[發明專利]一種聚烯烴生產過程牌號切換方法

有效

• 申請號: 202011109285.4
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112250781B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 范小強;孫婧元;徐柳青;楊遙;王靖岱;黃正梁;廖祖維;任聰靜;陽永榮;蔣斌波;吳文清;韓國棟;王曉飛;崔宇輝;王清江
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08F210/16
• 分類號: C08F210/16;C08F210/14;C08F2/38;C08F2/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發明公開了一種聚烯烴生產過程牌號切換方法。聚合反應器中反應物料中含有至少一種惰性冷凝介質和或非惰性冷凝介質；正常生產兩種牌號的烯烴聚合物A和B時，牌號A和/或B的生產過程中操作參數隨時間周期性改變；計算牌號A和B的聚烯烴在一段時間τ內的瞬時熔融指數和瞬時密度，以牌號切換時間最短為目標函數，計算牌號A和B的熔融指數和密度完成切換所需要的時間，選取所需切換時間較長的質量指標，然后選擇該指標瞬時值最接近的操作點進行牌號切換，從而減少牌號切換過程產生的過渡料，提高牌號切換過程的經濟性。

技術領域

本發明屬于烯烴聚合技術領域，具體涉及一種聚烯烴生產過程牌號切換方法。

背景技術

聚烯烴產品目前廣泛應用于不同種類的產品，如汽車部件、食品包裝、管道、薄膜、紡織、電器外殼等，為了滿足市場對聚烯烴材料性能的不同要求，工廠必須在同一套裝置上生產各種牌號的聚烯烴材料，牌號切換操作也成為必須。

牌號切換即為聚合裝置從一種穩態向另一種穩態的過渡。牌號切換方法的優劣對聚烯烴工廠的效益影響較大，切換的時間越長，則正常生產的產品產量越少，廢料增多。因此，如何控制牌號切換過程中的操作變量對于實際生產有著重大意義。

目前普遍認為牌號切換的優化目標為：在保證生產穩定和連續的情況下，優化切換時間最小或廢料最少。在現有技術中，常以熔融指數和密度等作為產品的質量指標來優化，但是熔融指數和密度都是非常宏觀的參數，熔融指數僅反映聚合物的平均分子量，而密度僅反映平均支化度。不同產品的熔融指數有可能相同，但微觀結構卻可能千差萬別。中國專利CN104570724B提供了一種以聚烯烴微觀質量為目標的聚合工藝條件優化方法，以平均分子量或分子量分布為聚烯烴的微觀質量指標，求得滿足產品指定產品質量要求的最優聚合工藝條件。但聚烯烴分子量分布的在線測量非常困難，導致聚合物產品質量的實時控制難以實現。

目前，氣相法生產聚烯烴的牌號切換技術較為成熟，這些牌號切換技術也適用于系統中含有液相的“冷凝態”、“超冷凝態”和“氣液法”等聚烯烴生產方法。例如中國專利CN102736570B提供了一種多牌號氣相PE產品質量指標熔融指數、密度以及氣相PE生產操作約束產率、循環氣露點溫度的實時在線估計系統及方法。但是由于“冷凝態”、“超冷凝態”和“氣液法”等聚烯烴生產方法的可調控參數更多，該專利技術無法實現最優牌號切換。

聚合反應系統中含有液體進料的對反應環境和生產負荷等具有重要影響。例如中國專利CN105732849B提供了一種氣液法聚烯烴生產方法，通過在氣體循環管路上增設氣液分離設備，將部分或全部冷凝液從循環氣流中分離出來，形成富含惰性冷凝劑和高沸點共聚單體的液體物料，將液體儲存在不同的共聚單體儲罐中，間歇地向反應器內引入。通過控制冷凝液進出可以顯著改變聚合反應器中的反應環境和生產負荷，從而實現均聚反應和共聚反應以及兩者之間的切換。

根據冷凝液對聚合反應環境和生產負荷的作用規律，本發明開發一種適用于聚合反應系統中含有液體進料的聚烯烴生產過程牌號切換方法，進一步減少牌號切換時間，提高工藝的經濟性。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種聚烯烴生產過程中牌號切換方法，該方法適用于聚合反應系統中含有液體進料的“冷凝態”、“超冷凝態”、“氣液法”等聚烯烴工藝，這些工藝中進入反應器的物料包括氣體和液體物料。

本發明提供一種聚烯烴生產過程中牌號切換方法，所述方法包括：

進入聚合反應器的反應物料包括氣相物料和液相物料；聚合反應器中氣相物料和液相物料中烯烴單體與催化劑接觸生成聚烯烴；聚合反應器中反應物料中含有至少一種惰性冷凝介質和/或非惰性冷凝介質；其中烯烴聚合反應在非均相催化劑上發生；

聚烯烴生產過程由牌號A切換至牌號B，其中，正常生產兩種牌號A和B時，牌號A和B的生產操作參數隨時間周期性改變；