[发明专利]一种丙烯聚合方法及装置

说明书

本发明属于石油化工行业的烯烃聚合领域，公开了一种丙烯聚合方法及装置，该丙烯聚合方法包括以下步骤：1)将丙烯聚合催化剂进行预处理；2)在预处理后的丙烯聚合催化剂的存在下，进行丙烯的均聚合或丙烯与α烯烃的共聚合反应；所述预处理包含预络合和/或预聚合步骤，在预络合和/或预聚合步骤中加入抗破碎剂，所述抗破碎剂选自磺酸、磺酸盐、磺酸酯和硫酸酯盐中的至少一种。采用本发明的丙烯聚合方法，得到的聚合物二甲苯可溶物含量更低，聚合物中的细粉含量减少，并且聚合物的粒径分布更窄。

技术领域

本发明属于石油化工行业的烯烃聚合领域，更具体地，涉及一种丙烯聚合方法，以及适用于该丙烯聚合方法的丙烯聚合装置。

背景技术

聚丙烯材料因具有相对密度小、良好的力学性能及加工性能、较高的耐热性和耐化学腐蚀等优点，已广泛应用于汽车、家用电器、食品容器和卫生用品等领域。

通常低二甲苯可溶物聚丙烯具有较高的等规度，同时具有较好的耐热性能。对于用于食品、药品或其他溶剂的聚丙烯材料，较低的二甲苯可溶物含量意味着迁移、溶解到食品、药品或其他溶剂中的组分降低，能够有效地提高材料在该领域的可靠性以及安全性。

现有的工业聚丙烯生产工艺以液相本体和气相为主，常为单一形式的多反应器组合，或者两种形式的多反应器组合。由于催化剂粒径分布宽、机械强度差，预聚合程度不当，工艺条件比较苛刻等因素，工业生产过程中可能会产生大量的聚丙烯细粉，造成装置运行困难，严重影响装置的长周期运转。

对于液相反应器，过多的聚丙烯细粉会影响到反应器的管道传输，造成反应器压力波动和温度控制波动，甚至是堵塞管道，影响装置正常运转；同时过多的聚丙烯细粉会引起反应器及管道内壁结垢，造成传热效率低下。

聚丙烯细粉对气相聚丙烯反应器以及液相反应器后续的分离、丙烯回收、干燥造粒等单元也会造成巨大的影响。首先，大量的聚丙烯细粉会随着气相反应器循环气进入到循环气管道、循环泵、换热器中，由于静电作用，细粉粘附在管道、反应器等内壁，并不断累积增长，导致气流阻力增大，换热效率降低，设备功耗增大，严重时造成管道、换热器等设备堵塞，影响装置的正常运行。同时，大量细粉进入丙烯洗涤塔，会造成高压丙烯洗涤塔运行波动。细粉也会影响干燥器的干燥效果，进而影响到挤压造粒机的正常运转。

目前，减少聚丙烯细粉产生的主要办法有：

a)选用形态规整、粒径分布窄、机械强度高的催化剂；

b)控制合适的预络合、预聚条件，降低反应初期的聚合反应的剧烈程度，增强聚合物粒子抗破碎强度。

选择合适的催化剂和控制适当的预络合、预聚条件，减少聚丙烯细粉的产生，可以适当地解决工业装置经常遇到的细粉问题。因而，通过在聚合初期(预络合、预聚阶段)减少聚丙烯细粉的产生，是有效改善细粉问题的关键。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种丙烯聚合方法，以及适用于该丙烯聚合方法的丙烯聚合装置。通过在催化剂的预络合和/或预聚合过程中加入特定的抗破碎剂，能够有效降低聚丙烯二甲苯可溶物含量和聚丙烯细粉率，有效改善聚丙烯细粉问题，同时得到粒径分布更窄的聚丙烯粉料。

本发明的第一方面提供一种丙烯聚合方法，该丙烯聚合方法包括以下步骤：

1)将丙烯聚合催化剂进行预处理；

2)在预处理后的丙烯聚合催化剂的存在下，进行丙烯的均聚合或丙烯与α烯烃的共聚合反应；

所述预处理包含预络合和/或预聚合步骤，在预络合和/或预聚合步骤中加入抗破碎剂，所述抗破碎剂选自磺酸、磺酸盐、磺酸酯和硫酸酯盐中的至少一种。