含丙烯聚合物的单体／溶剂分离和循环方法技术

本发明专利技术提供了用于含丙烯聚合物和它们共混物的连续超临界、溶液和高级溶液聚合工艺的单体／溶剂分离和循环方法。有利的单体／溶剂分离和循环方法包括加热来自安置在反应器下游的重力分离器的贫聚合物循环物流，以形成加热的贫聚合物循环物流，随后使加热的贫聚合物循环物流与一股或多股均相反应器流出物物流结合以形成加热的反应器流出物混合物流。然后加热的反应器流出物混合物流可以通过随后的减压阀和重力分离器，例如以提供降低的富聚合物相的结垢倾向并充分加热富聚合物相以能够通过其余的工艺步骤来形成基于丙烯的聚合物产物而不需要额外的热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及聚合物处理领域。更特别地涉及用于制造含丙烯聚合物的单体/溶剂 分离和循环方法。更特别地，本公开涉及用于在超临界、溶液和高级溶液聚合条件下制造含 丙烯聚合物和其共混物的聚合装置的单体/溶剂分离和循环方法。
技术介绍
如美国专利申请序列号11/961,583中描述的高级的溶液聚合工艺，涉及在聚合 反应器中增加的单体浓度，提供具有改进性能的聚合产品，例如更高的分子量和熔融/结 晶温度。对于如在美国专利申请序列号10/667,585中描述的超临界聚合公开了类似的优 点。对于使用高级的溶液和超临界聚合方法制造全同立构聚丙烯的情况，更高的丙烯浓度 能够制造具有足够低的熔体流动速率的高结晶度的全同立构聚丙烯。更高的单体浓度也能 够实现反应器流出物中更高的聚合物浓度，因此降低单体的循环比，而且随之降低单体和 溶剂循环的成本。两种工艺都在均相稠密流体聚合体系中实施。如美国专利申请序列号11/854，93中的描述，均相聚合工艺，例如超临界、溶液和 高级的溶液聚合，有利地使用相分离器用于从反应器流出物中回收大量的低分子量单体和 溶剂组分用于循环。分离方法包括在使反应器流出物的压力降低之前加热反应器流出物以 迅速地从单相越过流体_流体相分离边界到达相图中的两相区。如美国专利号7，163，989 中描述的，加热步骤需要引入足够的热量以抵补在相分离之后蒸发溶剂和单体残余物的 焓，以及保持在聚合物熔点之上需要的热量。对于溶液聚合工艺，例如，这需要在热交换器 中使反应器流出物的温度从约50-90°C升高到约160-200°C。由于在增加温度时溶解能力 降低，通常最大温度受限于加热时穿越进入两相区的反应器流出物。如果在热交换器中形 成富聚合物相，则它往往使热交换器结垢，导致传热系数大大变差及其他的设备操作问题。在美国专利申请序列号11/961，583和10/667，585中分别描述的高级的溶液和超 临界聚合工艺中，这种限制变得甚至更加苛刻，因为通过更高的单体浓度降低了反应器流 出物的溶解能力，即，对于产物聚合物单体是比惰性溶剂(通常为链烷烃，例如己烷或辛烷 等)更差的溶剂。该问题可能会限制反应器流出物能够被加热达到的温度和/或反应器流 出物中的最大聚合物浓度，相应地，可能会导致从最终产品中除去溶剂和单体残余物的困 难，并增加循环的体积和成本，以及降低给定的分离和脱挥发序列(train)的设备能力。因此，需要能够减少或甚至消除这些由反应器流出物中增加的单体浓度所引起的 限制的改进的单体分离和循环方法。这种改进对于超临界的和高级的溶液聚合工艺是特别 有利的，这是由于在含聚合物的反应器流出物中该工艺通常具有更低的溶剂浓度，与常规 的现在实施的溶液工艺相比较导致更低的流体-流体相分离温度。对于超临界的和高级的 溶液聚合工艺，改进的单体分离和循环方法将实现单体浓度增加的所有的优点，即，改进的 产物生产能力并降低单体和溶剂循环被截留的成本。尽管如此，通过提供了在分离-循环 序列中降低的结垢风险，即使在以更高的溶剂浓度操作的常规的溶液聚合设备中，公开的 单体/溶剂分离循环工艺配置仍然能提供(所述的)优点。
技术实现思路
提供了用于连续均相聚合工艺例如超临界、溶液和高级溶液聚合的单体/溶剂分 离和循环方法，以生产含丙烯聚合物和它们的共混物。根据本专利技术的公开，用于连续均相聚合工艺的有利的单体/溶剂分离和循环方法 包括提供产生一股或多股高压反应器流出物物流的一个或多个串联或并联的均相聚合反 应器，和与一个或多个反应器流体连接的下游重力分离器；加压来自重力分离器的贫聚合 物物流以形成高压的贫聚合物循环物流；将高压贫聚合物循环物流分流为两股高压贫聚合 物循环物流；加热一股高压贫聚合物循环物流以形成加热的高压贫聚合物循环物流；使加 热的高压贫聚合物循环物流与一股或多股高压反应器流出物物流结合以形成加热的高压 反应器流出物混合物流；将加热的高压反应器流出物混合物流通过减压阀以形成加热的低 压反应器流出物混合物流；及使加热的低压反应器流出物混合物流通过重力分离器以形成 用于循环的贫聚合物物流和用于进一步处理的富聚合物物流。本专利技术的其他方面的公开涉及用于连续均相聚合工艺的有利的单体/溶剂分离 和循环方法，包括提供产生一股或多股高压反应器流出物物流的一个或多个串联或并联的 均相聚合反应器和流体连接到一个或多个反应器的下游重力分离器；将来自重力分离器的 低压的贫聚合物物流分流为两股低压的贫聚合物循环物流；加热一股低压的贫聚合物循环 物流以形成加热的低压贫聚合物循环物流；使一股或多股高压反应器流出物物流通过一个 或多个减压阀以形成一股或多股低压反应器流出物物流；使一股或多股低压反应器流出物 物流与加热的低压贫聚合物循环物流结合以形成加热的低压反应器流出物混合物流；及使 加热的低压反应器流出物混合物流通过重力分离器以形成用于循环的贫聚合物物流和用 于进一步处理的富聚合物物流。本专利技术另外方面的公开涉及用于连续均相聚合工艺的有利的单体/溶剂分离和 循环方法，包括提供产生一股或多股高压反应器流出物物流的一个或多个串联或并联的均 相聚合反应器和流体连接到一个或多个反应器的下游重力分离器；加压来自重力分离器的 贫聚合物物流以形成高压贫聚合物循环物流；将高压贫聚合物循环物流分流为两股高压贫 聚合物循环物流；使一股高压贫聚合物循环物流与一股或多股高压反应器流出物物流结合 以形成高压反应器流出物混合物流；加热高压反应器流出物混合物流以形成加热的高压反 应器流出物混合物流；使加热的高压反应器流出物混合物流通过减压阀以形成加热的低压 反应器流出物混合物流；并使加热的低压反应器流出物混合物流通过重力分离器以形成用 于循环的贫聚合物物流和用于进一步处理的富聚合物物流。从其随后的详细说明，特别是结合附图，所公开的用于本专利技术公开的连续均相聚 合工艺中的单体/溶剂分离和循环方法的这些及其他特征和特性，和它们有利的应用和/ 或用途将是显而易见的。附图说明为帮助相关领域的普通技术人员制造和使用其主题，参见附图，其中图1描述了现有技术的单体/溶剂分离和循环方法的示例性示意图，其中贫聚合 物循环物流没有加入到重力分离器上游的反应器流出物中。附图2描述了本专利技术公开的单体/溶剂分离和循环的示例性示意图，其中贫聚合 物循环物流和反应器流出物物流在高压下结合，在使它与高压反应器流出物物流结合之 前，将热量加入高压贫聚合物循环物流。附图3描述了可选择的本专利技术公开的单体/溶剂分离和循环的示例性示意图，其 中贫聚合物循环物流和反应器流出物物流在低压下结合，在使它与低压反应器流出物物流 结合之前，将热量加入到低压贫聚合物循环物流中。附图4描述了可选择的本专利技术公开的单体/溶剂分离和循环的示例性示意图，其 中在减压之前加热结合的贫聚合物高压循环物流和高压反应器流出物物流。附图5给出双节线和旋节线边界的热力学定义的图解描绘。附图6给出本专利技术公开的相图的典型的聚合介质相图。定义为了本专利技术的公开和随附权利要求的目的。催化剂体系定义为是一种或多种催化剂前体化合物和一种或多种活化剂的组合。 注意尽管本身不是催化活性的(需要与活化剂结合变成活性的)，但在聚合领域中催化剂 前体化合物通常称为催化剂。该催化剂体系的任何部分都本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连续均相聚合工艺的单体／溶剂分离和循环方法，包括：　　提供产生一股或多股高压稠密流体反应器流出物物流的一个或多个串联或并联的均相聚合反应器，和流体连接到一个或多个所述反应器的下游重力分离器；　　加压来自所述重力分离器的贫聚合物物流以形成高压贫聚合物循环物流；　　将所述高压贫聚合物循环物流分流为两股高压贫聚合物循环物流；　　加热一股所述高压贫聚合物循环物流以形成加热的高压贫聚合物循环物流；　　使所述加热的高压贫聚合物循环物流与一股或多股高压反应器流出物物流结合以形成加热的高压反应器流出物混合物流；　　使所述加热的高压反应器流出物混合物流通过减压阀以形成加热的低压反应器流出物混合物流；和　　使所述加热的低压反应器流出物混合物流通过所述重力分离器以形成用于循环的贫聚合物物流和用于进一步处理的富聚合物物流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：加博尔基斯，詹姆斯R拉特纳，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]