一种生产聚烯烃的溶液聚合方法技术

本发明专利技术公开了一种生产聚烯烃的溶液聚合方法，所述方法包括：在聚合反应阶段，聚合反应原料经聚合反应釜反应后的混合物输送至聚合闪蒸罐中；经所述聚合闪蒸罐获得的轻组分气体经冷却后再返回至所述聚合反应釜，经所述聚合闪蒸罐形成的重组分输送至所述聚合反应釜中进一步反应。本发明专利技术技术方案提供的溶液聚合方法，可以有效的移除聚合反应热和控制聚烯烃分子量分布，保证催化剂的活性，严格控制聚合反应釜内的温度分布，提高能量利用效率和产品纯度，对于成本控制有非常重要的作用。对于成本控制有非常重要的作用。对于成本控制有非常重要的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种生产聚烯烃的溶液聚合方法


[0001]本专利技术涉及高聚物工程领域，特别是涉及一种生产聚烯烃的溶液聚合方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上，也包括乙烯和与少量α
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烯烃的共聚物。聚乙烯具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，因此用途广泛，主要用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的1/4。1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt，在建装置能力为3.16Mt。2011年最新统计结果，全球产能达到96Mt，聚乙烯生产的发展趋势显示，生产消费逐步向亚洲地区转移，中国日渐成为最重要的消费市场。
[0003]溶液聚合方法是工业上常采用的聚烯烃生产工艺之一，催化剂一般选择茂系金属催化剂或齐格纳塔催化剂，典型的代表如美国埃克森美孚的EXXPOL工艺和美国陶氏杜邦的Insite工艺。
[0004]CN99812381.1公开了采用茂金属催化剂的溶液聚合工艺生产聚烯烃弹性体的方法，使得可在高聚合物反应温度下以高分子量和催化剂活性制备烯烃共聚物。该方法是在溶液聚合条件下，反应温度为60℃或大于60℃到250℃，使乙烯和一种或多种可插入聚合的共聚单体与桥连茂金属催化剂配合物接触，制得一种密度为约0.850
‑
0.940的乙烯共聚物。
[0005]CN99812494.X公开了使用桥接二茂铪催化剂配合物的烯烃聚合方法。该方法包括在60℃或大于60℃到225℃的反应温度的均相聚合条件下，将乙烯和一种或多种能进行插入聚合的共聚单体与桥接二茂铪催化剂催化剂配合物接触，制得一种密度为约0.850
‑
0.930的乙烯共聚物。
[0006]当采用溶液聚合方法生产聚烯烃时，由于茂金属催化剂对温度比较敏感，需因此需要严格控制反应器内温度分布，确保反应器内温度在合理的区间范围内。另外，除尽聚乙烯中残留溶剂困难，产品纯度不高；后续分离过程需要耗费大量的能量，根据分离工艺特点提高能量利用效率对于成本控制非常重要。

技术实现思路

[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种生产聚烯烃的溶液聚合方法，通过本专利技术技术方案可以有效控制聚合反应中反应釜的温度，提高聚合方法的能量利用效率和聚烯烃的纯度，用于解决现有技术中的问题。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过以下技术方案获得的。
[0009]本专利技术首先提供一种生产聚烯烃的溶液聚合方法，在聚合反应阶段，聚合反应原料经聚合反应釜反应后的混合物输送至聚合闪蒸罐中；经所述聚合闪蒸罐获得的轻组分气体经冷却后再返回至所述聚合反应釜，经所述聚合闪蒸罐形成的重组分输送至所述聚合反应釜中进一步反应。
[0010]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合反应原料经混合后进入所述聚合反应釜中反应。
[0011]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合反应釜为全混流反应釜。
[0012]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合反应釜还包括搅拌器。优选地，所述搅拌器的层数为3
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6层。优选地，所述搅拌器采用复合桨叶，所述复合桨叶包括选自斜叶桨、直叶桨、涡轮桨、锚式桨和框式桨中的至少2种。
[0013]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合反应釜至少包括第一聚合反应釜和第二聚合反应釜，经所述第一聚合反应釜反应后的混合物输送至所述聚合闪蒸罐中；经聚合闪蒸罐获得的轻组分气体经冷却后再返回至第一聚合反应釜和/或第二聚合反应釜中，经聚合闪蒸罐形成的重组分返流至第二聚合反应釜中进一步反应。
[0014]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合反应釜内温度为120
‑
160℃。
[0015]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合反应釜内压力为2.0
‑
10.0MPa，优选为4.0
‑
8.0MPa。
[0016]根据本专利技术上述技术方案，还包括移除所述聚合反应釜中的聚合反应热。优选地，所述移除聚合反应热采用外部夹套、内置盘管和溶液外部循环冷却的方法中的一种或多种。
[0017]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合闪蒸罐的体积大于所述第一聚合反应釜的体积。
[0018]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合闪蒸罐的数量为1个或多个，用来有效的移除聚合反应热和控制聚烯烃分子量分布，保证催化剂的活性，严格控制聚合反应釜内的温度分布。
[0019]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合闪蒸罐压力控制为2.0
‑
10.0MPa。
[0020]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合闪蒸脱挥停留的时间为2
‑
30min，优选为10
‑
30min。
[0021]根据本专利技术上述技术方案，所述聚合闪蒸罐置于第一聚合反应釜之后。在第一聚合反应釜后引入聚合闪蒸罐后，闪蒸出挥发组分，冷却后按比例送至聚合反应釜，既有效的移除聚合反应热和控制聚烯烃分子量分布，保证催化剂的活性，又可使蒸发出来的挥发组分循环利用，节约成本。
[0022]根据本专利技术上述技术方案，所述冷却温度为25
‑
60℃。
[0023]根据本专利技术上述技术方案，脱除经聚合反应阶段后的物料的挥发组分和/或催化剂。
[0024]根据本专利技术上述技术方案，采用吸附剂吸附以脱除催化剂残渣。
[0025]根据本专利技术上述技术方案，分离再利用脱除的挥发组分。
[0026]根据本专利技术上述技术方案，提纯经脱除挥发组分后获得的重组分。
[0027]根据本专利技术上述技术方案，闪蒸以脱除经聚合反应阶段后的物料的挥发组分。所述闪蒸在脱挥闪蒸罐中进行。
[0028]根据本专利技术上述技术方案，所述脱挥闪蒸罐采用3
‑
5级闪蒸脱挥，优选地，脱挥闪蒸罐的个数为3
‑
5个。
[0029]根据本专利技术上述技术方案，所述脱挥闪蒸罐闪蒸停留的时间为2
‑
12min。
[0030]根据本专利技术上述技术方案，所述脱挥闪蒸罐压力控制为0.02
‑
4.00MPa。
[0031]根据本专利技术上述技术方案，所述分离再利用脱除的挥发组分包括利用脱除的挥发组分的热量和/或通过精馏进一步分离以循环用于聚合反应中。为了节能降耗，提高能量利用效率，所述挥发组分作为加热热源输送至精馏塔的塔底再沸器，冷却后送至精馏塔进行分离，分离后的烯烃单体和溶剂按照一定比例经循环泵送回聚合反应釜，循环利用，节约成本。
[0032]根据本专利技术上述技术方案，所述挥发组分在用蒸馏塔进行分离前，要冷却至200
‑
280℃，优选为160
‑
280℃。
[0033]根据本专利技术上述技术方案，所述提纯经脱除挥发组分后获得的重组分包括螺杆挤出、造粒和汽提中的至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产聚烯烃的溶液聚合方法，其特征在于，在聚合反应阶段，聚合反应原料经聚合反应釜反应后的混合物输送至聚合闪蒸罐中；经所述聚合闪蒸罐获得的轻组分气体经冷却后再返回至所述聚合反应釜，经所述聚合闪蒸罐形成的重组分输送至所述聚合反应釜中进一步反应。2.根据权利要求1所述的溶液聚合方法，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：a)聚合反应原料经混合后进入所述聚合反应釜中反应；b)所述聚合反应釜为全混流反应釜；c)所述聚合反应釜还包括搅拌器；d)所述聚合反应釜至少包括第一聚合反应釜和第二聚合反应釜，经所述第一聚合反应釜反应后的混合物输送至所述聚合闪蒸罐中；经聚合闪蒸罐获得的轻组分气体经冷却后再返回至第一聚合反应釜和/或第二聚合反应釜中，经聚合闪蒸罐形成的重组分输送至第二聚合反应釜中进一步反应；e)所述聚合反应釜内温度为120
‑
160℃；f)所述聚合反应釜内压力为2.0
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10.0MPa；g)还包括移除所述聚合反应釜中的聚合反应热。3.根据权利要求2所述的溶液聚合方法，其特征在于，所述聚合闪蒸罐的体积大于所述第一聚合反应釜的体积。4.根据权利要求1所述的溶液聚合方法，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：a)所述聚合闪蒸罐压力为2.0
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10.0MPa；b)所述混合物在所述聚合闪蒸罐停留的时间为2
‑
30min；c)所述冷却是指冷却至温度为25
‑
60℃；d)脱除经聚合反应阶段后的物料的挥发组分和/或催化剂。5.根据权利要求4所述的溶液聚合方法，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：a)采用吸附剂吸附以脱除催化剂残渣；b)分离再利用脱除的挥发组分；c)闪蒸以脱除经聚合反应阶段后的物料的挥发组分；d)提纯经脱除挥发组分后获得的重组分。6.根据权利要求5所述的溶液聚合方法，其特征在于，所述闪蒸在脱挥闪蒸罐中进...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗正鸿，张希宝，阮诗想，朱礼涛，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：