在多级工艺中生产聚烯烃组合物的方法技术

本发明专利技术涉及在聚合催化剂存在下以连续操作的多级聚合顺序生产α

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在多级工艺中生产聚烯烃组合物的方法


[0001]本专利技术涉及在多级工艺中聚合α
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烯烃聚合物的方法和设备。特别地，本专利技术涉及用于连续聚合α
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烯烃单体(如乙烯和/或丙烯)和其他单体的方法和设备，其中α
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烯烃单体在包括至少两个气相反应器的连续操作的多级聚合顺序中聚合。

技术介绍

[0002]在涉及浆料相聚合和一个或多个气相反应器的多级工艺中的α
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烯烃聚合物的聚合是众所周知的。气相反应器通常用于α
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烯烃(如乙烯和丙烯)的聚合，因为它们允许在聚合物设计和使用各种催化剂系统方面具有相对高的灵活性。一种常见的气相反应器变型是流化床反应器。
[0003]由Borealis开发的这种多级工艺(称为技术)描述在例如如下专利文献中，例如EP 0887379，WO 92/12182，WO 2004/000899，WO 2004/111095，WO 99/24478，WO 99/24479或WO 00/68315中。
[0004]多相丙烯共聚物也称为抗冲丙烯共聚物，也是本领域众所周知的。多相丙烯共聚物由两相组成，即高度结晶的基体相和分散在基体相中的无定形弹性体相。这两相通过经由串联连接的反应器的原位共混或通过分开生产的两种组分的机械共混而混合，其中由于更好的混合质量，原位共混通常是优选的。除此之外，本领域认识到通过使用双峰或三峰基体相和/或双峰弹性体相可以获得进一步改进的性能。当与期望的原位共混组合时，需要串联连接的多个反应器。作为另一种单独的选择，已经描述了使用具有两个或更多个并联配置的反应器系列的溶液聚合。然而，溶液聚合中的溶剂和催化剂的分离，即后处理，引入了不希望的复杂性。
[0005]WO 2013/041507A1公开了一种生产多相聚丙烯的方法，其中使用三级顺序反应器配置，环流
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气相反应器1
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气相反应器2，来生产基体相，其中通过机械共混引入弹性体相。由于机械共混，可以实现高于20重量％的较高量。
[0006]EP 2586823 A1公开了一种生产多相聚丙烯的方法，其中应用四级顺序反应器配置，环流
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气相反应器1
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气相反应器2
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气相反应器3，前三个反应器中产生基体相，即环流
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气相反应器1
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气相反应器2，并且在气相反应器3中产生弹性体相。同样，在最终反应器中制备的弹性体的量相当有限，这通过机械共混少量抗冲改性剂而部分补偿。
[0007]EP 2174980A1公开了一种生产多相聚丙烯的方法，其中使用了三级顺序反应器配置，环流
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气相反应器1
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气相反应器2，基体相仅在环流反应器中产生，弹性体相在气相反应器1和2中产生。然而，这样的顺序不提供基体中的双峰性。
[0008]WO 2004/039847 A1涉及一种用于在级联聚合反应器中连续聚合烯烃单体的方法和设备。根据该方法，烯烃单体的聚合首先在至少一个环流反应器中在惰性烃稀释剂中在浆料相中进行，然后，随后在至少一个气相反应器中在气相中进行。根据该专利技术，聚合物浆料连续地从环流反应器中取出并任选地浓缩。将浓缩的浆料导入高压闪蒸单元以除去剩余的流体相，并送入气相反应器。通过这种工艺，可以生产具有良好性能的双峰聚乙烯。由于
连续的操作条件，该工艺的操作是稳定的。
[0009]现有技术的三级或四级顺序反应器配置具有某些局限性。在第一方面，期望压力降低以能够容易地将聚合物中间体粉末从一个反应器转移到下一个反应器。在第二个也是更重要的方面，催化剂生产率在串联连接的反应器中下降。在第一反应器之后向一个或多个反应器中加入第二催化剂是可以想到的，但由于需要使前一个反应器中使用的催化剂失活，通常会导致高度的复杂性。此外，在最终反应器中引入催化剂通常还会增加催化剂冲洗的风险。在第三个且也是重要的方面，例如从前面的反应器获得的粉末取代了在随后的反应器中不期望的高体积。在第四个也是重要的方面，在各个反应器中产生的各个级分的差异在某种程度上是有限的。例如，用于改变熔体流动速率和取决于此的分子量的氢气进料导致某些限制和/或要采取的额外措施，例如脱气步骤。
[0010]现有的三级或四级顺序反应器配置的缺点导致聚合过程中的某些限制，并且就此而言也导致可获得的聚合物产物的限制。
[0011]根据标准操作程序和反应器内部的流体流动动力学，在浆料反应器中产生的聚合物浆料集中在浆料反应器的下底表面。通常，浆料从该表面取出并可能进一步沉降在出口管中。因此，基于反应器停留时间和催化剂性能，聚合物浆料中的固体含量增加。然而，在没有附加设备的情况下不可能进一步增加固体浓度。此外，如果反应器中的催化剂性能不如预期，则将大量稀释浆料转移至下游气相反应器。这意味着更多的未反应单体被转移到气相反应器中。这导致单体回收的低效操作，从而导致较高的燃烧量(单体的燃烧)。
[0012]因此，目前的操作程序希望通过将浆料以较低的固体浓度从环流闪蒸至第一气相反应器来减少催化剂在浆料反应器中的停留时间。在浆料反应器中具有较短停留时间的催化剂将提高气相反应器的生产率。然而，较高量的未反应单体被浆料相夹带至一个或多个气相反应器并最终进入回收段。在较长的生产周期中，回收单元的当前设计能力将不足以分离单体并将其再循环回反应器。这将导致高单体损失至燃烧。因此，目前气相反应器的设计能力和聚合物产量的提高仍然是现有聚合体系中的一个问题。此外，仍然难以设计以更高生产率能够适应灵活的聚合物设计的聚合系统。
[0013]因此，本专利技术的一个目的是改进现有的顺序多级聚烯烃聚合方法并提供一种在聚合催化剂存在下以连续操作的多级聚合顺序生产α
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烯烃聚合物的方法，其中催化剂在浆料反应器中的停留时间减少，同时可以实现更高的生产率、更高的生产能力和灵活的聚合物设计。

技术实现思路

[0014]为了实现上述目的，本专利技术人发现了一种在聚合催化剂存在下以连续操作的多级聚合顺序生产α
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烯烃聚合物的方法，包括以下步骤：
[0015](a)在浆料反应器中，在烃稀释剂或液体单体的存在下，在浆料相中将α
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烯烃单体和任选的一种或多种α
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烯烃共聚单体聚合以获得α
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烯烃聚合物，所述浆料相具有第一固体浓度，
[0016](b)从所述浆料反应器中连续取出含有聚合物和流体相的聚合物浆料，
[0017](c)通过除去一部分所述流体相将至少一部分所述聚合物浆料浓缩，以提供包含具有第二固体浓度的浓缩浆料的第一产物流和主要包含所述流体相的第二产物流，所述第
二固体浓度高于所述第一固体浓度，
[0018](d)在布置在所述浆料反应器下游的第一气相反应器(GPR1)中，在α
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烯烃单体和任选的一种或多种α
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烯烃共本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在聚合催化剂存在下以连续操作的多级聚合顺序生产α
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烯烃聚合物的方法，包括以下步骤：(a)在浆料反应器中，在烃稀释剂或液体单体的存在下，在浆料相中将α
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烯烃单体和任选的一种或多种α
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烯烃共聚单体聚合以获得α
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烯烃聚合物，所述浆料相具有第一固体浓度，(b)从所述浆料反应器中连续取出含有聚合物和流体相的聚合物浆料(1)，(c)通过除去一部分所述流体相将至少一部分所述聚合物浆料(1)浓缩，以提供包含具有第二固体浓度的浓缩浆料的第一产物流(2)和主要包含所述流体相的第二产物流(3)，所述第二固体浓度高于所述第一固体浓度，(d)在布置在所述浆料反应器下游的第一气相反应器(GPR1)中，在α
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烯烃单体和任选的一种或多种α
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烯烃共聚单体的存在下，将所述第一产物流(2)聚合以获得第一α
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烯烃产物流(4a)，(e)在第二气相反应器(GPR2)中，在α
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烯烃单体和任选的一种或多种α
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烯烃共聚单体的存在下，将从所述浆料反应器中取出的第三产物流(6)聚合以获得第二α
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烯烃产物流(4b)。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三产物流包含具有固体浓度低于所述第一产物流的所述第二固体浓度的浓缩浆料。3.一种在聚合催化剂存在下以连续操作的多级聚合顺序生产α
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烯烃聚合物的方法，包括以下步骤：(a)在浆料反应器中，在烃稀释剂或液体单体的存在下，在浆料相中将α
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烯烃单体和任选的一种或多种α
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烯烃共聚单体聚合以获得α
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烯烃聚合物，所述浆料相具有第一固体浓度，(b)从所述浆料反应器中连续取出含有聚合物和流体相的聚合物浆料(1)，(c)通过除去一部分所述流体相将至少一部分所述聚合物浆料(1)浓缩，以提供包含具有第二固体浓度的浓缩浆料的第一产物流(2)和主要包含所述流体相的第二产物流(3)，所述第二固体浓度高于所述第一固体浓度，(d
’
)将所述第一产物流(2)分成第一次级产物流(2a)和第二次级产物流(2b)，其中所述第一产物流(2)包含所述浓缩浆料，(e
’
)在布置在所述浆料反应器下游的第一气相反应器(GPR1)中，在α
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烯烃单体和任选的一种或多种α
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烯烃共聚单体的存在下，将所述第一次级产物流(2a)聚合以获得第一α
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烯烃产物流(4a)，以及(f)在布置在所述浆料反应器下游并与所述第一气相反应器(GPR1)并联布置的第二气相反应器(GPR2)中，在α
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烯烃单体和任选的一种或多种α
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烯烃共聚单体的存在下，将所述第二次级产物流(2b)聚合以获得第二α
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烯烃产物流(4b)。4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述第二气相反应器(GPR2)中，在α
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烯烃单体和任选的一种或多种α
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烯烃共聚单体的存在下，将从所述浆料反应器中取出的第三产物流(6)聚合以获得所述第二α
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烯烃产物流(4b)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第三产物流(6)中的固体浓度低
于包含所述浓缩浆料的所述第一产物流(2)中的固体浓度。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(c)在旋液分离器中进行。7.根据权利要求6所述的方法，其中将所述聚合物浆料(1)浓缩以提供包含所述浓缩浆料(2)的底流和富含一种或多种烃的溢流(3)。8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述溢流(3)再循环至所述浆料反应器。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将在权利要求1的步骤(d)或权利要求3的步骤(e
’
)中获得的所述第一α
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烯烃产物流(4a)和在权利要求1的步骤(e)或权利要求3的步骤(f)中获得的所述第二α
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烯烃产物流(4b)合并以形成合并的α
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烯烃产物流(5)。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中包含所述浓缩浆料的所述第一产物流(2)从所述浆料反应器中取出，由此出口处的固体浓度高于所述浆料反应器中的固体浓度。11.根据权利要求3至10中任一项所述的方法，其中所述第一次级产物流(2a)中的固体浓度高于所述第二次级产物流(2b)中的固体浓度。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在权利要求1的步骤(c)之后，将包含所述浓缩浆料的所述第一产物流(2)转移至闪蒸单元以基本上除去所有剩余的流体相并提供包含聚合物固体和气体的悬浮液的改性产物流，并且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：