CN1922218A - 由中间等级的丙烯制备聚丙烯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用中间等级的丙烯料流作为聚丙烯形成反应系统的原料的方法。该中间等级的丙烯料流优选从含氧化合物－烯烃转化反应工艺的烯烃产物中回收，并且具有低的二甲醚含量。

Description

由中间等级的丙烯制备聚丙烯的方法
发明领域
本发明涉及聚丙烯生产方法。尤其，本发明涉及由中间等级的丙烯制备聚丙烯的方法。
发明背景
聚丙烯反应工艺包括将丙烯、聚丙烯形成催化剂和其它任选的化合物添加到聚合物反应器中并生产聚丙烯产物。从反应器排出的产物含有各种污染物(包括未反应的丙烯)，必须要除去这些污染物以便获得可接受的聚合物。
用于制备聚丙烯以及许多其它产物的丙烯原料流传统上通过烃类的裂化来获得。非催化裂化方法例如在Hallee等人的US专利No.3,407,789；Woebcke的US专利No.3,820,955，DiNicolantonio的US专利No.4,499,055和Gartside等人的US专利No.4,814,067中描述过。催化裂化方法例如在Cormier，Jr.等人的US专利No.4,828,679；Rabo等人的US专利No.3,647,682；Rosinski等人的US专利No.3,758,403；Gartside等人的US专利No.4,814,067；Li等人的US专利No.4,980,053；和Yongqing等人的US专利No.5,326,465中描述过。
Vora等人的US专利No.5,714,662描述了一种特定的生产丙烯料流的方法。在该专利中，首先通过甲醇原料流的催化转化制备烯烃产物。然后，作为蒸馏塔的塔顶料流从烯烃产物中回收粗等级丙烯料流，其中部分该粗丙烯料流用作醚化装置的原料，以形成二异丙基醚。将该粗丙烯料流的一个单独部分输送到丙烯分馏区，以生产高纯度丙烯料流。
如在Baker等人的US专利No.6,271,319中所述的，通常使用高纯度丙烯作为聚丙烯反应工艺的原料。该专利进一步指出，丙烷的存在通常是聚丙烯反应系统中的一个问题，并且丙烷的去除是尤其困难的。因此，描述了使用膜从反应系统中除去丙烷的方法。
从丙烯料流中除去丙烷的困难意味着需要大量分离设备来获得聚合物等级的丙烯原料流。而且，这种设备是昂贵的，大大增加了聚合物等级的丙烯原料流的成本。因此，获取可有效生产聚丙烯的较低等级的丙烯原料流是有益的。还有益的是，从聚合物产物中回收未反应的污染物，例如丙烯。
发明概述
本发明提供了可以有效用作聚丙烯原料流的中间等级的丙烯料流。虽然中间等级的料流包含的丙烷量高于常规聚合物等级的丙烯料流，但它仍然提供了高质量的聚丙烯产物。
根据本发明的一个方面，提供了制备聚丙烯的方法。该方法包括让含氧化合物料流与烯烃形成催化剂接触，以形成烯烃料流。从烯烃料流中分离出中间等级的丙烯料流，其中以中间等级的丙烯料流的总重量为基准计，该料流优选含有低于99.5wt％的丙烯。在一个实施方案中，中间等级的丙烯料流与聚丙烯形成催化剂接触，从而形成聚丙烯和未反应的副产物。从未反应的副产物中除去丙烷，形成至少一种吹扫料流和含丙烯的再循环料流。
在本发明的另一个实施方案中，制备聚丙烯的方法包括从烯烃料流中分离丙烯料流和二甲醚料流的步骤，其中丙烯料流作为塔顶馏出料流分离，而二甲醚料流作为塔底馏出料流分离。优选地，中间等级的丙烯料流从塔顶料流中回收，并与聚丙烯形成催化剂接触，以形成聚丙烯和未反应的副产物。在一个实施方案中，从未反应的副产物中回收丙烯，形成再循环料流，并且让该再循环料流与聚丙烯形成催化剂接触，形成附加的聚丙烯产物。
在制备聚丙烯的又一个实施方案中，包括让含氧化合物料流与烯烃形成催化剂接触以形成烯烃料流的步骤，其中烯烃料流包括丙烯、丙烷和二甲醚。从烯烃料流中分离丙烯、丙烷和二甲醚，以便获得中间等级的丙烯料流，并且让该中间等级的丙烯料流与聚丙烯催化剂接触，从而形成聚丙烯产物。
本发明进一步提供了用于制备聚丙烯产物的方法，该方法包括让含氧化合物料流与烯烃形成催化剂接触，形成烯烃料流，从该烯烃料流中分离丙烯料流，并且将该丙烯料流输送到丙烯分离系统。从丙烯分离系统中回收中间等级的丙烯料流，并且让该中间等级的丙烯料流与聚丙烯形成催化剂接触，以形成聚丙烯产物和未反应的丙烯。在一个优选的实施方案中，在丙烯分离系统中脱除至少一部分的未反应的丙烯，使得中间等级的丙烯料流进一步包括该脱除部分的未反应的丙烯。
在一个优选的实施方案中，本发明的中间等级的丙烯料流含有低于99wt％的丙烯，以该料流的总重量为基准计。更优选地，中间等级的丙烯料流含有低于98wt％的丙烯，和最优选低于97wt％的丙烯，以该料流的总重量为基准计。还优选的是，聚丙烯形成催化剂是齐格勒-纳塔或金属茂催化剂。
附图简要说明
附图代表了本发明的多个方面。这些附图仅仅被视为在所要求的整个发明的范围内的具体实施方案的例子。
图1是从烯烃料流中分离中间等级的丙烯料流以及使用该中间等级的丙烯料流作为聚丙烯反应系统的原料流的流程图。
图2是示出了分离中间等级的丙烯料流以及使用该中间等级的丙烯料流作为聚丙烯反应系统的原料流的流程图，其中该中间等级的烯烃料流包括从烯烃料流中分离的丙烯以及从聚丙烯产物中回收的未反应的丙烯。
发明详述
I.作为聚丙烯原料的中间等级的丙烯
本发明涉及使用中间等级的丙烯料流作为聚丙烯形成反应系统的原料的方法。该中间等级的丙烯料流被视为相对于市购化学等级的丙烯(低于95wt％的丙烯)和聚合物等级的丙烯(至少99.5wt％的丙烯)的中间等级。该中间等级料流的组成基于没有用其它来源稀释的、供给聚丙烯反应系统的料流的组成。例如，在含有低浓度的丙烯的再循环料流与中间等级料流混合的情况下，会发生原料流的稀释，其引起了然后输送到聚丙烯反应系统的混合料流的丙烯含量的显著下降。
根据本发明，输送到反应系统的中间等级的丙烯料流含有低于99.5wt％的丙烯，以该丙烯料流的总重量为基准计。优选地，中间等级的丙烯料流含有低于99wt％，更优选低于98wt％，和最优选低于97wt％的丙烯，以该丙烯料流的总重量为基准计。中间等级的丙烯料流还含有至少95wt％的丙烯，以该丙烯料流的总重量为基准计。
虽然以丙烯料流的总重量为基准计，中间等级的丙烯料流含有低于5wt％的丙烷，但其丙烷浓度高于常规聚合物等级的料流中通常存在的丙烷浓度。在一个实施方案中，中间等级的丙烯料流含有至少0.5wt％的丙烷，以该丙烯料流的总重量为基准计。在另一个实施方案中，中间等级的丙烯料流含有至少1wt％的丙烷，以该丙烯料流的总重量为基准计。在又一个实施方案中，中间等级的丙烯料流含有至少1.5wt％的丙烷，以该丙烯料流的总重量为基准计。在还一个实施方案中，中间等级的丙烯料流含有至少2wt％的丙烷，以该丙烯料流的总重量为基准计。
在本发明的一个实施方案中，中间等级的丙烯料流从含氧化合物-烯烃转化工艺的烯烃产物料流中回收，因为该料流的丙烷含量通常低于其它来源(例如烃裂化工艺)。然而，来自含氧化合物-烯烃转化工艺的烯烃产物料流通常具有高的氧化烃含量，例如二甲醚含量，并且需要除去这些类型的化合物，因为它们可有效地使聚丙烯催化剂中毒。
在本发明中用作制备聚丙烯的聚合体系的原料的中间等级的丙烯料流中，氧化烃污染物例如二甲醚是非常低的，使得不会对聚丙烯转化催化剂有明显不利的影响。在一个实施方案中，以中间等级的丙烯料流的总重量为基准计，该中间等级的丙烯料流含有低于100wppm的二甲醚。优选地，以中间等级的丙烯料流的总重量为基准计，该中间等级的丙烯料流含有不高于10wppm的二甲醚，更优选不高于1wppm的二甲醚，和最优选不高于0.1wppm的二甲醚。
在中间等级的丙烯料流的全部或一部分由含氧化合物-烯烃反应产物获得的实施方案中，大部分的氧化烃污染物已经从中间等级料流中除去，所以聚丙烯催化剂不会受到不利影响。从含丙烯的料流中除去氧化烃可通过许多技术来完成，这些技术包括例如蒸馏或分子筛吸收或膜过滤。在本发明的一个实施方案中，从含氧化合物-烯烃反应系统的烯烃产物料流中分离出含二甲醚的料流和含丙烯的料流，其中含丙烯的料流作为塔顶馏出料流分离，而含二甲醚的料流作为塔底馏出料流分离。该塔底馏出料流含有存在于烯烃料流中的大多数的二甲醚和更高沸点化合物。优选将乙烯和更低沸点化合物(其可能在作为塔顶料流脱除的含丙烯的料流中伴随)从含丙烯的料流中除去，以形成优选的中间等级的聚丙烯料流。
根据本发明的方法分离中间等级的丙烯料流是有利的，因为只需要不太严格的分离方法就可获得适合作为聚丙烯原料流的丙烯料流。虽然该原料流含有的丙烷的浓度稍高于常规聚合物等级的丙烯原料，但丙烷不会对丙烯转化为聚丙烯有不利影响，因为任何丙烷在聚烯烃反应过程中基本上是惰性的。
因为本发明采用了含有一些丙烷的中间等级的丙烯料流，所以优选从所形成的聚烯烃产物中除去或吹扫掉一部分的丙烷副产物，从聚烯烃产物中回收如果有的未反应的丙烯并将其作为原料再循环。从再循环丙烯中吹扫掉丙烷副产物减小了丙烷在聚丙烯反应系统中积聚的倾向性。这种丙烷的积聚将降低聚丙烯形成的效率，并且可能在极端条件下导致装置停工。
II.获取中间等级的丙烯
A.由各种烯烃来源获取中间等级的丙烯
用作本发明的聚丙烯工艺的原料的中间等级的丙烯料流可以由任何来源获得。这种烯烃料流包括由各种烯烃形成工艺，例如石油料流裂化工艺或含氧化合物-烯烃催化反应工艺的任何一种或它们的组合所提供的料流。
B.由含氧化合物-烯烃转化工艺获取中间等级的丙烯
在用完全或部分由含氧化合物-烯烃转化工艺制备的烯烃料流获取中间等级的丙烯时，本发明是特别有益的。在含氧化合物-烯烃转化工艺中，氧化烃污染物如二甲醚通常以相对高的浓度存在，并且这种含氧化合物的存在，即使含量较低，也能够在这些料流中含有的各种烯烃(例如丙烯)的进一步加工中引起问题。例如，氧化烃污染物如二甲醚可使许多聚丙烯形成催化剂中毒。
在本发明的一个实施方案中，含有丙烯的烯烃料流由烯烃形成工艺获得，其中烯烃料流含有至少大约100wppm或至少大约250wppm的二甲醚，以该料流的总烃含量为基准计(即，不包括任何夹带的水)。优选地，在烯烃料流中含有的二甲醚的量不至于高得使从丙烯中分离该二甲醚变得不可行。在一个实施方案中，烯烃料流含有不高于5wt％的二甲醚，以该料流的总烃含量为基准计。优选地，烯烃料流含有不高于5wt％的二甲醚，更优选不高于4wt％的二甲醚，和最优选不高于3wt％的二甲醚，以该料流的总烃含量为基准计。
在本发明的一个特定实施方案中，通过蒸馏从所获得的烯烃料流中分离出中间等级的丙烯料流。可以使用各种各样的技术从烯烃料流中分离中间等级的丙烯，使用一个或多个蒸馏步骤是优选的。这些分离技术是本领域技术人员所已知的。然而，在用作丙烯聚合工艺的原料的中间等级的丙烯中，氧化烃含量或丙烷含量不应太高，否则会不利地影响聚合过程。
在本发明中优选中间等级的丙烯料流是充分干燥的，以便不会对聚合工艺有不利影响。在一个实施方案中，中间等级的丙烯料流含有不高于大约1,000wppm的水，以该料流的总重量为基准计。优选地，中间等级的丙烯料流含有不高于大约500wppm的水，更优选不高于100wppm的水，和最优选不高于大约10wppm的水，以该料流的总重量为基准计。
在由含氧化合物-烯烃转化工艺制备的烯烃料流中获取中间等级的丙烯料流时，本发明是特别有益的。在含氧化合物-烯烃转化工艺中，含氧化合物与烯烃形成催化剂接触，以形成烯烃产物料流。然后，如上所述从烯烃产物料流中回收中间等级的丙烯。
在将含氧化合物转化为烯烃产物的方法中，在该方法中使用的含氧化合物原料含有一种或多种含氧化合物，更具体地说，一种或多种含有至少一个氧原子的有机化合物。在本发明的方法的最优选实施方案中，原料中的含氧化合物是一种或多种醇，优选其中醇的脂族结构部分具有1-20个碳原子，优选1-10个碳原子，和最优选1-4个碳原子的脂族醇。在本发明的方法中用作原料的醇包括低级直链和支链脂族醇和它们的不饱和对应物。含氧化合物的非限制性实例包括甲醇，乙醇，正丙醇，异丙醇，甲基乙基醚，二甲醚，二乙醚，二异丙基醚，甲醛，碳酸二甲酯，二甲基酮，乙酸，和它们的混合物。在最优选的实施方案中，原料选自甲醇，乙醇，二甲醚，二乙醚或它们的混合物中的一种或多种，更优选甲醇和二甲醚，以及最优选甲醇。
在一个实施方案中，原料含有一种或多种稀释剂，该稀释剂通常用来降低原料的浓度，并且一般不与原料或烯烃形成催化剂组合物反应。稀释剂的非限制性实例包括氦气，氩气，氮气，一氧化碳，二氧化碳，水，基本非反应性的链烷烃类(尤其诸如甲烷，乙烷，和丙烷的链烷烃)，基本非反应性的芳族化合物和它们的混合物。最优选的稀释剂是水和氮气，其中水是特别优选的。
稀释剂可以直接加入到进入反应器的原料中或直接加入到反应器中，或者与烯烃形成催化剂组合物一起添加。在一个实施方案中，以原料和稀释剂的总摩尔数为基准计，原料中的稀释剂的量是大约1mol％到大约99mol％，优选大约1mol％到80mol％，更优选大约5mol％到大约50mol％，最优选大约5mol％到大约25mol％。在一个实施方案中，将其它烃类直接或间接加入到原料中，并且该其它烃类包括烯烃、链烷烃、芳族化合物(例如参见US专利No.4,677,242，芳族化合物的添加)或它们的混合物，优选丙烯、丁烯、戊烯和具有≥4个碳原子的其它烃类、或它们的混合物。
在一个实施方案中，烯烃形成催化剂是能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛。这种分子筛包括沸石以及非沸石分子筛，并且属于大孔、中孔或小孔类型的。这些能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛的非限制性实例是小孔分子筛：AEI，AFT，APC，ATN，ATT，ATV，AWW，BIK，CAS，CHA，CHI，DAC，DDR，EDI，ERI，GOO，KFI，LEV，LOV，LTA，MON，PAU，PHI，RHO，ROG，THO，和它们的取代形式；中孔分子筛：AFO，AEL，EUO，HEU，FER，MEL，MFI，MTW，MTT，TON，和它们的取代形式；以及大孔分子筛：EMT，FAU和它们的取代形式。其它能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛包括ANA，BEA，CFI，CLO，DON，GIS，LTL，MER，MOR，MWW和SOD。优选的能够将含氧化合物转化成烯烃化合物的分子筛的非限制性实例包括AEL，AFY，BEA，CHA，EDI，FAU，FER，GIS，LTA，LTL，MER，MFI，MOR，MTT，MWW，TAM和TON。在一个优选的实施方案中，能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛具有AEI拓扑结构或CHA拓扑结构，或它们的组合，最优选CHA拓扑结构。
能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的小、中和大孔分子筛具有4-环到12-环或更大的骨架类型。在一个优选的实施方案中，能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛具有8-、10-或12-环结构或更大环结构和大约3埃至15埃的平均孔径。在最优选的实施方案中，能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛(优选硅铝磷酸盐分子筛)具有8-环和小于大约5埃，优选3埃到大约5埃，更优选3埃到大约4.5埃，和最优选3.5埃到大约4.2埃的平均孔径。
能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛优选具有一个，优选两个或更多个共角[TO4]四面体单元，更优选两个或更多个[SiO4]、[AlO4]和/或[PO4]四面体单元，和最优选[SiO4]、[AlO4]和[PO4]四面体单元的分子骨架。这些硅、铝和磷型分子筛和含金属的硅、铝和磷型分子筛已经详细描述在许多出版物中，包括例如US专利No.4,567,029(MeAPO，其中Me是Mg，Mn，Zn或Co)，US专利No.4,440,871(SAPO)，欧洲专利申请EP-A-0 159 624(ELAPSO，其中El是As，Be，B，Cr，Co，Ga，Ge，Fe，Li，Mg，Mn，Ti或Zn)，US专利No.4,554,143(FeAPO)，US专利No.4,822,478，4,683,217，4,744,885(FeAPSO)，EP-A-0 158 975和US专利No.4,935,216(ZnAPSO)，EP-A-0 161 489(CoAPSO)，EP-A-0 158 976(ELAPO，其中EL是Co，Fe，Mg，Mn，Ti或Zn)，US专利No.4,310,440(AlPO4)，EP-A-0158 350(SENAPSO)，US专利No.4,973,460(LiAPSO)，US专利No.4,789,535(LiAPO)，US专利No.4,992,250(GeAPSO)，US专利No.4,888,167(GeAPO)，US专利No.5,057,295(BAPSO)，US专利No.4,738,837(CrAPSO)，US专利Nos.4,759,919和4,851,106(CrAPO)，US专利Nos.4,758,419，4,882,038，5,434,326和5,478,787(MgAPSO)，US专利No.4,554,143(FeAPO)，US专利No.4,894,213(AsAPSO)，US专利No.4,913,888(AsAPO)，US专利Nos.4,686,092，4,846,956和4,793,833(MnAPSO)，US专利Nos.5,345,011和6,156,931(MnAPO)，US专利No.4,737,353(BeAPSO)，US专利No.4,940,570(BeAPO)，US专利Nos.4,801,309，4,684,617和4,880,520(TiAPSO)，US专利Nos.4,500,651，4,551,236和4,605,492(TiAPO)，US专利Nos.4,824,554，4,744,970(CoAPSO)，US专利No.4,735,806(GaAPSO)，EP-A-0 293 937(QAPSO，其中Q是骨架氧化物单元[QO2])，以及US专利Nos.4,567,029，4,686,093，4,781,814，4,793,984，4,801,364，4,853,197，4,917,876，4,952,384，4,956,164，4,956,165，4,973,785，5,241,093，5,493,066和5,675,050。
其它能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛包括在EP-0888 187 B1(微孔结晶金属磷酸盐，SAPO4(UIO-6))，US专利No.6,004,898(分子筛和碱土金属)，2001年9月7日公开的PCT WO01/64340(含有钍的分子筛)，和R.Szostak，“Handbook of MolecularSieves”，Van Nostrand Reinhold，New York，New York(1992)中描述的那些。
更优选的能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的含硅、铝和/或磷的分子筛包括铝磷酸盐(ALPO)分子筛和硅铝磷酸盐(SAPO)分子筛以及取代的，优选金属取代的ALPO和SAPO分子筛。最优选的能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛是SAPO分子筛和金属取代的SAPO分子筛。在一个实施方案中，该金属是元素周期表的IA族的碱金属，元素周期表的IIA族的碱土金属，元素周期表的IIIB族的稀土金属，包括镧系元素：镧，铈，镨，钕，钐，铕，钆，铽，镝，钬，铒，铥，镱和镥；和钪或钇，元素周期表的IVB，VB，VIB，VIIB，VIIIB和IB族的过渡金属，或任何这些金属物质的混合物。在一个优选的实施方案中，该金属选自Co，Cr，Cu，Fe，Ga，Ge，Mg，Mn，Ni，Sn，Ti，Zn和Zr，以及它们的混合物。在另一个优选的实施方案中，以上讨论的这些金属原子通过四面体单元如[MeO2]被插入到分子筛的骨架中，并携带取决于金属取代基的价态的净电荷。例如，在一个实施方案中，当金属取代基具有+2，+3，+4，+5或+6的价态时，四面体单元的净电荷是在-2和+2之间。
在一个实施方案中，如在许多以上提及的US专利中所述的能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛用以下经验式来表示(按无水基准)：
mR：(MxAlyPz)O2
其中R表示至少一种模板剂，优选有机模板剂；m是R的mol数/mol的(MxAlyPz)O2并且m具有0到1，优选0到0.5，和最优选0到0.3的值；x，y和z表示作为四面体氧化物的Al，P和M的摩尔分数，其中M是选自元素周期表的IA，IIA，IB，IIIB，IVB，VB，VIB，VIIB，VIIIB和镧系元素之一中的金属，优选M选自Co，Cr，Cu，Fe，Ga，Ge，Mg，Mn，Ni，Sn，Ti，Zn和Zr中的一种。在一个实施方案中，m大于或等于0.2，以及x，y和z大于或等于0.01。
在另一个实施方案中，m是大于0.1到大约1，x是大于0到大约0.25，y是0.4到0.5，和z是0.25到0.5，更优选m是0.15到0.7，x是0.01到0.2，y是0.4到0.5，和z是0.3到0.5。
能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的SAPO和ALPO分子筛的非限制性实例包括SAPO-5，SAPO-8，SAPO-11，SAPO-16，SAPO-17，SAPO-18，SAPO-20，SAPO-31，SAPO-34，SAPO-35，SAPO-36，SAPO-37，SAPO-40，SAPO-41，SAPO-42，SAPO-44(US专利No.6,162,415)，SAPO-47，SAPO-56，ALPO-5，ALPO-11，ALPO-18，ALPO-31，ALPO-34，ALPO-36，ALPO-37，ALPO-46以及它们的含金属的分子筛中的一种或组合。更优选的能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛包括SAPO-18，SAPO-34，SAPO-35，SAPO-44，SAPO-56，ALPO-18和ALPO-34中的一种或组合，甚至更优选SAPO-18，SAPO-34，ALPO-34和ALPO-18以及它们的含金属的分子筛中的一种或组合，以及最优选SAPO-34和ALPO-18以及它们的含金属的分子筛中的一种或组合。
在一个实施方案中，能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛是在一种分子筛组合物中具有两种或更多种不同晶体结构相的共生材料。特别的是，共生分子筛在US专利No.6,812,372和1998年4月16日公开的PCT WO98/15496中描述过，该共生分子筛的描述在此引入供参考。在另一个实施方案中，能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛包括至少一种AEI和CHA骨架类型的共生相。例如，SAPO-18、ALPO-18和RUW-18具有AEI骨架类型，而SAPO-34具有CHA骨架类型。
在一个实施方案中，能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛与一种或多种其它分子筛结合使用。在另一个实施方案中，优选的硅铝磷酸盐或铝磷酸盐分子筛或它们的组合与在以下所述的非限制性实例的分子筛中的一种或多种结合使用：β沸石(US专利No.3,308,069)，ZSM-5(US专利Nos.3,702,886，4,797,267和5,783,321)，ZSM-11(US专利No.3,709,979)，ZSM-12(US专利No.3,832,449)，ZSM-12和ZSM-38(US专利No.3,948,758)，ZSM-22(US专利No.5,336,478)，ZSM-23(US专利No.4,076,842)，ZSM-34(US专利No.4,086,186)，ZSM-35(US专利No.4,016,245)，ZSM-48(US专利No.4,397,827)，ZSM-58(US专利No.4,698,217)，MCM-1(US专利No.4,639,358)，MCM-2(US专利No.4,673,559)，MCM-3(US专利No.4,632,811)，MCM-4(US专利No.4,664,897)，MCM-5(US专利No.4,639,357)，MCM-9(US专利No.4,880,611)，MCM-10(US专利No.4,623,527)，MCM-14(US专利No.4,619,818)，MCM-22(US专利No.4,954,325)，MCM-41(US专利No.5,098,684)，M-41S(US专利No.5,102,643)，MCM-48(US专利No.5,198,203)，MCM-49(US专利No.5,236,575)，MCM-56(US专利No.5,362,697)，ALPO-11(US专利No.4,310,440)，钛铝硅酸盐(TASO)，TASO-45(EP-A-0229 295)，硼硅酸盐(US专利No.4,254,297)，钛铝磷酸盐(TAPO)(US专利No.4,500,651)，ZSM-5和ZSM-11的混合物(US专利No.4,229,424)，ECR-18(US专利No.5,278,345)，SAPO-34与ALPO-5的结合物(US专利No.5,972,203)，1988年12月23日公开的PCT WO98/57743(分子筛和费托催化剂)，US专利No.6,300,535(结合MFI的沸石)，以及中孔分子筛(US专利Nos.6,284,696，5,098,684，5,102,643和5,108,725)。
通过将合成的分子筛与粘结剂和/或基质材料结合成分子筛催化剂组合物或配制的分子筛催化剂组合物，可以将能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛制备或配制成催化剂。通过常规技术例如喷雾干燥、造粒、挤出等将该配制的分子筛催化剂组合物成型为有用的形状和粒度的颗粒。
有许多不同的粘结剂可用于形成分子筛催化剂组合物。可单独或结合使用的粘结剂的非限制性实例包括各种类型的水合氧化铝，二氧化硅和/或其它无机氧化物溶胶。一种优选的含氧化铝的溶胶是水合氯化铝。无机氧化物溶胶象胶水一样起作用，将合成的分子筛和其它材料如基质粘结在一起(尤其在热处理之后)。在加热时，无机氧化物溶胶(优选具有低粘度)被转化为无机氧化物基质组分。例如，氧化铝溶胶在热处理之后被转化为氧化铝基质。
水合氯化铝(含有氯抗衡离子的羟基化铝基溶胶)具有AlmOn(OH)oClp·x(H2O)的通式，其中m是1-20，n是1-8，o是5-40，p是2-15，和x是0-30。在一个实施方案中，粘结剂是Al13O4(OH)24Cl7·12(H2O)，如在G.M.Wolterman等人，Stud.Surf.Sci.and Catal.，76，第105-144页(1993)中所述。在另一个实施方案中，一种或多种粘结剂与一种或多种其它非限制性实例的氧化铝材料如碱式氢氧化铝(aluminum oxyhydroxide)，γ-氧化铝，勃姆石，水铝石，和过渡型氧化铝如α-氧化铝，β-氧化铝，γ-氧化铝，δ-氧化铝，ε-氧化铝，κ-氧化铝，和ρ-氧化铝，三氢氧化铝，如三水铝石，三羟铝石，诺三水铝石，doyelite，以及它们的混合物结合使用。
在另一个实施方案中，粘结剂是氧化铝溶胶，主要包括氧化铝，任选包括一些硅。在又一个实施方案中，粘结剂是通过用酸、优选不含卤素的酸处理氧化铝水合物如假勃姆石以制备溶胶或铝离子溶液而制成的胶溶氧化铝。商购胶态氧化铝溶胶的非限制性实例包括Nalco8676(可从Nalco Chemical Co.，Naperville，Illinois获得)和Nyacol(可从The PQ Corporation，Valley Forge，Pennsylvania获得)。
在一个优选的实施方案中，能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛与一种或多种基质材料合并。基质材料通常可有效降低总催化剂成本，用作有助于例如在再生过程中保护催化剂组合物不受热的影响的热穴，使催化剂组合物致密化，增加催化剂强度如压碎强度和耐磨性，以及在特定工艺中控制转化速率。
基质材料的非限制性实例包括下列的一种或多种：稀土金属，金属氧化物，包括二氧化钛，氧化锆，氧化镁，氧化钍，氧化铍，石英，二氧化硅或溶胶，以及它们的混合物，例如二氧化硅-氧化镁，二氧化硅-氧化锆，二氧化硅-二氧化钛，二氧化硅-氧化铝和二氧化硅-氧化铝-氧化钍。在一个实施方案中，基质材料是天然粘土如来自蒙脱石和高岭土家族的那些。这些天然粘土包括sabbentonite和例如被称为Dixie、麦克纳米粘土(McNamee)、乔治亚州粘土(Georgia clay)和佛罗里达白土(Florida clay)的那些高岭土。其它基质材料的非限制性实例包括：埃洛石，高岭石，地开石，珍珠陶土或蠕陶土。在一个实施方案中，使基质材料(优选任何一种粘土)经历公知的改性方法如煅烧和/或酸处理和/或化学处理。
在一个优选的实施方案中，基质材料是粘土或粘土类组合物，优选具有低铁或二氧化钛含量的粘土或粘土类组合物，和最优选基质材料是高岭土。已发现，高岭土形成了可泵送的高固体含量淤浆，它具有低新生表面积，以及由于其小片状体结构而容易压紧在一起。基质材料(最优选高岭土)的优选平均粒度是大约0.1μm到大约0.6μm，D90粒度分布小于大约1μm。
在另一个实施方案中，在形成分子筛催化剂组合物中使用的粘结剂与基质材料的重量比是0∶1到1∶15，优选1∶15到1∶5，更优选1∶10到1∶4，和最优选1∶6到1∶5。已经发现较高的分子筛含量、较低的基质含量提高了分子筛催化剂组合物性能，然而较低的分子筛含量、较高的基质含量改进了组合物的耐磨性。
在另一个实施方案中，能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的配制的分子筛催化剂组合物含有大约1wt％到大约99wt％，更优选大约5wt％到大约90wt％，和最优选大约10wt％到大约80wt％的分子筛，以分子筛催化剂组合物的总重量为基准计。
在另一个实施方案中，以粘结剂、分子筛和基质材料的总重量为基准计，能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的喷雾干燥的分子筛催化剂组合物中或分子筛催化剂组合物上的粘结剂的重量百分率是大约2wt％到大约30wt％，优选大约5wt％到大约20wt％，和更优选大约7wt％到大约15wt％。
一旦能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛催化剂组合物以基本干的状态或已干燥的状态形成，为了进一步硬化和/或活化成形的催化剂组合物，通常在高温下进行热处理(如煅烧)。常规煅烧环境是通常包括少量水蒸气的空气。优选在如空气、氮气、氦气、烟道气(氧贫乏的燃烧产物)、或它们的任意组合的煅烧环境中，典型的煅烧温度是大约400℃到大约1,000℃，优选大约500℃到大约800℃，和最优选大约550℃到大约700℃。
用于在能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛催化剂组合物的存在下转化原料、尤其含有一种或多种含氧化合物的原料的工艺在反应器内的反应工艺过程中进行，其中该工艺是固定床工艺，流化床工艺(包括湍动床工艺)，优选连续流化床工艺，和最优选连续高速流化床工艺。
所述反应工艺过程能够在各种催化反应器如具有联结在一起的密相床或固定床反应区和/或快速流化床反应区的混合反应器，循环流化床反应器，提升管反应器等中进行。适合的常规反应器类型例如在U.S.专利No.4,076,796，U.S.专利No.6,287,522(双提升管)和Fluidization Engineering，D.Kunii和O.Levenspiel，Robert E.Krieger Publishing Company，New York，New York 1977中有述。
优选的含氧化合物转化反应器类型是提升管反应器，例如在Riser Reactor，Fluidization and Fluid-Particle Systems，第48-59页，F.A.Zenz和D.F.Othmo，Reinhold Publishing Corporation，New York，1960和U.S.专利No.6,166,282(快速流化床反应器)中概述的那些。
在一个优选的实施方案中，流化床工艺或高速流化床工艺包括反应器系统，再生系统和回收系统。反应器系统优选是流化床反应器系统，其具有在一个或多个提升管反应器内的第一反应区和在至少一个分离容器内的第二反应区(优选包含一个或多个旋风分离器)。在一个实施方案中，该一个或多个提升管反应器和分离容器被包含在单一反应器容器内。将新鲜原料(优选含有一种或多种含氧化合物与任选的一种或多种稀释剂)进给到其中引入了沸石或沸石类型分子筛催化剂组合物或其焦化变型的一个或多个提升管反应器中。在一个实施方案中，分子筛催化剂组合物或其焦化变型与液体或气体或它们的组合接触，之后引入到提升管反应器中，优选该液体是水或甲醇，以及该气体是惰性气体如氮气。
在一个实施方案中，单独或与蒸气原料一起进给到反应器系统中的新鲜原料的量是0.1wt％到大约85wt％，优选大约1wt％到大约75wt％，更优选大约5wt％到大约65wt％，以包括其中含有的任何稀释剂的原料的总重量为基准计。液体和蒸气原料优选组成相同，或者含有不同比例的相同或不同原料与相同或不同稀释剂。
进入反应器系统的原料优选在第一反应区中被部分或完全转化为气体流出物，该流出物与焦化分子筛催化剂组合物一起进入分离容器。在优选的实施方案中，对分离容器内的旋风分离器进行设计，以在分离区内从含有一种或多种烯烃的气体流出物中分离分子筛催化剂组合物，优选焦化分子筛催化剂组合物。旋风分离器是优选的，然而，在分离容器内的重力效应也可从气体流出物中分离催化剂组合物。用于从气体流出物中分离催化剂组合物的其它方法包括使用板、罩、弯管等。
在分离系统的一个实施方案中，分离系统包括分离容器，典型地，分离容器的下部是汽提区。在汽提区中，焦化分子筛催化剂组合物与气体，优选蒸汽、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氢或惰性气体如氩气中的一种或组合，优选蒸汽接触，以便从焦化分子筛催化剂组合物中回收吸附的烃类，该焦化分子筛催化剂然后被引入到再生系统中。在另一个实施方案中，汽提区是在与分离容器不同的容器中，而气体以1hr-1到大约20,000hr-1的气体时空速度(GHSV)(按气体体积/焦化分子筛催化剂组合物的体积计)，优选在250℃到大约750℃，优选大约350℃到650℃的高温下在焦化分子筛催化剂组合物上通过。
在转化方法，更具体地在反应器系统内使用的转化温度为大约200℃到大约1,000℃，优选大约250℃到大约800℃，更优选大约250℃到大约750℃，还更优选大约300℃到大约650℃，还甚至更优选大约350℃到大约600℃，最优选大约350℃到大约550℃。
在转化方法，更具体地在反应器系统内使用的转化压力不是严格要求的。转化压力以除了其中的任何稀释剂以外的原料的分压为基础。典型地，在该方法中使用的转化压力是大约0.1kPaa到大约5MPaa，优选大约5kPaa到大约1MPaa，和最优选大约20kPaa到大约500kPaa。
重量时空速度(WHSV)，尤其在反应区内在分子筛催化剂组合物的存在下转化含有一种或多种含氧化合物的原料的方法中的重量时空速度，被定义为反应区的除了任何稀释剂以外的原料的总重量/小时/反应区的分子筛催化剂组合物中的分子筛的重量。WHSV保持在足以使催化剂组合物在反应器内处于流化状态的水平下。
典型地，含氧化合物转化反应器中的WHSV是大约1hr-1到大约5000hr-1，优选大约2hr-1到大约3000hr-1，更优选大约5hr-1到大约1500hr-1，以及最优选大约10hr-1到大约1000hr-1。在一个优选的实施方案中，WHSV大于20hr-1；优选用于转化含有甲醇和二甲醚的原料的WHSV是大约20hr-1到大约300hr-1。
在含氧化合物转化反应器系统内的包括稀释剂和反应产物的原料的表观气体速度(SGV)优选足以流化在反应器中的反应区内的分子筛催化剂组合物。在该方法中，尤其在反应器系统内，更尤其在提升管反应器内的SGV是至少0.1米/秒(m/sec)，优选高于0.5m/sec，更优选高于1m/sec，甚至更优选高于2m/sec，还甚至更优选高于3m/sec，和最优选高于4m/sec。
在使用硅铝磷酸盐分子筛催化剂组合物将含氧化合物转化为烯烃的工艺的一个优选实施方案中，该工艺在至少20hr-1的WHSV和低于0.016，优选低于或等于0.01的温度校正的标称化甲烷选择性(TCNMS)下操作。
在使用分子筛催化剂组合物将含氧化合物如甲醇转化为一种或多种烯烃的方法的另一个实施方案中，WHSV是0.01hr-1到大约100hr-1，温度大约350℃到550℃，以及二氧化硅与Me2O3(Me选自元素周期表的IIIA族或VIII族元素)摩尔比为300-2500。
使用分子筛催化剂组合物将含氧化合物如甲醇转化为一种或多种烯烃的其它方法在2001年4月5日公开的PCT WO01/23500中有述(在至少1.0的平均催化剂原料暴露下的丙烷还原)。
根据一个实施方案，主要含氧化合物例如甲醇的转化率为大约90wt％到大约98wt％，以待转化的主要含氧化合物的总量为基准计。根据另一个实施方案，甲醇的转化率是大约92wt％到大约98wt％，优选大约94wt％到大约98wt％，以待转化的主要含氧化合物的总量为基准计。
根据另一个实施方案，甲醇的转化率是在98wt％以上到低于100wt％。根据另一个实施方案，甲醇的转化率是98.1wt％到低于100wt％；优选98.2wt％到99.8wt％。根据另一个实施方案，甲醇的转化率是98.2wt％到低于99.5wt％；优选98.2wt％到99wt％。
含氧化合物-烯烃转化工艺形成了作为副产物的大量的水。大量的这种水可通过将来自含氧化合物反应器的烯烃料流冷却到低于该料流中的水的冷凝温度的温度来除去。优选地，产物料流的温度被冷却到低于含氧化合物-烯烃转化工艺的含氧化合物原料的冷凝温度的温度。在某些实施方案中，希望将产物料流冷却到甲醇的冷凝温度以下。
骤冷塔是一类可有效冷却来自烯烃-含氧化合物反应过程的烯烃料流的设备。在骤冷塔中，骤冷流体直接与烯烃料流接触，从而将该料流冷却到所需的冷凝温度。冷凝产生了含有冷凝水的料流，其还被称为重质塔底料流。烯烃产物料流的烯烃部分残存有蒸气，并且该烯烃部分作为塔顶蒸气料流从骤冷塔排出。该塔顶蒸气料流富含烯烃产物，并且还可含有一些氧化烃副产物和水。
在一个实施方案中，骤冷流体是骤冷塔的含有冷凝水的重质塔底料流的再循环料流。该含水的料流理想地例如通过换热器来冷却，再重新注入到骤冷塔中。在该实施方案中优选的是，不将外部来源的冷却介质注入到骤冷塔中，但可以理想地在骤冷塔下游的其它分离设备中这样做。
在本发明的一个特定实施方案中，骤冷的烯烃料流进一步通过压缩，优选多段压缩来处理。可使用两个、三个、四个或更多阶段，其中两个或三个阶段是优选的。
在本发明的另一个实施方案中，将烯烃料流压缩到压力高于进行含氧化合物-烯烃转化反应的压力。优选地，将烯烃料流压缩到至少大约30psia(207kPa)，更优选至少大约50psia(345kPa)，最优选至少大约100psia(689kPa)的压力。高压范围是特别优选的，其中上限是就设计成本和容易操作而言的符合实际的压力。实际的高压界限通常被认为是至多大约5,000psia(34,450kPa)，而大约1,000psia(6,895kPa)、大约750psia(5171kPa)和大约500psia(3447kPa)的下限是渐进优选的。
在本发明的一个实施方案中，将来自含氧化合物-烯烃转化工艺的烯烃产物料流骤冷、压缩，和分离为各种烯烃组分料流，包括中间等级的丙烯料流。该中间等级的料流然后与聚丙烯形成催化剂接触，形成聚丙烯。
III.将丙烯原料转化为聚丙烯
A.聚丙烯形成催化剂
将中间等级的丙烯料流和任选其它的烯烃与聚丙烯形成催化剂接触，以形成聚丙烯和副产物，该副产物包括未反应的副产物(例如未反应的丙烯和丙烷)。在一个实施方案中，聚丙烯形成催化剂包括一种或多种齐格勒-纳塔催化剂，常规型过渡金属催化剂，金属茂催化剂，铬催化剂，或钒催化剂，包括它们的一种或多种的组合。
可用于本发明的齐格勒-纳塔催化剂的非限制性实例包括在“Ziegler-Natta Catalysts and Polymerizations”，John Boor，Academic Press，New York，1979中所述的那些齐格勒-纳塔催化剂。常规型过渡金属催化剂的非限制性实例包括在US专利Nos.4,115,639，4,077,904，4,482,687，4,564,605，4,721,763，4,879,359和4,960,741中所述的那些。
可用于本发明的常规型过渡金属催化剂的其它实例包括基于镁/钛给电子配合物的那些。此类催化剂例如在US专利Nos.4,302,565和4,302,566中描述过。尤其优选的过渡金属催化剂是MgTiCl6(乙酸乙酯)4衍生物。
常规型钒催化剂化合物的非限制性实例包括三卤化氧钒，烷氧基卤化氧矾和烷氧基化氧矾，例如VOCl3、VOCl2(OBu)(其中Bu＝丁基)和VO(OC2H5)3；四卤化钒和烷氧基卤化钒，例如VCl4和VCl3(OBu)；乙酰丙酮钒和氯乙酰丙酮钒以及乙酰丙酮氧钒和氯乙酰丙酮氧钒，例如V(AcAc)3和VOCl2(AcAc)，其中(AcAc)是乙酰丙酮根。优选的常规型钒催化剂化合物包括VOCl3，VCl4和VOCl2-OR(其中R是烃基，优选C1-C10脂族或芳族烃基，例如乙基，苯基，异丙基，丁基，丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，己基，环己基，萘基等)，以及乙酰丙酮钒。
适用于本发明的常规型铬催化剂化合物(常常称为菲利普类催化剂)包括CrO3，二茂铬，铬酸甲硅烷基酯，铬酰氯(CrO2Cl2)，2-乙基己酸铬，乙酰丙酮铬(Cr(AcAc)3)等。非限制性实例公开在US专利Nos.3,709,853，3,709,954，3,231,550，3,242,099和4,077,904中，其中关于所述公开的化合物的描述在此全面引入供参考。
适用于本发明的其它常规型过渡金属催化剂化合物和催化剂体系公开在US专利Nos.4,124,532，4,302,565，4,302,566，4,376,062，4,379,758，5,066,737，5,763,723，5,849,655，5,852,144，5,854,164和5,869,585以及欧洲公开申请EP-A2 0 416 815 A2和EP-A1 0 420436中，它们各自在此引入供参考。
其它适合的催化剂包括阳离子催化剂，例如AlCl3以及本领域公知的钴、铁、镍和钯催化剂。例如，参见US专利Nos.3,487,112，4,472,559，4,182,814和4,689,437，其中关于催化剂的描述在此引入供参考。
可用于本发明的金属茂类催化剂化合物和催化剂体系包括在U.S.专利Nos.5,064,802，5,145,819，5,149,819，5,243,001，5,239,022，5,276,208，5,296,434，5,321,106，5,329,031，5,304,614，5,677,401，5,723,398，5,753,578，5,854,363，5,856,547，5,858,903，5,859,158，5,900,517和5,939,503；PCT公开WO93/08221，WO93/08199，WO95/07140，WO98/11144，WO98/41530，WO98/41529，WO98/46650，WO99/02540和WO99/14221；以及欧洲专利公开EP-A-0 578 838，EP-A-0 638 595，EP-B-0 513 380，EP-A1-0 816372，EP-A2-0 839 834，EP-B1-0 632 819，EP-B1-0 748 821和EP-B1-0757 996中所述的那些，其中关于催化剂的描述在此引入供参考。
在一个实施方案中，可用于本发明的金属茂类催化剂化合物包括桥连杂原子、单-庞大配体金属茂类化合物。这些类型的催化剂和催化剂体系例如在PCT公开WO92/00333，WO94/07928，WO91/04257，WO94/03506，WO96/00244，WO97/15602和WO99/20637；U.S.专利Nos.5,057,475，5,096,867，5,055,438，5,198,401，5,227,440和5,264,405；以及欧洲专利公开EP-A-0 420 436中描述过，其中关于催化剂的描述在此引入供参考。
B.聚丙烯反应器和反应工艺
可将任何常规反应器类型用于本发明的聚合工艺。非限制性实例包括流化床反应器，淤浆反应器，或线性流动反应器。流化床反应器的使用在US专利No.4,482,687中有述，其中有关反应器和催化剂的描述特意在此引入。线性流动环路型反应器的使用公开在US专利No.5,684,097中，其中有关反应器和催化剂的描述特意在此引入。
在流化床工艺中，通过让反应气体料流从反应器底部向上穿过而将固体聚合物粉料保持在流化状态，其中反应气体包括烯烃单体。反应气体从冷却的反应器的顶部排出，然后再循环到反应器的底部。当固体聚合物在反应器底部积聚时，除去固体聚合物。通常需要高速的反应气体再循环以达到流化。一般，再循环速率是塔的新鲜烯烃气体原料流的速率的大约50倍。该新鲜烯烃气流以等于聚烯烃产物和任何吹扫料流排出的速率进给到反应塔中。
环路反应器是线性流动反应器的一种优选形式。在环路反应器中，长的直线管道插入短的弯管，形成环路。将单体、催化剂和任选的溶剂加入到环路中，形成淤浆。环路中形成的聚合物与未反应的单体和稀释剂或溶剂一起从反应器中排出。可以使用多个环路，其中第一反应器的淤浆部分排出并加入到第二环路反应器中。
C.从聚丙烯产物中回收和再循环丙烯
离开聚丙烯反应器的聚丙烯产物含有聚丙烯以及各种污染物。此类污染物包括未反应的丙烯和丙烷，以及不完全形成的聚合物和溶剂(如果在该工艺中使用溶剂的话)。优选回收未反应的丙烯，并用作聚合工艺的再循环原料。视需要除去和丢弃其它污染物。
在一个实施方案中，使用常规聚合物分离系统，利用吹扫料流从聚丙烯产物中除去污染物。可使用任何常规方法从聚丙烯产物中吹扫污染物(包括未反应的丙烯和丙烷)。非限制性实例包括闪蒸、冷却(即，冷凝)、蒸馏、吸收或这些方法的组合，取决于聚合反应器的流出物是处于液相还是气相中，以及存在什么样的其它组分。粉末或颗粒料流从气流中的物理相分离，或液体料流从气流中的物理相分离例如可使用重力分离器或旋风分离器进行。
从吹扫料流中回收丙烯，并将其作为再循环原料输送到聚合工艺中。一般，通过吹扫料流回收丙烷和丙烯，并且优选从未反应的丙烯中分离大部分的丙烷，使得大量的丙烷不再循环到反应过程中。这种从吹扫料流中分离丙烷可以通过常规方式完成，包括蒸馏或使用分子筛或膜的分离。
根据本发明的一个实施方案，90wt％到99.9wt％的属于未反应单体的来自中间等级的丙烯原料流的丙烯从丙烷吹扫系统或塔中被回收，并再循环到聚合工艺中。优选地，92wt％到99.5wt％，更优选95wt％到99.3wt％，和最优选97wt％到99wt％的来自聚丙烯反应器的未反应丙烯被回收，并再循环到聚合工艺中。因此，本发明的工艺允许在吹扫料流中回收未反应的丙烯。
图1示出了本发明的方法的一个实例。根据图1的实施方案，甲醇通过管道101输送到甲醇-烯烃转化反应装置102。烯烃产物通过管道103离开反应装置102，并输送到C3分离系统104。在包括至少一个蒸馏塔的C3分离系统104中，包括丙烷和更低沸点烃类的含丙烯的料流作为塔顶馏出料流通过管道105分离和脱除，而更高沸点组分例如水(H2O)、二甲醚(DME)以及C4和更高沸点烃类(C4+)作为塔底馏出料流脱除。
将流过管道105的含丙烯的料流输送到包括至少一个蒸馏塔的C2分离系统106。中间等级的丙烯在C2分离系统106中作为塔底馏出料流分离，而乙烷和更低沸点化合物(C2-)作为塔顶馏出料流脱除。
中间等级的丙烯料流流过管道107，并与聚丙烯形成催化剂一起被输送到聚丙烯反应系统(reaction process)108中。该反应系统的聚丙烯产物被输送到聚丙烯分离系统109，在那里聚丙烯聚合物与污染物分离。
在分离系统109中分离的包括未反应的丙烯和丙烷的污染物通过管道110输送到丙烯(C3＝)分离系统(即，丙烷吹扫塔)111。乙烷和更低沸点化合物(C2-)以及丙烷和更高沸点化合物(C3+)从未反应的丙烯中被分离，并且未反应的丙烯通过管道112输送，用于在聚丙烯反应系统8中与催化剂进一步接触。通常，流过管道112的丙烯再循环料流的丙烯浓度为大约30-60wt％，较高浓度的丙烯是优选的。在图1的实施方案中，再循环料流与中间等级的丙烯料流合并，并输送到聚丙烯反应系统108。因此，在该实施方案中，中间等级的聚合物料流被再循环料流的内容物稀释，并且它是实际进入聚丙烯反应系统108的聚丙烯反应器的稀释或混合原料流。
图2示出了本发明的另一个实施方案。根据该实施方案，甲醇通过管道201输送到甲醇-烯烃转化反应装置202。烯烃产物通过管道203离开反应装置202，并被输送到C3分离系统204中。在包括至少一个蒸馏塔的C3分离系统204中，包括丙烷和更低沸点烃类的含丙烯的料流被分离并作为塔顶馏出料流通过管道205脱除，而更高沸点组分例如水(H2O)、二甲醚(DME)以及C4和更高沸点烃类(C4+)作为塔底馏出料流脱除。
流过管道205的含丙烯的料流被输送到包括至少一个蒸馏塔的C2分离系统206。中间等级的丙烯在C2分离系统206中作为塔底馏出料流分离，而乙烷和更低沸点化合物(C2-)作为塔顶馏出料流脱除。
中间等级的丙烯料流流过管道207，并被输送到丙烯(C3＝)分离系统(即，丙烷吹扫塔)211。丙烯分离系统211是整个聚合生产工艺的一部分，并且还用于从聚丙烯反应系统中回收未反应的丙烯。该实施方案是特别有益的，因为中间等级的丙烯和作为再循环料流从聚合反应系统回收的丙烯可在共同的分离系统中混合在一起，并且所得丙烯混合物作为原料输送到反应器中，而没有明显稀释丙烯。因此，优选的中间等级的丙烯料流(其包括了回收的再循环丙烯)被输送到聚丙烯反应系统208，其中还添加聚丙烯形成催化剂。该反应系统的聚丙烯产物被输送到聚丙烯分离系统209，在那里聚丙烯聚合物与污染物分离。
包括未反应的丙烯和丙烷的聚丙烯污染物在分离系统209中分离，并通过管道210输送到丙烯分离系统111。将乙烷和更低沸点化合物(C2-)以及丙烷和更高沸点化合物(C3+)从未反应的丙烯以及通过管道207进入分离系统211的丙烯料流中分离，使得优选的中间等级的丙烯料流通过管道212输送到聚丙烯反应系统208。因此，输送到反应系统的中间等级的丙烯料流含有至少一部分的从流过管道203的烯烃料流中分离的丙烯和从聚合物分离系统209回收并通过管道210输送到丙烯分离系统211的脱除部分的未反应丙烯。
现在已经充分地描述了本发明，但本领域的那些技术人员清楚，本发明可在所要求的宽参数范围内实施。

Claims (10)

1、制备聚丙烯的方法，包括下列步骤：
a)让含氧化合物料流与烯烃形成催化剂接触，从而形成烯烃料流；
b)从该烯烃料流中分离中间等级的丙烯料流；
c)让该中间等级的丙烯料流与聚丙烯形成催化剂接触，从而形成聚丙烯和未反应的副产物；以及
d)从未反应的副产物中除去丙烷，以形成至少一种吹扫料流和含丙烯的再循环料流。
2、如权利要求1所述的方法，其中再循环料流与聚丙烯形成催化剂接触。
3、如前述权利要求的任一项所述的方法，其中丙烷通过蒸馏从未反应的副产物中脱除。
4、制备聚丙烯的方法，包括下列步骤：
a)从烯烃料流中分离丙烯料流和二甲醚料流，其中丙烯料流作为塔顶馏出料流分离，而二甲醚料流作为塔底馏出料流分离；
b)从该塔顶料流中回收中间等级的丙烯料流；
c)让该中间等级的丙烯料流与聚丙烯形成催化剂接触，从而形成聚丙烯和未反应的副产物；
d)从该未反应的副产物中回收丙烯，从而形成再循环料流；以及
e)让该再循环料流与聚丙烯形成催化剂接触，从而形成附加的聚丙烯产物。
5、如前述权利要求的任一项所述的方法，其中中间等级的丙烯料流含有低于99.5wt％的丙烯，以该料流的总重量为基准计。
6、如前述权利要求的任一项所述的方法，其中中间等级的丙烯料流含有低于99wt％的丙烯，以该料流的总重量为基准计。
7、如权利要求6所述的方法，其中中间等级的丙烯料流含有低于98wt％的丙烯，以该料流的总重量为基准计。
8、如权利要求7所述的方法，其中中间等级的丙烯料流含有低于97wt％的丙烯，以该料流的总重量为基准计。
9、如权利要求8所述的方法，其中中间等级的丙烯料流含有至少95wt％的丙烯，以该料流的总重量为基准计。
10、如前述权利要求的任一项所述的方法，其中聚丙烯形成催化剂是齐格勒-纳塔催化剂或金属茂催化剂。
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