[發(fā)明專利]一種使用茂金屬催化劑制備聚丙烯的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110257895.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113214417B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范小強(qiáng);王靖岱;黃正梁;胡曉石;陽(yáng)永榮;韓國(guó)棟;任聰靜;孫婧元;蘇洪;冷家廠;吳文清;歷偉;楊遙;曹德成;梁秀文;陳毓明;王琳琳;王程;周亮;丁強(qiáng);尹建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;浙江大學(xué);中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司
• 主分類號(hào): C08F10/06
• 分類號(hào): C08F10/06;C08F110/06;C08F2/00;C08F2/01
• 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;雷月

本發(fā)明公開(kāi)了一種使用茂金屬催化劑制備聚丙烯的方法，其包括以下步驟：(1)將茂金屬催化劑與惰性溶劑A混合得到漿液物料；(2)將步驟(1)中所得漿液物料與惰性溶劑B混合，輸送至預(yù)聚合反應(yīng)器中與丙烯單體預(yù)聚合反應(yīng)得到預(yù)聚物；(3)將步驟(2)所得預(yù)聚物在聚合反應(yīng)器中與丙烯單體和任選的氫氣進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到包含聚丙烯的聚合物物料，分離得到聚丙烯；其中，所述惰性溶劑A選自Csubgt;10/subgt;?Csubgt;32/subgt;的烷烴中的至少一種；所述惰性溶劑B選自Csubgt;3/subgt;?Csubgt;7/subgt;的烷烴中的至少一種。本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了催化劑的高效安全輸送和預(yù)聚合活性可控，從而減小了催化劑顆粒的破碎，提高了烯烴聚合工藝的操作性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及烯烴聚合領(lǐng)域，具體涉及一種使用茂金屬催化劑制備聚丙烯的方法。

背景技術(shù)

對(duì)于本體法丙烯聚合工藝，由于丙烯單體濃度高，催化劑活性非常高，極易出現(xiàn)催化劑顆粒破碎，聚合物細(xì)粉多、形貌差的現(xiàn)象，進(jìn)而造成聚合反應(yīng)器、分離設(shè)備、輸送管線等的結(jié)垢、堵塞問(wèn)題。因此，在現(xiàn)有本體法丙烯聚合工藝中，常用的方法是在比較低的溫度下使催化劑與丙烯在預(yù)聚合反應(yīng)器中進(jìn)行聚合反應(yīng)。由于聚合反應(yīng)速率低，載體被聚丙烯層層包覆，從而提高顆粒的強(qiáng)度，降低主聚合反應(yīng)器中催化劑顆粒的破碎。

在本體法丙烯聚合工藝中負(fù)載型茂金屬催化劑存在催化劑顆粒容易破碎的問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，中國(guó)專利CN?102050906?A提出在預(yù)聚合反應(yīng)溫度下，茂金屬催化劑在惰性溶劑中與一類帶有特殊側(cè)基的α-烯烴單體反應(yīng)得到茂金屬催化劑預(yù)聚合物，然后將茂金屬催化劑預(yù)聚物與丙烯接觸制備聚丙烯。然而這種方法具有如下缺點(diǎn)：茂金屬催化劑與帶有特殊側(cè)基的α-烯烴單體反應(yīng)后，未反應(yīng)的單體需要分離后才能與丙烯進(jìn)行聚合反應(yīng)，從而增加了流程的復(fù)雜度。中國(guó)專利CN?109906234?A提出茂金屬催化劑負(fù)載到某些基于二氧化硅的特殊載體上，在油、脂族烴或上述物質(zhì)的混合物溶劑中的濃度為1wt％～20wt％，然后直接注射進(jìn)入環(huán)管反應(yīng)器。這種方法消除了預(yù)聚合，直接將負(fù)載型催化劑導(dǎo)入溶液或淤漿聚合反應(yīng)器中的方法，然而該方法只適用于某些基于二氧化硅載體結(jié)構(gòu)上的一些茂金屬催化劑。

因此，開(kāi)發(fā)一種工藝簡(jiǎn)單、能適用于各種茂金屬催化劑的聚丙烯制備方法顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種使用茂金屬催化劑制備聚丙烯的方法，其采用兩種惰性溶劑連續(xù)地將催化劑輸送至預(yù)聚合反應(yīng)器，并通過(guò)調(diào)節(jié)惰性溶劑與催化劑的比例，實(shí)現(xiàn)催化劑的高效安全輸送和預(yù)聚合活性可控，從而減小催化劑顆粒的破碎，提高丙烯聚合工藝的操作性和可靠性。

本發(fā)明第一方面提供了一種使用茂金屬催化劑制備聚丙烯的方法，其包括以下步驟：

(1)將茂金屬催化劑與惰性溶劑A混合得到漿液物料；

(2)將步驟(1)中所得漿液物料與惰性溶劑B混合，輸送至預(yù)聚合反應(yīng)器中與丙烯單體預(yù)聚合反應(yīng)得到預(yù)聚物；

(3)將步驟(2)所得預(yù)聚物在聚合反應(yīng)器中與丙烯單體和任選的氫氣進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到包含聚丙烯的聚合物物料，分離得到聚丙烯；

其中，所述惰性溶劑A選自C₁₀-C₃₂的烷烴中的至少一種；所述惰性溶劑B選自C₃-C₇的烷烴中的至少一種。

本發(fā)明中，所述丙烯單體為丙烯或丙烯與α-烯烴中的至少一種的混合物。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述α-烯烴的通式為CH₂＝CHR，其中R為氫或C₂-C₆的烷基，在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述α-烯烴選自乙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯和4-甲基-1-戊烯中的一種或多種。