一种基于双环管淤浆相聚乙烯工艺生产茂金属树脂的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种基于双环管淤浆相聚乙烯工艺生产茂金属树脂的生产方法。将茂金属催化剂应用在淤浆相聚乙烯工艺中，淤浆法一般采用双环管反应器，每个环管采用不同的控制方法生产出分子量分布更宽的茂金属聚乙烯，或采用相同的控制方法生产分子量分布窄的茂金属聚乙烯。催化剂采用茂金属催化剂。利用本发明专利技术采用淤浆法聚乙烯设计产能30万吨/年,由两台双环管反应器串连组成；以乙烯为原料，以异丁烷为稀释剂在淤浆中进行聚合反应，反应器出料进淤浆浓缩系统提浓、闪蒸、脱气后，粉料经风送系统送入粉料仓，最后风送至界区外的产品料仓包装入库；该工艺技术反应器单程转化率达90～98％。98％。98％。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双环管淤浆相聚乙烯工艺生产茂金属树脂的生产方法


[0001]本专利技术涉及催化剂
，特别是采用茂金属催化剂在淤浆相聚乙烯工艺双环管高密度聚乙烯装置上的生产应用。涉及一种基于双环管淤浆相聚乙烯工艺生产茂金属树脂的生产方法。

技术介绍

[0002]在聚乙烯合成领域，茂金属聚乙烯的生产使用茂金属为聚合催化剂，在性能上与传统的Ziegler
‑
Natta催化剂聚合而成的聚乙烯产品有显著的不同。由茂金属为催化剂聚合而成的聚乙烯分子量分布窄、支链分布窄。因此茂金属聚乙烯对比普通聚乙烯具有更高的结晶度，强度高、韧性好、刚性好；透明性好，数值清洁度高；嗅味低，热封温度低；耐应力开裂性优。但由于分子量分布窄也带来了加工困难等问题。改善聚乙烯加工性能有以下几种方法：增宽分子量分布、添加加工助剂、离子化或者与过氧化物或受控量的氧气一起进行挤出。这会产生一些副作用，例如凝胶含量增加、机械性质恶化、显现颜色和气味。
[0003]茂金属聚乙烯工艺技术分析：国内外对茂金属聚乙烯用茂金属催化剂的合成、茂金属聚乙烯聚合工艺及其加工应用性能等方面都进行了深入研究，并取得了重要的研究成果；目前茂金属聚乙烯多采用气相法生产，中国茂金属聚乙烯以LLDPE
‑
茂金属薄膜应用为主，全国消费占比常年在90％左右水平；茂金属PERT(地暖管)消费占比在10％左右。茂金属薄膜级LLDPE产品主要应用于食品包装膜及工业包装材料领域，如拉伸缠绕薄膜、收缩薄膜、重包装袋、垃圾袋、农膜、水果以及冷冻食品包装薄膜等，随着市场对未来终端制品附加值的要求越来越高，茂金属薄膜级LLDPE产品未来仍将会受到更多的青睐。茂金属PERT级产品，具有非常优异的耐压性能，可使地暖管应用安全性能更高，它的原料冲击强度高，管材制品柔韧性好，对于普通的管材料更便于施工；另外，茂金属PERT级产品有非常优异的热稳定性，可保证加工及使用要求。

技术实现思路

[0004]本专利专利技术目的是采用国产茂金属催化剂在更多工艺中生产高附加值聚乙烯产品，本专利专利技术是将茂金属催化剂应用在淤浆相聚乙烯工艺中，特点是淤浆法合成茂金属聚乙烯的操作更具灵活性，淤浆法一般采用双环管反应器，每个环管可以采用不同的控制方法生产出分子量分布更宽的茂金属聚乙烯，也可以采用相同的控制方法生产分子量分布窄的茂金属聚乙烯。
[0005]茂金属聚乙烯因为在加工性能方面的明显优势，用于生产高附加值产品。目前国内茂金属聚乙烯多采用气相法生产，本专利技术目的是国内自主研发一种新形式的茂金属催化剂在INNOVENES淤浆工艺中生产出高附加值聚乙烯产品。
[0006]本专利技术的具体技术方案如下：
[0007]一种基于双环管淤浆相聚乙烯工艺生产茂金属树脂的生产方法；将茂金属催化剂
应用在淤浆相聚乙烯工艺中，采用双环管反应器。
[0008]所述的催化剂采用茂金属催化剂。
[0009]所述的茂金属催化剂配置方法如下：
[0010]1)将茂金属催化剂制备成干粉状加入到淤浆工艺催化剂日罐里；
[0011]2)引入异丁烷将配置罐液位升至30％，启动搅拌器；
[0012]3)启动催化剂配置顺控程序，将催化剂和异丁烷加入，逐渐将配置罐催化剂浓度调整至15Kg/m3。
[0013]所述的生产方法是，将乙烯、氢气和1
‑
己烯分别引入到第一反应器和第二反应器中；将CM系列茂金属催化剂加入到第一反应器中，提供活性中心，乙烯插入到引发的活性中心中，使碳链上接上乙烯，再经过多次继续增长，不断插入乙烯直至成为高分子量的活性聚乙烯；再通过氢气使聚乙烯链失去活性而停止增长，称为氢调，用于调整分子量大小；聚乙烯支链来自于聚合过程中发生链转移(β－氢消除)产生端稀,在此后的聚合中，这个端稀再加入共聚单体1
‑
己稀产生支链，用于调整产品密度；聚合得到树脂再进入到第二反应器继续聚合反应；得到乙烯
‑1‑
己烯共聚物粉料进入到后系统进行造粒。
[0014]采用淤浆法聚乙烯设计产能30万吨/年,由两台双环管反应器串连组成；以乙烯为原料，以异丁烷为稀释剂在淤浆中进行聚合反应，反应器出料进淤浆浓缩系统提浓、闪蒸、脱气后，粉料经风送系统送入粉料仓，经造粒工序后送至粒料掺混料仓中混合均化，最后风送至界区外的产品料仓包装入库；该工艺技术反应器单程转化率达90～98％。
[0015]工艺流程：
[0016]原料乙烯、异丁烷、1
‑
己稀、氢气通过精制器去除杂质后进入到第一反应器和第二反应器。烷基铝通过增压后进入到第一反应器去除系统中的杂质和帮助催化剂反应。茂金属送至催化剂日罐后，通过与异丁烷稀释后进入到催化剂配置罐中，再通过催化剂泵增压后送入到第一反应器引发聚合反应。第一反应器生成的浆料进入到第二反应器继续进行反应；在浆料浓缩系统提高浓度后的浆料再通过压力调节阀送入到浆料加热器加热降压后送入高压闪蒸罐中脱气。高压闪蒸罐顶部气相经过过滤后进入到异丁烷缓冲罐，高压闪蒸罐底部粉料进入到低压闪蒸罐继续进行脱气。低压闪蒸罐顶部气相经过过滤后进入到压缩机中进行增压冷却后送入压缩机缓冲罐；压缩机缓冲罐液相送入异丁烷缓冲罐，气相进入到回收膜系统；大分子的介质(异丁烷)通过膜渗透侧返回到压缩机入口进行回收，小分子的介质(氮气、乙烯、氢气)通过膜渗余侧进入到深冷回收系统。深冷回收系统一级回收模块提供
‑
70℃的冷量，将异丁烷液化后返回到压缩机入口，二级回收模块提供
‑
130℃的冷量，将乙烯液化后返回到乙烯裂解装置，剩余的气体一部分进入到低压闪蒸罐用于粉料脱气，剩余部分排放至火炬。低压闪蒸罐底部粉料进入到粉料仓再次脱气后与添加剂一同进入到挤压造粒机掺混熔融，再通过熔融泵进入到切粒水系统进行切粒，生成的聚乙烯湿粒子进入到干燥器和振动筛进行脱水和筛出均匀粒子后通过转阀送入中间料仓。
[0017]本专利技术产能30万吨/年聚乙烯，包括如下步骤：
[0018]1)开车前准备确认条件：第一反应器压力4.0MPag,温度80
‑
90℃，异丁烷加入量6
‑
10t/h，轴流泵功率380
‑
410KW/h；第二反应器压力4.0MPag,温度80
‑
89℃，异丁烷加入量10
‑
19t/h，轴流泵功率400KW/h；第一反应器烷基铝进料量至1
‑
3.5Kg/h，2小时后检测系统中露点小于
‑
70.2℃；
[0019]2)第一反应器乙烯加入量2
‑
9t/h，调整催化剂进料量8
‑
13kg/h，控制第一反应器乙烯浓度1
‑
6mol％；第二反应器乙烯加入量至8
‑
16t/h，通过第一反应器过来的催化剂继续在第二反应器反应，控制第二反应器乙烯浓度1
‑
6mol％；
[0020]3)第一反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双环管淤浆相聚乙烯工艺生产茂金属树脂的生产方法；其特征是，将茂金属催化剂应用在淤浆相聚乙烯工艺中，采用双环管反应器。2.如权利要求1所述的生产方法；其特征是，催化剂采用茂金属催化剂。3.如权利要求1所述的生产方法；其特征是，将乙烯、氢气和1
‑
己烯分别引入到第一反应器和第二反应器中；烷基铝助催化剂加入到第一反应器中，去除系统里的杂质，协助茂金属催化剂进行反应；将茂金属催化剂加入到第一反应器中，提供活性中心，乙烯插入到引发的活性中心中，使碳链上接上乙烯，再经过多次继续增长，不断插入乙烯直至成为高分子量的活性聚乙烯；再通过氢气使聚乙烯链失去活性而停止增长，称为氢调，用于调整分子量大小；聚乙烯支链来自于聚合过程中发生链转移(β－氢消除)产生端稀,在此后的聚合中，这个端稀再加入共聚单体1
‑
己稀产生支链，用于调整产品密度；聚合得到树脂再进入到第二反应器继续聚合反应；得到乙烯
‑1‑
己烯共聚物粉料进入到后系统进行造粒。4.如权利要求3所述的生产方法；其特征是，茂金属催化剂配置方法如下：1)将茂金属催化剂制备成干粉状加入到淤浆工艺催化剂日罐中，在与异丁烷稀释后一同送至催化剂配置罐里；2)引入异丁烷将配置罐液位升至30％，启动搅拌器；3)启动催化剂配置顺控程序，将催化剂和异丁烷加入，逐渐将催化剂配置罐中催化剂浓度调整至15Kg/m3。5.如权利要求4所述的生产方法；其特征是，采用淤浆法聚乙烯设计产能30万吨/年,由两台双环管反应器串连组成；以乙烯为原料，以异丁烷为稀释剂在淤浆中进行聚合反应，反应器出料进淤浆浓缩系统提浓、闪蒸、脱气后，粉料经风送系统送入粉料仓，经造粒工序后送至粒料掺混料仓中混合均化，最后风送至界区外的产品料仓包装入库；该工艺技术反应器单程转化率达90～98％。6.如权利要求5所述的生产方法；其特征是，包括如下步骤：1)开车前准备确认条件：第一反应器压力4.0MPag,温度80
‑
90℃，异丁烷加入量6
‑
10t/h，轴流泵功率380
‑
410KW/h；第二反应器压力4.0MPag,温度80
‑
89℃，异丁烷加入量10
‑
19t/h，轴流泵功率400
‑
410KW/h；第一反应器烷基铝进料量至1
‑
3.5Kg/h，2小时后检测系统中露点<
‑
70.2℃；2)第一反应器乙烯加入量2

【专利技术属性】
技术研发人员：戴立起，高云忠，刘志伟，李邦，邵平均，冯忠岩，蔡尚辰，王广达，于长荣，
申请(专利权)人：中沙天津石化有限公司，
类型：发明
国别省市：