双峰聚乙烯的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种双峰聚乙烯的生产方法，主要解决现有技术聚乙烯分子量范围窄、工艺流程长、设备投资大、运行成本高的问题。本发明专利技术通过采用一种双峰聚乙烯的生产方法，在不同氢气/乙烯体积比的工艺操作条件下，乙烯原料首先进入第一聚合反应釜进行高分子聚合反应，然后第一聚合反应釜的一部分淤浆出料进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，最后第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合成为双峰分子量分布的聚乙烯产品的技术方案较好地解决了上述问题，可用于制备双峰聚乙烯中。

Production method of polyethylene in Shuangfeng

The invention relates to a production method of bimodal polyethylene, which mainly solves the problems of narrow molecular weight range, long process flow, large equipment investment and high operation cost of polyethylene in the prior art. By adopting a bimodal polyethylene production method, ethylene raw materials are first put into a first polymerization reactor for polymer polymerization under different hydrogen/ethylene volume ratio process operation conditions, and then part of slurry discharged from the first polymerization reactor enters a second polymerization reactor for low molecular polymerization. Finally, another part of the first polymerization reactor slurry discharge and the whole slurry discharge of the second polymerization reactor are mixed to form the bimodal molecular weight distribution polyethylene products, which can be used to prepare bimodal polyethylene.

【技术实现步骤摘要】
双峰聚乙烯的生产方法
本专利技术涉及一种双峰聚乙烯的生产方法，属于合成树脂行业聚烯烃

技术介绍
双峰分子量分布的聚乙烯产品具有优异的力学性能、耐应力开裂性能、良好的加工性能，是用途非常广泛、综合性能优异的一种合成树脂产品。双峰分子量分布不仅仅大大影响聚乙烯产品的特性，而且对聚乙烯产品后加工具有极大的牵制作用；因此生产双峰聚乙烯产品的关键技术是控制双峰分子量及其分子量的分布。优异的双峰分子量分布聚乙烯产品在韧性、刚性、加工性、耐热性之间进行综合平衡，实现韧性、刚性、加工性、耐热性的统一。目前，双峰聚乙烯产品的国内外市场前景良好，尤其是在板材、管材、薄膜、电缆等行业中的需求十分旺盛，虽然双峰聚乙烯产品的供应量逐年增加，但是仍然供不应求。国内外工业生产双峰聚乙烯产品的工艺技术可以采用单一聚合反应釜工艺，也可以采用串联双聚合反应釜工艺，并联双聚合反应釜工艺。其中，双聚合反应并联工艺首先将乙烯原料分别通过二个工艺操作参数不一致的反应器制造出不同分子量的乙烯聚合物，然后将不同分子量的乙烯聚合物在熔融状态下进行共混改性生产出双峰乙烯共聚物，但是，双聚合反应并联工艺存在操作运行成本高、难以控制产品质量均一性的问题。现有技术中的专利申请号CN201010515067.0用于在单一反应器中制备宽/双峰聚乙烯的催化剂体系，公开了一种生产工艺容易控制，在单一反应器中能够得到分子量分布均匀的宽/双峰分子量分布聚乙烯树脂产品。专利申请号CN201110055082.6一种制备类球型双峰分子量分布聚乙烯的方法，公开了一种由二类催化剂按照不同比例共混后在助催化剂的作用下，在单个高压反应器中催化聚合乙烯，得到具有类球型的双峰分子量分布聚乙烯产品。专利申请号CN201310311017.4一种单反应器制备宽/双峰聚乙烯的方法，公开了采用二氯化锆第一催化剂和茂金属第二催化剂组成的串联配位金属催化体系，在单一聚合反应釜内制备宽/双峰聚乙烯的方法。现有技术中的专利申请号CN201210037722.5用于制造薄膜的双峰线型低密度聚乙烯组合物的制备方法，公开了首先将乙烯、氢气聚合制得低分子乙烯聚合物浆液，然后进行“闪蒸”、“离心分离”和“过滤”制得低分子乙烯聚合物，最后将乙烯、氢气、低分子量乙烯聚合物进行气相聚合，制得高分子乙烯共聚物；其中第一聚合反应釜的氢气：乙烯体积比4.0～12.0：1，第二聚合反应釜的氢气：乙烯体积比0.001～0.2：1。专利申请号CN201210037198.1一种用于管材的双峰型聚乙烯组合物及其制备方法，公开了首先将乙烯原料、氢气原料进行淤浆聚合反应，然后“闪蒸”-“离心分离”-“过滤”制得低分子量乙烯聚合物，最后将乙烯原料、氢气原料、低分子量乙烯聚合物进行气相聚合，制得高分子量乙烯共聚物；双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为180000～550000。专利申请号CN201180009019.7用于吹塑应用的双峰聚乙烯，公开了在至少二个串联的淤浆环流反应器中，其中一个反应器产生高分子量聚乙烯，另一个反应器产生低分子量聚乙烯的方法；其中，高分子量聚乙烯密度为0.925～0.942克/立方厘米，低分子量聚乙烯的密度为0.960～0.975克/立方厘米，双峰分布聚乙烯产品的密度为0.935～0.960克/立方厘米。现有技术中的专利申请号CN201010515067.0和专利申请号CN201110055082.6以及专利申请号CN201310311017.4虽然采用工艺流程简单的单一聚合反应釜工艺制备双峰聚乙烯产品，但是存在催化体系复杂、催化剂制备条件苛刻、聚合工艺操作难度大、运行过程热稳定性差的问题。专利申请号CN201210037722.5和CN201210037198.1专利申请号以及专利申请号CN201180009019.7采用双聚合反应釜串联聚合反应工艺，由于工艺物料需要经过二个串联聚合反应釜才能生产双峰聚乙烯，因此存在设备尺寸大、工程投资多、运行成本高的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中聚乙烯分子量范围窄、工艺流程长、设备投资大、运行成本高的问题，提供一种新的双峰聚乙烯的生产方法，具有聚乙烯分子量范围宽、工艺流程短、设备投资小、运行成本低、氢耗低的优点。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种双峰聚乙烯的生产方法，包括：(1)一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、返回淤浆物料、主催化剂、助催化剂、溶剂进入第一聚合反应釜进行高分子聚合反应，生成高分子量聚乙烯淤浆物料；(2)第一聚合反应釜的一部分淤浆出料进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，另一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、返回淤浆物料、主催化剂、助催化剂、溶剂也进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，生成低分子量聚乙烯淤浆物料；(3)第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合后送至精制处理工段，最终得到双峰分子量分布的聚乙烯产品。上述技术方案中，优选地，进入第二聚合反应釜的第一聚合反应釜部分淤浆出料与第一聚合反应釜淤浆全部出料的质量比为0.0～1.0：1；当质量比为0.0：1时，第一聚合反应釜淤浆出料没有进入第二聚合反应釜直接外送，即为并联双峰聚合反应工艺流程；当质量比为1.0：1时，第一聚合反应釜淤浆出料全部进入第二聚合反应釜，即为串联双峰聚合反应工艺流程；当质量比为0.0～1.0：1之间时，第一聚合反应釜淤浆出料一部分进入第二聚合反应釜，另一部分外送，即为串并联双峰聚合反应工艺流程。上述技术方案中，优选地，一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为0.81～1.29：1，第一聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.0008～0.0200：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为7.21～11.13：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为1.41～10.29：1，第二聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.20～0.80：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为6.05～10.15：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为1.41～10.29：1。上述技术方案中，优选地，第一聚合反应釜的一部分淤浆出料通过第一淤浆输送泵增压后；第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合后通过第二淤浆输送泵增压送至精制处理工段。上述技术方案中，优选地，第一淤浆输送泵操作温度为20～120℃，入口操作压力为0.1～4.0MPa，出口操作压力为0.2～4.2MPa；第二淤浆输送泵操作温度为20～120℃，入口操作压力为0.1～4.0MPa，出口操作压力为0.2～4.2MPa。上述技术方案中，优选地，第一聚合反应釜操作温度为20～120℃，操作压力为0.1～4.0MPa，反应停留时间0.5～5.0小时；第二聚合反应釜操作温度为20～120℃，操作压力为0.1～4.0MPa，反应停留时间0.5～5.0小时。上述技术方案中，优选地，第一聚合反应釜操作温度为60～80℃，操作压力为0.5～3.0MPa；第二聚合反应釜操作温度为60～80℃，操作压力为0.5～3.0MPa。上述技术方案中，优选地，主催化剂为钛系催化剂、铬系催化剂和茂金属催化剂以及非茂金属催化剂中的一种，助催化剂为三乙基铝催化剂。上述技术方案中，优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双峰聚乙烯的生产方法，包括：(1)一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、返回淤浆物料、主催化剂、助催化剂、溶剂进入第一聚合反应釜进行高分子聚合反应，生成高分子量聚乙烯淤浆物料；(2)第一聚合反应釜的一部分淤浆出料进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，另一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、返回淤浆物料、主催化剂、助催化剂、溶剂也进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，生成低分子量聚乙烯淤浆物料；(3)第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合后送至精制处理工段，最终得到双峰分子量分布的聚乙烯产品。

【技术特征摘要】
1.一种双峰聚乙烯的生产方法，包括：(1)一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、返回淤浆物料、主催化剂、助催化剂、溶剂进入第一聚合反应釜进行高分子聚合反应，生成高分子量聚乙烯淤浆物料；(2)第一聚合反应釜的一部分淤浆出料进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，另一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、返回淤浆物料、主催化剂、助催化剂、溶剂也进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，生成低分子量聚乙烯淤浆物料；(3)第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合后送至精制处理工段，最终得到双峰分子量分布的聚乙烯产品。2.根据权利要求1所述双峰聚乙烯的生产方法，其特征在于进入第二聚合反应釜的第一聚合反应釜部分淤浆出料与第一聚合反应釜淤浆全部出料的质量比为0.0～1.0：1；当质量比为0.0：1时，第一聚合反应釜淤浆出料没有进入第二聚合反应釜直接外送，即为并联双峰聚合反应工艺流程；当质量比为1.0：1时，第一聚合反应釜淤浆出料全部进入第二聚合反应釜，即为串联双峰聚合反应工艺流程；当质量比为0.0～1.0：1之间时，第一聚合反应釜淤浆出料一部分进入第二聚合反应釜，另一部分外送，即为串并联双峰聚合反应工艺流程。3.根据权利要求1所述双峰聚乙烯的生产方法，其特征在于一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为0.81～1.29：1，第一聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.0008～0.0200：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为7.21～11.13：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为1.41～10.29：1，第二聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.20～0.80：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为6.05～10.15：1，溶剂：新鲜乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，何琨，吕世军，朱彦博，项海定，刘兴冰，张斌，张贤，崔春霞，高毕亚，朱冠楠，潘炯彬，倪琼，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化上海工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11