[发明专利]一种茂金属聚丙烯原料精制系统、精制方法及再生方法

说明书

本发明公开了一种茂金属聚丙烯原料精制系统、精制方法及再生方法，将界区来的原料粗丙烯进入茂金属聚丙烯原料精制系统进行净化处理，所述茂金属聚丙烯原料精制系统依次包括脱硫塔、干燥塔、脱醇塔、脱氯塔、脱氧塔、脱CO塔、脱砷塔和脱CO₂塔。本发明所述精制塔可为单塔、双塔或多塔，可并联也可串联，设计灵活多变，适应性强，可根据原料组成调整，不仅适应茂金属聚丙烯原料精制，也可用于超高洁净度聚丙烯产品生产的原料精制，可以得到高纯度精丙烯。

技术领域

本发明属于石油化工领域高分子材料，具体涉及一种茂金属聚丙烯原料精制系统、精制方法及再生方法。

背景技术

聚丙烯(Polypropylene，缩写为PP)是以丙烯为单体聚合而成的聚合物，是世界上主要的通用塑料产品之一。其反应方程式如下：

聚丙烯树脂具有原料来源丰富、力学性能均衡、抗冲击性优良、良好的耐化学药品性、透明性、电绝缘性、耐应力开裂性和耐磨性、易加工等优点，可以在110℃温度下长期使用。聚丙烯增强制品具有良好的物理机械性能，可作为工程塑料使用，可做成注塑和挤出制品、纤维和薄膜，广泛应用汽车、电器、日用品、家具、包装、改性工程塑料等各种工业和民用塑料制品领域，而且聚丙烯产品的用途还在随着应用领域的增加不断拓展，世界聚丙烯工业的发展速度不断加快。

2019年世界聚丙烯产能为1.33亿吨，产量为1.13亿吨，消费量为1.13亿吨。2020年世界聚丙烯产能为1.39亿吨，产量和消费量为1.18亿吨，保持较快增长。中国聚丙烯消费量远高于世界平均增长水平，旺盛的市场需求催生了聚丙烯产能呈现爆发式增长。在中国五大通用塑料中，聚丙烯产量已超过聚乙烯和聚氯乙烯，位列第一位。据不完全统计，2020年国内新增聚丙烯产能390万吨，至2020年底国内聚丙烯产能为3241万吨。预计2021年国内新增聚丙烯产能659万吨，到2021年底国内聚丙烯产能将达3900万吨。目前我国聚丙烯产品产能供需基本持平，对产品种类、产品质量要求增加，国内聚丙烯企业生产的产品牌号有限，高端应用领域的聚丙烯产品(如茂金属聚丙烯)还完全依赖进口。

茂金属聚丙烯是采用茂金属聚丙烯催化剂生产的一种新型聚丙烯产品，具有相对分子质量分布窄、熔点较低、不生成可溶性短链嵌段共聚物等特点。与传统的Ziegler-Natta(Z-N)催化剂相比，茂金属聚丙烯催化剂具有单一活性中心，有着更加精确的调控能力，可以对催化剂进行设计，在立体空间和电子结构方面对丙烯分子的链增长过程进行严格的位点控制。一些传统的Ziegler-Natta(Z-N)催化剂很难合成的聚丙烯产品，比如间规聚丙烯，传统的催化剂只有在低温下才能获得，而用茂金属聚丙烯催化剂在正常温度下可以合成。另外，特别是一些共聚物，如丙烯与长链烯烃、环烯烃和二烯烃的共聚物，丙烯与苯乙烯的无规和嵌段共聚物等，也可以采用茂金属聚丙烯催化剂进行合成。

由于茂金属聚丙烯催化剂的特点，使得其对原料丙烯的质量指标要求非常苛刻，除了传统炼厂丙烯中含有的水、氧气、炔烃、一氧化碳、二氧化碳、硫化物和砷化物等杂质外，丙烯中微量氯杂质的存在，也会影响茂金属聚丙烯催化剂的活性和定向位点控制能力，甚至会导致催化剂中毒严重影响聚合反应，进而影响了产品的质量。因此，茂金属聚丙烯催化剂要求原料丙烯中一些杂质的含量必须脱除至ppb(10^-9)级的水平，现有技术的丙烯精制工艺已经不能满足茂金属聚丙烯催化剂的要求。

发明内容

为了解决现有丙烯精制技术中存在的问题和不足，本发明的目的在于提供一种新的用于茂金属聚丙烯原料的精制系统、精制方法及再生方法，能适用于炼油、裂解、MTO及PDH等来源丙烯净化，使之达到茂金属聚合催化剂的使用要求；能将粗丙烯中H₂O、O₂、CO、CO₂、甲醇、乙炔、丙炔、硫化物、砷化物及氯化物等杂质脱除，通过本发明精制系统处理后得到的精丙烯，能够满足茂金属聚丙烯催化剂的各种聚合要求。

为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：