Способ газофазной полимеризации олефинов

Изобретение относится к способу газофазной полимеризации, проводимой при температуре ниже критической. Описан способ непрерывной газофазной полимеризации, включающий полимеризацию одного или нескольких углеводородных мономеров в реакторе с псевдоожиженным слоем в присутствии каталитической системы или катализатора полимеризации и способной конденсироваться текучей среды в течение периода по меньшей мере 12 ч, в котором температура слоя ниже критической температуры, а точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 25°С относительно температуры слоя. Технический результат - увеличение максимальных значений производительности при одновременном устранении проблем липкости смолы. 3 н. и 52 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Способ непрерывной газофазной полимеризации, включающий полимеризацию одного или нескольких углеводородных мономеров в реакторе с псевдоожиженным слоем в присутствии каталитической системы или катализатора полимеризации и способной конденсироваться текучей среды в течение периода по меньшей мере 12 ч, в котором температура слоя ниже критической температуры, а точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 25°С относительно температуры слоя.

2. Способ по п.1, в котором процесс проводят в конденсированном состоянии.

3. Способ по п.1, в котором реактор является изолированным.

4. Способ по п.1, в котором способная конденсироваться текучая среда включает углеводород, фторированный углеводород с С₃ по С₁₀ или их сочетание.

5. Способ по п.1, в котором точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 20°С относительно температуры слоя.

6. Способ по п.5, в котором точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 15°С относительно температуры слоя.

7. Способ по п.5, в котором точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 10°С относительно температуры слоя.

8. Способ по п.5, в котором точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 5°С относительно температуры слоя.

9. Способ по п.1, в котором один или несколько мономеров выбирают из одного или нескольких из группы, включающей этилен, пропилен, бутен-1,4-метилпентен-1, гексен-1 и октен-1.

10. Способ по п.1, который включает следующие стадии:

(а) введение в реактор рециклового потока, включающего один или несколько мономеров;

(б) введение в реактор катализатора полимеризации и способной конденсироваться текучей среды, где температура слоя ниже критической температуры, а точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 25°С относительно температуры слоя;

(в) удаление из реактора рециклового потока;

(г) охлаждение рециклового потока с получением газовой фазы и жидкой фазы;

(д) повторное введение в реактор газовой фазы и жидкой фазы раздельно и/или в сочетании;

(е) введение в реактор дополнительного количества мономера (мономеров) взамен полимеризованного мономера (мономеров), и

(ж) удаление из реактора полимера.

11. Способ по п.10, в котором процесс проводят в конденсированном состоянии.

12. Способ по п.10, в котором на стадии (ж) полимер удаляют со скоростью по меньшей мере 50000 фунтов/ч.

13. Способ по п.1, в котором газофазную полимеризацию проводят в конденсированном состоянии, в котором жидкость и газ вводят в реактор с псевдоожиженным слоем, содержащий псевдоожижающую среду, в котором количество способной конденсироваться текучей среды превышает 1 мас.% в пересчете на общую массу жидкости и газа, поступающих в реактор.

14. Способ по п.13, в котором количество способной конденсироваться текучей среды превышает 2 мас.%.

15. Способ по п.13, в котором количество способной конденсироваться текучей среды превышает 10 мас.%.

16. Способ по п.13, в котором количество способной конденсироваться текучей среды превышает 25 мас.%.

17. Способ по п.13, в котором количество способной конденсироваться текучей среды превышает 30 мас.%.

18. Способ по п.13, в котором способная конденсироваться текучая среда включает насыщенный или ненасыщенный углеводород с С₂ по С₁₀.

19. Способ по п.18, в котором способная конденсироваться текучая среда включает один или несколько из пропана, н-бутана, изобутана, н-пентана, изопентана, неопентана, н-гексана, изогексана, н-гептана и н-октана.

20. Способ по п.18, в котором способная конденсироваться текучая среда включает фторированный углеводород, который состоит, по существу, из по меньшей мере одного углеродного атома и по меньшей мере одного атома фтора, и необязательно по меньшей мере одного водородного атома.

21. Способ по п.20, в котором способная конденсироваться текучая среда включает фторированный углеводород, представленный формулой:

C_xH_yF_z,

в которой х обозначает целое число от 1 до 40, y обозначает целое число больше или равное 0, a z обозначает целое число по меньшей мере 1.

22. Способ по п.21, в котором y и z обозначают целые числа, равные или превышающие 1.

23. Способ по п.21, в котором х обозначает целое число в интервале от 1 до 10, а z обозначает 2 или больше.

24. Способ по п.1, в котором каталитическая система представляет собой каталитическую систему металлоценового типа с объемистым лигандом.

25. Способ по.1, в котором каталитическая система представляет собой каталитическую систему типа Циглера-Натта.

26. Способ по п.1, в котором каталитическая система представляет собой каталитическую систему типа катализатора фирмы "Филлипс".

27. Способ по п.1, в котором способная конденсироваться текучая среда представляет собой один или несколько из 1,1,1,3,3,3-гексафторпропана, 1,1,1,2-тетрафторэтана, 1,1,1,3,3-пентафторпропана, 1,1,1,3,3-пентафторбутана, октафторциклобутана и 2,3-дигидродекафторпентана.

28. Способ по п.1, в котором газофазный процесс проводят в рабочих условиях, включающих давление в интервале от 1379 до 2759 кПа, температуру полимеризации в интервале от 70 до 110°С и парциальное давление способной конденсироваться текучей среды в интервале от 35 до 690 кПа.

29. Способ по п.1, в котором каталитическая система представляет собой каталитическую систему металлоценового типа с объемистым лигандом, полимерный продукт обладает плотностью в интервале от примерно 0,915 до примерно 0,950 г/см³, а производительность процесса по полимеру превышает 40000 кг/ч.

30. Способ по п.1, в котором температура в реакторе ниже критической температуры в пределах 10°С.

31. Способ по п.1, в котором температура в реакторе ниже критической температуры в пределах 5°С.

32. Способ непрерывной газофазной полимеризации, включающий полимеризацию одного или нескольких углеводородных мономеров в реакторе с псевдоожиженным слоем в присутствии каталитической системы или катализатора полимеризации и способной конденсироваться текучей среды в течение периода по меньшей мере 12 ч, в котором температура слоя ниже температуры Z, а точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 25°С относительно температуры слоя, где температура Z равна температуре изготовления сварного шва полимера минус понижение температуры плавления полимера, который должен быть получен.

33. Способ по п.32, в котором процесс проводят в конденсированном состоянии.

34. Способ по п.32, в котором реактор является изолированным.

35. Способ по п.32, в котором способная конденсироваться текучая среда включает углеводород, фторированный углеводород с С₃ по С₁₀ или их сочетание.

36. Способ по п.32, в котором точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 20°С относительно температуры слоя.

37. Способ по п.32, в котором один или несколько мономеров выбирают из одного или нескольких из группы, включающей этилен, пропилен, бутен-1,4-метилпентен-1, гексен-1 и октен-1.

38. Способ по п.32, который включает следующие стадии:

(а) введение в реактор рециклового потока, включающего один или несколько мономеров;

(б) введение в реактор катализатора полимеризации и способной конденсироваться текучей среды, где температура слоя ниже температуры Z, а точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 25°С относительно температуры слоя;

(в) удаление из реактора рециклового потока;

(г) охлаждение рециклового потока с получением газовой фазы и жидкой фазы;

(д) повторное введение в реактор газовой фазы и жидкой фазы раздельно и/или в сочетании;

(е) введение в реактор дополнительного количества мономера (мономеров) взамен полимеризованного мономера (мономеров), и

(ж) удаление из реактора полимера.

39. Способ по п.38, в котором процесс проводят в конденсированном состоянии.

40. Способ по п.38, в котором на стадии (ж) полимер удаляют со скоростью по меньшей мере 50000 фунтов/ч.

41. Способ по п.32, в котором газофазную полимеризацию проводят в конденсированном состоянии, в котором жидкость и газ вводят в реактор с псевдоожиженным слоем, содержащий псевдоожижающую среду, в котором количество способной конденсироваться текучей среды превышает 1 мас.% в пересчете на общую массу жидкости и газа, поступающих в реактор.

42. Способ по п.32, в котором количество способной конденсироваться текучей среды превышает 2 мас.%.

43. Способ по п.32, в котором количество способной конденсироваться текучей среды превышает 10 мас.%.

44. Способ по п.32, в котором способная конденсироваться текучая среда включает насыщенный или ненасыщенный углеводород с С₂ по С₁₀.

45. Способ по п.32, в котором способная конденсироваться текучая среда включает один или несколько из пропана, н-бутана, изобутана, н-пентана, изопентана, неопентана, н-гексана, изогексана, н-гептана и н-октана.

46. Способ по п.32, в котором способная конденсироваться текучая среда включает фторированный углеводород, который состоит, по существу, из по меньшей мере одного углеродного атома и по меньшей мере одного атома фтора, и необязательно по меньшей мере одного водородного атома.

47. Способ по п.46, в котором способная конденсироваться текучая среда включает фторированный углеводород, представленный формулой:

C_xH_yF_z,

в которой х обозначает целое число от 1 до 40, y обозначает целое число больше или равное 0, a z обозначает целое число по меньшей мере 1.

48. Способ по п.32, в котором каталитическая система представляет собой каталитическую систему металлоценового типа с объемистым лигандом.

49. Способ по п.32, в котором каталитическая система представляет собой каталитическую систему типа Циглера-Натта.

50. Способ по п.32, в котором каталитическая система представляет собой каталитическую систему типа катализатора фирмы "Филлипс".

51. Способ по п.32, в котором способная конденсироваться текучая среда представляет собой один или несколько из 1,1,1,3,3,3-гексафторпропана, 1,1,1,2-тетрафторэтана, 1,1,1,3,3-пентафторпропана, 1,1,1,3,3-пентафторбутана, октафторциклобутана и 2,3-дигидродекафторпентана.

52. Способ по п.32, в котором газофазный процесс проводят в рабочих условиях, включающих давление в интервале от 1379 до 2759 кПа, температуру полимеризации в интервале от 70 до 110°С и парциальное давление способной конденсироваться текучей среды в интервале от 35 до 690 кПа.

53. Способ по п.32, в котором каталитическая система представляет собой каталитическую систему металлоценового типа с объемистым лигандом, полимерный продукт обладает плотностью в интервале от примерно 0,915 до примерно 0,950 г/см³, а производительность процесса по полимеру превышает 40000 кг/ч.

54. Способ по п.32, в котором температура в реакторе ниже температуры Z в пределах 10°С.

55. Способ непрерывной газофазной полимеризации, включающий полимеризацию одного или нескольких углеводородных мономеров в реакторе с псевдоожиженным слоем в присутствии каталитической системы или катализатора полимеризации и способной конденсироваться текучей среды в течение периода по меньшей мере 12 ч, в котором температура слоя ниже температуры Q, а точка росы газовой композиции в реакторе находится в пределах 25°С относительно температуры слоя, где температура Q равна температуре инициирования закрепления в горячем состоянии полимера минус понижение температуры плавления полимера, который должен быть получен.