[发明专利]具有改进的淤浆泵性能的乙烯聚合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙烯聚合方法。更具体地，本发明涉及一种乙烯淤浆聚合方法，所述方法具有通过降低泵阻塞而改进的淤浆泵性能。

背景技术

含聚乙烯产品的使用是已知的。通常根据聚乙烯的密度进行分类，其被用来作为最终用途应用的指南。例如，高密度聚乙烯(HDPE)具有较低的支化度，从而使得其结构紧凑，并具有较高的拉伸强度。它已被应用于诸如管和桶之类的产品中。中密度聚乙烯(MDPE)具有高耐化学性以及高耐冲击性和高耐摔性。它已被应用于诸如收缩薄膜之类的产品中。低密度聚乙烯(LDPE)具有无规的长链支化，其支链可再度支化。它具有良好的耐高温性能和抗冲击性能，并且已被应用于诸如粘附膜和可挤压瓶之类的应用中。线性低密度聚乙烯(LLDPE)不但具有基本上呈线性的结构，而且，因为其短链支化还具有较低的密度。它已被应用于诸如用于缆线的拉伸膜和涂层之类的应用中。

可使用各种方法来生产聚乙烯，包括气相方法、溶液方法以及淤浆方法。在乙烯淤浆聚合方法中，使用诸如己烷或异丁烷之类的稀释剂来溶解乙烯单体、共聚单体和氢气，在催化剂存在下对单体进行聚合。聚合反应后，所形成的聚合物产品以淤浆的形式悬浮在液体介质中。

在典型的多反应器级联方法中，例如，在WO 2012/028591 A1、US 6,204,345 B1和WO 2005/077992 A1中所公开的，单体、氢气、催化剂和稀释剂被供给至三个反应器中的第一反应器中，在该反应器中包含在稀释剂和未反应单体中的聚合物颗粒形成淤浆。反应器可并联或串联操作，且各反应器中单体的类型/量和条件可有所不同，从而生成各种聚乙烯材料，包括单峰(分子量分布)或多峰聚乙烯材料。此类多峰组合物被应用于各种应用中；例如，WO 2012/069400 A1公开了用于吹塑的三峰聚乙烯组合物。

连续搅拌釜式反应器在淤浆聚合系统中偶尔碰到的一个难题是淤浆泵入进口的阻塞。如果在反应器挡板、挡板的机械支撑件或反应器内壁上积累的聚合材料突然脱落并与反应器淤浆一起流向淤浆泵的进口时就会发生这种情况。脱落的材料为聚合物结块，其在到达泵的进口时快速堵塞泵的抽吸。从外部淤浆冷却器返回的淤浆被排出到反应器内液位以上的蒸汽空间时会发生结垢，而聚合物结块在结垢后可能会随着时间而积聚。排出后，淤浆中的液体从固体分离，即闪蒸，将粘性聚合物结块留在后面，粘性聚合物结块可粘附在挡板、挡板支撑横梁和反应器内壁表面上。另外，当返回的淤浆滴落到反应器内容物的液面上时会发生反应器喷溅，将固体沉积到暴露的金属表面上。重复的沉积可能引起聚合材料逐渐增长成为粘附在金属表面上的聚合物结块。这些大的聚合物结块最终可能由于反应器液位的反复或反应器内金属表面上聚合物的干燥而脱落，造成粘合损失。然而，在这两种情况下，聚合物结块最终流向淤浆泵，阻塞泵叶轮并迅速降低穿过淤浆冷却器的淤浆的流动。淤浆结块的阻塞从而可导致操作中断，因为结块必须被分离和清洗。

带有挡板的聚合反应器已经被用于烯烃聚合反应系统中。例如，WO 2009/142730 A1和US 8,410,230 B2涉及用来生产具有宽化分子量的聚合物的烯烃聚合方法，所述方法使用将反应区分开的内部挡板。US 7,214,750 B2公开了一种在使用管式热交换器束作为容器周围挡板的反应器内生产聚合物的方法，并且US 7,993,593 B2公开了一种具有管状挡板的烯烃聚合反应器，所述管状挡板具有一个进气孔。但是，持续需求通过降低泵阻塞从而具有改进的淤浆泵性能的乙烯淤浆聚合方法。

发明内容

本发明公开了具有改进的淤浆泵性能的乙烯淤浆聚合方法。

根据本发明的一个实施方案，一种有利的淤浆聚合方法包括在从60℃到95℃的温度下、从0.15MPa到3.0MPa的压力下的反应器内将单体聚合从而形成聚乙烯，其中所述聚合在反应器淤浆中存在催化剂、单体、稀释剂和任选的氢气的情况下发生，所述反应器包括：

-包括从底部切线延伸至顶部切线的反应器内壁表面的圆柱形反应器壁；

-在底部切线处连接到圆柱形反应器壁的反应器底盖；

-在顶部切线处连接到圆柱形反应器壁的反应器顶盖，所述圆柱形反应器壁、反应器底盖和反应器顶盖形成内部反应器容积；

-用于混合内部反应器容积内容物的搅动器；

-用于将反应器淤浆供料至冷却器的反应器出口，所述反应器淤浆包括稀释剂、催化剂、聚合物、未反应的单体和任选的溶解的氢气，