生产乙烯类聚合物的高压自由基聚合制造技术

如本文所描述，形成乙烯类聚合物的高压聚合包含以下步骤：使用包含至少三个乙烯类进料物流和包含至少四个反应区的反应器配置的反应器系统聚合包含乙烯的反应混合物，并且满足以下a)到c)中的至少一个：(a)至多100wt％的到所述第一区的所述乙烯物流来自高压再循环，和/或至多100wt％的到一个区的所述最后乙烯物流来自主压缩机系统的所述输出；和/或(b)至多100wt％的到第一区的所述乙烯物流来自主压缩机系统的所述输出，和/或至多100wt％的到一个区的所述最后乙烯物流来自高压再循环；和/或(c)到所述第一区的所述乙烯物流和/或到一个区的所述最后乙烯物流各自包含受控组成；并且其中到一个区的每个乙烯物流接收来自超压缩机系统的最后压缩机级的两个或更多个气缸的输出。

High Pressure Free Radical Polymerization for the Production of Ethylene Polymers

As described in this paper, high-pressure polymerization of ethylene polymers consists of the following steps: using a reactor system consisting of at least three ethylene feed streams and at least four reactor configurations to polymerize a reaction mixture containing ethylene, and satisfying at least one of the following a) to c: (a) the ethylene flow from up to 100 wt% to the first region comes from high pressure Recycling, and/or at most 100wt% of the final ethylene logistics to a zone comes from the said output of the main compressor system; and/or (b) at most 100wt% of the ethylene logistics to the first zone comes from the said output of the main compressor system, and/or at most 100wt% of the final ethylene logistics to a zone comes from the high pressure recycling; and/or (c) the ethylene to the said first zone. The logistics and/or the final ethylene logistics to a zone each contain controlled components, and each ethylene logistics to a zone receives the output of two or more cylinders from the final compressor stage of the supercompressor system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产乙烯类聚合物的高压自由基聚合相关申请的引用本申请要求2016年6月24日提交的欧洲专利申请第16382298.4号的优先权。
技术介绍
低密度聚乙烯(LDPE)通过高压自由基聚合方法生产。聚合在超过1000巴的压力水平的压力条件下进行。这些高操作压力要求需要专门的高压泵和往复性质的压缩机。二级压缩机系统可由通过单个或多个(电)马达驱动的单个或多个压缩机框架组成。由于柱塞压缩机的往复性质，每个气缸在曲轴的每圈中产生不稳定和脉冲式的流动，导致在压缩级的排放部分处脉动和潜在振动。通过以下中的一个或多个，可减少和管理在此排放部分的脉动和振动水平：a)组合气缸输出以形成进料物流，b)将组合气缸输出的定相，c)形成进料或吸入管线，d)形成布局，并且选择各个压缩气缸和组合的(一个或多个)排放集管的排放管线的尺寸，e)在压缩排放管线和集管中的孔口的定位和尺寸和其它措施。强烈建议执行声学和机械研究，以识别抽吸、级间和排放系统的措施和设计，以防止和减少在压缩系统中和周围的脉动和振动。举例来说，参见以下参考文献：E.Giacomelli等人,《PVP会议记录(PVP2006-ICPVT11-93234),压力容器和管道(ProceedingsofPVP2006(PVP2006-ICPVT11-93234),Pressurevesselsandpiping)》,2006年7月23-27日，加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华市(Vancouver,BC,Canada)；和C.Maggi等人；《通用石油天然气公司(GEOil&Gas)(GEA32031(08/2015)：改善超压缩机系统压缩机和相关LDPE工厂部件的设计(EnhancingthedesignofHypercompressorsystemcompressorsandrelatedLDPEplantcomponents)》。低密度聚乙烯(LDPE)在高压力和温度下在高压釜和/或管式反应器中生产。高压自由基公开于中以下参考文献：美国专利第8445606号、第4135044号、第7582709号和第JP050534422号(摘要)。US9120880示出来将自主压缩机的乙烯类进物流分配在反应器入口上对于在高转化水平下制备窄和宽MWD产品的重要性。通过将来自主压缩机的乙烯类进物流的分配与在反应器入口上的CTA补充分配组合，可进一步加强工艺效率和产品能力。充分利用来自主压缩机的乙烯分配和补充CTA在反应器系统上的分配，同时仍维持最大的产品设计灵活性，使使用到反应器的三个或更多个乙烯类进料物流的创新的二级压缩机和反应器系列的设计成为必要。本专利技术压缩机和反应器系列允许最大化在进物流中的CTA浓度差异，CTA浓度差异的反转和在反应器进物流中CTA浓度差异的灵活控制。此外，本专利技术可用于高压聚合方法，其中乙烯类通量可在40到450KTA或更高的范围内，同时减少和避免过度的脉动和振动水平。
技术实现思路
在第一方面，形成乙烯类聚合物的高压聚合方法，方法至少包含以下步骤：使用包含至少三个乙烯类进料物流和包含至少四个反应区的反应器配置的反应器系统聚合包含乙烯的反应混合物，并且其中满足以下分配a)到c)中的至少一个：(a)至多100wt％的到第一反应区的乙烯类进料物流来自高压再循环，和/或至多100wt％的到一个反应区的最后乙烯类进料物流来自主压缩机系统的输出；和/或(b)至多100wt％的到第一反应区的乙烯类进料物流来自主压缩机系统的输出，和/或至多100wt％的到一个反应区的最后乙烯类进料物流来自高压再循环；和/或(c)到第一反应区的乙烯类进料物流，和/或到一个反应区的最后乙烯类进料物流，各自包含受控组成；并且其中到一个反应区的每个乙烯类进料物流独立地接收超压缩机系统的最后压缩机级的两个或更多个气缸的输出；并且其中到第一反应区的乙烯类进料物流为到反应器配置的总乙烯类进料物流的20wt％到60wt％；并且其中到反应器配置的最后两个乙烯类进料物流的总和为到反应器配置的总乙烯类进料物流的20wt％到80wt％。在第二方面，超压缩机系统至少包含以下部件：a)至少两个压缩级；b)至少两个输出管线；c)至少两个单独的抽吸流；和d)包含至少两个单独的级间冷却系统的至少一个级间；e)任选地，至少一个在单独的级间冷却系统之间的平衡压力管线；f)任选地，至少一个在单独的输出管线之间的平衡压力管线。附图说明图1为对于所有前部气体方法的超压缩机系统布局(CP1)。图2为对于50/35/15乙烯类进料分配的超压缩机系统布局(CP2)。图3为对于50/35/15乙烯类进料分配的超压缩机系统布局(CP3)。图4a为对于33/33/33/0乙烯类进料分配的具有10个柱塞的超压缩机系统布局(CP4和CP5)。图4b为对于33/33/33/0乙烯类进料分配(的具有10个柱塞的超压缩机系统布局IP4.1、IP4.2、IP4.3、IP5.1、IP5.2和IP5.3)。图5a为对于33/33/33/0乙烯类进料分配的具有12个柱塞的超压缩机系统布局(CP6和CP7)。图5b为对于33/33/33/0乙烯类进料分配的具有12个柱塞的超压缩机系统布局(IP6.1、IP6.2、IP6.3、IP7.1、IP7.2和IP7.3)。图6a为对于25/25/50/0乙烯类进料分配的具有14个柱塞的超压缩机系统布局(CP8和CP9)。图6b为对于25/25/50/0乙烯类进料分配的具有14个柱塞的超压缩机系统布局(IP8.1、IP8.2、IP8.3、IP9.1、IP9.2和IP9.3)。图7a为对于25/25/50/0乙烯类进料分配的具有14个柱塞的超压缩机系统布局(CP10和CP11)。图7b为对于25/25/50/0乙烯类进料分配CTA的具有14个柱塞的超压缩机系统布局(IP10.1、IP10.2、IP10.3、IP11.1、IP11.2和IP11.3)。图8a为对于25/25/50/0乙烯类进料分配的具有16(2×8)个柱塞的超压缩机系统布局(CP12和CP13)。图8b为对于25/25/50/0乙烯类进料分配CTA的具有16(2×8)个柱塞的超压缩机系统布局(IP12.1、IP12.2、IP12.3、IP13.1、IP13.2和IP13.3)。图9描绘CP2和CP3实例的GPC曲管线。具体实施方式主压缩机系统的输出的分配、HPR的流和补充CTA对于生产具有窄或宽MWD以及相关流变特性如熔体弹性和G'的聚合物非常重要。关于抽吸、级间和排放流的本专利技术的超压缩机系统系列延伸并且保持期望的聚合物MWD能力。此外，通过将本专利技术压缩机系列与本专利技术系统组合以控制主压缩机系统输出和来自HPR的流的分配，实现在最大窄和宽MWD能力之间的聚合物MWD的最大的灵活性和控制。对于每个超压缩机系统设计，不管在整个压缩机系统、第一压缩和/或随后压缩级中的气缸的数目，可定义本专利技术压缩机系列以便实现在反应器进料物流上的CTA浓度，并且因此聚合物特性，如MWD和流变的最大能力和灵活性。此外，本专利技术系列允许通过优先组合相对气缸和/或使用平衡管线减少和最小化在压缩机级间和出口中组合的排放管线的脉动和振动水平。在一个实施例中，对于第一方面，满足分配(a)。在一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成乙烯类聚合物的高压聚合方法，所述方法至少包含以下步骤：使用包含至少三个乙烯类进料物流和包含至少四个反应区的反应器配置的反应器系统聚合包含乙烯的反应混合物，并且其中满足以下分配a)到c)中的至少一个：(a)至多100wt％的到所述第一反应区的所述乙烯类进料物流来自高压再循环，和/或至多100wt％的到一个反应区的所述最后乙烯类进料物流来自主压缩机系统的输出；和/或(b)至多100wt％的到第一反应区的所述乙烯类进料物流来自主压缩机系统的所述输出，和/或至多100wt％的到一个反应区的所述最后乙烯类进料物流来自高压再循环；和/或(c)到所述第一反应区的所述乙烯类进料物流，和/或到一个反应区的所述最后乙烯类进料物流，各自包含受控组成；并且其中到一个反应区的每个乙烯类进料物流独立地接收超压缩机系统的最后压缩机级的两个或更多个气缸的输出；并且其中到所述第一反应区的所述乙烯类进料物流为到所述反应器配置的总乙烯类进料物流的20wt％到60wt％；并且其中到所述反应器配置的最后两个乙烯类进料物流的总和为到所述反应器配置的所述总乙烯类进料物流的20wt％到80wt％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.24 EP 16382298.41.一种形成乙烯类聚合物的高压聚合方法，所述方法至少包含以下步骤：使用包含至少三个乙烯类进料物流和包含至少四个反应区的反应器配置的反应器系统聚合包含乙烯的反应混合物，并且其中满足以下分配a)到c)中的至少一个：(a)至多100wt％的到所述第一反应区的所述乙烯类进料物流来自高压再循环，和/或至多100wt％的到一个反应区的所述最后乙烯类进料物流来自主压缩机系统的输出；和/或(b)至多100wt％的到第一反应区的所述乙烯类进料物流来自主压缩机系统的所述输出，和/或至多100wt％的到一个反应区的所述最后乙烯类进料物流来自高压再循环；和/或(c)到所述第一反应区的所述乙烯类进料物流，和/或到一个反应区的所述最后乙烯类进料物流，各自包含受控组成；并且其中到一个反应区的每个乙烯类进料物流独立地接收超压缩机系统的最后压缩机级的两个或更多个气缸的输出；并且其中到所述第一反应区的所述乙烯类进料物流为到所述反应器配置的总乙烯类进料物流的20wt％到60wt％；并且其中到所述反应器配置的最后两个乙烯类进料物流的总和为到所述反应器配置的所述总乙烯类进料物流的20wt％到80wt％。2.根据权利要求1所述的方法，其中来自所述主压缩机系统的所述输出和在到所述第一反应区的所述进料中的乙烯类进物流的重量百分比使用如下较小的范围i)或范围ii)变化：i)来自所述主压缩机系统的所述输出的所述乙烯类进物流为0wt％到100wt％；ii)来自所述主压缩机系统的所述输出的所述乙烯类进物流为0wt％到通过以下公式确定的值：其中X为以到所述反应器配置的乙烯类物流的总量计，到所述第一反应区的所述乙烯类进料物流的百分比，并且所述“转化率(以wt％为单位)”为所述“聚合物输出除以到所述反应器配置的总进物流”，并且净化以wt％为单位。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中来自所述主压缩机系统的所述输出和在到接收乙烯类进料物流的最后两个反应区的进料中的乙烯类进物流的重量百分比使用如下较小的范围i)或ii)变化：i)来自所述主压缩机系统的所述输出的所述乙烯类进物流为0wt％到100w...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·F·霍斯曼，N·T·Y·丹格，O·J·波毕，J·弗洛雷斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US