CN108484806B - 制备双峰聚乙烯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备双峰聚乙烯的方法，主要解决现有技术工艺流程长、设备投资大、能耗高的问题。本发明通过采用一种制备双峰聚乙烯的方法，包括：(1)一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、循环返回气物料、循环返回液物料、主催化剂、助催化剂、溶剂进入第一聚合反应釜进行高分子聚合反应，生成高分子量的聚乙烯产品；(2)未反应的物料和高分子量的聚乙烯产品进入第二聚合反应釜；(3)另一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、循环返回气物料、循环返回液物料、主催化剂、助催化剂、溶剂进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，剩余的乙烯原料生成低分子量的聚乙烯产品的技术方案较好地解决了上述问题，可用于制备双峰聚乙烯中。

Description

制备双峰聚乙烯的方法

技术领域

本发明涉及一种制备双峰聚乙烯的方法，属于合成树脂行业聚烯烃技术领域。

背景技术

聚乙烯PE产品是石油化工行业、煤化工行业合成树脂中产量最大的品种，聚乙烯产品中专用料和高档料的市场需求不断增加，其中力学性能优异、韧性好、易加工的双峰聚乙烯产品更是受到用户的广泛关注。在国内合成树脂市场上，双峰聚乙烯产品作为科技含量高、附加值高的优质石化产品，尚处于“结构性短缺”阶段，其发展前景良好。

在双峰聚乙烯产品生产过程中，串联双聚合反应器工艺是目前国内外采用最为广泛的工艺技术。现有技术中的专利申请号CN201210037198.1一种用于管材的双峰型聚乙烯组合物及其制备方法和专利申请号CN201210037722.5用于制造薄膜的双峰线型低密度聚乙烯组合物的制备方法，公开了首先将乙烯、氢气进行淤浆聚合，制得低分子量乙烯聚合物浆液，然后进行闪蒸、离心分离和过滤制得低分子量乙烯聚合物，最后将乙烯、氢气、低分子量乙烯聚合物进行气相聚合，制得高分子量乙烯共聚物；其中第一聚合反应釜的氢气：乙烯体积比4.0～12.0：1，第二聚合反应釜的氢气：乙烯体积比0.001～0.2：1。专利申请号CN201180009019.7用于吹塑应用的双峰聚乙烯，公开了在至少二个串联的淤浆环流反应器中，其中一个反应器产生高分子量聚乙烯，另一个反应器产生低分子量聚乙烯的方法。

另外，在双峰聚乙烯产品生产过程中，单一聚合反应器工艺目前在国内外也有工业应用的报道。专利申请号CN201310311017.4一种单反应器制备宽/双峰聚乙烯的方法，公开了采用二氯化锆第一催化剂和茂金属第二催化剂组成的串联配位金属催化体系，在单一聚合反应器内制备宽/双峰聚乙烯的方法。

现有技术中的专利申请号CN201210037198.1和专利申请号CN201210037722.5采用“淤浆聚合”-“闪蒸”-“离心分离”-“过滤”-“气相聚合”等5个工艺过程制备双峰聚乙烯产品，存在工艺流程长、设备数量多、运行能耗高的问题；专利申请号CN201180009019.7虽然采用二个串联的淤浆环流反应器，但是淤浆环流反应器设备重量大、占地面积也大，存在设备投资高、钢结构耗材多、土地使用费大的问题；专利申请号CN201310311017.4虽然采用流程简单的单一聚合反应器工艺制备双峰聚乙烯产品，但是存在催化体系复杂、催化剂制备条件苛刻、聚合工艺操作难度大、运行过程热稳定性差的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中工艺流程长、设备投资大、能耗高的问题，提供一种新的制备双峰聚乙烯的方法，具有工艺流程短、设备投资小、能耗低、氢耗低的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种制备双峰聚乙烯的方法，包括：(1)一部分新鲜乙烯原料、一部分新鲜氢气原料、一部分循环返回气物料、一部分循环返回液物料、一部分主催化剂、一部分助催化剂、一部分溶剂进入第一聚合反应釜进行高分子聚合反应，生成高分子量的聚乙烯产品；(2)从第一聚合反应釜流出的未反应的物料和高分子量的聚乙烯产品进入第二聚合反应釜；(3)另一部分新鲜乙烯原料、另一部分新鲜氢气原料、另一部分循环返回气物料、另一部分循环返回液物料、另一部分主催化剂、另一部分助催化剂、另一部分溶剂进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，剩余的乙烯原料生成低分子量的聚乙烯产品；(4)包含高分子量的聚乙烯产品和低分子量的聚乙烯产品的双峰聚乙烯共聚物产品作为第二聚合反应釜淤浆出料从第二聚合反应釜流出。

上述技术方案中，优选地，从第一聚合反应釜流出的未反应的物料和聚乙烯产品经过淤浆输送泵增压或利用第一聚合反应釜与第二聚合反应釜的压差进入第二聚合反应釜。

上述技术方案中，优选地，第一聚合反应釜的氢气：乙烯体积比0.0008～0.0200：1，第二聚合反应釜的氢气：乙烯体积比0.20～0.80：1。

上述技术方案中，优选地，一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为0.81～1.29：1，一部分循环返回气物料：一部分循环返回液物料：一部分溶剂：一部分新鲜乙烯原料的质量比为4.56～6.81：2.65～4.32：1.41～10.29：1，另一部分循环返回气物料：另一部分循环返回液物料：另一部分溶剂：另一部分新鲜乙烯原料的质量比为3.21～5.57：2.84～4.58：1.41～10.29：1。

上述技术方案中，优选地，第一聚合反应釜操作温度为20～120℃，操作压力为0.1～4.0MPa，反应停留时间0.5～5.0小时；第二聚合反应釜操作温度为20～120℃，操作压力为0.1～4.0MPa，反应停留时间0.5～5.0小时。

上述技术方案中，优选地，第一聚合反应釜操作温度为40～100℃，操作压力为0.3～3.5MPa；第二聚合反应釜操作温度为40～100℃，操作压力为0.3～3.5MPa。

上述技术方案中，优选地，第一聚合反应釜操作温度为60～80℃，操作压力为0.5～3.0MPa；第二聚合反应釜操作温度为60～80℃，操作压力为0.5～3.0MPa。

上述技术方案中，优选地，主催化剂为钛系催化剂、铬系催化剂和茂金属催化剂以及非茂金属催化剂中的一种，助催化剂为三乙基铝催化剂。

上述技术方案中，优选地，第一聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：2.34～7.96，第二聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：0.45～5.87。

上述技术方案中，优选地，溶剂为丙烷、C4烷烃，C5烷烃、C6烷烃、C7烷烃、C8烷烃、C9烷烃、C10烷烃中的至少一种。

本发明涉及一种制备双峰聚乙烯的新型串联反应工艺，在二个串联聚合反应釜内，设定不同的氢气/乙烯体积比，第一聚合反应釜进行高分子聚合，第二聚合反应釜进行低分子聚合，由于采用本发明“高分子聚合”-“低分子聚合”等2个工艺过程制备双峰聚乙烯产品，避免了“闪蒸”-“离心分离”-“过滤”等工艺过程，简化了工艺流程、减少了设备投资、降低了运行能耗，而且可以采用工程应用已经成熟的催化剂，因此催化剂制备条件简单、工艺操作容易、运行过程稳定；采用设定不同的氢气/乙烯体积比的技术手段，第一聚合反应釜进行高分子聚合，第二聚合反应釜进行低分子聚合，由此氢气：乙烯体积比从0.001～12.0：1下降到0.0008～0.80：1，避免了“闪蒸”-“离心分离”-“过滤”等工艺过程，减少了设备投资6.1～9.7％，降低了运行能耗11.83～17.22％，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程示意图。

图1中，a1第一聚合反应釜；a2淤浆输送泵；a3第二聚合反应釜；a4、a5切断阀；a11、a12、a13新鲜乙烯原料和新鲜氢气原料和循环返回气物料以及循环返回液物料；a14第一聚合反应釜淤浆出料；a15、a16、a17主催化剂和助催化剂；a18、a19、a20溶剂；a21第二聚合反应釜淤浆出料。

图2为现有技术的流程示意图。

图2中，A1低分子聚合釜；A2淤浆输送泵；A3高分子聚合釜；A6闪蒸罐；A7离心分离器；A8过滤器；A9冷凝器；A10凝液收集罐；A11、A12、A13乙烯和氢气原料；A14低分子量乙烯聚合物浆液；A15、A16、A17催化剂；A18、A19、A20溶剂；A21双峰共聚物；A22闪蒸罐淤浆出料；A23不凝气体；A24低分子量乙烯聚合物。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【对比例1】

现有技术(CN201210037198.1和CN201210037722.5)的流程如图2所示，工艺流程图简要说明如下：首先将乙烯和氢气(A11)一分为二，其中一部分乙烯和氢气(A12)、催化剂(A15)一分为二，其中一部分催化剂(A16)、溶剂(A18)一分为二，其中一部分溶剂(A19)进入低分子聚合釜(A1)进行淤浆聚合反应，制得低分子量乙烯聚合物浆液(A14)。然后将浆液(A14)进入闪蒸罐(A6)闪蒸，气相进入冷凝器(A9)，凝液经过凝液收集罐(A10)返回闪蒸罐(A6)，不凝气体(A23)排出。闪蒸罐淤浆出料(A22)经过淤浆输送泵(A2)增压送离心分离器(A7)和过滤器(A8)制得低分子量乙烯聚合物(A24)，最后将另一部分乙烯和氢气(A13)、另一部分催化剂(A17)、另一部分溶剂(A20)、低分子量乙烯聚合物(A24)进入高分子聚合釜(A3)进行气相聚合，制得高分子量乙烯聚合物，与低分子量乙烯聚合物一起作为双峰共聚物(A21)，从高分子聚合釜(A3)流出。因此，现有技术：首先将乙烯、氢气进行淤浆聚合，制得低分子量乙烯聚合物浆液，然后进行闪蒸、离心分离和过滤制得低分子量乙烯聚合物，最后将乙烯、氢气、低分子量乙烯聚合物进行气相聚合，制得高分子量乙烯共聚物；其中第一聚合反应釜的氢气：乙烯体积比4.0～12.0：1，第二聚合反应釜的氢气：乙烯体积比0.001～0.2：1。由此，需要设置低分子聚合釜(A1)、闪蒸罐(A6)、冷凝器(A9)、凝液收集罐(A10)、淤浆输送泵(A2)、离心分离器(A7)、过滤器(A8)、高分子聚合釜(A3)等8套设备。以生产规模20万吨/年双峰聚乙烯装置为例，反应部分的循环冷却水消耗为1190吨/小时，电力消耗为1240千瓦，折合综合能耗为17.66千克标油/吨聚乙烯。

【实施例1】

一种制备双峰聚乙烯的方法，如图1所示，以生产规模20万吨/年双峰聚乙烯装置为例，采用本发明制备双峰聚乙烯的新型串联反应工艺，来自界外的新鲜乙烯原料和新鲜氢气原料和循环返回气物料以及循环返回液物料(a11)一分为二，其中的一部分新鲜乙烯原料和新鲜氢气原料和循环返回气物料以及循环返回液物料(a12)进入第一聚合反应釜(a1)，主催化剂和助催化剂(a15)一分为二，其中的一部分主催化剂和助催化剂(a16)进入第一聚合反应釜(a1)，溶剂(a18)一分为二，其中的一部分溶剂(a19)也进入第一聚合反应釜(a1)。物料(a12)和催化剂(a16)以及溶剂(a19)在第一聚合反应釜(a1)进行高分子聚合反应，部分乙烯原料聚合生成高分子量的聚乙烯产品。未反应的物料和高分子聚乙烯物料作为第一聚合反应釜淤浆出料(a14)从第一聚合反应釜(a1)流出，经过淤浆输送泵(a2)增压或利用第一聚合反应釜(a1)与第二聚合反应釜(a3)的压差进入第二聚合反应釜(a3)。另一部分新鲜乙烯原料和新鲜氢气原料和循环返回气物料以及循环返回液物料(a13)进入第二聚合反应釜(a3)，另一部分主催化剂和助催化剂(a17)进入第二聚合反应釜(a3)，另一部分溶剂(a20)也进入第二聚合反应釜(a3)。物料(a13)和催化剂(a17)以及溶剂(a20)加上第一聚合反应釜淤浆出料(a14)在第二聚合反应釜(a3)进行低分子聚合反应，剩余的乙烯原料生成低分子量的聚乙烯产品。包含高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯的双峰聚乙烯共聚物产品作为第二聚合反应釜淤浆出料(a21)从第二聚合反应釜(a3)流出并送出界外。其中：切断阀(a4)打开，切断阀(a5)关闭，淤浆输送泵(a2)正常工作。

一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为0.95：1；一部分循环返回气物料：一部分循环返回液物料：一部分溶剂：一部分新鲜乙烯原料的质量比为5.71：3.21：5.89：1；另一部分循环返回气物料：另一部分循环返回液物料：另一部分溶剂：另一部分新鲜乙烯原料的质量比为4.32：3.73：5.27：1。

本发明工艺操作条件如下：第一聚合反应釜操作温度为68℃，操作压力为2.3MPa，反应停留时间2.4小时，氢气：乙烯的体积比为0.0019：1，第二聚合反应釜操作温度为71℃，操作压力为2.4MPa，反应停留时间2.5小时，氢气：乙烯的体积比为0.52：1.双峰聚乙烯聚合反应采用的主催化剂是钛系催化剂，助催化剂为三乙基铝催化剂，第一聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：4.65，第二聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：2.76，溶剂是己烷。

由于采用本发明的技术方案，仅仅需要设置第一聚合反应釜(a1)、淤浆输送泵(a2)、第二聚合反应釜(a3)等3套设备，反应部分的循环冷却水消耗为970吨/小时，电力消耗为1090千瓦，折合综合能耗为15.22千克标油/吨聚乙烯。与现有技术相比，设备数量从8套降低到3套，设备工程建设的投资费用下降8.0％，工艺操作运行的综合能耗也下降13.82％。因此采用本发明制备双峰聚乙烯的新型串联反应工艺简化了工艺流程、减少了设备投资、降低了运行能耗。

【实施例2】

同【实施例1】，生产规模仍然为20万吨/年双峰聚乙烯装置，仅仅工艺操作条件改变，工艺操作条件如下：

一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为0.81：1；一部分循环返回气物料：一部分循环返回液物料：一部分溶剂：一部分新鲜乙烯原料的质量比为4.56：2.65：1.41：1；另一部分循环返回气物料：另一部分循环返回液物料：另一部分溶剂：另一部分新鲜乙烯原料的质量比为3.21：2.84：1.41：1。

第一聚合反应釜操作温度为20℃，操作压力为0.1MPa，反应停留时间0.5小时，氢气：乙烯的体积比为0.0008：1。第二聚合反应釜操作温度为20℃，操作压力为0.1MPa，反应停留时间0.5小时，氢气：乙烯的体积比为0.20：1。双峰聚乙烯聚合反应采用的主催化剂是铬系催化剂，助催化剂为三乙基铝催化剂，第一聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：2.34，第二聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：0.45，溶剂是己烷。

由于采用本发明的技术方案，仅仅需要设置第一聚合反应釜(a1)、淤浆输送泵(a2)、第二聚合反应釜(a3)等3套设备，反应部分的循环冷却水消耗为980吨/小时，电力消耗为1120千瓦，折合综合能耗为15.57千克标油/吨聚乙烯。与现有技术相比，设备数量从8套降低到3套，设备工程建设的投资费用下降6.1％，工艺操作运行的综合能耗也下降11.83％。因此采用本发明制备双峰聚乙烯的新型串联反应工艺简化了工艺流程、减少了设备投资、降低了运行能耗。

【实施例3】

同【实施例1】，生产规模仍然为20万吨/年双峰聚乙烯装置，仅仅工艺操作条件改变，工艺操作条件如下：

一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为1.29：1；一部分循环返回气物料：一部分循环返回液物料：一部分溶剂：一部分新鲜乙烯原料的质量比为6.81：4.32：10.29：1；另一部分循环返回气物料：另一部分循环返回液物料：另一部分溶剂：另一部分新鲜乙烯原料的质量比为5.57：4.58：10.29：1。

第一聚合反应釜操作温度为120℃，操作压力为4.0MPa，反应停留时间5.0小时，氢气：乙烯的体积比为0.0200：1。第二聚合反应釜操作温度为120℃，操作压力为4.0MPa，反应停留时间5.0小时，氢气：乙烯的体积比为0.80：1。双峰聚乙烯聚合反应采用的主催化剂是茂金属催化剂，助催化剂为三乙基铝催化剂，第一聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：7.96，第二聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：5.87，溶剂是己烷。

由于采用本发明的技术方案，仅仅需要设置第一聚合反应釜(a1)、淤浆输送泵(a2)、第二聚合反应釜(a3)等3套设备，反应部分的循环冷却水消耗为950吨/小时，电力消耗为1040千瓦，折合综合能耗为14.62千克标油/吨聚乙烯。与现有技术相比，设备数量从8套降低到3套，设备工程建设的投资费用下降6.5％，工艺操作运行的综合能耗也下降17.22％。因此采用本发明制备双峰聚乙烯的新型串联反应工艺简化了工艺流程、减少了设备投资、降低了运行能耗。

【实施例4】

同【实施例1】，仅仅生产规模改为2万吨/年双峰聚乙烯装置，本发明工艺操作条件如下：

一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为0.95：1；一部分循环返回气物料：一部分循环返回液物料：一部分溶剂：一部分新鲜乙烯原料的质量比为5.68：4.02：7.56：1；另一部分循环返回气物料：另一部分循环返回液物料：另一部分溶剂：另一部分新鲜乙烯原料的质量比为4.45：3.63：6.33：1。

第一聚合反应釜操作温度为72℃，操作压力为2.4MPa，反应停留时间2.5小时，氢气：乙烯的体积比为0.0032：1。第二聚合反应釜操作温度为74℃，操作压力为2.3MPa，反应停留时间2.6小时，氢气：乙烯的体积比为0.49：1。双峰聚乙烯聚合反应采用的主催化剂是非茂金属催化剂，助催化剂为三乙基铝催化剂，第一聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：4.68，第二聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：2.73，溶剂是己烷。

由于采用本发明的技术方案，仅仅需要设置第一聚合反应釜(a1)、淤浆输送泵(a2)、第二聚合反应釜(a3)等3套设备，反应部分的循环冷却水消耗为100吨/小时，电力消耗为110千瓦，折合综合能耗为15.44千克标油/吨聚乙烯。与现有技术相比，设备数量从8套降低到3套，设备工程建设的投资费用下降6.2％，工艺操作运行的综合能耗也下降12.55％。因此采用本发明制备双峰聚乙烯的新型串联反应工艺简化了工艺流程、减少了设备投资、降低了运行能耗。

【实施例5】

同【实施例1】，仅仅生产规模改为40万吨/年双峰聚乙烯装置，双峰聚乙烯聚合反应采用的主催化剂是钛系催化剂，溶剂是己烷。

一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为1.11：1；一部分循环返回气物料：一部分循环返回液物料：一部分溶剂：一部分新鲜乙烯原料的质量比为5.72：3.23：6.01：1；另一部分循环返回气物料：另一部分循环返回液物料：另一部分溶剂：另一部分新鲜乙烯原料的质量比为4.35：3.66：6.11：1。

由于采用本发明的技术方案，仅仅需要设置第一聚合反应釜(a1)、淤浆输送泵(a2)、第二聚合反应釜(a3)等3套设备，反应部分的循环冷却水消耗为1930吨/小时，电力消耗为2150千瓦，折合综合能耗为15.04千克标油/吨聚乙烯。与现有技术相比，设备数量从8套降低到3套，设备工程建设的投资费用下降9.3％，工艺操作运行的综合能耗也下降14.82％。因此采用本发明制备双峰聚乙烯的新型串联反应工艺简化了工艺流程、减少了设备投资、降低了运行能耗。

【实施例6】

同【实施例5】，生产规模仍然为40万吨/年双峰聚乙烯装置，仅仅双峰聚乙烯聚合反应采用的主催化剂是铬系催化剂，溶剂是75％己烷和25％的C7烷烃混合物。

一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为1.08：1；一部分循环返回气物料：一部分循环返回液物料：一部分溶剂：一部分新鲜乙烯原料的质量比为5.01：3.10：6.81：1；另一部分循环返回气物料：另一部分循环返回液物料：另一部分溶剂：另一部分新鲜乙烯原料的质量比为4.85：3.12：6.75：1。

由于采用本发明的技术方案，仅仅需要设置第一聚合反应釜(a1)、淤浆输送泵(a2)、第二聚合反应釜(a3)等3套设备，反应部分的循环冷却水消耗为1926吨/小时，电力消耗为2146千瓦，折合综合能耗为15.01千克标油/吨聚乙烯。与现有技术相比，设备数量从8套降低到3套，设备工程建设的投资费用下降9.3％，工艺操作运行的综合能耗也下降14.98％。因此采用本发明制备双峰聚乙烯的新型串联反应工艺简化了工艺流程、减少了设备投资、降低了运行能耗。

【实施例7】

同【实施例5】，生产规模仍然为40万吨/年双峰聚乙烯装置，仅仅双峰聚乙烯聚合反应采用的主催化剂是茂金属催化剂，溶剂是10％的C5烷烃和80％己烷和5％的C7烷烃以及5％的C8烷烃混合物。

一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为1.02：1；一部分循环返回气物料：一部分循环返回液物料：一部分溶剂：一部分新鲜乙烯原料的质量比为5.31：3.21：6.55：1；另一部分循环返回气物料：另一部分循环返回液物料：另一部分溶剂：另一部分新鲜乙烯原料的质量比为4.56：3.41：6.38：1。

由于采用本发明的技术方案，仅仅需要设置第一聚合反应釜(a1)、淤浆输送泵(a2)、第二聚合反应釜(a3)等3套设备，反应部分的循环冷却水消耗为1922吨/小时，电力消耗为2144千瓦，折合综合能耗为14.99千克标油/吨聚乙烯。与现有技术相比，设备数量从8套降低到3套，设备工程建设的投资费用下降9.3％，工艺操作运行的综合能耗也下降15.08％。因此采用本发明制备双峰聚乙烯的新型串联反应工艺简化了工艺流程、减少了设备投资、降低了运行能耗。

【实施例8】

同【实施例5】，生产规模仍然为40万吨/年双峰聚乙烯装置，仅仅工艺操作条件改变，工艺操作参数如下：

一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为1.21：1；一部分循环返回气物料：一部分循环返回液物料：一部分溶剂：一部分新鲜乙烯原料的质量比为5.71：3.21：5.89：1；另一部分循环返回气物料：另一部分循环返回液物料：另一部分溶剂：另一部分新鲜乙烯原料的质量比为4.32：3.73：5.27：1。

第一聚合反应釜操作温度为68℃，操作压力为2.8MPa，反应停留时间2.0小时，氢气：乙烯的体积比为0.0019：1。第二聚合反应釜操作温度为71℃，操作压力为2.2MPa，反应停留时间2.0小时，氢气：乙烯的体积比为0.52：1。双峰聚乙烯聚合反应采用的主催化剂是非茂金属催化剂，溶剂是1％丙烷和2％的C4烷烃和7％的C5烷烃和80％己烷和6％的C7烷烃和2％的C8烷烃和1％的C9烷烃以及1％的C10烷烃混合物。其中：第一聚合反应釜出料(a14)利用第一聚合反应釜与第二聚合反应釜的压差进入第二聚合反应釜，切断阀(a5)打开，切断阀(a4)关闭，可不设置淤浆输送泵(a2)，也可关闭淤浆输送泵(a2)。

由于采用本发明的技术方案，仅仅需要设置第一聚合反应釜(a1)、第二聚合反应釜(a3)等2套设备，反应部分的循环冷却水消耗为1921吨/小时，电力消耗为2142千瓦，折合综合能耗为14.98千克标油/吨聚乙烯。与现有技术相比，设备数量从8套降低到2套，设备工程建设的投资费用下降9.7％，工艺操作运行的综合能耗也下降15.15％。

因此采用本发明制备双峰聚乙烯的新型串联反应工艺简化了工艺流程、减少了设备投资、降低了运行能耗。

Claims (5)

1.一种制备双峰聚乙烯的方法，包括：(1)一部分新鲜乙烯原料、一部分新鲜氢气原料、一部分循环返回气物料、一部分循环返回液物料、一部分主催化剂、一部分助催化剂、一部分溶剂进入第一聚合反应釜进行高分子聚合反应，生成高分子量的聚乙烯产品；(2)从第一聚合反应釜流出的未反应的物料和高分子量的聚乙烯产品进入第二聚合反应釜；(3)另一部分新鲜乙烯原料、另一部分新鲜氢气原料、另一部分循环返回气物料、另一部分循环返回液物料、另一部分主催化剂、另一部分助催化剂、另一部分溶剂进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，剩余的乙烯原料生成低分子量的聚乙烯产品；(4)包含高分子量的聚乙烯产品和低分子量的聚乙烯产品的双峰聚乙烯共聚物产品作为第二聚合反应釜淤浆出料从第二聚合反应釜流出；第一聚合反应釜的氢气：乙烯体积比0.0008～0.0200：1，第二聚合反应釜的氢气：乙烯体积比0.20～0.80：1；一部分新鲜乙烯原料与另一部分新鲜乙烯原料的质量流量之比为0.81～1.29：1，一部分循环返回气物料：一部分循环返回液物料：一部分溶剂：一部分新鲜乙烯原料的质量比为4.56～6.81：2.65～4.32：1.41～10.29：1，另一部分循环返回气物料：另一部分循环返回液物料：另一部分溶剂：另一部分新鲜乙烯原料的质量比为3.21～5.57：2.84～4.58：1.41～10.29：1；第一聚合反应釜操作温度为20～120℃，操作压力为0.1～4.0MPa，反应停留时间0.5～5.0小时；第二聚合反应釜操作温度为20～120℃，操作压力为0.1～4.0MPa，反应停留时间0.5～5.0小时；主催化剂为钛系催化剂、铬系催化剂和茂金属催化剂以及非茂金属催化剂中的一种，助催化剂为三乙基铝催化剂；第一聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：2.34～7.96，第二聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：0.45～5.87。

2.根据权利要求1所述制备双峰聚乙烯的方法，其特征在于从第一聚合反应釜流出的未反应的物料和聚乙烯产品经过淤浆输送泵增压或利用第一聚合反应釜与第二聚合反应釜的压差进入第二聚合反应釜。

3.根据权利要求1所述制备双峰聚乙烯的方法，其特征在于第一聚合反应釜操作温度为40～100℃，操作压力为0.3～3.5MPa；第二聚合反应釜操作温度为40～100℃，操作压力为0.3～3.5MPa。

4.根据权利要求3所述制备双峰聚乙烯的方法，其特征在于第一聚合反应釜操作温度为60～80℃；操作压力为0.5～3.0MPa；第二聚合反应釜操作温度为60～80℃；操作压力为0.5～3.0MPa。

5.根据权利要求1所述制备双峰聚乙烯的方法，其特征在于溶剂为丙烷、C4烷烃，C5烷烃、C6烷烃、C7烷烃、C8烷烃、C9烷烃、C10烷烃中的至少一种。

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