[发明专利]制造聚乙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造聚乙烯的领域。特别地，本发明涉及在浆料环管反应器中顺次(连续，sequential)制造聚乙烯的方法。更特别地，本发明涉及在浆料环管反应器中顺序(连续，consecutive)制造具有不同性质的聚乙烯的方法。

背景技术

聚烯烃如聚乙烯通过聚合烯烃如乙烯(CH2=CH2)单体合成。因为它便宜、安全、对大部分环境是稳定的且容易加工，所以聚乙烯聚合物在许多应用中是有用的。根据性质，聚乙烯可分为若干类型，例如但不限于LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线性低密度聚乙烯)和HDPE(高密度聚乙烯)。各类型的聚乙烯具有不同的性质和特性。

烯烃聚合经常在环管反应器中使用单体、稀释剂和催化剂、任选地一种或多种共聚单体以及氢进行。环管反应器中的聚合通常在浆料(淤浆)条件下进行，产生的聚合物通常是悬浮在稀释剂中的固体颗粒形式。用泵使浆料在反应器中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。聚合物浆料通过沉降腿从环管反应器排出，所述沉降腿以分批的原则运行以收取浆料。该腿中的沉降用于提高作为产物浆料最终收取的浆料的固体浓度。产物浆料进一步通过加热的闪蒸管线排出到闪蒸器中，其中大部分稀释剂和未反应的单体被闪蒸出来和再循环。

或者，产物浆料可供给到与第一环管反应器串联连接的第二环管反应器，其中可产生第二聚合物级分。典型地，当以这种方式采用两个串联反应器时，得到的聚合物产物是双峰聚合物产物，它包括在第一反应器中产生的第一聚合物级分和在第二反应器中产生的第二聚合物级分，并具有双峰分子量分布。

在从反应器收集聚合物产物并除去烃残余物后，干燥聚合物产物，可加入添加剂，且最后可将聚合物挤出并造粒。

在挤出过程期间，紧密混合包括聚合物产物、任选的添加剂等的成分，以获得尽可能均匀的配混物(化合物，compound)。通常，在挤出机中进行混合，其中将各成分混合在一起并将聚合物产物和任选的一些添加剂熔化，使得可发生均质混合。然后，该熔体挤出成棒、冷却并造粒，例如以形成粒料。以这种形式，得到的复合物然后可用于制造不同的物体。

环管反应器可用于制造具有不同特性的聚乙烯。然而，为避免后续产生的聚乙烯被在先之前产生的聚乙烯残余物污染，在不同聚合物的制造运转之间清洁或净化制造设备。清洁使得在先产生的聚乙烯产物污染后续产生的聚乙烯产物的风险最小化，并旨在保持后续产生的聚乙烯批次的质量，和/或防止堵塞制造设备。

清洁和净化操作的目的不仅是避免制造产物的污染，而且是优化在制造开始前的聚合物的整理。作为例子，净化挤出设备是除去来自于在先运转的附着在挤出设备壁上的任意材料所必须的。如果未除去，该材料经历挤出过程的热，随着时间降解，并可污染通过所述挤出设备的新鲜聚合物。特别地，当使用挤出设备以连续挤出已经在不同且不相容的聚合催化剂的存在下制备的聚合物产物时，这是更加正确的。

清洁操作需要许多操作者的参与。该工作不仅在劳动力方面是非常苛求的，而且由于清洁程序包括反应管的广泛冲洗、使用刷子、洗涤剂和水的大量体力或甚至完全的反应器拆解，导致在进行清洁操作时反应器的显著停机时间。因此，清洁操作不仅耗时，而且成本效率低的。

鉴于以上，本领域中需要改善的顺序制造不同聚乙烯产物的方法。特别地，需要使一种聚乙烯产物向后续的聚乙烯产物的制造过渡有效率，和提供耗时较少且通常更节省成本的制造方法。

发明内容

采用本发明可克服上述现有技术的问题的一个或多个。发明人已令人惊讶地发现，通过选择各自具有特定的熔体流动指数的待产生的顺序的聚乙烯产物，无需或需要最小程度地清洁或净化聚乙烯生产线(包括乙烯聚合反应器以及下游组件如干燥器、挤出机、混合器或储料仓，包括连接导管或输送装置)。特别地，本发明人已出乎预料地发现，可在相同的乙烯聚合和加工线中，顺序制造和加工第一和第二聚乙烯产物之间的熔体流动指数比为至少0.3的不同聚乙烯产物，而无需清洁或净化其中涉及的组件。如此，根据本发明，实现在聚乙烯制造方法的时间和成本效率方面的重要改善。较少或不用清洁导致更快的加工时间、更高的通过量，和从而更高的制造能力。因此，在第一方面，本发明涉及在一个浆料环管反应器中顺序制造至少两种不同聚乙烯树脂的方法，包括在齐格勒-纳塔和/或铬催化剂的存在下制造第一聚乙烯树脂，和在茂金属催化剂的存在下顺序地制造第二聚乙烯树脂的步骤，特征在于制造的第一聚乙烯树脂的熔体流动指数与制造的第二聚乙烯树脂的熔体流动指数之比为至少0.3。