[发明专利]用于生产烯烃聚合催化剂的方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于生产烯烃聚合用催化剂的组分的方法。更具体地，本发明涉及生产固体烯烃聚合催化剂组分的方法。特别地，本发明涉及经由乳液法生产固体烯烃聚合催化剂组分的方法。

要解决的问题

聚合催化剂的颗粒尺寸在商业上运行的聚合工艺中具有主要重要性。如在本领域中熟知的，催化剂的颗粒尺寸对聚合物的颗粒尺寸具有强大作用。太小的聚合物的颗粒尺寸会引起细聚合物颗粒从工艺中淘析并由此堵塞工艺设备。在另一方面，太大的颗粒尺寸会引起聚合物在工艺设备中沉降。此外，催化剂的颗粒尺寸的变化会在催化剂制造工艺本身中，例如在倾析、洗涤和筛选步骤期间引起问题。

当催化剂经由乳液法生产时，在固化步骤之后催化剂颗粒的尺寸依赖于乳液的液滴尺寸并且在高程度上由其预先定义。如本领域中熟知的，液滴尺寸可以通过调节乳化条件(如混合速度)进行调节。

当在本领域进行研究时，本发明的发明人已发现，液滴尺寸也强烈地依赖于更难控制或甚至不能直接测量并且在催化剂生产工艺期间会变化的其他参数，如在Mg-化合物进料点处的局部温度以及乳液的连续相和分散相的粘度。这些变量的偏离可以导致差的颗粒尺寸的批次间再现性和/或加宽的颗粒尺寸分布，潜在地导致不合格材料。尤其在其中批量在数百千克范围的商业规模催化剂工厂中，这个问题可能是显著的成本因素。除了原料成本之外，不合格催化剂不能再循环并且需要作为废弃物处置。

另外，颗粒尺寸的优化和扩大是很难的，因为由于不同参数的复杂和经常是非线性相互作用所致没有可用于准确地预期液滴尺寸的直接方法。这对于不等于乳液的液滴尺寸的固体催化剂的颗粒尺寸更是如此。

本发明旨在解决这些问题并且提供生产在其颗粒尺寸方面具有减少的批次间变化的固体烯烃聚合催化剂组分的方法。此外，所述方法生产具有预先定义的颗粒尺寸和所需颗粒尺寸分布的固体催化剂组分。所述方法是经济的并且允许将不合格材料的产生最小化。所述方法可以间歇地或连续地运行。

发明概述

如从一个方面看出的，本发明提供一种用于从乳液生产固体烯烃聚合催化剂组分的方法，所述方法包括以下步骤：

(i)提供所述固体烯烃聚合催化剂组分的颗粒尺寸的设定点；

(ii)在乳化阶段生产包含在连续相中的分散相的液滴的乳液，所述液滴包含过渡金属化合物；

(iii)在固化阶段固化所述液滴以生产所述固体烯烃聚合催化剂组分；

(iv)任选地，从固体烯烃聚合催化剂组分的颗粒尺寸的所述设定点计算在所述乳化阶段的液滴的尺寸的设定点；

(v)测量在所述乳化阶段中的液滴的尺寸，或测量在所述固化阶段之中或之后所述固体烯烃聚合催化剂组分的尺寸并且从所述测量确定所述颗粒或液滴的测量尺寸；

(vi)计算在所述设定点和所述测量尺寸之间的差异；

(vii)基于所述差异建立控制信号并且利用所述控制信号来调节至少一个操控变量。

如从另一个方面看出的，本发明提供用于在聚合催化剂存在下聚合至少一种烯烃的方法，所述方法包括以下步骤：(A)根据以上描述的方法生产固体催化剂组分；(B)任选地，使步骤(A)中获得的催化剂与助催化剂接触，和(C)使至少一种烯烃与所述催化剂接触，所述催化剂任选地已经与助催化剂接触。

附图简述

图1显示在实施例1的催化剂合成期间乳液的液滴尺寸分布和固化期间催化剂的颗粒尺寸分布。

图2显示在洗涤和干燥之后实施例1的最终催化剂的颗粒尺寸分布。

图3显示转子定子设备中转子速度对固化催化剂的颗粒尺寸的作用的一个实例。

图4显示在搅拌容器中搅拌器速度对固化催化剂的颗粒尺寸的作用的一个实例。

图5显示在实施例2的工艺中在不同取样情形下的模式颗粒尺寸(d₃₂)和跨度。

图6显示实施例2的工艺的流程图。

具体实施方式

定义

对于个体颗粒，大量的不同直径可以被定义，如筛分尺寸、体积直径、表面直径和沙得直径(Sauterdiameter)。这些值不是必需地符合非球形颗粒。虽然本发明的方法涉及控制颗粒直径，但是控制所述直径的哪一种不是关键的。然而，重要的是，测量数据和目标值涉及使用同一直径。例如，如果设定点值已经对沙得直径给出，则也必须测量沙得直径。因此该直径被选择作为可以通过在监测工艺中使用的设备方便地测量的直径。