用于生产乙烯类聚合物的高压自由基聚合制造技术

一种用于形成乙烯类聚合物的方法，其包括在自由基引发剂的存在下，和在包括至少两个乙烯类进料流的管式反应器系统中，以及包括至少三个反应区的反应器构型中，聚合包括乙烯的混合物；并且所述第一区的入口压力为≤3200巴；并且基于进料到所述反应器构型的乙烯类进料流的总摩尔数，乙烯转化率≥28％，并且m值为20摩尔％到70摩尔％，其中m＝到所述第一区的乙烯类进料流的摩尔％；并且聚合的“宽聚合物的MWDB与聚合的“窄聚合物的MWDN的比率(Q)如下：{(T)

High Pressure Free Radical Polymerization for the Production of Ethylene Polymers

A method for forming ethylene polymers includes a mixture of ethylene in the presence of a free radical initiator, in a tubular reactor system comprising at least two ethylene feed streams, and in a reactor configuration comprising at least three reaction zones; and the inlet pressure of the first zone is less than 3200 bars; and based on the feed to the reactor configuration. The total mole number of ethylene feed flow is above 28% and the m value is 20 to 70 moles, where M = the mole% of ethylene feed flow in the first zone. The ratio of \wide polymer MWDB\ to \narrow polymer MWDN\ (Q) is as follows: {(T)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产乙烯类聚合物的高压自由基聚合相关申请的交叉引用本申请要求2016年6月24日提交的欧洲专利申请号16382297.6的优先权。
技术介绍
低密度聚乙烯(LDPE)在高压釜和/或管式反应器中在高压和高温下生产。高压自由基聚合公开于以下参考文献中：美国专利号8445606、4135044、7582709和JP050534422(摘要)。管式方法优于高压釜方法，因为其具有提高乙烯转化率的能力。期望将管式工艺的较高乙烯转化潜力与产品设计中的最大灵活性结合作为分子量分布(MWD)和如熔体指数和熔体强度(MS)等流变性质的函数。MWD和MS受工艺条件的影响，如反应器类型、压力和温度条件以及单体乙烯转化率，而产品熔体指数由链转移剂(CTA)的水平控制。通常，宽MWD树脂是在每个反应区使用更高的最高聚合温度制成的，而窄MWD树脂是通过在每个区使用较低的最高聚合温度制备的，并且因此，宽MWD树脂从而在较高的单体乙烯转化率和聚合物输出下制备，而窄MWD树脂在较低的乙烯转化率和较低的聚合物输出下制备。另一个重要参数为高压聚合方法的聚合物输出，其范围可以为40KTA到450KTA或更高。管式方法的聚合物输出受乙烯转化率和单体产量的影响。乙烯转化率由所需的产品性质决定。单体通过量取决于超压缩机系统的设计和操作条件，所述压缩机系统将单体进料流压缩到所需的反应器入口压力。另一个重要参数是生产聚合物单元所需的能量。此能量需求主要由超压缩机所需的压缩能量决定。因此，需要通过在给定量的压缩能量下增加乙烯转化率来最大化聚合物生产。聚合物生产的最大化需要与产品设计灵活性的最大化相结合，表示为在给定熔体指数下宽MWD与窄MWD能力的比率。本文已经满足了产品设计的扩展，同时最大化聚合物输出和/或减少能量输入。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供用于形成乙烯类聚合物的方法，在至少一种自由基引发剂存在下，和在包括至少两个乙烯类进料流的管式反应器系统中，以及包括至少三个反应区的反应器构型中，所述方法包括聚合包括乙烯的混合物；并且其中所述第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且基于进料到所述反应器构型的乙烯类进料流的总摩尔数，所述聚合的乙烯转化率≥28％，并且m值为20摩尔％到70摩尔％，其中m＝乙烯类进料流到所述第一反应区的摩尔％；并且其中聚合的“宽聚合物(聚合物聚合成宽MWD)的MWDB与聚合的“窄聚合物(聚合物聚合成窄MWD)的MWDN的比率(Q)如下：{(T)*(-2.3xlog(m)+7)}≤Q≤{(T)*(-13.0xlog(m)+29.8)}；并且其中所述“MWDB聚合物”和所述“MWDN聚合物”都具有相同的熔体指数；并且其中“T”是“链转移活性比”，并且“T”是0.6到1.6，并且T定义如下：T＝{[0.1*ln(Cs窄MWD过程/Cs宽MWD过程)]+1}；其中Cs窄MWD过程和Cs宽MWD过程是在用于分别生产所述窄MWD聚合物和所述宽MWD聚合物的所述反应器构型出口处的CTA系统的平均Cs值，并且其中MWDB>MWDN。在另外的实施例中，MWDB>4.0MWDN、或MWDB>4.5MWDN、或MWDB>5.0MWDN、或MWDB>5.5MWDN、或MWDB>6.0MWDN。在第二方面，本专利技术提供用于形成乙烯类聚合物的方法，在至少一种自由基引发剂存在下，和在包括至少两个乙烯类进料流的管式反应器系统中，以及包括至少三个反应区的反应器构型中，所述方法包括聚合包括乙烯的混合物；并且其中所述第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且基于进料到所述反应器构型的乙烯类进料流的总摩尔数，所述聚合的乙烯转化率≥28％，并且m值为20摩尔％到70摩尔％，其中m＝乙烯类进料流到所述第一反应区的摩尔％；并且其中“聚合成宽MWD的聚合物的MWDB与“聚合成窄MWD的聚合物的MWDN”的比率(W)，如下：其中PB是所述“MWDB聚合物”的入口压力；PN是所述“MWDN聚合物”的入口压力；并且其中所述“MWDB聚合物”和所述“MWDN聚合物”都具有相同的熔体指数；并且其中“T”是“链转移活性比”，T＝{[0.1*ln(Cs窄MWD过程/Cs宽MWD过程)]+1}，并且“T”为0.4到1.6；MWDB>MWDN；并且其中Cs窄MWD过程和Cs宽MWD过程是在用于分别生产所述窄MWD聚合物和所诉宽MWD聚合物的所述反应器构型出口处的CTA系统的平均Cs值，并且其中MWDB>MWDN；并且其中所述宽MWD聚合物的聚合的乙烯转化率等于所述窄MWD聚合物的聚合的乙烯转化率。在第三方面，本专利技术提供用于形成乙烯类聚合物的方法，在至少一种自由基引发剂存在下，和在包括至少两个乙烯类进料流的管式反应器系统中，以及包括至少三个反应区的反应器构型中，所述方法包括聚合包括乙烯的混合物；并且其中所述第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且基于进料到所述反应器的乙烯类进料流的总摩尔数，所述聚合的乙烯转化率≥28％，并且m值为20摩尔％到70摩尔％，其中m＝乙烯类进料流到所述第一反应区的摩尔％；并且其中“聚合成宽MWD的聚合物的MWDB”与“聚合成窄MWD的聚合物的MWDN”的比率(Y)，如下：{(T)x(-1.1xlog(m)+3.0)}≤Y≤{(T)x(-6.2xlog(m)+13.5)}；并且其中所述“MWDB聚合物”和所述“MWDN聚合物”都具有相同的熔体指数(I2)；并且其中“T”是“链转移活性比”并且T＝{[0.1*ln(Cs窄MWD过程/Cs宽MWD过程)]+1}，并且“T”为0.4到1.6；并且其中Cs窄MWD过程和Cs宽MWD过程是在用于分别生产所述窄MWD聚合物和所述宽MWD聚合物的所述反应器构型出口处的CTA系统的平均Cs值，并且其中MWDB>MWDN；并且其中所述宽MWD聚合物的聚合的乙烯转化率等于所述窄MWD聚合物的聚合的乙烯转化率；并且其中所述宽MWD聚合物的聚合入口压力等于所述窄MWD聚合物的聚合入口压力。附图说明图1是含有用于聚合PE1到PE10的管式反应器的工艺流程图。图2是含有用于聚合PEB11到PEB18(宽MWD)的管式反应器的工艺流程图。图3是窄MWD50/50/0/0的工艺流程图。图4是宽25/25/50/0的工艺流程图。图5是窄25/25/50/0的工艺流程图。图6是25/25/50/0/0的偶数CTA分布的工艺流程图。图7描绘了宽/窄MWD能力与前气体百分比的函数的比率，表示为log(m)(参见权利要求1)。图8描绘了宽MWD能力与窄MWD能力的比率作为前气体百分比的函数，表示为log(m)(参见权利要求3)。图9描绘了PEN20(窄MWD)和PEB20(宽MWD)的温度曲线。图10描绘了作为沿着反应器为PEN20和PEB20形成的聚合物的函数的LCB。具体实施方式已经发现新的聚合工艺，其以高聚合物输出在降低的压力水平下提供具有很大变化的分子量分布的乙烯类聚合物。宽MWD聚合物和窄MWD聚合物可以以高聚合物输出生产，提供更好的经济性。本专利技术通过聚合，在恒定或变化的高乙烯转化率(例如，转化率≥2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成乙烯类聚合物的方法，所述方法包括在至少一种自由基引发剂的存在下，和在包括至少两个乙烯类进料流的管式反应器系统中，以及包括至少三个反应区的反应器构型中聚合包括乙烯的混合物；并且其中所述第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且基于进料到所述反应器构型的乙烯类进料流的总摩尔数，所述聚合的乙烯转化率≥28％，并且m值为20摩尔％到70摩尔％，其中m＝到所述第一反应区的乙烯类进料流的摩尔％；并且其中聚合的“宽聚合物的MWDB与聚合的“窄聚合物的MWDN的比率(Q)如下：{(T)*(‑2.3x log(m)+7)}≤Q≤{(T)*(‑13.0x log(m)+29.8)}；并且其中所述“MWDB聚合物”和所述“MWDN聚合物”都具有相同的熔体指数；并且其中“T”是“链转移活性比”，并且“T”是0.6到1.6，并且T定义如下：T＝{[0.1*ln(Cs窄MWD过程/Cs宽MWD过程)]+1}；其中Cs窄MWD过程和Cs宽MWD过程是在用于分别生产所述窄MWD聚合物和所述宽MWD聚合物的所述反应器构型出口处的CTA系统的平均Cs值，并且其中MWDB>MWDN。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.24 EP 16382297.61.一种用于形成乙烯类聚合物的方法，所述方法包括在至少一种自由基引发剂的存在下，和在包括至少两个乙烯类进料流的管式反应器系统中，以及包括至少三个反应区的反应器构型中聚合包括乙烯的混合物；并且其中所述第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且基于进料到所述反应器构型的乙烯类进料流的总摩尔数，所述聚合的乙烯转化率≥28％，并且m值为20摩尔％到70摩尔％，其中m＝到所述第一反应区的乙烯类进料流的摩尔％；并且其中聚合的“宽聚合物的MWDB与聚合的“窄聚合物的MWDN的比率(Q)如下：{(T)*(-2.3xlog(m)+7)}≤Q≤{(T)*(-13.0xlog(m)+29.8)}；并且其中所述“MWDB聚合物”和所述“MWDN聚合物”都具有相同的熔体指数；并且其中“T”是“链转移活性比”，并且“T”是0.6到1.6，并且T定义如下：T＝{[0.1*ln(Cs窄MWD过程/Cs宽MWD过程)]+1}；其中Cs窄MWD过程和Cs宽MWD过程是在用于分别生产所述窄MWD聚合物和所述宽MWD聚合物的所述反应器构型出口处的CTA系统的平均Cs值，并且其中MWDB>MWDN。2.一种用于形成乙烯类聚合物的方法，所述方法包括在至少一种自由基引发剂的存在下，和在包括至少两个乙烯类进料流的管式反应器系统中，以及包括至少三个反应区的反应器构型中，聚合包括乙烯的混合物；并且其中所述第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且基于进料到所述反应器构型的乙烯类进料流的总摩尔数，所述聚合的乙烯转化率≥28％，并且m值为20摩尔％到70摩尔％，其中m＝到所述第一反应区的乙烯类进料流的摩尔％；并且其中聚合的“宽聚合物的MWDB”与聚合的“窄聚合物的MWDN”的比率(W)如下：其中PB是所述“MWDB宽聚合物”的入口压力；PN是所述“MWDN聚合物”的入口压力；并且其中所述“MWDB聚合物”和所述“MWDN聚合物”都具有相同的熔体指数；并且其中“T”是“链转移活性比”，T＝{[0.1*ln(Cs窄MWD过程/Cs宽MWD过程)]+1}，并且“T”为0.4到1.6；MWDB>MWDN；并且其中Cs窄MWD过程和Cs宽MWD过程是在用于分别生产所述窄MWD聚合物和所述宽MWD聚合物的所述反应器构型出口处的CTA系统的平均Cs值，并且其中MWDB>MWDN；并且其中所述聚合的宽聚合物的聚合的乙烯转化率等于所述聚合的窄聚合物的聚合的乙烯转化率。3.一种用于形成乙烯类聚合物的方法，所述方法包括在至少一种自由基引发剂的存在下，和在包括至少两个乙烯类进料流的管式反应器系统中，以及包括至少三个反应区的反应器构型中，聚合包括乙烯的混合物；并且其中所述第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且基于进料到所述反应器的乙烯类进料流的总摩尔数，所述聚合的乙烯转化率≥28％，并且m值为20摩尔％到70摩尔％，其中m＝到所述第一反应区的乙烯类进料流的摩尔％；并且其中聚合的“宽聚合物的MWDB”与聚合的窄“MWDN聚合物”的比率(Y)如下：{(T)x(-1.1xlog(m)+3.0)}≤Y≤{(T)x(-6.2xlog(m)+13.5)}；并且其中所述“MWDB聚合物”和所述“MWDN聚合物”都具有相同的熔体指数(I2)；并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·J·波比，N·T·Y·丹格，J·弗洛雷斯，C·J·F·霍斯曼，
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