[发明专利]一种丁烯-1的均相聚合方法及装置

说明书

本发明属于聚烯烃材料领域，公开了一种丁烯‑1的均相聚合方法及装置，该均相聚合方法包括：1)在Ziegler‑Natta类催化剂体系的存在下，液态丁烯‑1体系中进行均相连续聚合或间歇聚合；2)均相聚合物溶液连续或间歇排出反应容器；3)向均相聚合物溶液中加入聚合物热稳定剂，然后将聚合物溶液加热至不低于150℃；4)加热后的均相聚合物溶液进入闪蒸分离设备，将未反应的单体脱除，得到丁烯‑1聚合物。该均相聚合方法采用温度控制的方法实现催化剂杀活，不需要加入任何杀活剂，既能起到催化剂杀活的作用，同时还可为闪蒸过程提供热量。

技术领域

本发明属于聚烯烃材料领域，更具体地，涉及一种丁烯-1的均相聚合方法及装置。

背景技术

丁烯-1(共)聚合物是本领域内公知的多晶型聚合物，非常适用于管材、薄膜以及共混改性等领域。

目前，丁烯-1(共)聚合过程主要在催化剂的存在下，一般通过均相聚合工艺、淤浆法聚合工艺、溶液法聚合工艺或气相法聚合工艺得到。所用的催化剂主要为Ziegler-Natta催化剂，也可以是茂金属催化剂。

在均相聚合工艺中，聚合过程在液态丁烯-1中进行，反应过程中生成的丁烯-1(共)聚合物完全溶解在有或无惰性烃类溶剂的丁烯-1中，形成均相溶液，从聚合反应器出来的聚合物溶液经失活处理后进入聚合物-未反应单体(丁烯-1)分离系统。专利文献CN03800736.3中，使用Ziegler-Natta催化剂，在70～75℃下进行均相本体聚合，反应过程分为两个阶段进行(两个阶段的氢气加入量可以相同，也可以不同)，其催化剂活性高达50kgPB-1/(gCat·2hr)，且聚合物等规指数高达99％，该专利文献中没有透露关于反应过程结束后的活性组分减活或杀活过程以及聚合物-未反应单体(丁烯-1)的详细分离过程。专利文献CN03814198.1公开了一种丁烯-1均聚或共聚的液相法，在基于过渡金属化合物的催化剂体系的存在下，液态丁烯-1在一个或多个串联的反应器内连续反应，其聚合温度为65～85℃，反应生成的聚合物完全溶解在丁烯-1中；从反应器流出的聚合物溶液进入一个搅拌釜，同时向该搅拌釜加入有机减活剂(如丙二醇、二丙二醇、甘油等)，这种减活剂和丁烯-1在一起时很容易通过精馏来分离；减活处理后的聚合物溶液进入一个或多个减压操作的挥发室，将聚合物和未反应单体(丁烯-1)分离。专利文献CN201210422461.9公开了一种采用均相聚合工艺制备高等规聚丁烯-1的方法，其反应温度为40～100℃，催化剂的活性可达20～30kgPB-1/(gCat·hr)，所得聚合物的等规度高达97～99％，反应结束后，将聚合物溶液排放至盛有热水的密闭容器，并从该容器底部通入蒸汽使未反应单体(丁烯-1)汽化而实现聚合物与丁烯-1的分离，同时活性催化剂组分遇水失活，这种聚合物-未反应单体的分离方法仅适用于小试试验过程，对于中试甚至工业规模装置则不适用，因为聚合物溶液进入盛有热水的水槽时，很可能形成大块，后续物料输送过程非常困难。

相比于均相聚合工艺，淤浆法聚合工艺由于聚合过程能得到聚合物粒子，且后续聚合物-未反应单体分离过程大大简化，但其不足在于催化剂的活性比较低(不到10kgPB-1/gCat)，导致聚合物的灰分含量较高，同时聚合物的等规度也较低，这些结果均有损于聚合物的性能。