[发明专利]制备聚烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备聚烯烃的方法以及防垢剂在其中的用途。

背景技术

聚烯烃如聚乙烯(PE)是通过聚合单体如乙烯(CH₂=CH₂)合成的。因为它便宜、安全、对大部分环境是稳定的且容易加工，所以聚烯烃在许多应用中是有用的。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)以及高分子量(HMW)、中等分子量(MMW)和低分子量(LMW)。各类型的聚乙烯具有不同的性质和特性。

烯烃(如乙烯)聚合经常在环管反应器中使用单体(如乙烯)、稀释剂和催化剂、任选的活化剂、任选的一种或多种共聚单体、以及任选的氢进行。

环管反应器中的聚合通常在淤浆条件下进行，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罐中，其中大部分稀释剂和未反应的单体被闪蒸出来和再循环。

任选地，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，且最后可将聚合物混合并造粒。

在混合步骤期间，聚合物产物和任选的添加剂紧密地混合以获得尽可能均匀的配混物。优选地，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融，使得可发生紧密混合。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，得到的配混物然后可用于制造不同的物体。

已经发现，在工业规模下，当聚合物颗粒不溶于或基本上不溶于稀释剂中时，聚合物产物具有沉积在聚合反应器壁上的一些趋势。这种所谓的“结垢”可导致反应器本体(bulk)与反应器周围的冷却剂之间热交换效率的降低。这在一些情况下导致因过热造成的反应器控制的损耗、或者因团块(绳、厚块)的形成导致的反应器或下游聚合物加工设备故障。

该“结垢”部分地由细粉以及由在反应器的壁上的静电电荷的累积引起。已通过在聚合介质中加入防垢剂尝试避免在浆料聚合期间的结垢。典型地，防垢剂例如用于使介质更加导电，由此在一定程度上防止静电电荷的形成，这是反应器的壁上聚合物累积的一个原因。

然而，在聚烯烃制造期间仍然可存在复杂情况，例如环管反应器的部分或者甚至完全堵塞。这些问题对于特定的聚烯烃如聚乙烯可甚至更加显著。堵塞可需要停止制造过程以清除堵塞物和清洁反应器；仅在那时，可恢复制造。

现有技术中仍需要改善的聚烯烃制造方法，特别是用于聚乙烯和更特别是用于高密度的高分子量聚乙烯，且特别是用以降低制造成本、控制工艺条件和/或制造最佳的聚合物最终产物。

发明内容

令人惊奇地，本发明人已经发现改善聚烯烃的制备方法并克服现有技术的上述和其它问题的至少之一的方式。因此，本发明涉及在环管反应器中制备聚烯烃的方法，所述环管反应器包括限定反应器路径的互连管路，而且，其中所述环管反应器进一步包括一个或多个旁通管，其中所述聚烯烃在防垢剂的存在下制备，特征在于，将至少部分防垢剂通过供给至所述旁通管的一个或多个中而引入至反应器内。

优选地，本发明涉及在环管反应器中制备聚烯烃的方法，所述环管反应器包括限定反应器路径的互连管路，而且，其中所述环管反应器进一步包括连接同一环管的两个点的一个或多个旁通管，其中所述聚烯烃在防垢剂的存在下制备，特征在于，包含所述防垢剂和稀释剂的组合物通过经由直接连接至所述一个或多个旁通管的稀释剂供给管线供给至所述旁通管的一个或多个中而引入至所述反应器内，而且，其中所述组合物包括低于10重量%的单体、更优选低于5重量%、最优选低于1重量%的单体。