[发明专利]聚烯烃粗产物催化剂除去和洗涤体系

说明书

本申请是中国发明专利申请(申请日：2004年4月14日；申请号：200480001372.0(国际申请号：PCT/US2004/011428)；发明名称：制备聚烯烃产物的装置和使用该装置的方法)的分案申请。

发明领域

本发明涉及液相烯烃聚合、聚烯烃产物的制备和用于制备聚烯烃产物的装置。具体地，本发明涉及使用液相聚合工艺制备各种聚烯烃产物的装置和设备，并涉及在这些装置和设备的操作中所用的方法(methodology)。更具体地，本发明涉及提高聚烯烃反应器的操作和控制的装置和方法。

发明背景

目前未决的美国专利申请系列号09/515,790在2000年2月29日申请，题目为“Process For Producing High Vinylidene Polyisobutylene”(下文中称作′790申请)，其涉及用于制备低分子量、高反应性聚异丁烯的液相聚合工艺。根据′790申请披露的内容，可理想地含有BF₃和甲醇的催化剂组合物与含有异丁烯的原料各自导入反应区中，在反应区中前述二者与剩余的反应混合物均质混合，以便在反应区内获得均质混合的(intimately intermixed)反应混合物。该均质混合的反应混合物保持在均质混合条件中并保持在至少约0℃的相对恒温下。当该反应混合物在反应区内的时候，由此其内的异丁烯被聚合，而形成具有高度末端不饱和性的聚异丁烯(PIB)。然后将包括残余催化剂组合物、未反应的异丁烯和聚异丁烯的粗产物流从反应区取出。分别控制将原料引入反应区和从反应区取出产物流，以使在反应区进行聚合的异丁烯的停留时间不大于约4分钟，由此产物流含有高反应性聚异丁烯产物。优选地，反应区可以为管壳式(shell-and-tube)换热器的管侧，其中冷却剂在壳侧循环。可能需要使用循环回路(recirculation loop)以通过管侧反应区以一定线速度循环反应混合物，其线速度足以在混合物中建立并保持均质混合条件和除去由放热聚合反应生成的热量。

在2003年2月25日授权的美国专利6,525,149题目为“Process ForPreparing Polyolefin Products”(下文中′149专利)，其涉及制备具有预选性质的聚烯烃产物的新型液相聚合工艺。′149专利的工艺包括下面步骤：提供液体原料，该原料含有烯属成分(olefinic compound)和催化剂组合物，该组合物可以含有BF3和络合剂的稳定络合物。原料可以包含大量烯烃的一种或多种，包括异丁烯等的支链烯烃、C₃-C₁₅直链α烯烃和C₄-C₁₅反应性非α烯烃。原料和催化剂组合物可以理想地以一定循环速度导入至环管反应器(loop reactor)反应区内循环的剩余反应混合物中，该反应区布置在管壳式换热器的管侧，其循环流率(recirculation rate)足以引起剩余反应混合物、加入的原料和催化剂组合物均质混合。在均质混合的反应混合物在反应区中循环的同时，以提供基本上恒定温度的反应温度的循环流率从循环均质混合的反应混合物中除去聚合反应热。反应器中的条件是适合使得原料中导入的烯属成分进行聚合，以在催化剂组合物的存在下形成所需聚烯烃产物。含有所需的聚烯烃产物的粗产物流、未反应的烯烃和残余催化剂组合物从反应区取出。控制原料引入反应区和产物流从反应区导出，以使在反应区中进行聚合的烯属成分的停留时间对于制备所需聚烯烃产物是适当的。

美国专利公开2003-0040587A1公开于2003年2月27日，其题目为“Mid-Range Vinylidene Content Polybutylene Polymer Produce和Process ForProducing The Same＂(下文中称作′587公开)，其描述了中等范围亚乙烯基含量的PIB聚合物产物和制备该聚合物的方法。根据′587公开所披露的内容，产物中存在的PIB分子的至少约90％包括α和β位异构体。产物的α(亚乙烯基)异构体含量可以为产物的20％至70％，四取代的内双键的含量非常小，优选小于约5％和理想地小于约1-2％。中等范围亚乙烯基含量的PIB聚合物产物理想地通过液相聚合工艺制备，该工艺在与′790申请和′587专利描述的反应器相似的环管反应器中进行，使用BF₃/甲醇催化剂络合物和不大于约4分钟的接触时间，在理想地可以为约60℉或更高的温度下进行。