[发明专利]间歇液相本体法制备聚丙烯的聚合转化率的测量方法

说明书

本申请提供了一种间歇液相本体法制备聚丙烯的聚合转化率的测量方法，本发明监测提取循环水系统的入口水温T₁、出口水温T₂、入口至出口的水流量S以及相应的水流时间t，并按照特定的计算模型获得丙烯聚合过程中的放热量；同时，按照一定的计算模型获得聚丙烯生产过程中的理论放热量，根据二者的比值获得聚丙烯生产过程中的聚合转化率。本发明的方法不仅能够实时反馈聚合转化率信息，而且具有较高的准确度，与实际转化率偏差较小。

技术领域

本发明涉及有机聚合技术领域，特别涉及一种间歇液相本体法制备聚丙烯的聚合转化率的测量方法。

背景技术

间歇式液相本体法聚丙烯生产工艺是我国自行研发的聚丙烯生产方法，其工艺流程如下：将丙烯、氢气、活化剂、催化剂和第三组分加入反应釜内，对反应釜升温升压并搅拌原料混合物，使单体原料发生聚合反应生成聚丙烯。该生产工艺具有投资小、见效快和能耗低等特点，此外，还具有生产成本低、经济效益好、“三废”少、安全性能高等优势，因此，间歇式液相本体法生产聚丙烯在我国炼油等领域中得到快速推广和应用。

间歇液相本体法制备聚丙烯中，单体原料的聚合转化率是该生产工艺的一个重要技术指标，也是考核其工业生产力的一个主要指标，因此，聚合转化率的测定通常是聚丙烯生产工艺中重要的分析考察环节。现有技术中，测定间歇液相本体法聚丙烯的聚合转化率时，通常是在聚合反应完全结束后得到全部产品后，通过产品产量与原始投料量来获得聚合转化率。然而，在工业生产中，聚丙烯往往会作为中间体投入其它生产工艺，在这种连续作业的生产工艺中，制备聚丙烯的同时便要将获得的聚丙烯直接输送到下一生产环节继续进行生产反应，无法将聚丙烯单独提取出来去测试聚合转化率。

针对于此，现有技术中提出了一种测试方式，根据聚合釜搅拌电流值的大小来估算聚合转化率，从而实现在聚丙烯生产过程中实时反馈聚合转化率。然而，该测量手段偏差较大，与实际转化率的偏差大于30％，不能较好的反映聚丙烯生产过程中的聚合转化率信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种间歇液相本体法制备聚丙烯的聚合转化率的测量方法，本发明的测量方法具有较高的准确度，与实际转化率偏差较小。

本发明提供了一种间歇液相本体法制备聚丙烯的聚合转化率的测量方法，包括：

a)在生产聚丙烯的聚合反应釜外围设置循环水系统，分别监测循环水系统的入口水温T₁和出口水温T₂，并监测入口至出口的水流量S以及相应的水流时间t；按照公式1，获得生产聚丙烯过程中的聚合放热量Q：

Q＝(T₂－T₁)×S×t×C 公式1；

其中，C为水的比热容；

b)按照公式2或者公式3，获得生产聚丙烯过程中的理论总放热量Q_L：

Q_L＝n×Q₀ 公式2；

其中，n为生产聚丙烯过程中所投入丙烯原料的物质的量，单位为mol；

Q₀为每摩尔丙烯转化为聚丙烯的理论放热量，为83KJ/mol；

Q_L＝m×Q₀′ 公式3；

其中，m为生产聚丙烯过程中所投入丙烯原料的质量，单位为g；

Q₀′为单位质量的丙烯转化为聚丙烯的理论放热量，具体为其中，M为丙烯的摩尔质量；

c)按照公式4，获得生产聚丙烯过程中的聚合转化率W：

W＝Q/Q_L×100％ 公式4。