[发明专利]用于对通过烯烃聚合获得的聚烯烃颗粒进行脱气和缓冲的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从聚合反应器排放聚烯烃颗粒的方法，所述聚烯烃颗粒是通过在聚合反应器中在聚合催化剂体系的存在下使一种或多种烯烃聚合而形成的，所述聚烯烃颗粒通过包括以下步骤的方法脱气：在排气容器中使聚烯烃颗粒与氮气流接触，及然后将其转移到熔融混合装置，在所述熔融混合装置中将聚烯烃颗粒熔化、混合并随后粒化。

背景技术

如聚丙烯或聚乙烯的烯烃聚合物是广泛使用的商业用聚合物，其成功不仅基于其能以相对低成本进行生产这一事实，而且基于所获得的材料在良好的产品性质和加工性方面满足要求。

当从聚合反应器中排出所形成的聚烯烃颗粒时，所排出的产品不是纯聚烯烃，而是含有介质部分，聚合在所述介质中发生。如果聚合作为气相聚合进行，那么气相作为颗粒间气体或作为溶解的烃类而部分随之排出。如果聚合是悬浮聚合，那么在液相和固相机械分离之后，部分液体悬浮介质仍然附着于聚烯烃颗粒，且烃类也溶解在聚烯烃颗粒中。由于生态、安全和质量原因，聚合介质的这些被夹带的部分必须从聚烯烃颗粒中去除，因为其组分对环境构成影响，气态烃类可以导致在下游设备中形成爆炸混合物，留在最终的聚烯烃类聚合物中的非聚合组分可以引起质量问题，例如形成臭味。此外，期望对聚合过程回收未反应单体和共聚单体。

因此，为了从聚烯烃颗粒去除聚合介质的被夹带部分，惯例是通常在逆流中使微粒与惰性气体流接触。这样的步骤经常被称为“脱气”或“清洗”。这样的脱气或清洗步骤经常与对聚合催化剂和/或助催化剂的进行去活化的步骤(例如，通过使催化剂和/或助催化剂与水反应)结合。

例如，EP339122A1公开一种两步方法，用于从固态烯烃聚合物去除未聚合的气态单体，同时对存在于所述固态烯烃聚合物中的齐格勒-纳塔型催化剂和有机金属催化剂残渣进行去活化，所述方法在单一容器中进行。固态烯烃聚合物首先在清洗容器的上部区域与第一清洗气体逆流接触，所述第一清洗气体优选是纯氮，然后转移至清洗容器下部区域中，并在下部区域中与含水分的第二清洗气体逆流接触，所述第二清洗气体优选是纯氮和蒸汽。

US5,071,950涉及一种连续制备乙烯/α-烯烃共聚物的方法，其中将所得的乙烯共聚物转移到减压的下泄区，并随后用两步法，首先利用气态乙烯冲洗然后利用氮气和蒸汽的混合物冲洗，使固态共聚物不含残余单体、臭味以及香味物质。类似地，EP683176A1描述了一种用于连续制造呈气相的乙烯(共)聚合物的方法，其中固体(共)聚合物，在通过减压区后，进行(1)相对于活性催化残余物的非去活化冲洗，并随后(2)利用氮气、水和氧气的气态混合物进行去活化冲洗。优选地，用于非去活化冲洗的气体为在聚合区中循环的气态反应混合物。

WO2006/082007A1公开了一种在气相反应器中的乙烯聚合方法，其中将所获得的聚合物颗粒从反应器中排出，与同时排出的反应器气体的主要部分分离并随后脱气，其中利用与同时排出的反应器气体分离的丙烷馏分进行脱气。

WO2008/015228A2描述了一种在选自C₃-C₅烷烃的聚合稀释剂的存在下进行对通过一种或多种α-烯烃的气相催化聚合所产生的聚烯烃进行后处理的方法，其中使从气相反应器中排出的聚烯烃颗粒进行第一步脱气步骤，其中使聚烯烃颗粒与含有至少85mol-％的C₃-C₅烷烃的气态流逆流接触，并随后使所述聚烯烃颗粒进行第二步脱气步骤，其中使聚烯烃颗粒与蒸汽逆流接触。

脱气后，通常将聚烯烃颗粒转移到例如挤出机或连续混合器的熔融混合装置中，其中使聚烯烃颗粒通常与常见添加剂一起熔化、混合并随后粒化。

此外，惯例是先将脱气后的聚烯烃颗粒转移到例如粉料仓的储存单元。如果聚烯烃颗粒的后处理中断一段时间，比如举例而言，如果熔融混合装置的制粒机的切割刀片需更换，则此粉料仓可作为缓冲。缓冲通常允许几个小时，通过停止聚合来继续聚合反应器的操作。否则，将需要进行相当详细的再启动步骤以恢复聚合反应。但是，这类设置需在聚烯烃颗粒的脱气与粒化之间安装储存容器，并另外需要提供用于将颗粒以气动的方式从一个容器转移到下一个容器的设备。此外，每个额外的气动输送步骤不仅导致额外的投资成本也增加操作成本。

因而，本发明的目的是克服了现有技术的缺点，并且如果熔融混合装置停止，则寻找仍然具有在聚合反应器中继续聚合一定时间段的灵活性的可能性，但不必在聚烯烃颗粒的脱气和造粒之间安装储存容器，并最小化对聚烯烃颗粒的气动输送的要求。

发明内容