一种低等规α-烯烃聚合物的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种低等规α－烯烃聚合物的处理方法。采用液相本体法生产的粘性低等规聚合物在排放输送和分离回收时易堵塞阀门和管道，本发明专利技术采用控制聚合时α－烯烃转化率，同时预先在闪蒸釜中加入液体介质，并预先充入α－烯烃单体的方法来解决这一问题。用本发明专利技术的方法处理低等规α－烯烃聚合物可得到颗粒均匀的产品，可以用于热熔粘合剂、改性沥青防水材料、建筑密封胶和橡塑材料性能改良剂等领域。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低等规α-烯烃聚合物的处理方法。特别是涉及一种液相本体法生产的粘性低等规α-烯烃聚合物的的排放输送和分离回收的方法。低等规α-烯烃聚合物包括低等规α-烯烃均聚物和低等规α-烯烃共聚物，低等规α-烯烃聚合物是指除了高等规和高间规以外的低规整性链序分布的α-烯烃聚合物。直接合成的低等规α-烯烃聚合物是一种由不同长度、不同分布的短距有序长距无序的等规和间规链节组成的嵌段均聚物或共聚物。低等规α-烯烃聚合物按照其等规度高低和分子量大小具有不同的形态和用途。较低等规度和较小分子量的产物通常是无定形的，可以用于热熔粘合剂、改性沥青防水材料、建筑密封胶和橡塑材料性能改良剂等领域。较高等规度和较大分子量的产物通常是低结晶度的，可以作为热塑性弹性体用于薄膜、长丝、纤维、片材以及其它要求弹性的用途。通常采用Ziegler-Natta催化剂或茂金属催化剂来生产低等规α-烯烃聚合物。茂金属催化剂的立体选择性较高，可以制得分散性小的聚合物。低等规α-烯烃聚合物表面发粘，粘着力强，倾向于粘结到工艺设备内部的部件，如容器、管或阀的壁，形成结块，引起结皮和堵塞的危险。在聚合后粘性的低等规α-烯烃聚合物混合物的排放输送和分离回收比高等规产物困难得多。为此，常常采用溶液法、淤浆法或气相法来生产。但采用溶液法或淤浆法聚合工艺，聚合釜单产低，聚合后溶剂的脱除成本高，环境污染大；采用气相法聚合工艺，设备投资大，技术较复杂，不适合间歇操作。如采用液相本体法聚合工艺，可以避免上述缺点，但必须解决粘性低等规α-烯烃聚合物混合物的排放输送和分离回收问题以及为解决这一问题而带来的其他相关技术难题。为解决粘性聚合物的排放输送和分离回收问题，US5216121(1993)采用使聚合物与载体相(液相单体和/或溶剂)的混合物在密闭受压时通过闪蒸几乎瞬间冷却到其不粘、易于操作的玻璃化转变温度或以下的温度范围而与载体相分离。其缺点是需要严格控制闪蒸参数。CN87105522(1988)采用一个周期卸料阀或布利波blipper阀从反应器中近似于连续地排出物料。在尽可能靠近布利波阀处，使所排出的物料直接和温度为177～218℃的已脱气无定形聚烯烃接触进入闪蒸区。从闪蒸区排出未反应物料。脱气的无定形聚烯烃部分通过液面控制器排往产品储槽，部分返回与从聚合釜排出的物料接触。其缺点是闪蒸区温度高，能耗高。US4,316,008(1980)、CN1170729A(1998)均采用在聚合并分离出未反应单体后通过加入水使催化剂失活和纯化聚合物。其缺点是在分离出未反应单体后不能简单地直接排放出聚合物。本专利技术的目的在于提供一种简便的低等规α-烯烃聚合物的处理方法。采用该处理方法可解决由液相本体法得到的粘性低等规聚合物在排放输送和分离回收过程中引起的堵塞和结皮问题。同时使残留在聚合物中的催化剂失活。本专利技术涉及一种低等规α-烯烃聚合物的处理方法，包括以下步骤(1)在液相本体聚合条件下使碳原子数为3-6的α-烯烃单体在反应区内形成含低等规α-烯烃聚合物的物料；(2)将步骤(1)得到的含低等规α-烯烃聚合物的物料送入闪蒸釜，闪蒸出未反应的单体；(3)从闪蒸釜中排出分散在液体介质中的低等规α-烯烃聚合物；其中在步骤(1)中控制单体的转化率为20～60％；在步骤(2)中在将含低等规α-烯烃聚合物的物料送入闪蒸釜前，预先在闪蒸釜中加入液体介质含0～0.3％(w)表面活性剂的水、或者水和/或碳原子数为1-6的醇和/或碳原子数为3-6的酮；在步骤(2)中同时预先充入α-烯烃单体。本专利技术通过控制聚合时单体转化率，保留适量的未反应液相单体作为低等规α-烯烃均聚物的载体，使聚合后物料从聚合釜排放输送到闪蒸釜能够顺利进行。若单体转化率太低(如低于20％)，聚合物的收率太低，不利于工业化；若单体的转化率太高(如高于60％)，所得的聚合物的浓度高，在反应釜中易粘壁、在其后的排放过程中易发生结皮或堵塞，也不利于工业化。本专利技术的液相单体的转化率控制为20～60％，优选30～50％。一般可通过计算催化剂的加入量和规定聚合反应条件来达到控制液相单体转化率的目的。本专利技术在未反应液相单体从聚合物混合物中闪蒸分离前，加入某种液体介质作为分散载体。液相单体闪蒸后析出的粘性物料立即进入此液体介质，保持分散状态，防止结块，避免排放时堵塞管道和阀门。脱去未反应液相单体的低等规α-烯烃聚合物可随此液体介质一起排出闪蒸釜进入下一步工序过滤、干燥、切粒、成型。加入的液体介质同时可使催化剂和助催化剂分解而失活，终止反应并纯化聚合物。本专利技术的液体介质为水和/或碳原子数为1-6的醇和/或碳原子数为3-6的酮，较好为水和醇或水和酮的混合物。水和醇或水和酮的配比为20∶80～80∶20(v/v)，较好为40∶60～60∶40(v/v)。本专利技术的醇较好为甲醇和乙醇；本专利技术的酮较好为丙酮。本专利技术的液体介质还可为含0～0.3％(w/w)表面活性剂的水溶液。只要有利于低等规α-烯烃聚合物在水中分散的表面活性剂均可用于本专利技术。本领域技术人员均知，表面活性剂溶液的使用浓度应当根据物料分散情况酌量增减。较好为0.05～0.2％(w/w)。用于本专利技术的表面活性剂通常为阴离子型或非离子型的，最好是低泡或无泡的。阴离子型表面活性剂的例子有有硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚环氧乙烷醚硫酸钠等；非离子型表面活性剂的例子有脂肪醇环氧乙烷醚、壬基酚环氧乙烷醚、失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基醇聚环氧乙烷聚环氧丙烷醚等。其中以具有聚乙二醇和聚醚结构的非离子型表面活性剂较好，如SP-169(十八醇聚环氧丙烷聚环氧乙烷醚)、BP-2000(丙二醇聚氧化乙烯聚氧化丙烯醚)等。本专利技术液体介质的用量为低等规α-烯烃均聚物质量的1～5倍，最好为2～3倍。在输送管道中液相单体闪蒸将会析出粘性的低等规α-烯烃聚合物物料，引起粘连和结块，使管道和阀门堵塞。为解决这一问题，本专利技术预先在闪蒸釜中充入聚合单体，充入量以达到闪蒸釜接料温度下聚合单体气液平衡压力为好，以防止或减少在排放输送聚合物混合物时液相单体闪蒸。本领域技术人员均知在利用压力差输送物料时闪蒸釜的接料温度通常应比聚合釜放料时的温度低。一般应低10～40℃，较好为低15～25℃。这时闪蒸釜的设计应当能耐受接料时液相单体的饱和蒸汽压，闪蒸釜通常应当能够耐受3.0～4.0MPa的压力。闪蒸釜还应当附有冷却和加热装置，以便通过加热或冷却控制接料温度和闪蒸速度。闪蒸温度一般为10～60℃，最好为20～50℃。本专利技术方法适用于液相本体法所得的低等规α-烯烃均聚物或低等规α-烯烃共聚物的处理，特别适用于间歇式液相本体法所得的低等规α-烯烃均聚物或低等规α-烯烃共聚物的处理。当本专利技术的方法用于处理低等规α-烯烃均聚物(如低等规聚丙烯)时，闪蒸釜中预先充入的单体为在聚合反应区所用的α-烯烃单体(如丙烯)；当本专利技术的方法用于处理低等规α-烯烃共聚物时，闪蒸釜中预先充入的单体为在聚合反应区所用的一种或多种α-烯烃单体，优选使用在低等规α-烯烃共聚物含量中占优势的α-烯烃单体。现有技术已公开的任何可用于生产低等规α-烯烃聚合物的催化剂均可用于本专利技术。如低等规α-烯烃聚合物的聚合催化剂体系可以是Ziegl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低等规α－烯烃聚合物的处理方法，包括以下步骤： （１）在液相本体聚合条件下使碳原子数为３－６的α－烯烃单体在反应区内形成含低等规α－烯烃聚合物的物料； （２）将步骤（１）得到的含低等规α－烯烃聚合物的物料送入闪蒸釜，闪蒸出未反应的单体； （３）从闪蒸釜中排出分散在液体介质中的低等规α－烯烃聚合物；其特征在于在步骤（１）中控制单体的转化率为２０～６０％；在步骤（２）中在将含低等规α－烯烃聚合物的物料送入闪蒸釜前，预先在闪蒸釜中加入液体介质：含０～０．３％（重量百分比）表面活性剂的水、或者水和／或碳原子数为１－６的醇和／或碳原子数为３－６的酮；在步骤（２）中同时预先充入α－烯烃单体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈运瑾，李杨，周诺，刘铭，于霞，刘志炜，
申请(专利权)人：北京燕山石油化工公司研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]