CN1129707A - 聚烯烃的产物回收方法 - Google Patents

Abstract

聚烯烃，尤其是高分子量无定形聚α-烯烃的一种产物回收方法，其中，在该方法中水的使用量显著降低，且排除了储存和干燥块状形式聚烯烃的中间阶段。在反应器中生产的聚烯烃在捏和机中被加热，以除去任何未反应的单体。然后，将液体形式的聚烯烃材料直接转移至挤出机，进一步除去任何未反应的单体和催化剂。最后，使用造粒机将聚烯烃材料造粒。

Description

聚烯烃的产物回收方法

本发明涉及聚烯烃的产物回收方法，更具体地说，涉及高分子量无定形聚α-烯烃的产物回收方法。

高分子量无定形聚α-烯烃如无定形的丙烯均聚物和共聚物由于在多种产品上的应用，因而是相当重要的。这些材料的广泛应用主要归因于由这些材料表现出的化学和物理性质如化学惰性、软度、柔韧性等的特殊结合。

通常，在反应器中制得无定形聚烯烃，然后与水混合以使催化剂钝化并除去任何单体。除去催化剂和任何单体后得到湿的、颗粒块状的产物。为便于该材料成型为各种产品，块状物必须干燥，然后挤出或以其它方式成型。

材料的挤出一般包括从料斗向螺杆式挤出机的进料段供入干燥过的块状物。聚烯烃材料由螺纹带动通过挤出机，在被粒化或在高压下以其它方式成型之前它在这里被加热和机械加工。另外，此类材料也可由其它高温方法如注模法、轧制和压模法来成型。低分子量和高分子量无定形聚α-烯烃一般都可按照以上所列举的方法进行加工。

然而，现有的产物回收方法要求引入水来输送该类材料通过回收的几个阶段。这些方法大量使用水，需要使用额外的储罐、输送和转移管路及其它各种各样的设备来导入、保持、除去和循环必需体积的水。另外，现有方法在材料被挤成可使用的产品之前以块状形式储存材料，因此，这一中间阶段的处理要求有另外的储罐及相应的维修设备。

因此，现正需要聚烯烃，尤其是高分子量无定形聚α-烯烃的产物回收方法，在该方法中，在产物回收过程中水的使用量显著降低，并排除了储存和干燥块状形式的聚烯烃的中间阶段。

本发明通过提供聚烯烃，尤其是高分子量无定形聚α-烯烃的产物回收方法来克服现有技术所遇到的前述和其它问题，其中，在该方法中水的使用量显著降低，减少了对额外的设备如储罐、管路和阀门的需求，并且，该方法的操作排除了材料的中间储存，因而避免了对额外的储罐和相应的维修设备的需求。

根据本发明的聚烯烃的产物回收方法，聚烯烃所需单体被供入反应器中。冷却反应器以保持生产期望的聚烯烃所必需的合适的温度。取决于期望的聚烯烃，向该反应器中加入适宜的催化剂。

在制备聚烯烃材料后，将它从反应器转移至捏和机中。这种转移可由许多方法来完成，但最好由脉冲阀(blipper valve)来完成。在捏和机内部，将聚烯烃材料加热，以除去聚烯烃材料中残留的任何未反应的单体。使用曲拐式桨叶(Sigma blade)对产物进行机械加工，以利于这种除单体工艺。

然后，聚烯烃材料经捏和机的螺纹转移至挤出机中进一步.加工。在该方法的这一步骤中，聚烯烃材料以液体形式的直接转移，与以湿块形式储存聚烯烃并在以后干燥该块状物以用于挤出的现有方法相比具有明显的优势。

在挤出机中，聚烯烃材料与少量水和抗氧化剂混合，水使该材料中的残留催化剂钝化。加热该材料，进一步脱除任何未反应的单体，抗氧化剂溶剂及在这一阶段所加入的过量蒸汽。

最后，将聚烯烃材料转移至造粒机，在其中造粒后再贮存和/或使用。

高分子量无定形聚α-烯烃与低分子量聚α-烯烃相比较表现出较高的粘合性和粘度。这些高分子量聚α-烯烃的产物回收在使用本发明的回收方法时业已证明非常成功。

本发明的方法最大程度地减少用来输送产物通过回收工艺的几个阶段的水的用量，因而，最大程度地降低了对用来导入、保持、除去和循环水的储罐、输送和转移管路、阀门和其它设备的需要。另外，本发明方法能使聚烯烃材料在基本上为液态或熔化态下进行连续处理。这避免了现有产物回收方法中有关的中间步骤，在现有方法中，材料以湿块储存并在后阶段干燥后作进一步处理。这一步骤的排除也免去了对在进一步处理之前用来储存、保持和干燥产物的额外设备的需要。

为了更全面了解本发明及其优点，现结合附图参照以下叙述内容，其中：

图1图解说明与本发明的产物回收方法有关的装置；和

图2是图解说明与本发明的产物回收方法有关的各步骤的流程图。

现参照图1，它示出了与本发明的产物回收方法有关的装置。

将单体(包括待生产的聚烯烃)连续供入反应器10中。所用单体自然取决于待生产的聚烯烃。将该反应器冷却并加压，以保持反应发生所需要的温度和压力。所得聚合物经脉冲阀22连续转移至捏和机20中。脉冲阀22的使用能够方便地控制产物从反应器10中释放到捏和机20的速率。

在捏和机20中，根据待生产的聚烯烃而定，将产物加热至约250—500°F(华氏)。温度的提高驱除了产物中所含的未反应成分，如未反应的丙烯、乙烯、氢和其它单体。

捏和机20内的一对曲拐式桨叶(未示出)对产物进行机械加工，便于从产物中除去未反应的单体和其它挥发分。由这一工艺过程产生的气体通过排气管30从捏和机20排入分离罐40中。自分离罐40出来后，排出气体被提纯并经回流管45返回聚烯烃设备中再利用。为防止聚烯烃材料被夹带入排气管30中，在材料从反应器10每一次脉冲至捏和机20中的过程中排气阀47关闭。随着排气阀门47关闭，较小容积的捏和机内的高速气流不会将聚烯烃材料驱至排气管30内。排气阀47由微信息处理机式计时器(未示出)操作，它控制和协调脉冲阀22和排气阀47。

产物从曲拐式桨叶输送至可变速螺杆(未示出)。螺纹将产物从捏和机20转移至挤出机50中。调节螺杆速度，以保持捏和机20内产物的恒定负载量。加热螺杆机筒，使产物保持在基本上与捏和机20内的温度一致的温度下。

在挤出机50中，产物与蒸汽混合使催化剂钝化并与添加剂混合获得所需要的聚烯烃材料。蒸汽经计量水泵(未示出)加入，使加入反应器10中的催化剂钝化，以利于聚烯烃的形成。重要的是，这是唯一在本发明的产物回收方法中使用水的地方。

额外的加热过程吸有利于从产物中除去过量的水并进一步除去任何残留的未反应单体或其它挥发分。挤出机50内所产生的气体经挤出机排气管70从挤出机50中排出。

产物自挤出机50转移至造粒机80中。造粒机80包括一个模板和一组由可变速马达90驱动的旋转刀片(未示出)。对模板加热是为了保持产物处在挤出温度。当产物从模孔喷出时，它被切成粒料(根据旋转刀片的转速确定粒度)并被循环水冷却。产物在与水接触时迅速固化。

粒料被流水带至干燥器100，在这里从水中回收粒料并用空气干燥。然后将粒料进行包装并储存备用。

图2是说明与本发明的产物回收方法有关的各步骤的流程图。在步骤110中，制备所需聚烯烃而需要的单体被连续地供入反应器中。冷却反应器以利于聚烯烃材料的产生。然后在步骤120中，将聚烯烃材料转移至捏和机中，在这里，除去未反应的单体和挥发组分。通过将捏和机中的聚烯烃材料加热而驱除单体和挥发分。在这一步骤中，由一对曲拐式桨叶对聚烯烃材料进行机械加工，促进未反应成分的除去。在该方法的这一步骤中所产生的气体通过分离罐排出并被提纯后再利用(130和140)。

在步骤150中，聚烯烃材料被转移至挤出机中，在这里水和所需添加剂如抗氧化剂与聚烯烃材料混合(160和170)。水的加入使聚烯烃材料中的催化剂钝化。在该产物回收方法的这一步骤中所产生的气体也可排出(180)。

接着，聚烯烃材料从挤出机转移至造粒机。在造粒机中，聚烯烃材料经旋转刀片切成粒料，并被循环水冷却(190)。粒料由流水转移至干燥器中。在被包装或使用之前，从水中取出粒料并用空气干燥(200)。

虽然本发明的优选实施方案已在附图中得到说明并在上面的详细叙述中得到描述，但应明白，本发明并不限制于所公开的实施方案，在不脱离本发明的精神的前提下，可对各部件和元件作许多重排和改进。

Claims (6)

1.一种聚烯烃产物的回收方法，它包括以下各步骤：

除去产物中所含的未反应成分，制得液体材料；

将产物与水混合，使任何催化剂钝化；

将用水钝化的产物与所需要的添加剂混合；

将混合的产物加热，以进一步除去产物中所含的不需要的成分，并除去任何多余的水和挥发性物质；和

将产物造粒。

2.根据权利要求1的方法，其中从产物中除去未反应成分的步骤进一步包括以下步骤：

加热该产物；和

用曲拐式桨叶对产物进行机械加工。

3.根据权利要求1的方法，其中从产物中除去未反应成分的步骤进一步包括排出捏和机中所产生的气体的步骤。

4.根据权利要求1的方法，其中将产物与水混合使任何催化剂钝化的步骤进一步包括为输送测定量的水而使用水计量泵。

5.根据权利要求1的方法，其中将产物与水和所需添加剂混合的步骤进一步包括排出在这些步骤中所产生的任何气体的步骤。

6.一种聚烯烃产物的回收方法，它包括以下各步骤：

加热产物，除去产物中所含的未反应成分；

用曲拐式桨叶对产物进行机械加工，除去产物中所含的未反应成分；

将产物与水混合，使任何催化剂钝化；

将产物与所需添加剂混合；

加热产物，进一步除去产物中所含的不需要的成分和除去任何多余的水和挥发性物质；和

将产物造粒。

Images