[发明专利]用于从包含乙烯和乙烯酯的气体料流中分离出乙烯酯的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在0.5MPa至10MPa范围内的压力和5℃至50℃范围内的温度下从包含70wt％至99.5wt％的乙烯和0.5wt％至30wt％的乙烯醇的酯类的气体料流中分离出乙烯醇的酯类的方法。本发明还涉及一种用于在连续运行的聚合设备中在存在自由基聚合引发剂的情况下在110MPa至500MPa范围内的压力和100℃至350℃范围内的温度下使乙烯和乙烯醇的酯类共聚的方法，该方法包括这样一种方法，其用于从包含70wt％至99.5wt％的乙烯和0.5wt％至30wt％的乙烯醇的酯类的气体料流中分离出乙烯醇的酯类。

背景技术

聚乙烯是最广泛使用的商业聚合物。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在升压条件下进行聚合是最先发现可得到聚乙烯的方法，并且一直都是与制备低密度聚乙烯(LDPE)具有重大商业相关性的重要的方法。

用于在存在自由基聚合引发剂的情况下使烯属不饱和单体，诸如，乙烯和乙烯醇的酯类聚合或共聚的工厂设施的常规设置主要由以下部分组成：一套共两个压缩器，即低压压缩器和高压压缩器；聚合反应器，其可以是高压釜或管式反应器或这样的反应器的组合；以及两个用于分离出离开反应器的单体-聚合物混合物的分离器，其中在第一分离器，即高压分离器中，使从单体-聚合物混合物中分离出的乙烯和共聚单体再循环到低压压缩器与高压压缩器之间的反应混合物中，并将在第二分离器，即低压分离器中从混合物中分离出的乙烯和共聚单体馈入低压压缩器，在其中被压缩到新鲜乙烯进料的压力，与新鲜乙烯进料组合，并将组合的料流进一步加压到高压气体再循环料流的压力。这样的高压聚合单元通常还包括对所得的聚合物造粒的设备，比如挤出机和造粒机。就管式反应器而言，向反应器供应单体可以仅在反应器开始时进行，或只是在开始时部分地进行，另一部分经由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，从而形成多于一个反应区。

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，特别是用于制备乙烯酯含量在1wt％至45wt％范围内的乙烯和乙烯醇的酯类的共聚物的适当方法。合适的反应器可以是搅拌式高压釜反应器或管式反应器。这样的高压聚合例如在US 4,091,200和WO 99/014251 A1中有所描述。

其中使未聚合的单体再循环到聚合过程中的连续运行的聚合方法的共同特征在于连续地将少量反应混合物从方法中丢弃或清除以避免与原料一起引入的或在聚合过程中形成的杂质或惰性材料在过程中蓄积。关于用于使乙烯和乙烯酯自由基聚合的方法，例如，EP 012 368 A1描述了一种方法，其中从高压再循环料流中获取气体(主要是乙烯)，经过低温分离器并作为排气排出。为了能够以经济的方式操作聚合方法，当然期望最大程度减少丢弃的材料的量并找到用于有意义地重新利用丢弃的材料的方式。

在高压方法中使乙烯均聚时，如果局部可行，则惯例是将清除的反应气体转移回乙烯生产或转化单元，诸如，水蒸汽裂化器，以用于再加工。然而，如果清除的反应气体含有较高含量的共聚单体，诸如，乙烯醇的酯类，则可能的是裂化器中的原料气体洗涤器不再能够完全移除这些共聚单体并且它们进入有机相，在其中它们不仅仅是杂质而且还可降解成产物，诸如具有高腐蚀性的酸性酸。

因此，本发明的目标是克服现有技术的缺点并提供一种方法，该方法有效且经济地从包含乙烯和乙烯醇的酯类的气体料流中分离出乙烯醇的酯类并允许将不具有或仅具有微量乙烯醇的酯类的来自乙烯-乙烯酯聚合的排气料流转移到乙烯生产或转化单元并在相对较低压力的位置从高压聚合装置获取排气。

发明内容

我们发现该目标是通过一种在0.5MPa至10MPa范围内的压力和5℃至50℃范围内的温度下从包含70wt％至99.5wt％的乙烯和0.5wt％至30wt％的乙烯醇的酯类的气体料流中分离出乙烯醇的酯类的方法而实现的，该方法包括以下步骤：

a)借助冷却介质在第一热交换器中将气体料流冷却到-5℃至40℃的温度；

b)从第一热交换器中回收气体料流中未冷凝的部分并将其转移到第二热交换器；

c)在第二热交换器中将气体料流冷却到-20℃至5℃的温度；

d)从第二热交换器中回收气体料流中未冷凝的部分，将气体料流的压力从0.5MPa降低到3MPa并将其转移到分离容器；

e)从分离容器中回收气体料流中未冷凝的部分并将其作为冷却介质转移到第二热交换器；以及