[发明专利]用于烯烃的聚合的多段法

说明书

本发明涉及一种用于烯烃的聚合的多段法。本发明还涉及一种用 于进行该多段聚合法的装置。

烯烃在两个或更多个串联连接的气相反应器中的聚合使得可生 产具有改进性能的烯烃聚合物和/或简化现有的生产工艺。通过选择 不同于第一聚合反应器已有反应条件的第二或随后反应器的聚合条 件可实现这一点。通常烯烃聚合物在包含催化剂组分的颗粒上生长， 即使当将聚合物颗粒转移至下一气相反应器时，该催化剂组分仍具有 催化活性。将从第一气相反应器得到的聚合物转移至第二气相反应 器，在这里在不同的条件下继续进行聚合。因此，通过保持各反应器 中气相混合物的不同组成，聚合物的不同级分可在相同的催化颗粒上 生长。

可通过多段气相法生产的聚合物的实例包括通过保持各反应器 中不同浓度的链终止剂(例如氢)制得的双峰或多峰聚合物；和通过在 各反应器中不同的(共聚)单体聚合制得的无规或多相共聚物。术语“多 相共聚物”还包括反应器内的(in-reactor)聚合物共混物。

根据产生的聚合物，或者由于该聚合物发粘且倾向于附聚，或者 由于其可能在装置的某些区域(包括从一个反应器至下一个反应器的 转移区)不合需要地被压紧，因此多段气相法在聚合物流动性方面可 能不足。

将聚合物从一个气相反应器转移至另一个气相反应器是多段聚 合法的关键步骤。由于伴随转移至下游反应器的聚合物的大量气体和 已溶解的烃，将聚合物从上游反应器直接排料至下游反应器不能使下 游反应器中的聚合条件保持真正不同。

长期以来提出的方案为将从上游反应器排料的固体聚合物脱气， 接着对聚合物进行压缩阶段，再将其转移至下游聚合反应器。

一种依据以上方案的方法公开于EP-B-192427。在压缩阶段后， 通过包含来自下游反应器的气体循环管线的气体混合物的气体流将 聚合物转移至下游反应器。已将所述气体混合物冷却至比下游反应器 的温度低至少20℃的温度。所述转移装置包括至少三个单独的容器： 配备阀以防止从上游反应器过量取出聚合物的与上游反应器连接的 排料容器；配备阀并与排料容器连接的减压室；配备阀并与下游反应 器连接的压缩室。聚合物通过该串联的容器和相关的阀和管道的路径 相当曲折，且在聚合物倾向于发粘或被压紧的情形下，可能产生不合 乎需要的聚合物聚集体，最终产生危及设备操作的大块。最重要的是， 如EP-B-192427的公开(第14栏，第14-19行)所指出的，以上转移装 置的显著缺点是，不能将聚合物从上游气体反应器连续转移至下游反 应器，将聚合物取出、减压、压缩、转移和引入下游反应器的所有操 作间歇进行。

类似的转移装置公开于EP-B-050013。依据该专利，转移装置包 括装聚合物排料的容器，所述容器限定了惰性气体区，在该惰性气体 区中惰性气体从底部向上通过，以置换大多数来自上游反应器的气体 反应混合物。随后，将始终保持在上述惰性气体气氛中的聚合物转移 至小室(聚合物收集区)中，该室与来自下游反应器的气体反应混合物 连接。使用惰性气体置换气体反应混合物有助于减少或防止在转移装 置中发生聚合，从而消除聚合物在转移装置壁上沉积并使其堵塞。但 是，已提出的各种方案的缺点在于在第二聚合反应器中的气体反应混 合物极富含所述惰性气体。这使得需要在下游反应器中引入相当多额 外量的烯烃单体，这样可能需要增加反应器大小或提高该反应器中的 气体的总压力。此外，在EP-B-050013中所述的转移装置同样不能将 聚合物从上游反应器连续转移至下游反应器。这是因为收集聚合物的 小室必须首先加载聚合物，且只有此后可通过打开与来自下游反应器 的气体反应混合物连接的管线将聚合物排料。