[發(fā)明專利]一種液相法聚丙烯生產(chǎn)方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710795832.0
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN109456430B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊芝超;杜亞鋒;陳江波;仝欽宇;張雅茹
• 申請（專利權(quán)）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(hào): C08F10/06
• 分類號(hào): C08F10/06;C08F2/01;C08F2/02;C08F2/34
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;桑勝梅

本發(fā)明涉及一種液相法聚丙烯生產(chǎn)方法，其包括：步驟A，將聚丙烯催化劑和液相丙烯在預(yù)聚合反應(yīng)器中混合并發(fā)生反應(yīng)，得到丙烯預(yù)聚物；步驟B，在預(yù)聚物料分配系統(tǒng)中將預(yù)聚物料按照預(yù)定比例分成多股物流，分別進(jìn)入下游多個(gè)串聯(lián)聚合反應(yīng)器；所述預(yù)聚物料包括步驟A中得到的帶有丙烯預(yù)聚物的活性催化劑和液體丙烯；步驟C，在下游多個(gè)串聯(lián)聚合反應(yīng)器中，在液相丙烯介質(zhì)中，進(jìn)行丙烯的均聚或共聚反應(yīng)，得到聚丙烯產(chǎn)物；以及任選地步驟D，將所述聚丙烯產(chǎn)物在氣相中繼續(xù)進(jìn)行丙烯的均聚或共聚反應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于烯烴聚合技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液相法聚丙烯生產(chǎn)方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著世界對石化產(chǎn)品的需求量持續(xù)增加，石化廠和煉油廠反復(fù)擴(kuò)產(chǎn)，副產(chǎn)丙烯的規(guī)模也相應(yīng)增加。在這種狀況下，各石化廠紛紛對聚丙烯的生產(chǎn)裝置進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)改造，或建設(shè)新的聚丙烯生產(chǎn)線。

聚丙烯有多種生產(chǎn)工藝，不同的生產(chǎn)工藝主要表現(xiàn)在采用的反應(yīng)器不同。采用液相本體丙烯作為聚合介質(zhì)時(shí)，丙烯聚合用的Ziegler-Natta催化劑聚合活性高，撤熱也相對容易，因而是目前使用最為廣泛的聚丙烯生產(chǎn)方法。Basell公司的Spheripol工藝采用兩個(gè)串聯(lián)的環(huán)管式反應(yīng)器進(jìn)行均聚和無規(guī)共聚，也稱為環(huán)管聚丙烯工藝，通過另外的密相流化床氣相反應(yīng)器可以進(jìn)行抗沖共聚生產(chǎn)。三井油化公司的Hypol工藝采用攪拌釜液相反應(yīng)器與氣相流化床反應(yīng)器相結(jié)合的方式。Hypol聚丙烯工藝根據(jù)所用反應(yīng)器數(shù)量的不同有多種形式，如：雙液相反應(yīng)釜雙氣相反應(yīng)器、雙液相反應(yīng)釜單氣相反應(yīng)器、單液相反應(yīng)釜雙氣相反應(yīng)器、單液相反應(yīng)釜單氣相反應(yīng)器。

Hypol工藝采用間歇預(yù)聚。該工藝在催化劑配制階段對催化劑進(jìn)行活化，而后與微量丙烯進(jìn)行預(yù)聚合，預(yù)聚倍數(shù)通常在3倍以下。由于預(yù)聚倍數(shù)低，Hypol工藝催化劑的聚合活性也不是很高。預(yù)聚的過程中催化劑懸浮在己烷中，預(yù)聚后用己烷輸送預(yù)聚物到釜式反應(yīng)器中。因此，Hypol工藝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，而且最終殘余在聚丙烯中增加聚丙烯的揮發(fā)份，降低聚丙烯的品質(zhì)。

丙烯聚合所用的齊格勒納塔催化劑在反應(yīng)初期存在一個(gè)反應(yīng)高峰，這時(shí)放熱量大，而高峰過后反應(yīng)急劇減弱。正常生產(chǎn)時(shí)聚合反應(yīng)高峰的放熱量必須控制在反應(yīng)釜撤熱能力以下。在環(huán)管工藝聚丙烯裝置中這個(gè)反應(yīng)高峰在第一環(huán)管反應(yīng)器中。第一環(huán)管反應(yīng)器中反應(yīng)強(qiáng)度高，放熱劇烈；而第二環(huán)管反應(yīng)器中反應(yīng)則很弱。在聚丙烯裝置提高負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，第一環(huán)管反應(yīng)器的軸流泵容易出現(xiàn)功率波動(dòng)的情況，因此也成為該工藝生產(chǎn)線產(chǎn)能提高的瓶頸。在Hypol工藝聚丙烯裝置中這個(gè)反應(yīng)高峰在第一液相反應(yīng)釜中。由于釜式反應(yīng)器相對表面積小，換熱能力差，第一液相反應(yīng)釜成為制約Hypol工藝單生產(chǎn)線產(chǎn)能提高的瓶頸。在新建的年產(chǎn)20萬噸以上的聚丙烯生產(chǎn)線，已經(jīng)沒有采用Hypol工藝聚丙烯技術(shù)的工廠了。

對于已建成的Hypol工藝和環(huán)管工藝聚丙烯裝置，由于上游石化生產(chǎn)丙烯來源的增加，也面臨著迫切的技術(shù)需求進(jìn)行擴(kuò)能改造。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種液相法聚丙烯生產(chǎn)方法。采用該方法對現(xiàn)有環(huán)管工藝聚丙烯裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造，能夠有效提高聚丙烯裝置的產(chǎn)量；采用該方法對現(xiàn)有Hypol工藝聚丙烯裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造，有效提高聚丙烯裝置的產(chǎn)量的同時(shí)能夠降低裝置的己烷消耗和減少聚丙烯的揮發(fā)份。

為此，本發(fā)明提供了一種液相法聚丙烯生產(chǎn)方法，其包括：

步驟A，將聚丙烯催化劑和液相丙烯在預(yù)聚合反應(yīng)器中混合并發(fā)生反應(yīng)，得到丙烯預(yù)聚物；

步驟B，在預(yù)聚物料分配系統(tǒng)中將預(yù)聚物料按照預(yù)定比例分成多股物流，分別進(jìn)入下游多個(gè)串聯(lián)聚合反應(yīng)器；所述預(yù)聚物料包括步驟A中得到的帶有丙烯預(yù)聚物的活性催化劑和液體丙烯；

步驟C，在下游多個(gè)串聯(lián)聚合反應(yīng)器中，在液相丙烯介質(zhì)中，進(jìn)行丙烯的均聚或共聚反應(yīng)，得到聚丙烯產(chǎn)物；以及任選地

步驟D，將所述聚丙烯產(chǎn)物在氣相中繼續(xù)進(jìn)行丙烯的均聚或共聚反應(yīng)；