專利名稱：具有蠟回收的生產雙峰hdpe的方法
具有蠟回收的生產雙峰HDPE的方法本發(fā)明涉及生產雙峰高密度聚乙烯的低壓漿液法，其包括聚合步驟、粉末干燥步驟、擠出和顆粒處理步驟、循環(huán)步驟以及蠟去除單元。雙峰高密度聚乙烯(HDPE)的生產方法總結在“PE 100 Pipe system”(由 Bromstrup 編輯；第二版，ISBN 3-8027-2728-2)的第 16 至 20 頁。Alt 等人 在"Bimodal polyethylene-Interplay of catalyst and process" (Macromol. Symp. 2001，163，135-143)中描述了通過低壓漿液法生產雙峰高密度聚乙烯(HDPE)。在兩步級聯(lián)法中，將單體、氫氣、催化劑/助催化劑與從該方法中回收的己烷的混合物連續(xù)地供給到反應器。在反應器中，在諸如0. 5MPa(5巴)至lMPa(10巴)的壓力和在諸如75°C至85°C的溫度下，發(fā)生作為放熱反應的乙烯聚合。由冷卻水移走聚合反應的熱量。由催化劑體系以及催化劑、共聚單體和氫氣的濃度等來確定聚乙烯的特性。Alt 等人 在"Bimodal polyethylene-Interplay of catalyst and process"(Macromol. Symp. 2001，163，pl37_138)中闡明了兩步級聯(lián)法的概念。以級聯(lián)方式裝配反應器，同時各個反應器中具有不同條件，包括在第二反應器中存在低氫氣含量。這允許生產具有雙峰分子量分布的HDPE和在聚氧乙烯鏈中限定共聚單體含量。聚合物懸浮液或“漿液”從反應器流入常規(guī)的補充反應器中。在該反應器中，發(fā)生最終聚合，導致所用單體的大于99%的轉化率。然后，懸浮液流至懸浮液接收器，并且在傾析式離心機中分離離開接收器的懸浮液。接著，將固體部分供給至流化床干燥器，并且液體部分返回至反應器。在干燥器中，將最后剩余的己烷汽提出來，隨后在閉循環(huán)氮系統(tǒng)中將其回收。干燥的HDPE粉末經過濾網且由氮氣氣動運送至擠出段。將粉末從中間存儲容器連同按比例控制的穩(wěn)定劑以及任選的諸如填充物和顏料的添加劑供料至混合螺桿。從此處將混合物供給至擠出機。由主電機以及螺桿的速率和設計來引入在擠出機中用于加工材料的能量。在擠出機的混合段，將粉末混合物壓縮、熔融以及均化。通過齒輪泵，將熔融物供給至水下造粒機。將顆粒干燥且氣動運送至均化庫。將一部分己烷蒸發(fā)。將該預蒸餾的重質餾分供給至蠟去除單元。將預蒸餾的頂部物流、例如不含蠟的己烷在己烷塔中蒸餾。最終， 將己烷在吸附器中純化，隨后返回至所述過程。將在己烷純化過程中由預蒸餾產生的富含蠟的己烷流濃縮為聚乙烯蠟。來自蠟去除單元的液體蠟為聚合過程的副產物。將該液體蠟運送至遙遠位置的方法包括諸如通過車載、軌道車或管道來運送。由上述方法獲得的蠟的自燃點可遠低于 170°C。然而，為了能夠由卡車安全地運送液體蠟，蠟的自燃點必須優(yōu)選為170°C或更高。另一個問題可能是當蠟凝固且貯存在大包中時，捕獲的烴將逃逸至大氣。本發(fā)明的目的是提供得到能更安全地貯存和運送的聚乙烯蠟的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，其特征在于，將來自蠟去除單元的蠟連續(xù)地引入蠟回收單元中。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，將來自蠟去除單元的蠟引入蠟回收單元，在所述蠟回收單元中產生減壓。減壓范圍為真空至低于0. IMPa的壓力。
優(yōu)選地，減壓范圍為0. 01至0. 05MPa (在0. 1至0. 5巴之間)。在蠟回收單元中存在熱載體。合適的熱載體的實例為蒸汽。根據(jù)本發(fā)明的其它優(yōu)選實施方案，將蒸汽引入蠟回收單元。最優(yōu)選地，在蠟回收單元中產生減壓且引入蒸汽。在諸如140°C至200°C的溫度下，將蒸汽和來自蠟去除單元的蠟二者引入蠟回收單元的頂部。本發(fā)明方法的優(yōu)點在于在蠟回收單元之后在聚乙烯蠟中存在非常低濃度的可燃物質。在蠟去除單元之后使用蠟回收單元導致聚乙烯蠟具有高于170°C的自燃點。該高自燃點使得運送蠟更安全。本發(fā)明方法的另一個優(yōu)點在于大大降低了殘余的((6至(8烴)揮發(fā)物的量。殘余 (C6至C8)揮發(fā)物的量可為0至0. 1重量％。涉及環(huán)境要求的另一個優(yōu)點在于當在圓筒或管道外處理諸如為凝固片或球的蠟時烴廢氣的較低排放。另一個優(yōu)點在于在裂化器的重質餾分段中蠟的改善的可加工性。使用本發(fā)明方法獲得的聚乙烯蠟具有140°C至200°C的自燃點。更優(yōu)選地，自燃點為 170°C至 2000C ο使用本發(fā)明方法獲得的聚乙烯蠟的熔點可為100°C至125°C。使用本發(fā)明方法獲得的聚乙烯蠟的密度可為400至1000kg/m3。將要用作蠟回收單元的容器或圓筒的尺寸的選擇取決于為了實現(xiàn)較低的殘留揮發(fā)物濃度和蠟的較高自燃點所需要的聚合物生產步驟的生產量和在回收單元中的停留時間等。

圖1示例地說明本發(fā)明的具有蠟去除單元和蠟回收單元的連續(xù)方法的優(yōu)選實施方案。從蠟去除單元(圖1中的1)獲得的蠟因重力而流入蠟回收單元(圖1中的2)，在蠟回收單元中產生為0. 01至0. 05MPa的減壓。蠟可以在該單元上循環(huán)，例如通過連接于蠟回收單元底部翼緣的齒輪泵來循環(huán)。在回收單元之后，可將諸如為2至15%、優(yōu)選為8至 12%的量送至界區(qū)作為最終產物純化蠟?？蓪⑵溆嗟牧黧w循環(huán)至蠟回收單元。將蒸汽(圖1中的幻在進入蠟回收單元之前注入蠟管線。優(yōu)選地，蒸汽為中壓蒸汽。在諸如150°C至190°C的溫度下，將蒸汽(圖1中的3)和來自蠟去除單元的蠟二者引入蠟回收單元的頂部。液體蠟/蒸汽混合物當引入該回收單元時閃蒸，因此增加了蒸發(fā)表面。蒸汽引入額外的熱量且具有導致增加蒸發(fā)的汽提效果。在實現(xiàn)期望的停留時間同時對閃蒸流體產生足量的自由空間的水平上運行蠟回收單元。將隨后產生的蒸汽和烴的蒸氣運送至與蠟回收單元頂部連接的真空包(圖1中的 4)。使用蒸汽、優(yōu)選中壓蒸汽加熱蠟回收單元以強化脫氣且保持蠟為液態(tài)。若需要，將氮氣注入該容器底部可進一步強化脫氣。圖1還包括用于最優(yōu)的容器控制的控制技術。合適的控制技術的實例例如為流量控制器、壓力控制器和液位控制器。US 3155640公開了方法，憑借其能精確地控制最終烯烴聚合物中的低分子量且無規(guī)聚合物的量。根據(jù)US 3155640的實施例，該方法優(yōu)選用于聚丙烯。所述方法涉及的主要特征為使用可控量的低分子量醇例如甲醇處理聚合反應器產物以基本完成主產物的沉淀和蠟質聚合物餾分的可控地部分沉淀。聚合物沉淀器中的溫度為約50°C至90°C。另一重要特征為將同樣的醇流用于洗滌和沉淀聚合物產物餾分。US3155640教授了如何在過濾蠟質聚合物時避免蠟質聚合物與主產物一同沉淀。優(yōu)選地，通過分批干燥過程在相對低的溫度下處理最終的蠟質聚合物濾餅。US 3155640未公開用于生產雙峰高密度聚乙烯的包括聚合步驟、粉末干燥步驟、擠出和顆粒處理步驟、循環(huán)步驟和蠟去除單元的低壓漿液法。本發(fā)明的方法未涉及在50°C至90°C的溫度下使用可控量的低分子量醇處理聚合反應器產物以沉淀主產物和可控地部分沉淀蠟質聚合物餾分。US 3155640還未公開將來自蠟去除單元的蠟連續(xù)地引入蠟回收單元。GB 1028086公開了產生于高壓聚合過程的聚乙烯蠟的純化方法。GB 1028086的目的是提供純化方法以從高壓聚合過程中分離蠟并去除諸如高壓壓縮機潤滑劑的雜質。在高壓聚合物過程中的純化方法不同于用于生產雙峰高密度聚乙烯的低壓漿液法中的純化方法。在保護氣氣氛下，在閉式容器中進行GB 1028086的非連續(xù)方法。GB 1028086未公開將來自蠟去除單元的蠟連續(xù)地引入蠟回收單元。通過本發(fā)明的方法獲得的聚乙烯蠟可應用于許多技術領域，例如印刷油墨、油漆和涂料、添加劑和顏料母料、塑料加工、腐蝕防護和拋光。本發(fā)明還涉及由本發(fā)明的方法而獲得的這類聚乙烯蠟。
權利要求
1.用于生產雙峰高密度聚乙烯的低壓漿液法，包括聚合步驟、粉末干燥步驟、擠出和顆粒處理步驟、循環(huán)步驟和蠟去除單元，其特征在于，將來自蠟去除單元的蠟連續(xù)地引入蠟回收單元。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述來自蠟去除單元的蠟引入蠟回收單元，在所述蠟回收單元中產生減壓。
3.如權利要求1至2中任一項的方法，其特征在于，將所述來自蠟去除單元的蠟引入蠟回收單元，向所述蠟回收單元中引入蒸汽。
4.如權利要求1至3中任一項的方法，其特征在于，所述減壓為0.01至0. 05MPa。
5.如權利要求1至4中任一項的方法，其特征在于，在140°C至200°C的溫度下，將蒸汽和來自蠟去除單元的蠟引入蠟回收單元的頂部。
6.使用權利要求1至5中任一項的方法而獲得的聚乙烯蠟。
全文摘要
本發(fā)明涉及從用于生產雙峰高密度聚乙烯的低壓漿液法中去除蠟，所述低壓漿液法包括聚合步驟、粉末干燥步驟、擠出和顆粒處理步驟、循環(huán)步驟和蠟去除單元。將來自蠟去除單元的蠟引入蠟回收單元，在所述蠟回收單元中產生減壓且向其中引入蒸氣。本發(fā)明還涉及通過本發(fā)明方法而獲得的這類聚乙烯蠟，所述蠟具有170℃至200℃的自燃點。
文檔編號C08F10/02GK102448994SQ201080023114
公開日2012年5月9日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權日2009年5月28日
發(fā)明者R·W·H·休威爾范登 申請人:沙特基礎工業(yè)公司