專利名稱：減阻劑聚合物的制備新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種高分子聚合物的制備方法，特別涉及一種減阻劑聚合物的制備方法。
背景技術(shù)：
作為油相減阻劑的高聚物，目前減阻效果比較好的主要是α -烯烴均聚物及其共聚物。一般采用的聚合單體為I-辛烯、I-癸烯、I-十二烯和I-十六烯等，主催化劑采用絡(luò)合型三氯化鈦，助催化劑采用烷基鋁。烯烴聚合屬于配位離子型聚合，是ー種在絡(luò)合催化劑作用下進(jìn)行的聚合反應(yīng)，通常聚合過程是單體與催化劑(準(zhǔn)確地應(yīng)稱為引發(fā)劑)首先發(fā)生絡(luò)合，經(jīng)過渡態(tài)，単體“插入”到活性鏈與催化劑之間，使活性鏈增長。目前國內(nèi)主要有兩種生產(chǎn)方法。ー種方法采用單體和催化劑在預(yù)聚釜內(nèi)預(yù)聚合，待催化劑不再沉降后，從預(yù)聚釜底出料閥分裝到小反應(yīng)容器(國內(nèi)一般為塑料袋)中，然后在小反應(yīng)容器內(nèi)完成聚合。具體可以參見文獻(xiàn)《油品減阻劑的研究進(jìn)展》作者左艷梅，揚(yáng)州エ業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院論叢，2010年01期。但是，該方法存在明顯的缺陷，主要是(I)出料的時(shí)間有限。預(yù)聚釜內(nèi)的物料如不能在半小時(shí)內(nèi)及時(shí)放盡，存在物料粘度過大以至堵塞出料閥的危險(xiǎn)，操作難度大；(2)從出料閥到小反應(yīng)容器間的支管內(nèi)充滿預(yù)聚液，出料后殘留的預(yù)聚液繼續(xù)聚合，導(dǎo)致支管被固態(tài)的減阻劑堵塞，難以清理；(3)出料過程中，物料溫度可能回升至接近室溫，造成本應(yīng)該低溫反應(yīng)的物料在室溫反應(yīng)，產(chǎn)品質(zhì)量不合格。另ー種方法是在真空手套箱中操作，其中分別將單體和催化劑在真空手套箱中稱量加入小反應(yīng)容器中，然后轉(zhuǎn)入冷凍室內(nèi)進(jìn)行聚合。該方法因?yàn)樵谡婵帐痔紫渲胁僮?，抽排置換空氣和轉(zhuǎn)移物料很繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
_6] 發(fā)明要解決的問題為克服舊方法出料難，后續(xù)操作復(fù)雜等問題，本發(fā)明人提出采用小釜可控預(yù)聚的新方法，應(yīng)用于HG管輸油品減阻劑聚合物生產(chǎn)。用于解決問題的方案為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種減阻劑聚合物的制備方法，其特征在干，I)將單體、助催化劑和外給電子體加入混料釜內(nèi)，攪拌、冷卻至-10°C 10°C ；2)在預(yù)聚釜內(nèi)加入惰性溶劑、惰性溶劑的I質(zhì)量％至5質(zhì)量％的単體、助催化劑和主催化劑，在-10°C 10°c進(jìn)行聚合反應(yīng)，形成催化劑顆粒懸浮于預(yù)聚物溶液的漿液；3)分別將混料釜內(nèi)的混合物和預(yù)聚釜內(nèi)的漿液按照20:1至100:1的質(zhì)量比加入小反應(yīng)容器內(nèi)，然后在-10°C 10°C進(jìn)行聚合。為了解決上述問題，本發(fā)明提供另ー種減阻劑聚合物的制備方法，其特征在干，I)在預(yù)聚釜內(nèi)加入惰性溶劑、惰性溶劑的I質(zhì)量％至5質(zhì)量％的単體、助催化劑和、主催化劑，在-10°c 10°c進(jìn)行聚合反應(yīng)，形成催化劑顆粒懸浮于預(yù)聚物溶液的漿液；2)將單體、助催化劑和外給電子體，以及預(yù)聚釜內(nèi)的漿液加入小反應(yīng)容器內(nèi)，其中加入的所述單體、助催化劑和外給電子體的總質(zhì)量與加入的預(yù)聚釜內(nèi)的漿液的質(zhì)量比為20:1至100:1，然后在-10°C 10°C溫度下進(jìn)行聚合。本發(fā)明的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，在所述小反應(yīng)容器內(nèi)，反應(yīng)前基于小反應(yīng)容器內(nèi)總物料的質(zhì)量，単體和預(yù)聚物的濃度范圍為97質(zhì)量％ 99. 8質(zhì)量％，主催化劑的濃度范圍為O. 005質(zhì)量％ O. I質(zhì)量％，助催化劑的濃度范圍為O. I質(zhì)量％ 3質(zhì)量％，外給電子體的濃度范圍為O. 01質(zhì)量％ O. 5質(zhì)量％。本發(fā)明的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述主催化劑為三氯化鈦或四氯化鈦。 本發(fā)明的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述助催化劑為三こ基鋁或三
異丁基招。本發(fā)明的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述外給電子體為質(zhì)量比5:1 1:5的ニ異丙基ニ甲氧基硅烷和ニ環(huán)戊基ニ甲氧基硅烷。本發(fā)明的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述單體為C6 C2(I的α -烯烴。本發(fā)明的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述溶劑為正庚烷或正辛烷或正己烷。本發(fā)明的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述小反應(yīng)容器為袋式反應(yīng)容器。本發(fā)明的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，在預(yù)聚釜內(nèi)形成的所述漿液的粘度為 IOOmPa · s 至 IOOOmPa · S。發(fā)明的效果本發(fā)明控制預(yù)聚釜內(nèi)的單體濃度保持較低水平，即使預(yù)聚釜內(nèi)的単體全部聚合也不會發(fā)生固化。因此預(yù)聚釜不存在管路堵塞的危險(xiǎn)，后續(xù)操作時(shí)間也十分充裕。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明開發(fā)了ー種減阻劑聚合物的生產(chǎn)新方法，從而合成HG管輸油品減阻劑，應(yīng)用于長距離輸油管道，提高管道輸送能力。本發(fā)明的減阻劑聚合物的制備方法，可以包括以下步驟1)在預(yù)聚釜內(nèi)加入惰性溶劑、少量単體、助催化劑和主催化劑，在低溫下進(jìn)行聚合反應(yīng)，形成催化劑顆粒懸浮于聚烯烴溶液的粘度適中的漿液；2)分別將單體、助催化劑和外給電子體，以及預(yù)聚釜內(nèi)的物料定量加入小反應(yīng)容器內(nèi)，然后進(jìn)行聚合。其中在第2)步中添加的単體、助催化劑和外給電子體可以分別添加至小反應(yīng)容器，也可以預(yù)先在混料釜內(nèi)混合，并攪拌、冷卻后再一起添加至小反應(yīng)容器。本發(fā)明優(yōu)選在混料釜內(nèi)將單體、助催化劑和外給電子體先進(jìn)行混合、冷卻。本發(fā)明中所述的小反應(yīng)容器是指容量為1-50升的反應(yīng)容器，優(yōu)選為袋式反應(yīng)容器、其容量優(yōu)選為I升至10升。所述小反應(yīng)容器的材料沒有特別的限定，只要其對于本發(fā)明的反應(yīng)呈惰性。在預(yù)聚釜內(nèi)的聚合溫度一般為-10°C 10°C，優(yōu)選為_5°C 5°C。小反應(yīng)容器中聚合的溫度一般為-10°C 10°C，優(yōu)選為-5°c 5°C?；炝细獌?nèi)冷卻的溫度為-10°c 10°C，優(yōu)選為_5°C 5°C。本發(fā)明的減阻劑聚合物包括α -烯烴的均聚物或α -烯烴的共聚物，或其混合物。一般米用的單體為C6 C2tl的α -烯烴,例如為I-己烯、I-庚烯、I-辛烯、I-壬烯、I-癸烯、I-十一烯、I-十二烯和I-十六烯等，優(yōu)選C8 C16的α-烯烴。聚合物可以為α-烯烴的均聚物，也可以為兩種以上的α-烯烴的共聚物。優(yōu)選使用I-辛烯、I-癸烯和/或I-十二烯，更優(yōu)選同時(shí)使用I-辛烯、I-癸烯和I-十二烯作為共聚單體。作為主催化劑，可以使用三氯化鈦或四氯化鈦，其中優(yōu)選三氯化鈦。助催化劑可以
使用三こ基鋁或三異丁基鋁，優(yōu)選三異丁基鋁。本發(fā)明中使用的溶液包括正庚烷、正辛烷或正己烷。其中，優(yōu)選正庚烷。本發(fā)明的方法中，使用的外給電子體可以為ニ異丙基ニ甲氧基硅烷和ニ環(huán)戊基ニ甲氧基硅烷，其質(zhì)量比可以為5:1 1:5，優(yōu)選其質(zhì)量比為2. 5:1 1:2. 5。實(shí)施例實(shí)施例I(I)將純化后的單體200千克的辛烯、150千克的癸烯、150千克的十二烯和助催化劑I. 2千克的三異丁基鋁及外給電子體65克(重量比ニ異丙基ニ甲氧基硅烷ニ環(huán)戊基ニ甲氧基硅烷=5 1)加入混料釜內(nèi)并攪拌冷卻至-10°C，單體不進(jìn)行聚合反應(yīng)；
(2)在預(yù)聚釜內(nèi)加入11千克(約含3質(zhì)量％辛烯)的正庚烷，然后加入O. 3千克的三異丁基鋁，冷卻至-10°c后，通過催化劑加料ロ加入IOOg三氯化鈦(鈦含量2. 7質(zhì)量％)。在攪拌下反應(yīng)30分鐘得到一種催化劑顆粒懸浮于聚烯烴溶液的粘度IOOmPa. s至IOOOmPa.s的漿液。(3)分別用蠕動泵將混料釜和預(yù)聚釜內(nèi)的物料按照50:1的重量比定量加入小反應(yīng)容器內(nèi)，然后放入冷庫-10°C 10°C進(jìn)行聚合。實(shí)施例2(I)將純化后的單體150千克的辛烯、150千克的癸烯、200千克的十二烯和助催化劑I. 3的三異丁基鋁及外給電子體65克(重量比ニ異丙基ニ甲氧基硅烷ニ環(huán)戊基ニ甲氧 基硅烷=1:5)加入混料釜內(nèi)并攪拌冷卻至-10°C，單體不進(jìn)行聚合反應(yīng)；(2)在預(yù)聚釜內(nèi)加入11千克(約含3質(zhì)量％辛烯)的溶劑，然后加入O. 2千克三異丁基鋁，冷卻至-5°C后，通過催化劑加料ロ加入IOOg三氯化鈦(鈦含量2. 7質(zhì)量％)。在攪拌下反應(yīng)40分鐘得到一種催化劑顆粒懸浮于聚烯烴溶液的粘度IOOmPa. s至IOOOmPa. s的漿液。(3)分別用蠕動泵將混料釜和預(yù)聚釜內(nèi)的物料按照40:1的重量比定量加入小反應(yīng)容器內(nèi)，然后放入冷庫-10°C 10°C進(jìn)行聚合。
權(quán)利要求
1.一種減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于， 1)將單體、助催化劑和外給電子體加入混料釜內(nèi)，攪拌、冷卻至-10°c 10°C； 2)在預(yù)聚釜內(nèi)加入惰性溶劑、惰性溶劑的I質(zhì)量％至5質(zhì)量％的單體、助催化劑和主催化劑，在-10°C 10°C進(jìn)行聚合反應(yīng)，形成催化劑顆粒懸浮于預(yù)聚物溶液的漿液； 3)分別將混料釜內(nèi)的混合物和預(yù)聚釜內(nèi)的漿液按照20:1至100:1的質(zhì)量比加入小反應(yīng)容器內(nèi)，然后在-10°C 10°C進(jìn)行聚合。
2.一種減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于， 1)在預(yù)聚釜內(nèi)加入惰性溶劑、惰性溶劑的I質(zhì)量％至5質(zhì)量％的單體、助催化劑和主催化劑，在-10°C 10°C進(jìn)行聚合反應(yīng)，形成催化劑顆粒懸浮于預(yù)聚物溶液的漿液； 2)將單體、助催化劑和外給電子體，以及預(yù)聚釜內(nèi)的漿液加入小反應(yīng)容器內(nèi)，其中加入的所述單體、助催化劑和外給電子體的總質(zhì)量與加入的預(yù)聚釜內(nèi)的漿液的質(zhì)量比為20:1至100:1，然后在-10°C 10°C溫度下進(jìn)行聚合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，在所述小反應(yīng)容器內(nèi)，反應(yīng)前基于小反應(yīng)容器內(nèi)總物料的質(zhì)量，單體和預(yù)聚物的濃度范圍為97質(zhì)量％ 99. 8質(zhì)量％，主催化劑的濃度范圍為O. 005質(zhì)量％ O. I質(zhì)量％，助催化劑的濃度范圍為O. I質(zhì)量％ 3質(zhì)量％，外給電子體的濃度范圍為O. 01質(zhì)量％ O. 5質(zhì)量％，余量為溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述主催化劑為三氯化鈦或四氯化鈦。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述助催化劑為三乙基招或二異丁基招。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述外給電子體為質(zhì)量比5:1 1:5的二異丙基二甲氧基硅烷和二環(huán)戊基二甲氧基硅烷。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述單體為C6 Cm的α -烯烴。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述溶劑為正庚烷、正辛烷或正己烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，所述小反應(yīng)容器為袋式反應(yīng)容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2的減阻劑聚合物的制備方法，其特征在于，在預(yù)聚釜內(nèi)形成的所述衆(zhòng)液的粘度為IOOmPa · s至IOOOmPa · S。
全文摘要
為克服舊工藝出料難，后續(xù)操作復(fù)雜等問題，本發(fā)明采用小釜可控預(yù)聚的新工藝，應(yīng)用于HG管輸油品減阻劑聚合物生產(chǎn)。本發(fā)明的減阻劑聚合物的制備方法，可以包括以下步驟1)在預(yù)聚釜內(nèi)加入惰性溶劑、少量單體、助催化劑和主催化劑，在低溫下進(jìn)行聚合反應(yīng)，形成催化劑顆粒懸浮于聚烯烴溶液的粘度適中的漿液；2)將單體、助催化劑和外給電子體，以及預(yù)聚釜內(nèi)的物料定量加入小反應(yīng)容器內(nèi)，然后進(jìn)行聚合。
文檔編號F17D1/17GK102731695SQ20121020312
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者姜和圣, 張寧, 曹旦夫, 范軍忠, 賈寶芳 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管道儲運(yùn)分公司, 徐州金橋石化管道輸送技術(shù)有限公司