[发明专利]烯属不饱和单体的高压聚合工艺获得的反应混合物的冷却

说明书

一种制备乙烯聚合物的工艺，工艺包括在180℃至350℃的温度和110MPa至350MPa的压力下，在配备有一个或多个冷却夹套的连续操作的管式聚合反应器中，聚合乙烯或使乙烯与一种或多种共聚单体共聚，其中反应混合物通过压力控制阀离开反应器，然后通过配备有一个或多个冷却夹套的后反应器冷却器，并且其中冷却夹套配备有至少两种具有入口温度的冷却剂，并且进料至冷却后反应器冷却器的冷却夹套中的一种或多种的冷却剂的入口温度独立于进料至冷却聚合反应器的一个或多个冷却夹套的一种或多种冷却剂的入口温度被控制。

技术领域

本发明提供了用于制备乙烯聚合物的工艺，工艺包括在180℃至350℃的温度和110MPa至350MPa的压力下在连续操作的管式聚合反应器中聚合乙烯或使乙烯与一种或多种共聚单体共聚。本发明尤其提供了一种用于制备乙烯聚合物的工艺，工艺包括在180℃至350℃的温度和110MPa至350MPa的压力下，在配备有一个或多个冷却夹套的连续操作的管式聚合反应器中，聚合乙烯或使乙烯与一种或多种共聚单体共聚，其中离开反应器的反应混合物通过配备有一个或多个冷却夹套的后反应器冷却器。

背景技术

乙烯聚合物可以在高压聚合工艺中形成。这些工艺中的各个步骤是将反应混合物压缩至反应器压力，在至少一个阶段中引入引发剂，在除去反应放热的同时聚合，产物分离和进一步加工。对于所述工艺，可以使用不同类型的反应器设计。形成低密度基于乙烯的聚合物的一类反应器是管式反应器。

除了聚合反应器之外，用于制备低密度聚乙烯的设备的常规装置还包括其它设备。反应组分通常由两个压缩机主压缩机和副压缩机的组合加压。在聚合顺序结束时，高压聚合单元通常进一步包括用于将所得聚合物造粒的装置，如挤出机和造粒机。此外，这样的聚合单元通常还包括用于将单体和共聚单体、自由基引发剂、链转移剂或其它物质在一个或多个位置进料到聚合反应的装置。用于在高压下制造乙烯聚合物和共聚物的工艺和设备例如公开于WO 2007/018871 A1中。

烯属不饱和单体在高压下的自由基引发聚合的特征在于单体的转化率是不完全的，通常仅约10％至50％的计量单体被转化。所得反应混合物通常通过压力控制阀(通常称为泄料阀)离开反应器，然后通常分离成聚合组分和气态组分，其中未反应的单体再循环。为了避免在该再循环中不必要的减压和压缩步骤，可以在两个阶段中进行分离成聚合物组分和气体组分。将离开反应器的单体-聚合物混合物转移到通常称为高压产物分离器的第一分离容器中，其中分离成聚合物组分和气态组分在允许将从单体-聚合物混合物分离的乙烯和共聚单体在主压缩机和副压缩机之间的位置再循环到反应混合物的压力下进行。在第一分离容器操作条件下，分离容器内的聚合物组分处于液态。将在第一分离容器中获得的液相转移到通常称为低压产物分离器的第二分离容器中，其中在较低压力下进一步分离成聚合物组分和气体组分。将在第二分离容器中从混合物分离的乙烯和共聚单体进料至主压缩机，在那里它们被压缩至新鲜乙烯进料的压力，与新鲜乙烯进料合并，并且将合并的物流进一步加压至高压气体再循环物流的压力。

所生产的乙烯聚合物的性质和结构，例如分子量、分子量分布和短链和长链支化的量，强烈取决于反应参数。此外，反应区中可行的乙烯转化率取决于聚合热的量，其可以从相应反应区中的反应混合物中除去。这意味着，在给定的起始温度下，乙烯转化率越高，峰值聚合温度越高。因此，通常在相当高的温度下操作烯属不饱和单体的高压聚合。为了除去聚合产生的热量，管式反应器装有冷却夹套。用于这些冷却夹套的常用冷却剂是热水，其通常进一步用于产生蒸汽。

WO 01/85807 A1公开了在具有热水夹套和一个或多个反应区的管式反应器中连续生产乙烯均聚物和共聚物的方法。每个反应区的热水夹套被分成两个独立可控的分开的纵向区段，它们以不同的水出口温度操作，其中每个反应区离开第一区段的水的温度被设定为180℃至210℃，并且每个反应区离开随后的第二区段的水的温度被设定为140℃至180℃。