[发明专利]提高在气相聚合中催化剂的生产率

说明书

本申请是分案申请，其母案的申请日为2006年8月25日、申请号为200680033384.0，名称为“提高在气相聚合中催化剂的生产率”。

技术领域

本发明涉及烯烃单体的气相聚合。更特别地，本发明涉及一种提高气相聚合中的反应器操作性能(具体地粉末、粒子形态、粒子附聚、反应器结垢和成片)的方法以及涉及提高催化剂的生产率(例如每克催化剂所生产的聚合物克数)而不显著提高(通常小于5％)时空产率(STY，即单位流化反应器床体积的生产率(kg/hr/m³))。本发明在具有大于大约0.940g/cc密度的烯烃聚合物的生产中是特别有用的。

背景技术

有许多专利公开了通过在再循环流中包含有烃来提高气相聚合的时空产率(STY)，当再循环流进入反应器时，所述的烃是液相并且在经过流化床时蒸发。这些技术有时候被称为凝结方式(美国专利4543399和4588790，Jenkins III等人，授权日分别是1985年9月24日和1986年5月13日，归属于Union Carbide)和超凝结方式(美国专利5462999和5436304，授权日分别是1995年10月31日和1999年7月25日，Griffin等人；和美国专利5352749和5405922，授权日分别是1994年10月4日和1995年4月11日，DeChellis等人，归属于Exxon ChemicalPatents，Inc.)。由于所述方法的时空产率的提高(单位流化床体积更多磅的聚合物)，降低了生长的聚合物在含有催化剂的流化床中停留的时间。结果，降低了催化剂的生产率(每克催化剂所生产的聚合物克数)。虽然这些专利叙述了在气相存在着可凝结的不可聚合的烃组分，但是因为催化剂生产率的降低，因此这些专利均未涉及本发明。

R.A.Hutchinson和W.H.Ray的论文“Polymerization of Olefinsthrough Heterogeneous Catalysis.VIII.Momomor Sorption Effects”，Journal of Applied Polymer Science，第41卷，51-81(1990)，在第75页推测了如果使用惰性烃(例如丁烷或己烷)来溶胀聚合物，则在气体聚合中可以观察到更高的聚合速率。该论文没有给出试验数据。该论文没有提供对低密度和高密度树脂的影响的区别并且没有指出是否所述的烃以液体或气态存在。

美国专利5969061(授权日1999年10月19日，Wonders等人，归属于Eastman Chemical Company)教导了一种通过调节气相中的惰性的C_3-8烃的量来减少低密度聚烯烃气体聚合中的聚合物粉末的方法。该专利教导了该技术适用于具有大约0.920g/cc密度的低密度聚烯烃。但是，这个专利未涉及本发明所述的0.940g/cc的密度下限。

本发明力图提供一种改进烯烃单体气相聚合反应器操作性能的方法，来形成具有大于0.940g/cc的密度的聚合物，而没有提高时空产率(STY)超过5％。在一种优选的实施方案中，本发明提供一种增加烯烃单体的气相聚合的催化剂生产率的方法，来生产具有大于0.940g/cc密度的聚烯烃，而没有提高时空产率(STY)超过5％，优选时空产率提高小于2.5％，最优选小于1％，理想的小于0.5％。

发明内容

本发明提供一种提高气相聚合方法中的反应器操作性(具体地粉末、粒子形态、粒子附聚和成片)的方法，其中所形成的聚合物具有大于0.940g/cc的密度，而没有提高时空产率(STY)超过5％，该方法包括在不可聚合的烃存在下进行所述的聚合。

在另外一种实施方案中，本发明提供一种提高气相聚合方法中的催化剂生产率的方法，其中所形成的聚合物具有大于0.940g/cc的密度，而没有提高时空产率(STY)超过5％，该方法包括在不可聚合的烃存在下进行所述的聚合。

附图说明

图1是表示增加反应器中己烷的量对在实验室规模反应器(BSR)中的高密度聚乙烯(HDPE)均聚中齐格勒纳塔型催化剂的生产率的影响的图。

图2是异戊烷对在工业规模反应器(TSR)中的HDPE气相聚合中两种不同的齐格勒纳塔催化剂的生产率的影响的图。

图3表示增加异戊烷的量以及所引入的异戊烷的形态对在工业规模反应器(TSR)中的HDPE气相聚合的在齐格勒纳塔催化剂存在下的生产率和粉末的影响。