[发明专利]具有改善效率的和/或用于形成具有改善性质的产品的聚异丁烯制备方法以及由此制得的聚异丁烯产品

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求2009年5月19日提交的美国非临时申请12/468,195的优先权，其特此并入本文作为参考。

技术领域

以下所述的本发明涉及异丁烯聚合的改进，具体而言，本发明涉及制备具有改善的性质的聚异丁烯(PIB)产品的方法。更具体而言，本发明涉及制备聚异丁烯、具有预选性质的聚异丁烯产品的液相方法的操纵和控制技术以及提高聚异丁烯反应器的操作和控制的方法学。

背景技术

2003年5月13日颁发的标题为″Process for Producing High Vinylidene Polyisobutylene″的美国专利6,562,913(下文中称为′913专利)其中涉及制备低分子量(数均分子量(M_N)小于约10,000)、高反应性(末端双键含量至少约70％)的聚异丁烯产品的液相聚合方法。根据′913专利的公开内容，将催化剂组合物(其可适宜地包含BF₃与络合剂例如甲醇的复合物)和含异丁烯的进料各自引入反应区中，此处催化剂组合物和含异丁烯的进料与其余的反应混合物充分混合，从而在反应区中提供充分混合的反应混合物。该充分混合的反应混合物在其位于所述反应区中的同时保持在其充分混合的状态和处于相对恒定的至少约0℃的温度，由此其中的异丁烯聚合形成具有高的末端(乙烯叉)不饱和度的聚异丁烯产品。然后从反应区中引出包含残留催化剂组合物、未反应异丁烯和聚异丁烯的粗产品流料。进料引入至反应区中和产品流料从反应区中引出各自进行控制，使得在反应区中发生聚合的异丁烯的停留时间不超过约4分钟，由此产品流料包含高反应性的聚异丁烯产品。优选地，所述反应区可以是壳管交换器的管侧，在所述壳管交换器中冷却液在壳侧上循环。可以适宜地使用再循环环管，从而以足以建立和保持混合物中的充分混合状态和除去放热聚合反应产生的热量的线速度通过管侧反应区循环反应混合物。

2006年5月2日颁布的标题为″Mid-Range Vinylidene Content Polyisobutylene Polymer Product and Process for Producing the Same″的美国专利7,037,999(下文称为′999专利)其中描述了中等范围乙烯叉含量的PIB聚合物产品及其制备方法。根据′999专利的公开内容，产品中存在的PIB分子的至少约90％是具有α或β位双键的聚异丁烯异构体。产品中α(或末端)位双键(乙烯叉)异构体含量可以是其20％至70％的范围，并且四取代的内双键的含量极低，优选小于约5％且理想地小于约1-2％。中等范围乙烯叉含量的PIB聚合物产品期望地通过在与′913专利中所述类似的环管反应器中进行的液相聚合方法制备，其中温度可以期望地为约60°F以上，使用BF₃/甲醇催化剂复合物，并且接触时间不超过约4分钟。

2006年1月31日颁布的标题为″Apparatus and Method for Controlling Olefin Polymerization Process″的美国专利6,992,152(下文称为′152专利)其中涉及控制反应器(例如′999和′913专利中所述的反应器)的操作从而实现工艺操作中的效率和获得该工艺产品的更好一致性。具体而言，′152专利描述用于控制BF₃与催化剂组合物的比率由此控制产品的反应性(末端双键含量)的方法学。具体地，所述控制通过提供与引入催化剂组合物本身分离的引入催化剂改性剂得到实现。

2005年1月18日颁布的标题为″Apparatus for Preparing Polyolefin Products and Methodology for Using the Same″的美国专利6,844,401(下文中称为′401专利)其中涉及改善上述方法的工序。具体而言，′401专利描述包括平行工作的至少两个单独的反应器区的烯烃反应器系统。所述多反应器系统提供工艺效率以及具体与转化率和聚合物多分散性相关的优点。此外，′401专利描述下游系统，用于淬灭粗产品中残余的催化剂以快速避免进一步反应，用于通过洗涤除去催化剂残留物，以及用于从未反应单体、二聚物、低聚物和其它不期望的杂质例如稀释剂等中分离出产品。