连续溶液聚合的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及使用同一个聚合物分离器制备高和低分子量的聚合物的分段方法。所述分离器根据所制备的聚合物的分子量按不同模式操作以致所述分离系统对于分离低分子量聚合物按闪蒸模式操作并对于分离高分子量聚合物按下临界溶解温度(LCST)模式操作。
【专利说明】连续溶液聚合的方法和设备
[0001] 优先权声明
[0002] 本申请要求于2012年3月12日提交的美国临时申请序列号61/609759的优先权， 所述文献的公开内容全文通过参考引入本文。
【技术领域】
[0003] 本发明涉及连续溶液聚合方法和进行所述方法的设备。
【背景技术】
[0004] 存在许多制备不同分子量的聚合物的方法。可以用于制备尤其是基于烯烃的聚合 物（例如，聚乙烯和聚丙烯）的聚合方法的一个实例是连续基于溶液的聚合。
[0005] 连续聚合方法对于大体积聚合物生产可以在经济学上比间歇聚合有利。与间歇聚 合相反，连续加工对于每单位产量要求更小的设备（例如，进料罐和泵），并因此是不太资 本密集的，具有降低的功耗和较低的总运行成本。
[0006] 连续溶液聚合方法一般包括向单体和任选的溶剂混合物中添加催化剂。用于连 续溶液聚合方法的适合的催化剂的实例包括，但不限于，单中心过渡金属催化剂，例如金 属茂催化剂。在反应时，将所形成的聚合物溶解在聚合介质或溶剂中，通常连同任何催 化剂和未反应的单体一起，通常其中离开反应器的溶液具有较低聚合物浓度，例如大约 3wt % _30wt %。然后让产物混合物流到聚合物浓缩和整理阶段以将溶剂和未反应的单体与 混合物分离，以致所需聚合物可以呈可用的形式回收。然后可以将分离的溶剂和单体稍后 循环回到反应器以便再使用。
[0007] 众所周知，聚合物溶液能在下临界溶解温度（LCST)下经历相分离，此时富聚合物 相和贫聚合物相都基本上是液体或超临界流体。这种相分离由更高的温度和/或更低的压 力促进，但是此时压力仍然足够高以防止气相的形成。因此，认识到利用LCST相分离的这 种现象帮助将溶剂和未反应的单体与溶液聚合方法的聚合物产物分离。这种分离方法中的 第一步骤包括在高压下加热产物混合物，接着将压力降低到两个相（富聚合物相和贫聚合 物相）形成的程度。所形成的两个相中，贫聚合物相富含溶剂并含有大部分未反应的单体 并几乎不含聚合物，而富相富含聚合物。较密实的富聚合物相沉降到容器的底部，在那里， 将它加压供给其中除去残存溶剂的下游设备。富溶剂相（贫聚合物相）溢出分离容器的顶 部，在那里，它被冷却并循环回到反应器以便再使用。在大多数聚合物情况下，贫聚合物相 含有极其低的聚合物浓度，按不干扰溶剂循环料流的功能的量含聚合物。
[0008] -般而言，LCST分离是大多数常规连续溶液聚合方法的回收聚合物的优选方法， 因为它通常是最能量高效的方法。LCST分离的益处在美国专利号6, 881，800和7, 163, 989 中进行了更详细地说明，这两篇文献通过参考引入。然而，当制备低分子量聚合物，例如下 述聚合物：显著比例的所述聚合物的分子量分布在10, 000g/m〇l以下时，LCST可能不能提 供聚合物产物和溶剂之间的清晰分离。因此，显著比例的聚合物产物在贫相中被携带到塔 顶，在那里，它可能淀积并不利地在循环溶剂料流中使设备结垢。结果，低分子量聚合物的 回收一般通过溶剂的闪蒸实现。闪蒸防止低分子量聚合物在蒸气料流中被携带到循环溶剂 料流中，这又防止了结垢。作为实例，闪蒸分离方法的描述可以参见美国专利号6, 204, 344。
[0009] 闪蒸分离和LCST操作的操作条件的不同主要在于进行分离的压力（高压用于 LCST且低压用于闪蒸），这还由于气相相对于液体或超临界流体（SCF)贫聚合物相的更大 的焓而导致闪蒸较低的温度。在实践中，这是指高和低分子量聚合物的制备可能要求使用 不同的聚合设备或不同的分离系统。本发明设法提供可以有效地在同一个设备中并使用同 一个分离系统容纳低分子量和高分子量聚合物加工的灵活的方法和生产设备。
【发明内容】
[0010] 发明概述
[0011] 在一个方面中，本发明涉及制备不同分子量的聚合物的分段方法（a blocked process)，所述方法包括：
[0012] (A)对于第一时期，通过包括以下步骤的方法进行第一聚合以制备第一聚合物：
[0013] (i)在第一溶剂中进行第一单体的连续聚合以制备包含所述第一溶剂、所述第一 聚合物和未反应的第一单体的第一产物流出物；
[0014] (ii)加热所述第一产物流出物；
[0015] (iii)将所述第一产物流出物在压力下供给分离器上游的第一阀门；
[0016] (iv)将所述第一阀门下游的所述第一产物流出物的压力降低足以在所述分离器 中将所述第一产物流出物分离成两个相的量，所述相包含富第一聚合物相和包含所述第一 溶剂和未反应的第一单体的贫第一聚合物相，其中所述富聚合物相基本上在液相或超临界 相中和所述贫聚合物相基本上在液相或超临界相中；
[0017] (V)从所述富第一聚合物相回收所述第一聚合物；和
[0018] (vi)将未反应的第一单体和第一溶剂从所述贫第一聚合物相循环到所述聚合 A⑴；和
[0019] (B)对于第二时期，通过包括以下步骤的方法进行第二聚合以制备分子量比所述 第一聚合物更低的第二聚合物：
[0020] (i)在第二溶剂中进行第二单体的连续聚合以制备包含所述第二溶剂、所述第二 聚合物和未反应的第二单体的第二产物流出物；
[0021] (ii)将所述第二产物流出物加热；
[0022] (iii)将所述第二产物流出物在压力下供给所述分离器；
[0023] (iv)将在所述分离器中的所述第二产物流出物的压力降低足以将所述第二产物 流出物分离成富第二聚合物液相和包含所述第二溶剂和未反应的第二单体的贫第二聚合 物气相的量；
[0024] (V)从所述富第二聚合物液相回收所述第二聚合物；
[0025] (vi)将所述贫第二聚合物气相冷却以使所述第二溶剂和所述未反应的第二单体 从中冷凝；和
[0026] (vii)将所述冷凝的第二溶剂和未反应的第二单体循环到所述聚合B(i)。
[0027] 在一个实施方案中，通过在至少一个主换热器中来自所述贫第一聚合物液相的传 热和在至少一个副换热器中来自外部热源的传热将所述第一产物流出物加热，然后将其供 给（A) (ii)中的所述分离器，和通过在所述至少一个主换热器中来自所述贫第二聚合物气 相的传热和在至少一个副换热器中来自外部热源的传热将所述第二产物流出物加热，然后 将其供给中的所述分离器。美国专利号6,881，800更详细地描述了这种方法，此 专利通过参考引入。
[0028] 在各种实施方案中，所述第一聚合物具有大于100,000g/mol，大于125,000g/ mol，大于150,000g/mol的重均分子量；所述第二聚合物具有小于100,000g/mol，小于 80, 000g/mol，小于50, 000g/mol的重均分子量。
[0029] 在其它实施方案中，所述第一聚合物具有大约150, 000g/mol-大约10, 000, 000g/ mol的重均分子量，所述第二聚合物具有大约5, 000g/mol-大约80, 000g/mol的重均分子 量。
[0030] 在另一个方面中，本发明涉及通过一个或多个聚合反应器中的连续溶液聚合顺序 制备的不同分子量的聚合物的回收设备，所述设备包括：
[0031] 从所述一个或多个聚合反应器接收聚合物、溶剂和未反应的单体的加压流出物的 供应管线；
[0032] 与所述供应管线连接的用于将所述加压流出物加热的一个或多个换热器；
[0033] 从所述一个或多个换热器接收经加热和加压的流出物的分离器，所述分离器具有 用于富聚合物料流的第一出口和用于贫聚合物料流的第二出口；
[0034] 可操作用来将所述分离器中的压力降低到至少以下水平的压力调节器：（i)将所 述分离器中的流出物分离成包含富聚合物相和贫聚合物相的两个相的第一水平，或（ii) 将所述分离器中的流出物分离成富聚合物液相和贫聚合物气相的比所述第一水平更低的 第二水平，其中所述富聚合物相基本上在液相或超临界相中和所述贫聚合物相基本上在液 相或超临界相中；
[0035] 当所述分离器中的压力处于所述第一水平时，可操作用来将所述贫聚合物液相 经由所述一个或多个换热器从所述分离器供给所述一个或多个聚合反应器的第一阀门装 置；
[0036] 冷凝器；
[0037] 当所述分离器中的压力处于所述第二水平时，可操作用来将所述贫聚合物气相经 由所述一个或多个换热器从所述分离器供给所述冷凝器的第二阀门装置；和
[0038] 可操作用来将冷凝的贫聚合物气相从所述冷凝器供给所述聚合反应器的第三阀 门装置。
[0039] 附图简述
[0040] 图1是根据本发明一个实施方案的连续溶液聚合方法的聚合物回收段的图示。
[0041] 图2是根据本发明一个备选的实施方案的连续溶液聚合方法的聚合物回收段的 图示。
[0042] 实施方案的详细描述
[0043] 本文描述了用于烯属单体的连续溶液聚合的简化的分段方法和设备，其允许在同 一个设备中并使用同一个分离系统制备低分子量和高分子量聚合物。
[0044] 对本专利申请来说，"分段方法"定义为不同聚合物在同一个生产设备中顺序制备 任意的时间段，其中在任何给定时间段仅制备一种产物。
[0045] 在一个实施方案中，术语"高分子量聚合物"定义为下述聚合物：小于20wt%的所 述聚合物的分子量分布在10, 〇〇〇g/mol以下，例如小于10wt%，小于lwt%，小于0. lwt% 的所述聚合物的分子量分布在10, 000g/m〇l以下。相对照而言，在这个实施方案中，术 语"低分子量聚合物"用来是指下述聚合物：大于20wt%的所述聚合物的分子量分布在 10, 000g/mol以下，例如大于10wt%，大于lwt%，大于0. lwt%的所述聚合物的分子量分布 在 10, 000g/mol 以下。
[0046] 在另一个实施方案中，术语"低分子量聚合物"在本文中用来指具有小于 100, 000g/mol，小于 90, 000g/mol，小于 75, 000g/mol，例如大约 1，000g/mol-大约 90, 000g/ mol，例如大约 5, 000g/mol-大约 75, 000g/mol，一 般大约 10, 000g/mol-大约 50, 000g/ mol的重均分子量的聚合物。相对照而言，在这个实施方案中，术语"高分子量聚合物"在 本文中用来指具有大于100, 〇〇〇g/mol，大于125, 000g/mol，大于150, 000g/mol，例如大约 110, 000g/mol-大约 10, 000, 000g/mol，例如大约 125, 000g/mol-大约 5, 000, 000g/mol，一 般大约150, 000g/mol-大约2, 500, 000g/mol的分子量的聚合物。
[0047] 在使烯属单体，例如乙烯、丙烯和/或其它α -烯烃聚合的常规金属茂催化的基于 溶液的方法中，离开聚合反应器的产物流出物是所需聚合物（通常3wt% -30wt% )在聚合 溶剂中的稀溶液。流出物溶液还可以含有显著量的未反应的单体。为了回收聚合物以致它 可以制成待售的可用形式，必须除去基本上全部的溶剂和未反应的单体。另外，为了确保合 理的工艺经济学，必须将尽可能多的溶剂和未反应的单体循环回到聚合反应器。
[0048] 在高分子量聚合物的情况下，聚合物的回收最初包括在高压下将产物流出物加热 至|J15(TC-22(TC的温度，然后允许加热的产物穿过泄压阀门（a let-down valve)进入高压 分离器。跨越所述泄压阀门的快速压降，通常大于20巴/秒，优选30巴/秒或更高，甚至更 优选40巴/秒或更高的压力释放使产物流出物穿过下临界溶解温度（LCST)边界并分离成 两个相：富聚合物相和包含溶剂和未反应的单体的贫聚合物相，其中富聚合物相基本上在 液相或超临界相中，且贫聚合物相基本上在液相或超临界相中。较密实的富聚合物相沉降 到高压分离器的底部，在那里，将它加压供给下游设备并除去其余的溶剂。贫聚合物相溢出 分离器的顶部，在那里，它被冷却并循环回到反应器以便溶剂和未反应的单体的再次使用。 贫聚合物相含有极其低浓度的聚合物，以致不会干扰溶剂循环系统的功能。
[0049] 在低分子量聚合物的情况下，通过LCST方法进行聚合物回收通常不能达到聚合 物和溶剂之间的清晰分离。结果，显著比例的聚合物可能在贫聚合物相中被携带到塔顶，在 那里，它可能使循环溶剂系统中的设备结垢。因此，在低分子量聚合物的情况下，通过闪蒸 分离除去溶剂通常是必需的，闪蒸分离虽然不如LCST能量高效但是防止任何低分子量聚 合物增溶并在蒸气料流中被携带到循环溶剂系统中。
[0050] 本发明方法允许在同一个设备中回收低和高分子量溶液聚合物，而没有聚合物在 溶剂循环料流中携带的问题。因此，当本发明方法用来制备高分子量聚合物时，如有必要， 在反应压力下将产物流出物供给一个或多个换热器以提高所述流出物的温度。然后让加热 的流出物穿过泄压阀门进入分离器，藉此所述流出物的压力降低足以将所述第一产物流出 物分离成包含富聚合物相和贫聚合物相的两个液体/SCF相的量。富聚合物相沉降到分离 器的底部并排出以便回收聚合物。从分离器顶部排出贫聚合物相并在循环到聚合反应器之 前通过在所述一个或多个换热器中与产物流出物进行热交换而冷却。"液体/SCF相"在本 文限定为是指合适的相可以基本上在液相或SCF相中。在涉及两个或更多个相的情况下， "液体/SCF相"在本文限定为是指涉及的每个相可以基本上在液相或基本上在SCF相中和 其中每个相可以相同或不同。
[0051] 当本发明方法用来制备低分子量聚合物时，将产物流出物再次在反应压力下供给 所述一个或多个换热器以提高流出物的温度，而不使换热器结垢。然后让加热的流出物穿 过泄压阀门进入分离器，但是在这种情况下，将流出物的压力降低足以将产物流出物分离 成富聚合物液相和包含所述第二溶剂和未反应的第二单体的贫聚合物气相的更大量。同 样，从分离器底部排出富聚合物相以便回收聚合物，并从分离器的顶部排出贫聚合物[蒸 气]相并在循环到聚合反应器之前在所述一个或多个换热器中冷却。因此应将领会，所述 一个或多个换热器必须经设计使得它们能处理蒸气和液体料流两者，例如TEMA X换热器。
[0052] 参照图1，在本发明的一个实施方案中，溶液聚合反应器（未显示）的出口通过管 线11分别经由第一、第二和第三串联的换热器12、13和14与第一泄压阀门15连接。在操 作中，第一和第二换热器12和13将热从贫聚合物循环料流供给在管线11中的产物流出 物，然而换热器14将热从外部热源，例如蒸汽供给产物流出物。
[0053] 泄压阀门15控制管线11中的产物流出物进入分离器16的压力和流量，所述分离 器16在其基座处提供有第二聚合物回收阀门17和在其顶部提供有第三循环控制阀门18。 阀门18经由管线19与第二换热器13连接，所述第二换热器13通过第四阀门21与第一换 热器12连接。第一换热器12通过第六阀门24与另一个水冷换热器25连接，所述水冷换 热器25又通过第七阀门26与聚合反应器（未显示）的液体循环管线27连接。
[0054] 对于当正在制备高分子量聚合物时的情况，通过换热器12和13使用管线19中的 热的贫聚合物相将管线11中处于高压的反应器流出物部分地加热，然后使用加热介质例 如蒸汽在换热器14中将其加热到其最终目标温度。然后跨越控制阀门15将反应器流出物 的压力降低到贫聚合物相和富聚合物相在分离器16中形成的程度，其中所述富聚合物相 基本上在液相或超临界相中和所述贫聚合物相基本上在液相或超临界相中。经由阀门17 除去较密实的富聚合物相，而贫聚合物相经由管线19离开分离器的顶部（对于LCST操作， 阀门18充分打开以致它对所述方法没有影响）。贫聚合物相然后流过第二换热器13并经 由阀门21流过第一换热器12,在那里，它将热传递给管线11中的反应器流出物。所述贫聚 合物相然后流过换热器25,其中它被冷却到其最终目标温度。调节阀门15以控制分离器 16中的压力，以致压力足够高而防止蒸气形成但是足够低以允许反应器流出物冷凝成两个 相。
[0055] 对于当正在制备低分子量聚合物时的情况，如LCST操作中那样，通过来自分离器 16的热流出物在换热器12和13中将处于高压的反应器流出物部分地加热，然后使用加热 介质例如蒸汽在换热器14中将其加热到其最终目标温度。然后跨越阀门15将反应器流出 物的压力降低到单独的液相和气相形成的程度。较密实的富聚合物相沉降到分离器16的 底部并经由阀门17除去。热的贫聚合物蒸气经由阀门18流出分离器16的顶部，所述阀门 18调节分离器中的压力，然后流经换热器12和13,在那里，蒸气将热传递给反应器产物料 流。热交换系统的设计使得热的贫聚合物蒸气在换热器13中部分地冷凝并在换热器12中 完全冷凝。将冷凝物在换热器25中冷却到最终目标温度。
[0056] 现将参照图2和以下模拟实施例更具体地描述本发明。
[0057] 参照图2,在本发明的一个实施方案中，溶液聚合反应器（未显示）的出口通过管 线11分别经由第一、第二和第三串联的换热器12、13和14与第一泄压阀门15连接。在操 作中，第一和第二换热器12和13将热从贫聚合物循环料流供给在管线11中的产物流出 物，然而换热器14将热从外部热源，例如蒸汽供给产物流出物。
[0058] 泄压阀门15控制管线11中的产物流出物进入分离器16的压力和流量，所述分离 器16在其基座处提供有第二聚合物回收阀门17和在其顶部提供有第三循环控制阀门18。 阀门18经由管线19与第二换热器13连接，所述第二换热器13通过第四阀门21与第一换 热器12连接，并且所述第二换热器13经由第五阀门23与冷凝器22连接。第一换热器12 通过第六阀门24与另一个水冷换热器25连接，所述水冷换热器25又通过第七阀门26与 聚合反应器（未显示）的液体循环管线27连接。
[0059] 冷凝器22通过第八阀门28与第一换热器12连接，通过第九阀门29与第六阀门 24连接，并通过第十阀门31直接地与另一个水冷换热器25连接。
[0060] 对于当正在制备高分子量聚合物时的情况，通过换热器12和13使用管线19中的 热的贫聚合物相将管线11中处于高压的反应器流出物部分地加热，然后使用加热介质例 如蒸汽在换热器14中将其加热到其最终目标温度。然后跨越控制阀门15将反应器流出物 的压力降低到富聚合物相和贫聚合物相在分离器16中形成的程度，其中所述富聚合物相 基本上在液相或超临界相中和所述贫聚合物相基本上在液相或超临界相中。经由阀门17 除去较密实的富聚合物相，而贫聚合物相经由管线19离开分离器的顶部（对于LCST操作， 阀门18充分打开以致它对所述方法没有影响）。贫聚合物相然后流过第二换热器13并经 由阀门21 (阀门23和28关闭）流过第一换热器12,在那里，它将热传递给管线11中的反 应器流出物。所述贫聚合物相然后流过换热器25,其中它被冷却到其最终目标温度。调节 阀门15以控制分离器16中的压力，以致所述压力足够高而防止蒸气形成，但是足够低以允 许反应器流出物冷凝成两个相，其中这两个相可以基本上在液相中或基本上在超临界相中 或这两者中。
[0061] 对于当正在制备低分子量聚合物时的情况，如LCST操作中那样，通过来自分离器 16的热流出物在换热器12和13中将处于高压的反应器流出物部分地加热，然后使用加热 介质例如蒸汽在换热器14中将其加热到其最终目标温度。然后跨越阀门15将反应器流出 物的压力降低到单独的液相和气相形成的程度。较密实的富聚合物相沉降到分离器16的 底部并经由阀门17除去。热的贫聚合物蒸气经由阀门18流出分离器16的顶部，所述阀门 18调节分离器中的压力，然后流经换热器12和13,在那里，蒸气将热传递给反应器产物料 流。热交换系统的设计使得热的贫聚合物蒸气在换热器13中部分地冷凝，并且结合的冷凝 物/蒸气料流流入冷凝器22 (阀门21关闭且阀门23和28打开）。未冷凝的贫聚合物蒸 气从冷凝器22的塔顶流入换热器12,在那里，它完全地冷凝。通过关闭阀门24和打开阀 门29,换热器12中的冷凝物则返回到冷凝器。打开阀门31，并且冷凝物从冷凝器22流过 换热器25,在那里，它冷却到最终目标温度。阀门31充当冷凝器22的水平控制阀（level control valve)〇 实施例
[0062] 并联使用Pro/II模拟器和HTRI (换热器设计程序）以识别操作条件和设计换热 器以致将允许图2的设备按LCST或闪蒸模式操作。对单体转化率和反应器流出物组成的 实验室反应器数据用作模拟的基础。丙烯/乙烯混合物的溶液聚合的结果示于下表中。
[0063] 高分子量聚合低分子量聚合物/ 物/LCST情况 闪蒸情况 反应器流出物 温度（°C) 73.9 120 压力（kPa) 11851 11851 聚合物含量 (wt. %) 11.1 10.1 C2 含量（wt·%) 1.0 0.1 C3 含量（wt. %) 22.1 13. 3 溶剂含量（wt. %) 65. 8 76.5 液体比例 1.00 1.00 H/E 12出口-管侧 温度（? 109 6 142 压力（kPa) 11631 11821 聚合物含量 （wt. %) 11.1 10.1 C2 含量（wt·%) 1.0 0.1 C3 含量（wt. %) 22.1 13. 3 溶剂含量（wt. %) 65. 8 76 5 液体比例 1.00 1.00 H/E 13出口-管侧 温度（T) 143.2 165 5 压力（kPa) 11411 11791 聚合物含量 （wt. %) 11.1 10.1
[0064] C2 含量（wt. %) 1.0 0.1 C3 含量（wt. %) 22.1 13. 3 溶剂含量（wt. %) 65.8 76. 5 液体比例 1. 00 1. 00 H/E 14出口-管侧 温度（°C) 199. 7 237 压力（kPa) 11191 11761 聚合物含量 （wt. %) 11. 1 10. 1 C2 含量（wt. %) 1.0 0.1 C3 含量（wt·%) 22. 1 13. 3 溶剂含量（wt. %) 65.8 76.5 液体比例 1.00 1. 00 分离器16底部 温度（°C) 188.2 198.9 压力(kPa) 4501 3157 聚合物含量 （wt. %) 33. 8 51.7 C2 含量（wt·%) 0.6 0·0 C3 含量（wt·%) 15.8 3.2 溶剂含量（wt. %) 49.8 45.1 液体比例 1.00 1. 00 分离器16塔顶 温度（°C) 188.2 198.9 压力（kPa) 4501 3157 聚合物含量 (wt. %) 0.0 0. 0 C2 含量（wt· %) 1.2 0·1 C3 含量（wt %) 25.2 15.0 溶剂含量（wt. %) 73.6 84.9 液体比例 1.00 0
[0065] H/E 13出口-壳侧 溫度（°C) 160 9 183 8 压力（kPa) 4391 3117 聚合物含量 （wt·%) 0·0 0 C2 含量（wt. %) 1.2 0.1 C3 含量（wt. %) 25.2 15. 5 溶剂含量（wt. %) 73. 6 84. 4 液体比例 1. 00 0. 76 H/E 12出口-壳侧 溫度(°〇 121.2 139.5 压力（kPa) 4281 3097 聚合物含量 （wt. %) 0.0 0.0 C2 含量（wt. %) 1.2 0.1 C3 含量（wt. %) 25.2 24. 6 溶剂含量（wt. %) 73. 6 75.3 液体比例 1. 00 1. 00 冷凝器22底部 溫度（°C) N/A 173 4 压力（kPa) N/A 3097 聚合物含量 （wt. %) N/A 0.0 C2 含量（wt·%) N/A 0.1 C3 含量（wt· %) N/A 15.5 溶剂含量（wt. %) N/A 84. 4 液体比例 N/A 1. 00 H/E 25 出口 温度（°C) 45 41.9 压力（kPa) 4171 3067 聚合物含量 （wt. %) 0. 0 0.0 C2 含量（wt· %) 1.2 0.1
[0066] C3 含量（wt·%) 25.2 15. 5 溶剂含量（wt· %) 73. 6 84 4 液体比例 1.00 1.00
[0067] 虽然已经参考特定的实施方案对本发明进行了描述和举例说明，但是本领域技术 人员将意识到本发明适用于不一定在本文中举例说明的变化方案。因此，则应该仅根据所 附权利要求书来确定本发明的真实范围。
【权利要求】
1. 不同分子量的聚合物的制备方法，所述方法包括： (A) 对于第一时期，通过包括以下步骤的方法进行第一聚合以制备第一聚合物： (i) 在第一溶剂中进行第一单体的连续聚合以制备包含所述第一溶剂、所述第一聚合 物和未反应的第一单体的第一产物流出物； (ii) 加热所述第一产物流出物； (iii) 将所述第一产物流出物在压力下供给分离器上游的第一阀门； (iv) 将所述第一阀门下游的所述第一产物流出物的压力降低足以在所述分离器中将 所述第一产物流出物分离成两个相的量，所述相包含富第一聚合物相和包含所述第一溶剂 和未反应的第一单体的贫第一聚合物相，其中所述富聚合物相基本上在液相或超临界相中 和所述贫聚合物相基本上在液相或超临界相中； (v) 从所述富第一聚合物相回收所述第一聚合物；和 (vi) 将未反应的第一单体和第一溶剂从所述贫第一聚合物相循环到所述聚合A (i); 和 (B) 对于第二时期，通过包括以下步骤的方法进行第二聚合以制备分子量比所述第一 聚合物更低的第二聚合物： (i) 在第二溶剂中进行第二单体的连续聚合以制备包含所述第二溶剂、所述第二聚合 物和未反应的第二单体的第二产物流出物； (ii) 将所述第二产物流出物加热； (iii) 将所述第二产物流出物在压力下供给所述分离器； (iv) 将在所述分离器中的所述第二产物流出物的压力降低足以将所述第二产物流出 物分离成富第二聚合物液相和包含所述第二溶剂和未反应的第二单体的贫第二聚合物气 相的量； (v) 从所述富第二聚合物液相回收所述第二聚合物； (vi) 将所述贫第二聚合物气相冷却以使所述第二溶剂和所述未反应的第二单体从中 冷凝；和 (vii) 将所述冷凝的第二溶剂和未反应的第二单体循环到所述聚合B (i)。
2. 权利要求1的方法，其中A(ii)中的所述第一产物流出物在供给⑷（iii)中的所述 分离器之前的加热步骤由至少两个加热阶段提供，其中第一加热阶段包括在至少一个主换 热器中来自所述贫第一聚合物相的传热，和第二加热阶段包括在至少一个副换热器中来自 外部热源的传热。
3. 权利要求1的方法，其中B(ii)中的所述第二产物流出物在供给⑶（iii)中的所述 分离器之前的加热步骤由至少两个加热阶段提供，其中第一加热阶段包括在至少一个主换 热器中来自所述贫第二聚合物气相的传热，和第二加热阶段包括在至少一个副换热器中来 自外部热源的传热。
4. 权利要求1的方法，其中所述第一聚合物是高分子量聚合物，其中所述高分子量聚 合物是下述聚合物：小于20wt%的所述聚合物的分子量分布在10, OOOg/mol以下。
5. 权利要求1的方法，其中所述第二聚合物是低分子量聚合物，其中所述低分子量聚 合物是下述聚合物：大于l〇wt%的所述聚合物的分子量分布在10,000g/mol以下。
6. 权利要求1的方法，其中所述第一聚合物具有大于125, 000g/m〇l的分子量，和所述 第二聚合物具有小于90,000g/mol的分子量。
7. 通过一个或多个聚合反应器中的连续溶液聚合顺序制备的不同分子量的聚合物的 回收设备，所述设备包括： 从所述一个或多个聚合反应器接收聚合物、溶剂和未反应的单体的加压流出物的供应 管线； 与所述供应管线连接的用于将所述加压流出物加热的一个或多个换热器； 从所述一个或多个换热器接收经加热和加压的流出物的分离器，所述分离器具有用于 富聚合物料流的第一出口和用于贫聚合物料流的第二出口； 可操作用来将所述分离器中的压力降低到至少以下水平的压力调节器：（i)将所述分 离器中的流出物分离成包含富聚合物相和贫聚合物相的两个液体/SCF相的第一水平，和 (ii)将所述分离器中的流出物分离成富聚合物液相和贫聚合物气相的比所述第一水平更 低的第二水平； 当所述分离器中的压力处于所述第一水平时，可操作用来将所述贫聚合物相经由所述 一个或多个换热器从所述分离器供给所述一个或多个聚合反应器的第一阀门装置； 冷凝器； 当所述分离器中的压力处于所述第二水平时，可操作用来将所述贫聚合物气相经由所 述一个或多个换热器从所述分离器供给所述冷凝器的第二阀门装置；和 可操作用来将冷凝的贫聚合物气相从所述冷凝器供给所述聚合反应器的第三阀门装 置。
8. 权利要求7的设备，其中所述第一聚合物是高分子量聚合物，其中所述高分子量聚 合物是下述聚合物：小于20wt%的所述聚合物的分子量分布在10,000g/mol以下。
9. 权利要求7的设备，其中所述第二聚合物是低分子量聚合物，其中所述低分子量聚 合物是下述聚合物：大于l〇wt%的所述聚合物的分子量分布在10,000g/mol以下。
10. 权利要求7的设备，其中所述第一聚合物具有大于125, OOOg/mol的分子量，和所述 第二聚合物具有小于90, 000g/m〇l的分子量。
【文档编号】C08F2/06GK104159928SQ201280071286
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年3月12日
【发明者】C·B·弗里德斯多尔, T·D·麦克阿瑟, D·A·伯蒂 申请人:埃克森美孚化学专利公司