CN103874715A - 用于烯烃聚合的系统和方法 - Google Patents

用于烯烃聚合的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103874715A
CN103874715A CN201280048761.3A CN201280048761A CN103874715A CN 103874715 A CN103874715 A CN 103874715A CN 201280048761 A CN201280048761 A CN 201280048761A CN 103874715 A CN103874715 A CN 103874715A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solvent
polymkeric substance
acid
mixture
instrument
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280048761.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103874715B (zh
Inventor
G.A.坎普
M.朱尼奥
R.D.斯文多尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Publication of CN103874715A publication Critical patent/CN103874715A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103874715B publication Critical patent/CN103874715B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16—Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/01—Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

本发明提供了用于烯烃聚合的系统和方法。通过需要至少两个依序的冷凝单元，本发明的用于烯烃聚合的系统和方法有助于降低聚合物回收系统中的操作真空压力，其中所述冷凝单元中的至少一个操作时的温度范围显著低于本发明系统操作时的温度范围。

Description

用于烯烃聚合的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请是非临时申请，其要求2011年10月4日提交的标题为“SYSTEMAND PROCESS FOR OLEFIN POLYMERIZATION”的美国临时专利申请61/543,107的优先权，将该专利申请的教导通过参考并入本申请，就像它全文再现于下文中一样。
技术领域
本发明涉及用于烯烃聚合的系统和方法。
发明背景
通常在一个或多个并联或串联的反应器中于一种或多种催化剂体系和一种或多种溶剂的存在下进行烯烃聚合。在聚合过程之后，通常使产物混合物与一种或多种催化剂失活剂和/或一种或多种除酸剂接触，以使得所述一种或多种催化剂体系失活和/或最小化某些副产物的影响。将大部分溶剂和副产物与产物混合物分离，在产物混合物中仅留下烯烃聚合物产物和非常少量的溶剂和/或副产物。然而，在产物混合物中存在即使少量的溶剂和/或副产物均可导致相当量的挥发性有机物释放到环境当中，这是因为它们的累积效应。
因此，期望设计用于烯烃聚合的系统和/或方法，其中在烯烃产物混合物中的溶剂和/或副产物含量充分地降低，从而减少释放到环境当中的挥发性有机物的量。
发明概述
本发明提供了用于烯烃聚合的系统和方法。通过需要至少两个依序的冷凝单元，本发明的用于烯烃聚合的系统和方法有助于降低聚合物回收系统中的操作真空压力，其中所述冷凝单元中的至少一个操作时的温度范围显著低于本发明的系统操作时的温度范围。
本发明的烯烃聚合系统包含：(a)一个或多个反应器，其用于使一种或多种烯烃单体在一种或多种催化剂体系和溶剂的存在下聚合，从而得到聚合物-溶剂-催化剂混合物；(b)一个或多个运输所述聚合物-溶剂-催化剂混合物的工具；其中所述一个或多个运输工具还提供了使在所述聚合物-溶剂-催化剂混合物中的所述一种或多种催化剂体系失活的工具和使所述聚合物-溶剂-失活的催化剂混合物与除酸剂接触的工具，由此形成聚合物-溶剂-酸混合物；(c)一个或多个加热所述聚合物-溶剂-酸混合物的工具，其中通过所述一个或多个运输所述聚合物-溶剂-催化剂混合物的工具，来使一个或多个加热工具与所述一个或多个反应器相连通；(d)运输所述加热的聚合物-溶剂-酸混合物的工具；(e)一个或多个从所述加热的聚合物-溶剂-酸混合物中移去至少60%的所述溶剂的工具，由此形成聚合物-减少的溶剂-酸混合物，其中所述一个或多个移去至少60%的所述溶剂的工具与所述一个或多个加热工具相连通；(f)一个或多个从所述聚合物-减少的溶剂-酸混合物中基本上移去所述溶剂剩余部分的工具，由此形成溶剂-酸混合物，其中所述一个或多个基本上移去所述溶剂剩余部分的工具与所述一个或多个移去至少60%的所述溶剂的工具相连通；(g)一个或多个从所述溶剂-酸混合物中移去所述酸的工具；由此形成基本上不含酸的溶剂，其中所述一个或多个移去所述酸的工具与所述一个或多个基本上移去所述溶剂剩余部分的工具相连通；和(h)一个或多个移去所述基本上不含酸的溶剂的工具，其与一个或多个移去所述酸的工具相连通。
本发明的烯烃聚合方法包含如下步骤：(1)在一个或多个反应器中，使一种或多种烯烃单体在一种或多种催化剂体系和溶剂的存在下聚合，从而得到聚合物-溶剂-催化剂混合物；(2)使在所述聚合物-溶剂-催化剂混合物中的所述一种或多种催化剂体系失活；(3)使所述聚合物-溶剂-失活的催化剂混合物与除酸剂接触；(4)从而形成聚合物-溶剂-酸混合物；(5)加热所述聚合物-溶剂-酸混合物；(7)从所述加热的聚合物-溶剂-酸混合物中移去至少60%的所述溶剂；(8)从而形成聚合物-减少的溶剂-酸混合物；(9)从所述聚合物-减少的溶剂-酸混合物中基本上移去所述溶剂剩余部分；(10)从而形成溶剂-酸混合物；(11)从所述溶剂-酸混合物中移去所述酸；(12)从而形成基本上不含酸的溶剂；(13)移去所述基本上不含酸的溶剂；(14)使至少一部分所述基本上不含酸的溶剂再循环回到所述烯烃聚合的过程中；和(15)从而形成具有少于800重量份的一种或多种挥发性有机物的烯烃聚合物，基于100万份的所述聚合物。
本发明的具体说明
本发明提供了用于烯烃聚合的系统和方法。本发明的烯烃聚合系统包含：(a)一个或多个反应器，其用于使一种或多种烯烃单体在一种或多种催化剂体系和溶剂的存在下聚合，从而得到聚合物-溶剂-催化剂混合物；(b)一个或多个运输所述聚合物-溶剂-催化剂混合物的工具；其中所述一个或多个运输工具还提供了使在所述聚合物-溶剂-催化剂混合物中的催化剂失活的工具和使所述聚合物-溶剂-失活的催化剂混合物与除酸剂接触的工具，由此形成聚合物-溶剂-酸混合物；(c)一个或多个加热所述聚合物-溶剂-酸混合物的工具，其中通过所述一个或多个运输所述聚合物-溶剂-催化剂混合物的工具，来使一个或多个加热工具与所述一个或多个反应器相连通；(d)运输所述加热的聚合物-溶剂-酸混合物的工具；(e)一个或多个从所述加热的聚合物-溶剂-酸混合物中移去至少60%的所述溶剂的工具，由此形成聚合物-减少的溶剂-酸混合物，其中所述一个或多个移去至少60%的所述溶剂的工具与所述一个或多个加热工具相连通；(f)一个或多个从所述聚合物-减少的溶剂-酸混合物中基本上移去所述溶剂剩余部分的工具，由此形成溶剂-酸混合物，其中所述一个或多个基本上移去所述溶剂剩余部分的工具与所述一个或多个移去至少60%的所述溶剂的工具相连通；(g)一个或多个从所述溶剂-酸混合物中移去所述酸的工具；由此形成基本上不含酸的溶剂，其中所述一个或多个移去所述酸的工具与所述一个或多个基本上移去所述溶剂剩余部分的工具相连通；和(h)一个或多个移去所述基本上不含酸的溶剂的工具，其与一个或多个移去所述酸的工具相连通。
所述一个或多个用于使一种或多种烯烃单体聚合的反应器可以是例如由全液体(liquid full)、非绝热的、恒温的、循环的、独立控制的环路(loop)组成的连续式溶液聚合反应器，或可替换地为两个或更多个连续式溶液聚合反应器，其包括以例如串联或并联的构造进行操作的两个或更多个全液体、非绝热的、恒温的、循环的、独立控制的环路。
所述一个或多个运输所述聚合物-溶剂-催化剂混合物的工具包括但不限于管道(pipes)、管子(tubes)和导管(conduits)。所述一个或多个运输工具还提供了使在聚合物-溶剂-催化剂混合物中的一种或多种催化剂体系失活的工具和使聚合物-溶剂-失活的催化剂混合物与除酸剂接触的工具，由此形成聚合物-溶剂-酸混合物。用于使催化剂失活的工具包括但不限于一个或多个失活剂(如水)的注入口、和用于混合的混合器。使聚合物-溶剂-失活的催化剂混合物与除酸剂接触的工具包括但不限于一个或多个除酸剂的注入口和用于混合的混合器。
所述一个或多个用于加热所述聚合物-溶剂-酸混合物的工具包括但不限于任何换热器。所述一个或多个加热工具通过所述一个或多个运输所述聚合物-溶剂-催化剂混合物的工具与所述一个或多个反应器相连通。
运输加热的聚合物-溶剂-酸混合物的工具包括但不限于管道、管子和导管，其可以包括运输设备，如螺杆泵。所述一个或多个从加热的聚合物-溶剂-酸混合物中移去至少60%的溶剂的工具(由此形成聚合物-减少的溶剂-酸混合物)包括但不限于用于移去聚合物相的脱挥器(如配有齿轮泵的转鼓)。所述一个或多个移去至少60%的溶剂的工具与所述一个或多个加热工具相连通。
所述一个或多个从聚合物-减少的溶剂-酸混合物中基本上移去剩余部分的溶剂的工具(由此形成溶剂-酸混合物)包括但不限于用于移去聚合物相的脱挥器(如配有齿轮泵的转鼓)。所述一个或多个基本上移去剩余部分的溶剂的工具与所述一个或多个移去至少60%的溶剂的工具相连通。
所述一个或多个从溶剂-酸混合物中移去酸的工具(由此形成基本上不含酸的溶剂)包括但不限于冷凝器。冷凝单元可以包含冷却换热器(如壳式和管式或螺旋板式换热器)和填料床直接接触冷却。所述一个或多个移去酸的工具与所述一个或多个基本上移去剩余部分的溶剂的工具相连通。
所述一个或多个移去基本上不含酸的溶剂的工具包括但不限于冷凝器。冷凝单元可以包含冷却换热器(如壳式和管式或螺旋板式换热器)和填料床直接接触冷却。所述一个或多个移去基本上不含酸的溶剂的工具与所述一个或多个移去酸的工具相连通。
本发明的烯烃聚合方法开始于在一个或多个反应器中使一种或多种烯烃单体在一种或多种催化剂体系和一种或多种溶剂的存在下聚合，从而得到聚合物-溶剂-催化剂混合物。随后，将聚合物-溶剂-催化剂混合物从所述一个或多个反应器运输至聚合物分离和回收系统中。在聚合物-溶剂-催化剂混合物到达聚合物分离和回收系统之前，使在该混合物中的一种或多种催化剂体系失活，使该混合物与一种或多种除酸剂(如硬脂酸钙)接触；从而形成例如作为副产物的硬脂酸。通过例如换热器加热含有聚合物产物、溶剂和一种或多种酸(如硬脂酸)的混合物，随后将其转移至第一脱挥器中，其中从加热的聚合物-溶剂-酸混合物中移去至少60%的溶剂；从而形成了聚合物-减少的溶剂-酸混合物，即含有少于40wt%(例如10wt%至40wt%)的溶剂。随后将聚合物-减少的溶剂-酸混合物转移至第二脱挥器中，其中从聚合物-减少的溶剂-酸混合物中以蒸气的形式移去基本上剩余部分(即大于99wt%的剩余量)的溶剂和酸；从而形成了溶剂-酸混合物。回收聚合物并造粒。
将呈蒸气形式的溶剂-酸混合物运输至第一冷凝器中，其中通过将该混合物冷却至低于在该混合物中的酸（如硬脂酸）的凝点但高于在该混合物中的酸（如硬脂酸）的结晶点的温度，例如压力为11毫巴至16毫巴时在7℃至12℃的温度，来从溶剂-酸混合物中移去酸(如硬脂酸)；从而形成了基本上不含酸的溶剂，即少于1wt%的酸。冷凝单元可以包含冷却换热器(如壳式和管式或螺旋板式换热器)和填料床直接接触冷却。
本发明的用于烯烃聚合的系统和方法使用部分冷凝来获得高纯度的聚合物，如此在聚合过程之后立刻使聚合物脱离造粒步骤。在第一冷凝器中，将约-10℃的冷的再循环烃溶剂喷射到填料表面上，以使溶剂-酸混合物蒸气降温至饱和温度。随着溶剂-酸混合物的冷凝，形成了液滴，所述酸(例如硬脂酸)凝结成液滴，落在填料表面区域上。填料表面区域提供了保留时间和硬脂酸凝结的地方。随后将高度浓缩的硬脂酸冷凝液洗涤成高硬脂酸流，进入溶剂冲洗位置。
随后将呈蒸气形式的基本上不含酸的溶剂运输至第二冷凝器中，其中通过使基本上不含酸的溶剂蒸气冷却到-1℃至-20℃(例如，-5℃至-10℃)的温度，来移去剩余的溶剂。使至少一部分基本上不含酸的溶剂(例如，至少50wt%)再循环回到烯烃聚合的过程中。第一和第二冷凝器和第二脱挥器彼此流体连通。需要第一冷凝器和第二冷凝器，以使得第二冷凝器可以在显著较低的温度工作；因此，需要较低的真空压力来从脱挥器中移去溶剂-酸混合物。较低的真空压力是重要的，这是因为当聚合物离开聚合物回收系统(随后将聚合物造粒)时，较低的真空压力有利于较高纯度水平(如，较低的溶剂含量)的聚合物的回收。一种或多种根据本发明制备的烯烃聚合物具有少于800重量份的一种或多种挥发性有机物(如一种或多种溶剂)，基于100万份的聚合物，例如400重量份至800重量份的一种或多种挥发性有机物(如一种或多种溶剂)，基于100万份的聚合物。
在第一实施方式中，在引入反应环境中之前，将所有的原料(如，乙烯、1-辛烯)和工艺溶剂(窄沸点范围、高纯度的异链烷烃溶剂，商标为Isopar E，可商购自ExxonMobil Corporation)采用分子筛提纯。氢气在加压气瓶中以高纯度级提供，不作进一步提纯。通过机械压缩机将反应器单体进料(如乙烯)流加压至高于反应压力(在525psig)。通过机械容积式泵将溶剂和共聚单体(如，1-辛烯)进料加压至高于反应压力(在525psig)。采用提纯的溶剂(Isopar E)将单独的催化剂组分手动地分批稀释至指定的组分浓度，并且将其加压至高于反应压力(在525psig)。采用质量流量计测量所有的反应进料流，采用计算机自动化的阀门控制系统对它们进行独立地控制。
连续式溶液聚合反应器可以由全液体、非绝热的、恒温的、循环的、独立控制的环路组成。反应器对所有新鲜的溶剂、单体、共聚单体、氢气和催化剂组分进料具有独立控制。通过使进料流穿过换热器，来将输送至反应器的合并的溶剂、单体、共聚单体和氢气进料的温度控制在5℃至50℃，通常控制在25℃。将新鲜的共聚单体进料与溶剂进料一起输送至聚合反应器中。将输送至各聚合反应器的总新鲜进料在一个或多个位置注入反应器中，各注入位置之间具有大致相等的反应器体积。通常采用各注射器控制新鲜进料，接收总新鲜进料质量流的一半。将催化剂组分通过专门设计的注射针(injection stingers)注入聚合反应器中，将其各自独立地注入反应器中相同的相对位置，且在反应器之前任选地没有接触时间。计算机控制主催化剂组分进料，以使反应器单体浓度保持在指定的目标。基于计算的与主催化剂组分的指定摩尔比，来输送两个助催化剂组分。在各新鲜注射位置(进料或催化剂)之后立刻采用静态混合装置将进料流与循环的聚合反应器内容物进行混合。使各反应器的内容物连续循环地通过负责移除大部分反应热的换热器，且换热器的冷却剂侧的温度负责将基本上恒温的反应环境保持在指定的温度。通过螺杆泵提供各反应器环路周围的循环。
来自聚合反应器的流出物(含溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融的聚合物)离开反应器环路，当料流离开反应器时，使其与一种或多种催化剂失活剂和/或除酸剂接触。将多种添加剂(如抗氧化剂)加入聚合物流中。随后该料流穿过另一组静态混合装置，从而使一种或多种催化剂失活剂和添加剂均匀地分散。
在加入添加剂之后，流出物(含溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融的聚合物)穿过换热器，从而提高料流的温度，为聚合物与其它较低沸点的反应组分的分离做准备。随后该料流进入两级分离和脱挥系统，其中从溶剂、氢气、未反应的单体和共聚单体中移去聚合物。在再循环的料流再次进入反应器之前，通过与第二脱挥器流体连通的第一和第二冷凝器提纯该再循环的料流。泵送分离和脱挥后的聚合物熔体穿过为了下造粒专门设计的模头，将其切成均匀的固体粒料，干燥，将其转移至加料漏斗中。随后确认聚合物的性质。
在第二实施方式中，在引入反应环境中之前，将所有的原料(一种或多种烯烃单体)和工艺溶剂(例如，窄沸点范围、高纯度的异链烷烃溶剂，以商标名Isopar E商购自ExxonMobil Corporation)采用分子筛提纯。氢气在加压气瓶中以高纯度级提供，不作进一步提纯。通过机械压缩机将反应器单体进料(如乙烯)流加压至高于反应压力(约750psig)的压力。通过机械容积式泵将溶剂和共聚单体(如，1-辛烯)进料加压至高于反应压力(约750psig)的压力。采用提纯的溶剂(Isopar E)将单独的催化剂组分手动地分批稀释至指定的组分浓度，并且将其加压至高于反应压力(约750psig)的压力。采用质量流量计测量所有的反应进料流，采用计算机自动化的阀门控制系统对它们进行独立地控制。
所述一个或多个连续式溶液聚合反应器可以由以例如串联或并联的构造进行操作的两个或更多个全液体、非绝热的、恒温的、循环的、独立控制的环路组成。各反应器对所有新鲜的溶剂、单体、共聚单体、氢气和催化剂组分进料具有独立控制。通过使进料流穿过换热器，来将输送至各反应器的合并的溶剂、单体、共聚单体和氢气进料的温度独立地控制在5℃至50℃，通常控制在40℃。可以手动调整输送至聚合反应器的新鲜共聚单体进料，以将共聚单体添加到以下三种选择之一中：第一反应器，第二反应器，或者共同的溶剂，然后按照溶剂进料分流的比例在两个反应器之间分配。将输送至各聚合反应器的总新鲜进料在每个反应器的一个或多个位置注入反应器中，在各注入位置之间大致具有相等的反应器体积。通常采用各注射器控制新鲜进料，接收总新鲜进料质量流的一半。将催化剂组分通过专门设计的注射针注入聚合反应器中，将其各自独立地注入反应器中相同的相对位置，其中在注入反应器之前任选地没有接触时间。计算机控制主催化剂组分进料，以使反应器单体浓度保持在指定的目标。基于计算的与主催化剂组分的指定摩尔比，来进料两个助催化剂组分。在各新鲜注射位置(进料或催化剂)之后立刻采用静态混合装置将进料流与循环的聚合反应器内容物进行混合。使各反应器的内容物连续循环通过负责移除大部分反应热的换热器，且换热器的冷却剂侧的温度负责将基本上恒温的反应环境保持在指定的温度。通过螺杆泵提供各反应器环路周围的循环。来自聚合反应器的流出物(含溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融的聚合物)离开反应器环路，当料流离开反应器时，使其与一种或多种催化剂失活剂和/或除酸剂接触。将多种添加剂(如抗氧化剂)加入聚合物流中。随后该料流穿过另一组静态混合装置，从而使一种或多种催化剂失活剂和添加剂均匀地分散。
在加入添加剂之后，流出物(含溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融的聚合物)穿过换热器，从而提高料流的温度，为聚合物与其它较低沸点的反应组分的分离做准备。随后该料流进入两级分离和脱挥系统，其中从溶剂、氢气、未反应的单体和共聚单体中移去聚合物。在再循环的料流再次进入反应器之前，通过与第二脱挥器流体连通的第一和第二冷凝器提纯该再循环的料流。泵送分离和脱挥后的聚合物熔体穿过为水下造粒专门设计的模头，将其切成均匀的固体粒料，干燥，将其转移至加料漏斗中。随后确认聚合物的性质。
实施例
下列实施例说明本发明，但不意图限制本发明的范围。本发明的实施例证实了当聚合物离开聚合物回收系统并且随后被造粒时，本发明提供了在较高纯度水平(如，较低的溶剂含量)的聚合物回收。
实施例#1
在引入反应环境中之前，将所有的原料(乙烯、1-辛烯)和工艺溶剂(窄沸点范围、高纯度的异链烷烃溶剂，商标为Isopar E，可商购自ExxonMobilCorporation)采用分子筛提纯。氢气在加压气瓶中以高纯度级提供，不作进一步提纯。通过机械压缩机将反应器单体进料(乙烯)流加压至高于反应压力(在525psig)。通过机械容积式泵将溶剂和共聚单体(1-辛烯)进料加压至高于反应压力(在525psig)。采用提纯的溶剂(Isopar E)将单独的催化剂组分手动地分批稀释至指定的组分浓度，并且将其加压至高于反应压力(在525psig)。采用质量流量计测量所有的反应进料流，采用计算机自动化的阀门控制系统对它们进行独立地控制。
连续式溶液聚合反应器由全液体、非绝热的、恒温的、循环的、独立控制的环路组成。反应器对所有新鲜的溶剂、单体、共聚单体、氢气和催化剂组分进料具有独立控制。通过使进料流通过换热器来将输送至反应器的合并的溶剂、单体、共聚单体和氢气进料的温度控制在5℃至50℃。将新鲜的共聚单体进料与溶剂进料一起输送至聚合反应器中。将输送至各聚合反应器的总新鲜进料在两个位置注入反应器中，各注入位置之间具有大致相等的反应器体积。通常采用各注射器控制新鲜进料，接收总新鲜进料质量流的一半。将催化剂组分通过专门设计的注射针注入聚合反应器中，将其各自独立地注入反应器中相同的相对位置，且在注入反应器之前没有接触时间。计算机控制主催化剂组分进料，以使反应器单体浓度保持在指定的目标。基于计算的与主催化剂组分的指定摩尔比，来输送两个助催化剂组分。在各新鲜注射位置(进料或催化剂)之后立刻采用静态混合装置将进料流与循环的聚合反应器内容物进行混合。使各反应器的内容物连续循环地通过负责移除大部分反应热的换热器，且换热器的冷却剂侧的温度负责将基本上恒温的反应环境保持在指定的温度。通过螺杆泵提供各反应器环路周围的循环。
来自聚合反应器的流出物(含溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融的聚合物)离开反应器环路，当该料流离开反应器时，使其与水(作为催化剂失活剂)和硬脂酸钙接触。此外，将多种添加剂(如抗氧化剂)加入聚合物流中。随后料流穿过另一组静态混合装置，从而使催化剂失活剂和添加剂均匀地分散。使用控制阀门在催化剂失活和加热期间保持液相。
在加入添加剂之后，流出物(含溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融的聚合物)穿过换热器，从而提高料流的温度，为聚合物与其它较低沸点的反应组分的分离做准备。随后该料流进入两级分离和脱挥系统，其中从溶剂、氢气、未反应的单体和共聚单体中移去聚合物。在再循环的料流再次进入反应器之前，通过与第二脱挥器流体连通的第一和第二冷凝器提纯该再循环的料流。泵送分离和脱挥后的聚合物熔体穿过为水下造粒专门设计的模头，将其切成均匀的固体粒料，干燥，将其转移至加料漏斗中。随后确认聚合物的性质。对于每100万份聚合物，聚合物产物含有少于800份的挥发性有机物，通过顶空气相色谱测得。

Claims (2)

1.烯烃聚合反应系统，其包含：
(a)一个或多个反应器，其用于使一种或多种烯烃单体在一种或多种催化剂体系和溶剂的存在下聚合，从而得到聚合物-溶剂-催化剂混合物；
(b)一个或多个运输所述聚合物-溶剂-催化剂混合物的工具；其中所述一个或多个运输所述聚合物-溶剂-催化剂混合物的工具还提供了使在所述聚合物-溶剂-催化剂混合物中的所述催化剂失活的工具和使所述聚合物-溶剂-失活的催化剂混合物与除酸剂接触的工具，由此形成聚合物-溶剂-酸混合物；
(c)一个或多个加热所述聚合物-溶剂-酸混合物的工具，其中通过所述一个或多个运输所述聚合物-溶剂-催化剂混合物的工具，来使所述一个或多个加热工具与所述一个或多个反应器相连通；
(d)运输所述加热的聚合物-溶剂-酸混合物的工具；
(e)一个或多个从所述加热的聚合物-溶剂-酸混合物中移去至少60%的所述溶剂的工具，由此形成聚合物-减少的溶剂-酸混合物，其中所述一个或多个移去至少60%的所述溶剂的工具与所述一个或多个加热工具相连通；
(f)一个或多个从所述聚合物-减少的溶剂-酸混合物中基本上移去所述溶剂剩余部分和酸的工具，由此形成溶剂-酸混合物，其中所述一个或多个基本上移去所述溶剂剩余部分的工具与所述一个或多个移去至少60%的所述溶剂的工具相连通；
(g)一个或多个从所述溶剂-酸混合物中移去所述酸的工具；由此形成基本上不含酸的溶剂，其中所述一个或多个移去所述酸的工具与所述一个或多个基本上移去所述溶剂剩余部分的工具相连通；和
(h)一个或多个移去所述基本上不含酸的溶剂的工具，其与一个或多个移去所述酸的工具相连通。
2.用于烯烃聚合的方法，其包含下列步骤：
在一个或多个反应器中，使一种或多种烯烃单体在一种或多种催化剂体系和溶剂的存在下聚合，从而得到聚合物-溶剂-催化剂混合物；
使在所述聚合物-溶剂-催化剂混合物中的所述一种或多种催化剂体系失活；
使所述聚合物-溶剂-失活的催化剂混合物与除酸剂接触；
从而形成聚合物-溶剂-酸混合物；
加热所述聚合物-溶剂-酸混合物；
从所述加热的聚合物-溶剂-酸混合物中移去至少60%的所述溶剂；
从而形成聚合物-减少的溶剂-酸混合物；
从所述聚合物-减少的溶剂-酸混合物中基本上移去所述溶剂剩余部分和酸；
从而形成溶剂-酸混合物；
从所述溶剂-酸混合物中移去所述酸；
从而形成基本上不含酸的溶剂；
移去所述基本上不含酸的溶剂；
使至少一部分所述基本上不含酸的溶剂再循环回到所述烯烃聚合的过程中；和
从而形成具有少于800重量份的挥发性有机物的烯烃聚合物，基于100万份的所述聚合物。
CN201280048761.3A 2011-10-04 2012-09-25 用于烯烃聚合的系统和方法 Active CN103874715B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161543107P 2011-10-04 2011-10-04
US61/543,107 2011-10-04
PCT/US2012/057018 WO2013052308A1 (en) 2011-10-04 2012-09-25 A system and process for olefin polymerization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103874715A true CN103874715A (zh) 2014-06-18
CN103874715B CN103874715B (zh) 2016-04-13

Family

ID=47003270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280048761.3A Active CN103874715B (zh) 2011-10-04 2012-09-25 用于烯烃聚合的系统和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9290594B2 (zh)
EP (1) EP2751144B1 (zh)
CN (1) CN103874715B (zh)
ES (1) ES2568915T3 (zh)
WO (1) WO2013052308A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109689195A (zh) * 2016-09-16 2019-04-26 格雷斯公司 高效聚合物颗粒吹扫的方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102282049B1 (ko) * 2014-06-12 2021-07-28 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 펠렛화된 폴리머 조성물을 제조하는 개선된 방법
WO2017106392A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 Dow Global Technologies Llc Method for isomer reduction during polymerization and system for accomplishing the same

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86100636A (zh) * 1985-01-25 1986-07-23 杜邦公司加拿大分公司 减少α-烯烃类溶液聚合方法中的异构作用
CN1283204A (zh) * 1997-12-23 2001-02-07 陶氏化学公司 在烯烃溶液聚合反应工艺中用于增加聚合物含量的处理设计
CN1358778A (zh) * 2000-12-14 2002-07-17 瓦克聚合系统两合公司 挥发性成分减少的聚合物的制备方法
CN101233158A (zh) * 2005-07-27 2008-07-30 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 制备聚烯烃的聚合方法
WO2008109094A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-12 Exxonmobil Research And Engineering Company Monomer recycle process for fluid phase in-line blending of polymers
CN101454355A (zh) * 2006-05-22 2009-06-10 北方科技有限公司 生产具有超低杂质含量的聚烯烃的方法
WO2012044291A1 (en) * 2010-09-29 2012-04-05 Dow Global Technologies Llc An ethylene/alpha-olefin interpolymer suitable for use in shrinkage film applications, and articles made therefrom
WO2012044293A1 (en) * 2010-09-29 2012-04-05 Dow Global Technologies Llc An ethylene/alpha-olefin interpolymer suitable for use in fiber applications, and fibers made therefrom

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4188290A (en) 1977-06-29 1980-02-12 The Badger Company Pollution control for fatty acid condensation
US4406836A (en) 1981-12-03 1983-09-27 The Badger Company, Inc. Method for condensing fatty acids
GB8502067D0 (en) * 1985-01-28 1985-02-27 Du Pont Canada Reduction of isomerization in solution process
SG193451A1 (en) 2011-03-28 2013-10-30 Dow Global Technologies Llc Process to produce enhanced melt strength ethylene/alpha-olefin copolymers and articles thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86100636A (zh) * 1985-01-25 1986-07-23 杜邦公司加拿大分公司 减少α-烯烃类溶液聚合方法中的异构作用
CN1283204A (zh) * 1997-12-23 2001-02-07 陶氏化学公司 在烯烃溶液聚合反应工艺中用于增加聚合物含量的处理设计
CN1358778A (zh) * 2000-12-14 2002-07-17 瓦克聚合系统两合公司 挥发性成分减少的聚合物的制备方法
CN101233158A (zh) * 2005-07-27 2008-07-30 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 制备聚烯烃的聚合方法
CN101454355A (zh) * 2006-05-22 2009-06-10 北方科技有限公司 生产具有超低杂质含量的聚烯烃的方法
WO2008109094A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-12 Exxonmobil Research And Engineering Company Monomer recycle process for fluid phase in-line blending of polymers
WO2012044291A1 (en) * 2010-09-29 2012-04-05 Dow Global Technologies Llc An ethylene/alpha-olefin interpolymer suitable for use in shrinkage film applications, and articles made therefrom
WO2012044293A1 (en) * 2010-09-29 2012-04-05 Dow Global Technologies Llc An ethylene/alpha-olefin interpolymer suitable for use in fiber applications, and fibers made therefrom

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109689195A (zh) * 2016-09-16 2019-04-26 格雷斯公司 高效聚合物颗粒吹扫的方法
US11104749B2 (en) 2016-09-16 2021-08-31 W. R. Grace & Co.-Conn. Process for efficient polymer particle purging
CN109689195B (zh) * 2016-09-16 2021-09-24 格雷斯公司 高效聚合物颗粒吹扫的方法
US11578146B2 (en) 2016-09-16 2023-02-14 W. R. Grace & Co.-Conn. Process for efficient polymer particle purging

Also Published As

Publication number Publication date
EP2751144A1 (en) 2014-07-09
US9290594B2 (en) 2016-03-22
CN103874715B (zh) 2016-04-13
EP2751144B1 (en) 2016-03-02
US20140256900A1 (en) 2014-09-11
WO2013052308A1 (en) 2013-04-11
ES2568915T3 (es) 2016-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101222265B1 (ko) 에틸렌의 중합을 위한 방법 및 장치
CA3005940C (en) In-line blending process
EP2454288B1 (en) Polymerization process for olefin-based polymers
CN108473605B (zh) 用于聚合物的在线共混的方法和装置
CN101501079B (zh) 聚烯烃精制法
CN104870486B (zh) 用于对通过烯烃聚合获得的聚烯烃颗粒进行脱气和缓冲的方法
KR20100082795A (ko) 폴리머 펠렛으로부터 휘발성 성분을 제거하는 방법
CN107849168A (zh) 从烯烃聚合方法中回收未反应的单体
EP3074428B1 (en) Process and apparatus to determine the degree of separation of two solution streams
CN103874715B (zh) 用于烯烃聚合的系统和方法
CN103936542B (zh) 一种提高烯烃总转化率的烯烃催化裂解系统及方法
KR20210018281A (ko) 폴리머 생산을 위한 방법 및 시스템
US7723446B2 (en) Polypropylene series reactor
WO2020178010A1 (en) Polymerization process
EP3390462B1 (en) Olefin polymerization process
KR102592638B1 (ko) 알파 올레핀 제조 방법 및 알파 올레핀 제조 장치
CN114051494A (zh) 在乙烯低聚工艺中回收未反应的乙烯的方法
JP2022511539A (ja) 溶液重合プロセス
EP3894065A1 (en) Solution polymerization process
CN110903198B (zh) 一种三甲基烯丙基氯化铵的连续生产方法
CN116925276A (zh) 一种聚丙烯产品的生产装置及方法
WO2013039619A1 (en) Loop reactor configuration for high capacity

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant