然必須停掉整個生產線。

Hypol工藝采用間歇預聚。該工藝在催化劑配制階段對催化劑進行活化，而后與微量丙烯進行預聚合，預聚倍數通常在3倍以下。由于預聚倍數低，Hypol工藝催化劑的聚合活性也不是很高。預聚過程中催化劑懸浮在己烷中，預聚后用己烷輸送預聚物到釜式反應器中。因此，Hypol工藝聚丙烯裝置每年都要消耗幾百噸己烷，不僅成本高昂，而且最終己烷殘余在聚丙烯中會增加聚丙烯的揮發份，降低聚丙烯的品質。將Hypol工藝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Hypol工藝生產線的工廠來說，每條生產線都建設本體連續預聚不僅成本高昂、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間歇預聚裝置能夠正常運轉，聚丙烯生產線能夠正常運行。這都增加了裝置改造建設的困難程度。

目前，對于擁有多條聚丙烯生產線的工廠來說，迫切需要一種能夠使多條聚丙烯生產線共用一個液相本體預聚的方法。

發明內容