[发明专利]用于烃聚合或低聚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及烃的聚合或低聚。尤其是，发明涉及用于烃聚合或低聚的方法，以及烃聚合或低聚的反应器。

背景技术

许多反应方法表现出易于结垢的特点。这类反应方法的实例为常规的聚合方法，包括低聚方法，例如乙烯和/或丙烯的烯烃的四聚或三聚。用于聚合反应的反应器结垢表现为在反应器壁的内表面上和/或在诸如注料器、喷嘴、反应器内部件等暴露的金属表面上积累的聚合物薄膜。表面的结垢在低于聚合物融点温度时，这一问题尤其严重。本申请人发现，该问题在乙烯四聚的乙烯注料器喷嘴以及反应器底盘上也特别普遍，其中有聚合物堆积累在所述反应器底盘上。

所以，不易产生结垢问题、并可改善撤热的烃聚合或低聚方法，以及烃聚合或低聚的反应器将会是有利的。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种可用于烃聚合或低聚的方法，该方法包括：

在低位输送液态烃反应物进入本体液相，所述本体液相包括掺和了催化剂的聚合产物或低聚产物；

使液态烃反应物气化，形成经由本体液相上升的气泡，并使其聚合或低聚形成聚合产物或低聚产物，上升的气泡在本体液相中产生湍流，从而混合本体液相；

使气体组分进入高于本体液相的顶部空间，所述气体组分包括任何未反应的气化烃反应物，和任何可能脱离本体液相形成的气体产物；

从顶部空间抽出气体组分；并且

从本体液相抽出液相，使本体液相保持在要求的水平。

由此，液态烃就典型地输送到含本体液相的鼓泡柱反应器的底部或附近。

本方法可以包括冷却从顶部空间抽出的气体组分，形成冷凝的烃反应物和气体产物。可以将冷凝的烃反应物与气体产物分离。冷凝的烃反应物可以以液体形式循环至本体液相。

本体液相可以包括惰性溶剂，例如起稀释剂作用的，从而限制所希望的低聚产物结合在价值较低或较重的副产物中。可以使用任何不与本体液相组分反应、并且不会在25～300℃温度范围分解的惰性溶剂。这些惰性溶剂可以包括饱和脂肪族、不饱脂肪族、芳香族的烃和卤代烃。典型的溶剂包括但不限于：苯、甲苯、二甲苯、异丙基苯、庚烷、甲基环己烷、甲基环戊烷、环己烷、Isopar C、lsopar E、2，2，4-三甲基戊烷、Norpar、氯苯、1，2-二氯苯、和离子液体等。

本方法可以包括对气体产物进行处理，从气体产物回收未冷凝的未反应的烃反应物。该处理可以至少包括一个蒸馏段，该蒸馏段在比本体液相所保持的压力更低的压力下操作，从而以液体形式生成烃反应物。

本方法可以包括对抽出的液相进行处理，将聚合或低聚产物与溶剂分离。液相处理可以包括使液相经过至少一个蒸馏段，从而获得溶剂料流。

本体液相中聚合或低聚的一个或多个反应可以是放热的。可以向本体液相输送充足的液态烃反应物，以平衡反应放热，因此可接近等温行为，即在本体液相中保持稳定的温度。本发明的这一特点在本发明的一些实施方案中可能是重要的；由于没有热交换器与本体液相直接接触，减少了易于结垢的表面面积，而这在聚合或低聚工艺中经常是个问题。此外，在本发明的一个实施方案中，烃反应物在进入本体液相、形成上升的气泡时，由其液滴气化所引起的剧烈混合避免了使用搅拌器或混合器的要求，而搅拌器或混合器也是容易结垢的。

液态烃反应物可以是烯烃原料，即包括一种或多种烯烃单体。优选地，烯烃原料主要包括α-烯烃，如乙烯。

因此本方法可以是低聚的方法。在本发明的一个实施方案中，本方法主要为三聚法。在本发明的另一个实施方案中，本方法主要为四聚法。

在本发明的另一个实施方案中，本方法主要为三聚法和四聚法两者。

因此，液态烃反应物可以是液态乙烯。液态烃反应物优选为过冷的。过冷度优选能足以防止液态烃在输送液态烃进入本体液相的进料管线和/或喷嘴中发生过早闪蒸。在本发明的一个实施方案中，液态烃为液态乙烯，液态乙烯为约-5～+7℃的温度，最优选0～4℃的温度。然而，液态乙烯可以为约-30～+9℃的温度。

当液态烃反应物为液态乙烯时，本体液相可以处于至少约1巴、更优选至少约10巴、最优选至少约30巴，例如约45巴的操作压力。本体液相的温度可以为30～100℃，优选40～80℃。该温度通常应低于本体液相的沸点温度，但高于液态烃反应物的沸点温度。

从乙烯到1-己烯的三聚是重要的工业操作。1-己烯除了用作特殊化学品外，还在聚合方法中广泛用作单体或共聚单体。由链更长的烯烃衍生的三聚产物可以用作合成润滑剂(如聚α-烯烃)，用于钻井泥浆组分之类的应用，以及可用作制备清洁剂和增塑剂的原料。