[发明专利]一种并联的液相聚丙烯生产方法及其应用

说明书

本发明涉及一种液相法聚丙烯生产方法，其包括：步骤A，将聚丙烯催化剂和液相丙烯在预聚合反应器中混合并发生反应，得到丙烯预聚物；步骤B，在预聚物料分配系统中将预聚物料按照预定比例分成多股物流，分别进入下游多条生产线反应器；所述预聚物料包括步骤A中得到的带有丙烯预聚物的活性催化剂和液体丙烯；步骤C，在下游多条生产线反应器中，在液相丙烯介质中，进行丙烯均聚或共聚反应，得到聚丙烯产物；以及任选地步骤D，将所述聚丙烯产物在气相或液相中继续进行丙烯的均聚或共聚反应。本发明方法能有效减少建设多条液相本体法聚丙烯工艺生产线的投资并提高运转稳定性。

技术领域

本发明属于烯烃聚合技术领域，具体涉及一种并联的液相聚丙烯生产方法及其应用。

背景技术

随着世界对聚烯烃、尤其是聚丙烯的需求量持续增加，生产聚丙烯的石化厂反复扩产，逐渐形成了单个工厂拥有多条生产线的局面。新建工厂随着乙烯生产规模的增加，副产丙烯的规模也相应增加。例如新建80万吨每年的乙烯装置通常需要配建40到50万吨每年的聚丙烯装置，很多工厂也会选择建设两条聚丙烯生产线。

聚丙烯有多种生产工艺，不同的生产工艺主要表现在采用不同的反应器。例如，Basell公司的Spheripol工艺采用的均聚反应器为2个串联的环管式反应器，也称为环管聚丙烯工艺，其气相反应器为密相流化床形式。三井油化公司的Hypol工艺采用搅拌釜液相反应器与气相流化床反应器相结合的方式。Borealis公司的Borstar PP工艺包括一个环管反应器和2-3个气相流化床反应器。DOW化学公司的Unipol工艺采用气相流化床反应器，均聚和共聚在串联的2个流化床中进行。INEOS(原BP-Amoco)公司的Innovene气相法工艺采用2个卧式气相反应器，内有机械搅拌，物料的停留时间分布接近柱塞流形式。ABB-Lummus公司的Novolen气相法工艺采用2台立式气相搅拌釜，用串联的双釜可生产抗冲共聚物。

采用液相本体丙烯作为聚合介质时，通常使用Ziegler-Natta催化剂，聚合活性高，撤热也相对容易，因而是目前使用最广泛的聚丙烯生产方法，为了保持良好的催化剂活性和最终聚合物形态，液相本体聚合都要采用某种形式的预聚合。

Spheripol工艺和Borstar PP工艺在液相本体条件下进行低温连续预聚合，预聚合的温度控制在10至30℃，预聚倍数通常在几十倍到两百倍。预聚合反应器内为液体丙烯与活性催化剂。预聚合反应结束后，带有预聚物的活性催化剂和丙烯进入环管反应器。在预聚阶段催化剂的活性很高，一旦粘附在预聚反应器内或其后的管线上，导致催化剂上的聚丙烯不断增多，就会堵塞相应管线。如果预聚反应器出现设备故障或者管线堵塞，整个聚丙烯生产线就中断了催化剂进料，不能继续运转生产聚丙烯。虽然聚丙烯装置的丙烯进料泵、催化剂泵、助催化剂泵、水泵等主要设备都有备用设备，但预聚反应器出现的问题仍然必须停掉整个生产线。

Hypol工艺采用间歇预聚。该工艺在催化剂配制阶段对催化剂进行活化，而后与微量丙烯进行预聚合，预聚倍数通常在3倍以下。由于预聚倍数低，Hypol工艺催化剂的聚合活性也不是很高。预聚过程中催化剂悬浮在己烷中，预聚后用己烷输送预聚物到釜式反应器中。因此，Hypol工艺聚丙烯装置每年都要消耗几百吨己烷，不仅成本高昂，而且最终己烷残余在聚丙烯中会增加聚丙烯的挥发份，降低聚丙烯的品质。将Hypol工艺聚丙烯装置的间歇预聚改造为液相本体连续预聚，能够有效克服上述缺点。但是对于拥有多条Hypol工艺生产线的工厂来说，每条生产线都建设本体连续预聚不仅成本高昂、建设周期长，而且现有装置内的空间有限，设备的安装施工、维修都比较困难。为了维持整个工厂的物料平衡，改造施工期间还要保证原有的间歇预聚装置能够正常运转，聚丙烯生产线能够正常运行。这都增加了装置改造建设的困难程度。

目前，对于拥有多条聚丙烯生产线的工厂来说，迫切需要一种能够使多条聚丙烯生产线共用一个液相本体预聚的方法。

发明内容