[发明专利]优化挤出工艺中的能量消耗的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备和挤出双峰聚乙烯产品的方法。本发明提供优化挤出工 艺，并且特别是优化挤出工艺期间的能量消耗的方法。本发明特别地提供其 中通过调节(regulate)双峰聚乙烯产品制备期间施加的聚合条件而控制挤出 期间施加在所述双峰聚乙烯产品上的比能量的挤出方法。

背景技术

聚烯烃例如聚乙烯可通过颗粒形式聚合如淤浆聚合或气相聚合制备。

烯烃聚合通常在反应器中采用单体、稀释剂和催化剂并且任选地采用共 聚单体和氢气实施。当在淤浆条件下实施聚合时，产品通常由固体颗粒组成 并且悬浮于稀释剂中。用泵使反应器的淤浆内容物连续地循环以保持聚合物 固体颗粒在液体稀释剂中的有效悬浮。产品通过基于间歇原理操作的沉降腿 排放以收取产品。利用在所述腿中的沉降以提高最终作为产品淤浆收取的淤 浆的固体物浓度。产品通过闪蒸管线进一步排放至闪蒸罐，在所述闪蒸罐中 闪蒸出大部分的稀释剂和未反应单体并且将其再循环。

或者，可将产品淤浆进料至与第一环流反应器串联连接的第二环流反应 器，在所述第二环流反应器中可制造第二聚合物级分。典型地，当两个串联 的反应器以此方式使用时，所得聚合物产品为双峰聚合物产品，其包括在第 一反应器中制造的第一聚合物级分和在第二反应器中制造的第二聚合物级 分，并且具有双峰分子量分布。

在从反应器收集聚合物产品并且从其中除去烃残留物后，对所述聚合物 产品进行挤出。

或者，还可通过例如使用并行操作的两个反应器独立制备的不同聚乙烯 级分的物理混合制造双峰聚乙烯产品。

在挤出工艺期间，将包括聚合物产品、任选的添加剂等的组分均质混合 以获得尽可能均匀的配混料。通常，该混合在挤出机中进行，其中将所述组 分混合在一起，并且将聚合物产品并任选地将一些添加剂熔融，使得可发生 均质混合。然后将熔体挤出成棒，冷却并且造粒，例如以形成粒料。以此形 式，所得配混物然后可用于制造不同的物体。

本领域中已经报道了调节多峰聚乙烯产品挤出工艺的方法。EP1266 738例如公开了配混多峰聚乙烯组合物的方法，其中根据所述聚乙烯组合物 在挤出机中的停留时间调节挤出工艺。

挤出工艺的问题在于将聚合物产品挤出成粒料是能量密集的工艺。通 常，在挤出工艺期间可消耗最高达聚烯烃制造工艺中消耗的一次(原始， primary)能量的40％。然而，这样的高能量消耗增加了聚烯烃的制造成本。 而且，高能量消耗对环境有影响。

有鉴于此，在本领域中仍然需要改进挤出工艺的能量消耗。

发明内容

本发明提供优化挤出工艺并且特别是优化聚合物产品尤其是双峰聚合 物产品的挤出工艺中的能量消耗的改进方法。

本发明人已经惊讶地发现，通过调节双峰聚乙烯产品制备期间施加的聚 合条件可降低双峰聚合物产品挤出期间的能量消耗，但是不改变得到的双峰 聚合物产品的规格。更具体地，本发明人已经出乎预料地发现，通过调节双 峰聚乙烯产品中聚乙烯级分的量，可降低挤出期间施加至双峰聚乙烯产品的 比能量(SE)而基本上不影响得到的双峰聚乙烯产品和其中所含的聚乙烯级 分的性质如平均分子量、密度、熔体指数、多分散性等。

在第一方面中，本发明为此提供优化双峰聚乙烯产品的挤出工艺的方 法，其中所述双峰聚乙烯产品包含通过不同聚合工艺得到的至少两种不同的 聚乙烯级分，其中所述级分之一具有高于所述其它级分的分子量，其中所述 方法包括当所述双峰聚乙烯产品中具有较高分子量的聚乙烯级分的量偏离 限定范围时，通过调整(adjust)所述两种聚合工艺期间进料的乙烯单体量的比 率来调节所述具有较高分子量的聚乙烯级分的所述量。所述双峰聚乙烯产品 中的所述具有较高分子量的聚乙烯级分的量对应于所述双峰聚乙烯产品中 的该高分子量级分以重量计的量(以％计)。

更具体地，本发明提供制备和挤出双峰聚乙烯产品的方法，

其中，所述双峰聚乙烯产品在至少两个串联连接的淤浆环流反应器中制 备；

其中，所述双峰聚乙烯产品包含通过两种不同的聚合工艺得到的至少两 种不同的聚乙烯级分，和其中所述级分之一具有高于所述其它级分的分子 量。

其中所述方法包括当所述双峰聚乙烯产品中具有较高分子量的聚乙烯 级分的量偏离限定范围时，通过调整所述两种聚合工艺期间进料的乙烯单体 量的比率，调节所述具有较高分子量的聚乙烯级分的量；和