[发明专利]用于制造聚乙烯的方法

说明书

本发明涉及一种制造高密度聚乙烯的方法，所述方法包括：·在第一反应器(R1)中进行第一聚合以形成第一浆料；·将所述第一浆料的至少部分从所述第一反应器(R1)转移(104)至第二反应器(R2)中；·在所述第二反应器(R2)中进行第二聚合以形成第二浆料；·将所述第二浆料的至少部分从所述第二反应器(R2)转移(111)至第三反应器(R3)；·在所述第三反应器(R3)中对所述第二浆料进行后加工以形成第三浆料，其中仅用所述第二浆料进料所述第三反应器以用于所述后加工，和其中在至多60℃、优选40‑60℃、更优选40‑50℃、最优选40‑45℃的温度下进行所述后加工，和其中在1.3‑4.0巴(表压0.3‑3.0巴)的压力进行所述后加工；·将所述第三浆料转移至分离装置(S3)；·在所述分离装置(S3)中将所述浆料分成固体聚合物产物和液体；·将所述液体的至少部分转移(117)至纯化装置(S4)；和·在所述纯化装置(S4)中将蜡与所述液体的所述至少部分分离。

本发明涉及用于制造高密度聚乙烯(HDPE)的方法。具体而言，本发明涉及在低量的蜡的情况下制造高密度聚乙烯(HDPE)的方法。

高密度聚乙烯(HDPE)可在二阶段反应器系统中生产，其中通过混合催化剂、助催化剂、稀释剂、乙烯和任选的共聚单体和氢气，在第一反应器中进行第一聚合阶段。利用通常属于齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)型的催化剂和助催化剂，在第一反应器中进行聚合以获得具有相对低重量中值的分子量分布的HDPE颗粒。在被冷却并再循环回到反应器中的浆料中进行聚合。

在第二聚合阶段中，可将来自第一反应器的浆料进料至第二反应器中，其中来自第一阶段的相对低重量中值HDPE颗粒可根据具有更高重量中值的分子量分布通过进一步聚合而生长。进一步聚合可通过将稀释剂、乙烯和任选的共聚单体和氢气进料并混合至来自第一阶段的第一浆料来进行。在第二反应器浆料中得到的HDPE颗粒因此获得了具有对应于聚合中相应阶段的第一中值和第二中值的两个峰的分子量分布。因此，获得的具有两个峰分子量分布的HDPE被称为双峰HDPE。

用于双峰高密度聚乙烯(HDPE)的生产方法进一步概述于“PE 100Pipe systems”(Bromstrup编；第二版，ISBN 3-8027-2728-2)的第16-20页。经由低压浆料方法来生产双峰高密度聚乙烯(HDPE)由Alt等人描述于“Bimodal polyethylene-Interplay of catalystand process”(Macromol.Symp.2001，163，135-143)中。

在第三阶段中，可在第三反应器中进行后加工，其中可获得浆料中甚至更高的单体转化率。在不进料新鲜单体的情况下进行后加工，与其中进料新鲜单体的第一和第二聚合阶段相反。

在这个反应器中发生最终的聚合，导致所用单体高于98％的转化率。然后，悬浮液流动至悬浮液接收器，并且离开接收器的悬浮液在倾析式离心机中分离。倾析式离心机中的分离产生两种料流：基本上是液体、具有少量的固体聚合物细粒的料流，以及基本上是湿固体、具有残余量的液体稀释剂的料流。

将固体聚合物料流进料至流化床干燥器。

如WO2010136202中所描述的，最后残留的稀释剂在干燥器中被去除并随后在闭环氮气系统中回收。干燥的聚合物产物是HDPE粉末，可通过氮气将其气动输送至挤出工段，在此其可被加工成HDPE粒料。可将粒料进一步干燥并气动输送至均化料仓。

液体料流可进一步细分，以使得部分液体料流可照原样送回第二反应器，并且可将部分液体料流送至纯化工段。在纯化工段中，加热液体料流直至大多数稀释剂蒸发。然后，将稀释剂蒸气送至蒸馏塔，以将残余共聚单体与稀释剂分离。然后，纯化的、即无蜡和无(共聚)单体的稀释剂被送回第一反应器。蒸发步骤的未蒸发的重质底部物包含含有溶解的聚乙烯蜡和固体聚乙烯细粒的液体料流。这种液体料流被进一步蒸发，以产生通常作为副产物销售的蜡质残留物。