[發明專利]一種基于多區循環反應器的烯烴聚合工藝

有效

• 申請號: 201710134610.4
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106893008B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 王靖岱;黃正梁;婁浙棟;訾燦;胡曉波;楊遙;葛世軼;廖祖維;蔣斌波;陽永榮;孫婧元;陳陽;田思航;彭肖祎;林王旻
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08F10/00
• 分類號: C08F10/00;C08F110/06;C08F2/01;C08F2/34
• 代理公司: 33200 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高;傅朝棟<國際申請>=<國際公布>

本發明涉及一種基于多區循環反應器的烯烴聚合工藝。其基于現有的多區循環反應器，通過調節操作參數使得顆粒循環狀態在穩定循環狀態和振蕩循環狀態之間交替出現，以形成多種聚合條件，實現高性能聚合物的生產。

技術領域

本發明涉及一種高分子聚合領域，進一步地說，是涉及一種烯烴聚合的工藝方法。

背景技術

聚烯烴樹脂的加工性能和力學性能是相互矛盾的，提高分子量有助于樹脂的力學性能的提高，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)聚烯烴樹脂能夠實現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。

目前市場上雙峰聚合物的生產已比較常見，多采用串聯反應器的工藝進行生產。例如CN101790544A和CN200580033634.6所提到的在至少兩個串聯的淤漿環管反應器內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釜中生產雙峰聚乙烯的方法。但是由于聚合物顆粒在第一反應器內存在停留時間分布，導致所生產的雙峰產品均勻度較差。多區循環反應器工藝(US20040072971A1)是目前生產具有雙峰聚烯烴樹脂的應用最先進的工業化方法，該法是在同一反應器內設置兩種不同氣體組成的反應條件下，使烯烴連續發生聚合反應，生產出分子級均勻混合的雙峰產品。

但是隨著社會的發展和生活水平的提高，三峰及以上的寬峰高性能聚合物需求明顯增加，但是由于傳統串聯生產工藝和多區循環反應工藝的限制，高性能聚合物的生產一直受限。因此，需要進一步發明一種操作可靠且經濟可行的聚烯烴新工藝，用于生產超寬分子量分布的聚烯烴產品。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明的目的是提供一種烯烴工藝。該烯烴聚合工藝，可生產超寬分子量分布的聚烯烴，且生產成本更低、流程更合理。

本發明基于多區循環反應器(MZCR)。該反應器由提升段、下降段、旋風分離段及顆粒循環段組成。傳統的多區循環反應工藝中，聚合顆粒在反應器提升段內被上行氣體夾帶運行，形成一個快速流化床。然后，聚合顆粒在旋風分離段與氣體分離并進入下降段，聚合顆粒在下降段向下移動，經顆粒循環段后再次返回提升段形成穩定顆粒循環。在生產過程中，通過在下降段噴入阻隔液調節下降段氫氣濃度及溫度，實現下降段反應條件與提升段的差異，實現雙峰聚合物的生產。

本發明所采用的具體技術方案如下：基于多區循環反應器的烯烴聚合工藝，通過調節操作參數使得顆粒循環狀態在穩定循環狀態和振蕩循環狀態之間交替出現，并在振蕩循環狀態下形成新的聚合條件，實現超寬峰聚合物的生產。

上述技術方案中，各工藝環節可具體采用如下優選方式實現：

作為一種優選方式，調節操作參數過程中，可通過調節提升段表觀氣速和/或顆粒循環段閥門開度和/或裝置出料量實現顆粒循環狀態在穩定循環狀態和振蕩循環之間交替。

作為另一種優選方式，兩種循環狀態的交替出現過程中，顆粒循環狀態處于穩定循環狀態和振蕩循環狀態的時間比例為0.1～10。

作為另一種優選方式，在不同聚合條件下：

1)顆粒處于穩定循環狀態時，通過在下降段上部噴射阻隔液，實現提升段與下降段氫氣濃度及溫度的差異，實現雙峰聚合物生產；

2)顆粒處于振蕩循環狀態時，提升段和下降段之間形成竄氣，提升段、下降段的氫氣濃度保持一致并與穩定循環時氫氣濃度不一致，以生成分子量不同于穩定循環時的聚烯烴。

作為另一種優選方式，穩定循環狀態下，聚合顆粒由提升段上行經旋風分離段后進入下降段再次返回提升段；振蕩循環狀態下聚合顆粒經由底部顆粒循環段在提升段和下降段之間往復循環。