[發明專利]聚丙烯或丙烯乙烯共聚物的制備方法

在審

• 申請號: 201711103913.6
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN109776702A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 李澤民;劉立新;崔忠;陳紅;劉利妍;吳霞
• 申請（專利權）人: 北京華福工程有限公司
• 主分類號: C08F110/06
• 分類號: C08F110/06;C08F2/02;C08F2/34;C08F6/28;C08F255/02;C08F210/06;C08F285/00;C08F210/02;C08F4/646
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴政;劉依云

本發明涉及丙烯均聚或無規共聚領域，公開了聚丙烯或丙烯乙烯共聚物的制備方法，包括：(1)將液相丙烯攜帶聚合催化劑進行丙烯預聚合為含有丙烯預聚物的原料漿液；預聚合溫度為40～45℃，預聚合壓力為3.2～3.9MPaG，烯烴聚合催化劑為液相丙烯的0.04～0.06重量％；(2)將原料漿液、回收液相丙烯和回收循環氫氣混為液相聚合原料；(3a)將液相聚合原料進行丙烯液相均聚、丙烯氣相均聚為含丙烯均聚物的產物；或者(3b)將液相聚合原料與乙烯進行液相無規共聚、氣相無規共聚為含丙烯乙烯無規共聚物的產物，乙烯進料量為液相丙烯的5重量％以下；將產物進行氣固分離，分離出聚合物和回收丙烯、氫氣。該方法可以降低丙烯聚合中單位產品能耗和丙烯損耗。

技術領域

本發明涉及丙烯聚合工業化領域，具體地，涉及一種以三段式工藝進行聚丙烯或丙烯乙烯共聚物的制備方法。

背景技術

聚丙烯是以丙烯為單體聚合而成的聚合物，是通用塑料中非常重要的一個品種，其具有原料豐富、價格低廉、容易加工成型、無毒等特性，亦可通過共聚、共混、增強等措施進行改性，具有十分廣闊的應用領域，在聚烯烴樹脂中，是僅次于聚乙烯第二大塑料。而且丙烯還可以與乙烯進行共聚，制備丙烯-乙烯無規共聚物。

目前國內外生產聚丙烯的工藝技術主要有：液相本體法、氣相本體法及液相本體與氣相本體相串聯的聚合方法。根據反應器形式的不同，又可分為環管法(Spheripol)、氣相流化床法(Unipol)、立式攪拌釜法(Novolen、Hypol)、臥式攪拌釜法(Inoes、JPP)及不同反應釜相組合的方法。在有液相聚合的工藝中，聚合反應是在液相中發生的，為了控制反應溫度和聚合度，都設有預聚，而在氣相聚合的工藝中，催化劑和原料丙烯均直接加入到反應中，不設預聚。

在聚丙烯生產過程中，丙烯單體在催化劑、活化劑、給電子體的作用下，在聚合反應器中進行聚合反應得到聚丙烯漿料或固體料，生成的聚丙烯再經過閃蒸脫氣、催化劑失活、干燥及氮氣置換，得到聚丙烯粉料產品，在反應器出料過程中夾帶的丙烯氣體，經過低壓洗滌、氣體壓縮、輕氣體分離后回到反應系統回收利用，從而降低原料丙烯及氫氣的消耗。

目前國內外聚丙烯工藝，各自有不同的優缺點：

間歇法本體聚合工藝：由國內自主開發的丙烯聚合工藝，其優點有流程短、投資低、見效快，其缺點為工藝落后、自動化程度低、產品質量不穩定、運行成本高、產品質量差。

Lyondell Basell的Spheripol工藝：環管反應釜，采用軸流泵強制循環，液相本體聚合，靠環管外的夾套撤熱。其優點為反應條件較易控制、反應器傳熱系數大、單位體積產率高、產品性能穩定，牌號范圍覆蓋廣；其缺點投資大、反應單程轉化率低、有大型轉動設備、能耗高、建設周期長、后處理系統復雜。

Grace的Unipol工藝：氣相流化床反應器、聚合熱靠氣體的顯熱帶走，氣體循環量大，需要大功率的增壓風機才能實現，反應釜內為全混型，產品質量不太均勻。其優點有適合乙烯和丙烯共聚、流程簡單、產品物理性能好、牌號覆蓋廣；其缺點有能耗高、設備尺寸大、加工難度高、投資高、設備效率低。

INEOS公司的Innovene工藝：使用臥式攪拌反應器和高性能的INcat CDi催化劑，該反應器接近活塞流式反應器，采用液相丙烯汽化撤熱。其優點有反應器撤熱效率高、生產操作平穩、反應期內物料停留時間均勻，生產的產品熔指范圍寬、能耗較低；其缺點有反應釜內容易產生熱點和塑化塊、反應器加工難度高、關鍵設備需要進口、投資高。

日本三井的Hypol工藝：液相本體和氣相本體組合工藝生產聚丙烯，前兩個反應釜為立式攪拌釜，后兩個為立式氣體流化床聚合釜；其優點可生產無規共聚和嵌段共聚產品；其缺點流程長、設備效率低、氣相反應為全混型、產品質量不均勻、催化劑適應性較差、裝置規模?。唤鼛啄陣鴥葲]有新上的Hypol工藝裝置。