[发明专利]一种烯烃聚合装置和方法

说明书

本发明涉及一种烯烃聚合装置，其特征在于，所述装置包括：聚合反应器，用于将烯烃进行均聚和/或共聚反应；气液分离器，其与所述聚合反应器的至少一个出口连接，用于接收来自聚合反应器的未反应气体，并将所述气体经冷凝后得到的液体与剩余的气体分离；储罐，其分别与所述气液分离器和聚合反应器的至少一个进口连接，用于接收来自气液分离器中分离出的冷凝液，并根据冷凝液中所含共聚单体种类进行储存；其中，根据目标产物的需要，将所述液体通入或不通入所述聚合反应器中，或者每间隔一段时间将所述液体通入所述反应器中，以在所述聚合反应器中实现烯烃的共聚和均聚、共聚和共聚的切换。本发明还提供了一种使用所述聚合装置进行烯烃聚合的方法。

技术领域

本发明涉及一种烯烃聚合装置和方法。具体涉及一种使用生产聚烯烃和聚烯烃共聚物的烯烃聚合装置及方法。

背景技术

气相流化床反应器生产可以用来生产多种聚烯烃。流化床反应器生产的烯烃聚合物通常是粉末的形式，流化由一种或多种单体、惰性气体等组成的循环气体提供。传统的气相流化床聚合反应装置由一个流化床反应器、循环气压缩机、循环气冷却器组成密闭的循环回路，由反应单体乙烯、α-烯烃、氢气和惰性气体氮气组成的循环气体在循环回路中运转，将聚合反应放出的热量移出。气相流化床聚合反应工艺使用的催化剂包括齐格勒-纳塔催化剂、氧化铬催化剂、茂金属催化剂。反应器内的气相组成可以按任意比例组合，生产具有不同密度和性能的聚乙烯产品。由于传统气相流化床聚合反应工艺具有设备少，工艺流程短，操作灵活，排放少，无溶剂，噪声低的特点，是一种经济环保的石化工业技术，逐渐成为聚乙烯工艺的主流。

对于聚烯烃，尤其是聚乙烯，分子量和分子量分布极大地影响聚合物的机械性能及加工性能。在本领域研究中，已经公认的是，分子量越高，所述机械性能越高。然而具有高分子量的聚烯烃的流动性不佳，难以加工，在高切变速率下难以吹制和挤压。本领域已知，扩大聚乙烯的分子量分布可以实现改善流变性能同时维持最终产品的机械性能的目的；其中高分子量部分保证产品的机械性能，低分子量部分有助于改善产品的加工性能。

单个传统的气相法反应器只能生产单一分布的聚乙烯产品。本领域已知，将高、低分子量分布的两种乙烯聚合物简单地熔融共混会导致产品的不均匀性。另外，本领域已公认的是将催化剂或带有活性中心的聚合物置于两种或两种以上不同的反应条件或气体组成内，使其连续反应，便能生产出具有宽/双峰分布的聚乙烯。

过去生产双峰聚乙烯较多采用两个或多个不同反应条件下的反应器串联的方法。欧洲专利EP-A-691353描述了两个传统的气相反应器串联生产宽/双峰聚乙烯的方法；该方法存在两个气相反应器之间反应物互相串流、聚合物颗粒在两个气相反应器中的停留时间不均等问题。专利EP-B-517868、US6642323及专利US7115687B中公布了一种第一环管反应器和第二气相流化床反应器串联的工艺；该工艺存在聚合物颗粒在两个气相反应器中的停留时间分布不均一以及第一反应器生产的树脂细粉较多的问题。

欧洲专利EP-B-1012195以及中国专利200480030566.3中提出了一种用于生产分子量呈双峰分布的聚烯烃的多区循环反应器及方法。该反应器的特征是有快速流化状态的上升段与移动床状态的下降段相互连接而成。这两个专利存在的问题是移动床状态的下降段无法应用于放热量大的聚乙烯生产以及反应气体窜流。中国专利102060943A公开了一种用于制备双峰聚乙烯的方法及包含至少四个流化床的气相反应器。该方法中聚合物颗粒在第一反应器或第三反应器为鼓泡流态化，聚合物颗粒中的细粉由于淘析作用被夹带吹送至呈快速流态化状态的第二反应器或第四反应器，聚合物细粉从第二反应器或第四反应器出口进入旋风分离器发生气固分离，循环气体经过循环回路返回同一反应条件的反应器中；固体聚合物颗粒进入另一个反应条件不同的鼓泡床中)。该方法存在操作方法复杂，细粉夹带量限制聚合物颗粒在反应条件不同的反应器之间的循环量的问题。

发明内容