用于确定催化剂活性的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于确定聚合过程中催化剂活性的方法，所述聚合过程包括下列步骤：将催化剂和稀释剂加到存储容器内以形成浓缩的沉淀催化剂；将所述浓缩的沉淀催化剂加到装有混合设备的混合容器内并将烃稀释剂加到所述混合容器内以形成稀释的催化剂浆料；将所述稀释的催化剂浆料通过体积计量泵加到聚合反应器内；和将至少一种单体加到所述聚合反应器内以形成聚合物。该方法的特征在于在所述混合容器的出口和所述体积计量泵之间测量所述稀释的催化剂浆料的密度；基于所测得的稀释的催化剂浆料的密度确定加到所述聚合反应器内的催化剂的量；和将加到所述聚合反应器内的催化剂的量与所形成的聚合物的量进行比较以确定该催化剂的活性。本发明专利技术还涉及一种适于实施该方法的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定聚合过程中催化剂活性的方法，所述聚合过程包括如下步骤将催化剂和稀释剂加到存储容器内以形成浓缩的沉淀催 化剂、将所述浓缩的沉淀催化剂加到装有混合设备的混合容器中并将烃稀 释剂加到所述混合容器中以形成稀释的催化剂浆料、将所述稀释的催化剂 浆料通过体积计量泵加到聚合反应器内、和将至少一种单体加到所述聚合 反应器内以形成聚合物。本专利技术还涉及一种用于确定聚合过程中催化剂活性的系统，包括设 置有催化剂进口 、稀释剂进口和浓缩的催化剂浆料的出口的至少一个存储 容器，用于将所述浓缩的催化剂浆料从所述存储容器输送到混合容器的设 备，装有混合设备、所述浓缩的催化剂浆料的进口、稀释剂进口和稀释的 催化剂浆料的出口的至少一个混合容器，用于将所述稀释的催化剂浆料输 送到聚合反应器内的设备(所述设备装有体积计量泵)，包括所述稀释的催化 剂浆料的进口、单体进口和聚合物出口的聚合反应器、和用于测量所形成 的聚合物的量的设备。
技术介绍
聚乙烯(PE)通过对乙烯(CH产CH2)单体和任选的高级1-烯烃共聚单体 (如l-丁烯、l-己烯、1-辛烯或者l-癸烯)进行聚合而合成。由于PE便宜、 安全、对多数环境稳定并且容易加工，因而聚乙歸聚合物在许多应用中有 用。根据该合成方法，PE通常可分为几种类型如LDPE(低密度聚乙烯)、 LLDPE(线型低密度聚乙烯)和HDPE(高密度聚乙烯)。各种类型的聚乙烯具 有不同的性质和特征。经单体借助于催化剂和任选的,:力催化齐;c如果根据所^]的催化剂》:需要助催化剂的话)的聚合。用于聚烯烃制造并且特别是用于制备聚乙烯的合适催化糸、包括铬型催化剂、齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂根据本说明书，文中术语"催化剂"定义为引起聚合反应速率变化而 自身在该反应中不被消耗的物质。可使用任何允许乙烯聚合的催化剂。这 样的催化剂举例来说，可提及齐格勒-纳塔型催化剂、基于钒或者铬的催化 剂、和茂金属催化剂。根据优选实施方式，所述催化剂为茂金属。术语"茂金属催化剂"被用于描述任何由"夹(sandwiched)"在一个或 者两个配体之间的金属原号所组成的过渡金属络合物。在优选的实施方式 中，所述茂金属催化剂具有通式MX,其中M为选自第IV族的过渡金属化 合物且其中X为由环戊二烯基(Cp)、茚基、芴基或者它们的衍生物中的一 种或者两种基团所组成的配体。茂金属催化剂的示例性实例包括但不限于 Cp2ZrCl2、 Cp2丁iCl2或者Cp2HfCl2。通常将茂金属催化剂提供在固体载体上。所述载体应为惰性固体，其 与常规茂金属催化剂中的任一组分是化学惰性的。载体优选为硅石化合物。在本领域中，通常在聚烯烃特别是聚乙烯的制造中使用茂金属催化剂 是已知的。茂金属催化剂为周期表第IV族过渡金属如钛、锆、铪等的化合 物，并且具有配位结构，所述配位结构具有金属化合物和由环戊二烯基、 茚基、芴基或者它们的衍生物中的一种或者两种基团所组成的配体。在烯 烃聚合中使用茂金属催化剂具有各种优点。茂金属催化剂具有高活性，并 且与使用齐格勒-纳塔催化剂所制备的聚合物相比能够制备具有增强的物理 性质的聚合物。茂金属催化剂通常与助催化剂如有机金属化合物、或者非 配位的路易斯酸和烷基铝的混合物一起使用，这在本领域中是公知的。茂 金属的关键是络合物的结构。根据所期望的聚合物，可改变茂金属的结构 和几何形状以适应制造商的具体需要。茂金属包括单个金属位点，该单个 金属位点用于更好地控制聚合物的支化和分子量分布。单体插入到金属和 聚合物生长链之间。文中所用的术语"催化剂浆料"指包含悬浮的催化剂固体颗粒的组合 物。术语"浓缩的催化剂浆料"指包含悬浮的催化剂固体颗粒且其中催化 剂的浓度至少大于10重量％的组合物。术语"稀释的催化剂浆料，，指包括 悬浮的催化剂固体颗粒且其中催化剂的浓度小于或者等于10重量％的组合物。所述稀释剂典型地为烃稀释剂。众所周知，聚合反应对于所用催化剂的量相当敏感。控制流向反应器 的催化剂流量是重要的，因为反应器中预料不到的或者不受控制的催化剂注入可导致失控的反应。而且，茂金属催化剂通常与助催化剂一起使用用 于烯烃聚合，这可将聚合效率显著地增加到超过每单位催化剂一百万单位聚合物。在专利申请WO 2005/077522中已提出了对这些事实所引起的问题 的解决方案。此时，通过首先用X射线荧光(XRF)测定最终PE粉末中的硅石的量而 估计催化剂生产率。然后，以每克已进入反应器的催化剂所生产的PE的克 数来计算催化剂的生产率。使用该方法的问题是具有相对低的量的硅石的 茂金属催化剂具有高的生产率，使得难以测定最终PE中的硅石的量，导致 计算中的重大误差并因此导致估算的生产率的重大误差。所估算的生产率 还不可以快速方式进行控制，而对于该过程的在线控制而言，快速方式有 时是需要的。因此，本专利技术的总的目标是提供一种以精确方式测量催化剂生产率的 方法和系统，尤其是在茂金属情况下。本专利技术的进一步目标是提供一种在 线测量催化剂生产率并且/或者没有任何显著延迟的方法和系统。此外，本 专利技术目的在于对WO2005/077522中所描述的系统和方法4是供改进。
技术实现思路
通过本专利技术，即，用于确定聚合过程中的催化剂活性的方法，解决上 述问题中的至少 一个并且至少部分地实现目标，所述聚合过程包括下列步 骤将催化剂和稀释剂加到存储容器内以形成浓缩的沉淀催化剂、将所述 浓缩的沉淀催化剂加到装有混合设备的混合容器中并将烃稀释剂加到所述 混合容器中以形成稀释的催化剂浆料、将所述稀释的催化剂浆料通过体积 计量泵加到聚合反应器内、和将至少一种单体加到所述聚合反应器内以形 成聚合物。该方法的特征在于，在所述混合容器的出口和所述体积计量泵之间测 量所述稀释的催化剂浆料的密度，基于所测得的稀释的催化剂浆料的密度 确定加到聚合反应器内的催化剂的量，并且将加到聚合反应器内的催化剂 量与所形成的聚合物的量相比较以确定该催化剂的活性。本专利技术还涉及用于确定聚合过程中催化剂活性的系统，包括设置有 催化剂进口 、稀释剂进口和浓缩的催化剂浆料的出口的至少一个存储容器， 用于将所述浓缩的催化剂浆料从所述存储容器输送到混合容器的设备，装有混合设备、所述浓缩的催化剂浆料的进口 、稀释剂进口和稀释的催化剂 浆料的出口的至少一个混合容器，用于将所述稀释的催化剂浆料输送到聚 合反应器内的设备(所述设备装有体积计量泵)，包括所述稀释的催化剂浆料 的进口、单体进口和聚合物出口的聚合反应器，和用于测量所形成的聚合 物的量的设备。该系统的特征在于，其进一步包括布置在所述混合容器的稀释的催化 剂浆料的出口和所述体积计量泵之间的用于测量密度的设备、和用于将加 到所述聚合反应器内的催化剂的量和所形成的聚合物的量进行比较以确定 该催化剂活性的设备。附图说明图1说明根据本专利技术的第一个实施方式的系统。具体实施方式本专利技术涉及一种用于确定聚合过程中催化剂活性的方法，所述聚合过程包括下列步骤-将催化剂和稀释剂加到存储容器内，以形成浓缩的沉淀催化剂，-将所述浓缩的沉淀催化剂加到装有混合设备的混合容器中并将烃稀释剂加到所述混合容器中，以形成稀释的催化剂浆料，-将所述稀释的催化剂浆料通过体积计量泵加到聚合反应器内，和 —将至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定聚合过程中催化剂活性的方法，所述聚合过程包括下列步骤：　－将催化剂和稀释剂加到存储容器内，以形成浓缩的沉淀催化剂，　－将所述浓缩的沉淀催化剂加到装有混合设备的混合容器内并将烃稀释剂加到所述混合容器内，以形成稀释的催化剂浆料，　－将所述稀释的催化剂浆料通过体积计量泵加到聚合反应器内，和　－将至少一种单体加到所述聚合反应器内以形成聚合物，　该方法的特征在于：　－在所述混合容器的出口和所述体积计量泵之间测量所述稀释的催化剂浆料的密度，　－基于所测得的该稀释的催化剂浆料的密度，确定加到所述聚合反应器内的催化剂的量，和　－将加到所述聚合反应器内的催化剂的量与所形成的聚合物的量进行比较以确定该催化剂的活性。

【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：丹尼尔西劳克斯，阿兰布鲁塞尔，
申请(专利权)人：托塔尔石油化学产品研究弗吕公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]