[发明专利]制备聚乙烯的方法

说明书

本发明涉及用于制备乙烯基聚合物的方法，所述方法包括：a)悬浮聚合乙烯和任选的共聚单体，以获得在含稀释剂的悬浮介质中包含乙烯基聚合物和蜡的悬浮体(11)，b)使乙烯基聚合物(13)与悬浮体(11)分离，以获得含稀释剂和蜡的液体物流(12)，c)将至少部分液体物流(25)进料至用于分离稀释剂和蜡的强制循环再沸器(Q)，以获得含稀释剂的蒸发物流(27)，其中将所述蒸发物流(27)循环至步骤a)。

技术领域

本发明涉及用于制备乙烯基聚合物的方法。本发明还涉及用于实施这种方法的系统。

背景技术

在催化剂存在下通过单体聚合反应生产聚合物粉末是公知的。流化床反应器和悬浮聚合反应器的工业应用是已知的。

在悬浮聚合反应器中，聚合在搅拌釜或连续环管反应器中实施，其中聚合物颗粒在含烃稀释剂的悬浮介质中的悬浮体进行循环。在聚合过程中，通过单体催化聚合产生新鲜聚合物，和通过脱除部分悬浮体而从反应器中脱除聚合物产品。

在制备乙烯基聚合物如HDPE的悬浮聚合方法中，蜡是不可避免的副产品。在稀释剂完全循环至聚合区之前，必须使溶解在稀释剂中的蜡与稀释剂分离。例如，WO2010/136202A1和US6204345B1中描述了这种方法。

为增强多峰树脂的机械性能，特别是对于所谓的抗裂(RC)牌号来说，需要具有极高分子量(MW)组分的HDPE树脂。已知技术的缺点是当生产具有极高分子量组分的多峰HDPE时所述方法的生产量受限。

本发明的目的是提供一种具有高生产量的用于制备乙烯基聚合物的方法，即使当聚合物包含高分子量组分时也是如此。

发明内容

因此，本发明提供一种用于制备乙烯基聚合物的方法，所述方法包括：

a)悬浮聚合乙烯和任选的共聚单体，以获得在含稀释剂的悬浮介质中包含乙烯基聚合物和蜡的悬浮体，

b)使乙烯基聚合物与悬浮体分离，以获得含稀释剂和蜡的液体物流，

c)将至少部分液体物流进料至用于分离稀释剂和蜡的强制循环再沸器，以获得含稀释剂的蒸发物流，其中将所述蒸发物流循环至步骤a)。

本发明是基于认识到生产量的限制是由于稀释剂与蜡分离过程中的瓶颈。在已知技术(图1所示实例)中，通过在自然循环蒸发器中蒸发大量稀释剂而使稀释剂与蜡分离，所述自然循环蒸发器也称为热虹吸再沸器，如在“HDPE Plant Overview and Design ofHeat Exchangers”,Deepak Pandey,Project Report 2014 http://www.academia.edu/8415158/HDPE_Plant_Overview_and_Design_of_Heat_Exchanger中所述，。

热虹吸再沸器依靠自然对流产生通过换热器(图1中的Q2)的流体流动。当流体粘度相对较低时，自然对流(即由温度梯度驱动的流动)可以诱导充分的流动，但如果流体粘度和相关的流动阻力增加时，流动就会减少。流动减少会导致传热减少，这通常会导致温度梯度更低，进一步减少流动。

在分析了几个双峰HDPE生产装置的浆液样品后，本发明人发现，当生产高分子量的HDPE组分时，也会产生高分子量的蜡，但并不明显。蜡是聚乙烯树脂的一部分，在中等温度(30-50℃)下可溶于稀释剂中。当聚乙烯分子量较低或其共聚单体含量较高时，其溶解度增大。因此，增加HDPE组分的分子量本身并不会导致蜡分子量的任何增加(它只能导致生成的蜡总量减少，因为溶解度随分子量增加而降低)。只是因为双峰HDPE树脂的高分子量HDPE组分富含共聚单体，使蜡的分子量增加。换句话讲，因为聚乙烯的分子量太高，聚乙烯链通常是不溶的，但当它们含足够量的共聚单体时，就会变得可溶。