CS197263B2 - Method for treatment of vinylic polymers - Google Patents
Method for treatment of vinylic polymers Download PDFInfo
- Publication number
- CS197263B2 CS197263B2 CS27676A CS27676A CS197263B2 CS 197263 B2 CS197263 B2 CS 197263B2 CS 27676 A CS27676 A CS 27676A CS 27676 A CS27676 A CS 27676A CS 197263 B2 CS197263 B2 CS 197263B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- polymer
- polymerization
- monomer
- reactor
- catalyst
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 125000002348 vinylic group Chemical group 0.000 title 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 44
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 9
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 8
- -1 ethylene, propylene, 1-butene Chemical class 0.000 claims description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 4
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZZLCFHIKESPLTH-UHFFFAOYSA-N 4-Methylbiphenyl Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZZLCFHIKESPLTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920000034 Plastomer Polymers 0.000 claims 1
- 238000004836 empirical method Methods 0.000 claims 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 42
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 11
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 8
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 7
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 2
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000947853 Vibrionales Species 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001668 ameliorated effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940117975 chromium trioxide Drugs 0.000 description 1
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N chromium(6+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+6] GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M diethylaluminium chloride Chemical compound CC[Al](Cl)CC YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- YONPGGFAJWQGJC-UHFFFAOYSA-K titanium(iii) chloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)Cl YONPGGFAJWQGJC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003682 vanadium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (19) POPIS VYNÁIEZU K PATENTU 197263 (11) (B2) (51) Int. Cl.1 * 3 C 08 F 2/34 (22) Přihlášeno 15 01 76 Wí (21) (PV 276-76) (40) Zveřejněno 31 07 79 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydáno 15 02 83 Í721
Autor vynálezu JEZL JAMES LOUIS, ST. CHARLES a PETERS EDWIN FRANCIS, WINFIELD (Sp. st. a.) (73) '
Majitel patentu STANDARD OIL COMPANY, CHICAGO (Sp. st. a.J (54 J Způsob zpracování vinylových polymerů 1
Vynález se týká nového způsobu účinné-ho dodávání tepla částicím pevného poly-meru, které opouštějí reaktor pracující vparní fázi, takže tento .polymer se taví a mázvýšenou teplotu dostačující pro účinné od-vádění roztaveného polymeru řadou kon-cových stupňů pro· taveninu. Vynález sezvláště týká nového způsobu zpracovánípevných částic polymeru, které opouštějípolymerační reaktor pracující v parním sta-vu, kde postup využívá postpolymeračníhopásma za reaktorem, do kterého jsou do-pravovány pevné částice polymeru bez pod-statného poklesu tlaku a kam se přidávádodatkový monomer a nechává probíhat pó-lymerace v podstatě za adiabaitických pod-mínek tak, že u těchito pevných částic po-lymeru se zvýší teplota a roztaví se za vzni-ku taveniny pro další zpracování.
Podle tohoto vynálezu způsob zpracovánívinylových polymerů vyrobených polymera-cí v parní fázi v polymeračním pásmu z ale-spoň jednoho vinylového monomeru v par-ní fázi, spočívá v tom, že se pevný polymerodvádí spolu s odpadajícími plyny z poly-meračnPho pásma do postpolymeračníhopásma, kam se zavádí dodatkový polymerk v podstatě adiabatické polymeraci, popří-padě za současné dodávky přídavného tepla 2 a roztavený polymer se odvádí z po.stpo.ly-meračního pásma.
Podle tohoto vynálezu tedy pevné částicepolymeru odstraňované z reaktoru pracují-cího v parní fázi bez podstatného poklesutlaku mají dostatečně vysokou teplotu a tavíse v postpolymeračním pásmu, kde dále vpodstatě adiabatickou polymeraci monome-ru ve formě par z reaktoru a dodatkověpřidávaného monomeru, může docházet kmístnímu zahřívání spojenému se zvyšová-vzniku taveniny, která je schopná plynuletéci. Kromě toho se roztavený polymer po-případě potom zpracuje s látkou rozkládají-cí katalyzátor a s dalšími přísadami, jakostabilizátory a barvivý, pak se odplyní, na-čež se roztavený produkt ochladí a zpracu-je na produkt o komerční velikosti částic.
Jedním z problémů polymerace monomeruv roztoku nebo v suspenzi jsou výrobní ná-klady. Polymerace monomeru prováděná vpapní fázi může být podstatně hospodár-nější, pokud se podaří vyřešit některé pro-blémy spojené s polymeraci v parním stavu.Při tomto postupu se používá katalyzátorůa kokatalyzátorů poskytujících vysoké vý-těžky, tj. zpracovává se vyrobený polymer,ze' kterého není zapotřebí odstraňovat zbyt-ky katalyzátoru. Pevné částice polymeru seodvádějí z reaktoru a potom, po rozkladu 197263 197263 katalyzátoru a kokatalyzátoru se po přidá-ní adiitiv roztavené vytlačují na produkt,který je komerčně vhodný. Výhodného ucho-vání potřebného tepla se může dosáhnout,pokud se pevné částice polymeru po opuště-ní reaktoru taví přímo bez přechodnéhochlazení a potom se provádí veškeré ko-nečné zpracování roztaveného polymeru.Avšak roztavení polymeru z reaktoru vněj-ším přenosem tepla je nepostačující, proto-že pevné částice polymeru i roztavený poly-mer mají nízkou tepelnou vodivost a nízkourychlost přenosu tepla.
Nyní autoři vynálezu objevili, že dodává-ní důležité části dodatkového tepla, vyža-dované pro zvýšení teploty pevných částicpolymeru odcházejících z reaktoru, nad tep-lotu tání polymeru v podstatě adiabatickoupolymerací v poatpolymeračním pásmu jemimořádně účinnou metodou přípravy roz-taveného polymeru, která je vhodná prokonečnou výrobu taveniny. Dodatková vý-hoda získaná při tavení polymeru za reakto-rem spočívá ve zlepšení čistoty konečnéhoproduktu, protože postpolymeračním tave-ním se polymer zvláště odplyní, ještě předstupněm pro rozklad katalyzátoru. Důleži-tého· ekonomického přínosu se dosahujeúsporou spotřeby energií, surovin a základ-ního vybavení.
Na obr. 1 je znázorněn proudový diagramprovedení podle vynálezu.
Obr. 2 ukazuje podélný pohled na post-polymerační pásmo (taviči článek].
Způsob podle vynálezu využívá adiabatic-ké polymerace za reaktorem, při kterém sezužitkuje proměnné množství tepla z poly-merace, což pomáhá k roztavení polymerua ke zvýšení teploty jeho pevných částic,které opouštějí reaktor pracující v parnífázi. Polymer se dostává do postpolymerač-ního pásma společně s plyny opouštějícímireaktor. V tomto pásmu se nechává probí-hat polymerace v přítomnosti dodatkověpřidávaného monomeru za v podstatě adia-batických podmínek. Teplota v postpolyme-račním pásmu vzrůstá v závislosti na poly-merovaném monomeru, rozsahu polymerace,která se provádí v polymeračním pásmu ana teple dodávaném z vnějšku. Polymer sepřitom roztaví a vzrůstá teplota až je po-stačující pro úspěšnou dopravu polymeru vroztaveném stavu v řadě konečných poly-meračních stupňů. Výrazem reaktor pracující v parním sta-vu nebo postup v něm prováděný se rozumíreaktor nebo postup, při kterém se pracu-je s monomerem nebo monomery v paráchnebo plynech.
Na obr. 1 se částice pevného polymeruodstraňují bez podstatného poklesu tlaku zreaktoru 101 do postpolymeračníbo pásma,do nádoby pro vystupující polymer 103,společně s určitou částí plynů, které uniklyz reaktoru. Monomer z těchto plynů a mono-mer přidávaný vedením 113 se dále polyme-rují v pásmu, protože částice obsahují urči- té množství stále ještě aktivního katalyzá-toru a pokud se použil, též kokatalyzátoru.Tato dodatečná polymerace se provádí vpodstatě za adiabatických podmínek a umož-ňuje mimořádně vynikající přestup tepla dopevného polymeru, jak se teplo z polymera-race v podstatě stejnoměrně produkuje včásticích polymeru v jednotlivých místechpolymerace. V závislosti na rychlosti odvádění poly-meru z reaktoru, rychlosti přidávání mono-meru vedením 113, množství stále ještě ak-tivního katalyzátoru apod., teplo z polyme-race přispívá ve větším nebo menším mě-řítku, nebo je dokonce zcela postačující proroztavení polymeru. Dodatkové teplo se oby-čejně přivádí topným tělesem 148, abyvzrostlo rozmezí teploty roztaveného poly-meru v nádobě pro vystupující polymer 103tak, aby se roztavený polymer mohl účinněpřemísťovat do dalších koncových stupňů.
Vedle účinného způsobu zvýšení polyme-rační teploty v nádobě pro vystupující po-lymer 103 tavenina polymeru se v podstatězbavuje monomeru a popřípadě též většíhomnožství chladicí kapaliny (při zpracovánív reaktoru, který využívá chladicí kapalinu)a vodíku, po dopravě čerpadlem taveniny103. Předchozí odplynění při tavení v nádo-bě pro vystupující polymer 103 poskytuječistý polymer, který obsahuje méně zbytkůkatalyzátoru z výsledného stupně rozkladukatalyzátoru a popřípadě pohlcené chladicíkapaliny.
Polymer se potom snadno čerpá do mí-síce ISO, kam se přidává látka rozkládajícíkatalyzátor, obvykle voda, a to vedením107. Potom se mohou přidat, odděleně nebosmíšeně, vedením 109 přísady, jako stabili-zátory a barviva. Tyto přísady se mísí s roz-taveným polymerem v mísiči 111. Avšak pří-sady se mohou též přidávat za odplyňova-cím stupněm. Při výhodném provedení se může přidávatjak látka způsobující rozklad katalyzátoru,tak přísady společně, suspendované v neteč-né těkavé látce, jako v hexanu a podobně.V takovémto případě se látky mísí s rozta-veným polymerem před odplyňovacím stup-něm.
Potom se roztavený polymer s výhodouzahřívá ve výměníku tepla 146 a vede doodplyňovací věže 119, která je při výhod-ném provedení upravena tak, že se polymervytlačuje přes standardní trysku na hlavěodplyňovací věže 119. Tenké provazce rozta-veného polymeru vznikající u trysky padajíke dnu a ve vakuu, kterým se pohybují, seodplyňují. Těkavé podíly, jako produktyrozladu katalyzátoru, popřípadě použitý vo-dík, monomer a podobně, se odstraňují ve-dením 115. Popřípadě se může k odplyňo-vací věži 119 připojit čisticí linka pro čiště-ní těkavých látek odcházejících vedením115, při použití páry, dusíku nebo jiné ne-tečné látky. Výhodný účinek při použití tohoto postu- 197263
S pu po polymerátů ethylenu za použití vodí-ku spočívá v tom, že se podstatné množstvíethanu produkovaného hydrogenací ethyle-nu během polymerace přivádí z reaktoru 101smíchané s polymerem a odsává se v tomtoodplyňovacím stupni.
Roztavený polymer 152 na dně odplyňo-vací věže 119 se potom odvádí vedením 121přes čerpadlo 117 k chlazení a peletizaci ne-bo podobné formě zpracování na komerčnívýrobek. Při použití vynálezu pro konečné zpraco-vání polyethylenu činí teplota taveniny při-bližně nad 129 °C u dna nádoby pro vystu-pující polymer 103, asi nad 149 °C v oblasti,kde dochází k rozkladu katalyzátoru a ažasi do 288 °C v odplyňovací věži 119. Pokudse vynálezu používá pro konečné zpracová-ní polypropylenu, činí teplota taveniny při-bližně nad 166 °C u dna nádoby pro vystu-pující polymer 103, asi nad 177 °C v oblasti,kde dochází k rozkladu katalyzátoru a ažasi do 288 °C v odplyňovací věži 119. Prorůzné polymery budou tyto teploty odlišnéa budou záviset na teplotě taveniny nebo nateplotě měknutí, viskozitě roztaveného po-lymeru a na exaktním charakteru kroků,které se provádějí po· roztavení, jaké jsouzřejmé odborníkům v oboru.
Na obr. 2 jsou znázorněny vrstvy pevnéhoa roztaveného polymeru v nádobě pro vy-stupující polymer 203.
Zde popisovaný postup se může používatpři polymeraci polymerovatelných monome-rů, které jsou polymerovatelné pod teplo-tou měknutí jejich polymerů. Mezi ně lzezahrnout ethylen, propylen, 4-methyl-l-pen-ten, 1-buten, vinylchlorid, butadien, styrena směsi těchto monomerů. Zvláště výhodněse používá k polymeraci ethylenu a propy-lenu.
Podle vynálezu se jako dodatkový mono-mer používá monomer odpovídající mono-meru zaváděnému do hlavního polymerač-ního pásma, který se zvolí ze skupiny zahr-nující shora jmenované monomery.
Katalyzátory, které jsou obecně nejvýhod-nější při postupu podle vynálezu jsou ty,které jsou velmi aktivní a poskytují vysokývýtěžek vztažený na katalyzátor. Pro poly-meraci olefinů se do této skupiny zahrnujítaké kokatalyzátory, které sestávají z orga-nokovových sloučenin skupiny Ia, Ha a lilaperiodického systému a katalyzátory nabázi sloučenin přechodových prvků. Jakokokatalyzátory jsou zvláště výhodné slouče-niny hliníku s alkylem a mezi ně lze za-hrnout trialkylhliníky a alkylaluminiumha-logenidy, jako dialkylaluminiumchlorid. Ka-talyzátory obsahující předchodové kovy mo-hou být takové, které obsahují sloučeninykovů ze IV. nebo V. skupiny periodickéhosystému, jako sloučeniny titanu a vanadu,sloučeniny VI. skupiny periodického systé-mu, jako kysličníky chrómu a molybdenunebo to mohou být sloučeniny přechodo-vých kovových prvků nanesené na hořčíko- 6 vé bázi na kysličníku hlinitém, na kyslič-níků křemičitém nebo jejich směsi. Výhodné katalyzátory a kokatalyzátoryjsou, jak již svrchu bylo uvedeno, takové,které poskytují vysoké výtěžky, přičemž ta-kové vysoké výtěžky poskytují katalyzátorya kokatalyzátory, jejichž zbytky není třebaodstraňovat z produktů vyráběných postu-pem. Výhodné katalyzátory a kokatalyzátory propolymeraci ethylenu jsou trialkylhliník, ja-ko kokatalyzátor, s katalyzátorem, kterýmje sloučenina titanu nanesená na hořčíkovébázi nebo kysličník ohromu nanesený nakysličníku hlinitém, kysličníku křemičitémnebo jejich směsi. Pro polymeraci propyle-nu je výhodné jako kokatalyzátoru používatdialkylaluminiumchloridu a jako katalyzá-toru používat aktivního chloridu titanitého.Avšak postup a zařízení, které jsou zde po-psány, nejsou katalyzátory omezeny s vý-jimkou toho, že při postupu je třeba pra-covat s katalyzátory, které poskytují vyso-ký výtěžek (vztaženo na katalyzátor). I když vynález je popsán v souvislosti sespecifickými příklady uvedenými dále, jetřeba rozumět, že tyto příklady jsou uvede-ny pouze pro ilustrativní účely. Možné úpra-vy, změny a úchylky, které jsou zřejmé od-borníkům v oboru, spadají též do rozsahua smyslu připojeného předmětu vynálezu. Přikladl
Chlorid titanitý, jako katalyzátor, se sus-penduje v isopentanu v koncentraci 30 mg/litr a kontinuálně se čerpá dp horizontál-ního reaktoru pracujícího v. parní fázi, smíchaným ložem, rychlostí 300 ml/h. Tri-efhylhliník se ředí isopentanem na koncen-traci 1000 mg/Iitr a kontinuálně čerpá rych-lostí, která udržuje žádoucí hmotnostní po-měr triethylhliníku ke katalyzátoru 3:1 až15 : 1. Ethylen se kontinuálně přivádí tako-vou rychlostí, aby se při polymeraci udržo-val tlak 2,2 MPa. Z reaktoru se odstraňujekontinuální proud 9,4 1/h plynu pro plyno-vou chromatografickou analýzu. Koncentra-ce vodíku v reaktoru se udržuje 34 % mo-lánních občasným přiváděním vodíku, prořízení molekulové hmotnosti polymeru. Tep-lta polymerního lože v reaktoru se udržujena 71 °C nepřetržitým rozstřikováním iso-pentanu na polymerní lože míchané přimě-řenou rychlostí 30 ot/min. Odpařený isopen-tan se kondenzuje a recirkuluje. Nezkonden-zovaný plyn (o teplotě 4,5 až 10°C) se ne-přetržitě recirkuluje zpět ke dnu míchané-ho polymerního lože. Výška polymerníholože se udržuje otevíráním otvoru v zadr-žovacím přepadu. Polymer odtéká tenkouštěrbinou do tavícího článku, který se udr-žuje na teplotě 177 až 204 °C teplem z po-lymerace a teplem dodávaným z vnějškuelektrickým vytápěním. Roztavený polymerklesá ke dnu a vede se horizontálním potru-bím o průměru 1,9 cm a délce 122 cm při 197263 204 až 260 °C působením tlaku v reaktoru.Do taveniny polymeru se vstřikuje nepřetr-žitě voda, a to mezi tavící článek a mísičpro rozklad katalyzátoru, rychlostí 10 ml/h.Tavenina polymeru se vytlačuje z mísičepro rozklad katalyzátoru otvorem o průmě-ru 9,5 mm a vede se vodní lázní a pak dělí na kousky. Polymer se vyrábí rychlostí 0,45až 1,35 kg/h při výtěžku 100 000 gramů po-lymeru na gram katalyzátoru. Fyzikálnívlastnosti polymeru vycházejícího z tavící-ho článku jsou uvedeny v tabulce 1. Někte-ré vlastnosti polymeru z reaktoru jsou uve-deny v tabulce 2. TABULKA 1
Podmínky: 71 °C, 2,2 MPa, 34 molárních % vodíku, hmotnostní poměr triethylhliníku a katalyzátoru = 13 : 1 až 15 : 1, 1. hmotnostní poměr triethylhliníku a katalyzátoru = 2,6 :1 až 3,75 :1.
Obecné vlastnosti Pokus A Pokus B1) Hustota nežíhané taveniny, g/cm3 0,961 0,959 Hustota žíhané taveniny, g/cm3 0,977 0,977 Limitní viskozitní číslo, dl/g 1,87 2,29 Tavný index, MFi, g/10 min. 0,92 0,44 Tavný index, MFio, g/10 min. 38 24 Poměr, MFio/MFl 41,4 54,5 Složka extrahovatelná hexanem, % hmot. 0,47 0,41 Složka těkavá v sušárně, % hmot. 0,20 0,28 Tuhost, MPa 1160,0 1120,0 Parametry molekulové hmotnosti, GPU Distribuce molekulové hmotnosti, Mw/Mn 7,6 10,5
Tažné vlastnosti
Pevnost v tahu na mezi trvalé deformace, MPa při 5,2 cm/min 3,18 3,22 Mez pevnosti v tahu, MPa při 5,2 cm/min Prodloužení na mezi trvalé deformace, 2,38 1,97 % při 5,2 cm/min 10 11 Mez prodloužení, % při 5,2 cm/min 1200 689 Rázová houževnatost Pevnost v tahu rázem, J/cm2 13,6 18,5 Rázová houževnatost, Izod, J/cm 12,7 13,5 Tepelné vlastnosti Teplota měknutí podle Vicata, °CTeplota křehnutí, °C TABULKA 2 130 127 . Podmínky: 71 °C, 2,2 MPa, 34 % molárních vodíku, hmotnostní poměr triethylhliníku ε i katalyzátoru = = 13: 1 až 14 : 1. Pokus A Pokus B Číslo frakce 5R 8R 10R Vyrobeno celkem polymeru, g 3628 5509 6637 1952 Sypná hmotnost, g/cm3 0,35 0,37 0,37 0,41 Tavný index, MFio, g/10 min. 28,7 38,7 48,2 — Tavný index, MFi, g/10 min. Poměr průtokové rychlosti, 0,89 1,0 1,3 — MFio/MFl 32,3 38,7 37,1 — 19 7.2 83 P ř í k 1 a d 2
Horizontální reaktor z uhlíkaté oceli s mí-chaným ložem o průměru asi 61 c-m a délce92 cm, který je vybaven pro recirkulováníplynu a kde je též možné recirkulovat chla-dicí kapalinu, se používá pro nepřetržitoupolymeraci ethylenu a propylemu. Na jed- « nom konci reaktoru se udržuje teplota 83 °C,uprostřed reaktoru je teplota 77 °C a blízkokonce, kde je umístěn výstupní přeipad, jetéž teplota 83 “C. Celkový tlak v reaktoručiní 2,9 MPa. Do reaktoru se dávku je 9,3 kg//hod ethylenu a 0,13 kg/h propylenu. Recir-kulovaný plyn má rychlost 0,065 Nm3/mina isopentan, jako recirkulující chladicí ka-palina se zavádí rychlostí 1,3 litru za mi-nutu. Titan, jako katalyzátor, se přidává vmnožství 0,3 g/h ve formě suspenze v iso-pentanu. Suspenze se zavádí v množstvíokolo 13,5 litru za hodinu. Triethylhliníkjako kokatalyzátor še přidává ve formě roz-toku v isopentanu rychlostí 35 ml/h o kon-centraci 0,025 g triethylhliníku na mililitr.
Nepřetržitě se provádí analýza plynů z re-aktoru, přičemž se shledají tyto typickéhodnoty: 10 vodík 37 % molárních ethan 0,3 % molárního propylen 1,1 % molárního isopentan 1 % molární ethylen 60,6 % molárního.
Tavný index produktu činí přibližně 0,58 gza 10 minut. Příklad 3
Ethylen se polymeruje stejným způsobemjako je popsáno v příkladě 1. Jako -katalyzá-tor se použijí 2,0 hmot. % kysličníku chro-mového na kysličníku křemičitém (W. R.Grace 952 SiÓzj. Katalyzátor se kalcinujepři 631°C suchým kyslíkem 12 hodin. Doreaktoru se nepřetržitě dávkuje katalyzátor,triisobutylhliník a ethylen při teplotě 99 °Ca tlaku 2,2 MPa. Vodík se přivádí podle po-třeby, a to tak, aby se v reaktoru udržovaljeho obsah 35 % molárních. Molární poměrtriisobutylhliníiku a kysličníku chromovéhočiní 3 : 1. Výtěžek polymeru vztažený na 1 gkatalyzátoru je 4600 g. Polymer se nepře-tržitě odstraňuje ve formě taveniny. Vyrá-běný polymer má tyto fyzikální vlastnosti: TABULKA 3
Frakce Tavný index MFi g/l-O min. Tavný index MFio g/10 min. Poměr průto-kové rychlostiMFio/MFi Extrahovatelný podíl, % hmot. Těkavýpodíl°/o hmot. Distribuce molekulové hmotnosti Mw/M-n 5 0,20 22,2 111 1,5 0,65 14,7 6 0,12 16,6 138 1,6 0,87 17,0 7 0,12 20,2 168 1,8 0,98 15,4 Příklad 4
Propylen se polymeruje v podstatě stejnýmzpůsobem, jako· je popsán v příkladě 1. Re-cirkulovaný plyn a chladicí kapalina je pro-pylen. Teplota v tavícím článku činí 177 °C,přičemž v sekci pro odbourávání katalyzá-toru se pracuje při 204 °C. Jako katalyzátorse používá chlorid titanitý (33 -mg), spo-lečně s kokatalyzátorem, diethylaluminium-chloridem (77 mg}. Molární poměr hliníkua titanu činí 3:1. Katalyzátor i kokatalyzátorse dávkují do reaktoru každých 30 minut.Vodík se zavádí tak, aby se udrželo 2,9 %molárních v plynovém uzávěru reaktoru.Teplota reaktoru se udržuje na 71 °C, při-čemž tlak v reaktoru se udržuje na 2,2 MPa'řízením teploty recirkulované chladicí ka-paliny okolo 49 °C. Dosahuje se výtěžku po-lymeru 10 000 g, vztaženo na 1 g katalyzá-toru. Polymer se odstraňuje z reaktoru veformě taveniny. Polymer vykazuje rychlosttoku taveniny 16,4 g za 10 minut při 230 °C,při zatížení 2,060 g. Při teplotě 68 °C činípodíl extrahovatelný n-hexanem 4,0 % hmot. P ř í k lad 5
Ethylen se polymerizuje stejným způso-bem, jako je popsán v příkladě 1, kromě to-ho, že se v tomto případě použijí dvě sekcereaktoru, které se udržují při rozdílnýchteplotách. Jedna reakční sekce se provozu-je při 71 °C, zatímco druhá reakční sekcepracuje při 99 až 110 °C. Toho se dosahujezměnou množství isopentanu, jako chladicíkapaliny, které se přidává do každé sekce.Jako katalyzátor se používá sloučenina tita-nu a jako kokatalyzátor se přidává -triethyl-hliník, přičemž hmotnostní poměr kokata-lyzátoru ke katalyzátoru činí 3 : 1. Reakčnítlak se udržuje na 2,1 MPa a koncentracevodíku na 40 % molárních. Výtěžek činí62 000 g polymeru na 1 g použitého kataly-zátoru. Měřením byl stanoven tavný indexpolymeru 5,5, poměr průtokové rychlostiMFio/MFi asi 40 a spirálový tok 45,8 cm.Polymer vyrobený při jednotných teplotníchpodmínkách vykazuje stejný tavný index,hodnotu poměru průtokové rychlosti MFio//MFi okolo 34 a má spirálový tok přibližně40,7 cm.
Claims (2)
197263 11 12 Spirálový tok je empirická metoda prourčení snadnosti zpracovatelnosti polymerua spočívá na měření délky toku ve speciálníformě za specifických teplotních a tlako-vých podmínek. Delší spirálový tok ukazujena snadnější možnost zpracovatelnosti. Zkratka „MF“ se vztahuje k rychlosti to-ku polymeru stanovené podle americké zku-šební metody ASTM D 1238-73, Flow Rates PŘEDMĚT
1. Způsob zpracování vinylových polyme-rů vyrobených polymerací v parní fázi v po-lymeračním pásmu, z alespoň jednoho vi-nylového monomeru v parní fázi, vyznaču-jící se tím, že se pevný polymer odvádí spo-lu s odpadajícími plyny z polymeračníhopásma do postpolymeračního pásma, kamse zavádí dodatkový monomer k v podstatěadiabatické polymerací, popřípadě za sou-časné dodávky přídavného tepla a roztave- of Thermoplastics- by Extrusion Plastome-ter. MFi se týká rychlosti toku podle po-stupu označeného jako „Condition E“. MFiose stanovuje podle postupu označeného ja-ko „Condition F“. Poměr průtokové rychlostidefinovaný jako MFio/MFi je ukazatelemdistribuce molekulové hmotnosti, přičemžvyšší poměr ukazuje širší distribuci a na-opak. VYNÁLEZU ný polymer se odvádí z postpolymeračníhopásma.
2. Způsob podle bodu 1 vyznačující setím, že se jako dodatkový monomer použijemonomer odpovídající monomeru zavádě-nému do hlavního polymeračního pásma,který se vybere ze skupiny zahrnující ethy-len, propylen, 1-buten, vinylchlorid, 4-me-thyl-l-penten, butadien a Styren. 1 list výkresů severografia, n. p., závod 7, Most
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS27676A CS197263B2 (en) | 1976-01-15 | 1976-01-15 | Method for treatment of vinylic polymers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS27676A CS197263B2 (en) | 1976-01-15 | 1976-01-15 | Method for treatment of vinylic polymers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS197263B2 true CS197263B2 (en) | 1980-04-30 |
Family
ID=5334600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS27676A CS197263B2 (en) | 1976-01-15 | 1976-01-15 | Method for treatment of vinylic polymers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS197263B2 (cs) |
-
1976
- 1976-01-15 CS CS27676A patent/CS197263B2/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5610244A (en) | Process for the gas phase polymerization of alpha-olefins | |
| FI111846B (fi) | Menetelmä ja laitteisto polypropeeniseosten valmistamiseksi | |
| JP5072637B2 (ja) | プロピレンポリマーの製造方法 | |
| JP3852957B2 (ja) | プロピレンホモポリマーおよびコポリマーを製造する方法および装置 | |
| JP2002535455A (ja) | 重合方法 | |
| US3970611A (en) | Melt finishing process for polymers produced by vapor state polymerization processes | |
| MX2007001633A (es) | Procedimiento de polimerizacion. | |
| JP4607335B2 (ja) | α−オレフィンの気相重合 | |
| CN101065408B (zh) | 浆料相聚合法 | |
| US6921804B2 (en) | Cascaded polyolefin slurry polymerization employing disengagement vessel between reactors | |
| TWI374148B (en) | Slurry phase polymerisation process | |
| GB2033911A (en) | Preparation of ethylene-propylene copolymers | |
| CN101857653B (zh) | 浆料相聚合法 | |
| CN1322152A (zh) | 聚合催化剂的气相涂布的连续方法 | |
| CS197263B2 (en) | Method for treatment of vinylic polymers | |
| KR20100058508A (ko) | 다중 루프 반응기를 사용하는 올레핀 중합 방법 | |
| JPH07126316A (ja) | エチレン系共重合体の製造方法 | |
| RU2440842C2 (ru) | Циркуляционный реактор для полимеризации | |
| USRE30148E (en) | Melt finishing process for polymers produced by vapor state polymerization processes | |
| EP3659686A1 (en) | Separator and process for separating volatile compounds from a polymer solution | |
| KR800000883B1 (ko) | 기상 중합체의 용융처리 방법 | |
| SU786907A3 (ru) | Способ получени полиолефинов | |
| CA2160876C (en) | Process for the gas phase polymerization of .alpha.-olefins | |
| PL103735B1 (pl) | Sposob stapiania stalego rozdrobnionego polimeru po polimeryzacji w fazie gazowej | |
| CN101495224B (zh) | 用于聚合的环流型反应器 |