由環(huán)狀反應(yīng)器管組 成,該環(huán)狀反應(yīng)器管具有由冷卻夾套包圍以便除去反應(yīng)熱的一個(gè)或多個(gè)上行腿和一個(gè)或多 個(gè)下行腿以及連接垂直腿的水平管部分。葉輪栗、催化劑供料設(shè)備和單體供料設(shè)備以及卸 料設(shè)備(因此,通常為沉降腿)通常安裝在較低管部分中。然而,反應(yīng)器還可具有多于兩個(gè) 垂直管部分,以便實(shí)現(xiàn)曲折的排列。
[0016] 優(yōu)選地,在環(huán)流反應(yīng)器中進(jìn)行懸浮聚合,按懸浮介質(zhì)計(jì)乙烯濃度為至少5摩爾%、 優(yōu)選10摩爾%。在這一背景下,懸浮介質(zhì)不是指單獨(dú)的供料懸浮介質(zhì)諸如異丁烷,而是指 該供料懸浮介質(zhì)與溶解于其中的單體的混合物。乙烯濃度可通過(guò)懸浮介質(zhì)的氣相色譜分析 容易地測(cè)定。
[0017] 在本發(fā)明的又一優(yōu)選的實(shí)施方案中,聚合方法在水平或垂直攪拌反應(yīng)器或流化氣 相反應(yīng)器中進(jìn)行。
[0018] 特別優(yōu)選在流化床反應(yīng)器中的氣相聚合,其中循環(huán)的反應(yīng)器氣體在反應(yīng)器下端供 料并且在反應(yīng)器上端再次被移走。當(dāng)對(duì)1-烯烴的聚合使用這種方法時(shí),循環(huán)的反應(yīng)器氣體 通常為待聚合的1-烯烴、惰性氣體諸如氮?dú)夂?或低級(jí)烷烴諸如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷或 己烷和任選的分子量調(diào)節(jié)劑諸如氫氣的混合物。優(yōu)選使用氮?dú)饣虮樽鳛槎栊詺怏w,如果 合適的話,與其他低級(jí)烷烴結(jié)合使用。反應(yīng)器氣體的速度必須足夠高,首先以便流化存在于 管中并用作聚合區(qū)的細(xì)分散聚合物的混合床,其次以便有效除去聚合熱。聚合也可以在冷 凝或超冷凝模式下進(jìn)行,其中,使循環(huán)氣體的一部分冷卻到露點(diǎn)以下,并且作為液體和氣相 分別返回至反應(yīng)器,或者作為兩相混合物一起返回至反應(yīng)器,以便使汽化焓額外用于冷卻 反應(yīng)氣體。
[0019] 在氣相流化床反應(yīng)器中,建議在0.1至lOMPa、優(yōu)選地0.5至8MPa且具體地1.0至 3MPa的壓力下工作。另外,冷卻能力取決于在流化床中進(jìn)行聚合時(shí)的溫度。該方法有利地 在30至160°C、特別優(yōu)選地65至125°C的溫度下進(jìn)行,其中對(duì)于密度相對(duì)高的共聚物來(lái)說(shuō), 優(yōu)選該范圍的上部的溫度,而對(duì)于密度較低的共聚物來(lái)說(shuō),優(yōu)選該范圍的下部的溫度。
[0020] 優(yōu)選的反應(yīng)器為其他多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器,這些反應(yīng)器例如在W097/04015和TO 00/02929中描述并且具有兩個(gè)相互連接的聚合區(qū)、上升管和下降管,在上升管中,生長(zhǎng)的聚 合物顆粒在快速流化或者輸送條件下向上流動(dòng),而在下降管中,生長(zhǎng)的聚合物顆粒在重力 作用下以致密形式向下流動(dòng)。離開(kāi)上升管的聚合物顆粒進(jìn)入下降管,而離開(kāi)下降管的聚合 物顆粒被再次引入至上升管中,從而在兩個(gè)聚合區(qū)之間建立聚合物的循環(huán),并且使聚合物 交替地多次通過(guò)這兩個(gè)區(qū)。還可以通過(guò)在一個(gè)多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器的上升管和下降管中建立不 同的聚合條件來(lái)對(duì)具有不同聚合條件的多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器的兩個(gè)聚合區(qū)進(jìn)行操作。為此,可 以部分地或完全地阻止離開(kāi)上升管且?jiàn)A帶聚合物顆粒的氣體混合物進(jìn)入下降管。這可以例 如通過(guò)將氣體和/或液體混合物形式的屏障流體供料到下降管,優(yōu)選地下降管的上部來(lái)實(shí) 現(xiàn)。屏障流體應(yīng)具有與上升管中存在的氣體混合物不同的合適組成。屏障流體的加入量可 以按照以下方式進(jìn)行調(diào)節(jié):產(chǎn)生氣體的與聚合物顆粒的流動(dòng)相逆的向上流動(dòng)(尤其是在其 頂部處),以便充當(dāng)在從上升管出來(lái)的顆粒中夾帶的氣體混合物的屏障。以此方式可以在 一個(gè)多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器中獲得兩個(gè)不同的氣體組成區(qū)。此外,還可以在下降管的任何位置,優(yōu) 選地在屏障供料位置的下方,引入補(bǔ)充單體、共聚單體、分子量調(diào)節(jié)劑諸如氫和/或惰性流 體。因此,也可以容易地沿著下降管形成不同的單體、共聚單體和氫濃度,使得聚合條件進(jìn) 一步有所區(qū)別。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的氣相聚合方法優(yōu)選地在作為聚合稀釋劑的(:3_(:5烷烴的存在下進(jìn) 行,并且更加優(yōu)選地在丙烷的存在下進(jìn)行,尤其是在對(duì)乙烯進(jìn)行均聚或共聚的情況下。
[0022] 如果需要,不同的或者相同的聚合方法也可以串聯(lián)連接,并由此形成聚合級(jí)聯(lián)。利 用兩種或多種不同或相同方法的反應(yīng)器平行排列也是可以的。然而,聚合優(yōu)選地在單一的 反應(yīng)器中進(jìn)行。
[0023] 可以使用所有常規(guī)的烯烴聚合催化劑來(lái)進(jìn)行烯烴的聚合。這意味著聚合可使用基 于氧化鉻的菲利普催化劑、使用基于鈦的齊格勒或齊格勒-納塔催化劑或者使用單活性中 心催化劑進(jìn)行。出于本發(fā)明的目的,單活性中心催化劑為基于化學(xué)上均勻過(guò)渡的金屬配位 化合物的催化劑。此外,也可以將這些催化劑中的兩種或多種的混合物用于烯烴的聚合。這 種混合的催化劑通常命名為混合催化劑。這些催化劑的制備以及針對(duì)烯烴聚合的使用是眾 所周知的。
[0024] 用于本發(fā)明方法的優(yōu)選的催化劑為菲利普型催化劑,其優(yōu)選地通過(guò)向無(wú)機(jī)載體施 加鉻化合物并隨后在350至950°C范圍的溫度下進(jìn)行煅燒,使化合價(jià)小于6的鉻轉(zhuǎn)化為六價(jià) 態(tài)來(lái)制備。除鉻之外,也可以使用其他元素,諸如鎂、鈣、硼、鋁、磷、鈦、釩、鋯或鋅。特別優(yōu) 選地使用鈦、鋯或鋅。也可使用上述元素的組合??梢栽陟褵盎蜢褵陂g用氟化物摻 雜催化劑前體。至于菲利普催化劑的載體,也是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,可以舉出氧化鋁、 二氧化硅(硅膠)、二氧化鈦、二氧化鋯或其混合氧化物或共凝膠,或磷酸鋁。其他合適的 載體材料可以通過(guò)例如利用元素硼、鋁、硅或磷的化合物改變孔表面積獲得。優(yōu)選地使用硅 膠。優(yōu)選地的是球形或顆粒硅膠,前者也可噴霧干燥?;罨你t催化劑可隨后進(jìn)行預(yù)聚或 預(yù)還原。預(yù)還原通常在活化劑中利用鈷或利用氫氣在250至500°C下進(jìn)行。
[0025] 用于本發(fā)明方法的優(yōu)選的催化劑也可以是單活性中心催化劑。特別合適的是包括 大〇鍵或π鍵有機(jī)配體的催化劑,例如基于單-cp配合物的催化劑、基于雙-cp配合物的 催化劑,其通常被稱為茂金屬催化劑,或基于后過(guò)渡金屬配合物尤其是鐵-雙亞胺配合物 的催化劑。其他優(yōu)選的催化劑是兩種或多種單活性中心催化劑的混合物,或包括至少一種 單活性中心催化劑的不同類型催化劑的混合物。
[0026] 合適的催化劑為齊格勒型催化劑的其他催化劑,優(yōu)選地包括鈦或釩化合物、鎂化 合物以及任選地電子給體化合物和/或無(wú)機(jī)氧化物微粒作為載體。這種齊格勒型催化劑通 常在助催化劑存在下進(jìn)行聚合。優(yōu)選地助催化劑是元素周期表的1族、2族、12族、13族或 14族金屬的有機(jī)金屬化合物,尤其是13族金屬的有機(jī)金屬化合物,特別是有機(jī)鋁化合物。 優(yōu)選的助催化劑是例如有機(jī)金屬烷基化合物、有機(jī)金屬烷氧基化合物或有機(jī)金屬鹵化物。
[0027] 獲得的聚烯烴顆粒具有大致規(guī)則的形態(tài)和尺寸,取決于催化劑的形態(tài)和尺寸以及 聚合條件。取決于使用的催化劑,聚烯烴顆粒通常具有從幾百到幾千微米的平均直徑。就 鉻催化劑而言,平均粒徑通常為約300μm至約1600μm,就齊格勒型催化劑而言,平均粒徑 通常為約500μm至約3000μm。
[0028] 本發(fā)明的抗靜電作用組合物是包括油溶性表面活性劑和水的混合物。油溶性表面 活性劑優(yōu)選地是離子型油溶性表面活性劑,更優(yōu)選地是包括6至40個(gè)碳原子的烴基的強(qiáng)有 機(jī)酸。
[0029] 包含于抗靜電作用混合物中的優(yōu)選的有機(jī)酸的特征是包括6至40個(gè)碳原子、優(yōu)選 地8至32個(gè)碳原子且更優(yōu)選地具有10至24個(gè)碳原子的烴基并且是強(qiáng)酸。因此,有機(jī)酸的 pKa優(yōu)選地等于或小于+4,更優(yōu)選地等于或小于+3,特別優(yōu)選地等于或小于+2。合適的有 機(jī)酸種類為有機(jī)磺酸、有機(jī)亞磺酸或有機(jī)膦酸。優(yōu)選地,有機(jī)酸是磺酸。由于相對(duì)長(zhǎng)鏈或相 對(duì)多的烷基,這種有機(jī)酸在烴(如油)中具有良好的溶解度。
[0030] 合適的烴基是直鏈或支鏈烷基或烯基基團(tuán),例如正己基、正庚基、正辛基、2-乙基 己基、正壬基、正癸基、2-丙基庚基、正^^一烷基、正十二烷基、正十三烷基、異十三烷基、正 十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、正 ^十一烷基、正^十