获取高颗粒密度的气相聚合法制造技术

技术编号:1558028 阅读:221 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
描述了一种使用至少一种颗粒密度促进剂来提高聚合物产物的粒状颗粒密度的方法。该方法包括以下步骤:将包含至少一种单体的气体料流在至少一种存在下通过流化床反应器以形成具有小于或等于约850kg/m↑[3]的第一粒状颗粒密度的聚合物产物,将该聚合物产物和至少一种颗粒密度促进剂接触以使聚合物产物的粒状颗粒密度提高至少2%,将具有提高的粒状颗粒密度的聚合物产物和含有未反应单体的再循环料流排出,将该再循环料流冷却和重新引入到具有足够的其它单体的流化床反应器中,该其它单体用以替代已聚合并作为聚合物产物排出的单体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】获取高颗粒密度的气相聚合法专利技术背景 专利
本专利技术总体上涉及在气相流化床聚合反应器中生产聚烯烃的方法。技术背景气相流化床反应器用于烯烃聚合物的生产是本领域公知的。气相工艺可成功地生产一系列聚合物,同时与其它聚合工艺相比,可降低 运行气相工艺所需的能量要求和资金投入。气相聚合工艺通常通过反应器运行气体料流的连续循环。 一般, 该料流含有一种或多种单体。在反应条件下,该料流在至少一种存在 下连续通过流化床。该料流从流化床排出并再循环回反应器。同时, 从反应器排出聚合物产物,然后将其它单体添加到该料流中以替代已 聚合的单体。在气相流化床聚合中,聚合物产物以粒状形式从反应器中排出。与由其它类型反应器(如淤浆反应器,溶液反应器)制得的 聚合物产物相比,干燥粒状颗粒可有利于方便的流动和运输,而不需 要除去溶剂和/或催化剂。通过在反应条件下使单体料流连续流过反应器,从而使单体与存 在于反应器中的催化剂接触,发生单体的聚合。聚合物产物由催化剂 颗粒的活性位点上的"微颗粒簇"的形成而产生。由于微颗粒簇的发 展,在该簇之间经常存在空间。随着微颗粒簇生长并发展为粒状聚合 物"大颗粒,,,这些空间导致了在聚合物粒状颗粒中的空间空隙。例如,在气相反应器中制得的聚乙烯颗粒中,经常存在10-25% (体积) 的空咪。存在于粒状聚合物颗粒中的空隙的尺寸可部分取决于流化床反应 器中催化剂的活性。催化活性的突然中断可有助于空隙的存在。例如, 这种中断可由温度升高到如此的程度导致,该温度超过了催化剂的活性阈值温度。这样的热量可由聚合工艺自身产生。不充分去除聚合工 艺产生的热量可能进一步导致在生长中的聚合物颗粒内部的温度梯度。参见 S.Floyd,等,"Polymerization of Olefins through Heterogeneous Catalysis, III. Polymer Particle Modelling with an Analysis of Intraparticles Heat and Mass Transfer Effects,,, J. App, Polymer Sci,第32巻,2935-60 (1986)。 W. H. Ray等, "Polymerization of Olefins through Heterogeneous Catalysis X: Modeling of Particle Growth and Morphology," J. App. Polymer Sci.,第44巻,1389-1414 (1992)也教导较高的传热和传质阻力可导 致在粒状聚合物颗粒中的较高的内部空隙。显著的聚合物颗粒过热也 已被假设为在气相聚合中颗粒粘附和聚集问题产生的原因。其它背景 参考资料包括美国专利No. 4, 508, 842。聚合物中空隙的存在通常需要聚合物颗粒经历高能耗的造粒程 序,由此粒状颗粒熔融以产生具有与该聚合物密度近似的密度和所需 尺寸的粒料。当在聚合物粒料中不存在空隙时,该粒料的密度与该聚 合物的密度相等。这种粒料通常是为消费者所需的,因为它们有利于 运输和处理。但是该造粒程序显著地增加了生产和操作的费用。当从反应器中排出的聚合物颗粒的粒状颗粒密度与聚合物的密度 相对近似时,可以省略该造粒工艺。排出的具有恰当的粒径和/或粒径 分布的粒状颗粒在清除掉残余烃之后可直接输送给消费者。空隙空间的最小化和因此堆密度或粒状颗粒密度的最大化可使得 反应器存量增加,在这种情况下,给定的反应器将等同于具有更高生 产能力的更大的反应器,同时由于可对该造粒程序进行改进或者可取 消该造粒程序,使得与造粒程序相关的费用和时间更少。因此,存在 对可获得具有较小空隙和较大粒状颗粒密度趴聚合物颗粒的聚合工艺 的需要。 专利技术概述一方面,本专利技术涉及包括以下步骤的方法将包含至少一种单体 的气体料流在至少 一种存在下通过流化床反应器以形成具有小于或等于约850kg/ii^的第一粒状颗粒密度的聚合物产物,将该聚合物产物和 至少一种颗粒密度促进剂接触以使聚合物产物的粒状颗粒密度提高至 少2%,将具有提高的粒状颗粒密度的聚合物产物和舍有未反应单体 的再循环料流排出,并将该再循环料流冷却和重新引入到具有足够的 其它单体的流化床反应器中,该其它单体用以替代已聚合并作为聚合 物产物排出的单体。另一方面,本专利技术涉及包括以下步骤的方法在流化床反应器中 聚合烯烃以形成具有小于或等于约850kg/i^的第一粒状颗粒密度的聚 合的烯烃,将至少一种颗粒密度促进剂添加到流化床反应器中以使该 聚合的烯烃的粒状颗粒密度提高至少2%,并将具有粒状颗粒密度大 于或等于预定粒状颗粒密度的聚合的烯烃分离。还有一个方面,本专利技术涉及由包括以下步骤的方法生产的聚合物 将包含至少 一种单体的气体料流在至少 一种存在下通过流化床反应器 以形成具有小于或等于约850kg/m3的第一粒状颗粒密度的聚合物产 物,将该聚合物产物和至少一种颗粒密度促进剂接触以使聚合物产物 的粒状颗粒密度提高至少2%,将具有提高的粒状颗粒密度的聚合物 产物和含有未反应单体的再循环料流排出,并将该再循环料流冷却和 重新引入到具有足够的其它单体的流化床反应器中,该其它单体用以 替代已聚合并作为聚合物产物排出的单体。本专利技术的其它方面和优点将会在之后的描述和所附的权利要求中 显而易见。 附图简要说明附图说明图1是流化床反应器的示意性说明。图2说明了在聚合反应器中聚合物颗粒生长的机理。 详述描述一方面,本专利技术的实施方案涉及生产聚合物的方法。具体地,本 专利技术的实施方案涉及在气相聚合中控制聚合物颗粒的粒状颗粒密度的 方法。参考图1,其显示了可用于气相聚合的流化床反应器。该流化床反应器10包括反应区11和减速区12。反应区11包括含有生长中的 聚合物颗粒、形成的聚合物颗粒和少量的催化剂的流化床,该流化床 通过再循环料流或者流化介质13的连续流动来流化。气体组分的再循 环料流13可包括补充原料和再循环经过流化床反应器10的流体。该 再循环料流通过在反应区11底部的分配板14进入流化床反应器10。 该分配板14有助于再循环料流13的均匀分布,并且还可支撑该流化 床的固体颗粒。由高速产生了反应区11中的流化床的流化,其中再循 环料流13以此速度流入和流经流化床反应器10,该速度通常为任何 补充原料的进料速度的50倍左右。再循环料流13向上通过反应区11,吸收由聚合工艺所产生的热 量。在反应区11中没有反应的那部分再循环料流13将离开反应区11 并通过减速区12。在减速区12中,在再循环料流13内夹带的大部分 聚合物颗粒会回落到反应区11,从而减少了可与再循环料流13 —起 离开流化床反应器10的聚合物颗粒的量。 一旦再循环料流13流出减 速区12,它将被压缩机15压缩。在再循环料流13返回流化床反应器 IO之前,气体分析仪17会分析来自于该再循环料流的样品,以监控量。该气^分析仪17通常在再循环料流13通过热交换器16、之前进; 样品分析。在压缩后,该再循环料流13流经热交换器16以除去由该 聚合工艺所产生的热量并冷却该再循环料流13。当再循环料流13中的烯烃单体的连续料流与存在于流化床反应 器10中的催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
使用至少一种颗粒密度促进剂来提高聚合物产物的粒状颗粒密度的方法,包括:将包含至少一种单体的气体料流在至少一种催化剂存在下通过流化床反应器以形成具有小于或等于约850kg/m↑[3]的第一粒状颗粒密度的聚合物产物;将该聚合物产 物和至少一种颗粒密度促进剂接触以使聚合物产物的粒状颗粒密度提高至少2%;将具有提高的粒状颗粒密度的聚合物产物和含有未反应单体的再循环料流排出;和将该再循环料流冷却和重新引入到具有足够的其它单体的流化床反应器中,该其它单体用以 替代已聚合并作为聚合物产物排出的单体。

【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:蔡平WA马特修斯
申请(专利权)人:尤尼威蒂恩技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利