金属前躯体和烯属稀释剂的组合物和催化剂系统的制作方法_5

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W是2-乙基-1-己醇。
[0094] 可选地,低分子量二元醇或者多元醇,例如乙二醇可W被用作催化剂去活化剂。 二元醇和多元醇通常比相当分子量的一元醇具有更高的沸点,并且因此可W更加容易与 1-己締分离。
[0095] W足够粹灭和/或杀灭催化剂系统的量向反应器流出物流加入醇W抑制或者阻 止:(1)产生不需要的固体即,聚合物;和/或(2)在产品处理过程中,由于异构化引起的产 品纯度下降。
[0096] 在催化剂系统被去活化之后,可W移出締控产品(一种或多种)诸如,例如1-己 締。可W使用任何移出方法,包括例如蒸馈。
[0097] 图4是示例性的低聚过程60。在进料系统62接收金属前躯体溶液(在締控溶剂 中稀释的金属前躯体),如箭头30所示。其他原料64也被接收入进料系统62。在进料系 统62中,操作金属前躯体溶液并且将其与其他化合物组合W形成催化剂系统。催化剂系 统、W及其他供应材料可W被加入反应器系统66中的低聚反应器,如通常由箭头68所示 的。纯化系统70可W接收反应器流出物72W分离低聚物产品74。此外,对于可适用的示 例性低聚过程的讨论,见美国专利申请公开号2002/0182124和所附的美国专利申请公开 号2004/0236163,二者均出于所有目的通过引用W其整体并入本文。
[0098] 聚締控生产概况
[0099] 在聚締控的生产中,使单体聚合成为聚締控的聚合反应器,和将聚締控转变为聚 締控颗粒的挤出机典型地是连续的。但是,在整个聚締控过程中可W应用多种连续系统 和间歇式系统。典型聚締控工厂的示例性标称生产量是大约每年生产900-1200百万磅聚 締控。示例性的每小时设计速度是大约每小时85, 000至150, 000磅聚合聚締控,和每小 时145, 000至165, 000磅挤出的聚締控。未来的反应器可W每小时生产多达280, 000至 320, 000磅聚合聚締控。不仅对于建设反应器的资金投资,也对于维持和运转回路反应器的 固定成本和生产成本等等,较大反应器的优点可W是每单位质量诸如磅较低的聚締控单位 成本。但是,W足够维持运些生产速度的速度提供原料诸如本文论述的=聚体共聚单体可 能是困难的。运输本文公开的催化剂的技术可W提高效率,并降低运些过程的成本。 阳100] 在图5中的框图中,描述可W用于例如使用本文论述的=聚体生产聚締控诸如聚 乙締共聚物或者聚丙締共聚物的制造系统36。各种供应源(suppliers) 150通过管道、卡 车、圆桶、鼓等可W向制造系统36提供反应器原料152。供应源150可W包括厂区外的和/ 或现场的设备,诸如例如,締控工厂、精炼厂、催化剂厂等,并且可W包括本公开的=聚反应 器工艺36。可能的原料152的例子包括締控单体(诸如乙締和丙締)和共聚单体(诸如本 文论述的=聚体)、稀释剂(诸如丙烷、异下烧、正己烧、和正庚烧)、链转移剂(诸如氨气)、 催化剂(诸如Ziegler催化剂、Ziegler-Natta催化剂、铭催化剂、和金属茂催化剂)、助催 化剂(诸如=乙基烷基侣、=乙基棚、和甲基侣氧烧)W及其他添加剂。在乙締单体的情况 下,可W在45-65 °F下通过管道W大约800-1450磅每平方英寸(PSi)供应示例性的乙締原 料。也可W通过管道但是W大约900-1000psi在90-110 了供应示例性的氨气原料。当然, 对于乙締、氨气W及其他原料152,可W存在多种供应条件。 阳101] 进料系统 阳102] 供应源150典型地向反应器进料系统154提供原料152,其中原料152可W被储存 在诸如单体储存器W及原料罐、稀释剂容器、催化剂罐、助催化剂桶和罐中等等。在进料系 统154中,在其作为进料156引入聚合反应器之前,原料152可W被处理或者加工。例如, 可W将原料152诸如单体、共聚单体和稀释剂发送经过处理床(诸如分子筛、氧化侣等)W 除去催化剂毒物。运些催化剂毒物可W包括例如水、氧、一氧化碳、二氧化碳、和包含硫、氧、 或者面素的有机化合物。締控单体和共聚单体可W是液体的、气体的、或者超临界的流体, 运取决于被进料的反应器的类型。同样地,应当注意,典型地仅使用相对少量的新补充稀释 剂作为原料152,供应给聚合反应器的大部分稀释剂从反应器流出物回收。 阳103] 进料系统154可W制备或者调节用于加入聚合反应器的其他原料152,诸如催化 剂。例如,可W活化催化剂,然后使之与稀释剂或者矿物油在催化剂制备罐中混合,W便然 后输送至聚合反应器。另外,进料系统154典型地提供测量和控制原料152至聚合反应器 中的加入速度W维持期望的反应器稳定性,W便达到期望的聚締控性质或者生产速度。例 如,可W使用流量计测量乙締至反应器的流量。可W使用的流量计包括孔板流量计或者质 量流量计(诸如从科罗拉多州博尔德的MicroMotion,Inc.可得的科里奥利流量计)。 [0104] 在操作期间,进料系统154也可W储存、处理和计量回收的反应器流出物,W便再 循环至反应器。实际上,进料系统154中的操作一般接收原料152和回收的反应器流出物。 总体而言,在进料系统154中处理原料152和回收的反应器流出物,并且作为原料流156加 入反应器系统158。 阳105] 反应器系统
[0106] 反应器系统158可W包括一个或者多个反应器容器,诸如液相或者气相反应器、 或者液相和气相反应器的组合。如果多个反应器组成反应器系统158,可WW串联、并联、或 者W任何其他适当的组合或者配置安排反应器。本领域普通技术人员将理解可W在不同条 件下操作反应器,W制造是来自不同反应器的聚合物的结合的最终产品,并且因此产生新 的或者优化的最终产品性质。在聚合反应器容器中,聚合一种或多种締控单体形成包括聚 合物微粒的产品,典型地被称为絮团(fluff)或者细粒。絮团可W具有一个或者多个关注 的烙融性质、物理性质、流变学性质和/或机械性质,诸如密度、烙体指数(MI)、烙体流动速 率(MFR)、共聚物或者共聚单体含量、模量和结晶度。可W选择反应条件诸如溫度、压力、流 速、机械揽动、产品排放方式、组分浓度、聚合物生产速度等等,W达到期望的絮团性质。
[0107] 除一种或多种締控单体之外,典型地向反应器加入促进单体聚合的催化剂。催 化剂可W是反应器中悬浮在流体介质中的颗粒。一般而言,可W使用Ziegler催化剂、 Ziegler-Natta催化剂、铭基催化剂、金属茂和其他众所周知的聚締控催化剂、W及助催化 剂。运类催化剂的一个例子是二氧化娃载体上的包含四价铁的Ziegler催化剂。另一例子 是硫酸化二氧化娃-氧化侣载体上的金属茂催化剂。
[0108] 另外,可W向反应器典型地是液相反应器中供应稀释剂。如前所述,稀释剂可W 是在反应条件下为液体的惰性控,诸如异下烧、丙烷、正戊烧、异戊烧、新戊烧、正己烧、环己 烧、环戊烧、甲基环戊烧、乙基环己烧及类似物。同样,稀释剂的目的一般是在反应器中悬浮 催化剂颗粒和聚合物(例如,在聚合物渺浆在回路反应器中的循环中)。 阳109] 可W在反应器系统158中的反应器中存在动力装置。例如,在液相反应器诸如回 路渺浆反应器中,叶轮可W在流体介质中产生端流混合区。可W通过发动机驱动叶轮W推 动流体介质W及任何催化剂、聚締控絮团、或者其他悬浮在流体介质中的固体颗粒经过反 应器的闭合回路。
[0110] 稀释剂/单体回收、处理和再循环 阳111] 反应器系统158的排出物160可W包括聚合物絮团W及非聚合物组分,诸如稀释 剂、未反应的单体和共聚单体和剩余的催化剂。可W随后处理排出物160,诸如通过稀释剂 /单体回收系统162,W将非聚合物组分164诸如稀释剂和未反应的单体与聚合物絮团166 分离。稀释剂/单体回收系统162可W具有与再循环压缩联合的稀释剂/单体的低压回收 闪蒸或者可W仅使用高压闪蒸排除该工艺步骤。
[0112] 使用或者不使用低压闪蒸,可W进一步处理未处理的回收的非聚合物组分164,诸 如通过分馈系统168,W除去不需要的重组分和轻组分。然后通过进料系统154可W使分馈 的产品流170返回至反应器系统158。另一方面,可W更加直接地将非聚合物组分164再 循环至进料系统154 (如参考数字172所示),绕过分馈系统168,并且因此避免了分馈系统 168的能量消耗。实际上,在某些实施方式中,高达80-95%的从反应器排出的稀释剂绕过 通向聚合反应器的路径中的分馈系统。
[0113] 可W在稀释剂/单体回收系统162中和在挤出/装载系统174中进一步处理聚合 物絮团166,W典型地作为颗粒176装运至消费者178。尽管未图示,稀释剂/单体回收系 统162中的典型地包含活化的剩余催化剂的聚合物颗粒可W返回至反应器系统158,用于 进一步的聚合反应,诸如在不同类型的反应器中或者在不同的反应条件下。聚締控制造方 法36的聚合反应和稀释剂回收部分可W被称为方法36的"湿"端180或者"反应"侧,聚 締控方法36的挤出/装载174可W被称为聚締控方法36的"干"端182或者"加工"侧。
[0114] 可W通过吹风机或者其他电机力,从湿端180输送聚合物絮团166至加工侧182。 可选地,可W使用稀释剂/单体回收系统162的工艺压力W从湿端180运输或者传送聚合 物絮团166至加工侧182。在该技术中,湿端180的操作与加工侧182更加直接地接合。运 种直接的或者"紧密的"操作接合可W减少聚合物絮团166的过程停留时间的需要。因此, 可W减少中间絮团存储容容器(例如,筒仓)和关联的吹风机/压缩机系统的数量和电消 耗。
[0115] 其他进料流
[0116] 可W从稀释剂/单体回收系统162(例如,对应于图5的流172)回收夹带有单体 的再循环稀释剂(例如,丙烷或者异下烧),并且传送至聚合反应器。所夹带单体的量可W变化,运取决于聚合反应效率。例如,乙締=聚的相对低的1-己締结合效率可W增加再循 环稀释剂流中夹带的量。在"直接"再循环至反应器的例子中,再循环的稀释剂可W被冷却 并且经过重组分分离罐,其中从底部排出物移出重组分并且通过离屯、累例如作为进料发送 至分馈系统168。在热交换器中可W进一步冷却分离罐的塔顶馈出物,并且收集在再循环稀 释剂缓冲罐中W供应给反应器。在下游,离屯、累可W传递稀释剂经过再循环稀释剂处理器 至回路渺浆反应器。应当注意,相对少量的新的稀释剂(未示出)可W加入分馈系统168 中,例如用来弥补制造方法36中稀释剂的损失。而且,在加入反应器的再循环稀释剂循环 中各个点可W加入共聚单体(例如1-己締)。 阳117] 挤出/装载系统
[011引在挤出/装载系统174中,典型地挤出聚合物絮团166W生产具有期望的机械、物 理和烙融特性的聚合物颗粒176。挤出机原料可W包括添加剂,诸如UV抑制剂、流动增强剂 和过氧化物等,它们被加入聚合物絮团166W给予挤出的聚合物颗粒176期望的特性。挤出 机/造粒机接收挤出机原料,包括一种或者多种絮团产品166和已加入的任何添加剂。挤 出机/造粒机加热并且烙化挤出机原料,然后可W在压力下挤出经过造粒机模具W形成聚 締控颗粒。典型地在设置在造粒机的出料口或者其附近的水系统中冷却运种颗粒。从造粒 机到装载区域可W使用吹风机传送颗粒,或者可W通过颗粒冷却水直接运载至装载区域。 [0119] 一般而言,然后可W运输聚締控聚合物颗粒176至产品装载区域,在此处颗粒176 可被储存、与其他颗粒混合、和/或被装入铁路车、卡车、袋子等等,用于分发给消费者178。 在聚乙締的情况中,运输至消费者178的颗粒176可W包括线性低密度聚乙締化LDPE)、中 密度聚乙締(MDPE)、高密度聚乙締(皿阳)和增强聚乙締。市场上可W有各种类型和等级 的聚乙締颗粒176,例如,美国得克萨斯州瑟兀兰的切弗朗飞利浦化学公司的W商标名称 Madm;?.的聚乙締或者MarFlex?聚乙締。 阳120] 消费者、应用、和最终用途 阳121] 聚締控(例如,聚乙締)颗粒176可W被用于制造各种产品、元件、家庭用品和其 他物品,包括粘合剂(例如,热烙性粘合剂应用)、电线和电缆、农用薄膜、收缩薄膜、拉伸 薄膜、食品包装薄膜、软食品包装、奶容器、冷冻食品包装、垃圾衬里和罐衬里、杂物袋、载重 袋、塑料瓶、安全设备、涂层、玩具和容器组W及塑料产品。另外,应强调除了聚乙締之外的 聚締控诸如聚丙締可W通过下面论述的方法形成运类元件和产品。 阳122] 最终,可W进一步处理并且组装由聚締控(例如,聚乙締)颗粒176形成的产品和 元件,用于向消费者分发和销售。例如,可W装备滚塑成型的帆船,用于向消费者销售,或者 可W组装并掩埋管道,用于天然气输送和销售。为形成最终产品或者元件,颗粒176 -般地 经过进一步处理,诸如吹塑成型、注射成型、旋转模塑、吹塑薄膜、流延薄膜、挤出(例如,片 材挤出、管道和波纹挤出、涂布/层压挤出等)等。 阳123]吹塑成型是用来生产中空塑料部件的方法。该方法典型地采用吹塑成型设备,诸 如往复式螺杆机、储料缸模头机,等等。吹塑成型方法可W被定制W满足消费者的需求,并 且制造从上面提及的塑料奶瓶至汽车油箱的产品。同样,在注射成型中,产品和部件可W被 成型用于宽范围的应用,仅举几个例子,包括容器、食品和化学品包装、玩具、汽车、板条箱、 盖子和罩子。
[0124] 还可W使用挤出方法。聚乙締管道,例如,可W由聚乙締颗粒树脂挤出并且由于其 耐化学性、相对容易安装、耐用性和成本优势等而用于许多应用中。实际上,塑料聚乙締管 道系统已经实现了广泛的应用,仅举几个应用例子,其用于给水干管、气体分配、暴雨水管 和生活污水管、室内排水管道、电气管道、电力和通讯管道、冷却水管道、油井套管。具体地, 通常占据用于管道的塑料的最大量聚締控组的高密度聚乙締化DP巧是坚初的、耐磨的和 可变形的(甚至在冰点W下溫度)。此外,皿阳管道可W用于小直径管和直径至多达8英 寸的管道。通常,聚乙締颗粒可W供应用于压力管道市场,诸如天然气分配,和用于非压力 管道市场,诸如管道和波纹管。
[01巧]旋转模塑是通过将热施加于双向旋转的模具而用来形成中空部件的高溫、低压方 法。通常可应用于此方法中的聚乙締颗粒树脂是当被烙化W形成无气泡部分时在不存在压 力的条件下一起流动的那些树脂,诸如某些Marlex?皿阳和MD阳树脂。此外,适于旋转 模塑的运些聚乙締树脂可W显示所需的低溫冲击强度、良好的承载性质、和良好的紫外线 0JV)稳定性。因此,旋转模塑的Marlex货树
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