[发明专利]一种液相法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，分别进入下游多个串联聚合反应器；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，在下游多个串联聚合反应器中，在液相丙烯介质中，进行丙烯的均聚或共聚反应，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中继续进行丙烯的均聚或共聚反应。

技术领域

本发明属于烯烃聚合技术领域，具体涉及一种液相法聚丙烯生产方法及其应用。

背景技术

随着世界对石化产品的需求量持续增加，石化厂和炼油厂反复扩产，副产丙烯的规模也相应增加。在这种状况下，各石化厂纷纷对聚丙烯的生产装置进行扩产改造，或建设新的聚丙烯生产线。

聚丙烯有多种生产工艺，不同的生产工艺主要表现在采用的反应器不同。采用液相本体丙烯作为聚合介质时，丙烯聚合用的Ziegler-Natta催化剂聚合活性高，撤热也相对容易，因而是目前使用最为广泛的聚丙烯生产方法。Basell公司的Spheripol工艺采用两个串联的环管式反应器进行均聚和无规共聚，也称为环管聚丙烯工艺，通过另外的密相流化床气相反应器可以进行抗冲共聚生产。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。Hypol聚丙烯工艺根据所用反应器数量的不同有多种形式，如：双液相反应釜双气相反应器、双液相反应釜单气相反应器、单液相反应釜双气相反应器、单液相反应釜单气相反应器。

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。预聚的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，这些己烷不仅成本高昂，而且最终残余在聚丙烯中增加聚丙烯的挥发份，降低聚丙烯的品质。

丙烯聚合所用的齐格勒纳塔催化剂在反应初期存在一个反应高峰，这时放热量大，而高峰过后反应急剧减弱。正常生产时聚合反应高峰的放热量必须控制在反应釜撤热能力以下。在环管工艺聚丙烯装置中这个反应高峰在第一环管反应器中。第一环管反应器中反应强度高，放热剧烈；而第二环管反应器中反应则很弱。在聚丙烯装置提高负荷生产时，第一环管反应器的轴流泵容易出现功率波动的情况，因此也成为该工艺生产线产能提高的瓶颈。在Hypol工艺聚丙烯装置中这个反应高峰在第一液相反应釜中。由于釜式反应器相对表面积小，换热能力差，第一液相反应釜成为制约Hypol工艺单生产线产能提高的瓶颈。在新建的年产20万吨以上的聚丙烯生产线，已经没有采用Hypol工艺聚丙烯技术的工厂了。

对于已建成的Hypol工艺和环管工艺聚丙烯装置，由于上游石化生产丙烯来源的增加，也面临着迫切的技术需求进行扩能改造。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种液相法聚丙烯生产方法。采用该方法对现有环管工艺聚丙烯装置进行扩能改造，能够有效提高聚丙烯装置的产量；采用该方法对现有Hypol工艺聚丙烯装置进行扩能改造，有效提高聚丙烯装置的产量的同时能够降低装置的己烷消耗和减少聚丙烯的挥发份。

为此，本发明提供了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，分别进入下游多个串联聚合反应器；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，在下游多个串联聚合反应器中，在液相丙烯介质中，进行丙烯的均聚或共聚反应，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中继续进行丙烯的均聚或共聚反应；