[发明专利]高压聚乙烯生产中的调节剂控制

说明书

本发明涉及高压聚乙烯生产中的调节剂控制。公开了用于控制乙烯聚合反应器中的调节剂浓度的方法和系统。

本申请是申请号为201680049541.0、申请日为2016年7月26日、发明名称为“高压聚乙烯生产中的调节剂控制”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年8月31日提交的U.S.S.N.62/212377和2015年10月2日提交的EP15188169.5的权益，其公开内容在此通过引用以其全文并入。

发明领域

本发明涉及在高压制造聚乙烯过程中控制调节剂的方法。

发明背景

高压反应器聚合设备将相对低成本的烯烃单体(通常是乙烯，任选地与一种或多种共聚单体例如乙酸乙烯酯组合)转化成有价值的聚烯烃产物。使用氧气或者有机自由基引发剂(特别是过氧化物引发剂)的这样的方法是本领域已知的，并且已经用于工业中很长时间。所述聚合是在相对高的温度和压力进行的，并且是高度放热的。所形成的聚合物是低密度聚乙烯(LDPE)，任选地含有共聚单体。

高压聚合方法是在高压釜或者管式反应器中进行的。原则上，高压釜和管式聚合方法是非常类似的，除了反应器本身的设计之外。所述设备通常使用两个串联排列的主压缩机，每个具有多级，来压缩单体供料。初级压缩机提供了对于单体供料的初始压缩，和次级压缩机将初级压缩机所产生的压力增加到在反应器中发生聚合的水平，其通常对于管式反应器是大约210-大约320MPa和对于高压釜反应器是大约120-大约200MPa。

调节剂或者链转移剂经常用于高压聚合方法来降低分子量和使得分子量分布变窄。通常已知的是在次级压缩机吸入中或者在初级压缩机吹扫中加入调节剂。然而，在次级压缩机中加入调节剂会导致过早热聚合和聚合物在压缩机管线中的聚集，其转而会导致结垢。结垢会完全堵塞所述方法其余部分中的气体流动管线，其会引起不利的高的压力降，降低的生产量，和次级压缩机中差的泵送效率。

还已知的是将调节剂在一定位置直接加入反应器，但是控制该反应器内的调节剂浓度是具有挑战性的，并且差的控制还会导致结垢。已知各种方法来控制反应器内的调节剂或者链转移剂的浓度。美国专利No.6899852公开了一种用于获得低雾度的聚合物的管式反应器方法。供给到反应器的单体供料流被分离成富含转移剂的流和贫含转移剂的单体流，并且该富含转移剂的流是在接收贫含转移剂的单体流的至少一个反应区上游供给的。该贫含转移剂的单体流具有相比于富含转移剂的流70wt％或者更低的转移剂，来实现下游反应区中链转移剂浓度的贫化。

当在已知的方法中使用具有高链转移常数的链转移剂时，残留转移剂的浓度会在朝向反应器端部是相当低的。这会导致产生高分子量聚合物，引起减少的传热和结垢。进行反应器脱垢来恢复传热，以使得所述方法可以在安全和优化的生产速率所需的温度窗内运行。反应器脱垢通常会包括通过机械(例如水力清理或者水钻(aquadrilling))或者化学(例如聚合物表层材料)手段来定期除去聚集的聚合物。脱垢增加了所述方法的费用和复杂性并产生了停机时间。其他背景参考文献包括US2005/192414，WO2014/046835，WO2011/128147，WO2012/084772，WO2015/100351和EP2636690A。

需要这样的方法，其能够更好地控制调节剂或者链转移剂浓度来减轻结垢和使得反应器脱垢的需要最小化。

发明概述

本发明涉及控制乙烯聚合反应器中调节剂浓度的方法，该方法包括：将乙烯单体压缩到1000-3000bar的压力；将该压缩的乙烯单体引入反应器中；在至少一个前流中将调节剂引入反应器前端中；和在至少三个沿着该反应器长度方向间隔的侧流中将调节剂引入反应器侧面中。