CS198185B2 - Process for preparing solid polymers of ethylene - Google Patents
Process for preparing solid polymers of ethylene Download PDFInfo
- Publication number
- CS198185B2 CS198185B2 CS156876A CS156876A CS198185B2 CS 198185 B2 CS198185 B2 CS 198185B2 CS 156876 A CS156876 A CS 156876A CS 156876 A CS156876 A CS 156876A CS 198185 B2 CS198185 B2 CS 198185B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- catalyst
- bed
- chromium
- temperature
- ethylene
- Prior art date
Links
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 title claims description 19
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title description 43
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 109
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 49
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 42
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 26
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 17
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 16
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 14
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 9
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 10
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 9
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 9
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 8
- 239000012632 extractable Substances 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 6
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- LXPCOISGJFXEJE-UHFFFAOYSA-N oxifentorex Chemical compound C=1C=CC=CC=1C[N+](C)([O-])C(C)CC1=CC=CC=C1 LXPCOISGJFXEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 Cr 3 Chemical compound 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N chromium trinitrate Chemical compound [Cr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940117975 chromium trioxide Drugs 0.000 description 2
- GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N chromium(6+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+6] GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 2
- PMJNEQWWZRSFCE-UHFFFAOYSA-N 3-ethoxy-3-oxo-2-(thiophen-2-ylmethyl)propanoic acid Chemical compound CCOC(=O)C(C(O)=O)CC1=CC=CS1 PMJNEQWWZRSFCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006539 C12 alkyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910021555 Chromium Chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100023435 NLR family CARD domain-containing protein 4 Human genes 0.000 description 1
- 101710182264 NLR family CARD domain-containing protein 4 Proteins 0.000 description 1
- CQBWEBXPMRPCSI-UHFFFAOYSA-M O[Cr](O[SiH3])(=O)=O Chemical compound O[Cr](O[SiH3])(=O)=O CQBWEBXPMRPCSI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101100295823 Oryza sativa subsp. japonica OPR5 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910004074 SiF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004072 SiFe Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 description 1
- 125000004369 butenyl group Chemical group C(=CCC)* 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- TYYBBNOTQFVVKN-UHFFFAOYSA-N chromium(2+);cyclopenta-1,3-diene Chemical compound [Cr+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 TYYBBNOTQFVVKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSWDMMVNRMROPK-UHFFFAOYSA-K chromium(3+) trichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cr+3] QSWDMMVNRMROPK-UHFFFAOYSA-K 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
- WYYQVWLEPYFFLP-UHFFFAOYSA-K chromium(3+);triacetate Chemical compound [Cr+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O WYYQVWLEPYFFLP-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H chromium(III) sulfate Chemical compound [Cr+3].[Cr+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- XEHUIDSUOAGHBW-UHFFFAOYSA-N chromium;pentane-2,4-dione Chemical compound [Cr].CC(=O)CC(C)=O.CC(=O)CC(C)=O.CC(=O)CC(C)=O XEHUIDSUOAGHBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000058 cyclopentadienyl group Chemical group C1(=CC=CC1)* 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N endo-cyclopentadiene Natural products C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000005469 ethylenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 125000002346 iodo group Chemical group I* 0.000 description 1
- 125000000555 isopropenyl group Chemical group [H]\C([H])=C(\*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002587 poly(1,3-butadiene) polymer Polymers 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 125000004368 propenyl group Chemical group C(=CC)* 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 206010041232 sneezing Diseases 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003452 thorium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
Výroba polymerů ethylenu v nepřítomnosti rozpouštědel za nízkých tlaků (asi 0,28 až 2,45 MPa) v reaktoru s fluidním ložem za použití různých katalyzátorů obsahujících chrom na nosiči je známá z patentů USA číslo 3 023 203, 3 687 920, 3 704 287, ( 3 709 853, z belgického patentu č. 773 050 a z nizozemské patentové přihlášky 72-10 881. V těchto publikacích je rovněž zveřejněno, že vyrobenými polymery ethylenu mohou být homopolymery ethylenu nebo kópolymery ethylenu s jedním nebo více jinými ar-ůlefiny.The production of ethylene polymers in the absence of low pressure solvents (about 0.28 to 2.45 MPa) in a fluidized bed reactor using various supported chromium catalysts is known from U.S. Patent Nos. 3,023,203, 3,687,920, 3,704,287 (3,709,853, Belgian Patent No. 773,050, and Dutch Patent Application 72-10,881. It is also disclosed in these publications that the ethylene polymers produced may be ethylene homopolymers or ethylene copolymers with one or more other arphins.
Shora uvedené publikace se týkají především přípravy polymerů ethylenu s «vysokou hustotou, poněvadž v důsledku technických obtíží nebylo až dosud možno průmyslově «vhodným způsobem vyrábět polymery ethylenu s nízkou a střední hustotou v nízkotlakých reaktorech s, fluidním ložem. Takový způsob by musel používat katalyzátoru, který by byl schopen kopolymerovat ethylen s jinými a-olefiny, aby se dosáhlo požadovaného rozmezí hustoty kopolymerního produktu, přičemž by vznikal polymer ní produkt o takové velikosti částic, aby ho byl«o« možno snadno fluidízovat v reaktoru s fluidním ložem; musí vykazov«at vysoký stupeň produktivity, aby byly zbytky katalyzátoru v polymerním produktu tak malé, aby je bylo· možno ponechat v produktu a nebylo nutno zařazovat do výroby stupeň odstraňování katalyzátoru. Polymerní produkt, který se pomocí takového katalyzátoru získá, musí být dobře tvarovatelný při různých aplikacích, tj. musí mít poměrně široké rozmezí indexu toku taveniny, dále jeho obsah nízkomolekulárního podílu musí být velmi nízký proto, aby produkt vyhovoval federálním normám pro potraviny a léčiva, co se týče obsahu extrahovatelných látek (< 5,5 hmot. °/o při 50 °C v n-hexanuj, což je důležitým parametrem při potravinářských aplikacích. Katalyzátor potřebný pro takový způsob musí. být navíic v pevné formě a musí poskytovat kopolymerní produkty za provozních podmínek, kterých lze snadno dosáhnout v průmyslovém reaktoru s fluidním ložem.The aforementioned publications relate primarily to the preparation of polymers of high density ethylene, because, due to technical difficulties, it has hitherto not been possible in an industrially suitable manner to produce low and medium density ethylene polymers in low pressure fluidized bed reactors. Such a process would have to employ a catalyst capable of copolymerizing ethylene with other α-olefins to achieve the desired density range of the copolymer product, producing a polymer product having a particle size such that it can be readily fluidized in the reactor. fluidized bed; they must exhibit a high degree of productivity so that the catalyst residues in the polymer product are so small that they can be left in the product and there is no need to include a catalyst removal step in the production. The polymer product obtained by such a catalyst must be well formable in various applications, i.e. it must have a relatively broad range of melt index, and its low molecular weight content must be very low to comply with federal food and drug standards, in terms of extractable content (<5.5% w / w at 50 ° C in n-hexane, which is an important parameter in food applications. The catalyst needed for such a process must additionally be in solid form and provide copolymer products under operating conditions that can be easily achieved in an industrial fluidized bed reactor.
Pokusy s používáním různých známých katalyzátorů, zaměřené na získání polymerů ethylenu s nízkou až střední hustotou, průmyslově využitelným postupem ve fluidním loži nebyly až dosud úspěšné, poněvadž tyto· katalyzátory nevykazují 'shora Uvedenou požadovanou kombinaci vlastností. Tak například určité Zleglerovy katalyzátory poskytují produkty, které mají velmi nízký index toku taveniny (0,0 až s 0,2g/10 min), snadno1 se otravují a jejich produktivita je poměrně nízká, což má za následek obsah katalytických zbytků v polymeru, vztažený na přechodový kov, vyšší než 10 ppm. Za použití Zieglerových katalyzátorů je tedy obvykle nutno polymery zbavovat zbytků katalyzátoru.Attempts to use various known catalysts to obtain low to medium density ethylene polymers by an industrially applicable fluidized bed process have not been successful so far, since these catalysts do not possess the desired combination of properties described above. For example, certain Zleglerovy catalysts give products which have very low melt index (0.0 to 0.2 g s / 10 min) to 1 poison and their productivity is relatively low, resulting in catalyst residue contents in the polymer, based on the transition metal, greater than 10 ppm. Thus, using Ziegler catalysts it is usually necessary to remove the polymer residues from the polymers.
Katalyzátory na bázi blsfcyklopentadienylj chrómu na nosiči, popsané v patentech USA č. 3 687 920, 3 709 853 a v belgickém patentu č. 773 050, nedovolují snadno zakopolymerovat dostatečné množství vhodných komonomerů spolu s ethylenem, aby bylo možno získat kopolymery s hustotou pod asi 0,945 g/om3.Catalysts based on bis (cyclopentadienyl) chromium, described in U.S. Pat. Nos. 3,687,920, 3,70,853 and Belgian Patent No. 773,050, do not allow sufficient copolymerization of sufficient comonomers together with ethylene to obtain copolymers with a density below about 0.945 g / m 3 .
I když skupina silylchromátových katalyzásorů na nosiči, popsaná v patentech USA č. 3 324 095, 3 324 101 a 3 704 287, poskytuje kopolymery ethylenu s poměrně nízkou hustotou, některé z těchto· katalyzátorů poskytují polymerní produkty, které mají vysoký ohsah částic malé velikosti, které nelze snadno· fluídizovat nebo/a, které mají úzké rozmezí indexu toku taveniny (0,0 až á 0,2 g/10 min] nebo/a které mají poměrně vysoký obsah látek extrahovatelných n-hexanem.Although the group of supported silylchromate catalysts disclosed in U.S. Patent Nos. 3,324,095, 3,324,101 and 3,704,287 provide ethylene copolymers of relatively low density, some of these catalysts provide polymer products having a high particle size small particle size. which cannot be easily fluidized and / or which have a narrow melt index range (0.0 to 0.2 g / 10 min] or / and which have a relatively high content of n-hexane extractables.
Katalyzátorů na bázi kysličníku chromového na nosiči, které jsou popsány v patentech USA č. 2 825 721 a 3 023203, se může používat pro výrobu kopolymerů ethylenu s nízkou a střední hustotou tehdy, když se používá vysokých poměrů komonome.ru k ethylenu v proudu monome,rní násady. Vyrobené kopolymery však mají poměrně úzké rozmezí indexu toku taveniny (0,0 až í 0,2 g/10 min). Katalyzátory na bázi kysličníku chromového, modifikovaného titanem, na nosiči, popsané v patentu USA č. 3 622 521, poskytují kopolymery s podstatně širším rozmezím indexu toku taveniny. Nizozemská patentová přihláška č. 72-10 881 zveřejňuje použití katalyzátorů na bázi fluoridovaného a titanovaného kysličníku chromového pro polymeraci ethylenu. Ani patentThe supported chromium oxide catalysts described in U.S. Patent Nos. 2,825,721 and 3,023,203 can be used to produce low and medium density ethylene copolymers when using high ratios of komonome.ru to ethylene in the monome stream. , handles. However, the copolymers produced have a relatively narrow melt index range (0.0 to 0.2 g / 10 min). Catalysts based on titanium-modified chromium oxide, supported as described in U.S. Pat. No. 3,622,521, provide copolymers with a substantially broader melt index range. Dutch Patent Application No. 72-10,881 discloses the use of fluoride and titanated chromium oxide catalysts for ethylene polymerization. Neither patent
USA č. 3 622 521 ani nizozemská patentová přihláška č. 72-10 881 však nezveřejňují praktický způsob výroby kopolymerů ethylenu s nízkou až střední hustotou průmyslově vhodným postupem ve fluidním loži.However, U.S. Pat. No. 3,622,521 and Dutch Patent Application No. 72-10,881 do not disclose a practical method for producing low to medium density ethylene copolymers by an industrially suitable fluidized bed process.
Z uvedeného vyplývá, že tedy až dosud známými technologiemi nebylo· možno vyrábět polymery ethylenu s nízkou až střední hustotou, s poměrně širokým rozmezím indexu toku taveniny od > 0,0 do asi 2,0 g/10 min s poměrně nízkým obsahem, látek extrahovatelných η-,hexanem a s nízkým obsahem zbytků katalyzátoru při poměrně nízkých teplotách a tlacích v nepřítomnosti rozpouštědla průmyslově vhodným postupem ve fluidním loži.Accordingly, it has not been possible to produce low to medium density ethylene polymers with a relatively wide melt index range of > 0.0 to about 2.0 g / 10 min with a relatively low content of extractables η-, hexane and a low catalyst residue content at relatively low temperatures and pressures in the absence of solvent by an industrially suitable fluidized bed process.
Nyní se neočekávaně zjistilo, že lze kopolymery ethylenu s hustotou od asi 0,900 do asi 0,940 g/cm3 a š indexem toku taveniny > 0,0 až do alespoň asi 2,0 g/10 min, které mají poměrně nízký obsah látek extrahovatelných n-hexanem a zbytků katalyzátoru, vyrábět při poměrně vysoké produktivitě, vhodné pro průmyslové využití, nízkotlakým postupem· ve fluidním loži, když se ethylen polymeruje způsobem podle vynálezu s jedním nebo více C3 až Ce ,α-olefinů v přítomnosti nosičového katalyzátoru, který má určitou specifickou velikost částic a který obsahuje specifické množství chrómu, titanu a popřípadě fluoru.It has now unexpectedly been found that ethylene copolymers having a density of from about 0.900 to about 0.940 g / cm 3 and a melt index> 0.0 up to at least about 2.0 g / 10 min having a relatively low content of extractable substances can be used. hexane and catalyst residues, produced at relatively high productivity, suitable for industrial use, by a low pressure fluidized bed process, when ethylene is polymerized by the process of the invention with one or more C 3 -C 6 α-olefins in the presence of a supported catalyst having a certain specific particle size and containing a specific amount of chromium, titanium and optionally fluorine.
Předmětem vynálezu je způsob výroby pevných,,polymerů ethylenu, které mají hustotu 0,900 až 0,940 g/cm3 index teku taveniny > 0,0 až do alespoň 2,0 g/10 min za nízkého tlaku za použití nosičového katalyzátoru, který byl aktivován na vzduchu nebo v kyslíkové atmosféře při teplotě 300 až 900 °C, který obsahuje, vztaženo· na celkovou hmotnost nosiče a katalyzátoru,The present invention provides a process for the production of solid ethylene polymers having a density of 0.900 to 0.940 g / cm 3 melt index> 0.0 up to at least 2.0 g / 10 min under low pressure using a supported catalyst which has been activated to a air or an oxygen atmosphere at a temperature of 300 to 900 ° C containing, based on the total weight of the support and the catalyst,
0,05 až 3,0 % hmotnostního chrómu,0.05 to 3.0% by weight of chromium,
1,5 až 9,0' % hmotnostního titanu a popřípadě až 2,5 % hmotnostního fluoru, přičemž po aktivaci jsou chrom a titan obsaženy v katalyzátoru ve formě kysličníků, vyznačený tím, že se ethylen kopolymeruje s dostatečným množstvím α-oleflriického monomeru se 3 až 6 atomy uhlíku, aby se dosáhlo požadované hustoty kopolymerního produktu postupem ve fluidním loži při teplotě 30 až 105 °C za tlaku 1,03 až 6,87. MPa, při hmotnostním průtoku plynu ložem 1,5až 10x vyšším, než je minimální hmotnostní průtok plynu nutný pro fluidizaci, tak, že se monomery uvedou do styku s fluidizovanými Částicemi uvedeného nosičového katalyzátoru o středním průměru části 50 až 200 pm. 1 1.5 to 9.0% by weight of titanium and optionally up to 2.5% by weight of fluorine, wherein upon activation the chromium and titanium are contained in the catalyst in the form of oxides, characterized in that the ethylene is copolymerized with a sufficient amount of α-olefinic monomer 3 to 6 carbon atoms to achieve the desired density of the copolymer product in a fluid bed process at 30 to 105 ° C at a pressure of 1.03 to 6.87. MPa, at a gas mass flow rate through the bed of 1.5 to 10 times the minimum gas mass flow necessary for fluidization, by contacting the monomers with the fluidized particles of said supported catalyst catalyst having a mean particle diameter of 50 to 200 µm. 1
Systém s reaktorem s fluidním ložem, ve kterém se může použít katalyzátorového systému podle vynálezu, je znázorněn na přiloženém obrázku.The fluidized bed reactor system in which the catalyst system of the present invention may be used is shown in the attached figure.
Způsobem podle vynálezu lze vyrobit kopolymery obsahující převažující molární po198185 díl (> 85 %) ethylenu a menší molární podíl (< 15 %) jednoho nebo, více C3 až C6 «-olefinů. Těmito a-olefiny jsou přednostně propylen, 1-buten, 1-ipenten a 1-hexen.By the process of the invention, copolymers can be produced containing a predominant molar proportion (> 85%) of ethylene and a minor molar proportion (< 15%) of one or more C3 to C6 olefins. These α-olefins are preferably propylene, 1-butene, 1-ipentene and 1-hexene.
Kapolymery s .nízkou hustotou mají hustotu asi 0,900 až 0,925 g/cm3 a kapolymery s vysokou hustotou mají hustotu asi 0,926 až 0,940 g/cm3. Hustota polymeru je při da^ né úrovni indexu toku taveniny regulována především1 množstvím C3 až C6 komonomerů, který se kopolymeruje s ethylenem. V nepřítomnosti komonomerů by ethylen homopolymeroval s katalyzátorem podle vynálezu za vzniku homopolymerů s hustotou asi 5 0,95 g/cm3. Přidávání vzrůstajících množství komonomerů k polymerům má za následek snižování (v podstatě lineární závislost) hustoty polymeru. Za stejných reakčních podmínek se množství každého; z různých C3 až Č6 komonomerů potřebných pro dosažení stejného výsledku mění o<l monomeru k monomeru.Low-density polymers have a density of about 0.900 to 0.925 g / cm 3, and high-density polymers have a density of about 0.926 to 0.940 g / cm 3 . The density of the polymer at a given level of melt index is controlled primarily by 1 amount of C3 to C6 comonomers which is copolymerized with ethylene. In the absence of comonomers, ethylene would homopolymerize with the catalyst of the invention to form homopolymers having a density of about 5.95 g / cm 3 . Adding increasing amounts of comonomers to the polymers results in a decrease (substantially linear dependence) of the polymer density. Under the same reaction conditions, the amount of each; of the various C 3 to C 6 comonomers required to achieve the same result vary by <1 monomer to monomer.
Pro dosažení stejných výsledků, tj. steijné hustoty při určitém indexu toku taveniny, je zapotřebí vzrůstajících molárních’množství komonomerů v řadě C3 > C4 > Cs > Ce.Increasing the molar amounts of comonomers in the range C3> C4> Cs> Ce is required to achieve the same results, i.e., stiff density at a certain melt index.
Index toku taveniny polymerů je závislý na jeho molekulové hmotnosti. Polymery s relativně vysokou molekulovou hmotností mají poměrně nízký index toku taveniny. Polymery ethylenu ,s ultravysokou molekulovou hmotností mají index toku (taveniny při větším zatížení (HLMI) asi 0,0 g/10 min a polymery s ve’mi vysokou molekulovou hmotností mají index toku taveniny při větším zatížení asi 0,0 až asi 1,0 g/10' min. Takové vysokomolekulární polymery se obtížně tvarují v běžných vstřikovacích strojích a někdy je to vůbec nemožné. Kopolymery vyrobené způsobem podle vynálezu se naproti, tomu v takovém zařízení snadno tvarují. Mají index toku taveniny při normálním zatížení (MI) v rozmezí od > 0,0 alespoň do asi 2,0 g/10 min, přednostně v rozmezí od asi 0,1 do asi 1,5 g/10 min. a index toku taveniny při větším zatížení, označovaný též jako rychlost toku (HLMI), od asi 1 do asi 100 g/min. Index toku taveniny polymerů vyrobených způsobem podle vynálezu je závislý na kombinaci reakční teploty při polymeraci, hustotě polymeru a obsahu titanu v katalyzátoru. Index toku taveniny se zvyšuje se zvyšováním polymerační teploty nebo/a se zvyšováním hustoty polymeru (tj. se zvyšováním poměru komonomer/ethylenj nebo/a se zvyšováním- obsahu titanu v katalyzátoru.The melt index of the polymers is dependent on its molecular weight. The relatively high molecular weight polymers have a relatively low melt index. Ultra-high molecular weight ethylene polymers have a high load melt index (HLMI) of about 0.0 g / 10 min and high molecular weight polymers have a high load melt index of about 0.0 to about 1, 0 g / 10 < -1 >. Such high molecular weight polymers are difficult to mold in conventional injection molding machines and sometimes impossible at all.The copolymers produced by the process of the invention, on the other hand, are easy to mold in such equipment. a range of> 0.0 to at least about 2.0 g / 10 min, preferably in a range of about 0.1 to about 1.5 g / 10 min, and a melt flow index at higher load, also referred to as HLMI from about 1 to about 100 g / min The melt index of the polymers produced by the process of the invention is dependent on the combination of the polymerization reaction temperature, polymer density, and titanium content of the catalyst. increases with increasing polymerization temperature and / or increasing polymer density (i.e. with increasing the comonomer / ethylene ratio and / or increasing the titanium content of the catalyst.
KoDOlymery vyráběné způsobem podle vynálezu mají obsah složek exrtrahovatelných n-hexanem (při 50°C) nižší než asi 12 % a přednostně nižší než asi 5,5 %. Se zvyšováním obsahu fluoru v katalyzátoru se zlepšuje stupeň zapolymerování C3 až Ce-komonomerů v kopolymeru. Zvýšený obsah fluoru má však rovněž tendenci snižovat index toku taveniny polymerů.The coDolymers produced by the process of the invention have a content of n-hexane extractables (at 50 ° C) of less than about 12% and preferably less than about 5.5%. As the fluorine content of the catalyst increases, the degree of polymerization of the C3 to C6 comonomers in the copolymer is improved. However, the increased fluorine content also tends to decrease the melt index of the polymers.
Kopolymery vyrobené způsobem podle vy6 nálezu obsahují řádově menší množství katalytických zbytků, než odpovídá při přepočtu na kovový chrom obsahu asi 10 ppm. Přednostně je obsah katalytických zbytků nižší než asi 3 ppm. Obsah katalytických zbytků je v první řadě funkcí produktivity katalyzátoru a produktivita katalyzátoru je v první řadě závislá na obsahu chrómu.The copolymers produced by the process of the present invention contain an order of magnitude less than the amount of catalytic residues that are equivalent to about 10 ppm when converted to chromium metal. Preferably, the content of catalyst residues is less than about 3 ppm. Catalyst content is primarily a function of catalyst productivity and catalyst productivity is primarily chromium-dependent.
Kopolymery podle vynálezu mají střední průměr částic řádově asi 0,13 až .1,52 mm, přednostně 0,25 až 1,27 mm. Velikost částic je důležitá proto, aby bylo možno snadno fluidizovat polymerní -částice v dále popsaném reaktoru s fluidním ložem.The copolymers of the invention have an average particle diameter of the order of about 0.13 to 1.52 mm, preferably 0.25 to 1.27 mm. The particle size is important in order to easily fluidize the polymer particles in the fluidized bed reactor described below.
Jako katalyzátoru se při způsobu podle vynálezu používá katalyzátoru na bázi kysličníku chromového (CrOsJ, který se obecně připravuje tak, že se vhodná sloučenina chrómu, sloučenina titanu a sloučenina fluoru nanesou na vysušený nosič a pak se výsledná směs aktivuje zahříváním, na vzduchu nebo- v kyslíkové atmosféře na teplotu 'asi 300 až asi 900%;, přednostně na.teplotu asi 700 až 850 aC po dobu alespoň 2 hodin, přednostně po dobu 5 až 15 hodin. Sloučenina chrómu, a sloučenina titanu se obvykle na nosič ukládají ve formě roztoků a sloučenina fluoru se obvykle mísí v suchém sta-, vu se sloučeninou titanu a ohromu na nosiči. Používá se přitom takových množství jednotlivých složek,· aby se po aktivaci dosáhlo požadovaného obsahu chrómu, titanu a fluoru v katalyzátoru. Po nanesení složek na nosič a po aktivaci má katalyzátor povahu práškovitého, sypkého materiálu. Vzniklého katalyzátoru se používá v množství 0,005 až 1 % hmot., vztaženo· na množství vyrobeného· polymeru.The catalyst used in the process of the invention is a chromium oxide catalyst (CrOsJ), which is generally prepared by applying a suitable chromium compound, a titanium compound and a fluorine compound to a dried support, and then activating the resulting mixture by heating, air or air. an oxygen atmosphere at a temperature of about 300 to about 900%, preferably at a temperature of about 700 to 850 and C for at least 2 hours, preferably 5 to 15 hours. The chromium compound and the titanium compound are usually deposited on the support in the form of solutions and the fluorine compound are usually dry mixed with the titanium compound and the support on the carrier, using amounts of the individual components to achieve the desired chromium, titanium and fluorine content of the catalyst upon activation. and after activation, the catalyst is in the form of a powdery, free-flowing material 0.005 to 1% by weight, based on the amount of polymer produced.
Pořadí přidávání sloučeniny chloru, sloučeniny titanu a sloučeniny fluoru k nosiči není důležité za předpokladu, že se všechny sloučeniny přidají před aktivací a že je nosič vysušen před přidáním sloučeniny titanu.The order of addition of the chlorine compound, the titanium compound and the fluorine compound to the carrier is not critical provided that all of the compounds are added prior to activation and that the carrier is dried before the titanium compound is added.
Po aktivaci nosičového katalyzátoru obsahuje výsledný systém.Upon activation of the supported catalyst, it contains the resulting system.
asi 0,05 až 3,0 a přednostně asi 0,2 až 1,0 % hmot. chrómu (počítáno jako kovový chrom J, asi 1,5 až 9,0 a přednostně mezi 4,0 až 7,0 % hmat. titanu (počítáno na kovový titan J aabout 0.05 to 3.0, and preferably about 0.2 to 1.0 wt. of chromium (calculated as metallic chromium J, about 1.5 to 9.0 and preferably between 4.0 to 7.0% tactile titanium (calculated on metallic titanium J and
S 0.0 asi do 2,5, přednostně asi 0,1 až 1,0 % hmot. fluoru (počítáno na fluor jako prvek J, přičemž jednotlivé procentní údaje jsou vztaženy na celkovou hmotnost nosiče a chrómu, titanu a fluoru, které jsou v něm obsaženy.About 0.0 to about 2.5, preferably about 0.1 to 1.0 wt. fluorine (calculated as fluorine as element J, the percentages being based on the total weight of the carrier and the chromium, titanium and fluorine contained therein).
Jako stoučenin chrómu se může použít kysličníku chromového -nebo jakékoli sloučeniny chrómu, která se může za použitých podmínek aktivace vypálit na kysličník chromový. Alespoň část chrómu musí být ve výsledném aktivovaném katalyzátoru na nosiči v šestimocném stavu. Další sloučeniny chrómu, kterých lze použít místo ky,s198185 ličníku chromového, jsou uvedeny v patentech USA č. 2 825 721 a 3 622 521 a jde například o· acetylacetonát chromový, dusičnan chromový, octan chromový, chlorid chromový, síran Chromový a chroman amonný.As chromium compounds, chromium oxide or any chromium compound which can be burned to chromium oxide under the activation conditions used can be used. At least a portion of the chromium must be in the hexavalent state in the resulting activated supported catalyst. Other chromium compounds which may be used in place of ky, s188185 chromium lichen are disclosed in U.S. Patent Nos. 2,825,721 and 3,622,521 and include, for example, chromium acetylacetonate, chromium nitrate, chromium acetate, chromium chloride, chromium sulfate and ammonium chromate. .
Když se sloučeniny chrómu nanášejí na nosič z roztoku, dává se přednost použití vodorozpustných sloučenin chrómu, jako je kysličník chromový. Může se však použít i sloučenin chrómu rozpustných v organických rozpouštědlech.When the chromium compounds are applied to the carrier from solution, it is preferred to use water-soluble chromium compounds such as chromium oxide. However, chromium compounds soluble in organic solvents may also be used.
Jako sloučenin titanu se může použít jakýchkoliv sloučenin, které lze za použitých podmínek aktivace vypálit na kysličník titaničitý. Jako příklad lze uvést sloučeniny uvedené v patentu USA č. 3 622 521 a v nizozemské patentové přihlášce č. 72-10 881. Konkrétními příklady těchto látek jsou sloučeniny obecného vzorce (R‘)nTi(OR')m a (RO)mTi(OR‘)n , kde představuje m číslo 1, 2, 3 nebo 4, n číslo O, 1, 2 nebo 3, přičemž součet m a n má hodnotu 4,As the titanium compounds, any compounds which can be burned to titanium dioxide under the conditions of activation used can be used. Examples are those disclosed in U.S. Patent No. 3,622,521 and Dutch Patent Application No. 72-10,881. Particular examples of such compounds are those of formula (R ') n Ti (OR') m and (RO) m. Ti (OR ') n , wherein m is 1, 2, 3 or 4, n is 0, 1, 2 or 3, wherein the sum of man is 4,
R Ct až C12 alkylskupinu, aryl- nebo cykloalkylskuipinu a jejich kombinace, jako je aralkyl-, alkarylskupina apod.,R is a C 1 to C 12 alkyl, aryl or cycloalkyl group and combinations thereof such as aralkyl, alkaryl and the like,
R* cyklopentadienylskupinu a Cz až Ciz alkenylskupinu, jako ethylenyl-, propenyl-, isopropenyl-, butenylskupinu apod. a obecného vzorceR * cyclopentadienyl and C 2 to C 2 alkenyl such as ethylenyl, propenyl, isopropenyl, butenyl and the like and the formula
TÍX4 , kde X představuje chlor, brom, fluor nebo jod.TiX 4 wherein X represents chloro, bromo, fluoro or iodo.
Do rozsahu takto definovaných sloučenin titanu spadá tedy chlorid titaničitý, tetraisopropoxid titanu a tetraibutoxid titanu. Sloučeniny titanu se účelněji ukládají na nosič z roztoku v uhlovodíkovém rozpouštědle.Titanium compounds thus defined include titanium tetrachloride, titanium tetraisopropoxide and titanium tetraibutoxide. The titanium compounds are more conveniently deposited on a carrier from solution in a hydrocarbon solvent.
Obsah titanu (jako Ti] v katalyzátoru vzhledem k chrómu (jako Crj, tj. molární poměr těchto složek leží přibližně v rozmezí 0,5 až 180, přednostně přibližně v rozmezí 4 až 35.The titanium content (such as Ti) in the catalyst relative to chromium (such as Cr 3, i.e. the molar ratio of these components is about 0.5 to 180, preferably about 4 to 35).
Jako sloučenin fluoru se může použít fluorovodíku nebo jakékoli sloučeniny fluoru, která za použitých podmínek aktivace nřechází na fluorovodík. Jiné sloučeniny fluoru, kterých lze použít, jsou zveřejněny v nizozemské patentové přihlášce číslo 72-10 881. Těmito sloučeninami jsou například hexafluorokřemičltan amonný, tetrafluoroborltain amonný a hexařluorotitaníčitan amonný. Sloučeniny fluoru se účelně ukládají na nosič z vodného roztoku nebo tak, že se sloučeniny fluoru misí s ostatními složkami katalyzátoru v suchém stavu před aktivací.As fluorine compounds, hydrogen fluoride or any fluorine compound which does not convert to hydrogen fluoride under the activation conditions used may be used. Other fluorine compounds which can be used are disclosed in Dutch Patent Application No. 72-10881. Such compounds are, for example, ammonium hexafluorosilicate, ammonium tetrafluoroborltain, and ammonium hexafluoroborotate. Suitably the fluorine compounds are deposited on the support from an aqueous solution or by mixing the fluorine compounds with the other catalyst components in the dry state prior to activation.
Anorganickými kysličníky, kterých lze používat jako nosičů v katalyzátorových systémech podle vynálezu, jsou porézní látky s vysokým specifickým povrchem, tj. se specifickým povrchem od asi 50 do asi 1000 m,2/g a s velikostí částic asi 50' až 200 μτα. Jako anorganických kysličníků se může použít siliky, alumlny, kysličníku thoričltého, kysličníku zirkoničitého a jiných srovnatelných anorganických kysličníků a směsí těchto kysličníků.The inorganic oxides which can be used as carriers in the catalyst systems of the invention are porous materials having a high specific surface area, i.e., a specific surface area of from about 50 to about 1000 m 2 / g and a particle size of about 50 to 200 μτα. As inorganic oxides, silica, alumina, thorium oxide, zirconium oxide and other comparable inorganic oxides and mixtures of these oxides can be used.
Nosič katalyzátoru, který je již popřípadě impregnován sloučeninou chrómu nebo/a fluoru, se musí před tím, než se uvede do· styku se sloučeninou titanu, vysušit. Sušení se normálně provádí tak, že se nosič katalyzátoru zahřívá nebo předsušuje pomocí suchého inertního· plynu nebo suchého vzduchu. Zjistilo se, že teplota sušení má značný účinek na distribuci molekulo,vých hmotností na index toku taveniny vyrobeného polymeru. Přednostní teplota sušení leží od 100 do 300 °C.The catalyst support which is already impregnated with a chromium and / or fluorine compound must be dried before it is contacted with the titanium compound. Drying is normally carried out by heating or drying the catalyst support with dry inert gas or dry air. It has been found that the drying temperature has a considerable effect on the molecular weight distribution on the melt index of the produced polymer. The preferred drying temperature is from 100 to 300 ° C.
Aktivace nosičového katalyzátoru se může provádět při téměř jakékoli teplotě až asi do jeho· teploty sintrování. Prováděním proudu suchého vzduchu nebo· kyslíku nosičovým katalyzátorem během aktivace se napomáhá odstraňování vody z nosiče. Doba aktivace je dostatečná, když se používá dobře sušeného· vzduchu nebo kyslíku, asi 6 hodin apod. při teplotě 300 až 900 °C. Při této teplotě ještě nedochází k sintrování nosiče.Activation of the supported catalyst can be carried out at almost any temperature up to about its sintering temperature. By providing a stream of dry air or oxygen through the supported catalyst during activation, water is removed from the support. The activation time is sufficient when using well-dried air or oxygen, about 6 hours, etc. at a temperature of 300 to 900 ° C. At this temperature, the carrier has not yet sintered.
Může se .použít jakéhokoli druhu nosiče, ale přednost se dává kysličníku křemičitému prostředni hustoty ve formě mikrokuliček o specifickém povrchu 300 m2/g, průměru pórů asi 20,0 nm a střední velikosti částic asi 70 μπί (W. R. Grace G-952) a kysličníku ,křemičitému prostřední hustoty se specifickým povrchem asi 300 ma/g, průměrem pórů asi 16,0 nm a střední velikostí pórů asi 103 fim (W. R. Grace G-56).Any type of carrier may be used, but silicon dioxide in the form of microspheres having a specific surface area of 300 m 2 / g, a pore diameter of about 20.0 nm and a mean particle size of about 70 µπί (WR Grace G-952) is preferred and about 30 m a / g, a pore diameter of about 16.0 nm, and a mean pore size of about 103 µm (WR Grace G-56).
' Chrom nanesený na pórovitý nosič o vysokém specifickém povrchu, ,popsaný shora, vytváří aktivní místa na povrchu a v pórech nosiče. Ačkoli skutečný mechanismus postupu není zcela jasný, předpokládá se, že polymery začínají růst jak na povrchu, tak v pórech nosičového katalyzátoru. Když je polymer vzniklý v pórech nosičového katalyzátoru ve fluidním loži dost velký, rozlomí nosič a tím obnažuje čerstvá aktivní místa katalyzátoru ve vnitřních pórech nosiče. Nosičový katalyzátor se ták může během, své životnosti ve fluidním loži mnohokrát dělit a tím se podporuje tvorba, polymerů s nízkým obsahem katalytických zbytků, u kterých není nutno z částic polymeru odstraňovat katalyzátor. Když jsou nosičové částice příliš velké, mohou odolávat prasknuti. Tím se zabrání dělení katalyzátoru a dojde k jeho ztrátám. Kromě toho· mohou velké částice nosiče způsobovat místní přehřátí a tzv. „horká místa“ v loži.The chromium deposited on the porous carrier having a high specific surface, described above, creates active sites on the surface and in the pores of the carrier. Although the actual process mechanism is not entirely clear, it is believed that polymers begin to grow both on the surface and in the pores of the supported catalyst. When the polymer formed in the pores of the supported catalyst in the fluidized bed is large enough, it breaks the support and thereby exposes the fresh active sites of the catalyst in the inner pores of the support. The supported catalyst can also divide many times during its life in the fluidized bed, thereby promoting the formation of low-catalyst polymers which do not need to be removed from the polymer particles. If the carrier particles are too large, they can resist rupture. This prevents the catalyst from splitting and is lost. In addition, large carrier particles can cause local overheating and so-called "hot spots" in the bed.
Po vytvoření aktivovaného katalyzátoru se může provést kopolymerace. Provádí se tak, že se proud komonomerů uvádí v dáleAfter formation of the activated catalyst, copolymerization can be performed. This is done by following the comonomer stream
818,& f? t popsaném reaktoru s fklidním ložem do styku si katalyticky účinným 'množstvím katalyzátoru při- teplotě : a tlaku, které jsou dostatečné pro iniciaci polymerace, v podstatě v nepřítomnosti katalytických! jedů, jako· je vlhkpst, kyslík, kysličník,.uhelnatý. ' a acetylén. Katalyzátoru -podle -vynálezu* * lze. ·. ·. používat · v; přítomnosti- až, · asi do 200ppm · kysličníku uhličitého;818, & f? The above-described wash bed reactor is contacted with a catalytically effective amount of catalyst at a temperature and pressure sufficient to initiate polymerization, substantially in the absence of catalytic catalysts. poisons such as moisture, oxygen, oxide, carbon monoxide. and acetylene. The catalyst according to the invention can be used. ·. ·. use · in; up to about 200ppm carbon dioxide;
Aby se-’-dosáhlo· požadovanéhorozmezí ·;*·.· hustoty! kopolymerů, je nutné kopolymerovat s ethylenem dostatečné . množství komono-merů s uhlíkatým řetězcem o-počtu .3 „ nebo více atomů uhlíku, aby byl obsah Có až Ce komonom-erů · v líQpolymeru ;«ΐρ-až 15 % mol.;’Množství ••komonomepu potřebné pro dosažení tohoto výsledku· závisí-na,kon-krétn^ použitém.komonomeru nebo komonom-ereeh-. a -na-obsahu, fluoridů -v, kataly- .·. zátoru. •Zvýšení; obsahu „fluoridu v-. určité míře zlepšujev-.-:zahudování-.r komo-nomeru. Kromě toho--různé komqnomery, přicházel jící v úvahu mají - za - použití -katalyzátorů, podle vynálezu-- různé- kopolymerační para- > metry s.· -ethylenem. „ Z . toho důvodu.- množ- ·.· ství použitého ...komonomeru v prou-du . mo-. -. nomerní náspdy , uváděné do ~reaktoru- ko?·. lísá též ív; závislosti -pa reaktivitě komo-no-.- meru. ·.·>, ..·To achieve the required range of density; copolymers, it is necessary to copolymerize with ethylene sufficient. a plurality of carbon chain comonomers having 3 or more carbon atoms to provide a C 6 to C 6 comonomer content in the polymer of up to 15 mole% The amount of comonomer required to achieve this result It depends on the particular comonomer or comonomer used. and -on-content, fluoride -v, catalysts. zátoru. •Increase; content of 'fluoride v-. they improve somewhat the comonomer build-up. In addition, the various comonomers to be considered have, using the catalysts according to the invention, various copolymerization parameters with n-ethylene. " OF . for this reason, the amount of comonomer used in the stream. mo-. -. monomer ramps fed to the reactor. it also livel; dependence on and reactivity of the como-mer. ·. ·>, ..
Následující -tabulka-'-uvádí několik různých komonom-erů,, kterých, lze- -použít pro— .· kopolyme-raci, -s.., ethylenem- ‘za.,., účelem λ vy-.-. - -, robení -polymerů-, které mají.· hustotu;,-v,pon žado-vaném- rozmezí-, při-, jakémkoli- ídaném indexu toku tav-eniny. Vdatol-ce<,je' uvedeno jednak cmnožství. ko-monomaru., potřebné v,-„·.,kopoiymer.u,; pro - dosažení těchto vlastnostía jednak potřebná .koncentrace komonome,ru v. mel. -% v- ply-nném. -.proudu, monomerů,;,,,,, který se dávkuje dO; reaktoru;. n—The following table lists several different comonomers which can be used for copolymerization with ethylene for the purpose of λ. Making polymers having a density within the desired range at any controlled melt flow index. On the one hand, the quantity is given. co-monomar., as required in copolymer; in order to achieve these properties, on the one hand, the necessary comonome concentration, ru v. mel. % in gas. the monomer stream which is dosed d0; reactor ;. n—
Komonpmer Mol. %.Komonpmer Mol. %.
propylen · 1 3,propylene · 1 3,
1-buten · ' - 2,1-butene · '- 2,
1-penten ·. 2,1-pentene ·. 2,
1-hexen 1,01-hexene 1.0
Reakťínívj^yatépiL^fljuid^íK^i Iqžeip, kteBA: ,(-i ho lze použít př,iiprovádění způsobu.podle·, vynáleZjU, -je ilustrován-:na-opr. 1. — ;^ ^ Reakťínívj yatépiL fljuid ^ IK ^ i Iqžeip, KTEB: (-i instance it can be used, II Implementation způsobu.podle ·, vynáleZjU, -is ilustrován- With OPR-1. -;
Reaktor 10 se skjádá z reakční--zóny,,l2. a ze zóny, 14, .spížující rychlost. ,· Reakční-zéha-i 1? —pbsahuje-ípžeúro^ou-,,. ., •cích částic polymeru, vytvořené částice pq- , . · lymeru p, -menší, množstvíkataíy^átópú fhpdi- <· , zovaného-, kontinuálníip tokem pplymep^hr < vatelných a (mgdifikajč®ích;-;!plynnýich-,kíor;í! žek, tvořeným doplňovaným plynem a ply- ;? nem recyklovaným.;do ifeakč-ní zóny.' Aby , se fluidní lože udrželo ve. fluidizovaném stavu, musí mít hmotnostní průtok .plynu ložem vyšší,ihpdnOtqjíhe^,-je hodnota Ίηΐηϊ-- ,, málníhp-i průtoku, ·vyžadovaná pro-, f luidiza-, ci. Přednostně je,.,vhodný hmptnosthí,průtok , plynu ložpíp asi 4,5 až asi JO.x, vyšší,· s vý- , hodou asi·-3 ú?·, .vyŠší, než-^mi-nijnální, hmotnostní- průtok plynu nutný pro fluidi- zaci (Gmí]. Označení Gmf pro miniroá'ní hmotnostní, průtok -plynu nujný pro d.osa-žení fluidlzace.jinayrhll·-G,.-, Ϋ.; Wen.-a -.·Reactor 10 consists of reaction zone 12. and from the speed limiting zone 14. Reaction-fire 1? It contains a vapor. Polymer particles, formed particles pq. · Interpolymer p -menší, množstvíkataíy atop fhpdi- ^ <·, zovaného-, kontinuálníip flow pplymep ^ hr <hydratable and (mgdifikajč®ích; -;! Plynnýich- existing plants; í! Obstructions formed by the gas and to be gas is refilled; ? can not recycle., in the ifeakč-zone. 'order, to maintain the fluidized bed in. the fluidized state, the mass flow rate must be higher .plynu bed, ihpdnOtqjíhe ^, - the value Ίηΐηϊ-- málníhp ,, i-flow required · Preferably, the mass flow rate of the gas is about 4.5 to about 1.0 x, higher, preferably about -3 to about 3.0, higher. The Gmf designation for the miniraceous mass flow rate is low for the fluidization of the fluidized bed (Gm1). Wen.-a - ·
Yu, „Mechapips--q-foEluldiz^tten“,.-Chemical ;.n Engineering, Progrese Symposium Series, J svazek 62, str. 100—111 (19(56). g.Yu, " Mechapips-q-foululizate ", Chemical ; . n Engineering, Progression Symposium Series, J Volume 62, pp. 100-111 (19 (56)) g.
Je důležité, aby, lože vždycky, obsahovalo„. částice, .ktěfé by-, zftbyaňoyajy,.vzniku ;,rbor-, kých míst“ a. které,-, by.jzaphycoygjý a d i,strh ,, buovaly, .práškovítý katalyzátor v reakční } zóně. Při zahájení,, provozu ,se, do reakčnj zóny obvykle.-přqdlo-ží jakozáklad polymer-. ňí část-ipe přeh;-tím, než. se začne uvádět proud plynu. Tyto částice mohou být identické sej-yznikajícímt-po-lypie-rpniř,neb;qr mo- s hou být; (Odlišné, , Když jsou odlišné,,; ,qdtahm>;f- « jí se s částicemi -vzniklého, polymeru ,jako , ‘ehná v kcipqlymerú.j.hlQl, ®/o.potřebná.V „plynném ---,,, ' ' ‘ ’ · proudu až 15 ' - 6 až 30· ‘ · ., až 12 6 až 25>- - -· /·It is important that the bed always contains “. particles which are formed by the formation of zinc ; R boron, sneezing places "a. ,, which by.jzaphycoygjý ADI STRH ,, buovaly, .práškovítý catalyst in the reaction zone}. Upon commencement of operation, the polymerization zone is usually added to the reaction zone. -the part of the ipe over; gas flow starts. Such particles may be identical sej-yznikajícímt-after-lypie RPNI-R, because q r s O- be Hou; (Differently when different ,,;, qdtahm> f - "it is -vzniklého particles, a polymer, such as, 'Ehna in kcipqlymerú.j.hlQl, ® / o.potřebná.V" gaseous --- ,, '''' · up to 15 '- 6 to 30 ·' ·., Up to 12 6 to 25> - - - · / ·
9,0 i · 4 až. 18» ·9.0 i · 4 to. 18 »·
7,5 - - ý 3 až 15» -k ··> .7,5 - - ý 3 to 15 »-k ··>.
přední -produkt.-,Nakonec ,íl,ujd..izoya,né dože-,ο částic ppžadoyanéhq pqíyiperu-iyytíačí sta-r-. ,. t-ovací lože.In the end, the clay, uiz., is not able to obtain particles of the desired particle size. ,. t-bed.
Nosičovy katalyzáthriipq)h?ívatný;,.y,e,flpld-. ním ložij,se přednostněnSÍF^újec;v,,pqhotp-;,-,· vostním ^áet^ní^i .,--3¾ pod í-atmpsfépoú du.-,. SÍkU.The carrier katalyzáthr ipq i) h? T the heater Nu;,. Y, e, flpld-. Preferably, the bed is preferably in the bed . By means of a random reading, 3 i under atmospheric pressure. SÍKU.
Fluidizape se,. dosahu jq, y y-sqkou,-.ryphlp-stí ,, , plynnéhqvreqyklu.uváďěnéhh; ďp Ιοζθ,τΡ skr-ž « lože, která je.-typicky Táhpýiě a,si,,(ÍQx, vyšší, než rychlost. doplftovapéhp plynů, kjjuicjní., · lože obvykle,-vypadá...j-ajtq hustá, hmota pp-· -, hyblivýchi,částic, proudících ,ve;; y.pínpm .yí-,... r ru vzniklém pphchodein,-plynu Tla-ková ztráta v loži je ρονρέ peho·', pppěkud'..,,; vyšší ne-ž,.-hmotnost ·1ρζ'ρ-;,dělená ,průřezeηρ.φ; lože, je, tedy závislá píp.- geometrii hpakťoru.'. s,Fluidizape se ,. a range of yq, y y-sqkou, ryphlp-sti, gaseous cycle, said; ppΙΙζθ, through a bed, which is typically taller and higher than the velocity of the supplementary gases, the bed usually looks like a dense mass. · PP - hyblivýchi, particles flowing in y.pínpm .yí ;; - r ru ... the resulting pphchodein, -plynu Tla-forged drop through the bed is ρονρέ Pehoé · 'pppěkud' .. ,,; higher non-z, w .- · 1ρζ'ρ - ;, divided, průřezeηρ.φ, the bed is, therefore, dependent on the geometry píp.- hpakťoru. '. s.
Doplňoyapýi',pjyn,- se- uvádí, dp<ložp ptejv ,., nou rychlostí-,· jpko je rychlost'odtahovápí ,,, části-c ppíymerního produktu..,,Slqže)ní..,dopi-,; ,, hovaného -plynu se -určuje ..ρ,ριροόί .apalyzátoru 46-.umístěného-. nad- ipženj. -Apa-lyzá,-., , tor plynu určuje ,úbytek, sjožek ,,v;,,p;lynu, ... který se recykj.u.je,,/a, podle, toho „příslušným způsobem .nastayuje, složení doplňovaného plynu, aby se -vr-peakerp- zópě.ůdTžel0 složení, plynné ,Phij5sÍ v« podstatě-, v u-stále-, , - ném stavu. .Doplňoyapýi 'pjyn - SE- states dp <ložp ptejv,., Nou speed electrical · jpko is rychlost'odtahovápí delivery ,,, c ,, .. ppíymerního product Slqže) it .., our letter ,; The flue gas is determined by the catalyst 46 disposed therein. nad- ipženj. The gas lysis determines the loss of soybeans ; p ,,; lynu ... who recykj.u.je ,, / and, according, the ".nastayuje accordingly, the composition of the make-up gas to -VR peakerp- zópě.ůdTžel-0 composition, gaseous, Phij5 is substantially in a constant state. .
Aby se ,zayuči,la .úplná, floidizace^ uvádí se,vý. . do- reakt.pruvr&cyklov.aný.-plyn,:a /popřípadě»/,,,;., též část,-doiplňO’vap.éhp'.plynu příýpdeph Ϊ-Ρ·;.,/ pod ložepi. ;Nad přjvodem; je. umístěna, deska 20, rozdělující plyn,, která nap-oipáhé-,-,, fluidizaci lože...In order to zayuči, la For the full, floidizace ^ it is stated in the characterized. . DO- reakt.pru R &cyklov.aný.-gas; and / or »/ ,,,;., also part -doiplňO'vap.éhp'.plynu příýpdeph Ϊ-Ρ ·;., / ložepi below. Nad příjvodem; Yippee. positioned, the gas distribution plate 20, which extends the fluidization of the bed ...
Část plynn ého; proudu,.ykterá nezře agu je , , v loži, -tvoří- reeykió-y.dný//plyny7kte!rý se od- ,, vádí z polymeračpí. zóny přednostně tak,Part of the gas; current. y Agu off their feed which is, in the bed -tvoří- reeykió y.dný-7 // gases who! ry ,, OD- wadi of polymeračpí. zones preferably
198185 ’ že se vede přes zónu, 14, umístěnou nad ložem, ve které dochází ke snížení rychlosti a k vypadnutí stržených částic zpět do lože. Oddělení částic se může napomoci zapojením· cyklónu 22, který může být buď součástí zóny 14 snižující rychlost, nebo může být vně této zóny. Když je to zapotřebí, může se pak recyklovaný plyn vést přes filtr 24, který je upraven tak, aby se v něm oddělovaly malé částice v případě vysokých rychlostí toku a aby se tak zabránilo ukládání prachu na povrchu sloužícím k přenosu tepla a na listech kompresoru.198185 'that passes through zone 14, located above the bed, in which speed is reduced and entrained particles fall back into the bed. Particle separation may be aided by the inclusion of a cyclone 22, which may either be part of or outside the speed reducing zone 14. If necessary, the recycle gas can then be passed through a filter 24, which is adapted to separate small particles therein at high flow rates to prevent dust from depositing on the heat transfer surface and on the compressor sheets.
Recyklovaný plyn se pak vede tepelným výměníkem 26, kde se před vracením do lože zhávuje reakčního tepla. Tím, že se konstantně odvádí reakční teplo, nedochází v horní části lože k žádnému patrnému teplotpímu gradientu. Teplotní gradient existuje ve spodních 152 až 304 mm lože, meizi teplotou vstupujícího plynu a teplotou zbytku lože. Bylo pozorováno, že lože téměř okamžitě přizpůsobuje teplotu recyklovaného plynu nad touto 152 až 304 mm zónou lože hodnotě teploty lože, takže je za podmínek ustáleného' stavu teplota lože v podstatě konstantní. Před uváděním recyklovaného plynu do dna reaktoru přívodem 18 a do fluidníhO' lože rozdělovači deskou 20 se recyklovaný plyn stlačuje v kompresoru 28. Kompresor 28 může být rovněž umístěn před výměníkem, tepla 26 ve smyslu směru toku.The recycle gas is then passed through a heat exchanger 26 where reaction heat is burned out before returning to the bed. By constantly removing the heat of reaction, there is no appreciable temperature gradient in the upper part of the bed. A temperature gradient exists in the lower 152 to 304 mm bed, between the inlet gas temperature and the rest of the bed temperature. It has been observed that the bed almost immediately adapts the temperature of the recycle gas above this bed to the bed zone temperature so that the bed temperature is substantially constant under steady state conditions. Before the recycle gas is introduced into the bottom of the reactor via the inlet 18 and the fluidized bed through the distributor plate 20, the recycle gas is compressed in the compressor 28. The compressor 28 may also be placed upstream of the heat exchanger 26 in the flow direction.
Rozdělovači deska 20 hraje při provozu reaktoru důležitou úlohu. Fluidní lože obsahuje jak rostoucí a vzniklé částice polymeru, talk částice katalyzátoru. Poněvadž polymerní částice jsou horké a mohou být aktivní, muší se zabránit jejich usazování, poněvadž kdyby došlo k vytvoření jakékoli klidné hmoty, mohl by aktivní katalyzátor obsažený v těchto částicích způsobit pokračování reakce a vlivem· vzniklého tepla by se částice roztavily. Je proto důležité, aby se ložem nechal provázet recyklovaný plyn rychlostí dostačující k fluidizaci částic ve spodku lože. Spodek lože je tvořen rozdělovači deskou 20, a touto deskou může být síto, deska se štěrbinami, perforovaná deska, deska s kloboučky (analogickými jako u pater destilační kolony) apod. Všechny části desky mohou být stacionární, nebo de’s:ka může být pohyblivého typu, jako· je deska popsaná v patentu USA číslo 3 2198 792. Ať už je konstrukční uspořádání desky jakékoli, musí deska rozptylovat recyklovaný plyn mezi částicemi u dna lože a udržovat je ve fluidlzovaném stavu. Úkolem desky je rovněž podpírat klidné lože částic pryskyřice, když není reaktor v provozu. Pohyblivých částí desky se může použít k vytlačení polymemích částic zachycených, na desce nebo v ní.The distributor plate 20 plays an important role in the operation of the reactor. The fluidized bed contains both growing and formed polymer particles, talk catalyst particles. Since the polymer particles are hot and can be active, they must be prevented from settling, since if any calm mass is formed, the active catalyst contained in these particles could cause the reaction to continue and the particles would melt due to the heat generated. It is therefore important that the recycle gas is allowed to accompany the bed at a rate sufficient to fluidize the particles at the bottom of the bed. The bottom of the bed is formed by a separating plate 20 and may be a sieve, a plate with slits, a perforated plate, a plate with caps (analogous to the distillation column trays) and the like. All parts of the plate may be stationary or de-movable For example, the plate described in U.S. Pat. No. 3,219,792. Whatever the plate design, the plate must disperse the recycle gas between the particles at the bottom of the bed and maintain it in a fluidized state. The board also aims to support a quiet bed of resin particles when the reactor is not in operation. The movable portions of the plate may be used to extrude the polymer particles retained on or in the plate.
Jako přenášeče řetězce se při polymeracl podle vynálezu může použít vodíku v množství v rozmezí od asi 0,001 do asi 10 molů na mol ethylenu a komonomeru.Hydrogen in the range of about 0.001 to about 10 moles per mole of ethylene and comonomer can be used as chain transfer agents in the polymerization of the invention.
Pro regulaci teploty v systému může být v plynném proudu popřípadě přítomen jakýkoli plyn inertní vůči katalyzátoru a, reakčním složkám.Optionally, any gas inert to the catalyst and reactants may be present in the gas stream to control the temperature in the system.
Reaktor s fluidním ložem musí pracovat při teplotě nižší, než je teplota spékání polymerních částic. Aby se zabránilo spékání částic, je nutné, aby byla pracovní teplota pod teplotou spékání. Při výrobě kopolymerů ethylenu způsobem podle vynálezu se přednostně pracuje při teplotě asi 30 až asi 105 °'C, nejvýhodněji při teplotě 75 až 95 QC. Teplot od asi 75 do 95 °C se používá pro výrobu produktů s hustotou asi 0,900 až G',920 g/cm3 a teplot asi 85 až 100· °C se používá ,pró výrobu produktů o hustotě asi 0,921 až 0,940 g/cm3.The fluidized bed reactor must operate at a temperature below the sintering temperature of the polymer particles. In order to prevent sintering of the particles, the working temperature must be below the sintering temperature. For the production of ethylene copolymers according to the invention is preferably operated at a temperature of about 30 to about 105 ° C., most preferably at 75 to 95 Q C. Temperatures of about 75-95 ° C are used to prepare products having a density of about 0.900 to G ' 920 g / cm 3 and temperatures of about 85 to 100 ° C are used to produce products with a density of about 0.921 to 0.940 g / cm 3 .
Reaktor s fíuidním ložem pracuje za tlaku; až do asi 7,0 MPa, přednostně za tlaku přibližně 1,05 až do· 2,45 MPa, přičemž když se pracuje za vyšších tlaků v tomto rozmezí, usnadňuje se přenos tepla, poněvadž zvýšení tlaku má za následek zvýšení jednotkové objemové tepelné kapacity plynu.The fluidized bed reactor is operated under pressure; up to about 7.0 MPa, preferably at a pressure of about 1.05 up to about 2.45 MPa, and when working at higher pressures in this range, heat transfer is facilitated, since an increase in pressure results in an increase in unit volume heat capacity gas.
Katalyzátor se irajektuje do lože rychlostí, která je stejná jako rychlost, ktefbu se spotřebovává, přívodem 39, umístěným nad rozdělovači deskou 20. Přednostně se katalyzátor injektuje do lože ze strany v místě asi 1/4 až 3/4 jeho výšky. Důležitým rysem vynálezu je, že se katalyzátor irajektuje v místě nad rozdělovači deskou. Poněvadž jsou katalyzátory používané podle vynálezu vysoce aktivní, moMó by mít injektování do prostoru pod rozdělovači deskou za následek zahájení polymerace v tomto· místě, což by mohlo nakonec vést až k ucpání rozdělovači desky. Injektování katalyzátoru do vířivého lože naopak napomáhá rozdělení katalyzátoru v loži a zabraňuje tvorbě míst s vysokou koncentrací katalyzátoru, což může vést ke vzniku „horkých míst“.The catalyst is injected into the bed at a rate equal to the rate of consumption by the inlet 39 located above the distributor plate 20. Preferably, the catalyst is injected into the bed from the side at about 1/4 to 3/4 of its height. An important feature of the invention is that the catalyst is infused at a point above the manifold plate. Since the catalysts used according to the invention are highly active, injection into the space below the manifold plate could result in polymerization being initiated at this point, which could eventually lead to clogging of the manifold plate. On the other hand, injecting the catalyst into the fluidized bed helps to distribute the catalyst in the bed and prevents the formation of sites with high catalyst concentration, which can lead to "hot spots".
Pro vnášení katalyzátoru do lože se používá inertního plynu, jáko dusíku.An inert gas such as nitrogen is used to introduce the catalyst into the bed.
Produktivita lože se reguluje výhradně rychlostí injektování katalyzátoru. Produktivita lože se může jednoduše zvýšit zvýšením rychlosti injektování katalyzátoru a snížit snížením rychlosti injektování katalyzátoru.Bed productivity is controlled solely by the catalyst injection rate. Bed productivity can simply be increased by increasing the catalyst injection rate and reduced by reducing the catalyst injection rate.
Poněvadž jakákoli změna, v rychlosti, injektování katalyzátoru má za následek změnu v rychlosti vývoje reakčního tepla, upravuje se teplota recyklovaného plynu nahoru nebo dolů, aby se přizpůsobila rychlosti vývoje tepla. Tím se zajistí udržování v podstatě konstantní teploty v loži. Jak fluidizované lože, tak systém chlazení recyklovaného· plynu musí být samozřejmě vybaveny příslušnými přístrojí, pro detekci' změn teploty v loži a chladicím systému, aby mohla obsluha provést vhodnou úpravu teploty recyklovaného plynu.Since any change in the rate of injection of the catalyst results in a change in the rate of reaction heat evolution, the temperature of the recycle gas is adjusted up or down to accommodate the rate of heat evolution. This ensures a substantially constant temperature in the bed. Both the fluidized bed and the recycle gas cooling system must, of course, be equipped with appropriate apparatus for detecting temperature changes in the bed and the cooling system so that the operator can appropriately adjust the recycle gas temperature.
Za určité kombinace provozních podmínek se fluidizované lože udržuje v podstatě ve stejné výšce tím, že se část lóže odta198185 huje jako produkt stejnou rychlostí, jako je rychlost tvorby částic polymerního produktu. Vzhledem k tomu, že rychlost vývoje tepla je přímo úměrná tvorbě produktu, je pro rychlost tvorby částic polymeru při korístantný rychlosti plynu určující měření vzrůstu teploty plynu podél reaktoru (tj. teplotního rozdílu mezi teplotou vstupujícího plynu a teplotou odcházejícího plynuj.Under a certain combination of operating conditions, the fluidized bed is maintained at substantially the same height by moving part of the bed as the product at the same rate as the particle formation rate of the polymer product. Since the rate of heat evolution is directly proportional to product formation, the measurement of the increase in gas temperature along the reactor (i.e. the temperature difference between the inlet gas temperature and the outgoing gas temperature) determines the rate of polymer particle formation at a constant gas velocity.
Částice polymerního produktu se odebírají přednostně kontinuálně vedením 34 nebo· v blízkosti rozdělovači desky 20. Částice se odebírají ve formě suspenze s částí plynného proudu, který se odvětrává před usazením částic, aby se zabránilo další polymeraci a spékání před tím, než částice dosáhnout zóny, kde se shromažďují. SuspenzníhO' plynu lze, jak již bylo· uvedeno, rovněž použít k převádění produktu z jednoho reaktoru do druhého.Preferably, the polymer product particles are collected continuously through a conduit 34 or near the distributor plate 20. The particles are collected in the form of a suspension with a portion of the gaseous stream that is vented prior to settling to prevent further polymerization and caking before the particles reach the zone. where they gather. The suspending gas can also be used to transfer the product from one reactor to another as already mentioned.
Částice polymerního produktu se účetně a přednostně odebírají pomocí dvou postupně pracujících časově nastavených ventilů 36 a 38, mezi kterými je upravena oddělovací zóna 40. Když je ventil 38 uzavřen, je ventil 36 otevřen, takže propouští směs plynu a produktu do zóny 40. Pak se ventil 38 otevře, aby se produkt převedl do vnější izolační zóny. Ventil 38 se pak uzavře a je uzavřen až do okamžiku následujícího odebírání produktu.The polymer product particles are accounted for and preferably removed by means of two sequentially operated time-adjusted valves 36 and 38 between which a separation zone 40 is provided. When the valve 38 is closed, the valve 36 is opened so that the gas / product mixture passes through zone 40. valve 38 opens to transfer the product to the outer insulation zone. The valve 38 is then closed and closed until the next product withdrawal.
Konečně je reaktor s filuidním ložem vybaven vhodným odvětrávacím systémem, který umožňuje odvětrávání lože při zahajování a při končení provozu. Reaktor nevyžaduje použití žádných míchacích zařízení nebo zařízení k oskrabávání stěn.Finally, the filuid bed reactor is equipped with a suitable venting system that allows venting of the bed during start-up and shutdown. The reactor does not require the use of any mixing or wall scraping devices.
Nosičový katalytický systém podíle vynálezu poskytuje ve fluidlzovaném loži produkt se střední velikostí částic přibližně mezi 0,13 až 1,52 mm, přednostně přibližně mezi 0,26 až 1,27 mm, přičemž zbytky noslčového katalyzátoru v polymeru jsou neobvykle malé.The supported catalyst system of the present invention provides a fluidized bed product with a mean particle size of between about 0.13 to 1.52 mm, preferably between about 0.26 to 1.27 mm, with the support catalyst residues in the polymer being unusually small.
Nasazovaný proud plynného monomeru, popřípadě obsahující plynná ředidla, se 'uvádí do reaktoru při výtěžku vztaženém na jednotku času a prostorů lože 32,2 až 161 kg/h x m3.The feed monomer gas stream optionally containing gaseous diluents is fed to the reactor at a yield per unit time and bed space of 32.2 to 161 kg / hxm 3 .
Následující příklady slouží k bližší ilustraci vynálezu, v žádném směru však rozsah vynálezu neomezují.The following examples serve to illustrate the invention in more detail, but do not limit the scope of the invention in any way.
Vlastnosti polymerů vyrobených v příkladech se stanovují těmito zkušebními metodami:The properties of the polymers produced in the examples are determined by the following test methods:
HustotaDensity
ASTM D-1505-destička se 1 hodinu temperuje na 100 QC, aby se přiblížila stavu rovnovážné krystalinity.ASTM D-1505-plate was equilibrated for 1 hour at 100 Q C to approach equilibrium crystallinity.
Index toku taveniny (MI)Melt Flow Index (MI)
ASTM D-1038-Condition E. Měření se provádí při 190 °C, údaje v g za. 10 minut.ASTM D-1038-Condition E. Measurements are carried out at 190 ° C, data in g per. 10 minutes.
Rychlost toku (index toku taveniny při větším zatížení) (HLMI)Flow rate (melt flow index at higher load) (HLMI)
ASTM D-1238-Con.dition F. Měření se provádí za použití desetinásobného zatížení, než při měření indexu toku taveniny.ASTM D-1238-Con.dition F. The measurement is performed using a tenfold load than the melt index.
v, - τ., xx x , rychlost tokuv, - τ., xx x, flow rate
Poměr rychlosti toku = -— ,-----------index toku taveniny ProduktivitaFlow Rate Ratio = -—, ----------- Melt Flow Index Productivity
Vzorek pryskyřičného produktu se zpopelní a stanoví se hmotnostní % popela, poněvadž poper je v podstatě tvořen nosičovým katalyzátorem. Produktivita je tedy udána v kg polymeru vyrobeného na kg celkem spotřebovaného katalyzátoru.A sample of the resin product is ashed and the weight% ash is determined, since the ash is essentially a supported catalyst. The productivity is therefore expressed in kg of polymer produced per kg of total catalyst consumed.
Látky extrahovatelné n-hexanem . Vzorek pryskyřice se mírně stlačí na film a v této forimě se provádí extrakce n-hexanem při 50' °C po· dobu 4 hodin.Substances extractable with n-hexane. The resin sample is gently compressed into a film, and in this form, extraction with n-hexane is carried out at 50 ° C for 4 hours.
P ř í k 1 a d y 1 a ž 2 1Example 1 to 2 1
A. Příprava katalyzátorůA. Preparation of catalysts
Katalyzátory použité v příkladech 1 až 21 se připraví takto:The catalysts used in Examples 1 to 21 were prepared as follows:
K roztoku požadovaného množství kysličníku chromového ve 3 litrech destilované vody se přidá 500 g porézní sililky jako nosiče o· velikosti částic 70 μπι a specifickém povrchu asi 300 mVg. Směs nošiče, vody a kysličníku chromového se promíchá a. pak nechá asi 15 minut stát. Pak se odfiltruje, čímž se odstraní asi 2200 až 2300: ml roztoku. Silika s obsahem kysličníku chromového se pak suší v proudu dusíku při 200'°C po dobu asi 4 hodin.To a solution of the required amount of chromium trioxide in 3 liters of distilled water is added 500 g of porous silica as carrier having a particle size of 70 μπι and a specific surface area of about 300 mVg. The carrier, water and chromium oxide mixture is mixed and allowed to stand for about 15 minutes. It is then filtered to remove about 2200 to 2300 ml of the solution. The chromium-containing silica is then dried in a stream of nitrogen at 200 ° C for about 4 hours.
Asi 400 g kysličníku chromového na nosiči se pak suspenduje asi v 2000 ml suchého isopentanu a pak se k suspenzi přidá požadované množství tetraisopropyltitanátu. Systém se pak důkladně promísí a pak se isopentan odstraní zahříváním reakční nádoby.About 400 g of supported chromium trioxide is then suspended in about 2000 ml of dry isopentane and the desired amount of tetraisopropyl titanate is added to the suspension. The system is then thoroughly mixed and then isopentane is removed by heating the reaction vessel.
Vysušená látka se převede do aktivační vyhřívatelné nádoby, přidá se k ní požadované množství hexafluorkřemičitanu amonného [ (NH4)aSíF6] a výsledná směs se promíchá. Pak se systém pod dusíkem zahřívá asi 1 hodinu na 50 °C a pak asi 1 hodinu na 150 aby se zajistíllo, že všechen isopentan je odstraněn, a aby se pomalu odstranily organické zbytky tetraisopropyltitanátu, aniž by nastalo nebezpečí vzplanutí. Pak se proud dusíku nahradí proudem suchého vzduchu a katalytický systém se aktivuje asi 2 hodiny při 300 °C a pak asi 8 hotdirn při 750 nebo 825 °C. Aktivovaný katalyzátor se pak ochladí suchým vzduchem (o teplotě místnosti) asi na 150 °C a pak se dále ochladí ze 150°C na teplotu místnosti dusíkem (o teplotě místnosti).The dried substance is transferred to an activating heated vessel, the desired amount of ammonium hexafluorosilicate [(NH4) and SiF6] is added thereto, and the resulting mixture is mixed. Then, the system is heated under nitrogen at about 50 ° C for about 1 hour and then at about 150 for about 1 hour to ensure that all isopentane is removed and to slowly remove organic tetraisopropyl titanate residues without the risk of ignition. Then the nitrogen stream is replaced with a dry air stream and the catalyst system is activated for about 2 hours at 300 ° C and then for about 8 hotdirn at 750 or 825 ° C. The activated catalyst is then cooled with dry air (room temperature) to about 150 ° C and then further cooled from 150 ° C to room temperature with nitrogen (room temperature).
Množství sloučenin chrómu, titanu a fluoru, která se přidají, aby se dosáhlo požadované koncentrace těchto prvků v aktivovaném katalyzátoru, jsou uvedena v následující tabulce:The amounts of chromium, titanium and fluorine compounds that are added to achieve the desired concentration of these elements in the activated catalyst are shown in the following table:
818158 8 f818157 8 f
Množství (sloučeniny ·:Množství prvku -> ve hmot.' šve hmot. % >v<aktivo- :'·<Quantity (compounds ·: Quantity of element -> in% seam by weight%> in <activo : · <
přidané? te 'nosiči ' váném katalyzátoru -'added? carry the 'supported' catalyst - '
B. Použití katalyzátoru vi'příkladečK''ll‘i-až' 21B. Use of the catalyst in the i 'příkladečK' l l 'i -to' 21
Provede’ se série 21 pokůšů;; při-teterýčh · se ethyle,n<-ko;polymeru’jO^ 1‘butenerti.' <Kaži dá z reakcí se provádí po dobu -2 až·-4 ho* ·, din od ^dosažení rovnováhy v»j6tí®am'nebo·*v druhém zé -dvou reakčních i systémů fluidníifii ložem. Jeden systém, označovaný · jako reaktorA, hýl· již popsán-v souvislosti ; s obrázkem. Jeho spodní část·-jé vysoká 3,05· metru a její’ vnitřní průměr 'je1'0,943 'm'. Hor-i ní část 'jé vysoká >4,'88J-m áijejí' vnitřní 'prů*?-· měr je 0,597 m. Druhý systém, reaktor Bj* má místo» horní· rtálevkovité části reaktoruA část Se‘ Svislými boky ί(·ο'- výšce· 5,03 m 'avnitřním'‘průrhěru -0j343 m) Spodní'část'redaktoru B má stejné rozměry : jako'spodní ··' · část reaktoru-A. Příklady 1 až 3 >A series of 21 experiments is performed; Ethyl, n-butyl, butadiene polymer is added. Each reaction is carried out for 2 to 4 hours after equilibrium is reached in the second or both bed fluidization systems. One system, referred to as reactor A, bullshit, has already been described in connection; with picture. Its lower part is 3.05 meters high and its' inner diameter 'is 1 ' 0.943 'm'. Hor-and the part to be highly> 4, '88 J áijejí -m 'inner' ma *? - · rate is 0.597 meters. The second system, the reactor has a place Bj * »· rtálevkovité upper part of the reactors often 'by vertical flanks ί ( Ο '- height · 5.03 m av and inside -0 -343 m) The bottom part of the editor B has the same dimensions: as the bottom part of the reactor-A. Examples 1 to 3
Příklady! ->ažh8· se provádějí- v /‘reaktoru- m B, přičemž- rýchlOst - plynu je? čtyřnásobkeha' · * Gmf a tlak je 21 afc Katalyzátory- použité- v těchto příkladech - se připraví (shora- u-ve-; děným způsobem? Po aktivaci- při•e&W.ób-- >< sáhuje každý- ž nosičových katalyzátorů 0,4 · hmoit. % >Gr, 4j5 hmot: %·-Tv a«*0,3 '-hmot:1 ^pr;Examples! -> up to 8 hours with provádějí- · I / 'm reaktoru- B přičemž- - speed gas? čtyřnásobkeha '* · Gmf and the pressure is 21 AFC Katalyzátory- použité- in these examples - were prepared (u above- Velim; undiluted manner? • After aktivaci- when e &W.ób--><Sahu každý- of the carrier catalysts 0 4 · hmoit.%> Gr, 4j5 wt:% · -TV and '* 0.3' -hmot: 1 pr ^;
F. Ostatní reakční-.podmínky v· příkladech-1/ až 8 jsou uvedeny· v následující tabulce I,/F. The other reaction conditions in Examples 1 to 8 are shown in Table I below.
TABULKA I , ,TABLE I,,
Příklad?.; ... Teplota,°G , Molární poměr Molární poměr Výtěžek yiztaž&ný pa-jednoíkUf,,,,;Example?.; Temperature, ° C, Molar Ratio Molar Ratio Yield of Peptide;
C4H8/C2H4 , . H2/C2H4 . ,,, časů a prostoru lože ·; i,.n kg/h/m3 . . ,i;.C4H8 / C2H4,. H2 / C2H4. ,,, bed times and space ·; i, .n kg / h / m 3 . . , i; .
Příklady 9 až 17Examples 9 to 17
Příklady 9 až 15 se provádějí v reaktoru B a příklady 16 a 17 v reaktoru A při rychlosti plynu rovnající se čtyřnásobku Gmf. Katalyzátory použité v těchto příkladech se vyrobí shora popsaným způsobem. Po aktivaci prováděné při 825 °C obsahují nosičové katalyzátory,, tato· množství jednotlivých prvků:Examples 9 to 15 are carried out in reactor B and examples 16 and 17 in reactor A at a gas velocity equal to four times Gmf. The catalysts used in these examples were prepared as described above. After activation at 825 ° C, the supported catalysts contain the following amounts of individual elements:
TI: 4,1 nebo· 5,6 hmot. %,TI: 4.1 or 5.6 wt. %
F: 0,6 nebo 1,5 hmot. %,F: 0.6 or 1.5 wt. %
Cr: 0,4, 0,26, 0,17 nebo 0,07 hmot. °/o.Cr: 0.4, 0.26, 0.17 or 0.07 wt. ° / o.
Rozdíly mezi těmito katalyzátory a ostatní reakční podmínky používané v příkladech 9 až 17 jsou uvedeny v následující tabulce III.The differences between these catalysts and the other reaction conditions used in Examples 9 to 17 are shown in Table III below.
Kopolymery vyrobené v příkladech 9 až 17 mají vlastnosti uvedené v tabulce IV.The copolymers produced in Examples 9 to 17 have the properties listed in Table IV.
198188198188
Příklad Gr Ti F Teplota Tlak M-olárftí poměr Molární poměr Výtěžek vztažený [hmot. %j] [hmot, %] [hmot. PC] [MPa] C4H8/C2H4 . H3/C2H4 na jednotku času.Example Gr Ti F Temperature Pressure M-ol. Ratio Molar ratio Yield based [wt. % j] [wt.%] [wt. PC] [MPa] C 4 H 8 / C 2 H 4. H3 / C2H4 per unit of time.
a prostoru lože [kg/h/m5] inOinmmnGao 0' ’ψ cm“ < (< o.“ co“ m O0t>l>c>c^t>cpč0o0 oand bed space [kg / h / m 5 ] inOinmmnGao 0 '' ψ cm "<(<o." co "m o0t>l>c> c ^ t> cpč0o0 o
ftCqeoOQQQ ιη ť< *’ί ň x* 10 in n ggggggg^g o“ o o 0 0 o o o“ ©ftCqeoOQQQ ιη <* ’x x x * 10 in n ggggggg ^ g o" o 0 0 o o o "©
Η r-f t-Γ CM* CM“ CM* CM cm“ CM* «ϊ,ιΟ,ίί’.ιο.ίή < t>“ t>“ cý fý fc- & iň to oScOoOCŮěO&cOcůcoΗ r-f t-Γ * * * * * «* <<f f f f f f f f f f o o o o
CO CO WflňWfflcó ts ©“ o © © © © ©“ o' o’ ř4 r-C f-I Ť-^í-^ΐή CO_ rt rt •qi“ «φ·<φ χη v}T τη χη τηCO CO WflòWfflcó ts © o © © © © o o 4 4 r r r r r r r ^ ^ ^ CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO
CD b. CD CO CO CMHOCMCMCMO^vjC ©“ o“ ©“ O“ © O“ © <3 ©CD b. CD WHAT WHAT CMHOCMCMCMO ^ vjC © “o“ © “O“ © O “© <3 ©
CT©HCM««lO©I>.' ipaf faaf <CT © HCM 10 «I». ' ipaf faaf <
©©
O ffl oO ffl o
«rH 'Ctí 73 β «3 Ε-ι >03' >2«RH 'Ctí 73 β« 3 EN> 03'> 2
Β ω .β Ο ελΒ ω .β Ο ελ
0ι 3J ω >0ι 3J ω>
οο
Sň '>> r·? r* ι ‘2 δ $ § ° ctí cO +J !> * ODream >> r ·? r * ι ‘2 δ $ § ° reads cO + J!> * O
Λ ctíΛ honors
ctí r»4 φhonors r »4 φ
&&
a g£· o 0 oand g £ · o 0 o
Š2Š2
Cj >93 aCj> 93 a
oO
Cu h-3 ffiCu h-3 µfi
2 .s u 9 > 3 οί ,Μ bo © í .5© g £ g $&2 .s u 9> 3 οί Μ Μ ©.
ctí 1 honors 1
Ό «JJ «J
H-iH-i
C0rl®lfl6iinc0r-ÍC*) oot-hcocot-ccOcothco OOt^O)COCÓCOCOC<CO a“ o“ o o o“ o“ o o“ oC0rl®lf16iinc0r-IC *) oot-hcocot-ccOcothco OOt ^ O) COCOCOCOCOC <CO a “o” o o o o o o o
CM «5 tg t> Lň t-· Ift «3 COCM «5 tg t> In t - · Ift« 3 CO
Λ H 't ''í. ©Ά, co“ cn co co cn“ cn r-í iq iq ©O © O © O O © Θ □ αιοοοοοοοιη rH Ó CQ H L·* Η rH H i\] iHqjCOHISr4CI3CÍJCOΛ H 't' '. Ά Ά co co co co co co co co co co co n O O O O ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι
CO 03 r-C r—C CO HOHrdrt O <3 © O O o“©“© ©“©“ uw t-ι uj s'» u^«-m uMCQr-t^HTncoCMSO CM CM CM CM CM CM CM CM ri 03 03 Ů3 03 O3_O3 03 03 03 ©“ o“ ©“ ©“ ©“ ©“ <3“ o“ o“ wcmcmcmcocmcqcocm ^coO3Cotrt«©cpcM H m o rt ň rtri o cd cm <0 cd co co CD Ch co r-Γ cS © © o σΓ t-Γ rHÍ rď H fH τΗ Ή ssqs^ssss ©©“©“© ©’ © © ©’ o“ ©Or-IÍMCO^inOS.CO 03 rC r — C CO HOHrdrt O <3 © OO o “©“ © “©“ uw t-uj uj »^« m m n n HT n n n n n n n n n n 03 Ů3 03 O3_O3 03 03 03 © “o“ © “©“ © “©“ <3 “o“ o “wcmcmcmcocmcqcocm ^ coO3Cotrt« © cpcM H mo rt n rtri o cd cm <0 cd co co CD Ch co r- Γ cS © o Γ Γ Γ Γ r H H H H H f s s © s s s s s
ririririnÍTTÍririririririnÍTTÍriri
1981«51981 «5
P ř í k 1 a d y 18 až 21Example 18 to 21
Příklady 18 až 21 se provádějí v reaktoru B za přetlaku 2,1 MPa a za rychlosti plynu rovnající se čtyřnásobku Gmf. Katalyzátory použité v těchto příkladech se připraví shora uvedeným způsobem. Po aktivaci při 825 qC obsahuje každý z nosičových katalyzátorů tato množství jednotlivých prvků:Examples 18 to 21 are carried out in reactor B at an overpressure of 2.1 MPa and at a gas velocity equal to four times Gmf. The catalysts used in these examples were prepared as described above. After activation at 825 q C, each of the supported catalysts contains the following amounts of individual elements:
Cr: 0,4 % hmot.Cr: 0.4 wt.
Ti: 4,5 % hmot.Ti: 4.5 wt.
F: 0,3 % hmOt.F: 0.3% wt.
Ostatní reakční podmínky použité v příkladech 18 až 21 jsou uvedeny v tabulce V,The other reaction conditions used in Examples 18-21 are shown in Table V,
PříkladExample
TABULKA VTABLE V
Teplota [°C] Molární poměrTemperature [° C] Molar ratio
C4H8/C2H4C4H8 / C2H4
Výtěžek vztažený na jednotku času a prostoru lože [kg/h/m3]Yield per unit of time and bed space [kg / h / m 3 ]
Kopolymery vyrobené v příkladech 18 až 21 mají vlastnosti uvedené v tabulce VI.The copolymers produced in Examples 18 to 21 have the properties listed in Table VI.
198189 '« w β «6 „ tl >U 3198189 '' w β '6' tl> U 3
Θ g H “gá > H g H “gá>
n —1 &4 r-Mn- 1 & 4 rM
Φ >Φ>
φ §0' « CB . Λ έ g Ó M 2 2 Ě ΛΛίιβ ου fii φ §0 '«CB. G g g Ó M 2 2 Ě ιίιβ ου fii
X!X!
ΦΦ
ΌΌ
O tiO ti
PjPj
OO
ΛΛ
Φ nΦ n
OO
CU «7 « o ř-iCU «7« o r-i
XD aXD a
OO
CU §'3 -ffi s θ'- OCU §3 -ffi with θ'-O
4tí BĎ O «—.4tí BĎ O «-.
3S 3 *· :» S *-3s μ O tH g^) ~ sΌ; cd3S 3 * ·: »S * -3s μ 0 tH g ^) ~ sΌ ; CD
R—<R— <
>fcj řu ao oo cm oo CO O CD ů ιό W-i>.-in θ' o co o in in· [S CD- O- ISrí τ-f ví pí o o g o OO Qq cm o oo in CM O «Φ CM> fcj řu o oo cm oo CO O CD ό W-i> .- in θ o o o o in in · [With CD-O-ISri τ-f knows o o o o Qq cm o o o CM o «Φ CM
CM rHCM rH
CO 10 s§ co caCO 10 s§ co ca
ΙΩΙΩ
COWHAT
CD cfCD cf
CO in 03 04 HOl> □ in co CD 5P co xjT tH CSl CO rHCO in 03 04 HOl> □ in co CD 5P co xjT tH CS1 CO rH
5f< CO H Ťfl t-4 CM IÓ rH θ' O* cf θ'5f <CO H ffl t-4 CM IO rH θ 'O * cf θ'
03 O HrlŇ iH03 O HlŇ iH
CMCM
Příklady 22 až 39Examples 22 to 39
A. Příprava katalyzátoruA. Preparation of the catalyst
Katalyzátory používané v příkladech 22 až 39 se připravuji jako· katalyzátory pro příklady 1 až 21. Jako zdroje chrómu se použije kysličníku chromového, jako zdroje titanu tetraisopropyltitanátu a jako zdroje fluoru, pokud je fluor součástí katalyzátoru, hexafluorkřemičitanu amonného [ (NHájzSiFe]. V některých případech se však při přípravě katalyzátoru nepoužívá látek obsahujících fluor.The catalysts used in Examples 22 to 39 are prepared as the catalysts for Examples 1 to 21. Chromium sources are used as chromium sources, tetraisopropyl titanate as the titanium source, and ammonium hexafluorosilicate [(NH4ZiSiFe)] as the fluorine source when fluorine is part of the catalyst. however, fluorine-containing substances are not used in the preparation of the catalyst.
Jako nosiče se pro· všechny katalyzátory používá porézního kysličníku křemičitého, který má velikost částic asi 70 /zm a specifický povrch asi 300 m2/g.A porous silica having a particle size of about 70 µm and a specific surface area of about 300 m 2 / g is used as carrier for all catalysts.
Katalyzátory pro případy 22 až 31 se aktivují zahříváním na 750 °C na suchém vzduchu po dobu asi 8 hodin a katalyzátory pro příklady 32 až 39 se aktivují zahříváním na suchém vzduchu na 900 °C po dobu asi hodin. Po aktivaci obsahují katalyzátory různá množství chrómu, titanu a popřípadě fluoru. Tato množství jsou uvedena v tabulce VII.The catalysts for cases 22-31 were activated by heating to 750 ° C in dry air for about 8 hours and the catalysts for Examples 32-39 were activated by heating in dry air at 900 ° C for about hours. After activation, the catalysts contain varying amounts of chromium, titanium and optionally fluorine. These quantities are shown in Table VII.
B. Použití katalyzátorů v příkladech 22 až 39B. Use of Catalysts in Examples 22-39
Jednotlivých katalyzátorů se v každém pokuse použije ke kopolymeraci 1-butenu s ethylenem při 91 °C v reaktoru A za tlakuThe individual catalysts were used in each experiment to copolymerize 1-butene with ethylene at 91 ° C in reactor A under pressure.
2,1 MPa a rychlosti plynu rovné asi čtyřnásobku Gmf. Reakce se provádějí za použití, molárního poměru C4H8/C2H4 asi 0,080 ± ± 0,002 a při výtěžku vztaženém na jednotku času a prostoru lože v rozmezí od2.1 MPa and a gas velocity of about four times Gmf. The reactions are carried out using a molar ratio of C4H8 / C2H4 of about 0.080 ± ± 0.002 and with a yield per unit time and bed space ranging from
3,9 do· 4,8 kg/h/m3. Přesné hodnoty jsou uvedeny v následující tabulce VII. V tabulce VII je rovněž uvedena produktivita katalyzátoru v každém pokusu. Různé vlastnosti vyrobených polymerů jsou uvedeny v tabulce VIII.3.9 to 4.8 kg / h / m 3 . The exact values are given in Table VII below. Table VII also shows the catalyst productivity in each experiment. The various properties of the polymers produced are shown in Table VIII.
Jí , as aJí, as a
cd t^MKCsosirtOOincoCsoscjsCScůoocoi-MCO mastscacDN^nOBinixíorsMoci’cd t ^ MKCsosirtOOincoCsoscjsCSceoocoi-MCO mastscacDN ^ nOBinixíorsMoci ’
COÓJinCM^]inC\JOjCT)COCOC7)rHmOTCÓ<NT-lCOJINCM ^] inC (JCTCTCOCOC7) rHmOTCO <NT-1
N31CBfflMO’íaoCOifaM«inN’}>N31CBfflMO’íaoCOifaM «inN’}>
Η Η Η Η Η Η Η Η H >> Η Η>>>>> H>
<<
ww
J □J □
CQ <CQ <
H jí aH eat a
Xl^-Í aX 1 -? A
ΌΌ
B.B.
li—I tí >O eali — I ti> O ea
Q>Q>
(X *>s 3 fi W φ CO >N >Q(X *> with 3 fi W φ CO> N> Q
33
N Jí >3 jí a g« >NN Her> 3 her and g «> N
0)0)
3¾3¾
Fh -<Fh - <
o Λ *ť g *> 8** xu .21, a1· +->o Λ * g g *> 8 ** xu .21, and 1 · + ->
ř-i >03 a wS o Xβ-i> 03 and wS o X
Q. N >1—« «<< cl J2Q. N > 1 - «« << cl J2
EE 'CtíEE 'Honors
Γ □Γ □
ChCh
O *-» 'P κO * - »
2?2?
+-* ^1+ - * ^ 1
O r—4O r — 4
C/5 *< +-*C / 5 *
Λ co cp cm_ o CO 00 xp t>.~ CM_ O O t-H CD rJ CM -Φ f~ L·.* (< Os Tft irí O Cm“ Cm“ CM* OS Mp rjt cm* t< τ-Γ OS* Φ CM* I>COťOI>t>Sf>fxCOCDtxb-COCOCDCOCOCOΛ co cp cm_ o CO 00 xp t>. ~ CM_OO tH CD rJ CM -Φ f ~ L ·. Φ CM * I> CO »OI> t> Sf> fxCOCDtxb-COCOCDCOCOCO
NOOOOOJOS-iOOHONOOaHQ gBgcgooootxr-%ogoocgoOoococgcgoooooo o. o* o_ o_ o. o_ o_ o. S. č o. o 3_ o o o 3 o“ o* o* o“ o“ o* co“ o a co co“ o cs o“ co“ cs c? a’ in in in in c-χ co co co co ts trs irs irsNOOOOOJOS-iOOHONOOaHQ gBgcgooootxr-% ogoocgoOoococgcgoooooo o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o what “cs c? and 'in in in c-χ what what what ts ts trs irs irs
O Q CO* o“ o □ O o O © O O tío rí O Ď t-PO Q CO * o 'o □ O o O O O t o r o O t-P
M< u-s os t->. co co cp íň cm IS ιο » uj t , , , x„ ws, s-«M <u-s axis t->. co co cp cm cm IS ιο »uj t,,, x" ws, s- "
Μ^ίΜ^ίρΛ,τΜτ-ί.Ο CM ¢0.00,0..^1 OS_ Ťh_ ČO CO CO¢ ^ ίΜ ^ ίρΛ, τΜτ-ί.Ο CM ¢ 0.00,0 .. ^ 1 OS_ hh_ WHAT WHAT
Λΐ vM Λ1 /Λ «44 mM «44 «44 »<» «44 «44 aΛΐ vM Λ1 / Λ «44 mM« 44 «44» <»« 44 «44 a
OS CO H CM OŮ CM . k. ,^ΜΙ.® MJ, <D,cO CĎ cm“ mí cm“ co” mP mP mP mP cm“ cm“ in“ mP mP mP mP mP cm“ mP 'ďcMMIinMIMČ^lřSeOf-.aSr-fi-láŠQr-ICOrH CM CM. CM. CM_ N Ň N N C<l. N Η ή CO H 3 CO CM CO o“ o“ o“ co o“ o o“ o“ o“ o“ o“ o“ cs co“ c?“ q“ c?“ co“ cm eo M< ιο i CM CM CM CM I £? oq g· Cs H CM rt i ¢0 co co coOS CO H CM OO CM. k . MJ mP mP mP mP mP mP cm "cm" in "mP mP mP mP mP cm" mP 'dcMMIinMIMC ^ lrSeOf-.Sr-fi-laŠQr-ICOrH CM CM. CM. CM_ N Ň NN C <l. N Η ή CO H 3 CO CM CO “o o o co o oo o oo o o o o o o o o cs cs“ c “q c c“ co cm eo M <ιο i CM CM CM CM I £? oq g · Cs H CM rt i ¢ 0 what what what
IJS g S =0 i co coIJS g S = 0 i co
DmDm
TABULKA VIIITABLE VIII
PříkladExample
Vlastnosti produktu rychlost toku hustota (HLMI)* [g/cm3] [g/10 min] obsah extrahovatelných látek [%]Product Properties Flow Rate Density (HLMI) * [g / cm 3 ] [g / 10 min] Extractable Content [%]
Průměrná velikost částic (průměr] granulí vyrobeného polymeru [mm]Average particle size (diameter) of granules of produced polymer [mm]
* Hodnoty rychlosti toku odpovídají hodnotám indexu toku taveniny (MI] v rozmezí 0,005 až 0,2 g/10 min.* Flow rate values correspond to melt index (MI) values ranging from 0.005 to 0.2 g / 10 min.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US64897176A | 1976-01-14 | 1976-01-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS198185B2 true CS198185B2 (en) | 1980-05-30 |
Family
ID=24602971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS156876A CS198185B2 (en) | 1976-01-14 | 1976-03-10 | Process for preparing solid polymers of ethylene |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS198185B2 (en) |
PH (1) | PH12772A (en) |
RO (1) | RO69302A (en) |
-
1976
- 1976-03-10 CS CS156876A patent/CS198185B2/en unknown
- 1976-03-23 RO RO7685267A patent/RO69302A/en unknown
- 1976-07-02 PH PH18645A patent/PH12772A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RO69302A (en) | 1981-06-30 |
PH12772A (en) | 1979-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0004647B1 (en) | Process for copolymerizing ethylene | |
CA1143897A (en) | Preparation of ethylene copolymers in fluid bed reactor | |
EP0020818B1 (en) | Process for preparing a polymerization catalyst and process for the production of ethylene polymers | |
US4376062A (en) | Spheroidal polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene polymerization | |
US4481301A (en) | Highly active catalyst composition for polymerizing alpha-olefins | |
EP0012147B1 (en) | Process for the preparation of high density ethylene polymers in fluid bed reactor | |
US4363904A (en) | High tear strength polymers | |
US4011382A (en) | Preparation of low and medium density ethylene polymer in fluid bed reactor | |
US4359561A (en) | High tear strength polymers | |
US4672096A (en) | Catalyst composition for polymerizing alpha-olefins | |
PL134401B1 (en) | Ethylene polymerization method | |
CS232723B2 (en) | Method of ethylene copolymer catalytic production | |
EP0729387A4 (en) | ETHYLENE POLYMERIZATION AND COPOLYMERIZATION CATALYST | |
US4618662A (en) | Catalyst composition for polymerizing alpha-olefins | |
JPH01213312A (en) | Catalyst composition for alpha-olefin polymerization and alpha-olefin polymerization method using the same | |
CA1069648A (en) | Preparation of low and medium density ethylene polymer in fluid bed reactor | |
JPH01247406A (en) | Catalyst composition for polymerization of alpha olefin polymers with narrow molecular weight distribution | |
JP2005535742A (en) | Supported polymerization catalyst | |
US5006506A (en) | Modified chromium-containing catalyst composition for polymerizing olefins and method of preparing the catalyst composition | |
US5025072A (en) | Highly active catalyst composition for polymerizing alpha-olefins | |
EP0081940B1 (en) | Preparation of a catalyst for and a method of producing linear low density polyethylene | |
CS198185B2 (en) | Process for preparing solid polymers of ethylene | |
AU715831B2 (en) | High activity catalysts for the preparation of polyethylene with an intermediate molecular weight distribution | |
US4605638A (en) | Highly active catalyst composition for polymerizing alpha-olefins | |
EP0004646B2 (en) | Process for preparing polymerization catalyst and process for ethylene homopolymerization |