Способ дезактивации каталитической полимеризации олефинов

Номер патента: 13290

Опубликовано: 30.04.2010

Авторы: Варише Винсент, Брюсселль Ален, Мисерк Оливье

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ дезактивации непрерывной жидкофазной каталитической полимеризации олефинов с использованием дезактиватора, в котором катализатором является катализатор Циглера-Натта или металлоценовый катализатор, где заданное количество дезактиватора вводят в реактор по меньшей мере в течение двукратного времени рабочего цикла реактора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дезактиватор вводят в течение времени, составляющего от 2- до 10-кратного времени рабочего цикла.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что дезактивирующий агент вводят в течение времени, составляющего от 2- до 6-кратного времени рабочего цикла.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в реакторе производят полиэтилен.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что указанным полиэтиленом является ПЭВП.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что указанный реактор является петлевым реактором.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что указанный реактор является сдвоенным петлевым реактором.

8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что дезактиватор представляет собой смесь, содержащую по меньшей мере 30 мас.% воды.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что дезактиватор представляет собой смесь воды с изопропанолом в массовых долях 50/50.

Текст

Смотреть все

013290 Настоящее изобретение в целом относится к области реакций жидкофазной полимеризации олефинов. В частности, оно относится к способу прерывания реакции, особенно в аварийной ситуации. Точнее,настоящее изобретение относится к каталитической полимеризации олефинов в присутствии катализаторов Циглера-Натта или металлоценовых катализаторов. При осуществлении способов полимеризации олефинов, которые являются экзотермическими, в аварийной ситуации возникает необходимость быстрого и эффективного прерывания реакции. В ЕР 630910 описано применение оснований Льюиса (упоминая, в частности, воду) с целью регулирования активности реакции полимеризации олефинов и, при необходимости, по существу, полного прерывания реакции в целом. Подобное снижение активности или прерывание реакции при использовании одного или более оснований Льюиса можно полностью обратить вспять посредством простого введения дополнительного сокатализатора. В указанном патенте описаны газо- и жидкофазные реакции. В патенте США 5432242 описан способ получения олефиновых полимеров путем полимеризации олефинов в присутствии металлоценовых катализаторов, при которой вводят по меньшей мере один летучий дезактиватор катализатора. Совместно с летучим дезактиватором катализатора можно также применять нелетучий дезактиватор катализатора. В качестве летучего агента можно использовать воду, а соединения, содержащие концевую гидроксигруппу, кислород, азот или серу, могут представлять собой нелетучий агент. Очищенный мономер повторно вводят в реактор. Патент США 5336738 относится к способу прерывания полимеризации олефинов, которую проводят в газофазном реакторе низкого давления, причем указанный способ включает введение в реактор оптимального количества дезактиватора и отличается тем, что полимеризацию олефинов проводят с использованием хромоксидного катализатора, и тем, что дезактиватор выбирают из кислорода, аммиака,воды и моноксида углерода и вводят в течение относительно короткого промежутка времени. Дезактиватор предпочтительно вводят в реактор полимеризации в таком количестве, чтобы массовое отношение дезактиватора к катализатору составляло по меньшей мере 0,001. В столбце 3, строки 8-25 указанного патента, представляющего существующий уровень техники, приведено следующее объяснение: Фактически, количество дезактиватора, вводимого в реактор, составляет от 1- до 10-кратного, предпочтительно от 2- до 3-кратного минимального количества, необходимого для прерывания полимеризации олефинов. Это минимальное количество можно получить путем проведения предварительных экспериментов в газофазном реакторе, работающем с известным количеством катализатора и дезактивирующего агента. Например, было обнаружено, что можно прекратить газофазную полимеризацию олефинов посредством введения в реактор полимеризации от 2 до 80 г кислорода, или по меньшей мере 2 г и предпочтительно от 10 до 80 г воды, или от 3 до 130 г моноксида углерода. Дезактиватор вводят в реактор в течение относительно короткого промежутка времени, обычно менее 5 мин. Продолжительность введения дезактивирующего агента преимущественно насколько возможно короткая, предпочтительно менее одной минуты и более предпочтительно менее 30 с. Целью настоящего изобретения является дезактивация полимеризации и гарантия того, что она не возобновится. В прошлом реакции полимеризации, которые не были эффективно дезактивированы, возобновлялись во время остановки реактора, что приводило к закупорке трубопроводов и насосов. Теперь обнаружено, что каталитическую полимеризацию олефинов в присутствии катализаторов Циглера-Натта или металлоценовых катализаторов можно эффективно дезактивировать при помощи дезактиватора при условии, что заданное количество указанного дезактиватора вводят в течение по меньшей мере двукратного времени рабочего цикла реактора. Настоящее изобретение относится к способу дезактивации непрерывной жидкофазной каталитической полимеризации олефинов, в которой катализатором является катализатор Циглера-Натта или металлоценовый катализатор, где заданное количество дезактиватора вводят в реактор в течение по меньшей мере двукратного времени рабочего цикла реактора. Сущность технологии жидкофазной полимеризации олефинов известна. Преимущественно указанный способ осуществляют в петлевых реакторах. Петлевые реакторы могут быть многопетлевыми реакторами. Наиболее часто рассматривают сдвоенные петлевые реакторы. Жидкая среда преимущественно представляет собой смесь растворителя, который может быть изобутаном или изогексаном, катализатора, непрореагировавшего мономера, сомономера и полиолефина. Описания катализаторов ЦиглераНатта и металлоценовых катализаторов уже были приведены во многих патентных заявках. Настоящее изобретение особенно эффективно для воплощения в петлевых реакторах для производства полиэтилена. Описания подобных реакторов были приведены в следующих патентных заявках: WO 2006-003144,WO 2005-080449, WO 2005-082944n, WO 2005-080441, WO 2005-080439 и WO 2004-026463. Время рабочего цикла реактора определяют как отношение объема (V) реактора к скорости (v) реакционной среды, умноженной на площадь поперечного сечения (s) реактора, V/(vs). Обычно время рабочего цикла реакторов, установленных на промышленных объектах, составляет от 5 до 80 с. Например,объем реактора, спроектированного для производства полиэтилена (в качестве примера, ПЭВП HDPEhigh density polyethylene - полиэтилен высокой плотности) в суспензии, состоящей, главным образом, из изобутана, составляет от 10 до 100 м 3; время рабочего цикла составляет приблизительно от 8 до 50 с. В качестве примеров можно привести реакторы объемом 20 м 3 с рабочим циклом продолжительностью-1 013290 10 с, реакторы объемом 70 м 3 с рабочим циклом продолжительностью 25 с, реакторы объемом 80 м 3 с рабочим циклом 45 с. Специалист в данной области техники может без труда определить количество дезактиватора, необходимого для подавления активности катализатора. В соответствии с предпочтительным воплощением дезактиватор представлен в жидкой форме. Термин дезактиватор относится к любому соединению, способному прекратить реакцию полимеризации. В качестве примера можно привести основания Льюиса. Предпочтительными являются вода и смеси, содержащие по меньшей мере 30, преимущественно 40 мас.% воды. Например, для реактора объемом 20 м 3 необходимо приблизительно от 8 до 20 л, а для реактора объемом 60 м 3 необходимо приблизительно от 15 до 30 л жидкости. Настоящее изобретение также относится к системе, предназначенной для введения дезактиватора(воды) в реактор, содержащей по меньшей мере одну емкость для хранения, средства для транспортировки (далее транспортная линия) дезактиватора (воды) из емкости для хранения в реактор полимеризации, средства для поддержания в указанной емкости более высокого давления, чем давление в реакторе полимеризации; при этом транспортная линия включает последовательно от емкости для хранения до реактора, по меньшей мере, мерное отверстие и автоматический клапан, закрытые при нормальном режиме эксплуатации. В емкости для хранения дезактиватора (воды) создают давление с помощью баллонов с азотом. Когда требуется дезактивация реакции, автоматический клапан открыт в течение выбранного времени (по меньшей мере двукратного времени рабочего цикла реактора), при этом мерное отверстие спроектировано таким образом, чтобы достичь определенной скорости потока дезактиватора в реактор. В предпочтительном воплощении емкость для хранения содержит точно требуемое количество дезактиватора (воды) для дезактивации полимеризации. Когда требуется дезактивация реакции, автоматический клапан открыт. Преимущественно дезактиватор (воду) вводят в течение времени, составляющего от 2- до 10 кратного времени рабочего цикла, предпочтительно от 2- до 6-кратного времени рабочего цикла. Воду можно смешивать с любым компонентом для предотвращения замерзания зимой или в странах с холодным климатом. Преимущественно воду смешивают с изопропанолом в массовых долях 50/50. В случае с многопетлевыми реакторами, дезактиватор можно вводить во все или только в определенные петли. Преимущественно введение осуществляют в каждую петлю, причем каждую петлю рассматривают как отдельный реактор. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ дезактивации непрерывной жидкофазной каталитической полимеризации олефинов с использованием дезактиватора, в котором катализатором является катализатор Циглера-Натта или металлоценовый катализатор, где заданное количество дезактиватора вводят в реактор по меньшей мере в течение двукратного времени рабочего цикла реактора. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дезактиватор вводят в течение времени, составляющего от 2- до 10-кратного времени рабочего цикла. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что дезактивирующий агент вводят в течение времени, составляющего от 2- до 6-кратного времени рабочего цикла. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в реакторе производят полиэтилен. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что указанным полиэтиленом является ПЭВП. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что указанный реактор является петлевым реактором. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что указанный реактор является сдвоенным петлевым реактором. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что дезактиватор представляет собой смесь, содержащую по меньшей мере 30 мас.% воды. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что дезактиватор представляет собой смесь воды с изопропанолом в массовых долях 50/50.

МПК / Метки

МПК: C08F 4/00, C08F 2/00, C08F 10/02, C08F 10/00

Метки: полимеризации, способ, дезактивации, олефинов, каталитической

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/3-13290-sposob-dezaktivacii-kataliticheskojj-polimerizacii-olefinov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ дезактивации каталитической полимеризации олефинов</a>

Похожие патенты