淤浆相聚合方法技术

在串联的至少两个反应器中生产多峰聚乙烯的方法，其中高分子量（ＨＭＷ）聚合物的２０－８０ｗｔ％是在第一个反应器中的悬浮液中制备的以及低分子量（ＬＭＷ）聚合物的２０－８０ｗｔ％是在第二个反应器中的悬浮液中制备的，其中在ＬＭＷ反应器中的平均活性与在ＨＭＷ反应器中的平均活性的比率是在０．２５和１．５之间，其中在各反应器中的平均活性被定义为：在反应器中生产的聚乙烯的速率（ｋｇ?ＰＥ／ｈｒ）／［在该反应器中的乙烯浓度（ｍｏｌ％）×在反应器中的停留时间（ｈｒ）×催化剂加入到反应器中的进给速率（ｇ／ｈｒ）］，停留时间被定义为在反应器中的聚合物的质量（ｋｇ）／从反应器中输出的聚合物的输出速率（ｋｇ／ｈｒ），和其中第二个反应器的体积比第一个反应器的体积大至少１０％，优选至少３０％和和更优选至少５０％，和第一个反应器的长度与直径比率Ｌ／Ｄ（１）大于第二个反应器的长度与直径比率Ｌ／Ｄ（２），和优选大了至少２０％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】淤桨相聚合方法 本专利技术涉及在淤桨反应器(slurry phase reactor)中的烯烃聚合，和更具体地说 涉及在串联排列的两个或多个反应器中的聚合反应。 烯烃的淤浆相聚合是大家所熟知的，其中烯烃单体和任选的烯烃共聚用单体是在 催化剂存在下在稀释剂中进行聚合，其中固体聚合物产物悬浮在该稀释剂中且被运输。 聚合反应典型地通过在范围50-125t:中的温度下和在范围1-100巴内的压力 下进行。所使用的催化剂能够是典型用于烯烃聚合反应中的任何催化剂如氧化铬，齐格 勒-纳塔或金属茂型催化剂。 许多的多反应器系统使用环管反应器(loop reactor)，它具有连续管状结构，该 结构包括至少两个(例如四个)垂直部件(section)和至少两个(例如四个)水平部件。 聚合热典型地通过使用与在包围管状环管反应器的至少一部分的夹套中的冷却介质(优 选水)之间的间接交换而被除去。多反应器系统的各个环管反应器的体积能够是变化的并 且典型地是在10-200m 更典型地50-120mS范围内。用于本专利技术中的环管反应器具有这一 般类型。 典型地，在例如聚乙烯的淤桨聚合方法中，反应器中的淤桨将包括颗粒状聚合物， 烃稀释剂，(共聚用)单体，催化剂，链终止剂如氢气和其它反应器添加剂。尤其该淤浆将 包括20-75wt^，优选30-70wt^ (以淤桨的总重量为基础)的颗粒状聚合物和80_25wt% ， 优选70-30wt^ (以淤浆的总重量为基础)的悬浮介质，其中悬浮介质是在反应器中全部流 体组分的总和并且将包括稀释剂，烯烃单体和任何添加剂；稀释剂能够是惰性稀释剂或它 能够是反应活性稀释剂，尤其是液体烯烃单体；其中主要稀释剂是惰性稀释剂，烯烃单体将 典型地占淤浆的2-20wt^，优选4_10wt%。 该淤浆被泵抽在相对光滑通路无限循环式环管反应系统中循环流动，其中流体速 度足以维持聚合物悬浮于淤浆中并且维持可接受的截面浓度和固体荷载梯度。淤浆从含 有聚合物与试剂和惰性烃类一起的聚合反应器中排出，它们全部主要地包括惰性稀释剂和 未反应的单体。包括聚合物和稀释剂，和在大多数情况下催化剂，烯烃单体和共聚用单体 的产物淤浆能够断续地或连续地被排出，任选地通过使用浓縮设备如旋液分离器或沉降腿 (settling leg)，以最大程度减少随聚合物排出的流体的量。 在多反应器聚合反应中，从最终反应器中排出的淤浆的组成取决于许多因素，在 最终反应器中实际聚合的产物的组成除外它也取决于所需望最终产品，和在任何上游反 应器中的反应条件和产物的相对比例。在最终反应器中所需的反应条件也受到在上游反应 器中的反应条件影响，特别是在上游反应器中催化剂生产能力对于在下游反应条件下的平 均活性潜力的影响。因此与单个反应器的情况相比，从最终反应器中排出的淤浆组成的控 制以及与其相关的工艺条件是更复杂的。 能够影响到全部的上述因素的一个问题是两个反应器的相对尺寸。还有影响两个 反应器的体积和尺寸的优化的许多相冲突的要求。在多反应器聚合反应中，第二个和任何 后续的反应器需要是足够大的以便装运不仅在该反应器中生产的聚合物，以及从前面的反 应器中转移来的聚合物。这暗示了第二个和后续的反应器应该大于上游反应器以便维持类似的空时收率。EP 057420A公开了两个反应器系统，其中第二个反应器是第一个反应器的 体积的两倍。我们已发现这一排列的一个缺点是较大的下游反应器的除热要求(常常生产 限制条件)大于上游反应器的相应要求。因此不清楚知道反应器的最佳尺寸比应该是什 么。尤其，当反应器系统被设计来运转不同的催化剂类型(例如齐格勒-纳塔，铬和/或金 属茂)，或运转其中所需要的平均活性或生产速率在不同操作方式下的各反应器之间有显 著差异的催化剂体系时，反应器的尺寸的理想比率在各情况下很可能是不同的，使得难以 选择理想的尺寸分布。在恒定的反应条件下活动性状也在齐格勒_纳塔，铬，金属茂和/或 后过渡金属催化剂体系之间明显不同。 然而我们已经发现，最佳的反应器尺寸比是这样的其中第二个反应器比第一个 反应器大至少lOvol % ，和另外第一个反应器的长度与直径比率大于第二个反应器的长度 与直径比率。 因此在本专利技术的第一个方面，本专利技术提供在串联的至少两个反应器中生产多峰聚 乙烯(multimodal polyethylene)的方法，其中高分子量(HMW)聚合物的20-80wt^是在 第一个反应器中的悬浮液中制备的以及低分子量(L丽)聚合物的20-80wt^是在第二个反 应器中的悬浮液中制备的，其中在L丽反应器中的平均活性与在HMW反应器中的平均活性 的比率是在0. 25和1.5之间，其中在各反应器中的平均活性被定义为在反应器中生产聚 乙烯的速率(kg PE/hr)/，停留时间被定义为在反应器中的聚合 物的质量(kg)/从反应器中输出的聚合物的输出速率(kg/hr)，和其中第二个反应器的体 积比第一个反应器的体积大至少10%，优选至少30%和和更优选至少50%，和第一个反应 器的长度与直径比率L/D(1)大于第二个反应器的长度与直径比率L/D(2)，和优选大了至 少20%。 其中第二个反应器的体积比第一个反应器的体积大了至少10%的反应器系统允 许总反应器体积最小化，同时提供足够的灵活性来操纵不同的操作条件和催化剂。当在第 一个HMW反应器中的催化剂活性是高的时是特别理想的，因为较大的第二个反应器尺寸允 许使用更高的停留时间来达到给定的嵌段比(block ratio)。我们已经发现，通过确保第一 个反应器的长度与直径比率L/D (1)大于第二个反应器的长度与直径比率L/D (2)，优选大 至少20%，和最优选大至少30%，有可能克服对于在两个反应器中的除热的不同要求的各 种困难。典型地，L/D(1)与L/D(2)的比率是大于1.5，最优选大于2。增大的L/D提供了 更大的表面积/每单位体积，这允许更快的除热速率，因为冷却反应器的能力取决于可以 利用来实施冷却的表面积。因此如果两个反应器的冷却要求是相同的，则较大的L丽反应 器能够具有比该较小HMW反应器更低的L/D值。因此本专利技术允许各反应器的传热能力得到 平衡，同时还最小化总反应器体积。 —般优选的是，第一个HMW反应器的长度与直径比率(L/D)大于500，优选在750 和3000之间，和最优选大于800，例如800-1500。 一般优选的是第二个L丽反应器的长度 与直径比率(L/D)大于200，优选200-1000，和最优选250-750，例如300-550。 通常反应器中的每一个具有大于10m 更通常大于251113和尤其大于50m3的内体 积。典型的范围是75-200m3和更特别地100-175m3。 在各反应器中的平均活性被定义为在反应器中生产聚乙烯的速率(kg PE/hr)/5烯浓度(mol% ) X在反应器中的停留时间(hr) X催化剂加入到反应 器中的进给速率(g/hr)]，停留时间被定义为在反应器中聚合物的质量(kg)/从反应器中 输出的聚合物的输出速率(kg/hr)。如果没有将附加的催化剂加入到第二个反应器中，当计 算平均活性的比率时，在两个反应器中催化剂的流动速率被认为是相同的。如果将附加的 催化剂加入到第本文档来自技高网...

【技术保护点】
在串联的至少两个反应器中生产多峰聚乙烯的方法，其中高分子量（ＨＭＷ）聚合物的２０－８０ｗｔ％是在第一个反应器中的悬浮液中制备的，以及低分子量（ＬＭＷ）聚合物的２０－８０ｗｔ％是在第二个反应器中的悬浮液中制备的，其中在ＬＭＷ反应器中的平均活性与在ＨＭＷ反应器中的平均活性的比率是在０．２５和１．５之间，其中在各反应器中的平均活性被定义为：在反应器中生产聚乙烯的速率（ｋｇ　ＰＥ／ｈｒ）／［在该反应器中的乙烯浓度（ｍｏｌ％）×在反应器中的停留时间（ｈｒ）×催化剂加入到反应器中的进给速率（ｇ／ｈｒ）］，停留时间被定义为在反应器中的聚合物的质量（ｋｇ）／从反应器中输出的聚合物的输出速率（ｋｇ／ｈｒ），和其中第二个反应器的体积比第一个反应器的体积大至少１０％，优选至少３０％和和更优选至少５０％，和第一个反应器的长度与直径比率Ｌ／Ｄ（１）大于第二个反应器的长度与直径比率Ｌ／Ｄ（２），和优选大了至少２０％。

【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：B科赫，D马里萨尔，M帕里塞尔，BR瓦尔沃斯，
申请(专利权)人：英尼奥斯制造业比利时有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]