CN109456432B - 一种聚丙烯装置环管工艺用杀活剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚丙烯装置环管工艺用杀活剂的制备方法。采用吗啉化合物与砒咯烷酮化合物组分的高效杀活剂，从而有效地延长聚丙烯装置的运行时间，提高聚丙烯产品的产量和质量，同时对后续产品加工没有任何不良影响，使聚丙烯装置的生产过程获得更好的经济效益。本发明的高效杀活剂杀活效果好、成本低、粘度小、安全环保、使用方便。

Description

一种聚丙烯装置环管工艺用杀活剂的制备方法

技术领域

本发明涉及聚丙烯装置环管工艺用杀活剂的制备方法。

背景技术

在我国生产聚丙烯主要采用的是basell公司的Spheripol环管反应器的工艺，其中环管反应器是聚丙烯装置的核心部分，它不仅可以提高单程转化率，而且可以保证产品的质量均一，因此其运行状态直接关系到装置的运行周期和企业的经济效益，所以环管反应系统的平稳运行显得至关重要。

在采用环管工艺生产聚丙烯过程中，当丙烯聚合完成后，在反应器中出来的液态聚合物、聚合物溶液或聚合物淤浆液中除了含有聚合物粉末外，同时含有大量的Ti活性中心及未失活的烷基铝。不但造成物料粘度增大，堵塞管道，同时由于少量烯烃单体的存在，会继续引发聚合，生成小分子的聚烯烃，为此必须采用杀活剂，将残留的催化剂失活，避免因活性过大，器壁产生粘料而影响装置的长周期运行。

随着聚丙烯工业的发展，环管工艺技术得到国内化工行业的高度认可。我国目前引进的PP生产装置的技术路线多种多样，拥有牌号500多个。其中现属basell公司的Spheripol环管反应器的工艺优点吸引着国内的大多企业，其生产能力约占全国总产量的85%，该工艺技术能够提供全范围的产品，包括均聚物、无规共聚物、三元共聚物和抗冲共聚物，是当今最先进可靠的聚丙烯工艺之一。目前国内聚丙烯装置主要采用的是乙氧基化脂肪胺类表面活性剂，虽然取得了一定的效果，但该剂在生产和使用过程中用量大，还会造成环境污染，同时在储存和使用过程中易凝固和流动性差，尤其是在我国北方冬季气温低的情况下，在使用前需配备专有设备用蒸气进行加热熔化，使装置能耗增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低凝点，成本低、用量小、环保无污染的聚丙烯装置环管工艺用杀活剂的制备方法，研制了吗啉化合物与砒咯烷酮化合物为主组分，不再使用传统的方法，从而有效地控制环管反应器中物料的粘度，防止粘壁聚合，从而延长装置的运行时间，提高聚丙烯产品的产量，使聚丙烯装置的生产过程获得更好的经济效益。

发明要点：

本发明为聚丙烯装置环管工艺用杀活剂，由A组分、B组分组成，其特征是A组分与B组分的质量比为0.1~10：1，最好为0.8~2：1，其中A组分为吗啉化合物，可选自N-十二烷基吗啉和N-甲基吗啉氮氧化物中的一种；B组分为砒咯烷酮化合物，可以选自N-辛基砒咯烷酮和N-月桂基砒咯烷酮中的一种。A、B两组分完全溶解并具有合适的粘度，最好使上述杀活剂的运动粘度在40℃时保持在≤10mm²/s的范围为好。

本发明是在对引发聚丙烯装置环管物料粘度增大原因和机理的研究基础上得到的，研究表明在环管反应器的物料中含有聚合物粉末和大量的Ti活性中心及未失活的烷基铝，它们在高温下诱发烯烃单体聚合，导致管道堵塞装置被迫停车。

采用Spheripol工艺生产的PP产品，质量极佳，并且投资费用和运转费用较低。在Himont环管反应器聚丙烯工业装置中，当丙烯聚合完成后，在反应器中出来的液态聚合物、聚合物溶液或聚合物淤浆液中除了含有聚合物粉末外，同时含有大量的Ti活性中心及未失活的烷基铝，不但造成物料粘度增大，堵塞管道，同时由于少量烯烃单体的存在，会继续引发聚合，生成小分子的聚烯烃，为此必须采用杀活剂。本发明的杀活剂具有活性高、粘度低、凝点低和用量少的多重功能，能有效抑制消灭自由基，终止自由基链反应，同时使残留的催化剂失活。本发明的杀活剂具有活性高、粘度低、凝点低、用量少，使用安全环保无污染，对后续产品没有任何不良影响，而且本发明的杀活剂还具有成本低的优势。

具体实施方式：

实施例1-10：

在不断搅拌下，以质量计，分别加入表1中所示的A组分、B组分，使其混合均匀，即制得本发明的聚丙烯装置环管工艺用杀活剂。

表1：实施例1~10杀活剂的组分及配比（表中数据均为质量份数）

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，将杀活剂加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后检测反应器物料中的铝含量，来反应杀活剂的活性，使反应器物料中的铝含量≤8%范围为好。

实施例1：

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，把例1杀活剂15ml加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为7.0%。

实施例2：

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，把例2杀活剂12ml加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为7.2%。

实施例3：

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，把例3杀活剂11ml加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为7.5%。

实施例4：

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，把例4杀活剂10ml加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为7.6%。

实施例5：

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，把例5杀活剂10ml加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为7.2%。

实施例6：

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，把例6杀活剂8ml加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为6.5%。

实施例7：

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，把例7杀活剂8ml加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为5.8%。

实施例8：

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，把例8杀活剂5ml加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为6.8%。

实施例9：

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，把例9杀活剂5ml加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为6.2%。

实施例10：

首先将工业上聚丙烯装置的丙烯浆液加入到500ml玻璃反应器中，将反应器加热到80℃，把例10杀活剂6ml加入到反应器中，维持反应器压力为0.1mpa，经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为6.2%。

空白对比试验

不往评价原料中（评价原料为工业上聚丙烯装置的丙烯浆液）添加任何杀活剂，在温度为80℃、压力为0.1Mpa条件下。经过8小时后，按照HG/T3927标准测定铝含量为15.6%。

从以上的应用评价实验、空白对比实验的结果可以看出，使用本发明的高效杀活剂后，活性铝含量得到有效的控制，表明本发明的高效杀活剂杀活效果明显。另外上述本发明得到高效杀活剂按GB/T 509-88标准进行测定，运动粘度均在40℃时为≤10mm²/s。

Claims (4)

1.聚丙烯装置环管工艺用杀活剂，由A组分和B组分组成，其特征是： A组分与B组分的质量比为0.1~10：1；

其中： A组分为N-十二烷基吗啉和N-甲基吗啉氮氧化物中的一种；B组分为N-辛基吡咯烷酮和N-月桂基吡咯 烷酮中的一种。

2.根据权利要求1的聚丙烯装置环管工艺用杀活剂，其特征是在于A组分与B组分的质量比为0.8~2：1。

3.根据权利要求1或2的聚丙烯装置环管工艺用杀活剂，其特征在于A组分与B组分的质量比为杀活剂使聚丙烯装置环管工艺丙烯浆液中的铝含量保持在≤8%的范围。

4.根据权利要求1或2的聚丙烯装置环管工艺用杀活剂，其特征在于A组分与B组分的质量比为杀活剂在40℃时的运动粘度保持在≤10 mm²/s 的范围。