本發(fā)明涉及一種新型釜式淤漿聚乙烯聚合工藝，特別是涉及一種適合Hostalen和日本三井油化CX淤漿且乙烯進(jìn)料量為100kg/h的聚乙烯聚合工藝。
背景技術(shù)：
歐洲專利EP20060112030(公開日2006年03月30日)涉及的是一種淤漿法制備乙烯與其它烯烴共聚反應(yīng)的方法，其中乙烯進(jìn)料量為5.2kg/h；美國專利US19960766244 19961213涉及的是一種淤漿法乙烯與其它烯烴共聚反應(yīng)的方法，其中乙烯進(jìn)料量為2100磅；美國專利US19880253803 19881005涉及的是一種淤漿法制備HDPE，乙烯氣進(jìn)料量為19kg/h；美國專利US19970875322 19970616涉及的是一種淤漿法制備聚乙烯的工藝，其中乙烯的進(jìn)料量為35-40kg/h；歐洲專利EP19950939300 19951208涉及的是一種淤漿法制備聚乙烯的工藝，其中乙烯的進(jìn)料量為35-40kg/h；歐洲專利EP19970121943 19971212涉及的是一種淤漿法乙烯與己烯共聚過程中，乙烯的進(jìn)料量為10886g/h。以上專利的乙烯進(jìn)料量均小于本發(fā)明的乙烯進(jìn)料量100kg/h，乙烯進(jìn)料量越大越能準(zhǔn)確的指導(dǎo)工業(yè)化試驗(yàn)生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種釜式淤漿生產(chǎn)聚乙烯的方法及應(yīng)用，以解決現(xiàn)有技術(shù)的方法乙烯的進(jìn)料量低的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種釜式淤漿生產(chǎn)聚乙烯的方法，包括如下步驟：
步驟1：將己烷、來自母液收集罐的母液與助催化劑三乙基鋁從底部加至反應(yīng)器；
步驟2：將主催化劑四氯化鈦從底部加至該反應(yīng)器，氫氣和氣化的丙烯或丁烯-1加至乙烯管線中與乙烯先混合后進(jìn)入該反應(yīng)器；
步驟3：加入的氫氣和氣化的丙烯或丁烯-1加至乙烯管線中與乙烯先混合得混合氣溶解在己烷中，該混合氣與己烷中催化劑充分接觸，發(fā)生聚合反應(yīng)；
步驟4：當(dāng)該反應(yīng)器到達(dá)50-85％液位后，將聚合漿液輸送到粉料干燥器中閃蒸，待粉料干燥器停止進(jìn)料后，打開氮?dú)忾y門，進(jìn)行聚合漿液壓濾，固液分離；置于該粉料干燥器后的母液收集罐保持0.01-0.1MPa氮?dú)鈮毫ο陆邮苣敢海敢阂徊糠纸?jīng)泵送往己烷精制單元，一部分被送到該反應(yīng)器循環(huán)使用；
步驟5：壓濾結(jié)束后，對該粉料干燥器升溫，啟動真空泵，對粉料干燥器中的物料進(jìn)行減壓干燥，從該粉料干燥器頂部排除的己烷氣體經(jīng)閃蒸干燥冷凝器冷凝，進(jìn)入氣液分離罐進(jìn)行氣液分離，當(dāng)該粉料干燥器頂部無己烷蒸出時(shí)，通入氮?dú)?，進(jìn)一步脫除粉料中的己烷，使粉末中的己烷重量百分含量＜0.2％；以及
步驟6：干燥結(jié)束后，將該粉料干燥器降溫至20-30℃，將該粉料干燥器中的聚乙烯通過振動篩，除去部分凝膠塊后靠重力流入粉料倉中儲存。
其中，步驟1中所述母液為己烷、助催化劑三乙基鋁和主催化劑四氯化鈦混合物。
其中，所述聚合漿液為含有重量百分比含量為10-30％聚乙烯的己烷懸浮液。
其中，步驟2中加入的氣化的丙烯或丁烯-1占乙烯的重量比為0-8％。
其中，步驟3中，在溫度50-90℃下發(fā)生聚合反應(yīng)。
其中，步驟4中閃蒸的溫度范圍是60-90℃。
其中，步驟4中壓濾的壓力范圍0.05-0.1MPa。
而且，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出了上述釜式淤漿生產(chǎn)聚乙烯的方法所生產(chǎn)的聚乙烯，所述聚乙烯密度為0.941-0.960g/cm3。
而且，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出了上述的釜式淤漿生產(chǎn)聚乙烯的方法在乙烯聚合或乙烯/C3-C8直鏈α-烯烴共聚合反應(yīng)中的應(yīng)用。
技術(shù)效果：
本發(fā)明的釜式淤漿法聚乙烯連續(xù)聚合工藝，既兼容德國Basell公司的Hostalen工藝，又兼容日本三井油化公司的CX工藝，乙烯的進(jìn)料量可達(dá)100kg/h，所生產(chǎn)的聚乙烯密度可達(dá)0.941-0.960g/cm3。
附圖說明
圖1為本發(fā)明釜式淤漿生產(chǎn)聚乙烯的方法的裝置簡單示意圖；
其中，附圖標(biāo)記：
1物料輸入管道
2反應(yīng)器
3粉料干燥器
4母液收集罐
5料倉
6包裝機(jī)
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種釜式淤漿生產(chǎn)密度在0.941-0.960g/cm3聚乙烯(HDPE)的聚合工藝。包括如下步驟：
步驟1：將己烷與己烷、助催化劑三乙基鋁和主催化劑四氯化鈦混合物(被稱為母液)與助催化劑三乙基鋁經(jīng)從底部加至反應(yīng)器；
步驟2：將主催化劑四氯化鈦從底部加至該反應(yīng)器，氫氣和氣化的丙烯或丁烯-1加至乙烯管線中與乙烯先混合然后通過插底管進(jìn)入該反應(yīng)器；
步驟3：加入的原料氣溶解在己烷中，乙烯混合氣體與己烷中催化劑充分接觸，發(fā)生聚合反應(yīng)。
步驟4：當(dāng)反應(yīng)器到達(dá)50-85％液位后，將聚合漿液輸送到粉料干燥器中閃蒸，待粉料干燥器停止進(jìn)料后，打開氮?dú)忾y門，進(jìn)行聚合漿液壓濾，固液分離；母液收集罐保持0.01-0.1MPa氮?dú)鈮毫ο陆邮苣敢海敢阂徊糠纸?jīng)泵送往己烷精制單元，一部分被送到該反應(yīng)器循環(huán)使用；
步驟5：壓濾結(jié)束后，對粉料干燥器升溫，啟動真空泵，對粉料干燥器中的物料進(jìn)行減壓干燥，從粉料干燥器頂部排除的己烷氣體經(jīng)閃蒸干燥冷凝器冷凝，進(jìn)入氣液分離罐進(jìn)行氣液分離，確定粉料干燥器頂部無己烷蒸出時(shí)，通入氮?dú)猓M(jìn)一步脫除粉料中的己烷，使粉末中的己烷含量＜0.2％(wt)；
步驟6：干燥結(jié)束后，粉料干燥器降溫至20-30℃，將粉料干燥器中的聚乙烯通過振動篩，除去部分凝膠塊后靠重力流入粉料倉中儲存并降溫，然后通過自動包裝機(jī)包裝。
其中，步驟1中所述母液為己烷、助催化劑三乙基鋁和主催化劑四氯化鈦混合物。
其中，所述聚合漿液為含有重量百分比含量為10-30％聚乙烯的己烷懸浮液。
其中，步驟2中加入的氣化的丙烯或丁烯-1占乙烯的重量比為0-8％。
并且，在溫度50-90℃下發(fā)生聚合反應(yīng)。
其中，步驟4中閃蒸的溫度范圍是60-90℃。
其中，步驟4中壓濾的壓力范圍0.05-0.1MPa。
本發(fā)明上述釜式淤漿生產(chǎn)聚乙烯的方法所生產(chǎn)的聚乙烯密度為0.941-0.960g/cm3。
并且，本發(fā)明也提出了上述釜式淤漿生產(chǎn)聚乙烯的方法在乙烯聚合或乙烯/C3-C8直鏈α-烯烴共聚合反應(yīng)中的應(yīng)用。
本裝置兼容兩種工藝的主要創(chuàng)新是通過控制聚合溫度或撤除聚合反應(yīng)熱的不同實(shí)現(xiàn)的：
A、對于Hostalen工藝，采用反應(yīng)器的夾套與內(nèi)冷管冷卻相結(jié)合的撤熱方式。
B、對于CX工藝，采用己烷的蒸發(fā)潛熱與反應(yīng)器夾套冷卻相結(jié)合的撤熱方式。
在第二種B撤熱方式中反應(yīng)熱的80％靠己烷的蒸發(fā)潛熱除去，反應(yīng)熱的20％靠反應(yīng)器夾套冷卻除去。含有大量己烷的循環(huán)氣被送至第一反應(yīng)器頂冷凝器或第二反應(yīng)器頂冷凝器冷凝和冷卻，并進(jìn)一步被送至第一己烷收集罐或第二己烷收集罐分離為己烷凝液和循環(huán)氣體。含有乙烯和氫氣的循環(huán)氣體在循環(huán)氣體鼓風(fēng)機(jī)壓縮由插底管送回反應(yīng)器底部。分離下來的己烷凝液通過凝液循環(huán)泵送回到反應(yīng)器。部分己烷凝液以規(guī)定的流率沖洗反應(yīng)器的氣體出口管線、分散管。
實(shí)施例1
將高壓脫水己烷或母液與助催化劑三乙基鋁并線后通過物料輸入管道1從底部連續(xù)地加至反應(yīng)器2，主催化劑經(jīng)流量控制從底部連續(xù)地加至反應(yīng)器2，氫氣 經(jīng)減壓后，通過流量控制和氣化的丙烯或丁烯-1在流量表控制下加至乙烯管線中與乙烯先混合后進(jìn)入反應(yīng)器2，乙烯的進(jìn)料量為100kg/h。加入的原料氣由攪拌器攪拌分散，溶解在己烷中，乙烯混合氣體與己烷中催化劑充分接觸，發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)溫度為50-90℃。當(dāng)反應(yīng)器到達(dá)50-85％液位后，用懸浮液泵將聚合懸浮液輸送到粉料干燥器3中閃蒸，閃蒸的溫度范圍是60-90℃，粉料干燥器可以切換，約4-10小時(shí)一次。聚合漿液固液分離，粉料干燥器停止進(jìn)料后，打開氮?dú)忾y門，維持氮?dú)鈮?.2MPa，進(jìn)行聚合漿液壓濾、固液分離，壓濾的壓力范圍0.05-0.1MPa。母液收集罐4保持一定氮?dú)鈮毫ο陆邮苣敢?。母液一部分?jīng)泵送往己烷精制單元，大部分被送到第二反應(yīng)器循環(huán)使用。壓濾結(jié)束后，對粉料干燥器升溫，啟動真空泵，對粉料干燥器中的物料進(jìn)行減壓干燥，從粉料干燥器頂部排除的己烷氣體經(jīng)閃蒸干燥冷凝器冷凝，進(jìn)入氣液分離罐進(jìn)行氣液分離。確定頂部無己烷蒸出時(shí)，通入氮?dú)猓M(jìn)一步脫除粉料中的己烷，使粉末中的己烷含量＜0.2％(wt)。干燥結(jié)束后，粉料干燥器降溫至20-30℃，通過振動篩，除去部分凝膠塊后靠重力流入粉料倉5中儲存并降溫，然后通過自動包裝機(jī)6包裝，所生產(chǎn)的聚乙烯密度為0.941-0.960g/cm3。
其中，物料輸入管道1用于輸送乙烯、氫氣、己烷、催化劑、三乙基鋁等；反應(yīng)器2內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)；粉料干燥器3中進(jìn)行閃蒸、脫氣、壓濾、固液分離；母液收集罐4用于過濾液體(母液)收集；料倉5用于儲存粉料；包裝機(jī)6用于包裝粉料。
本發(fā)明適用于乙烯聚合或乙烯/C3-C8直鏈α-烯烴共聚合反應(yīng)，可為釜式淤漿工藝開發(fā)新產(chǎn)品提供技術(shù)支撐，有重要的實(shí)用性，應(yīng)用前景廣闊。
發(fā)明效果：
本發(fā)明既兼容德國Basell公司的Hostalen工藝，又兼容日本三井油化公司的CX工藝，乙烯的進(jìn)料量為100kg/h，上述釜式淤漿生產(chǎn)聚乙烯的方法所生產(chǎn)的聚乙烯密度為0.941-0.960g/cm3，可為Hostalen工藝及CX工藝開發(fā)新產(chǎn)品提供技術(shù)支撐,同時(shí)為新產(chǎn)品工業(yè)化試驗(yàn)生產(chǎn)提高更可靠的數(shù)據(jù)和技術(shù)參數(shù)。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。