用于丙烯聚合的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:5767874 阅读:528 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种制备异相丙烯共聚物的方法,其通过在存在作为分子量调节剂的聚合催化剂和氢的情况下聚合丙烯制备,所述方法包括下述步骤:a)聚合气相或液相丙烯,制备结晶聚合物级分;b)在具有相互连接聚合区域的气相反应器中,共聚合乙烯和丙烯和/或1-丁烯和任选的一种或多种α-烯烃共聚单体C↓[5]-C↓[12],其中在快速流化或递送条件下,生长聚合物颗粒向上流过第一聚合区域(上升管),离开所述上升管并进入第二聚合区域(降液管),所述聚合物颗粒在重力作用下向下流动通过所述第二聚合区域(降液管)。

【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丙烯的气相聚合的方法和装置,特别涉及用于制备异相(heterophasic)丙烯共聚物的气相聚合方法。获得的丙烯共聚物特别适用于制备被赋予良好的劲度和抗冲击性的物品。众所周知,结晶丙烯聚合物在劲度、熔融状态中的加工性能、耐热性和抗大气因素和抗溶剂方面具有好的性能。也已知它们的抗冲击性(恢复力)极低所述性质可通过将乙烯和α-烯烃例如丙烯和1-丁烯烃的共聚物加入到结晶母料中显著地改善。这样的异相丙烯共聚物可以通过物理共混或混合结晶丙烯(共)聚合物与弹性乙烯-丙烯共聚物制备。当然,为了获得共聚体橡胶在聚烯烃中的分散体,需要强烈和高能的混合作用,以便获得想要的聚合物共混物。然后,利用这种共混物的动态硫化实现热塑性弹性体(TPE)的形成。然而,最终产物的均匀性差。为了避免与物理共混相关的缺点,同时为了避免动态硫化共混物的需要,已经进行了如下努力制造反应器或通过在一个或多个反应器中顺序聚合制备结晶聚丙烯和非结晶的乙烯-丙烯共聚物的化学共混物。已采用了不同的生产方式两个反应器串联,在每个反应器中可能具有不同催化剂。通过在存在Ziegler/Natta催化剂体系的情况下使用串联的两个聚合反应器和定制工艺条件,有可能产生大范围的异相丙烯共聚物以及不同浓度的结晶组分和非结晶组分。实际上,每个反应器都可根据催化剂、压力、温度、共聚单体和分子量调节剂的量在不同的聚合条件下工作。EP 373 660公开了一种制备具有在低温下的高抗冲击性和好的透明性的聚丙烯组合物的方法。该方法在两个聚合反应器的序列(sequence)中进行。在第一反应器中,丙烯与少量乙烯或另一种α-烯烃共聚,获得结晶聚合物在该阶段中的聚合是在液体丙烯悬浮液中进行的,所述悬浮液保持足够和恒定的所需共聚单体的超压力。在第二反应器中,乙烯与丙烯和/或更高级的α-烯烃共聚,获得弹性体组分该阶段是在气相反应器中进行的,同时保持气体混合物的组成恒定。EP 416 379公开了一种制备热塑性聚烯烃组合物的方法,其以连续的至少两个聚合阶段进行。获得的聚合物组合物包括a)大于60至85份的结晶聚合物级分;b)1直至小于15份的半结晶、低密度、基本上线型的共聚物级分,其具有20至60%的结晶度;和c)10至少于39份的非结晶聚合物级分,其包含30至80%重量的乙烯。优选的制备方法为多阶段方法包括在存在液体丙烯的情况下聚合组分a),和在气相中聚合组分b)和c)。将从第一个反应器的液相中获得的组分a)递送进入闪燃管,在基本上大气压力下对未反应的单体脱气,然后,供料给用于相关单体的气相聚合的第二个反应器,形成组分b)和c)。接着,将最终产物转移到另一个用于相关单体的另外的气相聚合的反应器中,以便增加在最终产物中组分b)和c)的量。EP 640 649公开了一种制备聚烯烃组合物的方法,所述组合物具有弯曲模量和冲击强度的良好平衡,所述组合物包括30-60%的丙烯均聚物或共聚物,其在环境温度下溶于二甲苯的百分数低于5%;14-30%的由丙烯与乙烯的共聚物组成的级分,所述级分在环境温度下的二甲苯中的溶解百分数为60至99%;10-25%的乙烯与C3-C8α-烯烃的共聚物,所述α-烯烃的量为10%至30%,所述共聚物在环境温度溶于二甲苯中的百分数为10至50%;5-45%的颗粒形式的矿物填料,其具有0.1至5.0μm的平均尺寸。这些组合物是通过如下方法制备的基于使用特别的Ziegler-Natta催化剂进行顺序聚合过程,聚合产生组分A)、B)和C)的混合物,然后通过共混加入组分D)。聚合为在气相中以至少三个连续阶段实施,每一阶段用于上述组分之一,在存在来自前述阶段的聚合物和催化剂的情况下,在各气相反应器中进行。然而,在上述EP 373 660、EP 416379、EP 640649中描述的多阶段聚合工艺产生最终的具有缺乏均匀性的非晶态级分的异相共聚物。事实上,在所述级联工艺的每个反应器中,按照分子量、化学组成和结晶度产生不同的聚合物,从而最终聚合物显示出内在不均匀性,其由驻留时间分布引起。聚合物颗粒退出每个聚合步骤的驻留时间中的内在差异引起最终产物中结构的不均匀性,尤其是当目标为制备具有不同的乙烯含量的两种分离的橡胶状相时。根据顺序聚合步骤中的驻留时间,获得的聚合物颗粒显示出由更多橡胶状相构成的较大或较小的级分,和由较少橡胶状相(或相反)构成的较大或较小的级分。两种橡胶状级分的均匀性不足和较差的相互分散程度可给聚合装置完成部分(finishing section)的下游带来严重的问题和缺点。事实上,在蒸煮和干燥聚合物后,将粉末气动递送到贮罐,其中聚合物颗粒被存储直到进行挤压。如果两种橡胶状级分不能良好地互相分散进入结晶母料,则聚合物具有低的均匀度,因此,在颗粒表面上过量多种橡胶状级分的存在会相当大地增加聚合物颗粒的粘性。因此,在气动递送聚合物期间,尤其是在聚合物粉末进入储槽的存储期间,可易于出现邻接颗粒之间的附聚现象。聚合物可粘在储槽壁,或者引起聚合物块的形成。必须避免这些缺点以便可靠地处理沿着连接完成部分和挤压步骤的管线的聚合物颗粒。典型地由常规聚合工艺赋予的均匀性不足上的改善由申请人的较早EP-B-1012195中描述的气相聚合工艺来代表。该工艺是在具有相互连接聚合区域的气相反应器中进行的,其中在快速流化条件下,生长聚合物颗粒流过第一聚合区域(上升管(riser)),离开所述上升管并进入第二聚合区域(降液管(downcomer)),在重力作用下以增浓的形式流动通过所述第二聚合区域,离开所述降液管并再引入上升管,从而在所述两种聚合区域之间建立聚合物的循环。将与在上升管中出现流体组成不同的流体引入降液管的上部,从而用作对来自上升管的气体混合物的阻挡。通过适当地调节聚合条件和所述两种聚合区域中的单体浓度,有可能产生多种双峰均聚物和无规共聚物。与从串联连接的聚合反应器的序列中获得的产物相比,生长聚合物颗粒穿过不同组成反应区的连续再循环使得增加了最终聚合物的均匀性水平。然而,EP-B-1012195的公开内容没有教导如何获得赋予满意的劲度和抗冲击性质的异相丙烯共聚物。事实上,赋予这样的特征的异相共聚物不能根据EP-B 1012195的公开内容获得,因为为了生产橡胶组分给上升管中进料大量乙烯将不可避免进入降液管,如此,相当大地降低了在降液管中制备的聚合物组分的结晶度因此,其不可能在降液管中制备赋予高结晶性的聚合物级分。由于前述原因,需要改进在EP-B-1012195中描述的用于制备异相丙烯共聚物的聚合工艺,以克服通过常规气相聚合工艺获得的共聚物的均匀性较差的缺点。现在已经发现了用于制备异相丙烯共聚物的方法,其通过在存在聚合催化剂和作为分子量调节剂的氢的情况下聚合丙烯进行,所述方法包括下述步骤a)在气相或液相中聚合丙烯及任选的一种或多种α-烯烃共聚单体,制备结晶聚合物级分;b)在具有相互连接聚合区域的气体相反应器中,共聚合乙烯与丙烯和/或1-丁烯,和任选的一种或多种α-烯烃共聚单体C5-C12,其中在快速流化或递送条件下,生长聚合物颗粒向上流过第一聚合区域(上升管),离开所述上升管并进入第二聚合区域(降液管),在重力作用下向下流动通过所述第一聚合区域,离开所述降液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备异相丙烯共聚物的方法,其通过在存在聚合催化剂和作为分子量调节剂的氢的情况下聚合丙烯来制备,所述方法包括下述步骤:    a)在气相或液相中,聚合丙烯及任选的一种或多种α-烯烃共聚单体,制备结晶聚合物级分;    b)在具有相互连接聚合区域的气相反应器中,共聚合乙烯与丙烯和/或1-丁烯和任选的一种或多种α-烯烃共聚单体C↓[5]-C↓[12],其中在快速流化或递送条件下,生长聚合物颗粒向上流过第一聚合区域(上升管),离开所述上升管并进入第二聚合区域(降液管),它们通过在重力作用下向下流动经过所述第二聚合区域(降液管),离开所述降液管并再引入上升管,从而建立聚合物在所述两个聚合区域之间建立聚合物的循环。

【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:G梅J帕特S伯托利尼
申请(专利权)人:巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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