[发明专利]一种在气相反应器中制备宽分布多相聚丙烯聚合物的方法

说明书

本发明提供一种在气相反应器中制备宽分布多相聚丙烯聚合物的方法，所述宽分布多相聚丙烯聚合物采用在一个或多个串联气相反应器中制备，在气相反应器的不同区段中添加多股不同气相组成的原料气，使得不同反应阶段生成不同分子量及组成的聚合物级分，最终生成的聚合物是各个阶段聚合物级分的混合物。该聚合物具有宽分子量分布，拥有比较均衡的刚性和韧性。

技术领域

本发明涉及一种在气相反应器中制备宽分布多相聚丙烯聚合物的方法。更具体地说，涉及一种在气相反应器中分段独立控制气相组成制备不同分子量及组成的聚合物级分，最终得到一种宽分布多相聚丙烯聚合物的方法。

背景技术

众所周知，宽分布聚丙烯产品中既包含有相对高分子量组分也包含相对低分子量组分，其中高分子量组分部分可以提供良好的机械性能，而低分子量组分部分可以提供良好的加工性能，由此可以使宽分布聚丙烯产品获得比较均衡的机械性能和加工性能。

制备宽分布聚丙烯产品的方法主要有以下几种：熔融共混法、使用复合催化剂法、使用新型宽分布催化剂体系法、多反应器串联聚合法以及多区循环反应器法。

熔融共混法能量消耗比较高，且最终聚合物的混合分散较差，实际生产中较少采用；而使用复合催化剂或新型宽分布催化剂体系会给聚合系统带来比较大的变化，催化剂成本也比较高，实际应用中采用的也比较少。

使用多区循环反应器是目前工业上唯一可以实现宽分布聚丙烯多相聚合物生产的聚合工艺，它的第一段聚合使用特殊的多区循环反应器，反应器分为上升段和下降段两个部分，反应过程中聚合物粒子在两个区之间来回循环。由于这两段反应器可以分别控制反应温度和气相组成，因此在各个部分生成的聚合物分子量和组成是不同的，从而实现宽分布聚丙烯的生产。由于聚合物颗粒在两区之间反复循环，使不同分子量聚合物反复包裹，微观上产品更加均一，性能更加优异。但是这种工艺比较特殊，需要使用特殊的反应器和控制方法。

目前应用最多的就是多反应器串联聚合法，即使用两个或两个以上串联的反应器制备聚合物。一般地可以通过分别控制各个反应器中的物质组成和反应条件，可以在各个反应器得到不同分子量、不同组成的聚合物级分，最终得到宽分布的聚烯烃产品。但是由于反应器数量有限，反应器的物质组成不能大范围调控，因此得到的聚烯烃产品是宏观上的混合，且分布宽度有限，对于最终产品的性能提高不明显。

中国专利200910236662.8公开了一种宽分布聚烯烃生产的控制方法，该控制方法应用在两个或两个以上串联反应器中，利用向不同反应器中加入不同量的氢气生产出宽分子量分布的聚合物。但是这种方法只适用于多反应器串联的聚合工艺。