[发明专利]用于替换不相容的乙烯聚合催化剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及将乙烯聚合催化剂用另一乙烯聚合催化剂替换的方法，其中所述第二催化剂与所述第一催化剂不相容。本发明可有利地用在化学品制造中，特别是用在聚乙烯的生产中。

背景技术

聚乙烯(PE)是通过聚合乙烯(CH₂=CH₂)单体而合成的。因为聚乙烯聚合物便宜、安全、对于大多数环境稳定、容易加工，因此其在许多应用中是有用的。根据性质，聚乙烯可分为若干类型，例如但不限于LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线型低密度聚乙烯)和HDPE(高密度聚乙烯)。每种类型的聚乙烯具有不同的性质和特性。

乙烯聚合通常在环流反应器中使用乙烯单体、液体稀释剂和催化剂、任选的一种或多种共聚单体和氢气进行。环流反应器中的聚合通常在淤浆条件下进行，所产生的聚合物通常为悬浮在稀释剂中的固体颗粒形式。使用泵使在反应器中的淤浆连续地循环以保持聚合物固体颗粒在液体稀释剂中的有效悬浮。聚合物淤浆通过基于间歇原理操作的沉降腿从环流反应器中排以收取所述淤浆。利用在所述沉降腿中的沉降来提高最终作为产物淤浆收取的淤浆的固体浓度。将所述产物淤浆通过加热的闪蒸管线进一步排出到闪蒸容器，在所述闪蒸容器中将未反应的单体和稀释剂的大部分闪蒸出来并且将其再循环。

替代地，可将所述产物淤浆进料到与第一环流反应器串联连接的第二环流反应器，在所述第二环流反应器中可产生第二聚合物级分。典型地，当串联的两个反应器以这种方式使用时，得到的聚合物产物为双峰聚合物产物，其包括在第一反应器中产生的第一聚合物级分和在第二反应器中产生的第二聚合物级分，且具有双峰分子量分布。

在从反应器收集聚合物产物且除去烃残留物之后，将所述聚合物产物干燥，可加入添加剂且最后可将所述聚合物挤出并造粒。

在挤出过程过程中，可将包含聚合物产物、任选的添加剂等的成分紧密混合以获得尽可能均匀的配混料。通常，该混合在挤出机中进行，在所述挤出机中将所述成分混合到一起且使所述聚合物产物和任选地使所述添加剂的一些熔融使得可发生紧密混合。然后将所述熔体挤出成棒、冷却并制粒，例如以形成丸粒(pellet)。以此形式，得到的配混料可然后用于制造不同物体。

乙烯的聚合涉及在反应器中在聚合催化剂和任选的活化剂(如果需要的话，取决于使用的催化剂)的存在下乙烯单体的聚合。用于制备聚乙烯的合适的催化剂包括铬催化剂、齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂。典型地，所述催化剂以颗粒形式使用。所述聚乙烯作为树脂/粉末产生，其中在粉末的每个粒子(grain)的中心处具有硬的催化剂颗粒。

已经公开了若干涉及催化剂淤浆的制备和将催化剂淤浆供应到聚合反应的系统。通常，为了制备催化剂淤浆，将干燥固体颗粒催化剂和稀释剂的混合物分配到催化剂混合容器中且彻底地混合。然后，典型地将这样的催化剂淤浆输送(transfer)到聚合反应器以与通常处于高压条件下的单体反应物接触。

本领域中已知：对于具有合适性质的乙烯聚合物的生产，在使用不同聚合催化剂的生产活动(campaign)之间充分的切换(transition)是重要的。从第一到第二催化剂的不充分的变化可导致聚合反应器的稳态状态(steady state regime)的扰动、长的切换期、不适合进一步用于例如应用中的过渡(transition)材料的产生。如果涉及的催化剂是不相容的，则该切换是特别棘手和耗时的。

考虑到上述内容，本领域中仍然需要优化至少两种不相容的乙烯聚合催化剂到乙烯聚合反应器的顺序(sequential)进料。本发明目的在于提供允许可进一步改善涉及不相容的催化剂的催化剂切换过程的方法。

发明内容

本发明涉及用于优化至少两种不相容的乙烯聚合催化剂到乙烯聚合反应器中的顺序进料的方法，如通过权利要求1提供的。

特别地，本发明提供对将至少两种乙烯聚合催化剂顺序用于乙烯聚合环流反应器进行优化的方法，包括:

-向混合容器输送第一乙烯聚合催化剂和第一稀释剂，由此提供第一催化剂淤浆，

-将所述第一催化剂淤浆从所述混合容器以适合于聚合乙烯的浓度输送到乙烯聚合环流反应器，

-提高所述第一催化剂淤浆中所述稀释剂与所述第一乙烯聚合催化剂的比，

-停止所述第一催化剂淤浆到所述混合容器的供应，

-停止所述第一催化剂淤浆到所述乙烯聚合环流反应器的供应，

-停止乙烯到所述乙烯聚合环流反应器的供应，(优选地与停止所述第一催化剂的淤浆到所述混合容器的供应同时)，