[發明專利]采用間歇生產設備制備聚乙烯的方法

在審

• 申請號: 202111306030.1
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN116082552A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 楊芝超;杜亞鋒;張雅茹;李汝賢;劉金偉;曲琳
• 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
• 主分類號: C08F210/16
• 分類號: C08F210/16;C08F210/06;C08F210/08;C08F2/14;C08F2/01
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及聚乙烯領域，公開了一種采用間歇生產設備制備聚乙烯的方法，該方法包括：在丙烷與催化劑的存在下，將乙烯與共聚單體在聚合釜中接觸進行聚合反應；其中，在聚合反應過程中，每隔一定時間從聚合釜中取樣分析，得到聚合釜內乙烯與共聚單體的含量比，將所述含量比傳送給共聚單體進料系統；共聚單體進料系統根據所述含量比調節共聚單體的進料量，使聚合釜內的乙烯與共聚單體的含量比維持在預定范圍內。該方法能夠有效的解決間歇生產超高分子量聚乙烯裝置難于調節聚乙烯樹脂密度的難題，有效的提高生產裝置的利用率和經濟效益。

技術領域

本發明涉及聚乙烯領域，具體涉及采用間歇生產設備制備聚乙烯的方法。

背景技術

聚乙烯(PE)樹脂是通用合成樹脂中產量最大的品種，具有價格便宜、性能較好的特點，廣泛應用于工業、農業等領域。聚乙烯生產工藝技術一直是多種工藝并存。目前溶液法工藝有Nova公司的中壓法工藝、Dow化學公司的低壓冷卻法工藝和DSM公司的低壓絕熱工藝。漿液法工藝是菲利浦斯、索爾維公司的環管工藝和赫斯特、日產化學、三井化學的攪拌釜工藝。氣相法工藝主要有Univation公司的Unipol工藝、BP公司的Innovene工藝和Basell公司的Spherilene工藝。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一種分子量在150萬～800萬的聚乙烯樹脂。UHMWPE比普通聚乙烯有著更大的分子量，因此具有耐沖擊、耐磨損、自潤滑、耐低溫、耐化學腐蝕等優良性能，并被廣泛應用于煤礦業、化學工業、機械行業、紡織工業、人造假肢及其他等領域。UHMWPE樹脂生產工藝與普通的高密度聚乙烯HDPE生產相似，可采用HDPE的生產技術生產，不同之處在于UHMW-PE生產無造粒工序，產品為粉末狀。超高分子量聚乙烯樹脂的制備方法主要是采用Ziegler催化劑，三乙基鋁為助催化劑，60-120℃飽和烴為分散介質，乙烯于一定溫度和壓力條件下聚合，制得不同分子量的產品。但在聚乙烯生產過程中，無論常規低分子量聚乙烯混入UHMWPE樹脂，還是UHMWPE樹脂混入常規低分子量聚乙烯，都顯著降低產品的品質。因此高品質的UHMWPE樹脂普遍采用間歇法生產。

另外，超高分子量聚乙烯雖然產品性能優異，其難于加工的特點也制約超高分子量聚乙烯的應用。這造成超高分子量聚乙烯的用戶少、用量低。對于生產超高分子量聚乙烯的企業來說，往往不能滿負荷生產，存在相當的閑置產能。這些閑置產能通常還需要生產普通聚乙烯產品。普通的聚乙烯產品根據其用途一般都需要對樹脂密度進行調節，而生產超高分子量聚乙烯的裝置通常不具有這種能力。

現有技術的間歇法生產聚乙烯的工藝，由于生產過程聚合速率、聚合活性波動大，得到的聚乙烯的產品單一，品種少，聚乙烯樹脂的密度不可控，并且，難于按照連續聚乙烯生產工藝采用的直接向反應器注入共聚單體，傳統淤漿工藝使用己烷、溶劑油等傳統溶劑，需要離心、過濾、烘干等工藝步驟。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的間歇法制備得到的超高分子量聚乙烯的產品單一、品種少及傳統淤漿工藝使用己烷、溶劑油等傳統溶劑，需要離心、過濾、烘干等工藝步驟的技術問題，提供一種采用間歇生產設備制備聚乙烯的方法。

本發明的發明人在實驗中發現，在丙烷與催化劑的存在下，將乙烯與共聚單體接觸進行聚合反應，生產的聚乙烯密度可以進行調節，可以在生產超高分子量聚乙烯的間歇法裝置上，控制聚乙烯產品的密度，生產中高密度的聚乙烯產品，進而擴大聚乙烯產品的性能范圍。另外，本申請采用丙烷作為懸浮溶劑生產超高分子量聚乙烯，相比傳統淤漿工藝使用己烷、溶劑油等傳統溶劑，不需要離心、過濾、烘干等工藝步驟，不需使用離心機、烘干機等設備，降低了生產成本。

為了實現上述目的，本發明提供一種采用間歇生產設備制備聚乙烯的方法，該方法包括：

在丙烷與催化劑的存在下，將乙烯與共聚單體在聚合釜中接觸進行聚合反應；