一种聚乙烯制造技术

本发明专利技术公开了一种聚乙烯，所述聚乙烯的密度分布在0.880-0.960g/cm3的范围内；且对所述聚乙烯进行升温淋洗分级得到的40℃的组分含量在9.0％-40.0％，优选10.0％-25.0％，且升温淋洗分级40-110℃下各组分的组分含量标准差范围在0％-6.0％，优选为0.5％-3.5％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚乙烯领域，具体涉及一种利用单一反应器的烯烃共聚和烯烃均聚交替操作，生产得到一种聚乙烯(密度为0.880-0.960g/cm3)。
技术介绍
聚乙烯是目前世界上应用最为广泛、产量最大的烯烃聚合物，具有多种结构和特性的热塑性通用塑料，是合成树脂的主要品种之一。聚乙烯的产品分类也很众多，有高密度聚乙烯(HDPE，密度为0.940～0.960g/cm3)、中密度聚乙烯(MDPE，0.926～0.940g/cm3)、低密度聚乙烯(LDPE，0.88～0.926g/cm3)、线性低密度聚乙烯(LLDPE，0.915～0.926g/cm3)和极低密度聚乙烯(VLDPE，0.890～0.915g/cm3)。聚乙烯按照聚合方法分类主要有：淤浆聚合法、溶液聚合法和气相聚合法。其中气相聚合流化床工艺的生产能力约占世界聚乙烯总生产能力的1/3，中国的比例更是接近1/2。相对于其他几种聚合方法，气相聚合有工艺简单，流程短，操作灵活方便，反应条件温和，无溶剂回收处理，牌号切换方便等优点。对于聚乙烯，其分子量及其分子量分布对聚乙烯的产品性能有极大影响，高分子量的聚乙烯其物理机械性能较好，但是存在着加工难度大的缺点，低分子量的聚乙烯其加工流变性能良好，但是物理机械性能较差，将两者结合在一起就可以得到物理机械性能和加工性能均优异的聚乙烯产品。传统的单一流化床反应器只可以生产一种单一分布的聚乙烯产品，其综合性能较差，价格较低。为了得到综合性能良好的聚乙烯产品，双峰聚乙烯逐步受到人们的重视。目前生产双峰聚乙烯的主要方法有熔体掺混法、单反应器法和串联反应器法。熔体掺混法是在并联的反应器中分别生产分子量较大和较低的聚合物，然后按照比例熔融掺混。该方法难以保证产品质量。美国专利US4701432描述了一种单反应器法制备双峰聚乙烯的工艺，但是其存在着两种不同的催化剂、助催化剂系统可能会彼此干扰。例如，通常用于齐格勒纳塔的有机铝组分或铬催化剂可能会使金属茂催化剂“中毒”。串联反应法是工业上主要用于生产高性能聚乙烯材料的方法。许多先进的乙烯聚合工艺都是采用双釜串联或多釜串联在不同的反应条件或气体组成下生产双峰或宽峰的聚乙烯树脂。美国专利US0052552指出串联反应器工艺中存在着串料的问题。其中，如果第一反应器生产低分子量聚乙烯时，第一反应器中大量的氢气将会带入第二反应器内，使得第二反应器生产的高分子量的聚乙烯其分子量不够高；如果第一反应器生产高分子量聚乙烯时，由于第一反应器中存在着较高浓度的共聚单体，会扩散入第二反应器中，使得低分子量聚乙烯带有部分支链，影响最终产品的机械性能。专利WO9212182中所述，通过复合催化剂制备双峰聚乙烯其分子量增宽幅度有限。采用双反应器制备时，若第一反应器用于生产低分子量聚乙烯时，则在其中存在的大量氢气和没有反应的气体在进入第二反应器时需脱除。欧洲专利EP891990和EP591990介绍了闪蒸除氢和除共聚单体的方法，但是闪蒸的工艺又大大地增加了工艺成本。但是，串联反应器工艺不仅过程复杂、设施投资高昂而且操作难度大，连续稳定性较差。相对于串联反应器工艺来讲，单一反应器工艺过程简单、投资少、操作难度小的优点。专利WO00/02929A1提出了一种多区循环反应器工艺及装置，此聚合反应器是由快速流化状态的提升段和移动床状态的下降段相互连接而成，且两个聚合反应区域的反应条件(如气体组成)有所差异，故不同的反应区域将会生成高、低分子量分布的聚烯烃。同时，该反应器两区域之间存在固体颗粒循环，因此能生产出高、低分子量分布交替层叠的聚合物。
技术实现思路
本专利技术利用单一反应器的烯烃共聚和烯烃均聚交替操作，生产得到一种聚乙烯。在上述两种聚合方法的交替操作条件下，可以得到从极低密度聚乙烯VLDPE到高密度聚乙烯HDPE的全密度覆盖聚乙烯产品，密度分布在0.880-0.96g/cm3的范围内。本专利技术的第一个实施方式是提供了一种聚乙烯，所述聚乙烯的密度分布在0.880-0.960g/cm3的范围内；且对所述聚乙烯进行升温淋洗分级得到的40℃的组分含量在9.0％-40.0％，优选10.0％-25.0％，且升温淋洗分级40-110℃下各组分的组分含量标准差范围在0％-6.0％，优选0.5％-3.5％。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述聚乙烯的重均分子量为5000-350000，分子量分布系数为2-15。在本专利技术的进一步的优选实施方式中，所述聚乙烯的熔体流动指数为0.8-2.0g/10min；拉伸屈服强度为15-25MPa；断裂伸长率为450-700％；熔点为120-135℃；落镖冲击强度为200-260g。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述聚乙烯是通过以下方法制备的得到，包括：1)提供烯烃聚合反应器；2)将烯烃经所述反应器的进料口通入反应器中进行反应，并将反应后的剩余气体作为循环气体从所述反应器的出料口导出；3)对所述循环气体经压缩、冷凝和气液分离后，根据液体料流中共聚单体种类，将所述共聚体单体分别存储在不同共聚单体罐中，同时将剩余气体经反应器进料口循环至反应器中继续进行反应，如此形成循环回路；其中，根据目标产物的需要，将所述不同的共聚单体单独通入或不通入反应器中，或者每间隔一段时间将所述共聚单体通入所述反应器中，以实现烯烃的共聚、均聚以及不同共聚反应之间的切换。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述烯烃选自乙烯和/或α-烯烃。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述烯烃聚合反应器为流化床反应器。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述共聚单体为丁烯、己烯、辛烯或其他小于18个碳原子的烯烃。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述烯烃的共聚和均聚之间的切换的频率至少为1次/小时，优选为至少3次/小时。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述烯烃的不同的共聚反应之间的切换的频率至少为1次/小时，优选为至少3次/小时。在本专利技术的一个优选实施方式中，气液分离的分离效率为30-100％，优选60-100％。在本专利技术的一个优选实施方式中，在所述方法的聚合过程中将助催化剂、聚合单体、抗静电剂、链转移剂、冷凝剂和惰性气体中的至少一种通入反应器和/或所述循环回路中。所述抗静电剂是常规的抗静电剂，例如双硬脂酸铝、乙氧基化的胺、聚砜共聚物，聚合多胺、油溶性磺酸等一种或多种的组合物。在本专利技术公开的实施方式中，抗静电剂使用时，必须小心选择合适的抗静电剂，以避免将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯，所述聚乙烯的密度分布在0.880‑0.960g/cm3的范围内；且对所述聚乙烯进行升温淋洗分级得到的40℃的组分含量在9.0％‑40.0％，优选10.0％‑25.0％，且升温淋洗分级40‑110℃下各组分的组分含量标准差范围在0％‑6.0％，优选为0.5％‑3.5％。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯，所述聚乙烯的密度分布在0.880-0.960g/cm3的范围内；且对
所述聚乙烯进行升温淋洗分级得到的40℃的组分含量在9.0％-40.0％，优选
10.0％-25.0％，且升温淋洗分级40-110℃下各组分的组分含量标准差范围在
0％-6.0％，优选为0.5％-3.5％。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯，其特征在于，其重均分子量为5000-350000，
分子量分布系数为2-15。
3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯，其特征在于，其中所述聚乙烯是通
过以下方法制备得到的，包括：
1)提供烯烃聚合反应器；
2)将烯烃经所述反应器的进料口通入反应器中进行反应，并将反应后的剩
余气体作为循环气体从所述反应器的出料口导出；
3)对所述循环气体经压缩、冷凝和气液分离后，根据液体料流中共聚单体
种类，将所述共聚体单体分别存储在不同共聚单体罐中，同时将剩余气体经反应
器进料口循环至反应器中继续进行反应，如此形成循环回路；
其中，根据目标产物的需要，将所述不同的共聚单体单独通入或不通入反应
器中，或者每间隔一段时间将所述共聚单体通入所述反应器中，以实现烯烃的共
聚、均聚以及不同共聚反应的切换。
4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳永荣，吴文清，王靖岱，韩国栋，蒋斌波，高文清，黄正梁，孙洪霞，胡晓波，崔宇辉，范小强，陈毓明，杨勇，廖祖维，王玉红，董兰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：北京;11