用于处理通过气相聚合所获得的聚烯烃颗粒的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于处理通过一种或多种烯烃在气相聚合反应器中在聚合催化剂体系及作为聚合稀释剂的C3-C5烷烃的存在下的气相聚合而获得的聚烯烃颗粒的方法。
【背景技术】
[0002]气相聚合方法是使诸如使乙烯或丙烯均聚或使乙烯或丙烯与其他烯烃共聚的烯烃聚合的经济方法。用于进行这样的气相聚合的合适反应器例如为流化床反应器、搅拌型气相反应器或具有两个不同的互连气相聚合区的多区循环反应器。这些方法通常在气相中进行，所述气相包含单体和共聚单体，并且另外通常还包含其他气态组分，诸如聚合稀释剂(例如氮气或烷烃)或作为分子量调节剂或低分子量反应产物的氢气。所得的产物通常为固体聚烯烃颗粒，其通过通常包含颗粒状催化剂固体的聚合催化剂体系而形成。
[0003]当将产生的材料从气相聚合反应器连续地或不连续地移除时，排出的产物不仅是纯的聚烯烃，还包含作为粒间气体或作为溶解烃的气相部分。出于生态、安全和质量原因，必须将这些夹带的气相部分从聚烯烃颗粒中移除，原因是其组分构成对环境的影响，气态烃可导致在下游设备中形成爆炸性混合物，并且在最终聚烯烃聚合物中的剩余的非聚合组分可引起质量问题，诸如形成气味。此外，理想的是将未反应的单体和共聚单体循环利用于聚合方法。
[0004]从聚烯烃颗粒中移除夹带的气相部分的惯例是使颗粒与通常为逆向流动的惰性气体料流接触。这样的步骤通常被称为“脱气”或“吹扫”。通常，将这样的脱气或吹扫步骤与使聚合催化剂和/或助催化剂失活的步骤(例如，通过使催化剂和/或助催化剂与水反应)结合。
[0005]例如，EP 339 122 Al公开了用于从固体烯烃聚合物中移除未聚合的气态单体同时使存在于所述固体烯烃聚合物中的齐格勒-纳塔催化剂和有机金属催化剂残余物失活的两步方法，所述方法在单个容器中进行。将固体烯烃聚合物首先与第一吹扫气体(优选地纯氮气)在吹扫容器的上部区中逆向接触，然后转移到吹扫容器的下部区中，并且在那里与包含水的第二吹扫气体(优选地纯氮气和水蒸汽)逆向接触。
[0006]US 5，071，950涉及一种乙烯/a-烯烃共聚物的连续制备方法，其中将所得的乙烯共聚物转移到减压的释放区域，且然后固体共聚物通过先用气态乙烯清洗再用氮气和蒸汽的混合物清洗的两步法脱除剩余单体、气味和风味物质。同样地，EP 683176 Al描述了一种在气相中连续制备乙烯(共)聚合物的方法，其中固体(共)聚合物在经过了减压区之后经受⑴就活性催化残基进行非去活化清洗，及随后⑵采用氮气、水和氧气的气态混合物进行去活化清洗。优选地，用于非去活化清洗的气体是在聚合区中循环的气态反应混和物。
[0007]WO 2006/082007 Al公开了一种在气相反应器中的乙烯聚合方法，其中所获得的聚合物粒子从反应器中排出，从同时排放的反应器气体的主要部分分离，其后进行脱气，其中采用从同时排放的反应器气体分离出的丙烷馏分进行脱气。
[0008]WO 2008/015228 A2描述了执行通过一个或多个α -烯烃在选自C3-Cjl烃的聚合稀释剂存在下的气相催化聚合产生的聚烯烃的后处理方法，其中从气相反应器中排出的聚烯烃颗粒经受第一脱气步骤，其中聚烯烃颗粒与包含至少85摩尔％的C3-C5烷烃逆向接触，且然后经受第二脱气步骤，其中聚烯烃颗粒与蒸汽逆向接触。由于蒸汽与聚烯烃颗粒接触而发生部分冷凝，所以所述方法需要后续干燥步骤。
[0009]所述方法提供在气相聚合中制备的聚烯烃聚合物充分脱气的可能。然而，上述方法需要作出极大努力来确保残基达到所需的低水平，操作成本和投入成本也一样，特别是如果采用C3-C5烷烃作为聚合稀释剂进行聚合。
[0010]因而，本发明的目的是克服现有技术的缺点并发现一种用于对通过在C3-C5烷烃作为聚合稀释剂的存在下气相聚合所获得的聚烯烃颗粒进行脱气的方法，这种方法能够在操作成本和投入成本上成本有效地进行，这样允许循环几乎所有的与聚烯烃颗粒同时排出的单体和共聚单体，并提供含足够低水平的挥发性组分的聚烯烃产物。
【发明内容】
[0011]我们发现，所述目标通过一种用于处理聚烯烃颗粒的方法实现，所述聚烯烃颗粒通过一种或多种烯烃在气相聚合反应器中在聚合催化剂体系和作为聚合稀释剂的C3-CJI烃的存在下的气相聚合而获得，所述方法包含以下步骤:
[0012]a)连续地或不连续地将聚烯烃颗粒从气相聚合反应器中排出并将颗粒转移到第一脱气容器；
[0013]b)在所述第一脱气容器中使聚烯烃颗粒与包含至少85摩尔％的C3-Cjl烃的气态料流接触，而聚烯烃颗粒在第一脱气容器中具有5分钟到5小时的平均停留时间，其中接触在不发生水冷凝的条件下进行；
[0014]c)将聚烯烃颗粒转移到第二脱气容器；
[0015]b)在所述第二脱气容器中使聚烯烃颗粒与包含氮气和水蒸汽的料流接触，而聚烯烃颗粒在第二脱气容器中具有5分钟到2小时的平均停留时间；
[0016]c)将聚烯烃颗粒转移到第三脱气容器；
[0017]b)在所述第三脱气容器中使聚烯烃颗粒与氮气料流接触，而聚烯烃颗粒在第三脱气容器中具有5分钟到8小时的平均停留时间。
[0018]此外，我们发现了用于通过一种或多种烯烃在气相聚合反应器中在聚合催化剂体系和作为聚合稀释剂的C3-C5烷烃的存在下的气相聚合来制备聚烯烃聚合物的方法，其中使所获得的聚烯烃颗粒经受所述处理方法。
【附图说明】
[0019]本发明的特征和优点可以通过以下说明和附图而得到更好的理解，所述附图示意性地展示用于处理根据本发明的方法所获得的聚烯烃颗粒的优选聚合系统。
【具体实施方式】
[0020]本发明提供一种用于处理聚烯烃颗粒的方法，所述聚烯烃颗粒通过一种或多种烯烃在聚合催化剂体系的存在下的气相聚合而获得。适于这样的聚合的烯烃特别是1-烯烃，即具有末端双键的烃，而并不限于此。然而，合适的烯烃单体也可以是官能化的烯属不饱和化合物。优选直链或支链(:2至C12-1-烯烃，特别是直链(:2至Cltl-1-烯烃(诸如乙烯、丙烯、1- 丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯)或支链(:2至C 10-1-烯烃(诸如4-甲基-1-戊烯)或共轭的和非共轭的二烯(诸如1，3- 丁二烯、1，4-己二烯或1，7-辛二烯)。合适的烯烃也包括其中双键为可以具有一个或多个环系的环状结构的一部分的烯烃。例子是环戊烯、降冰片烯、四环十二碳烯或甲基降冰片烯或二烯，诸如5-亚乙基-2-降冰片烯、降冰片二烯或乙基降冰片二烯。也可以使两种或更多种烯烃的混合物聚合。
[0021]本方法特别适于乙烯或丙烯的气相均聚或共聚并且尤其优选用于乙烯的均聚或共聚。丙烯聚合中的优选共聚单体为多达40重量％的乙烯和/或1- 丁烯，优选为0.5重量％至35重量％的乙烯和/或1- 丁烯。对于乙烯聚合中的共聚单体，优选使用多达20重量%，更优选为0.0I重量％至15重量%以及特别为0.05重量％至12重量%的C3-C8-1-烯烃，尤其是1-丁烯、1-戊烯、1-己烯和/或1-辛烯。特别优选这种方法，在所述方法中，使乙烯与0.1重量％至12重量％的1-己烯和/或1-丁烯共聚。
[0022]可利用所有常见的烯烃聚合催化剂来进行烯烃的聚合。这意味着聚合可使用基于铬氧化物的Phillips催化剂，使用基于钛的齐格勒或齐格勒-纳塔催化剂，或使用单点位催化剂进行。为了实现本发明，单位点催化剂为基于化学上均一的过渡金属配位化合物的催化剂。特别适宜的单点位催化剂为那些包含大体积σ-或J1-键合的有机配体的催化剂，例如，基于单Cp络合物的催化剂，基于双Cp络合物的催化剂，这些常被称为金属茂催化剂，或基于后过渡金属络合物的催化剂，尤其铁-双亚胺络合物。此外，也可使用用于烯烃聚合的这些催化剂中的两种或更多种的混合物。这些混合的催化剂通常被称为杂化催化剂。用于烯烃聚合的这些催化剂的制备及用途通常是已知的。
[0023]优选的催化剂是齐格勒类型的，其优选包含钛或钒化合物、镁化合物及可选的电子供体化合物和/或微粒无机氧化物作为载体。所述齐格勒类型的催化剂通常在助催化剂存在下进行聚合。优选的助催化剂是元素周期表1、2、12、13或14族中金属的有机金属化合物，尤其13族中金属的有机金属化合物以及特别是有机铝化合物。优选的助催化剂为，例如，有机金属烷基物、有机金属醇盐或有机金属卤化物。
[0024]所得的聚烯烃颗粒具有大体上规则的形态和大小，这取决于催化剂形态和大小，以及取决于聚合条件。视所使用的催化剂而定，聚烯烃颗粒通常具有几百至几千微米的平均直径。就铬催化剂而言，平均粒径通常为约300 μπι至约1600 μπι，以及就齐格勒类型的催化剂而言，平均粒径通常为约500 μ m至约3000 μ m。
[0025]用于获得聚烯烃聚合物的方法为气相聚合，即这样一种方法，其中固体聚合物由包含单体或多个单体的气相获得。所述聚合通常在0.1MPa至1MPa的压力下进行