CN111886259B - 溶剂纯化方法 - Google Patents

溶剂纯化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111886259B
CN111886259B CN201980020731.3A CN201980020731A CN111886259B CN 111886259 B CN111886259 B CN 111886259B CN 201980020731 A CN201980020731 A CN 201980020731A CN 111886259 B CN111886259 B CN 111886259B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solvent
polymerization solvent
vapor
discharged
reboiler
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.)
Active
Application number
CN201980020731.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111886259A (zh
Inventor
张诚根
许畅会
金性勋
周垠廷
金东薰
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.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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 LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of CN111886259A publication Critical patent/CN111886259A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111886259B publication Critical patent/CN111886259B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/38—Steam distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/32—Other features of fractionating columns ; Constructional details of fractionating columns not provided for in groups B01D3/16 - B01D3/30
    • B01D3/322—Reboiler specifications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
    • B01D5/006—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with evaporation or distillation
    • 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
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/04—Fractionation
    • 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
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/06—Treatment of polymer solutions
    • C08F6/10—Removal of volatile materials, e.g. solvents
    • 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
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/06—Treatment of polymer solutions
    • C08F6/12—Separation of polymers from solutions
    • 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
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/14—Treatment of polymer emulsions
    • C08F6/16—Purification

Landscapes

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

Abstract

本公开涉及一种用于制备聚烯烃树脂的聚合溶剂的纯化方法，其可以有效地从聚合溶剂中去除杂质，特别是聚烯烃蜡，从而获得高纯度的纯化聚合溶剂，并可以提高能源效率。

Description

溶剂纯化方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0166726号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开涉及一种用于制备聚烯烃树脂的聚合溶剂的纯化方法，其可以有效地从聚合溶剂中去除杂质，特别是聚烯烃蜡，从而获得高纯度的纯化聚合溶剂，并可以提高能源效率。
背景技术
通常通过乙烯的均聚或乙烯与具有4至8个碳原子的α-烯烃的共聚来生产聚烯烃树脂。这种聚合通过溶液聚合进行，并且使用大量的有机溶剂作为聚合溶剂。
在用作聚合溶剂之后，与聚烯烃树脂分离的废聚合溶剂可能会对环境造成不利影响，并且聚合溶剂的用量可能会极大地影响该方法的经济效率。因此，已经进行了各种尝试以纯化和循环利用废聚合溶剂。
为了再利用废聚合溶剂，应当除去废聚合溶剂中所含的杂质。这是因为当重新使用其中残留有杂质的聚合溶剂时，可能会由于氢氟酸而导致发生副反应，并且副反应可能会对所得聚烯烃的物理性质产生不利影响。
具体地，在制备聚烯烃树脂之后回收的废聚合溶剂包括分子量低于聚烯烃树脂的聚烯烃蜡、低沸点的残留单体(例如乙烯和α-烯烃)以及烯烃单体的低聚产物作为主要杂质，并且还包括其他残留的催化剂组分作为痕量杂质。
特别地，使用包括以下步骤的方法作为去除聚烯烃蜡的方法：从废聚合溶剂中分离出含低沸点残留单体的溶剂蒸气和含聚烯烃蜡的溶液，然后简单地将蜡从含聚烯烃蜡的溶液中蒸发，或者通过将水蒸汽直接注入含聚烯烃蜡的溶液中而除去蜡。然而，这些方法需要大量的初始投资，因为用于去除蜡所需的装置数量很多，并且当增加水蒸汽的使用时，操作成本也会增加。
因此，持续需要开发能量有效的纯化方法，其可以从废聚合溶剂中有效地分离和纯化包括聚烯烃蜡在内的主要杂质，以获得高纯度的纯化聚合溶剂。
发明内容
[技术问题]
本公开涉及一种用于制备聚烯烃树脂的聚合溶剂的纯化方法，其可以有效地从聚合溶剂中去除杂质，特别是聚烯烃蜡，从而获得高纯度的纯化聚合溶剂，并可以提高能源效率。
[技术方案]
根据本公开，提供了一种纯化从聚烯烃树脂的制备中使用和回收的聚合溶剂的方法，
其中，所述聚合溶剂包含杂质，所述杂质至少包含聚烯烃蜡、沸点低于聚合溶剂沸点的残留单体和烯烃的低聚产物，以及
所述纯化方法包括以下步骤：
通过一级气液分离从再沸器将聚合溶剂分离成排放到所述再沸器上部的第一蒸气和排放到下部的含有聚烯烃蜡的第一溶液；
通过二级气液分离从蒸馏塔将所述第一蒸气分离为排放至蒸馏塔上部的第二蒸气，排放至下侧面的纯化聚合溶剂，和排放至下部并重新供应给所述再沸器的含有聚烯烃蜡的第二溶液；
在冷凝器中冷凝所述第二蒸气以将其分离成排出到所述冷凝器的上部的包含残留单体的第三蒸气和排出到下部并再次供应到所述蒸馏塔的第三溶液；以及
排出所述第一溶液和所述第三蒸气。
[有益效果]
根据本公开的对用于制备聚烯烃树脂的聚合溶剂的纯化方法可以有效地从聚合溶剂中去除杂质，特别是聚烯烃蜡，从而获得高纯度的纯化聚合溶剂，并可以提高能源效率。
附图说明
图1是示意性地示出用于纯化溶剂的常规设备的示意图。
图2是示意性示出应用于根据本公开的实施方式的纯化方法的用于纯化溶剂的设备的示意图。
具体实施方式
由于可以对本发明进行各种修改并具有各种形式，因此通过实例示出本发明的具体实施方式并将对其进行详细描述。但是，并不意图将本发明限于所公开的这些特殊形式，并且应当理解的是，本发明包括在本发明的构思和技术范围内的所有改进方式、等价方式或替代方式。
在下文中，将详细描述根据本公开的具体实施方式的用于纯化聚合溶剂的方法。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，并不旨在限制本发明。除非上下文另外明确指示，否则单数形式也意图包括复数形式。
另外，本文中的术语“上部”是指对应于等于或大于诸如再沸器、蒸馏塔或冷凝器的容器或设备总高度的50％的高度的部分。术语“下部”是指对应于小于所述容器或设备总高度的50％的高度的部分。另外，“侧面”可以理解为，与所述“上部”和“下部”所处的容器或设备的前视图相比，位于该容器或设备的侧面的部分的相对含义。
另外，本文中的术语“聚合溶剂”可以指在用于聚烯烃树脂的制备之后回收的废聚合溶剂。
另外，本文所用的术语“聚烯烃”可以理解为一般指的是通过使用烯烃作为单体制备的聚合物，并且该聚合物包括通过乙烯均聚制备的聚乙烯，通过乙烯和α-烯烃共聚制备的乙烯-α-烯烃共聚物等。
根据一个实施方式，提供了一种纯化从聚烯烃树脂的制备中使用和回收的聚合溶剂的方法，其中，所述聚合溶剂包含杂质，所述杂质至少包含聚烯烃蜡、沸点低于聚合溶剂沸点的残留单体和烯烃的低聚产物，以及
所述纯化方法包括以下步骤：通过一级气液分离从再沸器将聚合溶剂分离成排放到再沸器上部的第一蒸气和排放到下部的含有聚烯烃蜡的第一溶液；通过二级气液分离从蒸馏塔将所述第一蒸气分离为排放至蒸馏塔上部的第二蒸气，排放至下侧面的纯化聚合溶剂，和排放至下部并重新供应给所述再沸器的含有聚烯烃蜡的第二溶液；在冷凝器中冷凝所述第二蒸气以将其分离成排出到冷凝器的上部的包含残留单体的第三蒸气和排出到下部并再次供应到蒸馏塔的第三溶液；以及排出所述第一溶液和所述第三蒸气。
图1示意性地示出了现有技术中应用的用于纯化废聚合溶剂的设备的示意图。参考图1，常规纯化设备包括第一闪蒸罐D1，第二闪蒸罐D2和连接至第一闪蒸罐D1的溶剂蒸馏塔C1。
当使用所述纯化设备时，在第一闪蒸罐D1中通过气-液分离步骤将废聚合溶剂分离成含低沸点残留单体的溶剂蒸气和含聚烯烃蜡的溶液，然后在第二闪蒸罐D2中通过另外的气液分离步骤将所述含聚烯烃蜡的溶液再分离为含聚烯烃蜡的废液和溶剂蒸气。
此时，在第二闪蒸罐D2中，水蒸汽被直接供应到从第一闪蒸罐D1供应的含聚烯烃蜡的溶液中以进行气液分离。因此，从第二闪蒸罐D2的上部排出的溶剂蒸气中包含大量的水蒸汽，并且需要倾析器，其是用于从溶剂蒸气中除去水蒸汽的单独装置。
另外，将从第一闪蒸罐D1分离出的含低沸点残存单体的溶剂蒸气供给至溶剂蒸馏塔C1，并通过气-液接触工艺从溶剂蒸馏塔C1的下部回收纯化的溶剂。然后，将不凝性气体形式的低沸点残留单体和其他杂质排放到溶剂蒸馏塔C1的上部。
因此，在根据图1的用于纯化废聚合溶剂的设备中，将含聚烯烃蜡的溶液作为废液排出并从第二闪蒸罐D2的下部除去，并且可以在溶剂蒸馏塔C1的下部和倾析器的下部回收纯化的溶剂，然后再使用。
但是，在这种常规的纯化方法中，由于应将单独的热能分别提供给第一闪蒸罐D1和第二闪蒸罐D2以及蒸馏塔C1，因此消耗了大量的能量。另外，由于用于分离含聚烯烃蜡的废溶液的水蒸汽供应，需要倾析器，其是用于去除溶剂蒸气中所包含的水的单独装置，导致较高的初始投资和较差的能量效率。
另一方面，在根据本公开的实施方式的溶剂纯化方法中，用于制备聚烯烃树脂的聚合溶剂被直接供给至再沸器，而不是第一闪蒸罐D1和第二闪蒸罐D2，然后从再沸器被分离成含低沸点残留单体的溶剂蒸气和含聚烯烃蜡的废液并排放。即，通过将传统上用于分离含聚烯烃蜡的溶液所需的第一闪蒸罐和第二闪蒸罐的作用整合到再沸器和蒸馏塔中，不需要在常规溶剂纯化设备中所必需的第一闪蒸罐和第二闪蒸罐，因此可以减少初始投资和设备使用。
而且，由于不需要直接向聚合溶剂供应水蒸汽来进行气液分离，因此不需要用于去除水的诸如倾析器的附加装置。
另外，纯化的聚合溶剂不从蒸馏塔的下部排出，而是将重新供给至再沸器的包含聚烯烃蜡的第二溶液从蒸馏塔的下部排出。因此，可以将没有在再沸器中除去的聚烯烃蜡重新供给到再沸器中，由此可以有效地除去在废聚合溶剂中的聚烯烃蜡。
由于在蒸馏塔的下侧面以侧流的方式回收纯化的聚合溶剂，因此它不包含低沸点残留单体。此外，由于本公开的纯化方法不使用水蒸汽，与在蒸馏塔的下部和/或倾析器的下部回收纯化的聚合溶剂的现有技术方法不同，纯化的聚合溶剂不含水分，导致高纯度。
因此，根据实施方式的溶剂纯化方法相对于使用上述用于纯化废聚合溶剂的常规设备的纯化方法进行了简化，并且减少了用于除去含聚烯烃蜡的废液所需的装置数。因此，通过有效地分离和纯化包括聚烯烃蜡的主要杂质，可以以高纯度获得纯化的聚合溶剂，并且可以进一步提高能量效率。
在下文中，参考附图，将针对每个步骤更详细地描述根据实施方式的纯化方法。图2示意性示出了应用于根据本公开实施方式的纯化方法的用于纯化溶剂的设备的示意图。
首先，在用于制备聚烯烃树脂之后回收的聚合溶剂，即废聚合溶剂，包含杂质，所述杂质至少包括聚烯烃蜡、沸点低于聚合溶剂的残留单体以及烯烃的低聚产物。
具体地，例如，通过使乙烯聚合而制备聚乙烯树脂的方法和通过使乙烯与具有4至8个碳原子的α-烯烃共聚，例如，使乙烯与1-丁烯、1-己烯或1-辛烯共聚，来制备聚烯烃树脂的方法通常通过溶液聚合进行。在溶液聚合中，可以使用烃溶剂，例如戊烷、己烷或庚烷。当回收通过溶液聚合制备的聚烯烃树脂时，可能剩下废聚合溶剂。
更具体地，在通过使乙烯均聚制备聚乙烯树脂的情况下，作为主要杂质，废聚合溶剂可包括：聚烯烃蜡，包含重均分子量为2,000以下或100至1000的含乙烯聚合物的蜡；含乙烯的残留单体；以及烯烃的低聚产物(例如，其中乙烯被聚合的C8至C30低聚物)。
或者，在通过使乙烯和具有4至8个碳原子的α-烯烃共聚制备聚烯烃树脂的情况下，作为主要杂质，废聚合溶剂可包括：聚烯烃蜡，包含重均分子量为2,000以下或100至1000的低于聚烯烃树脂的重均分子量的含乙烯-α烯烃共聚物的蜡；沸点低于聚合溶剂沸点的为乙烯和具有4至8个碳原子的α烯烃的残留单体，以及低聚产物(如其中乙烯和具有4至8个碳原子的α-烯烃被共聚的C8至C30低聚物)，并且还可以包括其他杂质，如残留催化剂。
即，在用于制备聚烯烃树脂后回收的聚合溶剂，即废聚合溶剂中所含的残留单体可以包括乙烯或具有4至8个碳原子的α-烯烃。另外，包含在废聚合溶剂中的烯烃的低聚产物可以包括其中乙烯被聚合的C8至C30低聚物或其中乙烯与具有4至8个碳原子的α-烯烃被共聚的C8至C30低聚物。另外，废聚合溶剂中包含的聚烯烃蜡可以包括重均分子量为2,000以下的含乙烯聚合物的蜡或含乙烯-α-烯烃共聚物的蜡。
在根据一个实施方式的聚合溶剂的纯化方法中，首先，将废聚合溶剂(进料)供应至再沸器，并进行一级气液分离，以分离成排放至再沸器上部的第一蒸气和排放至下部的含聚烯烃蜡的第一溶液。即，通过该一级气液分离，可以首先将沸点相对最高的聚烯烃蜡作为杂质分离并以液相排放至再沸器的下部。另外，第一蒸气可以主要包括具有低沸点的残留单体和聚合溶剂，并且可以包含在一级气液分离中没有适当分离和纯化的少量聚烯烃蜡和其他杂质。
此时，由于低聚产物可根据分子量、碳原子数和聚合度而具有不同沸点，因此它们可分别部分地包含在第一蒸气和第一溶液中。
同时，根据要纯化的溶剂的种类或沸点，可以在适当的条件下进行再沸器中的气液分离。例如，其可以在110℃至150℃的气液分离温度下和0.4kg/cm2·g至1.0kg/cm2·g的压力下进行，更具体地，在120℃至145℃的气液分离温度下和0.5kg/cm2·g至0.6kg/cm2·g的压力下进行。
在此，再沸器所需的热量通过使MP水蒸汽(中压水蒸汽)流经通过在再沸器中设置的热交换器的管道来供应，并且MP水蒸汽通过热交换器将热量提供给再沸器。然后，MP水蒸汽以水蒸汽冷凝物的形式排出或循环到稍后描述的预热器中并再利用。
因此，与图1的常规方法不同，由于废聚合溶剂不直接与水蒸汽接触，因此不需要用于去除水分的倾析器，从而减少了初始投资并简化了工艺。
因此，从再沸器分离的第一蒸气和第一溶液可以不包括水。
另外，废聚合溶剂中所含杂质中沸点高的聚烯烃蜡不能在再沸器中汽化，并且如果所述聚烯烃蜡被汽化，则可以通过蒸馏塔中的蒸馏工艺将其排放到下部并再循环至再沸器。因此，可以高速分离聚烯烃蜡并排放到第一溶液中。结果，可以提高总体纯化效率，并且可以获得高纯度的纯化溶剂。
同时，如果需要，该方法可以进一步包括在将聚合溶剂供应至再沸器之前在预热器中预热聚合溶剂的步骤。预热步骤可以在70℃至80℃的温度和3kg/cm2·g至5kg/cm2·g的压力下进行。当将预热的聚合溶剂供应至再沸器时，大量的热可以传递至再沸器。另外，由于在再沸器中使用的水蒸汽冷凝物被用作预热步骤的热源，因此可能不需要用于预热的附加热源。因此，可以提高整个工艺的能量效率。
在再沸器中进行气液分离之后，可以将第一蒸气供应至蒸馏塔，并通过蒸馏进行二级气液分离。在二级气液分离中，可以将第一蒸气分离成排放到蒸馏塔的上部的第二蒸气，排放到下侧面的纯化的聚合溶剂和排放到下部并重新供应给再沸器的含有聚烯烃蜡的第二溶液。
此时，第二蒸气可以主要包括具有低沸点的残留单体，并且即使在二级气液分离中，如在一级气液分离中一样，低聚产物也可以根据沸点分别部分地包括在第二蒸气和第二溶液中。
与通常将纯化的溶剂排放到图1的常规蒸馏塔C1的下部不同，将沸点比聚合溶剂的沸点高的聚烯烃蜡和低沸点的残留单体排到蒸馏塔的下部，并重新供应到再沸器中，因此可以在溶剂的纯化之前除去大部分聚烯烃蜡，并且可以得到高纯度的纯化聚合溶剂。
另外，将纯化的聚合溶剂排放至蒸馏塔的下侧面，其中可以通过沸点差将纯化的溶剂与包含聚烯烃蜡的第二溶液分离，并作为侧流排放。
另外，可以将从再沸器排出的具有较高温度的第一蒸气提供给蒸馏塔，从而可以将大量的热量提供给蒸馏塔，并且该热量可以使蒸馏步骤更有效。
具体地，通过在蒸馏塔中蒸馏进行的第二气液分离可以在0.1kg/cm2·g至0.6kg/cm2·g，优选0.3kg/cm2·g至0.5kg/cm2·g的压力下进行，从而可以根据沸点有效地除去聚烯烃蜡、纯化的聚合溶剂和低沸点的残留单体。可以通过由第一蒸气提供的热来控制温度。
同时，通过在蒸馏塔中蒸馏进行二级气液分离之后，将排放到蒸馏塔上部的第二蒸气供应至冷凝器，以不凝性气体的形式排放残留单体和其他杂质。即，在上述步骤中，可以将第二蒸气分离成排出到冷凝器的上部的包含残留单体的第三蒸气，和排出到冷凝器的下部并再次供给到蒸馏塔的包含聚合溶剂的第三溶液。
取决于它们的沸点，第三蒸气也可以包含一些低聚产物。即，低聚产物可以包含在排出至再沸器的下部的第一溶液和排出至冷凝器的上部的第三蒸气中的至少一种中，并从废聚合溶剂中除去。
具体地，从蒸馏塔排出的第二蒸气是主要包含残留单体并且包含少量聚合溶剂的高温蒸气，并且第二蒸气可以在冷凝器中冷却并且通过聚合溶剂和残留单体的冷凝温度的差异，即沸点差异而分离。即，将具有较高沸点的聚合溶剂冷凝并作为第三溶液重新供应到蒸馏塔中，而具有较低沸点的残留单体以气态存在并作为第三蒸气排出。
此时，从冷凝器中的高温第二蒸气回收热量可通过根据水冷却的减压冷凝来进行，并且减压冷凝可根据待纯化溶剂的种类或沸点在适当的条件下进行。例如，它可以在60℃至80℃的温度和0.3kg/cm2·g至0.5kg/cm2·g的压力下进行，更具体地，在60℃至70℃的温度下并在0.35kg/cm2·g至0.45kg/cm2·g的压力下进行。
同时，第一溶液作为废液排放到再沸器的下部，第三蒸气排放到冷凝器的上部，并转移至单独的纯化塔以进行回收。
通过这种废聚合溶剂的纯化方法，可以获得高纯度聚合溶剂，其中有效除去了各种杂质，特别是聚烯烃蜡。具体地，通过根据一个实施方式的纯化方法获得的纯化的聚合溶剂可包含50ppm以下的聚烯烃蜡。优选地，纯化的聚合溶剂可包含20ppm以下，10ppm以下或5ppm以下的聚烯烃蜡。此时，可以通过从纯化溶剂的样品中蒸发掉溶剂后测量在罐中残留的量来推断和计算聚烯烃蜡的含量。
另外，可以将排放到蒸馏塔下侧的纯化的聚合溶剂再循环到用于制备聚烯烃树脂的聚合反应器中并重新使用。
以下，将提出优选实施例以更好地理解本公开。然而，仅出于举例说明本公开的目的提供以下实施例，因此本公开不限于此。
比较例1：废聚合溶剂的纯化
在己烷聚合溶剂下制备聚烯烃树脂(其为乙烯聚合物(聚乙烯))后，从聚合溶液中回收聚烯烃树脂，得到废聚合溶剂。
通过气相色谱法(GC)分析了废聚合溶剂(进料)中所含杂质中具有低沸点的残留单体(轻质)的含量，并总结在下表1中。另外，难于准确地分析废聚合溶剂(进料)中所包含的重均分子量为100至1000的聚烯烃蜡(Wax)的含量。因此，部分取样废聚合溶剂以蒸发低沸点的杂质，例如溶剂、低沸点的残留单体和具有10和12个碳原子的低聚产物，然后测量在罐中残留的量，以推断和计算聚烯烃蜡的含量。
同时，将废聚合溶剂(进料)供应至图1所示的纯化设备以进行溶剂纯化。第一闪蒸罐D1、第二闪蒸罐D2和蒸馏塔C2的运行条件总结在下表2中。
进行纯化后，获得纯化溶剂(产物，PRD)，并且鉴定在纯化溶剂(PRD)和排放到第二闪蒸罐D2下部的废液中的每一个所含杂质中具有低沸点的残留单体(轻质)的含量和聚烯烃蜡(蜡)的含量并归纳在下表1中。
具体地，通过气相色谱法(GC)分析具有低沸点的残留单体(轻质)的含量。然后，因为很难准确分析，所以通过从纯化溶剂(PRD)和废液的每个样品中蒸发掉溶剂后测量在罐中残留的量，推导和计算重均分子量为100至1000的聚烯烃蜡(蜡)的含量。
[表1]
比较例1 进料 PRD 废液
轻质(wt％) 0.4 痕量 895ppb
蜡(ppm) 2610 91.3(2.48kg) 730605
总溶剂损失(kg/hr) 25.5
[表2]
比较例1 D1 D2 C1
温度(℃) 113 90 78
<![CDATA[压力(kg/cm<sup>2</sup>·g)]]> 2.5 0.3 0.39
供应的热的量(Gcal/hr) 2.81 0.23 0.6
实施例1：废聚合溶剂的纯化
在己烷聚合溶剂下制备聚烯烃树脂(其为乙烯聚合物(聚乙烯))后，从聚合溶液中回收聚烯烃树脂，得到废聚合溶剂。
通过气相色谱法(GC)分析了废聚合溶剂(进料)中所含杂质中具有低沸点的残留单体(轻质)的含量，并总结在下表3中。另外，难于准确地分析废聚合溶剂(进料)中所包含的重均分子量为100至1000的聚烯烃蜡(Wax)的含量。因此，部分取样废聚合溶剂以蒸发低沸点的杂质，例如溶剂、低沸点的残留单体和具有10和12个碳原子的低聚产物，然后测量在罐中残留的量，以推断和计算聚烯烃蜡的含量。
同时，将废聚合溶剂(进料)供应至图2所示的纯化设备以进行溶剂纯化。再沸器、蒸馏塔和冷凝器的运行条件总结在下表4中。
进行纯化后，获得纯化溶剂(产物，PRD)，并且鉴定在纯化溶剂(PRD)和排放到再沸器下部的废液中的每一个所含杂质中具有低沸点的残留单体(轻质)的含量和聚烯烃蜡(蜡)的含量并归纳在下表3中。
具体地，通过气相色谱法(GC)分析具有低沸点的残留单体(轻质)的含量。然后，因为很难准确分析，所以通过从纯化溶剂(PRD)和废液的每个样品中蒸发掉溶剂后测量在罐中残留的量，推导和计算重均分子量为100至1000的聚烯烃蜡(蜡)的含量。
[表3]
实施例1 进料 PRD 废液
轻质(wt％) 0.4 59.6ppm 30.4ppm
蜡(ppm) 2610 2.17(0.0063kg) 782367
总溶剂损失(kg/hr) 21.76
[表4]
实施例1 再沸器 蒸馏塔 冷凝器
温度(℃) 120.8 79.2 61.4
<![CDATA[压力(kg/cm<sup>2</sup>·g)]]> 0.56 0.41 0.4
供应的热的量(Gcal/hr) 3.0 - -2.91
实施例2：废聚合溶剂的纯化
除了如下表6中所示改变再沸器、蒸馏塔和冷凝器的运行条件以外，以与实施例1相同的方式纯化在制备聚烯烃树脂后通过与实施例1有很大不同得到的废聚合溶剂(进料)。以与实施例1中相同的方式鉴定在纯化溶剂(PRD)和排放到再沸器下部的废液中的每一个所含杂质中具有低沸点的残留单体(轻质)的含量和聚烯烃蜡(蜡)的含量并归纳在下表5中。
[表5]
实施例2 进料 PRD 废液
轻质(wt％) 0.4 51.2ppm 23.46ppm
蜡(ppm) 4988 2.06(0.06kg) 873267
总溶剂损失(kg/hr) 21.76
[表6]
实施例2 再沸器 蒸馏塔 冷凝器
温度(℃) 143.3 79.2 61.4
<![CDATA[压力(kg/cm<sup>2</sup>·g)]]> 0.56 0.41 0.4
供应的热的量(Gcal/hr) 3.5 -3.4
参考例1：废聚合溶剂的纯化
除了如下表8中所示改变再沸器、蒸馏塔和冷凝器的运行条件以外，以与实施例1相同的方式纯化在实施例1中使用的废聚合溶剂。以与实施例1中相同的方式鉴定在纯化溶剂(PRD)和排放到再沸器下部的废液中的每一个所含杂质中具有低沸点的残留单体(轻质)的含量和聚烯烃蜡(蜡)的含量并归纳在下表7中。
[表7]
参考例1 进料 PRD 废液
轻质(wt％) 0.4 69.8ppm 37.3ppm
蜡(ppm) 2610 103.8(3.04kg) 752567
总溶剂损失(kg/hr) 24.74
[表8]
参考例1 再沸器 蒸馏塔 冷凝器
温度(℃) 124.2 85.7 67.3
<![CDATA[压力(kg/cm<sup>2</sup>·g)]]> 0.86 0.7 0.7
供应的热的量(Gcal/hr) 3.0 - -2.8
参考表1至8，与比较例1的纯化方法相比，实施例的纯化方法具有较少的溶剂损失，并且更有效地除去杂质，特别是聚烯烃蜡，同时提供给整个纯化设备的热少。因此，证实了通过实施例的纯化方法纯化的纯化溶剂可以以高纯度回收。另外，与参考例的纯化方法相比，通过将蒸馏塔的压力控制在适当的范围内，证实了实施例的纯化方法以高纯度回收纯化的溶剂并且可以减少溶剂损失的量。
附图标记
D1：第一闪蒸罐
D2：第二闪蒸罐
C1，塔：蒸馏塔
倾析器
冷凝器
再沸器
进料：(废)聚合溶剂
轻质：具有低沸点的残留单体
蜡：含聚烯烃蜡
水蒸汽：含有水蒸汽
水：含有水
产物：纯化的(聚合)溶剂

Claims (11)

1.一种溶剂纯化方法，其是纯化从聚烯烃树脂的制备中使用和回收的聚合溶剂的方法，其中，所述聚合溶剂包含杂质，所述杂质包含聚烯烃蜡、沸点低于所述聚合溶剂的沸点的残留单体和烯烃的低聚产物，以及
所述纯化方法包括以下步骤：
通过一级气液分离从再沸器将所述聚合溶剂分离成排放到所述再沸器上部的第一蒸气和排放到下部的含有聚烯烃蜡的第一溶液；
通过二级气液分离从蒸馏塔将所述第一蒸气分离为排放至所述蒸馏塔上部的第二蒸气，排放至下侧面的纯化聚合溶剂，和排放至下部并重新供应给所述再沸器的含有聚烯烃蜡的第二溶液；
在冷凝器中冷凝所述第二蒸气以将其分离成排出到所述冷凝器的上部的包含残留单体的第三蒸气和排出到下部并再次供应到所述蒸馏塔的第三溶液；以及
排出所述第一溶液和所述第三蒸气。
2.根据权利要求1所述的溶剂纯化方法，其中，所述第一溶液和所述第三蒸气中的至少一个包含烯烃的低聚产物。
3.根据权利要求1所述的溶剂纯化方法，其中，所述残留单体包括乙烯或具有4至8个碳原子的α-烯烃。
4.根据权利要求1所述的溶剂纯化方法，其中，所述烯烃的低聚产物包括其中乙烯被聚合的具有8至30个碳原子的低聚物或其中乙烯和具有4至8个碳原子的α-烯烃被共聚合的具有8至30个碳原子的低聚物。
5.根据权利要求1所述的溶剂纯化方法，其中，所述聚烯烃蜡包括重均分子量为2,000以下的含乙烯聚合物的蜡或重均分子量为2,000以下的含乙烯-α-烯烃共聚物的蜡。
6.根据权利要求1所述的溶剂纯化方法，其中，在所述再沸器中的所述气液分离在110℃至150℃的温度下和0.4kg/cm2·g至1.0kg/cm2·g的压力下进行。
7.根据权利要求1所述的溶剂纯化方法，其中，所述第一蒸气和所述第一溶液不包含水。
8.根据权利要求1所述的溶剂纯化方法，其进一步包括在将所述聚合溶剂供应至所述再沸器之前在预热器中预热所述聚合溶剂的步骤。
9.根据权利要求1所述的溶剂纯化方法，其中，在所述蒸馏塔中的所述气液分离在0.1kg/cm2·g至0.6kg/cm2·g的压力下进行。
10.根据权利要求1所述的溶剂纯化方法，其中，在所述冷凝器中的所述冷凝在60℃至80℃的温度下和0.3kg/cm2·g至0.5kg/cm2·g的压力下进行。
11.根据权利要求1所述的溶剂纯化方法，其进一步包括将排放到所述蒸馏塔下侧的所述纯化的聚合溶剂再循环到用于制备聚烯烃树脂的聚合反应器中以重新使用的步骤。
CN201980020731.3A 2018-12-20 2019-11-27 溶剂纯化方法 Active CN111886259B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0166726 2018-12-20
KR1020180166726A KR102377009B1 (ko) 2018-12-20 2018-12-20 용매의 정제 방법
PCT/KR2019/016487 WO2020130397A1 (ko) 2018-12-20 2019-11-27 용매의 정제 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111886259A CN111886259A (zh) 2020-11-03
CN111886259B true CN111886259B (zh) 2023-04-18

Family

ID=71101557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980020731.3A Active CN111886259B (zh) 2018-12-20 2019-11-27 溶剂纯化方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210115169A1 (zh)
EP (1) EP3763749B1 (zh)
KR (1) KR102377009B1 (zh)
CN (1) CN111886259B (zh)
WO (1) WO2020130397A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220045372A (ko) * 2020-10-05 2022-04-12 주식회사 엘지화학 스트리핑 장치 및 스트리핑 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101808703A (zh) * 2007-07-23 2010-08-18 道达尔石油化学产品研究弗吕公司 通过吸收式制冷在蒸馏和聚合过程中进行冷却的方法
CN106132533A (zh) * 2014-01-06 2016-11-16 大林产业株式会社 乙烯和α‑烯烃聚合装置及制备方法
CN106794385A (zh) * 2014-10-31 2017-05-31 株式会社Lg化学 蒸馏装置
CN107108785A (zh) * 2014-12-22 2017-08-29 Sabic环球技术有限责任公司 由烃的再循环回收烃
KR20180057062A (ko) * 2016-11-21 2018-05-30 주식회사 엘지화학 용매의 정제 방법

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51146386A (en) * 1975-06-11 1976-12-15 Sumitomo Chem Co Ltd Process for recovering solvents and complexing agents used in producti on of catalyst for alpha-olefin polymerization
DE19742507A1 (de) * 1997-09-26 1999-04-01 Hostalen Polyethylen Gmbh Polyolefin-Suspensionspolymerisation
FI108448B (fi) * 1998-03-04 2002-01-31 Borealis Tech Oy Menetelmõ polyolefiinien valmistuksesta saatavan, reagoimattomia yhdisteitõ sisõltõvõn kaasuvirran kõsittelemiseksi
KR101043464B1 (ko) * 2007-02-09 2011-06-23 주식회사 엘지화학 고비누화도를 갖는 폴리비닐알코올의 제조방법 및 그제조장치
ES2390947T3 (es) * 2008-04-04 2012-11-20 Lummus Technology Inc. Proceso discontinuo y sistema para la producción de olefinas
WO2011045701A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Sasol Technology (Proprietary) Limited Separation of components from a multi-component hydrocarbon stream which includes ethylene
US9096694B1 (en) * 2014-01-20 2015-08-04 Chevron Phillips Chemical Company Lp Monomer/diluent recovery
CA3004181C (en) * 2015-12-21 2020-09-01 Borealis Ag A process for recovering hydrocarbons in a solution polymerisation process
CA3005935C (en) * 2015-12-21 2020-04-28 Borealis Ag Process for withdrawing polyolefins
KR102083542B1 (ko) * 2015-12-22 2020-03-02 주식회사 엘지화학 에너지가 절감된 폴리올레핀 수지의 정제 방법
WO2018104080A1 (en) * 2016-12-07 2018-06-14 Sabic Global Technologies B.V. Process for manufacturing polyethylene
RU2754264C2 (ru) * 2016-12-19 2021-08-31 Сабик Глобал Текнолоджис Б.В. Способ разделения линейных альфа-олефинов
WO2020135939A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 Sabic Global Technologies B.V. Process for preparation of polyethylene

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101808703A (zh) * 2007-07-23 2010-08-18 道达尔石油化学产品研究弗吕公司 通过吸收式制冷在蒸馏和聚合过程中进行冷却的方法
CN106132533A (zh) * 2014-01-06 2016-11-16 大林产业株式会社 乙烯和α‑烯烃聚合装置及制备方法
CN106794385A (zh) * 2014-10-31 2017-05-31 株式会社Lg化学 蒸馏装置
CN107108785A (zh) * 2014-12-22 2017-08-29 Sabic环球技术有限责任公司 由烃的再循环回收烃
KR20180057062A (ko) * 2016-11-21 2018-05-30 주식회사 엘지화학 용매의 정제 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN111886259A (zh) 2020-11-03
KR20200077327A (ko) 2020-06-30
WO2020130397A1 (ko) 2020-06-25
KR102377009B1 (ko) 2022-03-18
US20210115169A1 (en) 2021-04-22
EP3763749A4 (en) 2021-12-08
EP3763749B1 (en) 2022-04-20
EP3763749A1 (en) 2021-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2475688B1 (en) Process for recycling product streams separated from a hydrocarbon-containing feed stream
US10829610B2 (en) Process and apparatus for in-line blending of polymers
CN107250176B (zh) 用于从聚合物中分离烃的方法
CN107033269A (zh) 聚合方法
CN107849168A (zh) 从烯烃聚合方法中回收未反应的单体
CN111886259B (zh) 溶剂纯化方法
CN111295397B (zh) 一种在溶液聚合过程中回收烯烃的方法
CN111699202B (zh) 一种回收溶液聚合过程中的烯烃的方法
CN113767119B (zh) 包括悬浮介质的后处理的制备乙烯聚合物的悬浮方法
CN112154159B (zh) 用于在反应器级联中制备乙烯共聚物的悬浮方法
US4418191A (en) Solvent purification
KR102206478B1 (ko) 용매의 정제 방법
JPH0548243B2 (zh)
US11851518B2 (en) Separations system for recovering hydrocarbons from synthesis of polyethylene polymers
KR102320162B1 (ko) 용매의 정제 방법
US3412779A (en) Solvent and polymer recovery in a solution polymerization process
CN113840843A (zh) 包括干燥聚合物颗粒的制备乙烯聚合物的悬浮方法
RU2786358C1 (ru) Суспензионный способ получения полимеров этилена на основе переработки суспензионной среды
EP3397654A1 (en) Improved gas phase olefins polymerization process operating in condensing mode
US3245967A (en) Solvent and monqmer recovery
CN115490786A (zh) 一种溶液聚合工艺回收溶剂脱水的方法
WO2024056466A1 (en) Process for preparing ethylene copolymer
JPH0341485B2 (zh)
JPH0551003B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant