由烯属不饱和单体的高压聚合获得的聚合物-单体混合物的组分分离方法技术

提供了一种在分离容器中在0.12MPa至0.6MPa的压力和120℃至300℃的温度下分离聚合物‑单体混合物的聚合物和气态组分的方法。分离容器具有垂直地布置的长度与直径之比L/D为0.6至10的圆柱形，以及能够将聚合物‑单体混合物引入分离容器的入口管，所述入口管从分离容器的顶部垂直延伸进入分离容器。另外提供了一种在自由基聚合引发剂存在下，在100℃至350℃的温度和在110MPa至500MPa的压力范围内从烯属不饱和单体制备乙烯均聚物或共聚物的方法，还包括分离聚合物‑单体混合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由烯属不饱和单体的高压聚合获得的聚合物-单体混合物的组分分离方法
本专利技术提供了一种将包括聚合物组分和气态组分的混合物分离成液态馏分和气态馏分的方法，其中混合物的聚合物组分在至少一种自由基聚合引发剂存在下通过烯属不饱和单体的高压聚合获得。本专利技术还提供了在自由基聚合引发剂存在下从烯属不饱和单体制备乙烯均聚物或共聚物的方法。
技术介绍
聚乙烯是最广泛使用的商业聚合物。它能够通过几种不同的方法来制备。在升高的压力下在自由基引发剂存在下的聚合是首先发现获得聚乙烯的方法，并且一直是制备低密度聚乙烯(LDPE)具有高商业相关性的重要的方法。用于制备低密度聚乙烯的设备的正常装置除了聚合反应器外，还包括另外的设备，所述聚合反应器能够是高压釜或管式反应器或这些反应器的组合。为了对反应组分进行加压，通常使用一组两个压缩机，即主压缩机和次压缩机。在聚合顺序结束时，高压聚合单元通常还包括用于造粒所得聚合物的挤出机和造粒机等设备。此外，这种聚合单元通常还包括在一个或多个位置上将单体和共聚单体、自由基引发剂、改性剂或其它物质进料到聚合反应的装置。在高压下烯属不饱和单体的自由基引发聚合的特征是单体的转化率尚不完全。每次通过反应器，在管式反应器中聚合的情况下，只有约10％至50％剂量的单体被转化，并且在高压釜反应器中聚合的情况下，8％至30％剂量的单体被转化。因此，通常的做法是将排出的反应混合物分离成聚合物和气态组分并再循环单体。为了避免不必要的减压和压缩步骤，分离成聚合物和气态组分通常分两个阶段进行。离开反应器的反应混合物被转移到第一分离容器，通常称为高压产物分离器，其中聚合物和气态组分中的分离是在某一压力下进行的，该压力允许将从反应混合物中分离的乙烯和共聚单体再循环到在主压缩机和次压缩机之间的位置处的反应混合物中。在操作第一分离容器的条件下，分离容器内的聚合物组分处于液态。在第一分离容器中获得的液相被转移到第二分离容器中，通常称为低压产物分离器，其中聚合物和气态组分的进一步分离在较低的压力下进行。将从第二分离容器的混合物中所分离的乙烯和共聚单体进料到主压缩机中，在那里它们被以新鲜的乙烯进料的压力进行压缩，与新鲜的乙烯进料结合，并且结合的流被以高压气体再循环流的压力进行进一步加压。第一分离容器和第二分离容器中液相的水平通常通过辐射水平测量来测量，并通过产物排放阀自动控制。在自由基聚合引发剂的存在下，通过降低压力和温度对由烯属不饱和单体的高压聚合获得的反应混合物的聚合物和气态组分进行分离已经在GB580182中进行了描述。不同设计和几何形状的装置已经被公开为在0.12MPa至0.6MPa的压力范围内工作的低压分离容器。DE1219378描述了低压分离器，其中通过强烈搅拌使聚乙烯均化。DD1219378是指两阶段产物分离方法，其中通过管道将低压分离器用于聚合物熔体，所述聚合物熔体在低压分离器的总高度的60％至100％的点处被引入，所述管道以与容器壁靠近的水平面成50°至70°的角度向下定向。熔体入口优选为低压分离器总高度的60％至80％。WO2011/078856A1公开了一种低压分离容器，其包括在其底部终止于截头锥形部分的圆柱形部分，并且具有安装在其侧面上的用于从高压分离器接收聚合物产物的产物入口。用于将通过烯属不饱和单体的高压聚合所获得的组合物的聚合物和气态组分进行分离的方法允许将乙烯、共聚单体和其它低分子量组分从反应混合物中再循环到次压缩机的吸入侧。然而，离开第二分离容器的气流仍然携带有大量的聚合物组分。在乙烯再循环管线中随后的分离步骤中，这些组分必须与气体分离。此外，夹带的聚合物组分能够粘附到分离容器的表面或粘附到转移导管的表面并导致结垢。因此，本领域需要克服现有技术的缺点并且提供分离方法，该方法显示出离开第二分离容器的气流携带有非常少量的聚合物。此外，本领域中需要允许更长时间的生产而不需要清洁分离容器的方法，并且其应当允许在不同类型的生产的低密度聚乙烯之间进行快速等级变化，同时减少不符合规格的聚合物的量。此外，由于在自由基聚合引发剂存在下制备烯烃聚合物的高压方法中的分离容器是大的耐压设备，出于经济原因一直希望能够在不损失良好的分离效率的同时尽可能小地构建这样的分离容器。
技术实现思路
本专利技术提供了将包括聚合物组分和气态组分的聚合物-单体混合物分离成液态馏分与气态馏分的方法，所述方法包括以下步骤：(i)将聚合物-单体混合物引入分离容器中；(ii)在0.12MPa至0.6MPa的压力下和120℃至300℃的温度下将聚合物-单体混合物分离成气态馏分和液态馏分；(iii)从分离容器的顶部排出气态馏分；以及(iii)从分离容器的底部排出液态馏分，其中混合物的聚合物组分通过在至少一种自由基聚合引发剂存在下的烯属不饱和单体的高压聚合获得，并且其中a)分离容器具有垂直地布置的长度与直径之比L/D为0.6至10的圆柱形；b)分离容器配备有能够将聚合物-单体混合物引入分离容器的入口管；c)入口管从分离容器的顶部垂直延伸进入分离容器；以及d)其下端的入口管的内径与其圆柱形部分中的分离容器的内径的比在0.15至0.4的范围内。在一些实施例中，入口管中心地布置在分离容器中。在一些实施例中，分离通过高压聚合获得的反应混合物得到作为液态馏分的聚合物-单体混合物，并且所述分离在15MPa至50MPa的压力和120℃至300℃的温度下进行。在一些实施例中，入口管延伸进入分离容器的一段距离，所述距离是分离容器的长度的25％至40％。在一些实施例中，其中入口管的下端处的聚合物-单体混合物的速度在0.3m/s至20m/s的范围内。在一些实施例中，从入口管的下端到用于从分离容器排出气态馏分的出口的区域中的上升气体的垂直速度在0.02m/s至2.0m/s的范围内。在一些实施例中，与液态馏分接触的分离容器内的表面具有最大3.2μm的平均粗糙度Ra。在一些实施例中，与液态馏分接触的分离容器内的表面设置有聚四氟乙烯涂层。在一些实施例中，分离器的锥形部分的角度在30°至60°的范围内。在一些实施例中，入口管具有锥形部分，其具有在5°至25°的范围内的角度。在一些实施例中，分离容器中的液态馏分的水平通过辐射水平测量来测量，并由产物排放阀控制。在一些实施例中，向分离容器提供聚合物-单体混合物的导管具有在60°至120°范围内的弯曲。在一些实施例中，分离容器安装在造粒设备上。在一些实施例中，本专利技术提供了制备乙烯均聚物或共聚物的方法，其包括在自由基聚合引发剂存在下在100℃至350℃的温度和在110MPa至500MPa的压力范围内在聚合反应器中聚合烯属不饱和单体，所述方法包括如上所述分离聚合物和气态组分的方法。在一些实施例中，在一个或多个管式反应器或高压釜反应器或这些反应器的组合中进行聚合。附图说明虽然公开了多个实施例，但从下面的详细描述中，还有其他实施例对于本领域技术人员将变得显而易见。如将显而易见的，如本文所公开的，在不脱离如本文所呈现的权利要求的精神和范围的情况下，某些实施例能够在各种明显方面进行修改。因此，附图和详细描述在本质上被认为是说明性的而不是限制性的。以下附图示出了本文公开的主题的优选实施例。所要求保护的主题可以通过参考结合附图的以下描述来理解，其中相同的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将包含聚合物组分和气态组分的聚合物‑单体混合物分离成液态馏分和气态馏分的方法，所述方法包括以下步骤：(i)将所述聚合物‑单体混合物引入分离容器中；(ii)在0.12MPa至0.6MPa的压力下和120℃至300℃的温度下将所述聚合物‑单体混合物分离成气态馏分和液态馏分；(iii)从所述分离容器的顶部排出所述气态馏分；以及(iv)从所述分离容器的底部排出所述液态馏分，其中，所述混合物的所述聚合物组分通过在至少一种自由基聚合引发剂存在下的烯属不饱和单体的高压聚合获得，并且其中a)所述分离容器具有垂直地布置的长度与直径之比L/D为0.6至10的圆柱形；b)所述分离容器配备有能够将所述聚合物‑单体混合物引入所述分离容器的入口管；c)所述入口管从所述分离容器的顶部垂直延伸进入所述分离容器；以及d)其下端的所述入口管的内径与其圆柱形部分中的所述分离容器的内径的比在0.15至0.4的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.13 EP 14192974.51.一种将包含聚合物组分和气态组分的聚合物-单体混合物分离成液态馏分和气态馏分的方法，所述方法包括以下步骤：(i)将所述聚合物-单体混合物引入分离容器中；(ii)在0.12MPa至0.6MPa的压力下和120℃至300℃的温度下将所述聚合物-单体混合物分离成气态馏分和液态馏分；(iii)从所述分离容器的顶部排出所述气态馏分；以及(iv)从所述分离容器的底部排出所述液态馏分，其中，所述混合物的所述聚合物组分通过在至少一种自由基聚合引发剂存在下的烯属不饱和单体的高压聚合获得，并且其中a)所述分离容器具有垂直地布置的长度与直径之比L/D为0.6至10的圆柱形；b)所述分离容器配备有能够将所述聚合物-单体混合物引入所述分离容器的入口管；c)所述入口管从所述分离容器的顶部垂直延伸进入所述分离容器；以及d)其下端的所述入口管的内径与其圆柱形部分中的所述分离容器的内径的比在0.15至0.4的范围内。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述入口管中心地布置在所述分离容器中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过分离由高压聚合获得的反应混合物将所述聚合物-单体混合物作为液态馏分获得，并且所述分离在15MPa至50MPa的压力和120℃至300℃的温度下进行。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述入口管延伸进入所述分离容器的一段距离，所述距离是所述分离容器的长度的25％至40％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述入口管下端的所述聚合物-...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·利特曼，G·谷鲁斯，AA·菲内特，M·多伊埃灵，S·沃尔弗拉姆，J·莫尔布特，D·海鲁林，C·菲波拉，C·沃尔夫，
申请(专利权)人：巴塞尔聚烯烃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE