[发明专利]一种基于溶液聚合的乙烯基共聚物的后处理工艺

说明书

本发明公开了一种基于溶液聚合的乙烯基共聚物的后处理工艺，在不使用脱活剂的情况下使乙烯基聚合物溶液聚合反应终止，然后该聚合物溶液经过聚合物分离等步骤得到聚合物，含有助催化剂的液相部分送至回液储罐进而循环回到聚合釜，当聚合引发条件再次具备时，可以作为活性组分继续引发聚合反应。本发明避免了助催化剂的失活，实现了助催化剂的重复利用，有效节约了生产成本，尤其对于助催化剂比价昂贵的情况下更为适用。

技术领域

本发明属于聚合物后处理领域，具体涉及一种基于溶液聚合的乙烯基共聚物的后处理工艺。

背景技术

溶液聚合是重要的聚合方法之一，具有聚合反应器体积小，聚合反应时间短，切换产品牌号时过渡料少，生产灵活性大，单体单程转化率较高，凝胶含量低，单体分布均匀,产品质量稳定，可生产特殊性能的产品等优点，因此，溶液聚合一直是人们密切关注的方向之一。

目前世界上涉及α-烯烃的溶液聚合主要有三种工艺：中压溶液聚合工艺、低压绝热溶液聚合工艺和低压溶液聚合工艺。无论哪种生产技术其后处理工艺都是技术关键之一。聚合物溶液从聚合釜流出之后在进行下一步流程之前为防止聚合反应的继续进行，通常必须先进行脱活以终止反应和失活残留的催化剂。最常用脱活的方法是加入脱活剂，如乙酰丙酮、脂肪酸、水等。在赫斯特(现塞拉尼斯)的乙烯-降冰片烯共聚技术中，聚合物溶液从聚合反应器底部经减压阀连续地输送到反应终止器，加入少量的终止剂以终止反应和失活残留的催化剂。产品物流从反应终止器底部经由水冷却热交换器输送到聚合物沉淀器，补充和回用合并的干燥剂干燥丙酮物流加入聚合物沉淀器以沉淀反应后的乙烯-NB共聚物。如赫斯特的专利US5623039中采用的技术是使用非常少量的水作为反应终止剂，少量水可通过干燥剂干燥简单地除去。而赫斯特的专利US5602219中使用的则是盐酸和乙醇的混合物作为反应终止剂，其后续步骤需要盐酸中和步骤、脱水步骤(可能通过共沸蒸馏)和乙醇回收步骤，较为繁琐。NOVA公司的中压溶液法(又称Sclair工艺或Sclairtech工艺)主要生产LLDPE。该工艺以环己烷为溶剂，使用Ziegler高活性催化剂，丁烯-1及辛烯-1作共聚单体。该工艺在聚合反应器出口的物料中加入乙酰丙酮、脂肪酸等脱活剂以终止反应，失活后的聚合物溶液经换热器加热到290℃以上，流经溶液吸附器吸附掉聚合物溶液中的催化剂残渣和酸性物质，以保证聚乙烯的质量。专利EP0416815A2中对反应器出来的聚合物溶液使用甲醇进行灭活，专利ZL200510059771.9中对聚合物灭活使用的方法是加入乙醇和盐酸溶液。

上述无论哪一种对催化剂的脱活或失活都将导致助催化剂的失活，在助催化剂特别昂贵的情况下，助催化剂失活导致的成本升高是非常显著的。对于必须采用昂贵助催化剂的体系，一般都选择极高活性主催化剂来降低助催化剂的成本，如茂金属催化剂体系，聚合活性可以接近或达到10⁸g/molM.h。对于助催化剂昂贵、聚合活性又达不到特别高的情况，目前还只停留在实验室研究阶段，未见相关工艺的报道。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中溶液聚合反应脱活采用加入脱活剂的方法会导致助催化剂失活的问题，提供一种能够中断溶液聚合反应的方法，即基于溶液聚合的乙烯基共聚物的后处理工艺，该工艺能够中断溶液聚合反应，并且保留助催化剂的活性。本发明的目的还在于可以实现助催化剂的重复利用。

技术方案：本发明所述的基于溶液聚合的乙烯基共聚物的后处理工艺，包括如下几个步骤：

(1)气体脱除，采用真空或闪蒸的方法将共聚物中的气态单体和部分溶剂脱除，其中真空压力控制在-0.09～-0.01Mpa，其中闪蒸压力控制在-0.08～0.05Mpa；；

(2)聚合物沉淀，经过气体脱除后的聚合物溶液进入聚合物沉淀单元，与沉淀剂相混合，同时被迅速冷却至-60℃～50℃，聚合物被大量沉淀，形成带有大量聚合物沉淀的浆液；

(3)聚合物分离，将步骤(2)得到的聚合物浆液进入分离单元，实现固液分离；