生产聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的共混物的在线共混方法技术

本发明专利技术涉及一种生产聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的共混物的在线共混方法。本发明专利技术公开了全同立构聚丙烯乙烯-丙烯共聚物共混物和生产它们的在线方法。生产所述共混物的在线方法包括提供进行产物共混和产物-进料分离的两个或更多个并联反应器序列和分离器；其中所述两个或更多个反应器序列在流体相本体均相条件下运行和所述序列中至少一个在超临界条件下运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物共混物和生产聚合物共混物的在线方法的领域。更具体地，本专利技术涉及全同立构聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的共混物和生产它的在线流体相方法。
技术介绍
高度结晶的全同立构聚丙烯(iPP)和软质乙烯-丙烯(EP)共聚物的共混物在快速处理而需要将柔韧性和柔软度与快速结晶结合方面发现有多种用途。这些通常是通过熔融共混iPP树脂和EP共聚物树脂制得的iPP-EP共混物。离线熔融共混过程大大增加了生产成本，因为它涉及两种共混组分的两个液化-制粒步骤，然后最终产物共混物熔融共混和制粒，并且还具有与离线共混技术相关的许多缺点。聚合物共混物可以通过各种方式来制备。当前用于制备iPP-EP共混物的灵活但昂贵的聚合物共混物离线制备方法，通常在制备聚合物共混物组分的聚合工艺以外，使用固态聚合物作为起始原料。通常首先将聚合物共混物组分熔融或溶解在溶剂中，接着共混。这些方法分别称作熔融共混和离线溶液共混。在熔融共混中，首先将固态，往往是成粒或成块的聚合物共混物组分熔化，接着将熔融态的它们共混在一起。熔融共混所带来的一大困难是熔融聚合物的高粘度，这造成两种或更多种聚合物难以共混，并且这种共混往往在分子级上不完美。在离线溶液共混中，首先将固态，往往是成粒或成块的聚合物共混物组分溶解在合适的溶剂中形成聚合物溶液，接着将两种或更多种聚合物溶液共混在一起。在共混之后，溶液共混需要从共混物中除去溶剂并干燥共混的聚合物。溶液共混可以克服与熔融共混相关的粘度问题，但由于需要再溶解聚合物共混物组分以及溶剂处理的成本而是昂贵的。熔融共混和离线溶液共混的共同特征在于在单独的装置中制备聚合物共混组分，接着将固体聚合物以熔融态或溶解态再处理以制备最终的聚合物共混物。实际上，这些离线共混工艺通常通过所谓的混料机进行，一般与聚合物共混物组分的制造无关。这些工艺给最终聚合物共混物的成本增加了相当的成本。在单独装置中制备并完全回收聚合物以及后续的再处理增加了这种共混物的生产成本，这是因为需要双重的聚合物回收线路并需要单独的共混设施和与它们的操作相关的能量。离线溶液共混还需要额外的溶剂，以及用于聚合物溶解和溶剂回收-循环的设施。如果聚合物共混物能在一个集成的聚合物装置中在线制备，即在固态聚合物共混物组分的回收和制粒之前制备，则可以节约大量的再处理成本。使用串联反应器配置的聚合物在线溶液共混的现有方法减少了与熔融共混和离线溶液共混工艺相关的单独聚烯烃共混装置的缺点。采用这种串联反应器配置，当第一溶液聚合反应器的排出物送 入在任选不同催化剂和单体进料组成的不同条件下运行的第二反应器时，产物共混可以在溶液聚合反应器自身中完成。参照图1的两级串联反应器配置(现有技术)，将在第一反应器级和第二反应器级中制得的两种不同聚合物在第二级中共混，得到离开第二反应器的共混聚合物产物。这种反应器串联配置可以进一步扩大到超过两级的串联配置(三个或更多个反应器串联)。一般地，串联的η个反应器可以制得在最后反应器的排出物中存在多达η种组分或甚至更多组分的共混物。注意，理论上，可以制备多于η种的组分，并通过例如使用多于一种催化剂或通过在串联反应器级联的一个或多个反应器中使用在不同条件下运行的多个区域，将其在η个反应器中共混。尽管在下游的反应器中混合提供了好的产物混合，特别是在反应器配备有混合设备例如机械搅拌器时，但这种串联反应器配置和操作由于级联中反应器的紧密联接而带来许多实践工艺和产质量量控制问题。工业实践中一个最重要的困难是保证适当的共混物与单体之比以提供一致的共混物质量。当共混物组分具有不同单体组成时，特别是当它们具有不同单体池(monomerpools)时，例如在共混不同共聚物的情况下或在共混均聚物和共聚物的情况下，会带来额外的复杂性。由于将单体流共混，所以没有将它们单独回收和循环的选择方案，这种单独回收和循环要求在单体回收管线中昂贵的单体分离。采用并联反应器可以克服与使用在线聚合物共混的串联反应器中聚合反应器直接联接相关的许多缺陷。尽管增大了生产灵活性，但并联反应器布置需要安装共混容器，这增加了该工艺的成本。因此，需要在线共混iPP和EP共聚物的改进且节约成本的方法，以避免与现有方法如在串联反应器配置中的熔融共混、离线溶液共混和在线溶液共混相关的问题。更具体地，需要共混iPP和EP共聚物的改进的在线方法，其中在共混步骤之前可以独立地控制各聚合物反应器中的停留时间、单体组成、催化剂选择和催化剂浓度。还需要全同立构聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的改善共混物，与这种聚合物的现有共混物相比，其性能得以改善。
技术实现思路
提供了一种全同立构聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的共混物和生产这种共混物的流体相在线共混方法。根据本公开内容，一种生产聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的共混物的有利在线共混方法包括:(a)提供两个或更多个并联配置的反应器序列和流体连接到所述两个或更多个并联配置的反应器序列下游的高压分离器，其中所述反应器序列的一个或多个产生聚丙烯和所述反应器序列的一个或多个产生乙烯-丙烯共聚物；(b)使I)丙烯，2) —种或多种催化剂体系，和3)任选的一种或多种稀释剂或溶剂在一个或多个所述并联配置的反应器序列中接触，其中所述并联配置的反应器序列中至少一个的聚合体系的温度高于固相-流体相转变温度，压力不低于浊点压力以下IOMPa且低于1500MPa，使I)丙烯，2)乙烯，3)任选的一种或多种包括4个或更多个碳原子的共聚单体，4) 一种或多种催化剂体系，和5)任选的一种或多种稀释剂或溶剂在另外的一个或多个所述并联配置的反应器序列中接触，其中所述反应器序列中至少一个的温度为65° C 180° C，压力不低于所述聚合体系的浊点压力以下IOMPa且小于1500MPa，其中各反应器序列的聚合体系呈其稠密流体态并包含丙烯、任何存在的乙烯、 任何存在的包括4个或更多个碳原子的共聚单体、任何存在的稀释剂或溶剂和聚合物产物，其中各反应器序列的催化剂体系包括一种或多种催化剂前体、一种或多种活化剂和任选的一种或多种催化剂载体；以及(C)在各并联反应器序列中形成包含均相流体相聚合物-单体混合物的反应器排出物；(d)将来自各并联反应器序列的包含均相流体相聚合物-单体混合物的反应器排出物合并，形成合并的反应器排出物；(e)将合并的反应器排出物通过所述高压分离器，进行产物共混和产物-进料分离；(f)将所述高压分离器内的温度和压力保持高于固相-流体相转变点温度和压力且低于浊点温度和压力，以形成包含富聚合物相和富单体相的流体-流体两相体系；(g)分离富单体相和富聚合物相，以形成包含聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的共混物的富聚合物流和分离的富单体流，和(h)进一步处理(g)的富聚合物流，以进一步除去任何溶剂/稀释剂和/或单体，产生聚丙烯_(乙烯-丙烯共聚物)产物共混物。本公开内容的另一方面涉及一种生产聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的共混物的有利在线共混方法，其包括:(a)提供两个或更多个并联配置的反应器序列和流体连接到所述两个或更多个并联配置的反应器序列的两个或更多个高压分离器，其中所述反应器序列的一个或多个产生聚丙烯和所述反应器序列的一个或多个产生乙烯-丙烯共聚物；(b)使I)丙烯，2) —种或多种催化剂体系，和3)任选的一种或多种稀释剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产聚丙烯和乙烯?丙烯共聚物的共混物的在线共混方法，其包括：(a)提供两个或更多个并联配置的反应器序列和流体连接到所述两个或更多个并联配置的反应器序列下游的高压分离器，其中所述反应器序列的一个或多个产生聚丙烯和所述反应器序列的一个或多个产生乙烯?丙烯共聚物；(b)使1)丙烯，2)一种或多种催化剂体系，和3)任选的一种或多种稀释剂或溶剂在一个或多个所述并联配置的反应器序列中接触，其中所述并联配置的反应器序列中至少一个的聚合体系的温度高于固相?流体相转变温度，压力不低于浊点压力以下10MPa且低于1500MPa，且高于其临界温度和临界压力，使1)丙烯，2)乙烯，3)任选的一种或多种包括4个或更多个碳原子的共聚单体，4)一种或多种催化剂体系，和5)任选的一种或多种稀释剂或溶剂在另外的一个或多个并联配置的反应器序列中接触，其中所述反应器序列中至少一个的温度为65°C至180°C，压力不低于所述聚合体系的浊点压力以下10MPa且小于1500MPa，其中各反应器序列的聚合体系呈其稠密流体态并包含丙烯、任何存在的乙烯、任何存在的包括4个或更多个碳原子的共聚单体、任何存在的稀释剂或溶剂和所述聚合物产物，其中各反应器序列的催化剂体系包括一种或多种催化剂前体、一种或多种活化剂和任选的一种或多种催化剂载体；其中各反应器序列的聚合体系包含小于40wt%的所述任选溶剂；以及(c)在各并联反应器序列中形成包含均相流体相聚合物?单体混合物的反应器排出物；(d)将来自各并联反应器序列的包含所述均相流体相聚合物?单体混合物的反应器排出物合并，以形成合并的反应器排出物；(e)将所述合并的反应器排出物通过所述高压分离器，进行产物 共混和产物?进料分离；(f)将所述高压分离器内的温度和压力保持高于固相?流体相转变点的温度和压力但低于所述浊点压力和温度，以形成包含富聚合物相和富单体相的流体?流体两相体系；(g)分离所述富单体相和所述富聚合物相，以形成包含聚丙烯和乙烯?丙烯共聚物的共混物的富聚合物流和分离的富单体流，和(h)进一步处理(g)的富聚合物流，以进一步除去任何溶剂/稀释剂和/或单体，从而产生聚丙烯?(乙烯?丙烯共聚物)产物共混物。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：加博尔·基斯，帕特里克·布兰特，罗伯特·P·雷诺兹，阿斯比·K·梅塔，马尼卡·瓦尔马奈尔，约翰·W·舒，史蒂文·P·拉克，
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：