丙烯聚合催化剂的进料方法及进料系统、聚丙烯及其制备方法技术方案

本发明专利技术涉及一种丙烯聚合催化剂的进料方法，其包括以下步骤：1)将丙烯聚合催化剂与液相丙烯混合均匀，得催化剂预混液；2)所述催化剂预混液依次经计量、输送和缓冲后通入丙烯聚合反应器中参与丙烯聚合反应，其中，控制所述催化剂预混液在计量、输送和缓冲过程中组分均匀，控制所述催化剂预混液在缓冲过程中的温度与参与丙烯聚合反应时温度相同。本发明专利技术还涉及一种丙烯聚合催化剂的进料系统，以及采用上述进料方法的聚丙烯的制备方法以及制得的聚丙烯。本发明专利技术提供的进料方法通过在催化剂预混液流经的各个环节均设置搅拌使其始终保持组分的均匀性，从而保证了进入聚合反应器中的催化剂组分均匀，且不会堵塞进料管线。且不会堵塞进料管线。且不会堵塞进料管线。

【技术实现步骤摘要】
丙烯聚合催化剂的进料方法及进料系统、聚丙烯及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚合物制备
，特别是涉及一种丙烯聚合催化剂的进料方法、系统以及应用该方法和系统的聚丙烯的制备方法。

技术介绍

[0002]丙烯聚合的催化剂一般是先将催化剂与丙烯预混合形成催化剂悬浮液之后，再将催化剂悬浮液加入到丙烯聚合反应器中参与聚合反应。但是，由于催化剂为固体粉末，与丙烯配置成的悬浮液容易沉降。在实际生产过程中，往往会因为悬浮液的进料方法导致很多问题，例如，可能会由于催化剂的沉降造成催化剂进料量在一定范围内不停的波动，使得不同时间进入反应器的催化剂组分不均一而使丙烯的聚合反应不均匀，严重时会使聚合反应器局部过热产生结块，对装置的正常运转产生重大影响；也可能会由于催化剂的沉降使部分催化剂粉末积累在进料管线中，导致催化剂进料管线堵塞。进一步的，由于上述因素使得进入聚合反应器中的催化剂的工艺参数不稳定，使聚合反应的工艺控制变得较为困难，这样在丙烯的聚合反应中，尤其是在制备分子结构可设计的高性能聚丙烯时，其产品的最终分子结构分布不均匀，且与设计产品的分子结构具有较大的差异，从而影响到最终产品的性能和质量。
[0003]现有的文献报道中，很多研究人员都希望解决此技术问题，例如，有人通过为计量罐设置循环泵和循环管线，通过打循环使悬浮液的组分保持均匀；也有人通过设计特殊结构的计量罐改善悬浮液的分散程度使悬浮液的组分保持均匀；但是，这些研究成果都只能在一定程度上缓解悬浮液的沉降，其只能保证处于计量罐中的催化剂悬浮液组分均匀，而催化剂悬浮液进入进料管线输送期间则难以避免物料的沉降，无法保证进入聚合反应器中的悬浮液的组分均匀和条件稳定，也难以避免管道的堵塞。

技术实现思路

[0004]基于以上所述，本专利技术的主要目的在于提供一种丙烯聚合催化剂的进料方法以及进料系统，本专利技术提供的进料方法使通入聚合反应器中的催化剂组分均匀且温度、压力与聚合反应器一致，将催化剂进料工序对聚合反应的影响减至最小程度，使聚合反应的工艺条件受控，制得分子结构可设计的高性能聚丙烯，提高产品分子结构的均匀性与综合性能，同时还能够避免进料管道的堵塞，提高市场效率，从而更加适于实用。
[0005]为此，本专利技术提供一种丙烯聚合催化剂的进料方法，其包括以下步骤：
[0006]1)将丙烯聚合催化剂与液相丙烯混合均匀，得催化剂预混液；
[0007]2)所述催化剂预混液依次经计量、输送和缓冲后通入丙烯聚合反应器中参与丙烯聚合反应，其中，控制所述催化剂预混液在计量、输送和缓冲过程中组分均匀，控制所述催化剂预混液在缓冲过程中的温度与参与丙烯聚合反应时温度相同。
[0008]本专利技术所述的进料方法，其中优选的是，所述计量过程包括将所述催化剂预混液
在计量罐中搅拌循环和通过隔膜计量泵精确计量。
[0009]本专利技术所述的进料方法，其中优选的是，所述输送过程采用设置有搅拌器的管道。
[0010]本专利技术所述的进料方法，其中优选的是，所述缓冲过程包括将催化剂预混液在缓冲罐中搅拌循环，然后调节催化剂预混液的温度以及缓冲罐内的压力。
[0011]为此，本专利技术还提供一种丙烯聚合催化剂的进料系统，其包括依次连接的配料罐、计量罐、隔膜计量泵、输送管道和缓冲罐，所述缓冲罐与丙烯聚合反应装置相连接，所述配料罐、计量罐、输送管道和缓冲罐内分别设有搅拌器，所述缓冲罐内还设有温度控制器和压力调节器；优选的，所述输送管道内设置的搅拌器为斜桨式搅拌器，所述斜桨式搅拌器由两片平直桨叶构成，两个桨叶相反折转45
°
～60
°
。
[0012]具体的，连接所述隔膜计量泵和所述缓冲罐之间的输送管道上设有搅拌器，用于使输送过程中的催化剂预混液持续保持组分均匀。
[0013]本专利技术所述的进料系统，其中优选的是，所述计量罐包括至少两个，进一步优选的，所述计量罐为并联连接。
[0014]本专利技术所述的进料系统，其中优选的是，所述计量罐与所述隔膜计量泵之间设置有保护阀门；进一步优选的，所述隔膜计量泵为冲程可调式隔膜计量泵。
[0015]本专利技术所述的进料系统，其中优选的是，所述输送管道内设有若干个搅拌器，进一步优选的，相邻搅拌器之间的间距小于2m。
[0016]为此，本专利技术还提供一种高抗冲高光泽度聚丙烯的制备方法，其包括以下步骤：
[0017]1)采用上述的进料方法将所述催化剂预混液通入环管反应器中与第一烯烃单体进行第一聚合；
[0018]2)采用上述的进料方法将所述催化剂预混液通入卧式反应器中与步骤1)获得的产物、第二烯烃单体进行第二聚合。
[0019]本专利技术所述的制备方法，其中优选的是，所述第一聚合包括依次发生的预聚合反应和液相本体聚合反应；所述预聚合反应的反应温度为10～40℃，反应压力为2.8～4.1Mpa，反应时间为3～5min；所述液相本体聚合反应的反应温度为60～80℃，反应压力为2.7～4.0Mpa。
[0020]本专利技术所述的制备方法，其中优选的是，在所述预聚合反应过程中，所述第一烯烃单体为丙烯；且所述第一聚合过程中，所述催化剂预混液中丙烯聚合催化剂的质量浓度≥50％。
[0021]本专利技术所述的制备方法，其中优选的是，所述丙烯聚合催化剂包括主催化剂和助催化剂；其中，
[0022]所述主催化剂包括镁化物载体、过渡金属卤化物、碳原子数为2至15的醇和给电子体，且四者之间的摩尔比为1：(1～40)：(0.01～10)：(0.01～10)；
[0023]所述助催化剂包括有机铝化合物；所述有机铝化合物包括烷基铝和/或烷基铝的水解产物烷基铝氧烷；
[0024]以摩尔比计，所述过渡金属卤化物与所述有机铝化合物的用量之比为1：(10～500)。
[0025]本专利技术所述的制备方法，其中优选的是，所述给电子体选自有机磷化合物、有机硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、如式I所示给电子体中的至少一种：
[0026][0027]式I中，R1、R6各自独立地选自C1‑
C
12
的直链烷基、C3‑
C
12
的支链烷基、C3‑
C
15
的环烷基、C3‑
C
15
的芳基；R2、R3、R4、R5各自独立地选自H原子、卤素、C1‑
C
12
的直链烷基、C3‑
C
12
的支链烷基、C3‑
C8的环烷基、C6‑
C
15
的芳基、C6‑
C
15
的芳烷基；其中，R2和R3、R3和R4、R4和R5分别独立地连接成环或不成环。
[0028]本专利技术所述的制备方法，其中优选的是，在所述液相本体聚合反应过程中，所述第一烯烃单体为丙烯或烯烃混合物，所述烯烃混合物由摩尔百分含量≥96％的丙烯和摩尔百分含量≤4％的其他烯烃组成，所述其他烯烃为乙烯和/或丁烯。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烯聚合催化剂的进料方法，其特征在于，其包括以下步骤：1)将丙烯聚合催化剂与液相丙烯混合均匀，得催化剂预混液；2)所述催化剂预混液依次经计量、输送和缓冲后通入丙烯聚合反应器中参与丙烯聚合反应，其中，控制所述催化剂预混液在计量、输送和缓冲过程中组分均匀，控制所述催化剂预混液在缓冲过程中的温度与参与丙烯聚合反应时温度相同。2.根据权利要求1所述的进料方法，其特征在于，所述计量过程包括将所述催化剂预混液在计量罐中搅拌循环和通过隔膜计量泵精确计量。3.根据权利要求1所述的进料方法，其特征在于，所述输送过程采用设置有搅拌器的管道。4.根据权利要求1所述的进料方法，其特征在于，所述缓冲过程包括将催化剂预混液在缓冲罐中搅拌循环，然后调节催化剂预混液的温度以及缓冲罐内的压力。5.一种丙烯聚合催化剂的进料系统，其特征在于，其包括依次连接的配料罐、计量罐、隔膜计量泵、输送管道和缓冲罐，所述缓冲罐与丙烯聚合反应装置相连接，所述配料罐、计量罐、输送管道和缓冲罐内分别设有搅拌器，所述缓冲罐内还设有温度控制器和压力调节器；优选的，所述输送管道内设置的搅拌器为斜桨式搅拌器，所述斜桨式搅拌器由两片平直桨叶构成，两个桨叶相反折转45
°
～60
°
。6.根据权利要求5所述的进料系统，其特征在于，所述计量罐包括至少两个，优选的，所述计量罐为并联连接。7.根据权利要求5所述的进料系统，其特征在于，所述计量罐与所述隔膜计量泵之间设置有保护阀门；优选的，所述隔膜计量泵为冲程可调式隔膜计量泵。8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述输送管道内设有若干个搅拌器，优选的，相邻搅拌器之间的间距小于2m。9.一种高抗冲高光泽度聚丙烯的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：1)采用权利要求1～4所述的进料方法将所述催化剂预混液通入环管反应器中与第一烯烃单体进行第一聚合；2)采用权利要求1～4所述的进料方法将所述催化剂预混液通入卧式反应器中与步骤1)获得的产物、第二烯烃单体进行第二聚合。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述第一聚合包括依次发生的预聚合反应和液相本体聚合反应；所述预聚合反应的反应温度为10～40℃，反应压力为2.8～4.1Mpa，反应时间为3～5min；所述液相本体聚合反应的反应温度为55～95℃，聚合压力为2.2～6.5Mpa，优选的，反应温度为60～80℃，反应压力为2.7～4.0Mpa。11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述预聚合反应过程中，所述第一烯烃单体为丙烯；且所述第一聚合过程中，所述催化剂预混液中丙烯聚合催化剂的质量浓度≥50％。12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯聚合催化剂包括主催化剂和助催化剂；其中，所述主催化剂包括镁化物载体、过渡金属卤化物、碳原子数为2至15的醇和给电子体，且四者之间的摩尔比为1：(1～40)：(0.01～10)：(0.01～10)；所述助催化剂包括有机铝化合物；所述有机铝化合物包括烷基铝和/或烷基铝的水解
产物烷基铝氧烷；以摩尔比计，所述过渡金属卤化物与所述有机铝化合物的用量之比为1：(10～500)。13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：义建军，王科峰，张明革，许蔷，祖凤华，李荣波，洪柳婷，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：