一種能夠降低聚丙烯灰分的生產(chǎn)方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能夠降低聚丙烯灰分的生產(chǎn)方法及其裝置。所述方法包括：采用液相本體法制備聚丙烯得到含聚丙烯和液態(tài)丙烯單體的物料；將得到的物料中的液態(tài)丙烯單體汽化為氣態(tài)丙烯單體，并將所述氣態(tài)丙烯單體與所述聚丙烯分離，得到含有氣態(tài)丙烯單體的物料；將經(jīng)步驟所述含有氣態(tài)丙烯單體的物料進(jìn)行分離得到的丙烯單體和剩余物料；將剩余物料排出系統(tǒng)，不再與氣固分離步驟中的得到聚丙烯進(jìn)行混合；并經(jīng)分離得到丙烯單體重新用于步驟1）丙烯聚合反應(yīng)。所述裝置包括聚丙烯生產(chǎn)裝置，包括反應(yīng)機(jī)構(gòu)、第一閃蒸機(jī)構(gòu)、脫氣機(jī)構(gòu)和分離機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的方法相對于現(xiàn)有技術(shù)可使聚丙烯產(chǎn)品的灰分降低10-50%。
【專利說明】一種能夠降低聚丙烯灰分的生產(chǎn)方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚丙烯生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種能夠降低聚丙烯灰分的生產(chǎn)方法及其裝置；進(jìn)一步地說，是采用環(huán)管反應(yīng)器液相本體法制備低灰分聚丙烯的生產(chǎn)方法及其
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著聚丙烯應(yīng)用范圍的不斷拓展，高純度低灰分聚丙烯樹脂逐漸在電子、電器、紡織、醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，開辟出新的市場領(lǐng)域。如聚丙烯電容器薄膜的開發(fā)和應(yīng)用，使電子和電器商品的質(zhì)量和性能大幅提高。聚丙烯灰分是指聚丙烯樣品在850±25°C的高溫下，經(jīng)灼燒后殘留下來的金屬及非金屬化合物，如Ti02、Mg0、Ca0、Al203以及Si02、P205等，灰分含量用殘留 合物質(zhì)量占整個(gè)聚丙烯樣品質(zhì)量的比例表示，單位常用％、ppm或mg/kg。
[0003]我國生產(chǎn)的聚丙烯樹脂的灰分普遍較高，一般在200-500ppm，而聚丙烯電容器專用料樹脂則要求灰分在IOOppm以下,最好在30ppm以下。同時(shí),高純度低灰分也是生產(chǎn)其它高品質(zhì)聚丙烯產(chǎn)品牌號的重要指標(biāo)。因此，產(chǎn)品灰分是影響聚丙烯質(zhì)量的重要因素，如何減少灰分成為聚丙烯生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】中不斷研究的課題。
[0004]聚丙烯灰分的主要來源是催化劑體系，造粒加工過程中加入的含有Ca、P等成分的添加劑也貢獻(xiàn)了一部分灰分。在丙烯的聚合過程中烷基鋁和外給電子體與主催化劑反應(yīng)生成聚合活性中心，丙烯單體在活性中心上聚合生長，將催化劑體系的T1、Mg、Al、Si包裹在聚丙烯產(chǎn)品中，最終形成灰分；另外烷基鋁與體系中對催化劑有毒害作用的物質(zhì)(如微量的水、氧、硫、砷等)反應(yīng)生成的體系雜質(zhì)。這些雜質(zhì)隨著聚丙烯粉料和丙烯單體一起進(jìn)入聚合物脫氣、汽蒸干燥和擠壓造粒工段，最終也構(gòu)成了聚丙烯產(chǎn)品中的灰分。有文獻(xiàn)(聚丙烯灰分的來源及控制手段，章治平，李緯，《化學(xué)工程師》，2001，6 (3):29-31)報(bào)導(dǎo)，灰分中各組分含量約為=Ti占1.9%，Mg占12.0%，Al占75.8%，Si占10.2%。由此可知，催化劑活性低和烷基鋁用量多是影響聚丙烯灰分的關(guān)鍵因素。
[0005]自從第三代高效Ziegler-Natta催化劑研發(fā)應(yīng)用以來，主催化劑具有高活性和高定向能力，使生產(chǎn)工藝省去了脫灰工序。這使聚丙烯的生產(chǎn)成本得到很大的降低。但也因此使主催化劑、助催化劑中含有的T1、Mg、Al、S1、Cl等金屬和非金屬成分最終殘留在聚丙烯中無法脫除。這些雜質(zhì)在聚丙烯的造粒加工溫度下(一般為200-250°C)不能揮發(fā)除去，而以固體微粒形式存在于聚丙烯中。這不但影響產(chǎn)品色澤外觀、易老化降解，還會降低材料的機(jī)械加工性能。
[0006]目前，工業(yè)上減少聚丙烯灰分的方法均是從上述兩個(gè)個(gè)方面進(jìn)行的:加強(qiáng)丙烯和其他原料的精制，降低水、氧、硫、砷等有害雜質(zhì)含量，來增加主催化劑的活性和減少烷基鋁的加入量，減少灰分；延長聚合反應(yīng)的停留時(shí)間來提高住催化劑的活性；采用高活性的主催化劑，使主催化劑用量少，減少T1、Mg化合物的引入；根據(jù)聚合反應(yīng)的實(shí)時(shí)情況，盡量減少烷基鋁和給電子體的加入量，減少Al、Si化合物的引入；造粒加工過程中盡量選用不產(chǎn)生灰分有機(jī)化合物的添加劑，如抗靜電劑GMS、抗氧劑AT1010等。上述措施能使聚丙烯的灰分含量得到一定的改善，但通常不能達(dá)到聚丙烯電容器專用料樹脂的要求。
[0007]中國專利CN200880120757.7提供了一種制造寬分布低灰分丙烯均聚物或共聚物的方法。該方法采用至少兩個(gè)串聯(lián)的中試環(huán)管反應(yīng)器，并將二醚與琥珀酸酯或鄰苯二甲酸酯混合使用作為內(nèi)給電子體，Al/Ti在24-29之間，Al/Si在9.2-55之間，分子量分布Mw/Mn為11.0-12.5，灰分在30ppm。該專利的烷基鋁使用量特別低，只相當(dāng)于正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件的15%，這會對原料的品質(zhì)要求特別高，因此在工業(yè)的條件下不容易實(shí)施。
[0008]中國專利CN200910236103.7提供了一種二醇酯和二醚復(fù)配型內(nèi)給電子體的催化劑，該催化劑在Al/Ti摩爾比較低、外給電子體用量少甚至不用的情況下能保持高活性和高立構(gòu)定向性。當(dāng)Al/Ti在100以下時(shí),聚合物的灰分可達(dá)到30ppm左右。該專利的烷基鋁使用量很低，是采用提高催化劑活性的辦法來降低聚丙烯的灰分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低聚丙烯灰分的生產(chǎn)方法，該方法可以與【背景技術(shù)】所述的其他低聚丙烯灰分的方法同時(shí)使用，得到更低灰分的聚丙烯。
[0010]本發(fā)明提供了一種能夠降低聚丙烯灰分的生產(chǎn)方法，包括: [0011]I)丙烯聚合反應(yīng):采用液相本體法制備聚丙烯得到含聚丙烯和液態(tài)丙烯單體的物料；
[0012]2)氣固分離:將經(jīng)步驟I)得到的物料中的液態(tài)丙烯單體汽化為氣態(tài)丙烯單體，并將所述氣態(tài)丙烯單體與所述聚丙烯分離，得到含有氣態(tài)丙烯單體的物料；
[0013]3)丙烯單體的回收:將經(jīng)步驟2)得到的所述含有氣態(tài)丙烯單體的物料進(jìn)行分離得到的丙烯單體和剩余物料；將剩余物料排出系統(tǒng)，不再與步驟2)氣固分離步驟中的得到聚丙烯進(jìn)行混合；經(jīng)本步驟分離得到丙烯單體重新用于步驟I)丙烯聚合反應(yīng)；
[0014]如此得到降低了灰分含量的聚丙烯。
[0015]在上述的方法中，
[0016]步驟I)所述的丙烯聚合反應(yīng)在環(huán)管反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
[0017]步驟I)所述的丙烯聚合反應(yīng)采用Ziegler-Natta催化劑。
[0018]本發(fā)明的工藝中，使用的高活性的Ziegler-Natta催化劑已被大量公開,優(yōu)選具有高立構(gòu)選擇性的催化劑，此處所述的“高立構(gòu)選擇性的Ziegler-Natta催化劑”是指可以制備全同立構(gòu)指數(shù)大于95%的丙烯均聚物。此類催化劑通常含有(I)活性固體催化劑組分，優(yōu)選為含鈦的固體催化劑活性組分；(2)有機(jī)鋁化合物助催化劑組分；(3)和任選地加入外給電子體組分。
[0019]可供使用的這類含有活性固體催化劑組分的具體實(shí)例公開在中國專利CN85100997、CN98126383.6、CN98111780.5、CN98126385.2、CN93102795.0、CN00109216.2、CN99125566.6、CN99125567.4、CN02100900.7 中。
[0020]作為催化劑助催化劑組分的有機(jī)鋁化合物優(yōu)選烷基鋁化合物，更優(yōu)選三烷基鋁，如:三乙基鋁、三異丁基鋁、三正丁基鋁等，其中活性固體催化劑組分與有機(jī)鋁化合物之比以Ti/Al摩爾比計(jì)為1:25~1:100。
[0021]本發(fā)明外給電子體組分為有機(jī)硅化合物。其通式為RnSi(0R’)4_n，式中O < η≤3，通式中R和R’為相同或不同的烷基、環(huán)烷基、芳基、鹵代烷基等，R也可以為鹵素或氫原子。具體可包括但不僅限于四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅燒、二甲基苯氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基叔丁基二甲氧基硅烷、甲基異丙基二甲氧基硅烷、二苯氧基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、苯基二乙氧基硅烷、乙烯基二甲氧基硅烷、環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷、二環(huán)戍基二甲氧基硅烷、二異丙基二甲氧基硅烷、二異丁基二甲氧基硅烷等。
[0022]步驟2)所述的氣固分離采用閃蒸和脫氣兩步法進(jìn)行分離，經(jīng)閃蒸得到含有氣態(tài)丙烯單體的第一物料，經(jīng)脫氣得到含有氣態(tài)丙烯單體的第二物料。
[0023]步驟3)所述丙烯單體的回收采用丙烯洗滌塔洗滌的方式或精餾塔精餾的方式回收所述經(jīng)閃蒸得到的含有氣態(tài)丙烯單體的第一物料，分離出丙烯單體和剩余物料，將所獲得的剩余物料排出系統(tǒng)，不再與步驟2)氣固分離中得到的的聚丙烯進(jìn)行混合。
[0024]步驟3)所述丙烯單體的回收采用洗滌塔洗滌的方式或礦物油吸收塔吸收的方式回收所述經(jīng)脫氣得到的含有氣態(tài)丙烯單體的第二物料，分離出丙烯單體和剩余物料，將所獲得的剩余物料排出系統(tǒng)，不再與步驟2)氣固分離中得到的的聚丙烯進(jìn)行混合。
[0025]本發(fā)明還提供了一種上述生產(chǎn)方法用的聚丙烯生產(chǎn)裝置，包括:
[0026]反應(yīng)機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)或多個(gè)環(huán)管反應(yīng)器，用于進(jìn)行丙烯單體的聚合反應(yīng)；
[0027]第一閃蒸機(jī)構(gòu)，包括相互連接的第一閃蒸線和閃蒸罐；所述第一閃蒸機(jī)構(gòu)經(jīng)管道連接于反應(yīng)機(jī)構(gòu)，用于將聚丙烯漿液中的丙烯單體氣化和分離； [0028]連接于閃蒸機(jī)構(gòu)的脫氣機(jī)構(gòu)，包括袋濾器和用于與閃蒸機(jī)構(gòu)相連閥門管線，用于將聚丙烯和所述丙烯單體進(jìn)一步分離；
[0029]分離機(jī)構(gòu)，包括高壓洗滌塔和低壓洗滌塔；其中，高壓洗滌塔的工作壓力為1.5~
2.0MPa,其直接與閃蒸機(jī)構(gòu)相連，用于將閃蒸機(jī)構(gòu)分離出的含有氣體丙烯單體的物料分離為丙烯單體和剩余物料；低壓洗滌塔的工作壓力為0.02~0.1MPa，其連接于脫氣機(jī)構(gòu)，用于將脫氣機(jī)構(gòu)的袋濾器中所得到的含有氣態(tài)丙烯單體的物料分離為丙烯單體和剩余物料。
[0030]所述裝置還設(shè)有第二閃蒸線，其與所述高壓洗滌塔相連，用于將經(jīng)高壓洗滌塔得到的剩余物料氣化。
[0031]作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式，所述裝置將第二閃蒸線的氣化產(chǎn)物送至低壓洗滌塔，進(jìn)一步分離得到丙烯單體。
[0032]作為本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選方式，所述裝置還設(shè)有汽蒸器和汽蒸器洗滌塔；所述汽蒸器連接于袋濾器，用于將袋濾器底部產(chǎn)物聚丙烯中含有的丙烯單體進(jìn)一步氣化，并使聚丙烯中的含有催化劑失活；所述汽蒸器洗滌塔分別連接于第二閃蒸線和汽蒸器，將來自第二閃蒸線和汽蒸器的氣化產(chǎn)物中的丙烯單體從蒸汽冷凝水和雜質(zhì)中分離回收，進(jìn)一步分離得到丙烯單體，并使雜質(zhì)分解離開丙烯單體。
[0033]作為本發(fā)明的第三種優(yōu)選方式，所述第二閃蒸線經(jīng)管道直接將含有雜質(zhì)的丙烯單體送出裝置界區(qū)。由其他工廠或車間進(jìn)行處理。
[0034]本發(fā)明是采用液相本體法制備降低了聚丙烯灰分的生產(chǎn)方法。實(shí)施本發(fā)明可以采用按照本發(fā)明建造聚丙烯生產(chǎn)裝置的方法，也可以采用將現(xiàn)有的環(huán)管反應(yīng)器液相本體法聚丙烯生產(chǎn)裝置改造的辦法。優(yōu)選地，采用改造現(xiàn)有環(huán)管聚丙烯生產(chǎn)裝置的辦法來實(shí)施本發(fā)明。采用本發(fā)明對現(xiàn)有的環(huán)管聚丙烯生產(chǎn)裝置改造后能夠比改造前降低聚丙烯的灰分含量。[0035]目前，環(huán)管反應(yīng)器液相本體法制備聚丙烯是生產(chǎn)聚丙烯的主要方法，其裝置的主要流程包括催化劑制備、聚合反應(yīng)、聚合物脫氣和丙烯循環(huán)回收、汽蒸和干燥、擠壓和造粒等工藝單元。其中，聚合物脫氣和丙烯循環(huán)回收工藝單元包括閃蒸線、閃蒸罐、袋濾器、丙烯低壓洗滌塔、循環(huán)丙烯壓縮機(jī)、丙烯高壓洗滌塔等設(shè)備。聚合物汽蒸工藝單元包括汽蒸器、汽蒸器洗滌塔、排放氣壓縮機(jī)組和干燥機(jī)組等設(shè)備。
[0036]實(shí)施本發(fā)明只需將現(xiàn)有環(huán)管聚丙烯生產(chǎn)裝置的丙烯單體循環(huán)回收單元進(jìn)行工藝改造，即可滿足本發(fā)明的要求。其改造內(nèi)容為將丙烯高壓洗滌塔分離丙烯后的塔底剩余物料，包括液態(tài)丙烯單體、聚丙烯粉末、烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物等，不再返回袋濾器與聚丙烯粉料混合接觸，即可達(dá)到降低產(chǎn)品灰分的目的。
[0037]本發(fā)明可以和使用高活性催化劑、降低Al/Ti等多種改進(jìn)方法結(jié)合使用，降低灰分的效果更加優(yōu)異。
[0038]本發(fā)明還包括增加洗滌塔的塔底物料的流量、增加沖洗閃蒸機(jī)構(gòu)的丙烯流量、提高閃蒸機(jī)構(gòu)的溫度等技術(shù)措施。這些措施是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的可以在本發(fā)明中進(jìn)一步降低聚丙烯上殘留烷基鋁，進(jìn)而可以降低聚丙烯灰分含量的措施。
[0039]由于聚丙烯灰分中Al為主要成分，本發(fā)明通過對丙烯單體循環(huán)回收單元進(jìn)行工藝改造，可使循環(huán)丙烯中的烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物不再進(jìn)入聚丙烯中，因而能有效降低聚丙烯產(chǎn)品的灰分含量。采用本發(fā)明相當(dāng)于在丙烯聚合反應(yīng)之后增加了一個(gè)丙烯洗滌的過程。該洗滌過程的效果比傳統(tǒng)淤漿聚丙烯工藝的脫灰過程效果要差，但由于沒有使用惰性溶劑其操作過程的費(fèi)用低廉，比現(xiàn)有的聚丙烯工藝效果要好、灰分更低。
[0040]采用本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施的方法之一是將高壓洗滌塔的塔底物料，經(jīng)第二閃蒸線氣化后直接送至低壓洗滌塔洗滌，進(jìn)一步分離得到較純凈的丙烯單體，料洗脫的烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物隨礦物油從塔底排至廢油處理單元。其中，第二閃蒸線連接至低壓洗滌塔的入口處。
[0041]采用本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施的另一方法是將丙烯高壓洗滌塔的塔底物料，經(jīng)第二閃蒸線氣化后直接送至汽蒸工段的汽蒸器洗滌塔洗滌，進(jìn)一步分離得到丙烯單體，并使烷基鋁等雜質(zhì)分解離開丙烯單體。烷基鋁分解物隨冷卻的水蒸汽進(jìn)入廢水池。其中，第二閃蒸線連接至汽蒸器洗滌塔的入口處。
[0042]采用本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施的另一方法是將丙烯高壓洗滌塔的塔底物料，即富含烷基鋁等雜質(zhì)的丙烯直接送出裝置界區(qū)，由其他工廠或車間進(jìn)行處理。例如進(jìn)入煉油廠去除雜質(zhì)，回收丙烯。
[0043]本發(fā)明的積極效果是:對于目前我國聚丙烯產(chǎn)品灰分普遍偏高、質(zhì)量差、開發(fā)應(yīng)用受到局限的現(xiàn)狀，采用上述改進(jìn)流程，可將烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物與聚丙烯粉料及時(shí)分離，使聚丙烯產(chǎn)品的灰分明顯降低。該聚合工藝方法能夠應(yīng)用于電容器膜、纖維、無紡布或其他低灰分高品質(zhì)聚丙烯產(chǎn)品牌號的生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1為 對比例的現(xiàn)有技術(shù)中的聚丙烯生產(chǎn)工藝流程圖。
[0045]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1的生產(chǎn)工藝流程圖。
[0046]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例2的生產(chǎn)工藝流程圖。[0047]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例3的生產(chǎn)工藝流程圖。
[0048]附圖標(biāo)記:
[0049]1-第一閃蒸線、2-閃蒸罐、3-袋濾器、4-低壓洗滌塔、5-循環(huán)丙烯壓縮機(jī)、6-高壓洗滌塔、7-第二閃蒸線、8-丙烯進(jìn)料罐、9-汽蒸器、10-汽蒸器洗滌塔。
【具體實(shí)施方式】
[0050]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明的范圍并不限于以下實(shí)施例。
[0051]對比例I
[0052]對比例為現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)管反應(yīng)器液相本體法聚丙烯工藝。該工藝在聚合物脫氣工段、汽蒸工段的流程如圖1所示:烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物隨大量聚丙烯和液態(tài)丙烯單體從聚合工段環(huán)管反應(yīng)器排出后進(jìn)入第一閃蒸線1，液態(tài)丙烯單體閃蒸汽化后，在閃蒸罐2內(nèi)進(jìn)行氣固分離。閃蒸罐2分離出的含有聚丙烯粉末、氣態(tài)丙烯單體、烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入高壓洗滌塔6進(jìn)行洗滌。閃蒸罐2分離出的聚丙烯進(jìn)入袋濾器3再進(jìn)行低壓氣固分離，固相流入下游汽蒸干燥處理，氣態(tài)丙烯單體和體系雜質(zhì)經(jīng)低壓丙烯洗滌塔(工作壓 力為0.05MP a) 4洗滌、循環(huán)丙烯壓縮機(jī)5壓縮后與閃蒸罐2分離出的氣態(tài)丙烯單體一并送入丙烯高壓洗滌塔(工作壓力為1.8Mpa)6洗滌。將丙烯高壓洗滌塔6塔底產(chǎn)物經(jīng)第二閃蒸線7汽化后，再返送至袋濾器3和聚丙烯粉料一起再進(jìn)行氣固分離。分離出的氣態(tài)丙烯單體和夾帶的雜質(zhì)進(jìn)入低壓丙烯洗滌塔(工作壓力為0.05Mpa)4中，洗脫的雜質(zhì)隨礦物油從塔底排出至廢油處理單元。
[0053]在此過程中，低壓丙烯洗滌塔洗脫的雜質(zhì)不再進(jìn)入聚丙烯中，但丙烯高壓洗滌塔6底部排出的高濃度的體系雜質(zhì)又重新混入了聚丙烯粉料中(如圖1中①號管線所示)，雖然后續(xù)又經(jīng)過袋濾器3進(jìn)行氣固分離，若設(shè)備的氣固分離能力保持不變，大量雜質(zhì)的混入會使最終聚丙烯產(chǎn)品的灰分較高。
[0054]另外，聚丙烯粉料和夾帶的雜質(zhì)從袋濾器3底部排出進(jìn)入汽蒸器9后，在蒸汽沸騰床上去除催化劑活性和脫除雜質(zhì)。聚丙烯粉料從汽蒸器9底部排出進(jìn)入干燥單元；水蒸汽、氣態(tài)丙烯單體和夾帶的雜質(zhì)從汽蒸器9頂部進(jìn)入汽蒸器洗滌塔10，丙烯單體從塔頂排出，經(jīng)排放氣壓縮機(jī)組和干燥單元機(jī)組去煉油廠被回收利用，冷凝的水蒸汽和雜質(zhì)則從塔底排至廢水池。
[0055]實(shí)施例1
[0056]本實(shí)施例的具體生產(chǎn)工藝流程及對上述對比例的改進(jìn)如圖2所示。烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物隨大量聚丙烯和液態(tài)丙烯單體從聚合工段環(huán)管反應(yīng)器排出后進(jìn)入第一閃蒸線1，液態(tài)丙烯單體閃蒸汽化后，在閃蒸罐2內(nèi)進(jìn)行氣固分離。閃蒸罐2分離出的含有聚丙烯粉末、氣態(tài)丙烯單體、烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入高壓洗滌塔6進(jìn)行洗滌。閃蒸罐2分離出的聚丙烯進(jìn)入袋濾器3再進(jìn)行低壓氣固分離(工作壓力為0.06Mpa)，固相流入下游汽蒸干燥處理，氣態(tài)丙烯單體和體系雜質(zhì)經(jīng)低壓丙烯洗滌塔4洗滌、循環(huán)丙烯壓縮機(jī)5壓縮后與閃蒸罐2分離出的氣態(tài)丙烯單體一并送入丙烯高壓洗滌塔6 (工作壓力為1.8Mpa)洗滌。將丙烯高壓洗滌塔6塔底產(chǎn)物經(jīng)第二閃蒸線7氣化后直接送至丙烯低壓洗滌塔4 (工作壓力為0.05Mpa)洗滌(如圖2中①號管線所示，其中虛線為參照例的管線走向)，洗脫的雜質(zhì)隨礦物油從塔底排至廢油處理單元。其中，第二閃蒸線連接至丙烯低壓洗滌塔4的入口處。
[0057]如此高壓洗滌塔6底部的液體丙烯單體和烷基鋁等雜質(zhì)經(jīng)第二閃蒸線7氣化不再與聚丙烯接觸，而是經(jīng)丙烯低壓洗滌塔4洗滌脫除，聚丙烯中Al含量降低，從而獲得較低灰分含量的聚丙烯。如此能夠使聚丙烯的灰分含量降低10~50%。
[0058]實(shí)施例2
[0059]本實(shí)施例的具體生產(chǎn)工藝流程及對上述對比例的改進(jìn)如圖2所示。烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物隨大量聚丙烯和液態(tài)丙烯單體從聚合工段環(huán)管反應(yīng)器排出后進(jìn)入第一閃蒸線1，液態(tài)丙烯單體閃蒸汽化后，在閃蒸罐2內(nèi)進(jìn)行氣固分離。閃蒸罐2分離出的含有聚丙烯粉末、氣態(tài)丙烯單體、烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入高壓洗滌塔6 (工作壓力為1.8Mpa)進(jìn)行洗滌。閃蒸罐2分離出的聚丙烯進(jìn)入袋濾器3再進(jìn)行低壓氣固分離(工作壓力為0.06Mpa),固相流入下游汽蒸干燥處理，氣態(tài)丙烯單體和體系雜質(zhì)經(jīng)低壓丙烯洗滌塔4洗滌、循環(huán)丙烯壓縮機(jī)5壓縮后與閃蒸罐2分離出的氣態(tài)丙烯單體一并送入丙烯高壓洗滌塔6 (工作壓力為l.SMpa)洗滌。將丙烯高壓洗滌塔6塔底產(chǎn)物經(jīng)第二閃蒸線7閃蒸氣化后直接送至汽蒸工段的汽蒸器洗滌塔10洗滌(如圖3中①號管線所示，其中虛線為參照例的管線走向)，洗脫的雜質(zhì)隨冷卻的水蒸汽進(jìn)入廢水池。其中，第二閃蒸線連接至汽蒸器洗滌塔的入口處。
[0060]如此高壓洗滌塔6底部的液體丙烯單體和烷基鋁等雜質(zhì)經(jīng)第二閃蒸線7氣化不再與聚丙烯接觸，而是由汽蒸器洗滌塔10洗滌脫除，聚丙烯中Al含量降低，從而獲得較低灰分含量的聚丙烯。如此能夠使聚丙烯的灰分含量降低10~50%。
[0061]實(shí)施例3
[0062]本實(shí)施例的具體生產(chǎn)工藝流程及對上述對比例的改進(jìn)如圖2所示。烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物隨大量聚丙烯和液態(tài)丙烯單體從聚合工段環(huán)管反應(yīng)器排出后進(jìn)入第一閃蒸線1，液態(tài)丙烯單體閃蒸汽化后，在閃蒸罐2內(nèi)進(jìn)行氣固分離。閃蒸罐2分離出的含有聚丙烯粉末、氣態(tài)丙烯單體、烷基鋁和烷基鋁與雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入高壓洗滌塔6 (工作壓力為1.8Mpa)進(jìn)行洗滌。閃蒸罐2分離出的聚丙烯進(jìn)入袋濾器3再進(jìn)行低壓氣固分離(工作壓力為0.06Mpa),固相流入下游汽蒸干燥處理，氣態(tài)丙烯單體和體系雜質(zhì)經(jīng)丙烯低壓洗滌塔4 (工作壓力為0.05Mpa)洗滌、循環(huán)丙烯壓縮機(jī)5壓縮后與閃蒸罐2分離出的氣態(tài)丙烯單體一并送入丙烯高壓洗滌塔6洗滌。將丙烯高壓洗滌塔6塔底產(chǎn)物經(jīng)第二閃蒸線7氣化后直接送出裝置界區(qū)，進(jìn)入煉油廠的煉油裝置中去除雜質(zhì)，回收丙烯。
[0063]如此高壓洗滌塔6底部的液體丙烯單體和烷基鋁等雜質(zhì)經(jīng)第二閃蒸線7氣化不再與聚丙烯接觸，聚丙烯中Al含量降低，從而獲得較低灰分含量的聚丙烯。如此能夠使聚丙烯的灰分含量降低10~50%。
【權(quán)利要求】
1.一種能夠降低聚丙烯灰分的聚丙烯生產(chǎn)方法，包括: 1)丙烯聚合反應(yīng):采用液相本體法制備聚丙烯得到含聚丙烯和液態(tài)丙烯單體的物料； 2)氣固分離:將經(jīng)步驟I)得到的物料中的液態(tài)丙烯單體汽化為氣態(tài)丙烯單體，并將所述氣態(tài)丙烯單體與所述聚丙烯分離，得到含有氣態(tài)丙烯單體的物料； 3)丙烯單體的回收:將經(jīng)步驟2)得到的所述含有氣態(tài)丙烯單體的物料進(jìn)行分離得到的丙烯單體和剩余物料；將剩余物料排出系統(tǒng)，不再與步驟2)氣固分離步驟中的得到聚丙烯進(jìn)行混合；經(jīng)本步驟分離得到丙烯單體重新用于步驟I)丙烯聚合反應(yīng)； 如此得到降低了灰分含量的聚丙烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I)所述的丙烯聚合反應(yīng)在環(huán)管反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟I)所述的丙烯聚合反應(yīng)采用Ziegler-Natta 催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟2)所述的氣固分離采用閃蒸和脫氣兩步法進(jìn)行分離， 經(jīng)閃蒸得到含有氣態(tài)丙烯單體的第一物料，經(jīng)脫氣得到含有氣態(tài)丙烯單體的第二物料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟3)所述丙烯單體的回收為采用丙烯洗滌塔洗滌的方式或精餾塔精餾的方式回收所述經(jīng)閃蒸得到的含有氣態(tài)丙烯單體的第一物料，分離出丙烯單體和剩余物料，將所獲得的剩余物料排出系統(tǒng)，不再與步驟2)氣固分離中得到的的聚丙烯進(jìn)行混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟3)所述丙烯單體的回收為采用洗滌塔洗滌的方式或礦物油吸收塔吸收的方式回收所述經(jīng)脫氣得到的含有氣態(tài)丙烯單體的第二物料，分離出丙烯單體和剩余物料，將所獲得的剩余物料排出系統(tǒng)，不再與步驟2)氣固分離中得到的的聚丙烯進(jìn)行混合。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法用的聚丙烯生產(chǎn)裝置，包括: 反應(yīng)機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)或多個(gè)環(huán)管反應(yīng)器，用于進(jìn)行丙烯單體的聚合反應(yīng)； 第一閃蒸機(jī)構(gòu)，包括相互連接的第一閃蒸線和閃蒸罐；所述第一閃蒸機(jī)構(gòu)經(jīng)管道連接于反應(yīng)機(jī)構(gòu)，用于將聚丙烯漿液中的丙烯單體氣化和分離； 連接于閃蒸機(jī)構(gòu)的脫氣機(jī)構(gòu)，包括袋濾器和用于與閃蒸機(jī)構(gòu)相連閥門管線，用于將聚丙烯和所述丙烯單體進(jìn)一步分離； 分離機(jī)構(gòu)，包括高壓洗滌塔和低壓洗滌塔；其中，高壓洗滌塔的工作壓力為1.5~2.0MPa，其直接與閃蒸機(jī)構(gòu)相連，用于將閃蒸機(jī)構(gòu)分離出的含有氣體丙烯單體的物料分離為丙烯單體和剩余物料；低壓洗滌塔的工作壓力為0.02~0.1MPa，其連接于脫氣機(jī)構(gòu)，用于將脫氣機(jī)構(gòu)的袋濾器中所得到的含有氣態(tài)丙烯單體的物料分離為丙烯單體和剩余物料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還設(shè)有第二閃蒸線，其與所述高壓洗滌塔相連，用于將經(jīng)高壓洗滌塔得到的剩余物料氣化。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述裝置將第二閃蒸線的氣化產(chǎn)物送至低壓洗滌塔，進(jìn)一步分離得到丙烯單體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還設(shè)有汽蒸器和汽蒸器洗滌塔；所述汽蒸器連接于袋濾器，用于將袋濾器底部產(chǎn)物聚丙烯中含有的丙烯單體進(jìn)一步氣化，并使聚丙烯中的含有催化劑失活；所述汽蒸器洗滌塔分別連接于第二閃蒸線和汽蒸器，將來自第二閃蒸線和汽蒸器的氣化產(chǎn)物中的丙烯單體從蒸汽冷凝水和雜質(zhì)中分離回收，進(jìn)一步分離得到丙烯單體，并使雜質(zhì)分解離開丙烯單體。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述第二閃蒸線經(jīng)管道直接將含有雜質(zhì)的丙烯單體送出裝置界區(qū)。
【文檔編號】C08F2/01GK103965380SQ201310036601
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】楊芝超, 劉旸, 杜亞鋒, 陳江波, 仝欽宇 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院