多峰型乙烯类聚合物的加工系统和方法技术方案

用于在溶液聚合工艺中生产三峰型聚合物的方法的实施例包括并联或串联排列的三个溶液聚合反应器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多峰型乙烯类聚合物的加工系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年12月26日提交的美国临时申请序列号62/610,383的优先权，所述美国临时申请通过引用整体并入本文。
本公开的实施例总体上涉及用于多峰型乙烯类聚合物加工的系统和方法。更具体地说，本公开的实施例涉及反应器配置和使用这些配置来生产聚合物，具体地说，多峰型乙烯类聚合物(例如，三峰型聚合物)的方法。
技术介绍
聚乙烯是最常见的塑料之一，并且可以根据聚合物的结构以多种方式使用，例如，袋/衬里、盖子/密封件、卫生膜、工业注射成型等。据估计，每年大约生产8000万吨聚乙烯。为了满足需求以及提供具有有用性质的新型聚合物结构，有必要提供新的聚合物加工系统和方法。特别有用的聚乙烯结构是多峰型乙烯类聚合物，例如三峰型聚合物，因为其可以将树脂的可加工性与期望性质(如强度、阻隔性质等)的平衡相结合。然而，多峰型乙烯类聚合物的生产仍然具有挑战性并且存在问题，这是由于可能会发生胶凝，特别是高分子量组分的胶凝，工艺控制和其它问题。因此，持续需要用于制备多峰型乙烯类聚合物的改进方法。
技术实现思路
本公开的实施例通过包含具有三个溶液聚合反应器的系统来解决上述需求，其中所述三个溶液聚合反应器之一是绝热反应器。所述绝热反应器可以产生多峰型乙烯类聚合物的高分子量组分，同时确保将粘度保持在可控制的水平，从而防止胶凝。根据一个实施例，提供了一种在溶液聚合工艺中生产三峰型聚合物的方法。所述方法包括将至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入第一溶液聚合反应器中，以产生包括第一乙烯类组分的流出物，其中所述第一乙烯类组分具有根据ASTMD792测量的密度(ρ1)和根据凝胶渗透色谱法(GPC)测量的重均分子量(Mw(GPC),1)。另外，所述方法包括将至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入位于所述第一溶液聚合反应器下游的第二溶液聚合反应器中，以产生包括所述第一乙烯类组分和第二乙烯类组分的流出物，其中所述第二乙烯类组分具有密度(ρ2)和重均分子量(Mw(GPC),2)。进一步地，所述方法包括将所述第一乙烯类组分、所述第二乙烯类组分、至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入位于所述第二溶液聚合反应器下游的第三溶液聚合反应器中，以产生包括三峰型聚合物的流出物，其中所述三峰型聚合物包括所述第一乙烯类组分、所述第二乙烯类组分和第三乙烯类组分，其中所述第三乙烯类组分具有密度(ρ3)和重均分子量(Mw(GPC),3)。此外，所述第一溶液聚合反应器或所述第三聚合反应器是绝热反应器，并且ρ1、ρ2和ρ3中的每一个具有不同的密度，并且Mw(GPC),1、Mw(GPC),2和Mw(GPC),3中的每一个具有不同的重均分子量。根据在溶液聚合工艺中生产三峰型聚合物的又一种方法，所述方法包括将至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入第一溶液聚合反应器中，以产生包括第一乙烯类组分的流出物，其中所述第一乙烯类组分具有根据ASTMD792测量的密度(ρ1)和根据凝胶渗透色谱法(GPC)测量的重均分子量(Mw(GPC),1)。进一步地，所述方法包括在所述第二溶液聚合反应器中引入至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气，以产生包括第二乙烯类组分的流出物，其中所述第二乙烯类组分具有密度(ρ2)和重均分子量(Mw(GPC),2)。另外，所述方法包括将至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入所述第三溶液聚合反应器中，以产生包括第三乙烯类组分的流出物，其中所述第三乙烯类组分具有密度(ρ3)和重均分子量(Mw(GPC),3)。进一步地，所述方法包括将所述第一乙烯类组分、所述第二乙烯类组分和所述第三乙烯类组分混合，以产生所述三峰型聚合物。此外，所述第一溶液聚合反应器或所述第三聚合反应器是绝热反应器，并且ρ1、ρ2和ρ3中的每一个具有不同的密度，并且Mw(GPC),1、Mw(GPC),2和Mw(GPC),3中的每一个具有不同的重均分子量。附图说明当结合随附的附图阅读时，可最好地理解以下对本公开的具体实施例的详细描述。图1是根据本公开的一个或多个实施例的串联反应器系统配置的示意图。图2是根据本公开的一个或多个实施例的并联反应器系统配置的示意图。图3是结晶洗脱分馏(CEF)覆盖物的图示。出于描述图1和2的简化示意图和描述的目的，未包含在某些化学加工操作领域中可以采用且对于所述领域的普通技术人员来说众所周知的众多阀、热交换器、搅拌器、温度传感器、电子控制器等。应当理解，这些部件处于所公开的本专利技术实施例的精神和范围内。应当理解，当两条或更多条线在图1和2的示意性流程图中相交或交汇时，两股或更多股工艺料流被“混合”、“合并”或“分开”。混合或合并还可以包含通过将两股料流直接引入到相似反应器、分离装置或其它系统部件中来进行混合。例如，应当理解，当两股料流被描绘为在进入反应器之前直接合并时，在一些实施例中，所述料流可以以等效的方式被引入所述反应器中并且可以在所述反应器中进行混合。具体实施方式定义术语“聚合物”是指通过聚合相同或不同类型的单体制备的聚合化合物。因此，通用术语聚合物涵盖通常用于指代仅由一种类型的单体制备的聚合物的术语“均聚物”，以及指代由两种或更多种不同单体制备的聚合物的术语“共聚物”。如本文所使用的，术语“互聚物”是指通过至少两种不同类型的单体的聚合而制备的聚合物。因此，通用术语互聚物包含共聚物以及由两种以上不同类型的单体制备的聚合物，如三元共聚物。“聚乙烯”或“乙烯类聚合物”应意指包括大于50重量％的衍生自乙烯单体的单元的聚合物。这包含聚乙烯均聚物或共聚物(意指衍生自两个或多个共聚单体的单元)。本领域已知的聚乙烯的常见形式包含：低密度聚乙烯(LDPE)；线性低密度聚乙烯(LLDPE)；超低密度聚乙烯(ULDPE)；极低密度聚乙烯(VLDPE)；单位点催化的线性低密度聚乙烯，包含线性低密度树脂和基本上线性低密度树脂(m-LLDPE)两者；中密度聚乙烯(MDPE)；和高密度聚乙烯(HDPE)。如本文所使用的，“多峰”意指可以通过具有至少三种具有变化的密度和重均分子量的聚合物子组分来表征的组合物，并且任选地，所述组合物还可以具有不同的熔融指数值。在一个实施例中，可以通过在示出分子量分布的凝胶渗透色谱(GPC)色谱图中具有至少三个不同的峰来定义多峰。在另一个实施例中，可以通过在示出短链支化分布的结晶洗脱分馏(CEF)色谱图中具有至少三个不同的峰来定义多峰。多峰包含具有三个峰的树脂以及具有多于三个峰的树脂。术语“三峰型聚合物”意指具有三种主要组分的多峰型乙烯类聚合物：第一乙烯类聚合物组分、第二乙烯类聚合物组分和第三乙烯类聚合物组分。“聚乙烯组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在溶液聚合工艺中生产三峰型聚合物的方法，所述方法包括：/n将至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171226 US 62/6103831.一种在溶液聚合工艺中生产三峰型聚合物的方法，所述方法包括：
将至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入第一溶液聚合反应器中，以产生包括第一乙烯类组分的流出物，其中所述第一乙烯类组分具有0.870g/cc到0.910g/cc的密度(ρ1)和根据凝胶渗透色谱法(GPC)测量的150kg/mol到350kg/mol的重均分子量(Mw(GPC),1)；
将所述第一乙烯类组分、至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入位于所述第一溶液聚合反应器下游的第二溶液聚合反应器中，以产生包括所述第一乙烯类组分和第二乙烯类组分的流出物，其中所述第二乙烯类组分具有0.895g/cc到0.925g/cc的密度(ρ2)和120kg/mol到170kg/mol的重均分子量(Mw(GPC),2)；以及
将所述第一乙烯类组分、所述第二乙烯类组分、至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入位于所述第二溶液聚合反应器下游的第三溶液聚合反应器中，以产生包括三峰型聚合物的流出物，其中所述三峰型聚合物包括所述第一乙烯类组分、所述第二乙烯类组分和第三乙烯类组分，其中所述第三乙烯类组分具有0.920g/cc到0.980g/cc的密度(ρ3)和18kg/mol到60kg/mol的重均分子量(Mw(GPC),3)；
其中所述第一溶液聚合反应器或所述第三聚合反应器是绝热反应器；
其中在所述第一溶液聚合反应器、所述第二聚合反应器和所述第三溶液聚合反应器中使用不同的催化剂；并且
其中ρ3>ρ2>ρ1，并且Mw(GPC),1>Mw(GPC),2>Mw(GPC),3。


2.一种在溶液聚合工艺中生产三峰型聚合物的方法，所述方法包括：
将至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入第一溶液聚合反应器中，以产生包括第一乙烯类组分的流出物，其中所述第一乙烯类组分具有0.870g/cc到0.910g/cc的密度(ρ1)和根据凝胶渗透色谱法(GPC)测量的150kg/mol到350kg/mol的重均分子量(Mw(GPC),1)；
将至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入第二溶液聚合反应器中，以产生包括第二乙烯类组分的流出物，其中所述第二乙烯类组分具有0.895g/cc到0.925g/cc的密度(ρ2)和120kg/mol到170kg/mol的重均分子量(Mw(GPC),2)；
将至少一种催化剂、乙烯单体、至少一种C3-C12α-烯烃共聚单体、溶剂和任选的氢气引入第三溶液聚合反应器中，以产生包括第三乙烯类组分的流出物，其中所述第三乙烯类组分具有0.920g/cc到0.980g/cc的密度(ρ3)和18kg/mol到60kg/mol的重均分子量(Mw(GPC),3)；以及
将所述第一乙烯类组分、所述第二乙烯类组分和所述第三乙烯类组分混合，以产生所述三峰型聚合物；
其中所述第一溶液聚合反应器或所述第三聚合反应器是绝热反应器；
其中在所述第一溶液聚合反应器、所述第二聚合反应器和所述第三溶液聚合反应器中使用不同的催化剂；并且
其中ρ3>ρ2>ρ1，并且Mw(GPC),1>Mw(GPC),2>Mw(GPC),3。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一乙烯类组分具有根据ASTMD1238在190℃和2.16kg载荷下测量的熔融指数(MI1)，所述第二乙烯类组分具有根据ASTMD1238在190℃和2.16kg载荷下测量的熔融指数(MI2)，并且所述第三乙烯类组分具有根据ASTMD1238在190℃和2.16kg载荷下测量的熔融指数(MI3)，并且其中MI1小于MI2并且也小于MI3。


4.根据权利要求3所述的方法，其中MI1<MI2<MI3。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一溶液聚合反应器是绝热反应器。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一溶液聚合反应器、所述第二溶液聚合反应器和所述第三溶液聚合反应器中的一个或多个反应器包括连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·芒贾尔，B·W·科尔塔默，M·黛米洛斯，M·D·特纳，J·B·古贝特，林倚剑，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US