[发明专利]在管式反应器中制备乙烯均聚物或共聚物的方法

说明书

本发明涉及一种制备低密度聚乙烯(LDPE)的方法，其中于180℃至350℃的峰温度和150至350MPa的压力下在管式反应器中进行聚合，并且其中所述聚合反应器的总有效长度除以反应区的数量为230至350m。

本发明涉及制备乙烯的均聚物或共聚物的方法。

低密度聚乙烯(LDPE)适用于各种终端应用。典型的应用领域有包装，建筑，农业、工业和消费品。

所有应用都需要低密度聚乙烯显示极佳的加工行为。这可通过长链分支(LCB)的存在来实现。例如本领域已知的是，LDPE的发泡性与LCB强相关，并且在吹塑膜中，气圈稳定性和拉伸率与LCB相关。在挤出涂布中，缩幅与LCB相关。一般而言，提高LCB的含量导致熔体强度提高。因此，需要增强低密度聚乙烯中的LCB以改进熔体强度。

低密度聚乙烯(LDPE)可通过高压釜或管式反应器技术来生产。与高压釜技术相比，管式技术显示出转化率更高且每吨LDPE能量消耗更少的优点。然而，与高压釜技术相比，通过管式技术获得的LDPE通常导致相对窄的摩尔质量分布和更低的LCB含量。这使得加工更困难。

除聚合过程技术外，长链分支的含量还取决于聚合条件。已知低压导致LCB增加。然而，对可应用范围存在限制。压力受限于最终压力，最终压力必须高于反混合压力。随着平均反应器温度升高，已知LCB的含量也提高。这可例如通过升高峰温度来达到。然而，最高峰温度因分解和失控反应的风险提高而受限。为了升高平均反应器温度，也可升高谷温度。然而，这导致转化率降低和较少的LCB。因此，平均反应器温度的增益因转化率的损失而消除。转化率可通过经由侧进料计量添加冷乙烯来提高。然而，这导致平均反应器温度降低。在这种情况下，转化率的增益因平均反应器温度的损失而消除。转化率和LCB的含量还可通过增加具有或不具有另外的过氧化物注入点的反应器的长度来提高。然而，这需要重大的投资并且是不期望的。

因此，本发明的目的在于提供一种应用短的总有效反应器长度而增强LCB的含量并同时产生高转化率的制备LDPE的方法。

这一目的现已根据本发明通过一种制备低密度聚乙烯(LDPE)的方法而实现，其中于180℃至350℃的峰温度和150至350MPa的压力在管式反应器中进行聚合，并且其中聚合反应器的总有效长度除以反应区的数量为230至350m。优选地，聚合反应器的总有效长度除以反应区的数量为230至300m。

根据本发明的方法产生了高的总转化率，并且提供了具有高LCB含量的LDPE。本发明通过使ΔT最小化以实现高平均反应器温度并且使所有ΔT的和(Σ)(ΣΔT)最大化以实现高转化率而允许产生具有足够LCB的聚合物。本发明的另一个优点在于，可获得具有较高密度的乙烯均聚物或共聚物，而同时在过程中具有高转化率。根据本发明的方法的另一个优点在于，聚合反应器可被设计以使得反应器长度小于2500m，这节省了投资，并且还减少了生产每kg聚合物的碳足迹。

定义

-LDPE，乙烯均聚物或共聚物

如本文中所使用的，低密度聚乙烯(LDPE)在本文中被定义为在高压过程中生产的聚乙烯。术语“LDPE”指的是乙烯均聚物和乙烯共聚物两者。术语“LDPE”和“乙烯均聚物或共聚物”可交换使用。

术语“乙烯均聚物”指的是由乙烯制备的聚合物。本文中所使用的术语“乙烯共聚物”指的是乙烯和一种或多种共聚单体的聚合物。

-峰温度

峰温度被定义为反应混合物已接触引发剂或引发剂混合物后达到的最高温度。

-反应区