[发明专利]用于在聚合环管反应器中制备聚乙烯产物的方法

说明书

本发明涉及用于在聚合环管反应器中制备聚烯烃的方法，所述环管反应器包括：限定聚烯烃淤浆的流动路径的多个互连管道，和‑设置在所述互连管道的至少一个水平部分上的一个或多个沉降腿，所述方法包括如下步骤：将烯烃单体、液体稀释剂、聚合催化剂、任选的氢气和任选的烯烃共聚单体进料到所述环管反应器中；和‑在所述环管反应器中使所述烯烃单体和所述任选的共聚单体聚合以产生所述聚烯烃淤浆；其中使所述聚烯烃淤浆在所述互连管道的设置有一个或多个沉降腿的至少一个水平部分内部的循环速度与在所述环管反应器的剩余部分内部的循环速度相比降低至少20％且至多60％。

技术领域

本发明涉及聚乙烯产物的制备方法。特别地，本发明涉及在从聚合环管反应器移出聚乙烯淤浆方面的改善。本发明还涉及具有改善的产物移出装置的用于聚乙烯聚合的环管反应器。

背景技术

聚烯烃例如聚乙烯(PE)通过使单体例如乙烯(CH₂＝CH₂)聚合而合成。由于它们是便宜的、对于大部分环境是安全和稳定的且容易加工，聚烯烃在许多应用中是有用的。聚乙烯可分类为若干种类型，例如，但不限于，LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线型低密度聚乙烯)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)。每种类型的聚乙烯具有不同的性质和特性。

烯烃(例如乙烯)聚合使用单体(例如乙烯)、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、和任选的氢气常常在环管反应器中实施。

在环管反应器中的聚合经常在淤浆条件下进行，其中所产生的聚合物经常是悬浮在稀释剂中的固体颗粒的形式。使用泵使淤浆在反应器中连续地循环(环行，circulate)以保持固体聚合物颗粒在液体稀释剂中的有效悬浮。聚合物淤浆通过沉降腿从环管反应器排放。使用在所述腿中的沉降来增加最终作为产物淤浆收取的淤浆的固体物浓度。产物淤浆进一步通过被加热的闪蒸管线排放到闪蒸罐，在闪蒸罐中，大部分稀释剂和未反应单体被闪蒸出来和再循环。将聚合物颗粒干燥，可添加添加剂且最后可将聚合物挤出和造粒。

当相对于必须被再循环的流体流出物的量使收取的固体聚合物的量最大化时，达到沉降腿的最佳性能，使得对于给定的生产速率，再循环成本可被最小化。然而，沉降腿的使用仅导致从聚合环管反应器取出的固体聚合物的浓度的较小的增加。

已知多种替代性的产物移出技术。例如，通过连续的产物取出(take-off)，更特别地通过设置在反应器上的伸长的中空附件，所述中空附件与被加热的闪蒸管线是直接流体连通的且因此适合于产物淤浆的连续的移出。

WO 2004/024781描述了在不使用沉降腿或连续的取出的情况下移出流体淤浆的一部分的淤浆聚合方法。所述方法使用反应器取出阀，其被周期性地完全闭合和完全打开使得取出的淤浆以不连续的方式从反应器移出。

WO 01/05842描述了用于从导管中的流动着的淤浆物流移出浓缩的淤浆的设备，其以在所述导管的出口区域中的通道(沟槽)为特征，所述出口适合于连续地移出淤浆。

上述已知的方法和设备具有如下缺点：从反应器取出的产物淤浆仍然包含大量的稀释剂和其它反应物例如单体，这意味着随后将它们从固体聚合物颗粒分离和将它们再处理以在反应器中再使用它们的必要性。

在本领域中仍然存在对于改善的聚烯烃生产方法的需要。本发明的一个目的是提供改善的聚乙烯制备方法，其中从反应器取出的产物淤浆包含增加浓度的固体聚合物颗粒以及降低浓度的稀释剂和其它反应物例如单体。本发明的另一目的是提供具有改善的运行条件的环管反应器。

发明内容

本发明人已发现用于改善聚烯烃制备方法和克服现有技术的上述问题的至少一个的途径。