[發(fā)明專利]一種丙烯聚合方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910356724.2
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN111848841A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫婧元;葉姝瑤;王靖岱;范小強(qiáng);黃正梁;楊遙;蔣斌波;葉健;廖祖維;陽永榮
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F10/06
• 分類號(hào): C08F10/06;C08F110/06;C08F210/06;C08F2/00
• 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;康志梅

本發(fā)明涉及一種丙烯聚合方法，包括：在聚合反應(yīng)器中進(jìn)行丙烯聚合反應(yīng)，對(duì)聚合反應(yīng)器輸出的循環(huán)氣進(jìn)行冷凝和氣液分離，將得到的不同種類的液體物料單獨(dú)在在反應(yīng)器側(cè)壁同一軸向、不同高度處同時(shí)噴射或不噴射或每間隔一段時(shí)間單獨(dú)噴射不同種液體物料，使得在所述流化床反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)丙烯的共聚和均聚、共聚和共聚的切換；當(dāng)液體物料經(jīng)反應(yīng)器側(cè)壁噴入反應(yīng)器時(shí)，在所述流化床反應(yīng)器內(nèi)部的徑向上形成多個(gè)氫氣濃度和共聚單體濃度不同的反應(yīng)區(qū)域。本發(fā)明中徑向濃度和溫度差異化更顯著、穩(wěn)定；反應(yīng)器撤熱能力提高；可以生產(chǎn)具有高性能附加值的丙烯聚合物產(chǎn)品。制備的丙烯聚合物產(chǎn)品具有較寬的分子量分布、密度范圍和熔融指數(shù)范圍等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種丙烯聚合方法，具體涉及一種向反應(yīng)器內(nèi)交替噴射液體物料以實(shí)現(xiàn)丙烯的共聚和均聚、共聚和共聚的切換的丙烯聚合方法，又由于液體物料噴射位置位于反應(yīng)器側(cè)壁同一軸向、不同高度處，造成反應(yīng)器內(nèi)部徑向濃度差異，從而制備丙烯聚合物的方法。

背景技術(shù)

眾所周知，聚丙烯是由丙烯聚合而成的一種熱塑性塑料，工業(yè)上也把丙烯與少量乙烯、α-烯烴等共聚所得到的共聚物包括在內(nèi)。由于聚丙烯具有許多優(yōu)良的特性和良好的加工性能，因此它的用途很廣，加上原料來源廣、價(jià)格低廉，使聚丙烯的應(yīng)用日益廣泛。改進(jìn)和提高丙烯聚合物的性能仍是科研人員不斷追求的目標(biāo)。

在傳統(tǒng)的丙烯聚合工藝中，典型方法是采用Unipol聚丙烯工藝，即一種氣相流化床聚丙烯工藝。傳統(tǒng)的Unipol聚丙烯工藝雖然工藝流程簡單，設(shè)備數(shù)量少，裝置生產(chǎn)的安全可靠性和裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性高，但生產(chǎn)能力受流化床中反應(yīng)熱的限制，且生產(chǎn)出的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，功能單一，缺乏相對(duì)高性能附加值。美國專利US 4588790公開了氣相流化床冷凝模式操作生產(chǎn)聚合物的工藝，其通過引入易冷凝的液體，即冷凝介質(zhì)(一般為共聚的高級(jí)α-烯烴或惰性飽和烴)，使其在流化床反應(yīng)器中蒸發(fā)以強(qiáng)化聚合反應(yīng)熱的移除，從而使流化床反應(yīng)器的時(shí)空收率成倍提高。

美國專利US 6815512和美國專利US 7025938公開了一種在流化床中使用冷凝模式生產(chǎn)聚烯烴的方法。該方法強(qiáng)調(diào)將冷凝后的循環(huán)氣體在分離器中分離成兩個(gè)部分，一部分含少量液體的流股被注入到流化床的底部，而另一部分含大量液體的流股被注入到高于流化床的產(chǎn)品流出管路的位置。該注入位置的設(shè)置減少了在產(chǎn)品排出罐中的液體含量，同時(shí)改善了排放周期時(shí)間，更有效保護(hù)了單體與其他有可能會(huì)在排出系統(tǒng)丟失的原料。上述兩項(xiàng)專利雖然提出在冷凝模式下生產(chǎn)聚烯烴，增加了在給定反應(yīng)器體積下的反應(yīng)系統(tǒng)的時(shí)空產(chǎn)量，但沒有提及如何改善丙烯聚合物的性能以及如何生產(chǎn)出高附加值的聚合物。

中國專利CN 104628904 A公開了一種利用多溫度反應(yīng)區(qū)制備烯烴聚合物的方法，利用在反應(yīng)器分布板上方側(cè)壁處噴射循環(huán)介質(zhì)使得流化床反應(yīng)器內(nèi)形成多個(gè)溫度不同的烯烴聚合反應(yīng)區(qū)，從而制備高性能的烯烴聚合物產(chǎn)品。

中國專利CN106928383 A通過從多處進(jìn)入到反應(yīng)腔內(nèi)的液體物料蒸發(fā)吸熱，在多處控制反應(yīng)腔內(nèi)的環(huán)境溫度，從而能在多個(gè)位置上進(jìn)行聚合反應(yīng)，目的是得到更多的支化度更高的烯烴聚合物。但該方法將多個(gè)液體入口區(qū)域間隔開，形成明顯的軸向上的濃度與溫度分布。

中國專利CN 103304692 B將多個(gè)噴嘴設(shè)置為沿流化床反應(yīng)器的徑向均勻分布或沿流化床反應(yīng)器的軸向分布，并與流化床反應(yīng)器內(nèi)的溫度梯度相匹配以更好地實(shí)現(xiàn)降溫作用。

上述三個(gè)專利考慮到在反應(yīng)器內(nèi)軸向形成多溫區(qū)可能會(huì)由于差異化溫度區(qū)的分布方向與流化氣流動(dòng)方向相同，導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)軸向混合劇烈，溫度差異無法有效拉開。而在反應(yīng)器內(nèi)徑向分布不同濃度和溫度的反應(yīng)區(qū)域，其差異化應(yīng)更顯著、穩(wěn)定。

中國專利CN 105732849 A公開了一種烯烴聚合裝置和方法，通過間歇向反應(yīng)器側(cè)壁引入冷凝劑和/或共聚單體，實(shí)現(xiàn)烯烴的共聚和均聚、共聚和共聚的切換。該方法存在聚合環(huán)境切換時(shí)間長、聚合產(chǎn)物無法達(dá)到微觀層次混合的問題。