用于處理通過氣相聚合所獲得的聚烯烴顆粒的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于處理通過一種或多種烯烴在氣相聚合反應器中在聚合催化劑體系及作為聚合稀釋劑的C3-C5烷烴的存在下的氣相聚合而獲得的聚烯烴顆粒的方法。
【背景技術】
[0002]氣相聚合方法是使諸如使乙烯或丙烯均聚或使乙烯或丙烯與其他烯烴共聚的烯烴聚合的經(jīng)濟方法。用于進行這樣的氣相聚合的合適反應器例如為流化床反應器、攪拌型氣相反應器或具有兩個不同的互連氣相聚合區(qū)的多區(qū)循環(huán)反應器。這些方法通常在氣相中進行，所述氣相包含單體和共聚單體，并且另外通常還包含其他氣態(tài)組分，諸如聚合稀釋劑(例如氮氣或烷烴)或作為分子量調(diào)節(jié)劑或低分子量反應產(chǎn)物的氫氣。所得的產(chǎn)物通常為固體聚烯烴顆粒，其通過通常包含顆粒狀催化劑固體的聚合催化劑體系而形成。
[0003]當將產(chǎn)生的材料從氣相聚合反應器連續(xù)地或不連續(xù)地移除時，排出的產(chǎn)物不僅是純的聚烯烴，還包含作為粒間氣體或作為溶解烴的氣相部分。出于生態(tài)、安全和質(zhì)量原因，必須將這些夾帶的氣相部分從聚烯烴顆粒中移除，原因是其組分構成對環(huán)境的影響，氣態(tài)烴可導致在下游設備中形成爆炸性混合物，并且在最終聚烯烴聚合物中的剩余的非聚合組分可引起質(zhì)量問題，諸如形成氣味。此外，理想的是將未反應的單體和共聚單體循環(huán)利用于聚合方法。
[0004]從聚烯烴顆粒中移除夾帶的氣相部分的慣例是使顆粒與通常為逆向流動的惰性氣體料流接觸。這樣的步驟通常被稱為“脫氣”或“吹掃”。通常，將這樣的脫氣或吹掃步驟與使聚合催化劑和/或助催化劑失活的步驟(例如，通過使催化劑和/或助催化劑與水反應)結合。
[0005]例如，EP 339 122 Al公開了用于從固體烯烴聚合物中移除未聚合的氣態(tài)單體同時使存在于所述固體烯烴聚合物中的齊格勒-納塔催化劑和有機金屬催化劑殘余物失活的兩步方法，所述方法在單個容器中進行。將固體烯烴聚合物首先與第一吹掃氣體(優(yōu)選地純氮氣)在吹掃容器的上部區(qū)中逆向接觸，然后轉(zhuǎn)移到吹掃容器的下部區(qū)中，并且在那里與包含水的第二吹掃氣體(優(yōu)選地純氮氣和水蒸汽)逆向接觸。
[0006]US 5，071，950涉及一種乙烯/a-烯烴共聚物的連續(xù)制備方法，其中將所得的乙烯共聚物轉(zhuǎn)移到減壓的釋放區(qū)域，且然后固體共聚物通過先用氣態(tài)乙烯清洗再用氮氣和蒸汽的混合物清洗的兩步法脫除剩余單體、氣味和風味物質(zhì)。同樣地，EP 683176 Al描述了一種在氣相中連續(xù)制備乙烯(共)聚合物的方法，其中固體(共)聚合物在經(jīng)過了減壓區(qū)之后經(jīng)受⑴就活性催化殘基進行非去活化清洗，及隨后⑵采用氮氣、水和氧氣的氣態(tài)混合物進行去活化清洗。優(yōu)選地，用于非去活化清洗的氣體是在聚合區(qū)中循環(huán)的氣態(tài)反應混和物。
[0007]WO 2006/082007 Al公開了一種在氣相反應器中的乙烯聚合方法，其中所獲得的聚合物粒子從反應器中排出，從同時排放的反應器氣體的主要部分分離，其后進行脫氣，其中采用從同時排放的反應器氣體分離出的丙烷餾分進行脫氣。
[0008]WO 2008/015228 A2描述了執(zhí)行通過一個或多個α -烯烴在選自C3-Cjl烴的聚合稀釋劑存在下的氣相催化聚合產(chǎn)生的聚烯烴的后處理方法，其中從氣相反應器中排出的聚烯烴顆粒經(jīng)受第一脫氣步驟，其中聚烯烴顆粒與包含至少85摩爾％的C3-C5烷烴逆向接觸，且然后經(jīng)受第二脫氣步驟，其中聚烯烴顆粒與蒸汽逆向接觸。由于蒸汽與聚烯烴顆粒接觸而發(fā)生部分冷凝，所以所述方法需要后續(xù)干燥步驟。
[0009]所述方法提供在氣相聚合中制備的聚烯烴聚合物充分脫氣的可能。然而，上述方法需要作出極大努力來確保殘基達到所需的低水平，操作成本和投入成本也一樣，特別是如果采用C3-C5烷烴作為聚合稀釋劑進行聚合。
[0010]因而，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的缺點并發(fā)現(xiàn)一種用于對通過在C3-C5烷烴作為聚合稀釋劑的存在下氣相聚合所獲得的聚烯烴顆粒進行脫氣的方法，這種方法能夠在操作成本和投入成本上成本有效地進行，這樣允許循環(huán)幾乎所有的與聚烯烴顆粒同時排出的單體和共聚單體，并提供含足夠低水平的揮發(fā)性組分的聚烯烴產(chǎn)物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]我們發(fā)現(xiàn)，所述目標通過一種用于處理聚烯烴顆粒的方法實現(xiàn)，所述聚烯烴顆粒通過一種或多種烯烴在氣相聚合反應器中在聚合催化劑體系和作為聚合稀釋劑的C3-CJI烴的存在下的氣相聚合而獲得，所述方法包含以下步驟:
[0012]a)連續(xù)地或不連續(xù)地將聚烯烴顆粒從氣相聚合反應器中排出并將顆粒轉(zhuǎn)移到第一脫氣容器；
[0013]b)在所述第一脫氣容器中使聚烯烴顆粒與包含至少85摩爾％的C3-Cjl烴的氣態(tài)料流接觸，而聚烯烴顆粒在第一脫氣容器中具有5分鐘到5小時的平均停留時間，其中接觸在不發(fā)生水冷凝的條件下進行；
[0014]c)將聚烯烴顆粒轉(zhuǎn)移到第二脫氣容器；
[0015]b)在所述第二脫氣容器中使聚烯烴顆粒與包含氮氣和水蒸汽的料流接觸，而聚烯烴顆粒在第二脫氣容器中具有5分鐘到2小時的平均停留時間；
[0016]c)將聚烯烴顆粒轉(zhuǎn)移到第三脫氣容器；
[0017]b)在所述第三脫氣容器中使聚烯烴顆粒與氮氣料流接觸，而聚烯烴顆粒在第三脫氣容器中具有5分鐘到8小時的平均停留時間。
[0018]此外，我們發(fā)現(xiàn)了用于通過一種或多種烯烴在氣相聚合反應器中在聚合催化劑體系和作為聚合稀釋劑的C3-C5烷烴的存在下的氣相聚合來制備聚烯烴聚合物的方法，其中使所獲得的聚烯烴顆粒經(jīng)受所述處理方法。
【附圖說明】
[0019]本發(fā)明的特征和優(yōu)點可以通過以下說明和附圖而得到更好的理解，所述附圖示意性地展示用于處理根據(jù)本發(fā)明的方法所獲得的聚烯烴顆粒的優(yōu)選聚合系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明提供一種用于處理聚烯烴顆粒的方法，所述聚烯烴顆粒通過一種或多種烯烴在聚合催化劑體系的存在下的氣相聚合而獲得。適于這樣的聚合的烯烴特別是1-烯烴，即具有末端雙鍵的烴，而并不限于此。然而，合適的烯烴單體也可以是官能化的烯屬不飽和化合物。優(yōu)選直鏈或支鏈(:2至C12-1-烯烴，特別是直鏈(:2至Cltl-1-烯烴(諸如乙烯、丙烯、1- 丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯)或支鏈(:2至C 10-1-烯烴(諸如4-甲基-1-戊烯)或共軛的和非共軛的二烯(諸如1，3- 丁二烯、1，4-己二烯或1，7-辛二烯)。合適的烯烴也包括其中雙鍵為可以具有一個或多個環(huán)系的環(huán)狀結構的一部分的烯烴。例子是環(huán)戊烯、降冰片烯、四環(huán)十二碳烯或甲基降冰片烯或二烯，諸如5-亞乙基-2-降冰片烯、降冰片二烯或乙基降冰片二烯。也可以使兩種或更多種烯烴的混合物聚合。
[0021]本方法特別適于乙烯或丙烯的氣相均聚或共聚并且尤其優(yōu)選用于乙烯的均聚或共聚。丙烯聚合中的優(yōu)選共聚單體為多達40重量％的乙烯和/或1- 丁烯，優(yōu)選為0.5重量％至35重量％的乙烯和/或1- 丁烯。對于乙烯聚合中的共聚單體，優(yōu)選使用多達20重量%，更優(yōu)選為0.0I重量％至15重量%以及特別為0.05重量％至12重量%的C3-C8-1-烯烴，尤其是1-丁烯、1-戊烯、1-己烯和/或1-辛烯。特別優(yōu)選這種方法，在所述方法中，使乙烯與0.1重量％至12重量％的1-己烯和/或1-丁烯共聚。
[0022]可利用所有常見的烯烴聚合催化劑來進行烯烴的聚合。這意味著聚合可使用基于鉻氧化物的Phillips催化劑，使用基于鈦的齊格勒或齊格勒-納塔催化劑，或使用單點位催化劑進行。為了實現(xiàn)本發(fā)明，單位點催化劑為基于化學上均一的過渡金屬配位化合物的催化劑。特別適宜的單點位催化劑為那些包含大體積σ-或J1-鍵合的有機配體的催化劑，例如，基于單Cp絡合物的催化劑，基于雙Cp絡合物的催化劑，這些常被稱為金屬茂催化劑，或基于后過渡金屬絡合物的催化劑，尤其鐵-雙亞胺絡合物。此外，也可使用用于烯烴聚合的這些催化劑中的兩種或更多種的混合物。這些混合的催化劑通常被稱為雜化催化劑。用于烯烴聚合的這些催化劑的制備及用途通常是已知的。
[0023]優(yōu)選的催化劑是齊格勒類型的，其優(yōu)選包含鈦或釩化合物、鎂化合物及可選的電子供體化合物和/或微粒無機氧化物作為載體。所述齊格勒類型的催化劑通常在助催化劑存在下進行聚合。優(yōu)選的助催化劑是元素周期表1、2、12、13或14族中金屬的有機金屬化合物，尤其13族中金屬的有機金屬化合物以及特別是有機鋁化合物。優(yōu)選的助催化劑為，例如，有機金屬烷基物、有機金屬醇鹽或有機金屬鹵化物。
[0024]所得的聚烯烴顆粒具有大體上規(guī)則的形態(tài)和大小，這取決于催化劑形態(tài)和大小，以及取決于聚合條件。視所使用的催化劑而定，聚烯烴顆粒通常具有幾百至幾千微米的平均直徑。就鉻催化劑而言，平均粒徑通常為約300 μπι至約1600 μπι，以及就齊格勒類型的催化劑而言，平均粒徑通常為約500 μ m至約3000 μ m。
[0025]用于獲得聚烯烴聚合物的方法為氣相聚合，即這樣一種方法，其中固體聚合物由包含單體或多個單體的氣相獲得。所述聚合通常在0.1MPa至1MPa的壓力下進行