控制淤浆聚合工艺中烷基铝供给的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于在齐格勒催化剂和烷基铝的存在下于至少一个聚合反应器中制备聚乙烯的淤浆聚合工艺，在该工艺中，包括一定浓度的烷基铝的悬浮介质被回收至聚合(反应器)中，而且还测定了烷基铝在循环悬浮介质中的浓度；另外，还对供给至聚合(反应器)的新鲜烷基铝的量进行调节，从而维持再循环悬浮介质中的目标烷基铝浓度。

Method for controlling supply of alkyl aluminum in slurry polymerization process

The present invention provides a method for the Ziegler catalyst and alkyl aluminum in the presence of at least one polymerization reactor for preparing polyethylene slurry polymerization process, in this process, the suspension medium including a certain concentration of alkyl aluminum is recycled to the polymerization (reactor), but also the determination of concentration of aluminium alkyl circulating suspension medium; in addition, the supply to the polymerization (reactor) fresh aluminum alkyl is adjusted to maintain the target concentration of alkyl aluminum recycling suspension medium.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种在乙烯聚合工艺中控制供给的工艺。更具体地，本公开涉及一种在淤浆乙烯聚合工艺中控制烷基铝进料以维持稳定的收率和选择性的方法。
技术介绍
含聚乙烯产物的使用是公知的。聚乙烯通常根据其密度进行分类，其被用来作为最终用途应用的指南。例如，高密度聚乙烯(HDPE)具有较低的支化度，从而使得其结构紧凑，并具有较高的拉伸强度。其已被应用于诸如管子和圆桶之类的产物中。中密度聚乙烯(MDPE)具有高耐化学性以及高耐冲击性和高耐摔性。其已被应用于诸如收缩薄膜之类的产物中。低密度聚乙烯(LDPE)具有无规的长链支化，其支链可再度支化。其具有良好的耐高温性能和抗冲击性能，并且已被应用于诸如粘附膜和可挤压瓶之类的应用中。线性低密度聚乙烯(LLDPE)不但具有基本上呈线性的结构，而且，因为其短链支化还具有较低的密度。其已被应用于诸如用于缆线的拉伸膜和涂层之类的应用中。可使用各种方法来制备聚乙烯。在乙烯淤浆聚合工艺中，使用诸如己烷之类的稀释剂来溶解乙烯单体、共聚单体和氢，在催化剂作用下对单体进行聚合。聚合反应后，所形成的聚合物产物以淤浆的形式悬浮在液体介质中。在典型的多反应器级联工艺中，例如，如在WO 2012/028591 A1、美国专利第6,204,345 B1号和WO 2005/077992 A1中所示出的，单体、氢、催化剂和稀释剂被供给至三个反应器中的第一反应器中，在该反应器中包含在稀释剂和未反应单体中的聚合物颗粒形成淤浆。反应器可以并行或串行操作，且各反应器中单体的类型/量和条件可有所不同，从而生成各种聚乙烯材料，包括单峰(分子量分布)或多峰聚乙烯材料。此类多峰组合物被应用于各种应用中；例如，WO 2012/069400 A1公开了用于吹塑的三峰聚乙烯组合物。齐格勒(齐格勒)型催化剂已被应用于乙烯聚合工艺中。它们将烷基铝化合物作为助催化剂活化剂来活化催化剂上的钛或钒位点。因此，反应器中助催化剂的量在确定乙烯淤浆聚合工艺的收率和选择性上起到了重要的作用，尤其是在多反应器系统中，这种情况下可在各反应器中生成不同的聚合物，但同一助催化剂轮流流至各反应器。例如，如WO 95/07941 A1、WO 96/39450 A1、WO 2004/085488 A2和EP 0 206 794 A1所述的，众所周知的是，各种化合物(例如，含氧极性分子)可使齐格勒型催化剂中毒，从而降低其收率和选择性。例如，当毒物与催化剂的TiCl4载体或MgCl2载体相互作用时，可能会出现这种情况。如WO 2004/085488 A2所述的，将烷基铝(例如，三乙基铝、三甲基铝、三异丁基铝和三正己基铝)用作聚合溶液中毒物的清除剂是公知的。然而，如上所述，这些烷基铝材料也是催化聚合的助催化剂，使得清除催化剂毒物的过程改变了用于乙烯聚合的烷基铝助催化剂的可用性。常规乙烯聚合工艺通常规定反应器中的Al/Ti比率的指标，原因在于烷基铝助催化剂的含量会影响催化剂的活性以及所生成的聚乙烯的特性。然而，当供给原料中的含氧毒物的含量有所不同时，有效Al/Ti比率也会发生变化，原因在于，当烷基铝与含氧毒物发生反应时，活性铝的水平降低了。这种情况会导致反应器的收率和产物的特性产生变化。另外，聚合装置定期更换催化剂来生成具有各种等级(例如，从注塑等级到薄膜等级)的针对不同的最终用途应用的聚乙烯。此类催化剂对毒物及由其引起的有效烷基铝的变化水平可具有不同的敏感度。多个淤浆反应器以串行的方式进行运行的情况要求更加严格，在所述情况中，聚乙烯产物内的活性催化剂在反应器之间流动，且乙烯被供给至各反应器中，但是新鲜烷基铝仅供给至第一个反应器中。因此，持续需求新的乙烯聚合工艺来最小化对改变供给原料污染物对反应器收率和选择性造成的不利影响。
技术实现思路
提供了用于乙烯淤浆聚合的工艺，其中对烷基铝的供给进行控制。本公开的主题涉及一种用于在单个聚合反应器装置或具有两个或多个聚合反应器的反应器级联中制备聚乙烯的淤浆聚合工艺，其包括如下步骤：a)将一定量的乙烯、一定量的齐格勒催化剂、一定量的新鲜烷基铝和一定量的稀释剂，以及任选的一定量的氢和任选的一定量的一种或多种C3-C10α-烯烃供给至聚合反应器，所述稀释剂选自新鲜稀释剂、包含一定浓度的烷基铝的再循环悬浮介质或其混合物；b)在反应器温度为从60℃到95℃、反应器压力为从0.15MPa到3MPa的条件下，使这些一定量的乙烯、齐格勒催化剂、新鲜烷基铝、稀释剂以及任选的氢和C3-C10α-烯烃在聚合反应器中进行接触，从而生成包含颗粒状聚乙烯和悬浮介质的淤浆产物；c)从聚合反应器中取出淤浆产物；d)将淤浆产物可选地供给至反应器级联中的第二聚合反应器中，并将额外量的乙烯、额外量的稀释剂以及任选的额外量的氢和任选的额外量的C3-C10α-烯烃供给至聚合反应器中，所述稀释剂选自新鲜稀释剂、包含一定浓度的烷基铝的再循环悬浮介质或其混合物；在反应器温度为从60℃到95℃、反应器压力为从0.15MPa到3MPa的条件下，使供给至聚合反应器的淤浆产物和这些额外量的乙烯、稀释剂以及任选的氢和C3-C10α-烯烃在聚合反应器中进行接触，从而在淤浆产物中生成额外量的聚乙烯；并从聚合反应器中取出淤浆产物；e)将在步骤d)制得的淤浆产物可选地供给至反应器级联中的第三聚合反应器中，并重复步骤d)的所有操作；f)为反应器级联中的所有其他聚合反应器可选地重复步骤e)；g)将从单个聚合反应器装置中的聚合反应器或反应器级联中的最后一个聚合反应器中取出的淤浆产物供给至分离器；h)在分离器中将颗粒状聚乙烯从悬浮介质中分离出来；i)从分离器中从淤浆产物分离出来的悬浮介质的至少一部分作为再循环悬浮介质回收至单个聚合反应器装置中的聚合反应器中，或回收至反应器级联中的至少一个聚合反应器中；j)测定再循环悬浮介质中的烷基铝的浓度；以及k)调节供给至单个聚合反应器装置中的聚合反应器或供给至反应器级联中的第一聚合反应器的新鲜烷基铝的量，以维持再循环悬浮介质中的目标烷基铝浓度。附图说明为了有助于相关领域的普通技术人员实现和利用该主题，提供了以下附图，其中：图1示出了单个反应器系统中的乙烯淤浆聚合工艺的说明性流程图。图2示出了三个反应器系统中的乙烯淤浆聚合工艺的说明性流程图。具体实施方式申请人现在认为，通过控制悬浮介质(其被回收至乙烯淤浆聚合反应器系统中)中烷基铝的浓度，更好地维持反应器的收率和选择性是可能的，尽管反应器等级或催化剂毒物水平有所不同。本公开的工艺涉及一种用于制备聚乙烯的淤浆聚合工艺，包括向反应器中加入一定量的乙烯、一定量的齐格勒催化剂、一定量的新鲜烷基铝和选自新鲜稀释剂、再循环悬浮介质或其混合物的稀释剂，以及任选的一定量的氢和任选的一定量的作为共聚单体的C3-C10α-烯烃。反应器可以是单个聚合反应器装置中的单反应器或是反应器级联中的第一反应器。在反应器温度从60℃到95℃、反应器压力从0.15MPa到3MPa的条件下，乙烯、齐格勒催化剂、新鲜烷基铝和任选的共聚单体及氢在反应器淤浆中进行反应。调节加入聚合反应器的新鲜烷基铝的进料，以维持再循环悬浮介质中的目标烷基铝浓度。聚乙烯的淤浆生产工艺生产聚乙烯的工艺是在催化剂、诸如己烷或异丁烷之类的稀释剂、和任选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在单个聚合反应器装置或具有两个或多个聚合反应器的反应器级联中制备聚乙烯的淤浆聚合工艺，其包括如下步骤：a)将一定量的乙烯、一定量的齐格勒催化剂、一定量的新鲜烷基铝和一定量的稀释剂，以及任选的一定量的氢和任选的一定量的一种或多种C3‑C10α‑烯烃供给至聚合反应器，所述稀释剂选自新鲜稀释剂、包含一定浓度的烷基铝的再循环悬浮介质或其混合物；b)在反应器温度为从60℃到95℃、反应器压力为从0.15MPa到3MPa的条件下，使所述一定量的乙烯、齐格勒催化剂、新鲜烷基铝、稀释剂以及任选的氢和C3‑C10α‑烯烃在所述聚合反应器中进行接触，从而生成包含颗粒状聚乙烯和悬浮介质的淤浆产物；c)从所述聚合反应器中取出所述淤浆产物；d)将所述淤浆产物可选地供给至所述反应器级联中的第二聚合反应器，并将额外量的乙烯、额外量的稀释剂以及任选的额外量的氢和任选的额外量的C3‑C10α‑烯烃供给至所述聚合反应器中，所述稀释剂选自新鲜稀释剂、包含一定浓度的烷基铝的再循环悬浮介质或其混合物；在反应器温度为从60℃到95℃、反应器压力为从0.15MPa到3MPa的条件下，使供给至所述聚合反应器的所述淤浆产物和所述额外量的乙烯、稀释剂以及任选的氢和C3‑C10α‑烯烃在所述聚合反应器中进行接触，从而在所述淤浆产物中生成额外量的聚乙烯；并从所述聚合反应器中取出所述淤浆产物；e)将在步骤d)制得的所述淤浆产物可选地供给至所述反应器级联中的第三聚合反应器，并重复步骤d)的所有操作；f)对所述反应器级联中的所有其他聚合反应器可选地重复步骤e)；g)将从所述单个聚合反应器装置中的聚合反应器或所述反应器级联中的最后一个单聚合反应器中取出的所述淤浆产物供给至分离器；h)在所述分离器中从所述悬浮介质中分离出颗粒状聚乙烯；i)从所述分离器中从所述淤浆产物分离出来的悬浮介质的至少一部分作为再循环悬浮介质回收至所述单个聚合反应器装置中的所述聚合反应器中，或回收至所述反应器级联中的至少一个聚合反应器中；j)测定所述再循环悬浮介质中的烷基铝的浓度；以及k)调节供给至所述单个聚合反应器装置中的所述聚合反应器或供给至所述反应器级联中的所述第一聚合反应器的新鲜烷基铝的量，以维持所述再循环悬浮介质中的目标烷基铝浓度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.28 EP 14166219.71.一种用于在单个聚合反应器装置或具有两个或多个聚合反应器的反应器级联中制备聚乙烯的淤浆聚合工艺，其包括如下步骤：a)将一定量的乙烯、一定量的齐格勒催化剂、一定量的新鲜烷基铝和一定量的稀释剂，以及任选的一定量的氢和任选的一定量的一种或多种C3-C10α-烯烃供给至聚合反应器，所述稀释剂选自新鲜稀释剂、包含一定浓度的烷基铝的再循环悬浮介质或其混合物；b)在反应器温度为从60℃到95℃、反应器压力为从0.15MPa到3MPa的条件下，使所述一定量的乙烯、齐格勒催化剂、新鲜烷基铝、稀释剂以及任选的氢和C3-C10α-烯烃在所述聚合反应器中进行接触，从而生成包含颗粒状聚乙烯和悬浮介质的淤浆产物；c)从所述聚合反应器中取出所述淤浆产物；d)将所述淤浆产物可选地供给至所述反应器级联中的第二聚合反应器，并将额外量的乙烯、额外量的稀释剂以及任选的额外量的氢和任选的额外量的C3-C10α-烯烃供给至所述聚合反应器中，所述稀释剂选自新鲜稀释剂、包含一定浓度的烷基铝的再循环悬浮介质或其混合物；在反应器温度为从60℃到95℃、反应器压力为从0.15MPa到3MPa的条件下，使供给至所述聚合反应器的所述淤浆产物和所述额外量的乙烯、稀释剂以及任选的氢和C3-C10α-烯烃在所述聚合反应器中进行接触，从而在所述淤浆产物中生成额外量的聚乙烯；并从所述聚合反应器中取出所述淤浆产物；e)将在步骤d)制得的所述淤浆产物可选地供给至所述反应器级联中的第三聚合反应器，并重复步骤d)的所有操作；f)对所述反应器级联中的所有其他聚合反应器可选地重复步骤e)；g)将从所述单个聚合反应器装置中的聚合反应器或所述反应器级联中的最后一个单聚合反应器中取出的所述淤浆产物供给至分离器；h)在所述分离器中从所述悬浮介质中分离出颗粒状聚乙烯；i)从所述分离器中从所述淤浆产物分离出来的悬浮介质的至少一部分作为再循环悬浮介质回收至所述单个聚合反应器装置中的所述聚合反应器中，或回收至所述反应器级联中的至少一个聚合反应器中；j)测定所述再循环悬浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·库伊洛，R·卡瓦雅尔，G·梅尔，E·达姆，P·佩曼，
申请(专利权)人：巴塞尔聚烯烃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE