[发明专利]一种丙烯的多段聚合方法及装置

摘要

一种丙烯的多段聚合方法及装置，先进行预聚合反应，再进行液相聚合和气相聚合反应，于液相聚合反应段设两步反应，提高反应时间，可使聚合物具有更宽的分子量分布，提高其加工性能和力学性能，在气相聚合反应中，利用卧式反应器和立式反应器进行两步反应，进一步加宽分子量分布。利用本发明，可生产均聚聚丙烯、二元无规共聚聚丙烯、三元共聚聚丙烯或具有高流动、高橡胶含量的抗冲共聚聚丙烯，制备的聚合物粒径分布均匀、具有低挥发份有机物含量，宽分子量分布和优异的力学性能、加工性能。

主权项

1.一种丙烯的多段聚合方法，包括以下步骤：1)预聚合反应将催化剂和冷却至5‑10℃的液相丙烯混合、搅拌，并进行预聚合反应，预聚合反应时间12‑17min，反应温度为22‑28℃，压力为3.0‑3.5MPag；2)第一段液相聚合反应补充液相丙烯，与经预聚合反应的物料在反应器内进行第一段液相聚合反应，反应温度68‑72℃，压力2.8‑3.4MPag，聚合热使反应器内的液相丙烯气化，气相丙烯从反应器上部排出，经过冷凝，重新返回反应器内，冷凝器中的不凝气与氢气混合后返回反应器；第一段液相聚合反应器的下部排出混合物料，混合物料中聚合物的质量分数为38‑45％，反应器中液位控制在40％‑60％；3)第二段液相聚合反应第一段液相聚合反应器的下部的混合物料进入第二液相聚合反应器，补充液相丙烯，进行第二段液相聚合反应；反应温度64‑68℃，压力2.5‑3.3MPag，聚合热使反应器内的液相丙烯气化，气相丙烯从反应器上部排出，经过冷凝，重新返回第二液相聚合反应器内，冷凝器中的不凝气与氢气混合后返回第二液相聚合反应器；第二液相聚合反应器下部排出混合物料，该混合物料中聚合物的质量分数为45‑55％，反应器中液位控制在40％‑60％；4)第一段气相聚合反应来自第二液相聚合反应单元的混合物料进入第一气相聚合反应单元，在卧式反应器内进行气相聚合反应，反应温度为65‑100℃，压力为2.4‑2.8MPag；气相丙烯从卧式反应器上部排出，经膨胀降低气相流速后，分离出粒径小于50微米的聚合物，其余气相进行旋风分离，进一步分离出粒径小于15微米的聚合物，剩余气相再进行冷凝、分液，去除聚合反应热，将得到的液相丙烯送回至卧式反应器中，控制温度为65‑100℃，分液后的不凝气与氢气混合后返回卧式反应器中，从该反应器下部排出混合物料，所述混合物料中聚合物的质量分数为75‑85％，料位控制在50％‑70％；5)第二段气相聚合反应来自步骤4)中卧式反应器的混合物料和分离出的小粒径聚合物，进入第二气相聚合反应单元，在立式反应器内进行聚合反应，反应温度为60‑90℃，压力为2.1‑2.4MPag；从立式反应器上部排出气相丙烯，经过膨胀，降低气相流速，分离出粒径小于15微米的聚合物，其余气相进入压缩机升压，再进行冷却，去除聚合反应热，冷却后的气相丙烯返回至立式反应器底部，控制温度在60‑90℃，从立式反应器下部排出聚合物，料位控制在筒体的30％‑60％。