本發明涉及烯烴聚合催化劑領域,具體涉及一種烯烴聚合催化劑漿液及其制備方法和應用、一種丙烯聚合的方法。
背景技術:
1、聚烯烴合成樹脂以其優良的熱塑性、良好的力學性能、耐腐蝕性等廣泛應用于各行各業。聚丙烯行業生產95%以上仍采用ziegler-natta(z-n)丙烯聚合催化劑,工業生產應用中催化劑目前仍主要以第四代ziegler-natta丙烯聚合催化劑為主。
2、催化劑對聚丙烯產品的性能及生產操作均有重要影響,其研究開發的重點主要包括新型載體及工藝開發,內、外給電子體及助劑技術開發等。
3、商用的烯烴聚合催化劑一般呈兩種包裝形式:干粉、漿液。現有的漿液催化劑也是先制備成干粉催化劑,再后期加入惰性油脂(如白油、凡士林等)配置而成。
4、現有商用漿液催化劑主要包括主催化劑、助催化劑(烷基鋁化合物)及外給電子體。其中主催化劑的的制備工藝步驟一般分為以下幾步:a催化劑干粉的制備:(1)在惰性氣體保護下,將載體、低沸點烷烴、鈦化合物、給電子體在一定溫度下進行負載反應,經多次的高溫鈦化合物處理,再經低沸點烷烴洗滌后,得到主催化劑在低沸點烷烴中的懸浮液,經過濾將絕大部分低沸點烷烴去除;(2)在惰性氣體保護下在帶攪拌、振動的設備中,經過濾、真空干燥的方式去除催化劑中的低沸點烷烴得到干粉,再經過篩分、多批次摻混等工序制備獲得催化劑干粉成品。b催化劑的漿液配置:根據商家需求將惰性油脂和a步驟制備的干粉催化劑按一定質量比例進行混合,在一定溫度下物理攪拌混合制得漿液催化劑。
5、但該類催化劑漿液的制備方法存在以下不足:(1)工藝流程長,制備周期長,催化劑周轉、摻混、轉移過程的曝空風險大。(2)在真空抽提、篩分過程中,催化劑在干態下的攪拌摩擦、顆粒的長期振動、負壓環境下的干抽會對部分催化劑的顆粒形態造成破壞,破碎的催化劑在聚合反應中易形成細粉,從而影響下游聚烯烴裝置的長周期穩定運行。(3)催化劑篩分、摻混、漿液配置過程中周轉吊裝過程中存在較大的安全風險。
6、因此,亟待提供一種制備工藝簡單的烯烴聚合催化劑漿液制備方法,能降低了吊裝、物料周轉過程造成的風險,減少催化劑漿液中細粉和塊料含量。
技術實現思路
1、本發明的目的是為了克服現有技術存在的上述問題,提供一種烯烴聚合催化劑漿液及其制備方法。該方法可有效縮短工藝流程,提高生產效率;減少因干態下的粉料摩擦及長期振動導致的催化劑破碎,聚合物細粉增多;且能降低吊裝、物料周轉過程造成的風險。另外,相比現有工藝制備催化劑漿液,由該方法制備得到的催化劑漿液用于聚合反應時,具有良好的催化活性、氫調敏感性和定向能力,產生的聚合物細粉更少;且本發明采用的濕法干燥方法的安全質量風險更小,生產效率顯著提高。
2、為了實現上述目的,本發明第一方面提供一種烯烴聚合催化劑漿液的制備方法,該方法包括:
3、(1)將制得的用于烯烴聚合的催化劑懸浮液a進行凈化處理,得到凈化的催化劑懸浮液b;
4、(2)將所述催化劑懸液b除去部分洗滌溶劑后與惰性油脂c混合,得到混合液d;
5、(3)在保護氣體存在下,將混合液d進行真空汽提,得到混合液e;
6、(4)將所述混合液e與惰性油脂c混合,得到催化劑漿液成品g。
7、本發明第二方面提供由第一方面所述的方法制得的烯烴聚合催化劑漿液。
8、本發明第三方面提供第二方面所述的催化劑漿液在烯烴聚合中的應用。
9、本發明第四方面提供一種丙烯聚合的方法,其中,該方法包括包括:在本發明的催化劑漿液存在下,將丙烯進行聚合反應。
10、通過上述技術方案,本發明取得如下有益技術效果:
11、(1)采用本發明的方法制備的催化劑漿液用于丙烯聚合反應中,催化劑具有良好的活性、氫調敏感性和定向能力。
12、(2)相比現有技術(先制備成干粉催化劑再配置成漿液催化劑的工藝方法),采用本發明的方法制備的催化劑漿液用于丙烯聚合反應時,產生的聚合物細粉更少,保證催化劑產品質量。
13、(3)本發明采用濕法干燥的方法安全質量風險更小,生產效率顯著提高。
14、(4)本發明的制備方法不需要經過催化劑篩分、干粉摻混等工序,避免了干粉物料需經過周轉桶周轉、吊裝等工序,降低了催化劑曝空、桶墜落等安全風險。
1.一種烯烴聚合催化劑漿液的制備方法,其特征在于,該方法包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其中,步驟(1)中,所述凈化處理為過濾;
3.根據權利要求1或2所述的方法,其中,所述惰性油脂選自10#白油、15#白油、32#白油、68#白油、100#白油或凡士林中的至少一種,優選為68#白油和/或100#白油。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法,其中,步驟(2)中,所述除去部分洗滌溶劑的方法包括:將所述催化劑懸浮液b經孔徑為150-600目的篩網過濾撇除大部分上清液,剩余的懸浮液再與所述惰性油脂c混合。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的方法,其中,步驟(2)中,所述惰性油脂c與所述混合液d中溶質的質量比為(0.5-7):1,優選為(0.9-3):1。
6.根據權利要求1-5中任意一項所述的方法,其中,步驟(3)中,所述保護氣體為氮氣;
7.根據權利要求1所述的方法,其中,步驟(4)中,所述惰性油脂c與所述混合液e中溶質的質量比為(0.2-2):1,優選為(0.3-1):1。
8.根據權利要求1所述的方法,其中,步驟(4)中,所述惰性油脂c與所述催化劑漿液成品g中溶質的質量比為1:(1-10),優選為1:(1.5-6)。
9.根據權利要求1所述的方法,其中,步驟(4)中,所述混合液e與所述惰性油脂c混合后還包括進行包裝和過濾處理;
10.權利要求1-9中任意一項所述的方法制得的烯烴聚合催化劑漿液;
11.一種權利要求10所述的催化劑漿液在烯烴聚合中的應用。
12.一種丙烯聚合的方法,其特征在于,該方法包括:在權利要求10所述的催化劑漿液存在下,將丙烯進行聚合反應。