[发明专利]具有蜡回收的生产双峰HDPE的方法

说明书

本发明涉及生产双峰高密度聚乙烯的低压浆液法，其包括聚合步骤、粉末干燥步骤、挤出和颗粒处理步骤、循环步骤以及蜡去除单元。

双峰高密度聚乙烯(HDPE)的生产方法总结在“PE 100 Pipe system”(由Bromstrup编辑；第二版，ISBN 3-8027-2728-2)的第16至20页。

Alt等人在“Bimodal polyethylene-Interplay of catalyst and process”(Macromol.Symp.2001，163，135-143)中描述了通过低压浆液法生产双峰高密度聚乙烯(HDPE)。在两步级联法中，将单体、氢气、催化剂/助催化剂与从该方法中回收的己烷的混合物连续地供给到反应器。在反应器中，在诸如0.5MPa(5巴)至1MPa(10巴)的压力和在诸如75℃至85℃的温度下，发生作为放热反应的乙烯聚合。由冷却水移走聚合反应的热量。由催化剂体系以及催化剂、共聚单体和氢气的浓度等来确定聚乙烯的特性。

Alt等人在“Bimodal polyethylene-Interplay of catalyst and process”(Macromol.Symp.2001，163，p137-138)中阐明了两步级联法的概念。以级联方式装配反应器，同时各个反应器中具有不同条件，包括在第二反应器中存在低氢气含量。这允许生产具有双峰分子量分布的HDPE和在聚氧乙烯链中限定共聚单体含量。

聚合物悬浮液或“浆液”从反应器流入常规的补充反应器中。在该反应器中，发生最终聚合，导致所用单体的大于99％的转化率。然后，悬浮液流至悬浮液接收器，并且在倾析式离心机中分离离开接收器的悬浮液。接着，将固体部分供给至流化床干燥器，并且液体部分返回至反应器。在干燥器中，将最后剩余的己烷汽提出来，随后在闭循环氮系统中将其回收。干燥的HDPE粉末经过滤网且由氮气气动运送至挤出段。将粉末从中间存储容器连同按比例控制的稳定剂以及任选的诸如填充物和颜料的添加剂供料至混合螺杆。从此处将混合物供给至挤出机。由主电机以及螺杆的速率和设计来引入在挤出机中用于加工材料的能量。在挤出机的混合段，将粉末混合物压缩、熔融以及均化。通过齿轮泵，将熔融物供给至水下造粒机。将颗粒干燥且气动运送至均化库。将一部分己烷蒸发。将该预蒸馏的重质馏分供给至蜡去除单元。将预蒸馏的顶部物流、例如不含蜡的己烷在己烷塔中蒸馏。最终，将己烷在吸附器中纯化，随后返回至所述过程。将在己烷纯化过程中由预蒸馏产生的富含蜡的己烷流浓缩为聚乙烯蜡。

来自蜡去除单元的液体蜡为聚合过程的副产物。将该液体蜡运送至遥远位置的方法包括诸如通过车载、轨道车或管道来运送。由上述方法获得的蜡的自燃点可远低于170℃。然而，为了能够由卡车安全地运送液体蜡，蜡的自燃点必须优选为170℃或更高。

另一个问题可能是当蜡凝固且贮存在大包中时，捕获的烃将逃逸至大气。

本发明的目的是提供得到能更安全地贮存和运送的聚乙烯蜡的方法。

根据本发明的方法，其特征在于，将来自蜡去除单元的蜡连续地引入蜡回收单元中。

根据本发明的优选实施方案，将来自蜡去除单元的蜡引入蜡回收单元，在所述蜡回收单元中产生减压。

减压范围为真空至低于0.1MPa的压力。

优选地，减压范围为0.01至0.05MPa(在0.1至0.5巴之间)。

在蜡回收单元中存在热载体。合适的热载体的实例为蒸汽。

根据本发明的其它优选实施方案，将蒸汽引入蜡回收单元。

最优选地，在蜡回收单元中产生减压且引入蒸汽。

在诸如140℃至200℃的温度下，将蒸汽和来自蜡去除单元的蜡二者引入蜡回收单元的顶部。

本发明方法的优点在于在蜡回收单元之后在聚乙烯蜡中存在非常低浓度的可燃物质。在蜡去除单元之后使用蜡回收单元导致聚乙烯蜡具有高于170℃的自燃点。该高自燃点使得运送蜡更安全。

本发明方法的另一个优点在于大大降低了残余的(C₆至C₈烃)挥发物的量。残余(C₆至C₈)挥发物的量可为0至0.1重量％。

涉及环境要求的另一个优点在于当在圆筒或管道外处理诸如为凝固片或球的蜡时烃废气的较低排放。

另一个优点在于在裂化器的重质馏分段中蜡的改善的可加工性。

使用本发明方法获得的聚乙烯蜡具有140℃至200℃的自燃点。更优选地，自燃点为170℃至200℃。