[发明专利]用于使乙烯和乙烯醇的酯类共聚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在自由基聚合引发剂的存在下在110MPa至500MPa的压力范围和100℃至350℃的温度范围内在连续运转的聚合装置中使乙烯和乙烯醇的酯类共聚的方法。

背景技术

聚乙烯是应用最为广泛的商用聚合物。它可以通过几种不同的方法制备。在存在自由基引发剂的情况下于升压条件下进行聚合是一种最初发现能获得聚乙烯的方法，并且一直作为一种与低密度聚乙烯(LDPE)的制备具有高度商业相关性的重要方法。

用于在自由基聚合引发剂存在的情况下使烯属不饱和单体(如乙烯和乙烯醇的酯类)聚合或共聚的工厂设施的正常设置主要由以下部分组成：一套两个压缩机，即低压压缩机和高压压缩机、聚合反应器(其可以是高压釜或管式反应器或这类反应器的组合)以及两个用于将离开反应器的单体-聚合物混合物分离出来的分离器，其中，在第一分离器(也就是高压分离器)中，从单体-聚合物混合物中分离出来的乙烯和共聚单体再循环至低压压缩机与高压压缩机之间的反应混合物中，并且，将在第二分离器(也就是低压分离器)中从混合物中分离出来的乙烯和共聚单体馈入低压压缩机，进而在那里压缩至新鲜乙烯进料的压力，在与新鲜乙烯进料组合之后，将组合料流进一步加压至高压气体再循环料流的压力。通常情况下，这种高压聚合单元还包括用于将所得聚合物造粒的装置，如挤出机和造粒机。就管式反应器而言，向反应器供应单体可以仅仅在反应器开始时进行，或在开始时只进行一部分，而其他部分通过一个或多个侧进料入口进料。此外，还通常在沿着管向下的多于一个位置处引入引发剂，进而形成一个以上的反应区。

所获得的乙烯聚合物或共聚物的特性和结构(如分子量、分子量分布以及短链支化量和长链支化量)主要取决于反应参数压力和温度。这意味着必须要对反应条件进行控制。当然，也存在有其他影响所产生的聚合物的性质的可能性，例如，加入使分子量降低的链转移剂，但是，一般来说，在获得特定目标产物的同时改变反应条件的可能性是相当有限的。另一个限制乙烯聚合物或共聚物产生的因素是从反应器中除去热量，原因在于，乙烯进行聚合的热量相对较高。这就意味着，为了获得不同等级的聚合物(即，在熔体流动速度(MFR)和密度方面有所差异的聚合物)，一般需要对操作参数进行调节，而这样做可能会导致不同的输出速率。

自由基引发的高压聚合是一种用于产生乙烯和乙烯醇的酯类的共聚物的适合方法，尤其是用于制备乙烯酯的含量范围为1wt％至45wt％的乙烯和乙烯醇的酯类的共聚物的适合方法。合适的反应器可以是搅拌式高压釜反应器或管式反应器。这类高压聚合在如US 4,091,200、EP 012 368 A1和WO 99/014251A1等专利中进行了描述。然而，对高压聚合中乙烯和乙烯酯的共聚物的产生造成阻碍的因素在于：共聚单体和所产生的乙烯-乙烯酯共聚物能降解为乙酸或其他对聚合装置有高度腐蚀性的烃酸。

此外，正如在几乎所有的商业方法中一样，一直都存在有提高生产方法的效率的需求。因此，人们一直都希望通过在没有对所产生的乙烯共聚物的特性造成不利影响的情况下提高聚合反应器的生产率来提高现有聚合装置的生产能力。

因而，本发明的目的在于克服现有技术中用于在自由基聚合引发剂的存在下制备乙烯和乙烯醇的酯类的共聚物的方法的缺点，并减少共聚单体和所得乙烯-乙烯酯共聚物的降解产物所引起的腐蚀，并且提供提高乙烯和乙烯酯高压共聚的生产率的可能性。

发明内容

我们发现，上述目的是通过一种用于在自由基聚合引发剂的存在下在110MPa至500MPa的压力范围和100℃至350℃的温度范围内在连续运转的聚合装置中使乙烯和乙烯醇的酯类共聚的方法来实现的，其中，所述聚合装置包括聚合反应器以及一个或多个压缩机，所述压缩机将馈入聚合反应器的单体混合物压缩至聚合压力，

其中通过一系列压缩级来压缩单体混合物，在所述一系列压缩级中，在每个压缩级之后将被压缩的气体混合物冷却，并且将单体混合物在所述冷却之后为液体的馏分分离出来并使之以液体形式返回到聚合装置，且

其中对在将相应压缩级中的单体混合物压缩到0.2MPa至10MPa的压力之后得到的液体馏分的至少一部分进行纯化，之后才使之返回到聚合过程。