制备乙烯均聚物或共聚物的工艺制造技术

一种在设施中制备乙烯均聚物或共聚物的工艺，该设施包括高压管式反应器和预热器，其中在反应器入口处引入到反应器中的反应流体在预热器中加热，且预热器中反应流体的平均速度低于管式反应器中反应流体的平均速度，且管式反应器中的平均速度与预热器中反应流体的平均速度的比率为1.5至5。

Process for preparation of ethylene homopolymer or copolymer

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备乙烯均聚物或共聚物的工艺
本专利技术提供了一种在包括高压管式反应器的设施中制备乙烯均聚物或共聚物的工艺。专利技术背景乙烯聚合物可以在高压聚合工艺中形成。这些工艺中的各个步骤是将反应混合物压缩至反应器压力，在至少一级(stage)中引入引发剂，进行聚合同时除去反应的放热热量，产物进行分离和进一步加工。对于所述工艺，可以使用不同类型的反应器设计。形成低密度乙烯基聚合物的一类反应器是管式反应器。除了聚合反应器之外，一种用于制备低密度乙烯均聚物或共聚物的设施的常规设置(set-up)还包括其他设备(equipment)。反应组分通常由两个压缩机(初级压缩机和次级压缩机)的组合进行加压。在聚合顺序结束时，高压聚合的设施通常还包括用于将所得聚合物造粒的装置(apparatus)，如挤出机和造粒机。此外，这种设施通常还包括用于将单体和共聚单体、自由基引发剂、链转移剂或其他物质在一个或多个位置进料到聚合反应中的工具(means)。例如在WO2007/018871A1中公开了用于在高压下制造乙烯聚合物和共聚物的工艺和装置。通常通过由蒸汽、热水或其组合操作的加热夹套来加热由次级压缩机排出并供给至反应器入口的反应气体组合物。这些用于在到达反应器入口之前加热反应气体组合物的加热元件称为预热器(preheater)。例如，WO2007/051561A1公开了一种用于生产聚乙烯和乙烯共聚物的装置和方法，其中预热器包括三个部分，并且预热器部分被供给来自中压蒸汽网的蒸汽以及高压蒸汽。所制备的乙烯均聚物或共聚物的性质和结构，例如分子量、分子量分布以及短链和长链支化的量，强烈地取决于反应参数。此外，反应区中可行的乙烯转化率取决于可在相应反应区中从反应混合物中除去的聚合热量。这意味着，在给定的起始温度下，峰值聚合温度越高，乙烯转化率越高。然而，在一定的温度和压力条件下，乙烯以爆炸的方式迅速分解，产生烟灰、甲烷和氢气。因此，需要仔细控制反应器内的反应条件。例如，WO2012/084772A1公开了一种在具有一个或多个反应区的管式反应器中、在自由基聚合引发剂的存在下监测乙烯或乙烯和共聚单体的聚合的工艺，该管式反应器配备有利用冷却介质冷却管式反应器的冷却夹套，包括测量反应介质的温度分布(temperatureprofile)和压力以及冷却介质沿反应器的流动和温度分布作为工艺参数的步骤。然而，由于反应器内工艺条件的波动，上述工艺中的产品质量可能仍然随时间变化。工艺条件波动的一个原因是由次级压缩机引起的压力脉动(pressurepulsation)。因此，需要提供一种具有降低的压降，从而导致提高的转化率的改进的加热系统，其中，产品质量一直很高，并且避免或至少减少了压力脉动。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于在设施中制备乙烯均聚物或共聚物的工艺，该设施包括以连续流模式使用的高压管式反应器，其中包含乙烯或由乙烯组成的反应流体在反应器入口处引入反应器中且聚合物在反应器出口处离开反应器，并且该设施进一步包括具有入口和出口的预热器，其中所述工艺包括以下步骤：a)将上述反应流体压缩至高压；b)在预热器中加热至少一部分反应流体；c)将在步骤b)中加热的反应流体在反应器入口处引入反应器中；以及d)在反应器中在自由基聚合引发剂的存在下，在高压下使反应流体聚合，其中在预热器出口处的反应流体的平均速度低于反应器入口处的管式反应器中的反应流体的平均速度，并且反应器入口处的管式反应器中的反应流体的平均速度与预热器出口处的预热器中的反应流体的平均速度的比率为1.5至5。在一些实施方案中，在步骤a)中，活塞压缩机用于压缩反应流体。在一些实施方案中，在步骤a)中，压缩后的反应流体的压力为180Mpa至320Mpa，和/或在步骤c)中，当将加热的反应流体引入反应器中时，反应流体的压力为175Mpa至315MPa。在一些实施方案中，在步骤c)中，当将加热的反应流体引入反应器中时，反应流体的温度为140℃至170℃。在一些实施方案中，预热器由两个预热器单元组成，且第一预热器单元布置在第一分支管线(branchline)上，而第二预热器单元布置在第二分支管线上。在一些实施方案中，所述方法包括以下步骤：a′)通过以任意顺序将反应流体压缩至高压并将反应流体的单一流的至少一部分分流成第一压缩反应流体流和第二压缩反应流体流，从而提供了包含反应流体的第一部分的第一压缩反应流体流，以及提供了包含反应流体的第二部分的第二压缩反应流体流；b′)引导反应流体的第一部分的第一流通过第一预热器单元并且加热第一预热器单元中的反应流体的第一部分，以及引导反应流体的第二部分的第二流通过第二预热器单元并且加热第二预热器单元中的反应流体的第二部分；c′)通过重新组合第一反应流体流和第二反应流体流来组合反应流体的第一部分和第二部分，并且将在步骤b′)中加热的反应流体的重新组合流在反应器入口处引入反应器中；以及d′)在反应器中在自由基聚合引发剂的存在下，在高压下使反应流体聚合，在一些实施方案中，在步骤a′)中，将反应流体的单一流压缩至高压，然后在连接装置(junctionappliance)处将上述流的至少一部分分流成包含反应流体的第一部分的第一流和包含反应流体的第二部分的第二流。在一些实施方案中，第一预热器单元具有第一加热元件，第二预热器单元具有间隔布置并彼此隔开的第二加热元件。在一些实施方案中，使用加热流体来加热第一加热元件和第二加热元件，并且其中第一加热元件中的一些或全部通过加热管道(heatingpipeline)彼此连接，并且第二加热元件中的一些或全部通过加热管道彼此连接。在一些实施方案中，第一加热元件具有第一加热元件的至少两个分设备(subset)，其中每个分设备内的第一加热元件通过加热管道连接，并且其中所述分设备不通过加热管道彼此连接，其中使用不同的加热流体来加热第一加热元件的每个分设备，其中，第二加热元件具有第二加热元件的至少两个分设备，其中每个分设备内的第二加热元件通过加热管道连接，并且其中所述分设备不通过加热管道彼此连接，其中使用不同的加热流体来加热第二加热元件的每个分设备，其中不同的加热流体在压力、组成、加热流体源和/或温度方面不同。在一些实施方案中，布置在该第一分支管线和第二分支管线之中或周围的加热元件的量是相同的和/或该第一分支管线和第二分支管线的长度是相同的。在一些实施方案中，第一分支管线和第二分支管线具有使用绝缘元件部分地或完全地绝缘的直线部分，其中弯管不与所述绝缘元件绝缘。在一些实施方案中，步骤d)中获得的聚合物是低密度聚乙烯(LDPE)。在一些实施方案中，反应流体包含丙醛和/或丙烯。在一些实施方案中，反应流体是步骤b)至d)中的超临界流体。附图说明图1示意性地示出了根据本专利技术的用于进行高压聚合的设施的设置。图2示意性地示出了根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在设施中制备乙烯均聚物或共聚物的工艺，/n所述设施包括以连续流模式使用的高压管式反应器，其中包含乙烯或由乙烯组成的反应流体在反应器入口处引入所述反应器中且聚合物在反应器出口处离开所述反应器，并且所述设施进一步包括具有入口和出口的预热器，/n其中所述工艺包括以下步骤：/na)将所述反应流体压缩至高压；/nb)在所述预热器中加热至少一部分反应流体；/nc)将在步骤b)中加热的所述反应流体在所述反应器入口处引入所述反应器中；以及/nd)在所述反应器中在自由基聚合引发剂的存在下，在高压下使所述反应流体聚合，/n其中所述预热器出口处的所述反应流体的平均速度低于所述反应器入口处的所述管式反应器中的所述反应流体的平均速度，并且所述反应器入口处的所述管式反应器中的所述反应流体的平均速度与所述预热器出口处的所述预热器中的所述反应流体的平均速度的比率为1.5至5。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170817 EP 17186697.31.一种用于在设施中制备乙烯均聚物或共聚物的工艺，
所述设施包括以连续流模式使用的高压管式反应器，其中包含乙烯或由乙烯组成的反应流体在反应器入口处引入所述反应器中且聚合物在反应器出口处离开所述反应器，并且所述设施进一步包括具有入口和出口的预热器，
其中所述工艺包括以下步骤：
a)将所述反应流体压缩至高压；
b)在所述预热器中加热至少一部分反应流体；
c)将在步骤b)中加热的所述反应流体在所述反应器入口处引入所述反应器中；以及
d)在所述反应器中在自由基聚合引发剂的存在下，在高压下使所述反应流体聚合，
其中所述预热器出口处的所述反应流体的平均速度低于所述反应器入口处的所述管式反应器中的所述反应流体的平均速度，并且所述反应器入口处的所述管式反应器中的所述反应流体的平均速度与所述预热器出口处的所述预热器中的所述反应流体的平均速度的比率为1.5至5。


2.根据权利要求1所述的工艺，其中，在步骤a)中，活塞压缩机用于压缩所述反应流体。


3.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，在步骤a)中，压缩后所述反应流体的压力为180Mpa至320Mpa，和/或在步骤c)中，当将所述加热的反应流体引入所述反应器中时，所述反应流体的压力为175Mpa至315MPa。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的工艺，其中，在步骤c)中，当将所述加热的反应流体引入所述反应器中时，所述反应流体的温度为140℃至170℃。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的工艺，其中，所述预热器由两个预热器单元组成，且第一预热器单元布置在第一分支管线上，而第二预热器单元布置在第二分支管线上。


6.根据权利要求5所述的工艺，其中，所述工艺包括以下步骤：
a′)通过以任意顺序将所述反应流体压缩至高压并将所述反应流体的单一流的至少一部分分流成所述第一压缩反应流体流和所述第二压缩反应流体流，从而提供了包含所述反应流体的第一部分的第一压缩反应流体流，以及提供了包含所述反应流体的第二部分的第二压缩反应流体流；
b′)引导所述反应流体的第一部分的第一流通过所述第一预热器单元并且加热所述第一预热器单元中的所述反应流体的第一部分，以及引导所述反应流体的第二部分的第二流通过所述第二预热器单元并且加热所述第二预热器单元中的所述反应流体的第二部分；
c′)通过重新组合所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·沃尔夫，D·利特曼，M·多伊埃灵，AA·菲内特，D·海鲁林，J·莫尔布特，
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