专利名称：一种丙烯连续均聚或共聚工艺装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种丙烯连续均聚或共聚工艺装置。
背景技术：
Spheripol工艺采用一组或两组串联的环管反应器生产聚丙烯均聚物和无规共聚物，再串联一个或两个气相反应器生产抗冲共聚物。 Spheripol工艺是当今最先进可靠的聚丙烯工艺之一。与其他技术不同的是，其催化剂粉料呈圆球形，颗粒大而均匀， 一些工业化装置产品已经实现不经造粒直接出厂，尤其对于高MFR不能挤压造粒的产品。此外，均聚反应采用液相环管反应器，多相共聚采用气相法密相流化床反应器。 为了利用双峰来拓宽分子量分布，也由于装置建设大规模的需要，Spheripol工艺一般采用两个串联的环管反应器。虽然这种设计投资较高，但在产率和催化剂收率相同时，两个反应器的总窖要小于单个反应器的容积。 Spheripol工艺的抗冲共聚反应采用气相法生产，反应器是一个或两个串联的密相流化床反应器。 采用一个气相反应器系统可以生产乙烯含量在8% 12% (质量分数)的抗冲共聚物。如需生产橡胶相含量更高且可能具有一个以上分散相的特殊抗冲共聚物(如低应力发白产品)，则需要设计两个气相反应器系统，保持两个气相反应器系统中的气相组成和操作条件独立，可以获得两种不同的共聚物添加到均聚物中。 Borealis(北欧化工)的Borstar (北星双峰)聚丙烯工艺是1998年才开始开发的新型聚丙烯工艺。采用双反应器即环管反应器串联气相反应器生产均聚物和无规共聚物，再串联一台或两台气相反应器生产抗冲共聚物，环管反应器与Spheripol工艺的环管反应器相似，但设计压力较高。由于北星双峰工艺产品的分子量分布可以很容易地从很窄到很宽范围内调节，很适合使用单活性中心催化剂。
实用新型内容本实用新型的目的是将现有的spheripol工艺和borstar工艺改进并将它们有机
地结合起来创造一种新型的、具有灵活、多变，适应市场能力强等特点的聚丙烯装置。 本实用新型所述的丙烯连续均聚或共聚装置由环管式预聚合反应器、环管均聚反
应器、超临界共聚反应器和环管共聚反应器组成；丙烯输入管、催化剂配置管、三乙基铝输
入管和给电子体输入管通过三乙基铝混合器与环管式预聚合反应器中部的输入口连接，环
管式预聚合反应器位于下部的输出口与环管均聚反应器下部的输入口连接，环管均聚反应
器位于中部的输出口与超临界共聚反应器中部的输入口连接，超临界共聚反应器下部的输
出口与环管共聚反应器下部的输入口连接，环管共聚反应器下部的输出口连接出料管，超
临界共聚反应器底部通过管线连接冷却器、丙烯压縮机与超临界共聚反应器顶部连通。 本实用新型的工艺流程如下纯度99. 5%精制合格的丙烯，用泵送到三乙基铝混合器和催化剂配置单元送来的三乙基铝混合，反应去除丙烯中的水、氧、一氧化碳等杂质，再和催化剂配置单元送来的催化剂混合后进环管式预聚合反应器，在环管式预聚合反应器内，催化剂与三乙基铝络合形成具有活性的催化剂，并发生部分聚合。聚丙烯、丙烯和催化剂一起进入环管均聚反应器，在4MP以上，70-80度的条件下进行均聚反应。聚丙烯和部分丙烯液体一起进入超临界共聚反应器，液体丙烯的量以汽化带走的热量比反应热略少为宜。汽化的丙烯和反应器外加入的气相丙烯乙烯进行共聚反应，在聚丙烯均聚物内和外部生长乙丙胶，加入氢气调节熔融指数。 超临界共聚反应器出来的聚丙烯和丙烯液体一起进入环管共聚反应器在新加入的催化剂的作用下，和新加入的丙烯、丁烯-l或己烯-1等高碳烯烃进行共聚反应，聚丙烯和部分未反应的丙烯一起在环管下部出料去下段工序。 所述的环管均聚反应器内进行的是均聚反应，反应条件是4MPa以上，70 8(TC。[0013] 所述的从环管均聚反应器出来的聚丙烯和部分丙烯液体一起进入超临界共聚反应器，液体丙烯的量以汽化带走的热量比反应热略少为宜。汽化的丙烯和反应器外加入的气相丙烯乙烯进行共聚反应，在聚丙烯均聚物内和外部生长乙丙胶，加入氢气调节熔融指数。 所述的超临界共聚反应器可在高温(85 95°C )、高压(4 5MPa)或超过丙烯临界温度和/或临界压力的条件下操作，这样能够防止气泡的形成。 所述的超临界共聚反应器在密相床条件下操作，气相或超临界条件下的乙烯和丙烯可以任意比例，聚丙烯中的乙丙橡胶的比例可以任意调节。 所述的超临界共聚反应器出来的聚丙烯和丙烯液体一起进入环管共聚反应器，在新加入的催化剂的作用下，和新加入的丙烯、丁烯-1或己烯-1等高碳烯烃进行共聚反应，聚丙烯和部分未反应的丙烯一起在环管下部出料去下段工序。 所述的环管共聚反应器中液体丙烯可以和己烯-l等高碳a烯烃任意比例互溶，可以增加高碳烯烃的嵌入量，提高产品的性能。同时液相丙烯和己烯-l可以洗掉产品中的挥发份和灰分，提高产品的质量。 本发明生产丙烯均聚物时，则只开环管均聚反应器和超临界共聚反应器，利用两
个反应器丙烯的相态的不同，反应温度、压力的不同生产高品质的双峰均聚聚丙烯。 本发明生产乙丙共聚产品时，则只开环管均聚反应器和超临界共聚反应器，环管
均聚反应器生产均聚物，超临界共聚反应器生产乙丙橡胶。 本发明生产釜内合金或引入第三共聚组分，特别是引入的第三共聚组分是高碳
a-烯烃时，则三个反应器全开工。 本发明具有如下特点 第一反应主要利用液相环管反应器的均聚，聚丙烯颗粒呈球形、颗粒大、高压条件下可以生产的产品多的特点，使第二反应器在密相床条件下操作。第二反应器采用气相反应器，主要是利用气相反应乙烯和丙烯可以任意比例，聚丙烯中的乙丙橡胶的比例可以任意调节的特点。第三反应器利用液相环管反应器中液体丙烯可以和己烯-1等高碳a烯烃任意比例互溶，可以增加高碳烯烃的嵌入量，提高产品的性能。同时液相丙烯和己烯-1可以洗掉产品中的挥发份和灰分，提高产品的质量。 该工艺装置灵活、多变，适应市场能力强。如果生产丙烯均聚物，则只开第一、第二反应器，利用二个反应器丙烯的相态的不同，反应温度、压力的不同生产高品质的双峰均聚聚丙烯。生产乙丙共聚产品，第一反应器生产均聚物，第二反应器生产乙丙橡胶。如果生产釜内合金，或引入第三共聚组分特别是引入的第三共聚组分是高碳a-烯烃，则三个反应器全开工。
图1丙烯连续均聚或共聚工艺装置示意图。 其中1、三乙基铝输入管2、催化剂配置管3、丙烯输入管4、给电子体输入管5、环管式预聚合反应器6、环管均聚反应器7、超临界共聚反应器8、丙烯压縮机9、冷却器10、环管共聚反应器11、出料管
具体实施方式本实用新型所述的丙烯连续均聚或共聚装置由环管式预聚合反应器5、环管均聚反应器6、超临界共聚反应器7和环管共聚反应器10组成；丙烯输入管3、催化剂配置管2、三乙基铝输入管1和给电子体输入管4通过三乙基铝混合器与环管式预聚合反应器5中部的输入口连接，环管式预聚合反应器5位于下部的输出口与环管均聚反应器6下部的输入口连接，环管均聚反应器6位于中部的输出口与超临界共聚反应器7中部的输入口连接，超临界共聚反应器7下部的输出口与环管共聚反应器10下部的输入口连接，环管共聚反应器10下部的输出口连接出料管11，超临界共聚反应器7底部通过管线连接冷却器9、丙烯压縮机8与超临界共聚反应器7顶部连通。
权利要求一种丙烯连续均聚或共聚工艺装置，由环管式预聚合反应器、环管均聚反应器、超临界共聚反应器和环管共聚反应器组成；其特征在于丙烯输入管、催化剂配置管、三乙基铝输入管和给电子体输入管通过三乙基铝混合器与环管式预聚合反应器中部的输入口连接，环管式预聚合反应器位于下部的输出口与环管均聚反应器下部的输入口连接，环管均聚反应器位于中部的输出口与超临界共聚反应器中部的输入口连接，超临界共聚反应器下部的输出口与环管共聚反应器下部的输入口连接，环管共聚反应器下部的输出口连接出料管，超临界共聚反应器底部通过管线连接冷却器、丙烯压缩机与超临界共聚反应器顶部连通。
专利摘要本实用新型涉及一种丙烯连续均聚或共聚工艺装置；丙烯输入管、催化剂配置管、三乙基铝输入管和给电子体输入管通过三乙基铝混合器与环管式预聚合反应器中部的输入口连接，环管式预聚合反应器位于下部的输出口与环管均聚反应器下部的输入口连接，环管均聚反应器位于中部的输出口与超临界共聚反应器中部的输入口连接，超临界共聚反应器下部的输出口与环管共聚反应器下部的输入口连接，环管共聚反应器下部的输出口连接出料管，超临界共聚反应器底部通过管线连接冷却器、丙烯压缩机与超临界共聚反应器顶部连通；该工艺装置兼具Spheripol工艺和borstar工艺的部分特点，灵活、多变，适应市场能力强。
文档编号C08F10/06GK201459002SQ20092011076
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者侯经纬, 宋双乐, 李文琦, 白跃华, 范建光 申请人:中国石油天然气股份有限公司