CN111995703A - 一种液相环管与卧式气相组成的多反应器烯烃聚合系统和聚合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液相环管与卧式气相组成的多反应器烯烃聚合系统和聚合方法,通过采用包含连续预聚合、液相本体环管聚合、卧式气相搅拌聚合在内的多反应器聚合工艺,可以实现至少六种方式的聚合反应器组合,以显著改善聚合物的粒子形态、减少间歇预聚合己烷随催化剂的引入量及聚合物的细粉含量,同时降低聚合反应器运行过程中的粘壁现象,提高聚合物的橡胶相含量,并大幅度提升聚合反应器的传热传质效率、缩小聚合反应器的占地面积、增加氢气的加入量,从而显著提升均聚聚丙烯的熔体指数,尤其重要的是,可获得更低热封温度的三元无规共聚聚丙烯及更高抗冲击强度的嵌段共聚聚丙烯产品。且本发明装置综合投资成本低、牌号切换灵活、运行效率高。
Description
技术领域
本发明属于烯烃聚合技术领域,尤其涉及一种液相环管与卧式气相组成的多反应器烯烃聚合系统和采用该系统的烯烃聚合方法。
背景技术
聚烯烃工业是国民经济的支柱产业,聚烯烃工业的发展引领着传统石油化工、现代煤化工、轻烃脱轻及页岩气开发等产业的技术进步,决定着上述产业的效益增长及可持续发展!以聚丙烯为例,2019年底我国已经建成投产的聚丙烯装置产能已达到2372万吨/年,同期,我国聚丙烯的表观消费量已达到2858万吨/年,2019年我国全年进口聚丙烯达486万吨,进口聚丙烯中,90%以上均属高性能、高附加值聚丙烯产品。预计到2024年,我国有可能形成的聚丙烯生产规模约为4400万吨/年,比2019年增长85.5%。就我国聚丙烯产业的现状而言,原料的多元化及产能的迅速扩张既是机遇,更是挑战!要在即将到来的激烈竞争中立于不败之地,“装置规模化、牌号差异化、原料低成本化、产品高附加值化”必将成为聚丙烯行业关注的热点问题。
近年来我国聚丙烯生产装置的规模化已得到了长足的进步,单套装置生产能力都在30万吨/年以上,但各大公司在选择聚合工艺方面,过分关注了装置建设的规模化和低成本化,导致聚丙烯产品的同质化现象异常严峻,因此,开发新型丙烯聚合工艺,从而获得高性能、差异化的聚丙烯产品已成为聚丙烯从业人员的共同追求。
目前,聚丙烯有多种生产工艺,不同的生产工艺主要表现在采用不同的反应器形式及物料流动与传输方式方面。例如,Basell公司的Spheripol工艺采用的液相本体反应器为2个串联的环管式反应器,其气相反应器为气相流化床形式。日本三井油化公司的Hypol工艺采用搅拌釜液相反应器与气相流化床反应器相结合的方式。Borealis公司的BorstarPP工艺包括一个环管式反应器和2~3个气相流化床反应器。DOW化学公司的Unipol工艺采用气相流化床反应器,均聚和共聚在串联的2个流化床中进行。INEOS(原BP-Amoco)公司的Innovene气相法工艺采用2个卧式气相反应器,内有机械搅拌,物料的停留时间分布接近柱塞流形式。ABB-Lummus公司的Novolen气相法工艺采用2台立式气相搅拌釜,用串联的双釜可生产抗冲共聚物。
丙烯聚合通常使用Ziegler-Natta催化剂,采用气相法生产技术具有工艺简单、设备少的优点。对于气相流化床工艺而言,生产附加值较高的BOPP膜料及较高熔指的纤维料具有一定的优势,目前许多新建的石化厂,尤其是煤化工企业都选择建设气相流化床聚丙烯生产工艺;而对于卧式气相搅拌工艺而言,生产三元无规共聚产品及高抗冲聚丙烯有一定的优势;气相法聚合条件相对缓和,主流的气相法技术如Unipol工艺、Innovene工艺和Novolen工艺都采用相对简单的无预聚合方式。JPP的HORIZONE气相法工艺采用间歇预聚,预聚倍数通常在3倍以下。只有Basell公司的Spheripol及Spherizone气相法工艺采用了本体连续预聚技术,预聚合的温度控制在10至30℃,预聚倍数通常在一百倍到两百倍。
最近的工业技术发展表明,在Unipol工艺、Innovene工艺和Novolen工艺气相聚丙烯技术的基础上,若采用液相本体的连续预聚合工艺,催化剂的活性将显著提高,聚合物的形态会得到显著改善,聚合物的细粉减少,气相反应器内的结块减少。在Innovene工艺中经常出现的温度波动现象在采用预聚技术后得到明显改善,这非常有利于聚丙烯生产线的高产和稳产。因此,在上述气相聚丙烯装置上加装连续预聚设备对改进丙烯聚合工艺具有重要意义。
HORIZONE气相聚丙烯工艺采用间歇预聚,是通过在催化剂配制阶段对催化剂进行活化,然后与微量丙烯进行预聚合,预聚倍数通常在3倍以下。在预聚的过程中催化剂悬浮在己烷中,预聚后用己烷输送预聚物到卧式气相反应器中。因此,采用这些工艺的聚丙烯装置每年都要消耗几百吨己烷,这些己烷不仅成本高昂,而且最终大部分己烷残余在粉料中增加了聚丙烯的挥发份,因此大大增加了后续聚合物脱挥的难度,降低了聚丙烯的品质。将这些工艺中聚丙烯装置的间歇预聚改造为液相本体连续预聚,能够有效克服上述缺点。
对于丙烯的液相本体聚合而言,大的方面可分为:釜式液相本体(例如:日本三井Hypol工艺的前半段)工艺及环管液相本体(例如:Spheripol工艺及Borstar工艺的前半段),相比之下,环管液相本体聚合的传热、传质更佳,设计压力可以更高,装置占地面积更小、氢气加入量可以更大、可以获得熔融指数更高的聚丙烯产品。
发明内容
为了改善现有工艺所存在的诸多技术问题,本发明提出了如下技术方案:
一种烯烃聚合系统,其包括反应单元,所述反应单元中包括液相环管反应器组和卧式气相搅拌反应器组,所述液相环管反应器组与卧式气相搅拌反应器组相连;所述液相环管反应器组包括至少一个液相环管反应器,所述卧式气相搅拌反应器组包括至少一个卧式气相搅拌反应器。
其中,所述液相环管反应器组包括至少两个液相环管反应器,两个液相环管反应器之间以串联方式或并联方式连接。
其中,所述液相环管反应器组包括至少三个液相环管反应器,多个液相环管反应器之间以串联方式或并联方式连接。
其中,所述卧式气相搅拌反应器组包括至少两个卧式气相搅拌反应器,两个卧式气相搅拌反应器之间以串联方式或并联方式连接。
其中,所述卧式气相搅拌反应器组包括至少三个卧式气相搅拌反应器,多个卧式气相搅拌反应器之间以串联方式或并联方式连接。
其中,所述卧式气相搅拌反应器组包括至少两个卧式气相搅拌反应器时,还包括气锁系统,该气锁系统串联于两个卧式气相搅拌反应器之间。
其中,所述反应单元还包括一个预聚合反应器,该预聚合反应器与所述液相环管反应器组或卧式气相搅拌反应器组相连。具体的,所述预聚合反应器为连续预聚合反应器。
其中,所述反应单元还包括一个高压闪蒸器,所述液相环管反应器组通过该高压闪蒸器与卧式气相搅拌反应器组相连。
其中,所述烯烃聚合系统还包括进料单元,所述进料单元与反应单元相连。
其中,所述进料单元包括催化剂配制及进料系统。
其中,所述进料单元还包括单体进料系统。
其中,所述催化剂配制及进料系统和单体进料系统分别与反应单元相连,具体的,分别与预聚合反应器相连。
其中,所述烯烃聚合系统还包括分离单元,与所述反应单元相连。具体的,所述卧式气相搅拌反应器组或高压闪蒸器与分离单元相连。
其中,所述分离单元包括低压闪蒸器,具体的,所述卧式气相搅拌反应器组或高压闪蒸器与该低压闪蒸器相连。
其中,所述分离单元还包括脱挥系统,所述低压闪蒸器与该脱挥系统相连。
其中,所述分离单元还包括干燥系统,所述脱挥系统与该干燥系统相连。
其中,所述烯烃聚合系统还包括造粒单元,所述分离单元与该造粒单元相连。具体的,所述干燥系统与该造粒单元相连。
本发明进一步提供如下技术方案:
一种烯烃聚合方法,其采用上述的烯烃聚合系统,所述方法包括:反应单元中,反应物料先进入液相环管反应器组,然后进入卧式气相搅拌反应器组,进行聚合反应。
其中,所述烯烃聚合方法具体包括:反应单元中,催化剂原料与部分聚合单体首先进入预聚合反应器,预聚合反应器出来的物料及其余聚合单体再进入液相环管反应器组,然后进入卧式气相搅拌反应器组,进行聚合反应。
其中,一个或多个所述液相环管反应器的聚合条件为:聚合温度60~90℃,聚合压力为3.0~5.0MPa。
其中,一个或多个所述卧式气相搅拌反应器的聚合条件为:聚合温度70-90℃,聚合压力为1.3~2.3MPa。
其中,所述液相环管反应器任选地为单液相环管反应器或多液相环管反应器。
其中,所述卧式气相搅拌反应器的反应压力始终低于相应聚合温度下物料的饱和蒸气压;优选卧式气相搅拌反应器的聚合压力为1.5~1.8MPa。
其中,自液相环管反应器组排出的物料经过高压闪蒸过程后再进入卧式气相搅拌反应器组;具体的,所述高压闪蒸过程是指:从液相环管反应器组出来的液相烯烃(如液相丙烯)及聚烯烃(如聚丙烯)粒子的混合物在高压闪蒸器内气化(由于压力的突然降低,使液相烯烃(如液相丙烯)尽可能充分气化);气化后的气相烯烃(如气相丙烯)从高压闪蒸器的顶端逸出,而夹带少量气相烯烃的聚烯烃粒子则通过出料阀组进入卧式气相搅拌反应器组。
其中,自所述卧式气相搅拌反应器组或高压闪蒸器排出的物料经过低压闪蒸过程处理;具体的,所述低压闪蒸过程是指:从高压闪蒸器或最后一级卧式气相搅拌反应器出来的气相烯烃及聚烯烃粒子的混合物,在低压闪蒸器内实现气相烯烃与聚烯烃粒子的分离(其中,由于压力的进一步突然降低,使聚烯烃粒子中夹带的气相烯烃与聚烯烃粒子实现分离);其中,分离出的聚烯烃粒子进入聚合物脱挥系统。
其中,所述催化剂原料通过催化剂配制及进料系统输入所述预聚合反应器。
其中,所述聚烯烃粒子脱挥后还包括脱活与干燥步骤。
其中,所述聚烯烃粒子干燥后还包括造粒步骤。
其中,制备的聚烯烃粒料在包装前还包括粒料掺混步骤。
本发明的有益效果:
本发明为了改善气相法聚烯烃(如丙烯)工艺中的聚合物形态,减少间歇预聚合所用溶剂(如己烷)随催化剂的引入量,改善液相本体聚合的传热传质效果,提高氢气的加入量,从而获得低热封温度三元无规共聚及高抗冲烯烃(如丙烯)嵌段共聚等高附加值的聚烯烃(如聚丙烯)产品,提出了以下发明思想:
本发明涉及一种包含连续预聚合、液相本体环管聚合、卧式气相搅拌聚合在内的多反应器聚合工艺,使用该工艺可以显著改善聚合物的粒子形态、减少聚合物的细粉含量、降低聚合反应器运行过程中的粘壁现象,并大幅度提升聚合反应器的传热传质效率、缩小聚合反应器的占地面积,增加氢气的加入量、明显提升均聚聚烯烃(如均聚聚丙烯)的熔体指数、获得更低热封温度无规共聚聚烯烃(如无规共聚聚丙烯)及更高抗冲击强度的嵌段共聚聚烯烃(如嵌段共聚聚丙烯)产品。尤其值得说明的是:这种由连续预聚/环管液相本体/卧式气相搅拌组成的组合式多反应器烯烃聚合系统,在实际生产运行过程中,可以根据市场对产品牌号的需要,灵活调整生产工艺,产出满足市场需要的紧俏产品,从而实现生产装置的效益最大化。例如,通过采用两台液相环管反应器与两台卧式气相搅拌反应器,可以实现至少六种方式的聚合反应器组合,从而实现用一套聚合系统生产多种聚烯烃工艺所属的产品,装置综合投资成本低、牌号切换灵活、运行效率高,因此可实现一套装置覆盖多种聚烯烃工艺及其产品的理想目标。
具体而言,本发明利用液相环管反应器较好的传热、传质性能;并结合卧式气相搅拌反应器较好的气固搅拌混合方式及物料的活塞流传输方式,可以显著改善聚合物的粒子形态、减少聚合物的细粉含量、提高聚合物中的橡胶相含量、降低聚合反应器运行过程中的粘壁现象,并大幅度提升聚合反应器的传热传质效率、缩小聚合反应器的占地面积,增加氢气的加入量、以显著提升均聚聚烯烃的熔体指数,尤其重要的是,可获得更低热封温度的三元无规共聚聚烯烃及更高抗冲击强度的嵌段共聚聚烯烃产品。
附图说明
图1为本发明实施例1多反应器烯烃聚合的组合工艺流程图。
图2为本发明实施例2多反应器烯烃聚合的组合工艺流程图。
图3为本发明实施例3多反应器烯烃聚合的组合工艺流程图。
图4为本发明实施例4多反应器烯烃聚合的组合工艺流程图。
图5为本发明实施例5多反应器烯烃聚合的组合工艺流程图。
图6为本发明实施例6多反应器烯烃聚合的组合工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供一种液相环管与卧式气相组成的多反应器烯烃聚合系统和聚合方法,例如,通过采用两台液相环管反应器与两台卧式气相搅拌反应器,可以实现至少六种方式的聚合反应器组合,以实现用一套聚合系统生产多种聚丙烯工艺所属产品的理想目标,并显著改善聚合物的粒子形态、减少间歇预聚合己烷随催化剂的引入量及聚合物的细粉含量,同时降低聚合反应器运行过程中的粘壁现象,并大幅度提升聚合反应器的传热传质效率、缩小聚合反应器的占地面积、增加氢气的加入量,从而显著提升均聚聚烯烃的熔体指数,尤其重要的是,可获得更低热封温度的三元无规共聚聚烯烃及更高抗冲击强度的嵌段共聚聚烯烃产品。且本发明装置综合投资成本低、牌号切换灵活、运行效率高。
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解,下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明,以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品,或者可以通过已知方法制备。
实施例1
本实施例提供一种烯烃聚合系统,如图1所示,其包括反应单元,所述反应单元中包括液相环管反应器组和卧式气相搅拌反应器组,所述液相环管反应器组与卧式气相搅拌反应器组相连;所述液相环管反应器组包括两个液相环管反应器R1、R2,液相环管反应器R1与液相环管反应器R2之间串联方式连接;所述卧式气相搅拌反应器组包括两个卧式气相搅拌反应器R3、R4,且卧式气相搅拌反应器R3与卧式气相搅拌反应器R4之间串联方式连接有一气锁系统。
所述反应单元还包括一个预聚合反应器,该预聚合反应器与所述液相环管反应器组相连。具体的,该预聚合反应器与所述液相环管反应器R1相连。
所述反应单元还包括一个高压闪蒸器,所述液相环管反应器组通过该高压闪蒸器与卧式气相搅拌反应器组相连。具体的,所述液相环管反应器R2通过该高压闪蒸器与卧式气相搅拌反应器R3相连。
所述烯烃聚合系统还包括进料单元,所述进料单元与反应单元相连;所述进料单元包括催化剂配制及进料系统和单体进料系统。其中,所述催化剂配制及进料系统和单体进料系统分别与反应单元相连。具体的,分别与预聚合反应器相连。
所述烯烃聚合系统还包括分离单元,与所述反应单元相连。具体的,所述卧式气相搅拌反应器组与分离单元相连。
所述分离单元包括低压闪蒸器,具体的,所述卧式气相搅拌反应器R4与该低压闪蒸器相连。
所述分离单元还包括脱挥系统,所述低压闪蒸器与该脱挥系统相连。
所述分离单元还包括干燥系统,所述脱挥系统与该干燥系统相连。
所述烯烃聚合系统还包括造粒单元,所述分离单元与该造粒单元相连。具体的,所述干燥系统与该造粒单元相连。
实施例2
一种烯烃聚合方法,其采用实施例1的烯烃聚合系统,所述方法包括:反应单元中,催化剂原料与部分聚合单体首先先进入连续预聚合反应器,再进入液相环管反应器组,然后进入卧式气相搅拌反应器组,进行聚合反应得到聚烯烃粗产品。具体方法如下:
S1、向20L的催化剂配制系统内,加入等体积比的白油与液体石蜡的混合物共14L,在70℃、抽真空下持续搅拌120min,然后加入10mL、1mol/L三乙基铝己烷溶液,继续搅拌30min后,再加入700g Mer-01A聚丙烯专用催化剂,搅拌60min,通过夹套冷却水,将催化剂配置系统内的温度降至室温,然后通过一套自动控制的催化剂加料泵(催化剂进料系统)向预聚合反应器中连续加入催化剂/惰性溶剂混合物,加料量控制为约50mL/h;
S2、预聚合反应器为一个带冷水夹套的3L反应釜,通过调整液相丙烯的进入量,使聚丙烯专用催化剂在所述预聚合反应器中的平均停留时间为6min,控制预聚合的聚合温度为10℃±2℃,满釜操作;从预聚合反应器出来的预聚物在液相丙烯的推动下,直接进入液相环管反应器R1;
其中,液相环管反应器R1是一个内径为200mm、总长度约为17700mm、总容积为555.6L的环管聚合反应器。液相环管反应器R1的丙烯进料量为185kg/h,丁烯-1的进料量为26kg/h,氢气的加入量为2800PPM,控制聚合温度为70℃,聚合压力为3.3MPa,液相环管反应器R1中的物料通过环管反应器的上跨线进入液相环管反应器R2(液相环管反应器R2的几何尺寸与液相环管反应器R1相同),向液相环管反应器R2中补充的丙烯进料量为60kg/h,加入的乙烯量为3.3kg/h,控制液相环管反应器R2的聚合温度为68℃,聚合压力为3.1MPa,液相环管反应器R2出来的物料进入带有热水夹套的高压闪蒸器;95%以上的烃类在压力为1.9-2.0MPa的高压闪蒸器内充分闪蒸,气相丙烯从高压闪蒸器的顶端逸出,而夹带少量气相烯烃类的聚丙烯粒子则通过出料阀组进入卧式气相搅拌反应器R3;
其中,卧式气相搅拌反应器R3为一个总体积为500L、长径比约为5:1的卧式气相搅拌反应器;
S3、在卧式气相搅拌反应器R3内补加的气相丙烯为26kg/h,补加的乙烯为0.3kg/h,聚合压力为1.7-1.8MPa,聚合温度为80℃,从卧式气相搅拌反应器R3出来的物料首先进入气锁系统,将卧式气相搅拌反应器R3带来的全部挥发分隔离后,使聚丙烯粉料进入卧式气相搅拌反应器R4(卧式气相搅拌反应器R4的几何尺寸与卧式气相搅拌反应器R3相同);
S4、在卧式气相搅拌反应器R4内补充的气相丙烯量为15k/h,使残存Mer-01A聚丙烯专用催化剂在该反应器内产生高分子量聚合物,控制卧式气相搅拌反应器R4内的聚合压力为1.5-1.7MPA,聚合温度为80℃,聚合时间为60min;从卧式气相搅拌反应器R4出来的物料,依次进入低压闪蒸器、聚合物粉料脱挥系统、粉料脱活及干燥系统、粉料造粒系统、粒料掺混系统,最后进入产品包装系统,从而获得聚合物力学强度较高的聚丙烯产品。
实施例3
本实施例提供一种烯烃聚合系统,具体如图2所示,其与实施例1相比,不同之处在于:液相环管反应器R1与液相环管反应器R2之间并联方式连接,且所述液相环管反应器R1与液相环管反应器R2的出口端均与高压闪蒸器连接。
实施例4
一种烯烃聚合方法,其采用实施例3的烯烃聚合系统;另外,与实施例2相比,不同之处在于:省去1-丁烯的进料,液相环管反应器R1与液相环管反应器R2的液相丙烯进料量均为125kg/h,乙烯的进料位置为卧式气相搅拌反应器R3及卧式气相搅拌反应器R4,乙烯的进料量调整为:卧式气相搅拌反应器R3为20.0kg/h,卧式气相搅拌反应器R4为16.0kg/h,其它加料及控制方法与实施例2均相同。
实施例5
本实施例提供一种烯烃聚合系统,具体如图3所示,其与实施例1相比,不同之处在于:聚合系统的反应单元包括串联方式连接的液相环管反应器R1及液相环管反应器R2。
实施例6
一种烯烃聚合方法,其采用实施例5的烯烃聚合系统;另外,与实施例2相比,不同之处在于:氢气的加入量由原来的2800PPM调整为7200PPM,省去1-丁烯的进料及乙烯的进料,液相环管反应器R1、液相环管反应器R2的液相丙烯进料量分别为205kg/h、80kg/h;其它加料及控制方法与实施例2相同。
实施例7
本实施例提供一种烯烃聚合系统,具体如图4所示,其与实施例1相比,不同之处在于:聚合系统的反应单元包括液相环管反应器R1及卧式气相搅拌反应器R3,所述液相环管反应器R1与高压闪蒸器、卧式气相搅拌反应器R3及低压闪蒸器依次串联方式连接。
实施例8
一种烯烃聚合方法,其采用实施例7所述烯烃聚合系统;另外,与实施例2相比,不同之处在于:省去1-丁烯的进料,省去液相环管反应器R2及卧式气相搅拌反应器R4的进料,液相环管反应器R1的液相丙烯进料量由185kg/h调整为245kg/h,卧式气相搅拌反应器R3的气相丙烯进料由26kg/h调整为68kg/h,卧式气相搅拌反应器R3的乙烯进料量由3.3kg/h调整为24kg/h,其它加料及控制方法与实施例2相同。
实施例9
本实施例提供一种烯烃聚合系统,具体如图5所示,其与实施例1相比,不同之处在于:聚合系统的反应单元包括串联方式依次连接的液相环管反应器R1、液相环管反应器R2、高压闪蒸器、卧式气相搅拌反应器R3及低压闪蒸器。
实施例10
一种烯烃聚合方法,其采用实施例9所示烯烃聚合系统;另外,与实施例2相比,不同之处在于:无1-丁烯的进料,卧式气相搅拌反应器R3的气相丙烯进料由26kg/h调整为68kg/h,R3的乙烯进料量由0.3kg/h调整为24kg/h,其它加料及控制方法与实施例2相同。
实施例11
本实施例提供一种烯烃聚合系统,具体如图6所示,其与实施例1相比,不同之处在于:聚合系统的反应单元包括串联方式依次连接的高压闪蒸器、卧式气相搅拌反应器R3、气锁系统、卧式气相搅拌反应器R4及低压闪蒸器。
实施例12
一种烯烃聚合方法,其采用实施例11所述烯烃聚合系统;另外,与实施例2相比,不同之处在于:聚丙烯预聚物经高压闪蒸后直接进入卧式气相搅拌反应器R3。
卧式气相搅拌反应器R3、卧式气相搅拌反应器R4的气相丙烯进料量分别为138kg/h、90kg/h;
卧式气相搅拌反应器R3、卧式气相搅拌反应器R4的乙烯进料量分别为2.0kg/h、1.6kg/h;
卧式气相搅拌反应器R3、卧式气相搅拌反应器R4的气相1-丁烯进料量分别为3kg/h、5kg/h;
卧式气相搅拌反应器R3、卧式气相搅拌反应器R4的氢气进料量分别为1800PPM、600PPM;
其它加料及控制方法与实施例2相同。
采用红外光谱测定实施例2、4、6、8、10和12所获得的聚合物中乙烯、1-丁烯的含量;采用ASTM测试标准测定各实施例所获得的聚合物的熔体指数、悬臂梁缺口冲击强度、热封起始温度,测试结果如下表所示。
由上表中结果可以看出:本发明通过采用液相环管/卧式气相搅拌多反应器的组合工艺,不仅可以获得热封温度低至98℃的三元无规共聚聚丙烯,还可以获得常温悬臂梁缺口冲击强度高达65KJ/M2的抗冲击共聚聚丙烯产品,从而为丙烯聚合工艺提供了新的可靠途径,以满足多元化市场对聚丙烯产品的更高需求,具有广泛的市场应用前景。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种烯烃聚合系统,其特征在于,所述烯烃聚合系统包括反应单元,所述反应单元中包括液相环管反应器组和卧式气相搅拌反应器组,所述液相环管反应器组与卧式气相搅拌反应器组相连;所述液相环管反应器组包括至少一个液相环管反应器,所述卧式气相搅拌反应器组包括至少一个卧式气相搅拌反应器。
2.如权利要求1所述的烯烃聚合系统,其特征在于,所述液相环管反应器组包括至少两个液相环管反应器,两个液相环管反应器之间以串联方式或并联方式连接;
优选地,所述液相环管反应器组包括至少三个液相环管反应器,多个液相环管反应器之间以串联方式或并联方式连接。
3.如权利要求1或2所述的烯烃聚合系统,其特征在于,所述卧式气相搅拌反应器组包括至少两个卧式气相搅拌反应器,两个卧式气相搅拌反应器之间以串联方式或并联方式连接;
优选地,所述卧式气相搅拌反应器组包括至少三个卧式气相搅拌反应器,多个卧式气相搅拌反应器之间以串联方式或并联方式连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的烯烃聚合系统,其特征在于,所述卧式气相搅拌反应器组包括至少两个卧式气相搅拌反应器时,还包括气锁系统,该气锁系统串联于两个卧式气相搅拌反应器之间;
优选地,所述反应单元还包括一个预聚合反应器,该预聚合反应器与所述液相环管反应器组或卧式气相搅拌反应器组相连;具体的,所述预聚合反应器为连续预聚合反应器;
优选地,所述反应单元还包括一个高压闪蒸器,所述液相环管反应器组通过该高压闪蒸器与卧式气相搅拌反应器组相连;
优选地,所述烯烃聚合系统还包括进料单元,所述进料单元与反应单元相连;
优选地,所述进料单元包括催化剂配制及进料系统;
优选地,所述进料单元还包括单体进料系统;
优选地,所述催化剂配制及进料系统和单体进料系统分别与反应单元相连,具体的,分别与预聚合反应器相连。
5.如权利要求1-4任一项所述的烯烃聚合系统,其特征在于,所述烯烃聚合系统还包括分离单元,与所述反应单元相连;具体的,所述卧式气相搅拌反应器组或高压闪蒸器与分离单元相连;
优选地,所述分离单元包括低压闪蒸器,所述卧式气相搅拌反应器组或高压闪蒸器与该低压闪蒸器相连;
优选地,所述分离单元还包括脱挥系统,所述低压闪蒸器与该脱挥系统相连;
优选地,所述分离单元还包括干燥系统,所述脱挥系统与该干燥系统相连。
6.如权利要求1-5任一项所述的烯烃聚合系统,其特征在于,所述烯烃聚合系统还包括造粒单元,所述分离单元与该造粒单元相连;具体的,所述干燥系统与该造粒单元相连。
7.一种烯烃聚合方法,其特征在于,其采用权利要求1-6任一项所述的烯烃聚合系统,所述方法包括:反应单元中,反应物料先进入液相环管反应器组,然后进入卧式气相搅拌反应器组,进行聚合反应;
优选地,反应单元中,催化剂原料与部分聚合单体首先进入预聚合反应器,预聚合反应器出来的物料及其余聚合单体再进入液相环管反应器组,然后进入卧式气相搅拌反应器组,进行聚合反应。
8.如权利要求7所述的烯烃聚合方法,其特征在于,一个或多个所述液相环管反应器的聚合条件为:聚合温度60~90℃,聚合压力为3.0~5.0MPa。
9.如权利要求7或8所述的烯烃聚合方法,其特征在于,一个或多个所述卧式气相搅拌反应器的聚合条件为:聚合温度70-90℃,聚合压力为1.3~2.3MPa。
10.如权利要求7-9任一项所述的烯烃聚合方法,其特征在于,所述液相环管反应器任选地为单液相环管反应器或多液相环管反应器;
优选地,所述卧式气相搅拌反应器的反应压力始终低于相应温度下烯烃的饱和蒸气压;优选卧式气相搅拌反应器的聚合压力为1.5~1.8MPa;
优选地,所述催化剂原料通过催化剂配制及进料系统输入所述预聚合反应器;
优选地,所述聚烯烃粒子脱挥后还包括脱活与干燥步骤;
优选地,所述聚烯烃粒子干燥后还包括造粒步骤;
优选地,制备的聚烯烃粒料在包装前还包括粒料掺混步骤。
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