用于生产乙烯基聚合物的高压自由基聚合制造技术

本发明专利技术涉及一种形成乙烯基聚合物的方法，所述方法至少包含以下：在至少一种自由基引发剂存在下，以及在包含至少三个反应区和至少两个乙烯进料流的反应器配置中使包含乙烯的混合物聚合；并且其中第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且其中进料到所述第一反应区的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的量基于进料到聚合的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的总摩尔数为40摩尔％至80摩尔％；并且其中形成的前40wt％聚合物(基于形成的聚合物的总量)的平均聚合温度(APT40wt％)小于或等于200℃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产乙烯基聚合物的高压自由基聚合相关申请的引用本申请要求于2015年11月10日提交的欧洲专利申请15382554.2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：美国专利第8445606号、第4135044号、第7582709号和JP050534422(摘要)。管式工艺优于高压釜工艺，因为其能够通过从管式反应和冷却部分冷却来提取聚合热以提高转化率。然而，将管式工艺的较高转化率潜力与高压釜工艺的产品能力结合为期望的。另一重要参数为高压聚合工艺的聚合物产量，其范围可为40至450KTA或更高。高压管式工艺的聚合物产量受转化率水平和单体通过量的影响。转化率受待生产的聚合物的期望产品特性支配。单体通过量取决于二级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至所需的反应器入口压力。另一重要参数为生产高压聚乙烯聚合物单元所需的能量。此能量需求很大程度上取决于二级压缩机系统所需的压缩能量。因此，需要通过对于给定量的压缩能量提高转化率水平来使聚合物生产增至最大和/或通过降低反应器入口压力来使用较少的压缩能量用于压缩单体反应器进料流。通过下面的专利技术已经满足对于使聚合物产量增至最大、扩展产品能力和/或降低能量需求的需求。
技术实现思路
在至少一种自由基存在下形成乙烯基聚合物的方法，所述方法至少包含以下：在至少一种自由基引发剂存在下，以及在包含至少三个反应区和至少两个乙烯进料流的反应器配置中使包含乙烯的混合物聚合；并且其中第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且其中进料到第一反应区的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的量基于进料到聚合的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的总摩尔数为40摩尔％至80摩尔％；并且其中形成的前40wt％聚合物(基于形成的聚合物的总量)的平均聚合温度(APT40wt％)小于或等于200℃。在至少一种自由基存在下形成乙烯基聚合物的方法，所述方法至少包含以下：在至少一种自由基引发剂存在下，以及在包含至少四个反应区和至少三个乙烯进料流的反应器配置中使包含乙烯的混合物聚合；并且其中第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且其中进料到第一反应区的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的量基于进料到聚合的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的总摩尔数为20摩尔％至70摩尔％；并且其中形成的前40wt％聚合物(基于形成的聚合物的总量)的平均聚合温度(APT40wt％)小于或等于200℃。附图说明图1为含有用于比较聚合CP1至CP3、CP1.1和CP1.2的管式反应器的工艺流程图。图2为含有用于比较聚合CP4至CP6和IP5.1的管式反应器的工艺流程图。图3为含有用于比较聚合IP5.2和IP5.3的管式反应器的工艺流程图。图4为含有用于比较聚合CP7至CP9和IP8.1的管式反应器的工艺流程图。图5为含有用于比较聚合IP8.2和IP10.2的管式反应器的工艺流程图。图6为含有用于比较聚合CP10至CP12、IP10.1、IP11.1和IP12.1的管式反应器的工艺流程图。图7描绘“温度对反应器长度”用于测定Tp,i值(用于测定APT40％和APT60％)。图8描绘在恒定转化率水平和变化的(一个或多个)前峰温度下，以及在变化的(一种或多种)新鲜(补充)CTA和新鲜(补充)乙烯分布下，作为前气体的函数的归一化分子量分布。具体实施方式已经发现新的聚合工艺，其以高聚合物产量在降低的压力水平下提供具有显著窄的分子量分布的乙烯基聚合物。还已经发现，可在恒定聚合物产量下生产宽而窄MWD聚合物，从而为聚合工艺提供更好的经济性。已经发现，可将二级压缩机系统的第二压缩级的柱塞的排出物布置成在反应区上相等或不同的乙烯进料流分布，用于提高聚合物产品的分子量分布的范围。此外，还已经发现通过将新鲜乙烯分布到反应器的侧部，和/或将新鲜CTA分布到反应器的前部，可进一步增强窄MWD产品和工艺能力。如上所述，提供在至少一种自由基存在下形成乙烯基聚合物的方法，所述方法至少包含以下：在至少一种自由基引发剂存在下，以及在包含至少三个反应区和至少两个乙烯进料流的反应器配置中使包含乙烯的混合物聚合；并且其中第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且其中进料到第一反应区的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的量基于进料到聚合的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的总摩尔数为40摩尔％至80摩尔％；并且其中形成的前40wt％聚合物(基于形成的聚合物的总量)的平均聚合温度(APT40wt％)小于或等于200℃。在一个实施例中，反应器配置包含至少三个乙烯进料流。在一个实施例中，反应器配置仅包含两个乙烯进料流。本专利技术提供在至少一种自由基存在下形成乙烯基聚合物的方法，所述方法至少包含以下：在至少一种自由基引发剂存在下，以及在包含至少四个反应区和至少三个乙烯进料流的反应器配置中使包含乙烯的混合物聚合；并且其中第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且其中进料到第一反应区的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的量基于进料到聚合的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的总摩尔数为20摩尔％至70摩尔％；并且其中形成的前40wt％聚合物(基于形成的聚合物的总量)的平均聚合温度(APT40wt％)小于或等于200℃。在一个实施例中，反应器配置包含至少四个乙烯进料流。在一个实施例中，反应器配置仅包含三个乙烯进料流。本专利技术方法可包含本文所描述的两个或更多个实施例的组合。在一个实施例中，除反应区1以外的每个反应区的最高温度>271℃、或>272℃、或>274℃、或>276℃、或>278℃、或>280℃。在一个实施例中，除反应区1和反应区2以外的每个反应区的最高温度>271℃、或>272℃、或>274℃、或>276℃、或>278℃、或>280℃。在一个实施例中，除反应区1、反应区2和反应区3以外的每个反应区的最高温度>271℃、或>272℃、或>274℃、或>276℃、或>278℃、或>280℃。在一个实施例中，每个反应区的最高温度<340℃、或<330℃、或<320℃。在一个实施例中，进料到第一反应区的单体和(一种或多种)CTA的组合量为进料到聚合的单体和(一种或多种)CTA的组合量的20至40摩尔％。在一个实施例中，进料到第一反应区的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的量基于进料到聚合的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的总摩尔数为45摩尔％至75摩尔％、或40至70摩尔％。在一个实施例中，进料到第一反应区的单体和(一种或多种)CTA的组合量为进料到聚合的单体和(一种或多种)CTA的组合量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成乙烯基聚合物的方法，所述方法至少包含以下：在至少一种自由基引发剂存在下，以及在包含至少三个反应区和至少两个乙烯进料流的反应器配置中使包含乙烯的混合物聚合；并且其中第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且其中进料到所述第一反应区的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的量基于进料到聚合的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的总摩尔数为40摩尔％至80摩尔％；并且其中形成的前40wt％聚合物(基于形成的聚合物的总量)的平均聚合温度(APT40wt％)小于或等于200℃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.10 EP 15382554.21.一种形成乙烯基聚合物的方法，所述方法至少包含以下：在至少一种自由基引发剂存在下，以及在包含至少三个反应区和至少两个乙烯进料流的反应器配置中使包含乙烯的混合物聚合；并且其中第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且其中进料到所述第一反应区的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的量基于进料到聚合的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的总摩尔数为40摩尔％至80摩尔％；并且其中形成的前40wt％聚合物(基于形成的聚合物的总量)的平均聚合温度(APT40wt％)小于或等于200℃。2.一种形成乙烯基聚合物的方法，所述方法至少包含以下：在至少一种自由基引发剂存在下，以及在包含至少四个反应区和至少三个乙烯进料流的反应器配置中使包含乙烯的混合物聚合；并且其中第一反应区的入口压力小于或等于3200巴；并且其中进料到所述第一反应区的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的量基于进料到聚合的乙烯和任选的一种或多种共聚单体和任选的一种或多种CTA的总摩尔数为20摩尔％至70摩尔％；并且其中形成的前40wt％聚合物(基于形成的聚合物的总量)的平均聚合温度(APT40wt％)小于或等于200℃。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中形成的最终聚合物的后60wt％(T2)与形成的最终聚合物的前40wt％(T1)之间的聚合温度的差异(T2-T1)大于或等于58℃。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将乙烯进料到第一反应区(1)并且进料到两个或更多个随后的反应区，即区n和区n+1或区n+2，其中n>1，并且其中乙烯包含新鲜乙烯和再循环乙烯，并且其中满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·J·波比，C·J·F·霍斯曼，J·弗洛雷斯，S·E·贡萨尔维斯，S·蒙贾尔，M·E·毕晓普，L·罗德里格斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，陶氏巴西东南工业有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US