[发明专利]用于生产乙烯聚合物的方法

说明书

本发明涉及一种用于在管式反应器中生产乙烯聚合物的方法，所述方法包括在所述管式反应器中使包含乙烯和一种或多种包含一种或多种环烯烃的组合物的进料组合物反应，其中所述环烯烃是具有式(I)的结构的化合物：其中R可以是包含≥1且≤10个碳原子的部分；其中R¹和R²可以各自单独地为氢或包含≥1且≤5个碳原子的部分，R¹和R²可以是相同或不同的；其中·所述管式反应器可以在≥200且≤280MPa的压力下操作；·平均反应峰值温度可以是≥220℃且≤300℃；·可以将所述包含一种或多种环烯烃的组合物在所述管式反应器的一个或多个进料入口中进料到所述反应器中；并且·可以将所述环烯烃以相对于总进料组合物≤1.0mol％的量进料到所述管式反应器中。这种方法允许生产具有高密度和高纯度的乙烯聚合物。

本发明涉及一种具有改进的能量效率的用于在自由基高压聚合过程中生产高密度乙烯聚合物的方法。

乙烯聚合物在本领域中是众所周知的。存在其中乙烯聚合物找到其应用领域的各种各样的应用。各种各样的乙烯聚合物是可获得的，这些乙烯聚合物具有使其适用于特定应用的特性。

一种类型的乙烯聚合物是高密度聚乙烯。高密度聚乙烯是与其他乙烯聚合物相比尤其对氧气和水蒸汽具有一定低渗透性的聚合物。高密度聚乙烯可以例如具有如根据ISO1183-1(2012)方法A测量的≥935且≤970kg/m³的密度。

乙烯聚合物可以例如通过催化聚合方法或者可替代地通过自由基高压聚合方法来生产。此类方法在本领域中是众所周知的，并且例如在A.Pacock的“Handbook ofPolyethylene[聚乙烯手册]”，ISBN 0824795466，Dekker，2000，第43-66页中描述。

催化聚合方法例如包括其中使用齐格勒类型、菲利普斯类型、和/或单位点类型的催化剂体系的方法。这些类型的催化剂体系在本领域中是众所周知的，并且例如在L.Lloyd的“Olefin Polymerization Catalysts[烯烃聚合催化剂]”、在“Handbook of IndustrialCatalysts[工业催化剂手册]”第311-350页，ISBN 9780387246826，2011中描述。

通过催化聚合方法生产乙烯聚合物具有某些缺点。例如，使用此类方法生产的乙烯聚合物可能含有痕量的源自用于生产此类乙烯聚合物的催化剂体系的不希望的化合物。在齐格勒类型的催化剂体系的存在下通过催化聚合方法生产的乙烯聚合物通常含有痕量的四氢呋喃。在菲利普斯类型的催化剂体系的存在下通过催化聚合方法生产的乙烯聚合物通常含有痕量的铬。在单位点类型的催化剂体系的存在下通过催化聚合方法生产的乙烯聚合物通常含有痕量的锆和/或铪。

此类痕量的存在对于乙烯聚合物的长期稳定性可能是有害的。而且，此类痕量可能使得乙烯聚合物不适用于其中需要高纯度的某些应用领域。此类应用领域是例如某些医疗保健应用和食品包装应用，例如用于包装新鲜食品(例如像果汁、乳制品、肉、奶酪、鱼、水果、蔬菜和/或烘焙食品)的柔性膜。

为了避免此类痕量的不希望的化合物的存在，可以例如在自由基高压聚合方法中生产乙烯聚合物。此类自由基高压聚合方法可以例如在高压釜反应器和/或管式反应器中进行。例如，此种自由基高压聚合方法可以在管式反应器中进行。

然而，根据现有技术在管式反应器中操作的自由基高压聚合方法受制于以下缺点：为了获得具有高密度(如≥935kg/m³的密度)的乙烯聚合物，这些方法需要在非常高的压力下操作，例如像≥290MPa。为了获得这样的压力，大量的能量由进料压缩机提供。而且，此类方法受制于以下缺点：平均反应峰值温度必须保持在某些最高温度，例如像≤220℃以达到希望的密度，这导致单体到乙烯聚合物的低转化率。