[發明專利]一種聚丁烯-1類樹脂的制備工藝及裝置

在審

• 申請號: 202011135372.7
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN114456291A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 陳江波;陳明;宋文波;寧波;梁大立;施俊林;蘇洪;曹晶洋;胡曉石;陳平
• 申請（專利權）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;中國石化工程建設有限公司;中石化寧波新材料研究院有限公司
• 主分類號: C08F110/08
• 分類號: C08F110/08;C08F210/08;C08F210/16;C08F6/10;C08F2/01;B01J8/10;B01F33/80
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明屬于聚合物制備技術領域，公開一種聚丁烯?1類樹脂的制備工藝及裝置。該制備工藝包括以下步驟：1)在Ziegler?Natta類催化劑體系的作用下，丁烯?1和任選的C2?C10的α?烯烴單體在惰性有機溶劑或液態丁烯?1中進行聚合反應，得到聚合物溶液；2)將所述聚合物溶液與抗氧化劑、減活劑進行混合；3)將步驟2)得到的混合物增壓、升溫，得到含有超臨界態丁烯?1的混合物；4)將含有超臨界態丁烯?1的混合物進行脫揮發分處理，得到聚合物熔體。本發明的制備工藝能極大地降低輸送泵和換熱器的負荷，提高傳質和傳熱效率，優化工藝流程、簡化裝置設備。

技術領域

本發明屬于聚合物制備技術領域，更具體地，涉及一種聚丁烯-1類樹脂的制備工藝及裝置。

背景技術

與其他聚烯烴材料相比，聚丁烯-1類樹脂的抗蠕變性、耐環境應力開裂和抗沖擊性能十分優異，十分適合用作管材，如供水管、熱水管、工業用管和建筑物用管等；加入共聚單體可拓寬應用領域，改善產品韌性和剛性之間平衡性，使其具備良好的撕揭性能、抗穿刺能力，適合用作薄膜產品，也可用作聚烯烴改性劑和粘合劑。目前，聚丁烯-1類樹脂已在管材、食品和衛生產品包裝、建筑、家裝家具、農業等領域得到應用。

聚丁烯-1的制備方法主要有氣相法、溶液法和本體法，其中本體法包括淤漿本體法和液相本體法。

氣相法通常采用流化床氣相反應器，專利文獻CN102040693A、CN1140545C、US4503203、US3168484、US3580898、US5241024和US3922322中均涉及采用Ziegler-Natta催化劑體系，使得丁烯-1單體直接在氣體流化床中進行聚合反應，合成制備具有較好顆粒形態、熔體質量流動速率在一定范圍可控的高等規指數的丁烯-1聚合物。然而，氣相法由于單體濃度低、丁烯-1單體分壓低，造成聚合活性不高，低于5.0KgPB/g·Cat，聚合物中灰分含量較高，并且采用氣相法所用催化劑要求較高，對技術和設備的要求比較高，對于一般的中小企業難以實現工業化。

1-丁烯聚合物合成制備工藝大部分采用本體法，其中專利文獻CN1590417A中通入惰性氣體CO₂等使聚合體系壓力維持在1-丁烯在相應聚合溫度的飽和蒸氣壓以上，實現提高聚合轉化率，但是聚合結束后存在后期原料分離的問題，工藝流程復雜，成本較高。專利文獻CN100488994中采用本體沉淀法工藝制備1-丁烯聚合物，但是聚合物的顆粒形態不規則，極易粘連，聚合物輸送及后處理復雜。專利文獻CN103288993A中采用分段升溫的方式制備出具備球形形態的1-丁烯聚合物，堆密度在0.30g/cm³，等規指數大于95％，但是第一段反應溫度低于0-20℃，不利于工業化裝置控制生產。專利文獻CN1294161C中采用本體法在聚合溫度為70～75℃下分段聚合，可制備等規指數高達99％的產品，但并未提及反應結束后減活或殺活處理，以及聚合物體系脫除未反應單體的詳細分離過程。專利文獻CN106893020A涉及一種使用烷氧基硅烷和醚類復合外給電子體系制備1-丁烯聚合物的制備工藝，該方法先低溫預聚丙烯聚合形成顆粒形態比較完善的聚合物，隨后在相同聚合工藝條件下進行多段1-丁烯聚合工藝流程，可以得到顆粒形態較好的1-丁烯聚合物，但是該工藝方法反應周期長，聚合轉化率不高，產品灰分高，不利于使用。專利文獻CN105482009A涉及一種制備1-丁烯聚合物的連續聚合工藝裝置，該裝置采用1-丁烯低溫淤漿預聚反應釜與氣相臥式釜反應器串聯實現制備1-丁烯聚合物粉料，但是該方法聚合活性不高。