烯烃自由基聚合装置与烯烃自由基聚合的方法与流程

本发明涉及烯烃高压聚合领域，具体涉及一种烯烃自由基聚合装置与烯烃自由基聚合的方法。

背景技术：

1、低密度聚乙烯通过高压自由基聚合方法生产，由于管式反应器在聚合过程中较容易按比例放大且经济性合理，管式技术逐步占据主导地位。

2、现有高压管式工艺流程将反应物料经压缩至200mpa以上，通入预热器中加热到170℃，而后进入反应器引发反应。管式反应器出口物料经过高压分离器和低压分离器分离，其中乙烯、调聚剂、部分低聚物进入高循回路和低循回路，而溶解少量乙烯的ldpe进入挤压机造粒。但是高压管式反应器生产出来的ldpe聚合物通常具有较窄的产品分子量分布(mwd)和较低长链分支度(lcb)，而不同的下游产品对聚乙烯的分子量分布(mwd)和较高长链分支度(lcb)要求不同，例如医用级/食品级ldpe树脂需要较窄分子量分布(mwd)，而生产力学性能优良的重型包装袋、地暖管等产品需要宽分子量分布(mwd)，因此，在一个装置上实现具有不同分子链结构产品的生产将具有更好的经济效益。

3、目前，本领域现有调整ldpe聚合物产品分子量分布(mwd)和长链分支度(lcb)的方法为对调聚剂的进料位置进行改变，包括二次机入口、二次机级间、二次机出口、预热器、反应器、反应器侧线进料点上游等。但是将调聚剂注入压缩系统会导致过早聚合，在压缩系统中产生结垢，导致生产负荷下降。将调聚剂注入反应器或反应器侧线进料会导致调聚剂与引发剂混合，降低引发剂引发效率，且调聚剂附加流与主流的混合行为可能产生冷点，降低热传递。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有高压烯烃聚合过程中，不能够在同一装置上实现具有不同分子链结构产品的生产、调聚剂注入反应器或反应器侧线进料会导致调聚剂与引发剂混合，降低引发剂引发效率，且调聚剂附加流与主流的混合行为可能产生冷点，降低热传递的缺陷，提供了一种烯烃自由基聚合装置与烯烃自由基聚合的方法。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种烯烃自由基聚合装置，该装置包括：

3、一级高压聚合单元和多级高压聚合单元；其中，

4、所述一级高压聚合单元串联于多级高压聚合单元的上游；

5、所述一级高压聚合单元包括至少两个并联的管式反应器，用于将至少两股含烯烃源的反应单体流各自进行一级高压聚合；

6、所述多级高压聚合单元包括一个或多个依次串联的管式反应器，用于将来自于一级高压聚合单元的产物进行多级高压聚合；

7、所述一级高压聚合单元和/或多级高压聚合单元中的至少一个管式反应器设置有引发剂进料口。

8、本发明第二方面提供一种烯烃自由基聚合的方法，该方法在上述的烯烃自由基聚合装置中进行，该方法包括：将至少两股含烯烃源的反应单体流分别引入所述装置包括的一级高压聚合单元中的至少两个并联的管式反应器中，各自进行一级高压聚合，再将得到的一级高压聚合产物流入所述装置包括的多级高压聚合单元中的管式反应器中进行多级高压聚合；其中，将至少一股自由基聚合引发剂通过所述装置包括的引发剂进料口各自引入参与一级高压聚合和/或多级高压聚合，所述反应单体流的压力大于100mpa。

9、与现有技术相比，本发明至少具有下述有益效果：

10、(1)本发明所提出的一级高压聚合单元包括至少两个并联的管式反应器，其中并联结构的设置可以更好地控制管式反应器进料温度、压力等参数，从而在保证转化率的前提下实现产品的调控；

11、(2)本发明中在并联结构的基础上将通过设置不同的调整剂进料口如引发剂进料口，能够在不增加压缩单元结垢与不改变管式反应器反应段温度的情况下，更好的控制调整剂如引发剂在管式反应器的浓度分布，从而实现产品数均分子量、分子量分布(mwd)等分子链结构的调整，并利用本发明的装置能够生产得到匹配不同领域的下游产品；

12、(3)本发明所提出的装置不仅适用于自由基聚合引发剂引发烯烃均聚，且适用于烯烃与其他烯属单体地共聚，从而生产得到多种烯烃均聚、共聚产品，提高装置利用率与适用性，具有较好的经济效益。

技术特征：

1.一种烯烃自由基聚合装置，其特征在于，该装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，

4.根据权利要求3所述的装置，其中，

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的装置，其中，

6.根据权利要求5所述的装置，其中，

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的装置，其中，

8.一种烯烃自由基聚合的方法，其特征在于，该方法在权利要求1-7中任意一项所述的装置中进行；

9.根据权利要求8所述的方法，其中，

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，

11.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其中，

技术总结
本发明涉及高压聚合领域，公开了一种烯烃自由基聚合装置与烯烃自由基聚合的方法。该装置包括：一级高压聚合单元和多级高压聚合单元；其中，所述一级高压聚合单元串联于多级高压聚合单元的上游所述一级高压聚合单元包括至少两个并联的管式反应器，用于将至少两股含烯烃源的反应单体流各自进行一级高压聚合；所述多级高压聚合单元包括一个或多个依次串联的管式反应器，用于将来自于一级高压聚合单元的产物进行多级高压聚合；所述一级高压聚合单元和/或多级高压聚合单元中的至少一个管式反应器上设置有引发剂进料口。本发明所提出的装置能够生产得到多种烯烃均聚、共聚产品，提高装置利用率与适用性，具有较好的经济效益。

技术研发人员：范小强,林华杰,王靖岱,刘国强,任聪静,田保政,杨遥,唐玲,阳永荣,史绽春
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15