优化挤出工艺中的能量消耗的方法技术

本发明专利技术涉及制备和挤出双峰聚乙烯产品的方法，所述双峰聚乙烯产品包括第一聚乙烯级分和具有与所述第一聚乙烯级分不同的分子量的第二聚乙烯级分。更具体地，本发明专利技术涉及通过调节所述双峰聚乙烯产品中具有较高分子量的聚乙烯级分的量控制施加在所述双峰聚乙烯产品上的比能量的方法。根据本发明专利技术，通过调节用于制备所述双峰聚乙烯产品的聚合条件，并且特别是通过调整聚合工艺期间的乙烯单体进料获得所述双峰聚乙烯产品中所述具有较高分子量的聚乙烯级分量的调节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备和挤出双峰聚乙烯产品的方法。本专利技术提供优化挤出工艺，并且特别是优化挤出工艺期间的能量消耗的方法。本专利技术特别地提供其中通过调节(regulate) 双峰聚乙烯产品制备期间施加的聚合条件而控制挤出期间施加在所述双峰聚乙烯产品上的比能量的挤出方法。
技术介绍
聚烯烃例如聚乙烯可通过颗粒形式聚合如淤浆聚合或气相聚合制备。烯烃聚合通常在反应器中采用单体、稀释剂和催化剂并且任选地采用共聚单体和氢气实施。当在淤浆条件下实施聚合时，产品通常由固体颗粒组成并且悬浮于稀释剂中。用泵使反应器的淤浆内容物连续地循环以保持聚合物固体颗粒在液体稀释剂中的有效悬浮。 产品通过基于间歇原理操作的沉降腿排放以收取产品。利用在所述腿中的沉降以提高最终作为产品淤浆收取的淤浆的固体物浓度。产品通过闪蒸管线进一步排放至闪蒸罐，在所述闪蒸罐中闪蒸出大部分的稀释剂和未反应单体并且将其再循环。或者，可将产品淤浆进料至与第一环流反应器串联连接的第二环流反应器，在所述第二环流反应器中可制造第二聚合物级分。典型地，当两个串联的反应器以此方式使用时，所得聚合物产品为双峰聚合物产品，其包括在第一反应器中制造的第一聚合物级分和在第二反应器中制造的第二聚合物级分，并且具有双峰分子量分布。在从反应器收集聚合物产品并且从其中除去烃残留物后，对所述聚合物产品进行挤出。或者，还可通过例如使用并行操作的两个反应器独立制备的不同聚乙烯级分的物理混合制造双峰聚乙烯产品。在挤出工艺期间，将包括聚合物产品、任选的添加剂等的组分均质混合以获得尽可能均勻的配混料。通常，该混合在挤出机中进行，其中将所述组分混合在一起，并且将聚合物产品并任选地将一些添加剂熔融，使得可发生均质混合。然后将熔体挤出成棒，冷却并且造粒，例如以形成粒料。以此形式，所得配混物然后可用于制造不同的物体。本领域中已经报道了调节多峰聚乙烯产品挤出工艺的方法。EPU66738例如公开了配混多峰聚乙烯组合物的方法，其中根据所述聚乙烯组合物在挤出机中的停留时间调节挤出工艺。挤出工艺的问题在于将聚合物产品挤出成粒料是能量密集的工艺。通常，在挤出工艺期间可消耗最高达聚烯烃制造工艺中消耗的一次(原始，primary)能量的40%。然而，这样的高能量消耗增加了聚烯烃的制造成本。而且，高能量消耗对环境有影响。有鉴于此，在本领域中仍然需要改进挤出工艺的能量消耗。
技术实现思路
本专利技术提供优化挤出工艺并且特别是优化聚合物产品尤其是双峰聚合物产品的4挤出工艺中的能量消耗的改进方法。本专利技术人已经惊讶地发现，通过调节双峰聚乙烯产品制备期间施加的聚合条件可降低双峰聚合物产品挤出期间的能量消耗，但是不改变得到的双峰聚合物产品的规格。更具体地，本专利技术人已经出乎预料地发现，通过调节双峰聚乙烯产品中聚乙烯级分的量，可降低挤出期间施加至双峰聚乙烯产品的比能量(SE)而基本上不影响得到的双峰聚乙烯产品和其中所含的聚乙烯级分的性质如平均分子量、密度、熔体指数、多分散性等。在第一方面中，本专利技术为此提供优化双峰聚乙烯产品的挤出工艺的方法，其中所述双峰聚乙烯产品包含通过不同聚合工艺得到的至少两种不同的聚乙烯级分，其中所述级分之一具有高于所述其它级分的分子量，其中所述方法包括当所述双峰聚乙烯产品中具有较高分子量的聚乙烯级分的量偏离限定范围时，通过调整(adjust)所述两种聚合工艺期间进料的乙烯单体量的比率来调节所述具有较高分子量的聚乙烯级分的所述量。所述双峰聚乙烯产品中的所述具有较高分子量的聚乙烯级分的量对应于所述双峰聚乙烯产品中的该高分子量级分以重量计的量(以％计)。更具体地，本专利技术提供制备和挤出双峰聚乙烯产品的方法，其中，所述双峰聚乙烯产品在至少两个串联连接的淤浆环流反应器中制备；其中，所述双峰聚乙烯产品包含通过两种不同的聚合工艺得到的至少两种不同的聚乙烯级分，和其中所述级分之一具有高于所述其它级分的分子量。其中所述方法包括当所述双峰聚乙烯产品中具有较高分子量的聚乙烯级分的量偏离限定范围时，通过调整所述两种聚合工艺期间进料的乙烯单体量的比率，调节所述具有较高分子量的聚乙烯级分的量；和其中将所述双峰聚乙烯产品在任选地与一种或多种添加剂组合的情况下挤出。所述双峰聚乙烯产品包含通过至少两种不同的聚合工艺得到的至少两种不同的聚乙烯级分，其中各个聚合工艺在至少两个串联连接的淤浆环流反应器的不同反应器中实施。在一个具体实施方案中，所述方法包括对在用于制备具有较低分子量的聚乙烯级分的聚合工艺期间进料的乙烯单体量(FL)与在用于制备具有较高分子量的聚乙烯级分的聚合工艺期间进料的乙烯单体量(FH)的比率(Rfvfh)进行调整。因此，本专利技术提供通过如下优化双峰聚合物产品挤出工艺的方法监测所述双峰产品中具有较高分子量的聚乙烯级分的量，和当监测(测量)的较高分子量聚乙烯级分的量落在限定(计算)范围之外时，调整乙烯单体进料比率0k/FH)，即在用于制备较低分子量聚乙烯级分的聚合工艺期间进料的乙烯单体量(FL)与在用于制备较高分子量聚乙烯级分的聚合工艺期间进料的乙烯单体量(FH)的比率。本专利技术的方法通过调节双峰聚乙烯产品制备期间施加的聚合条件，容许控制并且特别是降低挤出期间施加在双峰聚乙烯产品上的能量，而基本上不改变双峰聚乙烯产品及其中所含级分的性质。因此，本专利技术提供其中基于用于制备双峰聚乙烯产品的工艺条件对在挤出机中的挤出期间施加在双峰聚乙烯产品上的能量进行控制的方法。这是非常规的， 因为现有技术中公知的是，通常通过调整挤出机的操作条件来调节挤出工艺。因此，预期挤出工艺通过挤出工艺的特性而不是通过所挤出的聚合物的制备工艺的特性来表征。因此， 出乎预料的是，根据本专利技术，挤出工艺通过制备聚合物的聚合工艺的特性表征。5在另一实施方案中，提供其中通过如下步骤调节所述双峰聚乙烯产品中所述具有较高分子量的聚乙烯级分的量的方法-确定所述具有较高分子量的聚乙烯级分的量的限定范围，-监测所述具有较高分子量的聚乙烯级分的实际量，和-当所述实际量偏离所述限定范围时，调整所述比率(Rmfh)。本文中使用的术语“偏离”用于表示其中具有较高分子量的级分的实际量(制造或将要制造的量)落在限定范围之外的情况。通过对在用于制备较高分子量级分的聚合工艺期间和/或在用于制备较低分子量级分的聚合工艺期间进料的乙烯单体量进行调整，调整所述比率。乙烯单体进料比率(Rfvfh)通过如下调整对在用于制备所述具有较低分子量的聚乙烯级分的聚合工艺期间进料的乙烯单体量进行调整/修正(amend)，和/或对在用于制备所述具有较高分子量的聚乙烯级分的聚合工艺期间进料的乙烯单体量进行调整/修正。在一个具体实施方案中，间歇地调整所述比率(Rfvfh)。在一种优选实施方案中，间歇地调整所述比率(Rmfh)至恒定比率。换言之，一旦调整，所述比率0k/FH)保持恒定，直至实施如果需要的另一次调整。在又一实施方案中，该经调整的比率(Rfvfh)包含在限定范围内。换言之，将所述比率(Rmfh)调整至包含在限定范围内。在又一实施方案中，本专利技术的方法包括如下步骤根据所述双峰聚乙烯产品中具有较高分子量的聚乙烯级分的量，对在用于制备具有较低分子量的聚乙烯级分的聚合工艺期间进料的氢气量进行调整。优选地，通过以下步骤调整(调节)用于制备具有较低本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．制备和挤出双峰聚乙烯产品的方法其中，所述双峰聚乙烯产品在至少两个串联连接的淤浆环流反应器中制备；其中，所述双峰聚乙烯产品包含通过两种不同的聚合工艺得到的至少两种不同的聚乙烯级分，和其中所述级分之一具有高于所述其它级分的分子量，其中，所述方法包括当所述双峰聚乙烯产品中的具有较高分子量的聚乙烯级分的量偏离限定范围时，通过调整在所述两种聚合工艺期间进料的乙烯单体量的比率，调节所述具有较高分子量的聚乙烯级分的量；和其中，将所述双峰聚乙烯产品在任选地与一种或多种添加剂组合的情况下挤出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M达姆斯，
申请(专利权)人：道达尔石油化学产品研究弗吕公司，
类型：发明
国别省市：BE