[发明专利]由烯属不饱和单体的高压聚合获得的聚合物-单体混合物的组分分离方法

说明书

提供了一种在分离容器中在0.12MPa至0.6MPa的压力和120℃至300℃的温度下分离聚合物‑单体混合物的聚合物和气态组分的方法。分离容器具有垂直地布置的长度与直径之比L/D为0.6至10的圆柱形，以及能够将聚合物‑单体混合物引入分离容器的入口管，所述入口管从分离容器的顶部垂直延伸进入分离容器。另外提供了一种在自由基聚合引发剂存在下，在100℃至350℃的温度和在110MPa至500MPa的压力范围内从烯属不饱和单体制备乙烯均聚物或共聚物的方法，还包括分离聚合物‑单体混合物的方法。

技术领域

本发明提供了一种将包括聚合物组分和气态组分的混合物分离成液态馏分和气态馏分的方法，其中混合物的聚合物组分在至少一种自由基聚合引发剂存在下通过烯属不饱和单体的高压聚合获得。本发明还提供了在自由基聚合引发剂存在下从烯属不饱和单体制备乙烯均聚物或共聚物的方法。

背景技术

聚乙烯是最广泛使用的商业聚合物。它能够通过几种不同的方法来制备。在升高的压力下在自由基引发剂存在下的聚合是首先发现获得聚乙烯的方法，并且一直是制备低密度聚乙烯(LDPE)具有高商业相关性的重要的方法。

用于制备低密度聚乙烯的设备的正常装置除了聚合反应器外，还包括另外的设备，所述聚合反应器能够是高压釜或管式反应器或这些反应器的组合。为了对反应组分进行加压，通常使用一组两个压缩机，即主压缩机和次压缩机。在聚合顺序结束时，高压聚合单元通常还包括用于造粒所得聚合物的挤出机和造粒机等设备。此外，这种聚合单元通常还包括在一个或多个位置上将单体和共聚单体、自由基引发剂、改性剂或其它物质进料到聚合反应的装置。

在高压下烯属不饱和单体的自由基引发聚合的特征是单体的转化率尚不完全。每次通过反应器，在管式反应器中聚合的情况下，只有约10％至50％剂量的单体被转化，并且在高压釜反应器中聚合的情况下，8％至30％剂量的单体被转化。因此，通常的做法是将排出的反应混合物分离成聚合物和气态组分并再循环单体。为了避免不必要的减压和压缩步骤，分离成聚合物和气态组分通常分两个阶段进行。离开反应器的反应混合物被转移到第一分离容器，通常称为高压产物分离器，其中聚合物和气态组分中的分离是在某一压力下进行的，该压力允许将从反应混合物中分离的乙烯和共聚单体再循环到在主压缩机和次压缩机之间的位置处的反应混合物中。在操作第一分离容器的条件下，分离容器内的聚合物组分处于液态。在第一分离容器中获得的液相被转移到第二分离容器中，通常称为低压产物分离器，其中聚合物和气态组分的进一步分离在较低的压力下进行。将从第二分离容器的混合物中所分离的乙烯和共聚单体进料到主压缩机中，在那里它们被以新鲜的乙烯进料的压力进行压缩，与新鲜的乙烯进料结合，并且结合的流被以高压气体再循环流的压力进行进一步加压。第一分离容器和第二分离容器中液相的水平通常通过辐射水平测量来测量，并通过产物排放阀自动控制。

在自由基聚合引发剂的存在下，通过降低压力和温度对由烯属不饱和单体的高压聚合获得的反应混合物的聚合物和气态组分进行分离已经在GB 580182中进行了描述。不同设计和几何形状的装置已经被公开为在0.12MPa至0.6MPa的压力范围内工作的低压分离容器。DE 1219378描述了低压分离器，其中通过强烈搅拌使聚乙烯均化。DD 1219378是指两阶段产物分离方法，其中通过管道将低压分离器用于聚合物熔体，所述聚合物熔体在低压分离器的总高度的60％至100％的点处被引入，所述管道以与容器壁靠近的水平面成50°至70°的角度向下定向。熔体入口优选为低压分离器总高度的60％至80％。WO 2011/078856A1公开了一种低压分离容器，其包括在其底部终止于截头锥形部分的圆柱形部分，并且具有安装在其侧面上的用于从高压分离器接收聚合物产物的产物入口。

用于将通过烯属不饱和单体的高压聚合所获得的组合物的聚合物和气态组分进行分离的方法允许将乙烯、共聚单体和其它低分子量组分从反应混合物中再循环到次压缩机的吸入侧。然而，离开第二分离容器的气流仍然携带有大量的聚合物组分。在乙烯再循环管线中随后的分离步骤中，这些组分必须与气体分离。此外，夹带的聚合物组分能够粘附到分离容器的表面或粘附到转移导管的表面并导致结垢。