CN108610443A - 双峰聚乙烯的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双峰聚乙烯的生产方法，主要解决现有技术聚乙烯分子量范围窄、工艺流程长、设备投资大、运行成本高的问题。本发明通过采用一种双峰聚乙烯的生产方法，在不同氢气/乙烯体积比的工艺操作条件下，乙烯原料首先进入第一聚合反应釜进行高分子聚合反应，然后第一聚合反应釜的一部分淤浆出料进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，最后第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合成为双峰分子量分布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

双峰聚乙烯的生产方法

技术领域

本发明涉及一种双峰聚乙烯的生产方法，属于合成树脂行业聚烯烃技术领域。

背景技术

双峰分子量分布的聚乙烯产品具有优异的力学性能、耐应力开裂性能、良好的加工性能，是用途非常广泛、综合性能优异的一种合成树脂产品。双峰分子量分布不仅仅大大影响聚乙烯产品的特性，而且对聚乙烯产品后加工具有极大的牵制作用；因此生产双峰聚乙烯产品的关键技术是控制双峰分子量及其分子量的分布。优异的双峰分子量分布聚乙烯产品在韧性、刚性、加工性、耐热性之间进行综合平衡，实现韧性、刚性、加工性、耐热性的统一。目前，双峰聚乙烯产品的国内外市场前景良好，尤其是在板材、管材、薄膜、电缆等行业中的需求十分旺盛，虽然双峰聚乙烯产品的供应量逐年增加，但是仍然供不应求。国内外工业生产双峰聚乙烯产品的工艺技术可以采用单一聚合反应釜工艺，也可以采用串联双聚合反应釜工艺，并联双聚合反应釜工艺。其中，双聚合反应并联工艺首先将乙烯原料分别通过二个工艺操作参数不一致的反应器制造出不同分子量的乙烯聚合物，然后将不同分子量的乙烯聚合物在熔融状态下进行共混改性生产出双峰乙烯共聚物，但是，双聚合反应并联工艺存在操作运行成本高、难以控制产品质量均一性的问题。

现有技术中的专利申请号CN201010515067.0用于在单一反应器中制备宽/双峰聚乙烯的催化剂体系，公开了一种生产工艺容易控制，在单一反应器中能够得到分子量分布均匀的宽/双峰分子量分布聚乙烯树脂产品。专利申请号CN201110055082.6一种制备类球型双峰分子量分布聚乙烯的方法，公开了一种由二类催化剂按照不同比例共混后在助催化剂的作用下，在单个高压反应器中催化聚合乙烯，得到具有类球型的双峰分子量分布聚乙烯产品。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，在单一聚合反应釜内制备宽/双峰聚乙烯的方法。现有技术中的专利申请号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、氢气聚合制得低分子乙烯聚合物浆液，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CN201210037198.1一种用于管材的双峰型聚乙烯组合物及其制备方法，公开了首先将乙烯原料、氢气原料进行淤浆聚合反应，然后“闪蒸”-“离心分离”-“过滤”制得低分子量乙烯聚合物，最后将乙烯原料、氢气原料、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；双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为180000～550000。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；其中，高分子量聚乙烯密度为0.925～0.942克/立方厘米，低分子量聚乙烯的密度为0.960～0.975克/立方厘米，双峰分布聚乙烯产品的密度为0.935～0.960克/立方厘米。

现有技术中的专利申请号CN201010515067.0和专利申请号CN201110055082.6以及专利申请号CN201310311017.4虽然采用工艺流程简单的单一聚合反应釜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。专利申请号CN201210037722.5和CN201210037198.1专利申请号以及专利申请号CN201180009019.7采用双聚合反应釜串联聚合反应工艺，由于工艺物料需要经过二个串联聚合反应釜才能生产双峰聚乙烯，因此存在设备尺寸大、工程投资多、运行成本高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中聚乙烯分子量范围窄、工艺流程长、设备投资大、运行成本高的问题，提供一种新的双峰聚乙烯的生产方法，具有聚乙烯分子量范围宽、工艺流程短、设备投资小、运行成本低、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：一种双峰聚乙烯的生产方法，包括：(1)一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、返回淤浆物料、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，生成高分子量聚乙烯淤浆物料；(2)第一聚合反应釜的一部分淤浆出料进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，另一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、返回淤浆物料、主催化剂、助催化剂、溶剂也进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，生成低分子量聚乙烯淤浆物料；(3)第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合后送至精制处理工段，最终得到双峰分子量分布的聚乙烯产品。

上述技术方案中，优选地，进入第二聚合反应釜的第一聚合反应釜部分淤浆出料与第一聚合反应釜淤浆全部出料的质量比为0.0～1.0：1；当质量比为0.0：1时，第一聚合反应釜淤浆出料没有进入第二聚合反应釜直接外送，即为并联双峰聚合反应工艺流程；当质量比为1.0：1时，第一聚合反应釜淤浆出料全部进入第二聚合反应釜，即为串联双峰聚合反应工艺流程；当质量比为0.0～1.0：1之间时，第一聚合反应釜淤浆出料一部分进入第二聚合反应釜，另一部分外送，即为串并联双峰聚合反应工艺流程。

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，第一聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.0008～0.0200：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为7.21～11.13：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为1.41～10.29：1，第二聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.20～0.80：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为6.05～10.15：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为1.41～10.29：1。

上述技术方案中，优选地，第一聚合反应釜的一部分淤浆出料通过第一淤浆输送泵增压后；第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合后通过第二淤浆输送泵增压送至精制处理工段。

上述技术方案中，优选地，第一淤浆输送泵操作温度为20～120℃，入口操作压力为0.1～4.0MPa，出口操作压力为0.2～4.2MPa；第二淤浆输送泵操作温度为20～120℃，入口操作压力为0.1～4.0MPa，出口操作压力为0.2～4.2MPa。

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。

本发明涉及一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合成为双峰分子量分布的聚乙烯产品，与现有技术在熔融状态下进行共混改性的双聚合反应釜并联聚合反应工艺流程相比，生成的聚乙烯物料不需要加热熔融，仅仅在淤浆状态下混合，因此降低了操作运行成本，从而保证了双峰聚乙烯共聚物产品质量的均一性。同时，由于采用本发明涉及一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，通过设定不同氢气/乙烯体积比的工艺操作条件，设置第一聚合反应釜和第二聚合反应釜分别进行高分子聚合和低分子聚合，与工艺流程简单的单一聚合反应釜技术相比，在大规模工业化商业生产中，可以选择制作条件简单、工程应用成熟、工艺操作容易、运行过程平稳的催化剂以保证双峰聚乙烯产品质量的稳定性。另外，由于采用本发明涉及一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，与双聚合反应釜串联聚合反应工艺流程相比，部分物料仅仅经过第一聚合反应釜，不再送入第二聚合反应釜，因此缩小了设备尺寸、减少了工程投资、降低了运行成本。因此，采用本发明一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，不但缩小了设备尺寸、降低了运行成本，而且操作运行更加平稳，还保证了聚乙烯产品质量的均一性和稳定性，较好地解决了现有技术存在的问题。通过设置不同氢气/乙烯体积比，乙烯原料首先在第一聚合反应釜进行高分子聚合，然后一部分出料在第二聚合反应釜进行低分子聚合，最后第一聚合反应釜的另一部分出料与第二聚合反应釜的全部出料混合成为双峰聚乙烯产品的技术手段，由此氢气：乙烯体积比从0.001～12.0：1下降到0.0008～0.80：1，双峰聚乙烯产品的分子量Mw范围由180000～550000放大到150000～800000，双峰聚乙烯产品的密度范围由0.935～0.960克/立方厘米扩大到0.930～0.970克/立方厘米，减少了设备工程投资2.02％～3.72％，降低了操作运行成本4.46％～8.25％，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，1第一聚合反应釜；2第一淤浆输送泵；3第二聚合反应釜；4第二淤浆输送泵；11、12、13新鲜乙烯原料和新鲜氢气原料以及返回淤浆物料；14、15、16主催化剂和助催化剂；17、18、19溶剂；21、22、23第一聚合反应釜淤浆出料；24、25第二聚合反应釜淤浆出料；26双峰聚乙烯混合淤浆出料。

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)中，采用二个串联聚合反应器生产双峰聚乙烯，其中低分子聚合反应器的氢气：乙烯体积比4.0～12.0：1，高分子聚合反应器的氢气：乙烯体积比0.001～0.2：1，公用工程水电气消耗折合综合能耗为17.70千克标油/吨聚乙烯。由此得到：双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为180000～550000，高分子量聚乙烯的密度为0.925～0.942克/立方厘米，低分子量聚乙烯的密度为0.960～0.975克/立方厘米，双峰分布聚乙烯产品的密度为0.935～0.960克/立方厘米。

【实施例1】

以生产规模10万吨/年双峰聚乙烯装置为例，采用本发明生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，工艺流程如下：来自界外的新鲜乙烯原料和新鲜氢气原料以及返回淤浆物料(11)一分为二，其中一部分新鲜乙烯原料和新鲜氢气原料以及返回淤浆物料(12)进入第一聚合反应釜(1)进行高分子聚合反应，来自界外的主催化剂和助催化剂(14)一分为二，其中一部分主催化剂和助催化剂(15)进入第一聚合反应釜(1)参与高分子聚合反应，来自界外的溶剂(17)一分为二，其中一部分溶剂(18)进入第一聚合反应釜(1)也参与高分子聚合反应。在第一聚合反应釜(1)内，一部分新鲜乙烯原料和新鲜氢气原料以及返回淤浆物料(12)，在一部分主催化剂和助催化剂(15)的作用下和一部分溶剂(18)参与下，生成高分子量聚乙烯淤浆物料(21)，并从第一聚合反应釜(1)流出。流出的第一聚合反应釜淤浆出料(21)通过第一淤浆输送泵(2)增压后一分为二，其中一部分第一聚合反应釜淤浆出料(23)进入第二聚合反应釜(3)进行低分子聚合反应。来自界外的另一部分新鲜乙烯原料和新鲜氢气原料以及返回淤浆物料(13)进入第二聚合反应釜(3)进行低分子聚合反应，来自界外的另一部分主催化剂和助催化剂(16)进入第二聚合反应釜(3)参与低分子聚合反应，来自界外的另一部分溶剂(19)进入第一聚合反应釜(1)也参与低分子聚合反应。在第二聚合反应釜(3)内，一部分第一聚合反应釜淤浆出料(23)，另一部分新鲜乙烯原料和新鲜氢气原料以及返回淤浆物料(13)，在另一部分主催化剂和助催化剂(16)的作用下和另一部分溶剂(19)参与下，生成低分子量聚乙烯淤浆物料(24)，并从第二聚合反应釜(3)流出。流出的第二聚合反应釜淤浆出料(24)通过第二淤浆输送泵(4)增压为第二聚合反应釜淤浆出料(25)与第一聚合反应釜(1)的另一部分第一聚合反应釜淤浆出料(22)混合为双峰聚乙烯混合淤浆出料(26)送出界外，经过进一步精制处理成为双峰分子量分布的聚乙烯产品。

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0.98：1，第一聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.0019：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为9.09：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为5.89：1，第二聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.52：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为8.31：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为5.27：1。

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，第二聚合反应釜操作温度为70℃，操作压力为2.3MPa，反应停留时间2.5小时，进入第二聚合反应釜的第一聚合反应釜部分淤浆出料与第一聚合反应釜淤浆全部出料的质量比为0.43：1，第一淤浆输送泵操作温度为68℃，入口操作压力为2.2MPa，出口操作压力为2.5MPa。第二淤浆输送泵操作温度为70℃，入口操作压力为2.2MPa，出口操作压力为2.5MPa。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1：4.81，第二聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：2.83。，溶剂是己烷。

由于采用本发明的技术方案，与现有技术相比，仅仅一部分第一聚合反应釜淤浆出料(23)进入第二聚合反应釜(3)进行低分子聚合反应，物料流量减少导致第二聚合反应釜(3)反应容积也减少，由此设备工程建设的投资费用下降2.99％，公用工程水电气消耗折合综合能耗为16.55千克标油/吨聚乙烯，工艺操作运行的生产成本也降低6.50％。得到：双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为160000～750000，密度为0.932～0.967克/立方厘米。采用本发明一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，减少了设备工程投资、降低了操作运行成本，还保证了聚乙烯产品质量的均一性和稳定性。

【实施例2】

同【实施例1】，仅仅生产规模增加到20万吨/年双峰聚乙烯装置，工艺操作条件改变，工艺操作条件如下：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，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，进入第二聚合反应釜的第一聚合反应釜部分淤浆出料与第一聚合反应釜淤浆全部出料的质量比为0.0：1，第一淤浆输送泵操作温度为20℃，入口操作压力为0.1MPa，出口操作压力为0.2MPa，第二淤浆输送泵操作温度为20℃，入口操作压力为0.1MPa，出口操作压力为0.2MPa。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。

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，第一聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.0008：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为7.21：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为1.41：1，第二聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.20：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为6.05：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为1.41：1。

由于采用本发明的技术方案，与现有技术相比，仅仅一部分第一聚合反应釜淤浆出料(23)进入第二聚合反应釜(3)进行低分子聚合反应，物料流量减少导致第二聚合反应釜(3)反应容积也减少，由此设备工程建设的投资费用下降3.72％，公用工程水电气消耗折合综合能耗为16.91千克标油/吨聚乙烯，工艺操作运行的生产成本也降低4.46％。得到：双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为150000～610000，密度为0.930～0.962克/立方厘米。采用本发明一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，减少了设备工程投资、降低了操作运行成本，还保证了聚乙烯产品质量的均一性和稳定性。

【实施例3】

同【实施例1】，仅仅生产规模增加到20万吨/年双峰聚乙烯装置，工艺操作条件再次改变，工艺操作条件如下：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，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，进入第二聚合反应釜的第一聚合反应釜部分淤浆出料与第一聚合反应釜淤浆全部出料的质量比为1.0：1，第一淤浆输送泵操作温度为120℃，入口操作压力为4.0MPa，出口操作压力为4.2MPa。第二淤浆输送泵操作温度为120℃，入口操作压力为4.0MPa，出口操作压力为4.2MPa。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。

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，第一聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.0200：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为11.13：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为10.29：1，第二聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.80：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为10.15：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为10.29：1。

由于采用本发明的技术方案，与现有技术相比，仅仅一部分第一聚合反应釜淤浆出料(23)进入第二聚合反应釜(3)进行低分子聚合反应，物料流量减少导致第二聚合反应釜(3)反应容积也减少，由此设备工程建设的投资费用下降2.02％，公用工程水电气消耗折合综合能耗为16.24千克标油/吨聚乙烯，工艺操作运行的生产成本也降低8.25％。得到：双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为170000～800000，密度为0.934～0.970克/立方厘米。采用本发明一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，减少了设备工程投资、降低了操作运行成本，还保证了聚乙烯产品质量的均一性和稳定性。

【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：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，第二聚合反应釜操作温度为74℃，操作压力为2.4MPa，反应停留时间2.5小时，进入第二聚合反应釜的第一聚合反应釜部分淤浆出料与第一聚合反应釜淤浆全部出料的质量比为0.63：1，第一淤浆输送泵操作温度为72℃，入口操作压力为2.3MPa，出口操作压力为2.6MPa。第二淤浆输送泵操作温度为74℃，入口操作压力为2.3MPa，出口操作压力为2.6MPa。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1：5.12，第二聚合反应釜主催化剂：助催化剂的质量比为1：3.37，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0.94：1，第一聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.0030：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为9.21：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为6.22：1，第二聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.49：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为8.29：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为6.63：1。

由于采用本发明的技术方案，与现有技术相比，仅仅一部分第一聚合反应釜淤浆出料(23)进入第二聚合反应釜(3)进行低分子聚合反应，物料流量减少导致第二聚合反应釜(3)反应容积也减少，由此设备工程建设的投资费用下降2.15％，公用工程水电气消耗折合综合能耗为16.77千克标油/吨聚乙烯，工艺操作运行的生产成本也降低5.25％。得到：双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为170000～720000，密度为0.933～0.965克/立方厘米。采用本发明一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，减少了设备工程投资、降低了操作运行成本，还保证了聚乙烯产品质量的均一性和稳定性。

【实施例5】

同【实施例1】，仅仅生产规模扩大到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。

由于采用本发明的技术方案，与现有技术相比，仅仅一部分第一聚合反应釜淤浆出料(23)进入第二聚合反应釜(3)进行低分子聚合反应，物料流量减少导致第二聚合反应釜(3)反应容积也减少，由此设备工程建设的投资费用下降3.59％，公用工程水电气消耗折合综合能耗为16.47千克标油/吨聚乙烯，工艺操作运行的生产成本也降低6.95％。得到：双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为160000～760000，密度为0.932～0.967克/立方厘米。采用本发明一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，减少了设备工程投资、降低了操作运行成本，还保证了聚乙烯产品质量的均一性和稳定性。

【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。

由于采用本发明的技术方案，与现有技术相比，仅仅一部分第一聚合反应釜淤浆出料(23)进入第二聚合反应釜(3)进行低分子聚合反应，物料流量减少导致第二聚合反应釜(3)反应容积也减少，由此设备工程建设的投资费用下降3.59％，公用工程水电气消耗折合综合能耗为16.45千克标油/吨聚乙烯，工艺操作运行的生产成本也降低7.06％。得到：双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为160000～770000，密度为0.932～0.968克/立方厘米。采用本发明一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，减少了设备工程投资、降低了操作运行成本，还保证了聚乙烯产品质量的均一性和稳定性。

【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。

由于采用本发明的技术方案，与现有技术相比，仅仅一部分第一聚合反应釜淤浆出料(23)进入第二聚合反应釜(3)进行低分子聚合反应，物料流量减少导致第二聚合反应釜(3)反应容积也减少，由此设备工程建设的投资费用下降3.59％，公用工程水电气消耗折合综合能耗为16.44千克标油/吨聚乙烯，工艺操作运行的生产成本也降低7.12％。得到：双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为160000～780000，密度为0.932～0.969克/立方厘米。采用本发明一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，减少了设备工程投资、降低了操作运行成本，还保证了聚乙烯产品质量的均一性和稳定性。

【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。

由于采用本发明的技术方案，与现有技术相比，仅仅一部分第一聚合反应釜淤浆出料(23)进入第二聚合反应釜(3)进行低分子聚合反应，物料流量减少导致第二聚合反应釜(3)反应容积也减少，由此设备工程建设的投资费用下降3.59％，公用工程水电气消耗折合综合能耗为16.43千克标油/吨聚乙烯，工艺操作运行的生产成本也降低7.18％。得到：双峰分布聚乙烯产品的分子量Mw为160000～790000，密度为0.931～0.969克/立方厘米。

因此，采用本发明一种生产双峰聚乙烯串并联反应的新方法，减少了设备工程投资、降低了操作运行成本，还保证了聚乙烯产品质量的均一性和稳定性。

Claims (10)

1.一种双峰聚乙烯的生产方法，包括：(1)一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、返回淤浆物料、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，生成高分子量聚乙烯淤浆物料；(2)第一聚合反应釜的一部分淤浆出料进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，另一部分新鲜乙烯原料、新鲜氢气原料、返回淤浆物料、主催化剂、助催化剂、溶剂也进入第二聚合反应釜进行低分子聚合反应，生成低分子量聚乙烯淤浆物料；(3)第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合后送至精制处理工段，最终得到双峰分子量分布的聚乙烯产品。

2.根据权利要求1所述双峰聚乙烯的生产方法，其特征在于进入第二聚合反应釜的第一聚合反应釜部分淤浆出料与第一聚合反应釜淤浆全部出料的质量比为0.0～1.0：1；当质量比为0.0：1时，第一聚合反应釜淤浆出料没有进入第二聚合反应釜直接外送，即为并联双峰聚合反应工艺流程；当质量比为1.0：1时，第一聚合反应釜淤浆出料全部进入第二聚合反应釜，即为串联双峰聚合反应工艺流程；当质量比为0.0～1.0：1之间时，第一聚合反应釜淤浆出料一部分进入第二聚合反应釜，另一部分外送，即为串并联双峰聚合反应工艺流程。

3.根据权利要求1所述双峰聚乙烯的生产方法，其特征在于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，第一聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.0008～0.0200：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为7.21～11.13：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为1.41～10.29：1，第二聚合反应釜的新鲜氢气：新鲜乙烯的体积比为0.20～0.80：1，返回淤浆物料：新鲜乙烯的质量比为6.05～10.15：1，溶剂：新鲜乙烯的质量比为1.41～10.29：1。

4.根据权利要求3所述双峰聚乙烯的生产方法，其特征在于第一聚合反应釜的一部分淤浆出料通过第一淤浆输送泵增压后；第一聚合反应釜的另一部分淤浆出料与第二聚合反应釜的全部淤浆出料混合后通过第二淤浆输送泵增压送至精制处理工段。

5.根据权利要求4所述双峰聚乙烯的生产方法，其特征在于第一淤浆输送泵操作温度为20～120℃，入口操作压力为0.1～4.0MPa，出口操作压力为0.2～4.2MPa；第二淤浆输送泵操作温度为20～120℃，入口操作压力为0.1～4.0MPa，出口操作压力为0.2～4.2MPa。

6.根据权利要求1所述双峰聚乙烯的生产方法，其特征在于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。

7.根据权利要求6所述双峰聚乙烯的生产方法，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。

8.根据权利要求1所述双峰聚乙烯的生产方法，其特征在于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。

9.根据权利要求1所述双峰聚乙烯的生产方法，其特征在于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。

10.根据权利要求1所述双峰聚乙烯的生产方法，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。