CS200486B2 - Process for continuous polymerization and device for making this process - Google Patents
Process for continuous polymerization and device for making this process Download PDFInfo
- Publication number
- CS200486B2 CS200486B2 CS27576A CS27576A CS200486B2 CS 200486 B2 CS200486 B2 CS 200486B2 CS 27576 A CS27576 A CS 27576A CS 27576 A CS27576 A CS 27576A CS 200486 B2 CS200486 B2 CS 200486B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- reactor
- polymerization
- catalyst
- zone
- coolant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu kontinuální polymerace alespoň jednoho polymerovatelného monomeru v parní fázi.The invention relates to a process for the continuous polymerization of at least one polymerizable monomer in the vapor phase.
Vynález se dále týká nového zařízení pro polymeraci v parní fázi a zvláště se týká zařízení pro polymeraci monomeru nebo jeho směsi v parní fázi v podstatě při isobarickém postupu za použití katalyzátoru poskytujícího vysoký výtěžek a podle potřeby též kokatalyzétoru. Zařízení tvoří horizontální, chladící kapalinou chlazený reaktor š míchaným ložem, ve kterém se v podstatě využívá všech plynů odcházejících z reaktoru.The invention further relates to a novel vapor phase polymerization apparatus, and more particularly to a vapor phase monomer polymerization apparatus in a substantially isobaric process using a high yield catalyst and, if necessary, a cocatalyst. The apparatus comprises a horizontal, liquid-cooled stirred bed reactor in which substantially all of the gases leaving the reactor are utilized.
Způsob podle vynálezu pro kontinuální polymerace alespoň jednoho polymerovatelného monomeru vybraného ze skupiny zahrnující ethylen, propylén, 1-buten, 4-methyl-1-pentan, butadien, styren a vinylchlorid v parní fázi, spočívající v zavádění monomeru ve formě páry do alespoň jedné horizontální polymerační zóny s řiditelnou teplotou obsahující míchané částice polymeru, kdy polymerace monomeru se provádí v přítomnosti katalyzátoru v této zóně a s výhodou alespoň ve dvou zónách sériově propojených, přičemž částice polymeru se popřípadě vedou do alespoň jedné další zóny, při odstraňování proudu plynu obsahujícího monomer ze zóny a s výhodou ze všech zón a odvádění částic polymeru jako produktu ze zóny nebo poslední ze zón spojených v sérii, se vyznačuje tím, že se páry monomeru popřípadě společně s vodíkem, zavádějí pod povrch částic v polymerační zóně a s, výhodou všech zón za řízení teploty postříkáním a rychlým odpařením chladicí kapaliny z povrchu v polymerační zóně a s výhodou věeeh zón, přičemž se .ze zóny a s výhodou ,ze všech zón odvádí proud plynu obsahující monomer a páry chladicí kapaliny, odstraňovaný proud plynu se kondenzuje za vzniku recirkulovaného proudu chladicí kapaliny a plynného recirkulovaného proudu obsahujícího páry monomeru a recirkulovaný proud chladicí kapaliny, popřípadě s doplňovanou chladicí kapalinou, se recirkuluje do této zóny a s výhodou do každé zóny, kam se také recirkuluje recirkulovaný proud plynu s monomerem v parní fázi.Process according to the invention for the continuous vapor phase polymerization of at least one polymerizable monomer selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentane, butadiene, styrene and vinyl chloride, comprising introducing steam monomer in at least one horizontal a temperature controllable polymerization zone containing agitated polymer particles, wherein the polymerization of the monomer is carried out in the presence of a catalyst in the zone and preferably in at least two zones in series, wherein the polymer particles are optionally fed to at least one additional zone and preferably from all zones and the removal of polymer product particles from the zone or the last of the zones connected in series, characterized in that monomer vapors optionally together with hydrogen are introduced below the surface of the particles in the polymerization zone and preferably all zones under control. temperature by spraying and rapidly evaporating the coolant from the surface in the polymerization zone and preferably most of the zones, wherein from the zones and preferably from all zones a gas stream containing monomer and coolant vapors is removed, the gas stream removed is condensed to form a recirculated coolant stream; the gaseous recirculated stream containing the monomer vapors and the recirculated coolant stream, optionally with coolant replenished, are recirculated to this zone and preferably to each zone where the recirculated gas stream with the monomer in the vapor phase is also recirculated.
Zařízení podle vynálezu tvoří horizontální váloový reaktor k provádění kontinuální polymerace alespoň jednoho polymerovatelného monomeru v parní fázi, zahrnující, alespoň jednu polymerační zónu, středově podélně umístěný hnací hřídel, ke kterému jsou uvnitř připojeny skupiny přiléhajících lopatek příčně dosahující k vnitřnímu povrchu reaktoru, a dále zahrnující přívody pro zavádění proudu plynu sestávajícího z péry monomeru do polymerační zóny reaktoru, vývody pro odcházející proud plynů sestávající z monomeru a par chladicí kapaliny z polymerační zóny reaktoru, vývod odstraňovaných částic polymeru z reaktoru a alespoň jeden přívod pro zavádění chladicí kapaliny do polymerační zóny. Zařízení se vyznačuje tím, že mísící zařízení tvoří ploché pravoúhlé lopatky, alespoň jeden přívod pro zavádění proudu plynu do polymerační zóny je umístěn v prostoru u dna reaktoru, alespoň jeden přívod k zavádění katalyzátoru do reaktoru je zaveden do polymerační zóny, pro zavádění chladicí kapaliny do polymerační zóny je alespoň jeden přívod připojený v horní části reaktoru a alespoň jeden vývod je umístěný v horni části reaktoru pro odvádění proudu plynů z polymerační zóny.The apparatus of the invention comprises a horizontal valence reactor for carrying out continuous polymerization of at least one polymerizable monomer in the vapor phase, comprising, at least one polymerization zone, a centrally longitudinally located drive shaft to which are attached internally groups of adjacent blades extending transversely to the internal surface of the reactor; inlets for introducing a gas stream consisting of monomer feathers into the polymerization zone of the reactor, outlets for an outgoing gas stream consisting of monomer and coolant vapors from the polymerization zone of the reactor, outlet of removed polymer particles from the reactor and at least one inlet for introducing coolant into the polymerization zone. The apparatus is characterized in that the mixing device comprises flat rectangular blades, at least one inlet for introducing a gas stream into the polymerization zone is located in the space at the bottom of the reactor, at least one inlet for introducing the catalyst into the reactor is introduced into the polymerization zone, The polymerization zone is at least one inlet connected at the top of the reactor and at least one outlet is located at the top of the reactor to remove the gas stream from the polymerization zone.
Podle tohoto vynálezu lze sestrojit reaktor, ve kterém se může hospodárně a účinně převést polymerovatelný monomer nebo jeho směs na polymerní' látku v parní fázi v podstatě isobarickým polymeračním postupem. Přitom se jako reaktor používá horizontální reaktor s míchaným ložem, které je chlazeno chladicí kapalinou a kde v podstatě je možné všechny plyny opouštějící reaktor recirkulovat při zpracování za několika rozdílných teplot. V Zařízení se míchá mírně tekutý obsah polymerního lože příčně orientovanými míchadly připevněnými k podélně orientovanému hřídeli, který je obvyklým způsobem středově umístěn v reaktoru a déle reaktor je rozdělen obvykle na několik polymeračních sekcí. Sekce jsou navzájem odděleny vhodnými přepážkami, jako přepady. Tyto sekce je možno individuálně řídit s ohledem na rychlost výroby polmyeru a na polymerační teplotu a v některých případech též na parciální tlak plynů v reaktoru.According to the present invention, a reactor can be constructed in which the polymerizable monomer or mixture thereof can be converted economically and efficiently into a polymeric substance in the vapor phase by a substantially isobaric polymerization process. In this case, a horizontal stirred bed reactor is used as the reactor, which is cooled by a coolant and where substantially all the gases leaving the reactor can be recirculated during processing at several different temperatures. In the apparatus, the slightly fluid content of the polymer bed is mixed with transversely oriented stirrers attached to a longitudinally oriented shaft, which is conventionally centrally located in the reactor and the reactor is usually divided into several polymerization sections. The sections are separated from each other by suitable bulkheads, such as overflows. These sections can be individually controlled taking into account the rate of production of the polymer and the polymerization temperature, and in some cases also the partial pressure of the gases in the reactor.
Vynález se týká nového děleného reaktoru a způsobu polymerace polymerovatelného monomeru nebo jeho směsi v parní fázi, kde v reaktoru jsou uspořádány alespoň dvě komory, které je možno udržovat při rozdílném parciálním tlaku vodíku a podle potřeby též při rozdílné polymerační teplotě. Vynález se zvláště vztahuje k dělenému, horizontálnímu, chladicí kapalinou chlazenému reaktoru s míchaným ložem, kde se v podstatě veškeré plyny odcházející z reaktoru recirkulují ve formě par, v zásadě při isobarické polymeraci monomeru nebo jeho směsí, za použití katalyzátoru, popřípadě též kokatalyzátoru, umožňujícího dosáhnout vysoké výtěžky, kde každou alespoň ze dvou komor v reaktoru je možné udržovat při rozdílném parciálním tlaku vodíku a podle potřeby též při různé polymerační teplotě a rychlosti produkce polymeru, přičemž lze řídit molekulovou hmotnost, distribuci molekulové hmotnosti a distribuci velikosti částic výlšedného polymeru, který vzniká v reaktoru.The invention relates to a new split reactor and to a process for the polymerization of a polymerizable monomer or a mixture thereof in a vapor phase, wherein at least two chambers are arranged in the reactor which can be maintained at different hydrogen partial pressures and also at different polymerization temperatures. In particular, the invention relates to a split, horizontal, liquid-cooled stirred bed reactor in which substantially all of the gases leaving the reactor are recirculated in the form of vapors, essentially in the isobaric polymerization of the monomer or mixtures thereof using a catalyst or optionally a cocatalyst. high yields where each of the at least two chambers in the reactor can be maintained at different hydrogen partial pressures and, if desired, at different polymerization temperatures and polymer production rates, controlling the molecular weight, molecular weight distribution and particle size distribution of the lean polymer is produced in the reactor.
Vynález se týká nového děleného reaktoru a způsobu polymerace polymerovatelného monomeru nebo jeho směsí v parní fázi, kde v reaktoru ‘jsou uspořádány jak polymerační sekce, tak komory. Takový reaktor umožňuje kombinovat výhody získané jak zabudováním sekcí, tak komor.The invention relates to a new split reactor and to a process for the polymerization of polymerizable monomer or mixtures thereof in vapor phase, wherein both the polymerization sections and the chambers are arranged in the reactor. Such a reactor makes it possible to combine the advantages obtained by incorporating both sections and chambers.
Jedním z problémů při polymeraci monomerů v roztoku nebo v suspenzi jsou výrobní náklady, které vznikají při jeho Výrobě. Polymerace monomeru využívající postup v parní fázi může být podstatně hospodárnější, pokud se vyřeší problémy s ní spojené. Tyto problémy zahrnují polymeraci s tepelně řízeným režimem, při kterém je třeba se vyhnout' horkým místům a udržet vhodné distribuce velikosti produkovaných)částic,’a v případě, kdy se používají katalyzátory, které poskytují mimořádně vysoké výtěžky, ale jsou extrémně citlivé na jedy, má poklesnout na minimum množství katalyzátoru, vztaženo na množství vznikajícího produktu. Jiný problém, který se vztahuje k některým kombinacím katalyzátoru,je úzké distribuce molekulové hmotnosti u produktů, které vznikají při použití těchto katalyzátorů.One of the problems in the polymerization of monomers in solution or suspension is the cost of manufacturing. The monomer polymerization using the vapor phase process can be considerably more economical if the problems associated with it are solved. These problems include thermally controlled mode polymerization, avoiding hot spots and maintaining appropriate particle size distributions, and when using catalysts that provide extremely high yields but are extremely sensitive to poisons, the amount of catalyst, based on the amount of product formed, should be kept to a minimum. Another problem relating to some catalyst combinations is the narrow molecular weight distribution of the products resulting from the use of these catalysts.
Autoři vynálezu se zaměřili na řešení uvedených problémů a zvláště na úsporu energií, surovin a výrobních nákladů. Proto vypracovali nový způsob kontinuální polymerace alespoň jednoho polymerovatelného monomeru v parní fázi za použiti horizontálního válcového reaktoru.The present inventors have focused on solving these problems and in particular on saving energy, raw materials and manufacturing costs. Therefore, they have developed a novel process for the continuous polymerization of at least one polymerizable vapor phase monomer using a horizontal cylindrical reactor.
Autoři vynálezu si byli vědomi, že již dříve byly podniknuty pokusy odstranit shora uvedené problémy a že tyto problémy se podařilo vyřešit pouze částečně, jak je zřejmé z dále uvedeného přehledu dosavadního stavu techniky.The inventors were aware that attempts had been made previously to overcome the above problems and that these problems were only partially solved, as is evident from the review of the prior art below.
V americkém patentě č. 2 502 953 (Jahnig) je popsán přepad zařízení orientovaného směrem dolů pro styk fluidizovaných pevných částic s tekutinou v plynné fázi, pro čištění nebo stripování těkavých látek z pevných látek, které je obsahuji.U.S. Pat. No. 2,502,953 (Jahnig) discloses an overflow device directed downwardly for contacting fluidized solid particles with a gaseous liquid, for purifying or stripping volatiles from solids containing them.
V americkém patentě č. 2 936 303 (Goins) se popisuje provádění polymerace ethylenu, propylenu nebo jejich směsi v plynném stavu, v protiproudém fluidním loži v přítomnosti netečného ředicího plynu. Při popisovaném postupu prochází katalyzátor v pevné fázi reakto» rem směrem dolů a například ethylen smísený s ředicím plynem se vede protiproudné vzhůru řadou vertikálních fluidních loží reakčnímu zónami. Při tomto postupu se reakce v různých reakčních zónách může nezávisle řídit odváděním plynu z poslední reakční zóny, jeho chlazením a recirkulováním části tohoto plynu do každé reakční zóny. Avšak protože se používá • zřeňovací plyn a fluidní lože, musí se reaktorem vést. velké množství plynu na jednotku produkovaného polymeru.U.S. Patent No. 2,936,303 to Goins discloses conducting a gas-phase polymerization of ethylene, propylene or a mixture thereof in a countercurrent fluidized bed in the presence of an inert diluent gas. In the process described, the solid phase catalyst is passed down the reactor and, for example, the ethylene mixed with the diluent gas is passed upstream through a series of vertical fluidized beds through the reaction zones. In this process, the reaction in the different reaction zones can be independently controlled by evacuating the gas from the last reaction zone, cooling it, and recirculating a portion of the gas to each reaction zone. However, since dilution gas and fluidized bed are used, they must be passed through the reactor. a large amount of gas per unit of polymer produced.
V americkém patentě č. 3 023 203 (Dye) se popisuje suspenzní polymerace olefinů v plynné fázi při použití reaktoru, který má tři soustředné na sobě postavené vertikální sekce, přičemž rozmělněný katalyzátor se přidává suspendovaný ve vstupujícím plynu a teplota se reguluje chlazením plynu. Při postupu se polymer odstraňuje bez poklesu tlaku.U.S. Patent No. 3,023,203 (Dye) discloses gas-phase suspension polymerization of olefins using a reactor having three concentrically stacked vertical sections, wherein the comminuted catalyst is added suspended in the incoming gas and the temperature is controlled by cooling the gas. In the process, the polymer is removed without pressure drop.
V americkém patentě S. 3 254 070 (Roelen) je popsána metoda pro polymerací ethylenu v plynné fázi při použití obvyklého chlazení, kde se směs reakčních produktů a pevných nebo kapalných katalyzátorů konstantně mechanicky rozděluje. V tomto patentě se dodatkově dává návod, jak dosáhnout, aby se reakční látky mícháním pohybovaly řadou stupňů, které mají vždy odlišné podmínky polymerace. Dodatkový zde popsaný způsob uvádí návod, jak lze v prvních několika stupních provádět polymerací v kapalné fázi a zakončení provést polymerací v parní fázi. V oddělených reaktorech se mohou používat různé polymerační teploty.U.S. Pat. No. 3,254,070 (Roelen) discloses a method for gas-phase polymerization of ethylene using conventional cooling, wherein the mixture of reaction products and solid or liquid catalysts is constantly mechanically separated. This patent additionally provides guidance on how to react by agitating the reactants through a series of stages, each having different polymerization conditions. The additional method described herein provides guidance on how liquid phase polymerization can be carried out in the first few steps and vapor phase polymerization terminations. Different polymerization temperatures can be used in separate reactors.
V americkém patentě č. 3 256 263 (Wisseroth a kol.) se popisuje metoda pro odstraňování tepla a výrobu polymeru při intenzívním pohybu, při polymerací olefinů v plynné fázi, v míchaném, vertikálním, fluidním reaktoru s mechanickým mícháním a zavádění polymerovatelného monomeru bezprostředně po expanzním chlazení ve formě proudu pohybujícího se plynu nebo kapaliny.U.S. Patent No. 3,256,263 to Wisseroth et al. Discloses a method for removing heat and making polymer under intense motion, in gas phase olefin polymerization, in a stirred, vertical, fluidized bed reactor with mechanical agitation, and introducing a polymerizable monomer immediately after expansion cooling in the form of a moving gas or liquid stream.
V americkém patentě č. 3 300 457 (Schmid a kol.) se provádí polymerace monoolefinů, ' zvláště ethylenu nebo propylenu ve fluidním loži při použití míchaného, vertikálního reaktoru. Katalyzátory a polymer v reaktoru se pohybují ve směru toku monoolefinů při míchání a teplo se odstraňuje chlazením stěn nádoby. Při provozu se používá proud plynu nebo se Zavádí zkapalněný monoolefin.U.S. Pat. No. 3,300,457 (Schmid et al.) Discloses a fluidized bed polymerization of monoolefins, especially ethylene or propylene, using a stirred, vertical reactor. The catalysts and polymer in the reactor are moved downstream of the monoolefins while stirring, and heat is removed by cooling the vessel walls. In operation, a gas stream or a liquefied monoolefin is introduced.
V americkém patentě č. 3 469 948 (Anderson a kol.) je popsán horizontální lopatkový typ polymeračního reaktoru, který využívá pulsujících profukovacích plynů, které obsahují póly• merovatelný olefin. Při postupu z tohoto patentu lze přímo použít podélných lopatek, které jsou vhodně přizpůsobené, aby umožňovaly,pohyb pevného polymeru vznikajícího při polymerací v parní fázi.U.S. Pat. No. 3,469,948 to Anderson et al. Discloses a horizontal vane type polymerization reactor that utilizes pulsating purge gases that contain poles of measurable olefin. In the process of this patent, elongate blades that are suitably adapted to allow the movement of the solid polymer resulting from vapor phase polymerization can be used directly.
V americkém patentě č. 3 652 527 (Trieschmann a kol.) je popsán způsob polymerace propylenu v plynné fázi v míchaném loži vertikálního reaktoru, kde se reaktor chladí odpařováním.U.S. Patent No. 3,652,527 to Trieschmann et al. Discloses a gas phase polymerization process of propylene in a stirred bed vertical reactor where the reactor is cooled by evaporation.
V tomto patentě se uvádí, že je podstatné, aby jedna složka směsi katalyzátoru byla přímo zavedena do lože pevného polymeru vyráběného při polymerací a druhá složka katalyzátoru byla dodávána nad lože v plynné fázi.It is stated in this patent that it is essential that one component of the catalyst mixture is directly introduced into the bed of solid polymer produced in the polymerization and the other component of the catalyst is supplied above the bed in the gas phase.
Konečně v britském patentě č. 1 354 020 (Badische) je popsán způsob polymerace olefinu v parní fázi, při,které se teplo vznikající polymeračním postupem odstraňuje zaváděním monomeru a prostředku přenášejícího teplo v plynném nebo kapalném stavu do polymerační zóny.Finally, British Patent No. 1 354 020 (Badische) describes a process for the vapor phase olefin polymerization in which the heat produced by the polymerization process is removed by introducing a monomer and a heat transfer agent in a gaseous or liquid state into the polymerization zone.
Avšak používání několikeré polymerační teploty, ve vertikálním míchaném reaktoru a fluidním ložem není uvedené a je obtížné předpokládat,, jak by takové individuální zařízení bylo možné dosáhnout v souvislosti s popsaným zařízením.However, the use of multiple polymerization temperatures in a vertical stirred tank reactor and a fluidized bed is not mentioned, and it is difficult to predict how such an individual device could be achieved in the context of the described device.
Přiložené výkresy znázorňují toto:The attached drawings show the following:
Na obr. 1 je podélný pohled na těleso dále popsaného reaktoru podle vynálezu.Fig. 1 is a longitudinal view of the reactor body of the invention described below.
Obr. 2 ukazuje příčný pohled na tento reaktor v řezu 2-2 z obr. 1. βGiant. 2 shows a cross-sectional view of the reactor in section 2-2 of FIG. 1. β
Obr. 3 uvádí další příčný pohled na reaktor z obr. 1, v řezu 3-3 znázorněném na obr. 1.Giant. 3 is another cross-sectional view of the reactor of FIG. 1, taken along section 3-3 of FIG. 1.
, Na obr. 4 je znázorněno provedení v podstatě isobarického postupu, při kterém se využí- » vá zde popsaného reaktoru znázorněného na obr. 1 a reoirkulují se v podstatě všechny plyny odcházející z reaktoru.FIG. 4 illustrates an embodiment of a substantially isobaric process using the reactor described in FIG. 1 and substantially re-circulating substantially all of the gases leaving the reactor.
Na obr. 5 je podélný pohled na těleso reaktoru podle vynálezu, které je odlišné od tělesa reaktoru znázorněného na obr. 1.Fig. 5 is a longitudinal view of the reactor body according to the invention, which is different from the reactor body shown in Fig. 1.
!!
Obr. 6 představuje schéma isobarického postupu, při kterém se využívá reaktoru znázorněného na obr. 5 a recirkulují se v podstatě všechny plyny odcházející z reaktoru.Giant. 6 is a schematic of the isobaric process utilizing the reactor shown in FIG. 5 and substantially recirculating all gases leaving the reactor.
Jak již bylo uvedeno, horizontální reaktor a způsob v podstatě isobarické polymerace polymerovatelného monomeru v parní fázi, při kterém se v podstatě všechny plyny opouštějící reaktor recirkulují, používá chladicí kapaliny a techniky míchaného lože. Reaktor je zvláště uzpůsoben pro použití polymeračních katalyzátorů, které poskytují dosti vysoký výtěžek polymerace. Zbývající katalyzátor proto není potřeba odstraňovat z polymerního produktu během koncového stupně polymerace. Obecně reaktor využívá řízeného zavádění složek katalyzátoru a chladicí kapaliny do jeho alespoň dvou polymeračních sekcí přímo nahoru a do míchaného, mírně tekutého lože vznikajícího polymeru, polymerace monomeru se provádí z parní fáze v tomto loži. Pevný polymer se kontinuálně odstraňuje vedením přes výstupní přepážku obecně na jednom konci do výstupní zóny. Do reaktoru se zavádí monomer nebo jeho směs a podle potřeby vodík do značné míry nebo zcela pod povrch polymeračního lože a chladicí kapalina se zavádí na povrch lože. Reaktor obecně má alespoň dvě polymerační sekce a jednotlivé sekce jsou navzájem odděleny přepady nebo jinými vhodně tvarovanými přepážkami, aby se zabránilo'velkému zpětnému míchání mezi sekcemi. V každé sekci se individuálně může v závislosti na čase řídit polymerační teplota a rychlost výroby polymeru, tak, že se může snáze vyrábět produkt, který má řízené rozložení molekulové hmotnosti a velikosti částic.As already mentioned, the horizontal reactor and the substantially vapor phase isobaric polymerization process of the polymerizable monomer in which substantially all of the gases leaving the reactor are recirculated employ coolant and stirred bed techniques. The reactor is particularly adapted to use polymerization catalysts which provide a fairly high polymerization yield. Therefore, the remaining catalyst need not be removed from the polymer product during the final stage of polymerization. Generally, the reactor utilizes the controlled introduction of catalyst and coolant components into its at least two polymerization sections directly upwards and into a stirred, slightly liquid bed of the resulting polymer, monomer polymerization being carried out from the vapor phase in the bed. The solid polymer is continuously removed by conduction through an outlet baffle generally at one end into the outlet zone. The monomer or mixture thereof is introduced into the reactor and, if necessary, hydrogen is substantially or completely below the surface of the polymerization bed, and the coolant is introduced onto the bed surface. The reactor generally has at least two polymerization sections, and the individual sections are separated from one another by overflows or other suitably shaped bulkheads to prevent large back-mixing between sections. In each section, the polymerization temperature and polymer production rate can be individually controlled over time so that a product having a controlled molecular weight and particle size distribution can be more easily produced.
Plyn odcházející z reaktoru se odstraňuje z horní části reaktoru, po odstraněni stržených jemných částic polymeru, které se odstraňují, jak nejvíce je možné, z tohoto plynu.The gas leaving the reactor is removed from the top of the reactor after removing entrained fine polymer particles that are removed as much as possible from the gas.
Plyn odcházející z reaktoru se potom vede do separační zóny, přičemž rychlým zkapalněním se alespoň z části oddělí další jemné částice polymeru a určitá část katalytických složek, .The gas leaving the reactor is then fed to the separation zone, whereby at least some of the fine polymer particles and some of the catalyst components are removed by rapid liquefaction.
pokud.se použily. Monomer a vodík se potom recirkulují do přívodního prostoru v různých polymeračních sekcích reaktoru a zavádějí se do značné míry nebo zcela pod povrch polymerního lože.if used. The monomer and hydrogen are then recirculated to the feed space in the various polymerization sections of the reactor and introduced to a large extent or completely below the surface of the polymer bed.
kto
Část chladicí kapaliny včetně dalších jemných částic polymeru se odvádí ze separační zóny a větší část se vrací do přívodního prostoru do hlavy reaktoru. Menší část této chladicí kapaliny, vyčištěná od jemných částic polymerů a složek katalyzátoru, se přivádí do zóny pro přípravu katalyzátoru k jeho zřežování, takže tam není zapotřebí přivádět čerstvou chladicí kapalinu k tomuto účelu. V jednotlivých sekcích reaktoru je třeba učinit opatření, aby se katalytické složky a chladicí kapalina zaváděly do různých sekcí reaktoru rozdílnou /Some of the coolant, including other fine polymer particles, is discharged from the separation zone and a larger portion is returned to the feed head to the reactor head. A minor part of this coolant, cleaned of fine polymer particles and catalyst components, is fed to the catalyst preparation zone for slicing, so there is no need to supply fresh coolant for this purpose. Provision must be made in the individual reactor sections for introducing different catalyst components and coolant into the different reactor sections.
rychlostí, aby se pomohlo individuálnímu řízení polymerační teploty a rychlosti výroby polymeru v různých sekcích. Složky katalyzátoru se mohou přidávat do míchaného lože nebo na toto lože.speed to help individually control the polymerization temperature and polymer production rate in the various sections. The catalyst components may be added to or on a stirred bed.
Z jiného hlediska, v tomto vynálezu se popisuje horizontální reaktor rozdělený na sekce a komory a dále způsob vhodný pro v podstatě isobarickou polymeraci polymerovátelného monomeru v parní fázi při v podstatě úplném recirkulování plynů odcházejících z reaktoru a chlazení chladicí kapalinou .při použití techniky míchaného lože, kdy alespoň v jedné sekci je odlišná parní směs než v jiných sekcích a kdy alespoň v jedné sekci se' může pracovat při jiné polymerační teplotě a/nebo jiné rychlosti výroby polymeru, než jaká je v jiných sekcích.In another aspect, the present invention describes a horizontal reactor divided into sections and chambers and a method suitable for substantially isobaric vapor phase polymerization of polymerizable monomer while substantially completely recirculating the gases leaving the reactor and cooling with the cooling fluid using a stirred bed technique. wherein the at least one section has a different steam composition than the other sections, and wherein at least one section can be operated at a different polymerization temperature and / or different polymer production rate than the other sections.
* Reaktor je zvláště uzpůsoben pro použití polymeračních katalyzátorů, které poskytují poměrně vysoký výtěžek polymeru, tak že zbytky katalyzátoru není třeba odstraňovat z polým&rního produktu během poslední části polyměračního postupu. Obecně řečeno, reaktor se používá pro řízené zavádění katalyzátorů a chladicí kapaliny alespoň do jedné sekce v každé komo« ře přímo do míchaného mírně tekutého lože vzniklého pevného polymeru nebo na toto lože a polymerace monomeru v parní fázi se provádí nad ložem a v něm. Pevný polymer se nepřetržitě odstraňuje vedením přes výstupní přepážku většinou situovanou na jednom konci reaktoru do výstupní nádoby,The reactor is particularly adapted to use polymerization catalysts which provide a relatively high polymer yield so that catalyst residues need not be removed from the polymer product during the last part of the polymerization process. Generally speaking, the reactor is used for the controlled introduction of catalysts and coolant into at least one section in each chamber directly into or onto a stirred, slightly liquid bed of the resulting solid polymer, and the polymerization of the monomer in the vapor phase is performed above and in the bed. The solid polymer is continuously removed by conduction through an outlet baffle, usually located at one end of the reactor, into the outlet vessel,
Do reaktoru se zavádí monomer nebo jeho směs a s výhodou vodík do značné míry nebo úplně pod lože polymeru a chladicí kapalina na povrch lože. Každá komora má oddělené vedení pro plyny odstraňované z reaktoru,separační zónu chladicí kapaliny a oddělené recirkulování par vracejících se zpět. Každá komora reaktoru může mít alespoň jednu polymerační sekci oddělenou přepážkami a při výhodném způsobu jsou alespoň dvě sekce v každé komoře navzájem odděleny přepady nebo jinými vhodně tvořenými překážkami, aby se zabránilo velkému zpětnému míchání mezi sekcemi. V každé sekci může být individuálně řízena polymerační teplota a rychlost výroby polymeru.The monomer or mixture thereof, and preferably hydrogen to a large extent or completely below the polymer bed and coolant to the bed surface are introduced into the reactor. Each chamber has a separate conduit for the gases removed from the reactor, a coolant separation zone, and a separate recirculation of the vapors returning. Each reactor chamber may have at least one polymerization section separated by baffles, and in a preferred method at least two sections in each chamber are separated from one another by overflows or other suitably formed barriers to prevent large back-mixing between sections. In each section, the polymerization temperature and polymer production rate can be individually controlled.
Alespoň dvě komory jsou odděleny dělicí konstrukcí, která je upravena tak, že slouží pro zamezení vzájemného míšení páry mezi komorami, ale umožňuje volný pohyb částic polymeru z jedné komory do druhé v podstatě ve směru k výstupu. U polymerního produktu vyrobeného ve shora popsaném reaktoru se snadněji řídí molekulová hmotnost, distribuce molekulové hmotnosti a distribuce velikosti částic.The at least two chambers are separated by a separating structure which is adapted to prevent mutual mixing of the steam between the chambers but allows free movement of polymer particles from one chamber to the other substantially towards the exit. The polymer product produced in the reactor described above is easier to control the molecular weight, molecular weight distribution, and particle size distribution.
Plyn opouštějící reaktor z každé komory se odstraňuje z hlavy reaktoru, po co nejúplnějším odstranění jemných částic polymeru z proudu odcházejících plynů. Tento plyn se vede do separační zóny, přičemž chladicí kapalina se alespoň z části odděluje s dalšími jemnými částicemi polymeru a určitou částí složek katalyzátoru od polymerizovatelného monomeru a vodíku, pokud se použily, přičemž monomer a vodík se potom reoirkulují do přívodního prostoru různých polymeračních sekcí komor obyčejně pod povrch polyměračního lože. část chladicí kapaliny včetně dalších jemných částic polymeru se odvádí ze separační zóny a větší část se vrací do přívodního prostoru podél hlavy reakčních komor. Druhá malá část oddělené chladicí kapaliny vyčištěná od jemných částic polymerů a složek katalyzátoru se přivádí do zóny pro přípravu katalyzátoru k jeho zřeóování, takže tam není zapotřebí přivádět čerstvou chladicí kapalinu t k tomuto účelu. V jednotlivých sekcích reaktoru je třeba učinit opatření, aby se katalytické složky a chladicí kapalina zaváděly do různých sekcí reaktoru rozdílnou rychlostí, aby se pomohlo individuálnímu řízení polymerační teploty a rychlosti výroby polymeru. Složky katalyzátoru se mohou přidávat na povrch lože nebo pod tento povrch.The gas leaving the reactor from each chamber is removed from the reactor head after the fine polymer particles are removed from the effluent stream as completely as possible. This gas is fed to a separation zone, whereby the cooling liquid is at least partially separated with other fine polymer particles and some of the catalyst components from the polymerizable monomer and hydrogen, if used, wherein the monomer and hydrogen are then re-enriched into the feed space of the different polymerization sections of the chambers. usually under the surface of the polymer bed. some of the coolant, including other fine polymer particles, is discharged from the separation zone, and a larger portion is returned to the feed space along the head of the reaction chambers. A second small portion of the separated coolant cleaned of fine polymer particles and catalyst components is fed to the catalyst preparation zone to make it so that there is no need to supply fresh coolant t for this purpose. In the individual sections of the reactor, provision should be made for the catalyst components and the coolant to be introduced into the different sections of the reactor at different rates to aid in the individual control of the polymerization temperature and polymer production rate. The catalyst components may be added to or below the bed surface.
••
Výrazem reaktor pracující v parní fázi nebo postup v parní fázi se rozumí reaktor pebo postup, kde monomer nebo monomery jsou přítomny jako péry nebo jako plyny za podmínek, které převládají v reaktoru.By vapor phase reactor or vapor phase process is meant a reactor or process wherein the monomer or monomers are present as feathers or gases under conditions prevailing in the reactor.
Recirkulační systém a reaktor se tak označují, protože se pracuje v podstatě isobarieky. To znamená, že nejsou jiné změny než ty, ke kterým normálně při zpracováni dochází. Účelně v reaktoru a v recirkulačním systému nejsou změny tlaku větší než - 180 kPs a s výhodou + nejsou větší než - 70 kPa.The recirculation system and the reactor are thus referred to because essentially isobaric agents are used. This means that there are no changes other than those normally occurring during processing. Suitably, in the reactor and in the recirculation system, the pressure changes are not greater than - 180 kPs and preferably + are not greater than - 70 kPa.
Provedení postupu, který využívá reaktor podle tohoto vynálezu,je znázorněno v detailu na obr. 4, který se může rozdělit zhruba na dva prostory, na reakční prostor a dále na prostor pro zpracování (oddělování) plynů odvedených z reaktoru a na prostor pro výrobu katalyzátoru. 'An embodiment of the process utilizing the reactor of the present invention is illustrated in detail in FIG. 4, which can be divided into approximately two spaces, a reaction space, and a space for processing (separating) gases discharged from the reactor and a space for catalyst production. . '
Jak je zřejmé při pohledu na obr. 4, reakční objem horizontálního polymeračního reaktoru 401 je rozdělen na několik intenzívně míchaných sekcí 467. 469 471 a 473. což umožňuje zpracování v různých sekcích reaktoru při různých teplotách a/nebo různých rychlostech výroby produktu. Polymerace se provádí v každé ze svrchu zmíněných sekcí za vzniku polymerního lóže rozloženého v reaktoru. Polymerační teplota v každé sekci se může individuálně řídit kombinací metod zahrnujících intenzívní mícháni, řízené rozdílné zavádění recirkulované páry do každé sekce přívodním vedením 475. 477. 479 a 481 situovaným do prostoru dna reaktoru, a zaváděním netečné chladicí kapaliny a složek katalyzátoru do každé sekce rozdílnou rychlostí přívodním vedením 453. 455. 457 a 459 .a přívodem katalyzátoru 423. 425. 427 a 429 do prostoru podél hlavy reaktoru.As seen in FIG. 4, the reaction volume of the horizontal polymerization reactor 401 is divided into several vigorously stirred sections 467, 469, 471 and 473, allowing processing in different reactor sections at different temperatures and / or different product production rates. The polymerization is carried out in each of the above sections to form a polymer bed distributed in the reactor. The polymerization temperature in each section can be individually controlled by a combination of methods including vigorous mixing, controlled differential introduction of recirculated steam into each section via line 475, 477, 479, and 481 located in the bottom of the reactor, and introduction of inert coolant and catalyst components into each section differently. at a feed rate of 453, 455, 457, and 459, and catalyst feed 423, 425, 427, and 429 into the space along the reactor head.
Plyny opouštějící reaktor se odstraňují odtahovým potrubím 483. 485. 487 a 489. Protože se může produkovat v reaktoru určité závadné množství jemných částic polymeru, výhodně se v podstatě odstraňují před odvedením plynů odcházejících z reaktoru v prostoru p.ro zpracování těchto plynů a katalyzátorů, v prostoru k jejich zpracování za použití lapačů, filtrů, usazováků, cyklónů nebo praček, nebo jejich kombinace.The gases leaving the reactor are removed via the exhaust ducts 483, 485, 487, and 489. Since some defective amounts of fine polymer particles can be produced in the reactor, they are preferably substantially removed prior to evacuating the gases leaving the reactor in the treatment area of these gases and catalysts. in the treatment area using traps, filters, settlers, cyclones or washing machines, or a combination thereof.
Pevný polymer se vyrábí v každé z míchaných sekcí 467 až 473. které slouží pro nepřetržitou výrobu polymeru. Produkt v konstantním množství přechází výstupní přepážku a vede se z reaktoru do nádoby na polymer 403.The solid polymer is produced in each of the agitated sections 467 to 473 for continuous polymer production. The product in a constant amount passes through the outlet baffle and is fed from the reactor to the polymer vessel 403.
Katalyzátor, který je rozpuštěn nebo suspendován v recirkulované chladicí kapalině, se s výhodou zavádí na povrch lože v alespoň jedné z polymeračních reakěnich sekci přívodem katalyzátoru 423 425. 427 a 429. Obdobně umístěné přívodní vedení 453. 455. 457 a 459 se používá pro zavádění recirkulované chladicí kapaliny, která může obsahovat katalyzátor, na lože v jednotlivých reakčních sekcích. Avšak v závislosti na povaze katalyzátoru, kokatalyzátoru a monomeru, který se má polymerovat,.může se katalyzátor a/nebo kokatalyzátor nastřikovat nebo jinak zavádět do reaktoru jako takový nebo v jiné nepolymerovatelné přísadě. Pro některé monomery se katalyzátor a kokatalyzátor popřípadě mohou míchat ve výrobní zóně 445 a přidávat společně do polymeračního reaktoru 401.The catalyst, which is dissolved or suspended in the recirculated coolant, is preferably introduced onto the bed surface in at least one of the polymerization reactions section through the catalyst inlet 423 425. 427 and 429. Similarly located feed lines 453, 455, 457 and 459 are used for introducing recirculated coolant, which may contain catalyst, on the bed in the individual reaction sections. However, depending on the nature of the catalyst, cocatalyst and monomer to be polymerized, the catalyst and / or cocatalyst may be injected or otherwise introduced into the reactor as such or in another non-polymerizable additive. For some monomers, the catalyst and cocatalyst may optionally be mixed in the process zone 445 and added together to the polymerization reactor 401.
Při jednom provedení způsobu bylo shledáno, že je výhodné přivádět katalyzátor a chladicí kapalinu souběžně tak, že katalyzátor a chladicí kapalina se rozstřikují v reaktoru na povrch polymerního lóže, aby se katalyzátory rovnoměrně rozmístily po povrchu polymerního lože. Avšak katalyzátor a chladicí kapalina se mohou oddělit a zavádět odděleně na lože.In one embodiment of the process, it has been found to be advantageous to feed the catalyst and the coolant simultaneously so that the catalyst and the coolant are sprayed onto the surface of the polymer bed in the reactor to distribute the catalysts uniformly over the surface of the polymer bed. However, the catalyst and the coolant may be separated and introduced separately on the bed.
Plyn opouštějící reaktor se vede vedením 431 do prací věže 433. kde se odstraňuje z těchto plynů alespoň část chladicí kapaliny, další jemné částice polymeru a určité množství složek katalyzátoru od polymerovatelného monomeru a vodíku, pokud se použil. Polymerovatelný monomer a vodík společně s určitou částí páry chladicí kapaliny se vrací do polymeračního reaktoru 401 z hlavy prací věže 433 s výhodou po projití výměníkem tepla 460 a separátorem 461. pro zkondenzování dalšího podílu chladicí kapaliny, pres dmychadlo 444 a vedení recirkulované páry 456 s dodatkovým vodíkem a monomerem, které se přidávají vedením 463 a 465. Monomer a vodík se popřípadě mohou vracet z prací věže 433 do polymeračního reaktoru 401 obtokem výměníku tepla 460 a separátorů 461. Množství recirkulací zaváděné páry do jednotlivých sekcí reaktoru přívodem 475. 477. 479 a 481 se může jednotlivě řídit ventily 491. 493.The gas leaving the reactor is passed through line 431 to the scrubbing tower 433, where at least a portion of the coolant, other fine polymer particles, and some catalyst components from the polymerizable monomer and hydrogen, if used, are removed from the gases. The polymerizable monomer and hydrogen, along with some of the coolant vapor, are returned to the polymerization reactor 401 from the scrub head 433, preferably after passing through the heat exchanger 460 and separator 461 to condense additional coolant through blower 444 and recirculated steam line 456 with additional hydrogen and monomer, which are added via lines 463 and 465. The monomer and hydrogen can optionally be returned from the scrubbing tower 433 to the polymerization reactor 401 by bypassing the heat exchanger 460 and separators 461. The amount of steam recirculated to each section of the reactor via 475 477. 479 and 481 can be individually controlled by valves 491. 493.
495 a 497 a tak lze udržovat lože v mírně tekutém stavu. Chladicí kapalina ze separátorů 461.je v podstatě zbavena jemných částic polymeru a složek katalyzátoru a je vhodná pro použití ve výrobní zóně 445 ke zpracování katalyzátoru. Chladicí kapalina oddělená od plynů, které opustily reaktor, se chladí ve výměníku tepla 454 a větší část se vrací na hlavu prací věže 433 vedením 438.495 and 497 so that the bed can be kept in a slightly fluid state. The coolant from the separators 461 is substantially free of fine polymer particles and catalyst components and is suitable for use in the production zone 445 for catalyst processing. The coolant separated from the gases that left the reactor is cooled in the heat exchanger 454 and most of it is returned to the scrub head 433 via line 438.
Menší část chladicí kapaliny se vrací vedením 437. přes výměník tepla 443. čerpadlo 439 a vedením recirkulované chladicí kapaliny 451 do přívodního vedení 453 455. 457 a 459 a unáší s sebou určité množství monomeru, vodíku, kokatalyzétoru a jemných částic polymeru, které se dostaly s plyny, které opustily reaktor, do prací věže 433. Připravená chladicí kapalina může být přidávána vedením 440. Při důležitém provedení, kdy se používá kokatalyzátoru, může se kokatalyzátor přidávat ke katalyzátoru ve výrobní zóně 445 vstřikováním přímo do recirkulovaného proudu chladicí kapaliny vedením 447 nebo se'může přidávat přímo v nepolymerovatelné přísadě do polymeračního reaktoru 401. Pro přípravu katalyzátoru se odebírá malé množství chladicí kapaliny v podstatě prosté jemných částic polymeru a složek katalyzátoru ze separátoru 461 a vede se vedením 434 a čerpadlem 436 do výrobní zóny 445 pro výrobu katalyzátoru.A minor portion of the coolant is returned via line 437 through heat exchanger 443, pump 439, and recirculated coolant line 451 to supply line 453 455, 457, and 459, carrying some of the monomer, hydrogen, cocatalyst and fine polymer particles that have with the gases that have left the reactor, to the scrubbing tower 433. The prepared coolant can be added via line 440. In an important embodiment where a cocatalyst is used, the cocatalyst can be added to the catalyst in the production zone 445 by injection directly into the recirculated coolant stream through line 447 or. can be added directly in the non-polymerizable additive to the polymerization reactor 401. To prepare the catalyst, a small amount of coolant substantially free of fine polymer particles and catalyst components is removed from separator 461 and passed through line 434 and pump 436 to production zone 445. production of a catalyst.
Polymerace ve výrobní zóně 445 pro katalyzátor nebo v připojeném vedení 449 a v přívodu katalyzátoru 423 až 429 může být příčinou řady problémů s ucpáváním a může se regulovat udržováním koncentrace kokatalyzétoru v katalyzátoru pod určitou hodnotou, ve výrobní zóně 445. přičemž tato hodnota závisí na druhu použitého katalyzátoru a kokatalyzétoru a na monomeru, který se mé polymerovat. Když se připravený kokatalyzátor přidává ke katalyzátoru ve výrobní zóně 445. může se bránit polymeraci případným připojením chladicího vedení k výrobní zóně, čímž se prodlouží doba potřebné k usazování složek katalyzátoru, atd. Popřípadě lze též používat chladicí kapaliny z vedení 440 místo recirkulované chladicí kapaliny ve výrobní zóně 445 pro katalyzátor, čímž se zabrání polymeraci monomeru v této zóně.Polymerization in the catalyst production zone 445 or connected line 449 and catalyst feed 423 to 429 can cause a number of clogging problems and can be controlled by keeping the cocatalyst concentration in the catalyst below a certain value, in the production zone 445. This value depends on the type the catalyst and cocatalyst used and the monomer to be polymerized. When the prepared cocatalyst is added to the catalyst in the process zone 445, polymerization can be prevented by possibly connecting a cooling line to the production zone, thereby extending the time required to settle catalyst components, etc. Alternatively, coolant from line 440 may also be used instead of recirculated coolant in a catalyst production zone 445, thereby preventing monomer polymerization in the zone.
Ventil 499 může být opatřen ve výrobní zóně pro katalyzátor obtokovým vedením, aby se snáze měnila koncentrace katalyzátoru v katalyzátoru připraveném pro zavádění do reaktoru. Bylo shledáno, že velikost částic polymeru vyráběného v polymeračním reaktoru 401 může se výhodně měnit změnou koncentrace katalyzátoru, který je zaváděn přívodem katalyzátoru 423.Valve 499 may be provided with a bypass line in the catalyst production zone to more easily vary the catalyst concentration in the catalyst ready for introduction into the reactor. It has been found that the particle size of the polymer produced in the polymerization reactor 401 can be advantageously varied by varying the concentration of the catalyst that is introduced by the catalyst inlet 423.
425. 427 a 429. Dále bylo objeveno, že změny koncentrace katalyzátoru lze výhodně dosáhnout bu3 změnou jeho koncentrace ve výrobní zóně 445 nebo dodatkově popřípadě změnou jeho koncentrace vlivem zaváděné chladicí kapaliny vedením 449 přes ventil 499. právě před místem, kde katalyzátor vstupuje do přívodu 423. 425. 427 a 429. Vyrobený katalyzátor se přidává vedením 442.425. 427 and 429. It has further been discovered that a change in catalyst concentration can advantageously be achieved either by varying its concentration in the production zone 445 or additionally or by varying its concentration due to the coolant introduced via line 449 through valve 499 just before the catalyst entry point. 423. 425. 427 and 429. The catalyst is added via line 442.
Pevný polymer, který vzniká v míchaném polymeračním reaktoru 401.vede se napříč reaktorem,hlavně protože polymer vzniká v loži reaktoru a ne při intenzívním míchání. Podmínky se zajiělují lopatkami konstrukčního typu, který umožňuje míchání, ale nikoliv pohyb lože vpřed nebo zpět. Částice polymeru v loži přiléhajícím k výstupní přepážce se odstraňují mícháním otevřenou výstupní přepážkou, kde velikost otvoru se může měnit podle velikosti a polohy řady různých zařízeni na udržování úrovně pevného polymeru v reaktoru.The solid polymer formed in the stirred polymerization reactor 401 is conducted across the reactor, mainly because the polymer is formed in the reactor bed and not under vigorous stirring. The conditions are provided by blades of a design type that allows mixing but not the forward or backward movement of the bed. The polymer particles in the bed adjacent to the exit baffle are removed by stirring through the open exit baffle, where the orifice size may vary according to the size and position of a number of different devices to maintain the solid polymer level in the reactor.
Pokud se používá přepadu, může být připevněn k poháněnému hřídeli, 404. který posunuje prstenec nebo je upevněn ke stěnám reaktoru a tím ho lze užitečně umís\it tak, že vrch přepadu je přibližně nastaven na úrovni lože během míchání. Tak lze provádět vyprazdňování po celé délce vrchu přepážky. Avšak přepady se mohou umístit, pokud je to zapotřebí, horizontálně. Místo přepadů se mohou používat jiné typy přepážek, aby se zabránilo velkému zpětnému míšení mezi dvěma nebo více sekcemi reaktoru. Například tenké přepážky ve formě stěny umožňují pohánět hřídel 404. V těchto tenkých přepážkách ve formě stěny lze vyříznout alespoň jeden otvor, jak seznají odborníci v oboru.If an overflow is used, it can be attached to a driven shaft 404 which moves the ring or is attached to the reactor walls and can thereby be conveniently positioned such that the top of the overflow is approximately at bed level during mixing. Thus, emptying can be carried out along the entire length of the top of the partition. However, weirs can be placed horizontally if necessary. Other types of baffles may be used instead of weirs to prevent large back-mixing between two or more reactor sections. For example, the thin wall baffles allow the shaft 404 to be driven. At least one opening can be cut in these thin wall baffles as will be appreciated by those skilled in the art.
Částice polymeru vedené otevřenými výstupními přepážkami padají do nádoby na polymer 403. Odebíraný pevný polymer se může zpracovat s přísadami a v tavenině vytlačovat obvyklým způsobem na předměty nebo se může odebírat bez podstatného poklesu tlaku z nádoby na polymer 403 jako tavenina pevné látky a výsledný roztavený polymer se zpracovává s látkou rozkládá200486 jící katalyzátor a s přísadami ještě v roztaveném stavu se odplyní a potom se konečně upraví obvyklým technickým postupem na komerční velikost produktu.The polymer particles guided through the open exit baffles fall into the polymer container 403. The solid polymer collected can be processed with additives and melt extruded into articles in a conventional manner, or can be withdrawn without significant pressure drop from the polymer container 403 as a solid melt and the resulting molten polymer. It is treated with a catalyst decomposing substance and degassed with the additives while still in the molten state and then finally converted to a commercial product size by conventional techniques.
Obr. 1 ukazuje detail polymeračního reaktoru 401 z obr. 4. Jak je zřejmé, vnitřek reaktoru 101 tvoří čtyři jednotlivě řiditelné polymerační sekce 167 až 173 navzájem oddělené případy 110 až 114. které poněkud přesahují přes střed reaktoru a jsou umístěny tak, že jejich vrchni hrana je přibližně v rovině s povrchem polymerního lože během míchání. Při výhodném provedení jsou přepady 110. 112 a 114 tak vysoké, že polymemí lože. vyplňuje přibližně polovinu objemu reaktoru. Když pevný polymer přesahuje výšku přepadu, přepadá do sousední sekce, přičemž se pohybuje směrem k výstupu.Giant. 1 shows a detail of the polymerization reactor 401 of FIG. 4. As can be seen, the interior of the reactor 101 is formed by four individually controllable polymerization sections 167-173 separated by cases 110-114 which somewhat extend over the center of the reactor and are positioned such that their upper edge is approximately flush with the surface of the polymer bed during mixing. In a preferred embodiment, weirs 110, 112 and 114 are so high that the polymer bed. it fills approximately half the reactor volume. When the solid polymer exceeds the height of the overflow, it falls into the adjacent section while moving towards the outlet.
Při provedení, ve kterém je žádoucí pracovat alespoň se dvěma plynnými směsmi (rozdílné koncentrace vodíku), stejně jako s rozdílnými teplotami v sekcích, všechny tyto přepady jsou konstruovány, jako je uvedeno shora, kromě alespoň jedné rozdělovači konstrukce, která rozděluje reaktor na komory s různými plynnými směsmi. ^Rozdělovači konstrukce jsou tenké stěnové přepážky prodloužené vzhůru a vyplňují plochu průřezu reaktoru, přičemž otvor mají pod úrovní polymerního lože pohybujícího se pevného polymeru. Vzájemnému míšení plynu mezi komorami je tak zamezeno.· Při provedení s různými plynnými směsmi mohou mit jednotlivé komory samostatné zpracování a recirkulování plynů odcházejících v reaktoru a mohou mít oddělený přívod vodíku a monomeru.In an embodiment in which it is desirable to operate at least two gas mixtures (different concentrations of hydrogen) as well as different temperatures in the sections, all these overflows are constructed as above, except for at least one manifold structure that divides the reactor into chambers with different gas mixtures. The manifolds are thin wall baffles extended upwards and fill the cross-sectional area of the reactor with the opening below the polymer bed of the moving solid polymer. Thus, with different gas mixtures, the individual chambers may have separate treatment and recirculation of the gases leaving the reactor and may have separate hydrogen and monomer feeds.
Obyčejně dělené konstrukce mají zabránit značnému vzájemnému míchání par mezi jednotlivými komorami, avšak při jednom provedení, kdy se několikanásobně zpracovává vodík, se páry úmyslně mísí. Při dávkování se páry z komor, kde je málo vodíku, zavádějí do komor s dostatečným množstvím vodíku a monomer se přednostně přidává do komor, kde je málo vodíku, zatímco vodík se přednostně přivádí do komor s jeho dostatkem.Conventionally split constructions are intended to prevent considerable vapor mixing between the individual chambers, but in one embodiment where hydrogen is treated several times, the vapor is intentionally mixed. In dosing, the vapors from the low hydrogen chambers are introduced into the chambers with sufficient hydrogen, and the monomer is preferably added to the low hydrogen chambers, while hydrogen is preferably fed to the chambers with sufficient hydrogen.
Vnitřek reaktoru je vybaven obíhajícími lopatkami poháněnými hřídelem 104 umístěným podélně v reaktoru 101. Lopatka je připevněna příčně k hřídeli a vytváří závěr mezery s vnitřní stěnou reaktoru 101.čímž umožňuje přiměřené rozmíchání lože při stěně reaktoru. Lopatky jsou s výhodou ploché pro maximální míchání lože při dané rotační rychlosti. S výhodou se používají dvě lopatky na oběžné kolo. Šířka lopatek je taková, že mezi přibližně 4 až 12 oběžnými koly (8 až 24 lopatkami) jsou reakční sekce dlouhé asi 910 mm. Umístění lopatek vzhledem k sousedním oběžným kolům je přibližně 90°. Lopatky jsou poháněny motorem 102 rychlosti, která umožňuje pomalé a pravidelné obraceni celého polymerního lože, která je v reaktoru. Rychlost, se kterou se oběžné koloiotéčí, by měla postačovat pro požadovaný přestup tepla a hmoty mezi kapalinou, pevnou látkou a plynem, ale neměla by být tak vysoká, aby se jemné částice polymeru dostávaly ve větším množství z polymerního lože do prostoru, který je nad ním. Obvykle se lopatky otáčejí 5- až 30krát za minutu, což umožňuje zachovat celistvost lože.The inside of the reactor is equipped with circulating blades driven by a shaft 104 disposed longitudinally in the reactor 101. The blade is mounted transversely to the shaft and forms a gap gap with the internal wall of the reactor 101, thereby allowing adequate mixing of the bed at the reactor wall. The vanes are preferably flat for maximum mixing of the bed at a given rotational speed. Preferably two impellers are used. The width of the blades is such that between approximately 4 to 12 impellers (8 to 24 blades) the reaction sections are about 910 mm long. The location of the blades relative to the adjacent impellers is approximately 90 °. The vanes are driven by a speed motor 102 that allows the entire polymer bed that is in the reactor to be slowly and regularly inverted. The velocity at which the orbiting colloid should be sufficient for the desired transfer of heat and mass between the liquid, the solid and the gas, but should not be so high that the fine polymer particles get in larger quantities from the polymer bed into the space above him. Typically, the blades rotate 5 to 30 times per minute, allowing the integrity of the bed to be maintained.
Prostor, který je za výstupní přepážkou a nad výstupní nádobou, je obdobně vybaven alespoň jedním podobným oběžným kolem 120. Jejich počet závisí na velikosti výstupu. Avšak též se může používat výstupní souprava nebo zakončení nebo boční výstupní zařízení, které se montuje místo výstupní přepážky, jak je odborníkům v oboru zřejmé.Similarly, the space behind the exit baffle and above the exit vessel is provided with at least one similar impeller 120. The number thereof depends on the size of the exit. However, it is also possible to use an outlet assembly or termination or a side outlet device which is mounted in place of the outlet baffle, as will be apparent to those skilled in the art.
V reaktoru 101 se může používat větší počet přívodů katalyzátorů a přívodů chladicí kapaliny. Pro každou polymerační sekci 167 až 173 se může použít alespoň jedna dvojice.A plurality of catalyst and coolant feeds may be used in reactor 101. At least one pair may be used for each polymerization section 167-173.
Přívod katalyzátoru a chladicí kapaliny jsou obvyklého konstrukčního typu. Katalyzátor a chladicí kapalina se zavádějí do shora míchaného lože na přibližně stejné místo. Bylo shledáno, že zavádění katalyzátoru a chladicí kapaliny, spojené s pomalým mícháním, poskytuje stejnoměrnější polymeraci a brání místnímu roztavení v loži polymeru,a proto se snižuje počet roztavených kousků vzniklého polymeru a ubývají závady ve výkonu reaktoru. Při jednom z výhodných provedení polymerace se v reaktoru zajištuje odděleně·řiditelné přidáváni složek katalyzátoru a chladicí kapaliny do různýoh sekcí, například pomooí ventilů. Oddělené přidávání do polymeračních sekcí 167 až 173ireaktoru umožňuje samostatné řízení teploty polymerace a rychlosti výroby polymeru v sekcích a může se používat pro pozměnění a pro řízeni molekulové hmotnosti a distribuce velikosti částic polymeru.Catalyst and coolant feeds are of conventional design type. The catalyst and the coolant are introduced into the above stirred bed at approximately the same location. It has been found that the introduction of catalyst and coolant, coupled with slow agitation, provides more uniform polymerization and prevents local melting in the polymer bed, thus reducing the number of molten pieces of polymer formed and reducing reactor performance defects. In one preferred embodiment of the polymerization, the addition of catalyst components and coolant components to different sections, for example by means of valves, is separately controlled in the reactor. Separate addition to the polymerization sections 167-173 of the reactor allows separate control of the polymerization temperature and polymer production rate in the sections and can be used to alter and control the molecular weight and particle size distribution of the polymer.
Pokud se používají recirkulované páry, které obsahuji polymerovátelný monomer nebo monomery a vodík, přivádějí se parním recirkulačním vedením 136 do parních recirkulačních přívodů 175 až 181 určenou rychlostí, která brání fluidizaci lože. Rychlost, kterou se recirkulované páry zavádějí do jednotlivých polymeračních sekcí 1.67 až 173. se může řídit ventily ISi až 197 a toto řízení s'e může popřípadě používat k tomu, aby se podle potřeby umožnila změna polymeračních teplot a rychlosti výroby polymeru v sekcích.When recirculated vapors containing polymerizable monomer (s) and hydrogen are used, they are fed via the steam recirculation line 136 to the steam recirculation lines 175 to 181 at a predetermined rate that prevents bed fluidization. The rate at which the recirculated vapors are fed to the individual polymerization sections 1.67 to 173. may be controlled by valves ISi to 197 and may optionally be used to allow the polymerization temperatures and polymer production rate to be varied as desired.
Varianta provedení postupu, využívající reaktoru podle tohoto, vynálezu, je znázorněna na obr. 6, který se může rozdělit zhruba na dva prostory, na vlastní reakční prostor a dále na prostor pro zpracování (oddělování) plynů odvedených z reaktoru a na prostor pro výrobu katalyzátoru.A variant of the process utilizing the reactor according to the present invention is shown in Fig. 6, which can be divided into approximately two spaces, the reaction space itself, and a space for processing (separating) gases withdrawn from the reactor and a space for catalyst production. .
Jak je zřejmé při pohledu na obr. 6, reakční objem horizontálního polymeračního reaktoru 401 je rozdělen na několik míchaných sekcí 467. 469. 471 a 473. což umožňuje zpracování v různých sekcích reaktoru při různých teplotách a/nebo různých rychlostech výroby produktu. Reaktor je též rozdělen na dvě komory přepážkou 428. Polymerace se provádí v každé ze shora zmíněných sekcí za vzniku polymerního lože rozloženého v reaktoru.As seen in FIG. 6, the reaction volume of the horizontal polymerization reactor 401 is divided into several agitated sections 467, 469, 471, and 473. allowing processing in different reactor sections at different temperatures and / or different product production rates. The reactor is also divided into two chambers by baffle 428. The polymerization is carried out in each of the above sections to form a polymer bed distributed in the reactor.
Pdlymeračni teplota v každé sekci se může individuálně řídit kombinací metod zahrnujících intenzívní míchání, řízené rozdílné zavádění recirkulované páry do každé sekce přívodním vedením 475. 477. 479 a 481 situovaným do prostoru dna reaktoru, a zaváděním inertní chladicí kapaliny a složek katalyzátoru do každé sekce rozdílnou rychlostí přívodním vedením 453. 455. 457 a 459 a přívodem katalyzátoru 423. 425. 427 a 4 29 do prostoru podél hlavy reaktoru.The degassing temperature in each section may be individually controlled by a combination of methods including vigorous mixing, controlled differential introduction of recirculated steam into each section via line 475, 477, 479, and 481 located in the bottom of the reactor, and introducing different coolant and catalyst components into each section. at a feed rate of 453, 455, 457, and 459, and catalyst feed 423, 425, 427, and 429 into the space along the reactor head.
Plyny opouštějící reaktor se odstraňují odtahovým potrubím 483. 485. 487 a 489. Protože se může produkovat v reaktoru určité množství jemných částic polymeru, částice se s výhodou v podstatě odstraňuji před odvedením plynů odcházejících z reaktoru v prostoru pro zpracováni těchto plynů a katalyzátorů, v prostoru k jejich zpracování za použití lapačů, filtrů, ukazováků, cyklónů nebo praček, nebo jejich kombinace.The gases leaving the reactor are removed via the exhaust ducts 483, 485, 487, and 489. Since some fine polymer particles may be produced in the reactor, the particles are preferably substantially removed prior to venting the gases leaving the reactor in the gas and catalyst treatment space. space to be treated using traps, filters, indexes, cyclones or washing machines, or a combination thereof.
Pevný polymer se vyrábí v každé z míchaných sekcí 467 a 473. které slouží pro nepřetržitou výrobu polymeru. Produkt v konstantním množství přechází výstupní přepážku a vede se z reaktoru do nádoby na polymer 403.The solid polymer is produced in each of the agitated sections 467 and 473 which serve for continuous polymer production. The product in a constant amount passes through the outlet baffle and is fed from the reactor to the polymer vessel 403.
Katalyzátor, který je rozpuštěn nebo suspendován v recirkulované chladicí kapalině, se s výhodou zavádí na povrch lože v alespoň jedné z polymeračních reakčních sekcí přívodem katalyzátoru 423. 425. 427 a 429. Obdobně umístěné přívodní vedení 453. 455. 457 a 459 se používá pro zavádění recirkulované chladicí kapaliny, která může obsahovat katalyzátor, na.lože v jednotlivých sekcích. Avšak v závislosti na povaze katalyzátoru, kokatalyžátoru a monomeru, který se má polymerovat, může se katalyzátor a/nebo kokatslyzátor nastřikovat nebo jinak zavádět do reaktoru jako takový nebo v jiné nepolymerovatelné přísadě. Pro některé monomery se katalyzátor s kokatalyzátorem alternativně míché ve výrobní zóně 445 a 445a a přidává společně do polymeračního reaktoru.The catalyst, which is dissolved or suspended in the recirculated coolant, is preferably introduced onto the bed surface in at least one of the polymerization reaction sections through a catalyst feed 423, 425. 427 and 429. Similarly located feed lines 453, 455, 457 and 459 are used for introducing the recirculated coolant, which may contain the catalyst, in the individual sections. However, depending on the nature of the catalyst, cocatalyst and monomer to be polymerized, the catalyst and / or cocatalyst may be injected or otherwise introduced into the reactor as such or in another non-polymerizable additive. For some monomers, the cocatalyst catalyst is alternatively mixed in process zones 445 and 445a and added together to the polymerization reactor.
Jak je z obr. 6 zřejmé, každá komora má vlastní vedení 551 a 451 a recirkulované chladicí kapaliny a vedení 449 a 449a pro přivádění katalyzátoru. Avšak katalyzátorové výrobní zóny 445 a 445a se mohou propojit a podle potřeby používat pouze jediná z nich. Také se může reaktor s větším počtem komor použít pouze jediná oddělovací zóna chladicí kapaliny, pokud se může udržovat odlišné množství vodíku v recirkulačních vedeních oddělené páry a tím v komorách reaktoru.As can be seen from FIG. 6, each chamber has its own conduits 551 and 451 and recirculated coolant, and catalyst supply conduits 449 and 449a. However, the catalyst production zones 445 and 445a may be interconnected and, if necessary, only one may be used. Also, a reactor with a plurality of chambers may only use a single coolant separation zone, as long as a different amount of hydrogen can be maintained in the separated steam recirculation lines and hence in the reactor chambers.
Při důležitém provedení se může používat více než jeden monomer v komoře a takové monomery se mohou používat v každé ze dvou nebo víoe komor za stejného nebo rozdílného parciálního tlaku.In an important embodiment, more than one monomer may be used in the chamber and such monomers may be used in each of the two or more chambers at the same or different partial pressure.
Při provedení způsobu je výhodné přivédSt katalyzátor a chladicí kapalinu souběžně tak, že katalyzátor a chladicí kapalina se rozstřikují v reaktoru na povrch polymerního lože. aby se katalyzátsry rovnoměrně rozmístily na povrchu polymerního lože. Avšak katalyzátor a chladicí kapalina se mohou oddělit a zavádět odděleně na lože.In carrying out the process, it is preferable to feed the catalyst and the coolant simultaneously so that the catalyst and the coolant are sprayed onto the surface of the polymer bed in the reactor. to distribute the catalysts evenly over the surface of the polymer bed. However, the catalyst and the coolant may be separated and introduced separately on the bed.
Katalytické složky se obvykle přidávají do alespoň jedné zóny v komoře s vyšší koncentrací vodíku, avšak katalytické složky se mohou přidávat do alespoň jedné zóny v každé komoře.Catalyst components are typically added to at least one zone in a higher hydrogen concentration chamber, but catalyst components may be added to at least one zone in each chamber.
Plyn opouštějící reaktor se vede vedením 431 a 431a do pracích věží 443 a 443a. kde se odstraňuje z těchto plynů alespoň část chladicí kapaliny, další jemné částice polymeru a popřípadě použitého kokatalyzátoru od polymerovatelného monomeru a vodíku, pokud se užil. Polymerovatelný monomer a vodík společně s určitou částí páry chladící kapaliny se vracejí do polymeračního reaktoru 401 z hlav pracích vKží 433 a 433a a výhodou po projití výměníky tepla 460 a 460a a separátory 461 a 461a pro zkondenzování dalšího podílu chladicí kapaliny, přes dmychadla 444 a 444a a vedeni recirkulované péry 456 a 456a s dodatkovým vodíkem a monomerem, které se přidávají vedením 463. 463a. 465 a 465a. Množství recirkulované páry zaváděné do jednotlivých sekcí reaktoru přívodu 475. '477. 479 a 481 se může jednotlivě řídit ventily 491 . 493. 495 a 497. Chladicí kapalina ze separátorů 461 a 461 a je v podstatě zbave- ’ na jemných částic polymeru a složek katalyzátoru a je vhodná pro použití ve výrobních zónách 445 a 445a ke zpracování katalyzátoru.The gas leaving the reactor is passed through lines 431 and 431a to scrubbers 443 and 443a. wherein at least a portion of the coolant, other fine particles of polymer and optionally used cocatalyst are removed from the polymerizable monomer and hydrogen, if any, from these gases. The polymerizable monomer and hydrogen, together with some of the coolant vapor, are returned to the polymerization reactor 401 from wash heads 433 and 433a, and preferably after passing through heat exchangers 460 and 460a and separators 461 and 461a to condense additional coolant through blowers 444 and 444a. and guiding recirculated feathers 456 and 456a with additional hydrogen and monomer, which are added via line 463, 463a. 465 and 465a. The amount of recirculated steam introduced into the individual sections of the feed reactor 475. '477. 479 and 481 can be individually controlled by valves 491. 493. 495 and 497. The coolant from separators 461 and 461 and is substantially free of fine polymer particles and catalyst components and is suitable for use in production zones 445 and 445a for catalyst processing.
Chladicí kapalina oddělená od plynů, které opustily reaktor, se chladí ve výměnicích tepla 454 a 454a a větší část se vrací na hlavu pracích věží 433 a 433a vedením 438 a 438a. Menší část chladicí kapaliny se vrací vedením 437 a 437a přes výměníky tepla 443 a 4436. čerpadla 439 a 439a a vedením recirkulované chladicí kapaliny 451 a 451 a do přívodního vedení 453. 455. 452 a 459 a unáší s-sebou určitá množství monomeru, vodíku, kokatalyzátoru a jemných částic polymeru, které se dostaly s plyny z reaktoru do pracích věží 433 a 433a.The coolant separated from the gases that left the reactor is cooled in heat exchangers 454 and 454a and most of it is returned to the scrub head 433 and 433a via conduits 438 and 438a. A minor portion of the coolant is returned via conduits 437 and 437a through heat exchangers 443 and 4436, pumps 439 and 439a, and recirculated coolant conduits 451 and 451 and into supply lines 453, 455, 452, and 459, carrying certain amounts of monomer, hydrogen , cocatalyst, and fine polymer particles that were fed with the reactor gases to the scrubbers 433 and 433a.
Při důležitém provedeni za použití kokatalyzátoru, se může kokatalyzétor přidávat ke katalyzátoru ve výrobních zónách 445 a 445a vstřikováním přímo do recirkulovaného proudu chladicí kapaliny vedeními 447 a 447a nebo se může přidávat přímo v nepolymerovatelné přísadě do polymeračního reaktoru 401. Pro ředění katalyzátoru se odebírá malé množství chladicí kapaliny ze separátorů 461 a 461a a vede se vedeními 434 o 434a a čerpadly 436 a 436a do výrobních zón 445 a 445a pro výrobu katalyzátoru. iIn an important embodiment using a cocatalyst, the cocatalyst may be added to the catalyst in process zones 445 and 445a by injection directly into the recirculated coolant stream through lines 447 and 447a, or may be added directly in the non-polymerizable additive to the polymerization reactor 401. coolant from separators 461 and 461a and leads with lines 434 and 434a and pumps 436 and 436a to the catalyst production zones 445 and 445a. and
Polymerace ve výrobních zónách 445 a 445a pro katalyzátor nebo v připojených vedeních 449 a 449a a v přívodech katalyzátoru 423 až 429 může být příčinou řady problémů s ucpáváním a může se regulovat udržováním koncentrace kokatalyzátoru v katalyzátoru pod určitou hodnotou ve výrobních zónách 445 a 445a. přičemž tato hodnota závisí na druhu použitého katalyzátoru a kokatalyzátoru a na monomeru nebo monomerech, které se mají polymerovat. Když se připravený kokatalyzátor . přidává ke katalyzátoru ve výrobních zónách 445 a 445a. může se bránit polymeraci případným připojením, například chlazení k přívodu a odvodu z výrobní zóny, nebo zkrácením doby prodlení. Popřípadě lze též používat chladicí kapaliny z vedení 440 a 440a místo recirkulované chladicí kapaliny ve výrobních zónách 445 a 445a pro katalyzátor, čímž se zabrání polymeraci monomeru v této zóně.Polymerization in the catalyst production zones 445 and 445a or in the attached lines 449 and 449a and in the catalyst feeds 423 to 429 can cause a number of clogging problems and can be controlled by keeping the catalyst cocatalyst concentration below a certain level in the production zones 445 and 445a. this value depends on the type of catalyst and cocatalyst used and on the monomer or monomers to be polymerized. When prepared cocatalyst. adds to the catalyst in the production zones 445 and 445a. Polymerization can be prevented by possible connection, for example, cooling to the inlet and outlet of the production zone, or by reducing the residence time. Optionally, coolants from lines 440 and 440a may also be used instead of recirculated coolant in the catalyst production zones 445 and 445a, thereby preventing monomer polymerization in this zone.
Ventily 499 a 499a mohou být opatřeny ve výrobní zóně pro katalyzátor obtokovým vedením, aby se snáze měnila koncentrace katalyzátoru v katalyzátoru připraveném pro zavádění do reaktoru. Bylo shledáno, že velikost částic polymeru vyráběného v polymeračním reaktoru 401 může se výhodně měnit změnou koncentrace katalyzátoru, který je zaváděn přívodem katalyzátoru «2, 422, 422 a 422. Dále bylo objeveno, že změny koncentrace katalyzátoru lze výhodně dosáhnout buá změnou jeho koncentrace ve výrobních zónách 445 a 445a.nebo dodatkově popřípadě změnou jeho koncentrace vlivem zaváděné chladicí kapaliny vedeními 449 a 449a přes .Valves 499 and 499a may be provided with a bypass line in the catalyst production zone to more readily vary the catalyst concentration in the catalyst ready for introduction into the reactor. It has been found that the particle size of the polymer produced in the polymerization reactor 401 can be varied advantageously by varying the concentration of the catalyst introduced by the catalyst inlet of 2, 422, 422, and 422. It has further been found that or additionally, optionally by changing its concentration due to the coolant introduced through lines 449 and 449a through.
ventily 4.9-9 θ 499a, právě před místem, kde katalyzátor vstupuje do přívodu 421) 425. 427 a 429. Vyrobený katalyzátor se přidává vedeními 442 a 442a.valves 4.9-9 θ 499a, just in front of where the catalyst enters the inlet 421) 425. 427 and 429. The produced catalyst is added via lines 442 and 442a.
Pevný polymer, který vzniká v míchaném polymeračním reaktoru 401.vede se napříč reaktorem, hlavně protože polymer vzniká v loži reaktoru a ne při intenzívním mícháni. Podmínky se zajišlují lopatkami, které umožňují mícháni, ale nikoliv pohyb lože vpřed nebo zpět. Částice polymeru v loži přiléhajícím k výstupní přepážce se odstraňují mícháním otevřenou výstupní přepážkdu, kde velikost otvoru se může měnit podle velikosti a polohy řady různých zařízení na udržování úrovně pevného polymeru v loži reaktoru.The solid polymer formed in the stirred polymerization reactor 401 is conducted across the reactor, mainly because the polymer is formed in the reactor bed and not under vigorous stirring. The conditions are provided by blades that allow mixing but not the forward or backward movement of the bed. The polymer particles in the bed adjacent the exit baffle are removed by stirring the open exit baffle, where the orifice size may vary according to the size and position of a number of different devices to maintain the solid polymer level in the reactor bed.
Používá-li se přepadu, může být připevněn k poháněnému hřídeli 404 nebo je upevněn ke stěnám reaktoru 401 a tím ho lze užitečně umístit tak, že vrch přepadu je přibližně nastaven na úrovni lože během míchání. Tak lze provádět vyprazdňování po celé délce vrchu přepážky. Avšak přepady se mohou umístit, pokud je to zapotřebí, horizontálně. Místo přepadů se mohou používat i jiné typy přepážek, aby se zabránilo velkému zpětnému míšení v několika polymeračnich sekcích. Například se mohou použít tenké přepážky ve formě stěny připojené k hřídeli 404. které vyplňují průřez reaktoru a mají v těchto tenkých přepážkách alespoň jeden otvor.If an overflow is used, it can be attached to the driven shaft 404 or is attached to the walls of the reactor 401, and thus can conveniently be positioned such that the top of the overflow is approximately at bed level during mixing. Thus, emptying can be carried out along the entire length of the top of the partition. However, weirs can be placed horizontally if necessary. Other types of baffles may be used instead of weirs to avoid large back-mixing in several polymerization sections. For example, thin baffles in the form of a wall attached to shaft 404 may be used which fill the reactor cross section and have at least one opening in these thin baffles.
Přepážka 428 je konstruována tak, že vyplňuje celý průřez reaktoru 401. pro zamezeni vzájemného míšeni par v obou komorách. Přepážka 428 mé alespoň jeden otvor, který je umístěn zcela pod hladinou lože, aby byl umožněn volný pohyb pevného polymeru z jedné komory do komory sousední, ve směru k nádobě 403 na polymer.The baffle 428 is designed to fill the entire cross section of the reactor 401 to prevent intermixing of the vapors in the two chambers. The baffle 428 has at least one opening that is positioned completely below the bed surface to allow free movement of the solid polymer from one chamber to the adjacent chamber in the direction of the polymer container 403.
Účelem přepážek je zabránit rozsáhlému míšení par v jednotlivých komorách, avšak při jednom provedení vynálezu se páry plánovaně mísí tím, že se zavádí páry z komory s malým obsahem vodíku do komory s jeho vysokým obsahem .a přidává monomer do komory s malým obsahem vodíku a vodík do komory s jeho vysokým obsahem.The purpose of the baffles is to prevent extensive mixing of the vapors in the individual chambers, but in one embodiment of the invention the vapors are mixed by introducing the vapors from the low hydrogen chamber to the high hydrogen chamber and adding monomer to the low hydrogen and hydrogen chamber. into a high-volume chamber.
Částice polymeru vedené otevřenou výstupní přepážkou padají do nádoby na polymer 403. Odebíraný pevný polymer se může zpracovat s přísadami a v tavenině vytlačovat obvyklým způsobem na předměty nebo se může odebírat bez podstatného poklesu tlaku z nádoby na polymer 403 jako tavenina pevné látky a výsledný roztavený polymer se může zpracovávat s látkou rozkládající katalyzátor a s přísadami ještě v roztaveném stavu odplynit a potom se konečně upravit obvyklým technickým postupem na komerční velikost produktu.The polymer particles guided through the open exit baffle fall into the polymer container 403. The solid polymer collected can be processed with additives and melt extruded into articles in a conventional manner, or can be withdrawn without significant pressure drop from the polymer container 403 as a solid melt and the resulting molten polymer. It can be treated with the catalyst decomposer and the additives while still in the molten state to be degassed and then finally converted to a commercial product size by conventional techniques.
Obr. 5 ukazuje detail polymeračního reaktoru 405 z obr. 6. Jak je zřejmé, vnitřek reaktoru tvoří S.tyři jednotlivě řiditelné polymerační sekce 167 až 173 navzájem oddělené přepady 110 θ 114. které poněkud přesahují přes střed reaktoru a jsou umístěny tak, že jejich vrchní hrana je přibližně v rovině s povrchem polymerního lože během míchání. Znázorněný reaktor je opatřen jednou přepážkou 128. která rozděluje reaktor 101 na dvě komory, které mají odlišné složení páry.Giant. 5 shows a detail of the polymerization reactor 405 of FIG. 6. As can be seen, the interior of the reactor consists of four individually controllable polymerization sections 167 to 173 separated by overflows 110 to 114 which extend somewhat over the center of the reactor and are positioned such that their upper edge it is approximately flush with the surface of the polymer bed during mixing. The reactor shown is provided with one partition 128 which divides the reactor 101 into two chambers having a different steam composition.
Přepážka 128 obsahuje otvor 130 umístěný u dna polymerního lože, aby se umožnil volný pohyb pevného polymeru z jedné komory do druhé ve směru k výstupu 103. Všechny přepážky jsou konstruovány tak vysoké, že polymerní lože vyplňuje přibližně polovinu objemu reaktoru. Když pevný polymer přesahuje výšku přepadu, přepadá po sousední : sekce, přičemž se pohybuje směrem k výstupu. Přepážku tvoři tenká stěna vyplňující průřez reaktoru, která je umístěna v horní části reaktoru 101 a která má otvor 130 o proměnné velikosti umístěný u dna polymerného lože, aby se polymer mohl pohybovat k výstupu 103.The baffle 128 includes an aperture 130 located at the bottom of the polymer bed to allow the solid polymer to move freely from one chamber to the other towards the outlet 103. All baffles are constructed so high that the polymer bed fills approximately half the reactor volume. When the solid polymer exceeds the height of the overflow, it falls over the adjacent section while moving towards the outlet. The baffle comprises a thin wall filling the reactor cross section, which is located at the top of the reactor 101 and has a variable size aperture 130 positioned at the bottom of the polymer bed to allow the polymer to move to exit 103.
Při provedení s různým složením plynné směsi mohou mít jednotlivé komory samostatné zpracování a recirkulování plynů odcházejících z reaktoru a mohou mít oddělený přívod vodíku a monomeru, do samostatných vedení reeirkulované páry. Reaktor 101 bývá zpravidla opatřen.falešnými konci tvořenými deskami 124 a 126. aby se usnadnila mechanická konstrukce.In embodiments having different gas composition, the individual chambers may have separate treatment and recirculation of the gases leaving the reactor and may have separate hydrogen and monomer feeds to separate re-circulated vapor lines. The reactor 101 is generally provided with false ends formed by plates 124 and 126 to facilitate mechanical construction.
Vnitřek reaktoru je vybaven obíhajícími lopatkami poháněnými hřídelem 104 umístěným podélně v reaktoru 101. Lopatka je připevněna příčně k hřídeli a vytváří závěr mezery s vnitřní stěnou reaktoru 101. čímž umožňuje přiměřená rozmíchání lože při stěně reaktoru.The inside of the reactor is equipped with circulating blades driven by a shaft 104 disposed longitudinally in the reactor 101. The blade is mounted transversely to the shaft and forms a gap gap with the inner wall of the reactor 101, thereby allowing adequate mixing of the bed at the reactor wall.
Lopatky jsou s výhodou ploché pro maximální míchání lože při dané rotační rychlosti. S výhodou ae používají dvě lopatky na oběžné kolo. Šířka lopatek je taková, že mezi přibližně 4 až 12 oběžnými koly (8 až 24 lopatkami) jsou reakčni sekce dlouhé asi 91 cm. Umístění lopatek vzhledem k sousedním oběžným kolům je přibližně 90°.The vanes are preferably flat for maximum mixing of the bed at a given rotational speed. Preferably ae uses two impeller blades. The width of the blades is such that between approximately 4 to 12 impellers (8 to 24 blades) the reaction sections are about 91 cm long. The location of the blades relative to the adjacent impellers is approximately 90 °.
Lopatky jsou konstruovány tak, ab.” zmírnily na minimum pohyb dopředu i zpět u lože během míchání. Jsou poháněny motorem 102 rychlostí, která umožňuje pomalé a pravidelné obracení celého polymerního lože, které je v reaktoru. Rychlost, se kterou se oběžné kolo otáčí, by měla postačovat pro požadovaný přestup tepla a hmoty mezi kapalinou, pevnou látkou a ply- t nem, ale neměla by být tak vysoká, aby se jemné částice polymeru dostávaly ve větším množstvi z. polymerního lože do prostoru, který je nad ním. Lopatky se obvykle otáčejí asi 5krát až 30krét za minutu, což umožňuje zachovat celistvost lože.The blades are designed to ab. ”Minimize the forward and backward movement of the bed during mixing. They are driven by a motor 102 at a rate that allows the entire polymer bed that is in the reactor to be reversed slowly and regularly. The speed at which the impeller rotates should be sufficient for the desired transfer of heat and mass between the liquid, the solid and the gas, but should not be so high that the fine polymer particles get in larger quantities from the polymer bed into the polymer bed. the space that is above it. The blades typically rotate about 5 to 30 times per minute, allowing the integrity of the bed to be maintained.
4·4 ·
Prostor, který je za výstupní přepážkou a nad výstupní nádobou,je obdobně vybaven alespoň jedním podobným oběžným kolem 120. Jejich počet závisí na velikosti výstupu. Avšak též se může používat výstupní souprava nebo zakončení nebo boční výstupní zařízení, které se montuje místo výstupní přepážky, jak je odborníkům v oboru zřejmé.Similarly, the space behind the exit baffle and above the exit vessel is provided with at least one similar impeller 120. The number thereof depends on the size of the exit. However, it is also possible to use an outlet assembly or termination or a side outlet device which is mounted in place of the outlet baffle, as will be apparent to those skilled in the art.
V reaktoru 101 se může používat větší počet přívodů katalyzátorů a přívodů chladicí kapaliny a pro každou sekci 167 až m se může použít jedna nebo několik takových párů.A plurality of catalyst and coolant feeds may be used in the reactor 101 and one or more such pairs may be used for each section 167 to m.
Přívod katalyzátoru a chladicí kapaliny jsou obvyklého konstrukčního typu. Katalyzátor a chladicí kapalina se zavádějí na povrch míchaněho lože na přibližně stejné místo. Bylo shledáno, že zavádění katalyzátoru a chladicí kapaliny, spojené s pomalým mícháním, poskytuje stejnoměrnější polymeraci a brání místnímu roztaveni v loži-polymeru, a proto se snižuje počet roztavených kousků vzniklého polymeru a ubývají závady ve výkonu reaktoru. Při výhodném provedeni polymerace se v reaktoru zajišíuje odděleně řiditelné přidávání složek katalyzátoru a chladicí kapaliny do různých sekci, například pomocí ventilů. Oddělené přidáváni do polymeračních sekcí 167 až 173 reaktoru umožňuje samostatné řízení teploty polymerace a rychlosti výroby polymeru v sekcích a může se používat pro pozměnění a pro řízeni molekulové hmotnosti a distribuce velikosti částic polymeru.Catalyst and coolant feeds are of conventional design type. The catalyst and the coolant are introduced to the surface of the stirred bed at approximately the same location. It has been found that the introduction of catalyst and coolant, coupled with slow agitation, provides more uniform polymerization and prevents local melting in the polymer bed, and therefore, the number of molten pieces of polymer formed is reduced and reactor performance is reduced. In a preferred embodiment of the polymerization, the reactor provides separately controllable addition of catalyst components and coolant to the different sections, for example by means of valves. Separate addition to polymerization sections 167-173 of the reactor allows separate control of polymerization temperature and polymer production rate in the sections and can be used to alter and control the molecular weight and particle size distribution of the polymer.
Použivají-li se recirkulované páry, které obsahují polymerovatelný monomer nebo monomery a vodík, přivádějí se do obou komor parním recirkulačním vedením 156 a )56a do parních rpcirkulačních přívodů 175 až 181 určenou rychlostí, která brání fluidizaci lože. Rychlost, kterou se recirkulované páry zavádějí do jednotlivých polymeračních sekcí 167 až 173.se může řídit ventily 191 až 197 a toto řízení se může popřípadě používat k tomu, aby se podle potřeby umožnila změna polymeračních teplot a rychlosti výroby polymeru v sekcích.When recirculated vapors containing polymerizable monomer (s) and hydrogen are used, they are fed to both chambers via steam recirculation line 156 (a) 56a to the steam recirculation lines 175 to 181 at a determined rate that prevents bed fluidization. The rate at which recirculated vapors are fed to the individual polymerization sections 167-173 can be controlled by valves 191-197, and this control can optionally be used to allow the polymerization temperatures and polymer production rate to be varied as desired.
Při významném provedení způsobu podle vynálezu se používá svrchu popsaných reaktorů, ve kterých se polymerační teplota alespoň v jedné sekci udržuje na odlišné hodnotě, než v další sekci nebo sekcích (dvojí teplota nebo různé teploty zpracování) a mění koncentrace některé složky katalyzátoru nebo všech jeho složek, které se zaváděcí do různých sekci.In a significant embodiment of the process of the invention, the reactors described above are used in which the polymerization temperature in at least one section is maintained at a different value than in the other section or sections (dual temperature or different processing temperatures) and changes the concentration of some or all of the catalyst component. that are bootable into different sections.
Přitom se působí s výhodou na distribuci velikosti částic a distribuci molekulové hmotnosti.The particle size distribution and the molecular weight distribution are preferably applied.
Toho se může dosáhnout individuálním zaváděním katalyzátoru do různých sekcí. Rovněž při jedné teplotě zpracování může být výhodné nasazovat do alespoň jedné sekce složky katalyzátoru o jiné koncentraci, než jakou mají složky katalyzátoru zaváděné do další sekce nebo sekcí.This can be achieved by individually introducing the catalyst into different sections. Also, at one processing temperature, it may be advantageous to introduce catalyst components at a different concentration than the catalyst components introduced into the other section or sections into at least one section.
ĚE
Rozmezí reakčni teploty pro polymeraci závisí na jednotlivém monomeru, který se má polymerovat, a na požadovaném komerčním produktu,který má vzniknout, jak je dobře známo odborníkům v oboru. Obecně používané rozmezí teploty se mění přibližně od 40 °C do teploty měknutí lože. Celkový tlak při polymeraci sestává z tlaku polymerovatelného monomeru, tlaku par chladicí kapaliny a tlaku vodíku, pokud se používá, a tento celkový tlak se obvykle mění asi od tlaku atmosférického přibližně do 43 MPa. Jednotlivé parciální tlaky složek, které tvoří celkový tlak, závisí na poměrech, při kterých dochází k.polymeraci, na molekulové hmotnosti a distribuci molekulové hmotnosti polymeru, který se vyrábí. Polymerační teplota se sleduje způsobem, který odborníci v oboru znají.The reaction temperature range for the polymerization depends on the individual monomer to be polymerized and the desired commercial product to be formed, as is well known to those skilled in the art. The generally used temperature range varies from about 40 ° C to the bed softening temperature. The total polymerization pressure consists of the polymerizable monomer pressure, the vapor pressure of the coolant and the hydrogen pressure, if used, and this total pressure usually varies from about atmospheric pressure to about 43 MPa. The individual partial pressures of the components that make up the total pressure depend on the ratios at which the polymerization occurs, the molecular weight, and the molecular weight distribution of the polymer being produced. The polymerization temperature is monitored in a manner known to those skilled in the art.
Konce nepravých česek vestavěných do reaktoru 101 pro mechanické konstrukční účely jsou označeny jako 124. a 1 26.The ends of the dummy screens built into the reactor 101 for mechanical design purposes are designated 124 and 1226.
Obr. 2 je pohled ns reaktor 101 zobrazený na obr. 1 v příčném řezu 2-2. Z obrazce je zřejmé lopatka připojená pod úhlem 90° na.oběžné kolo, přizpůsobený výstupní otvor v přepážce 218 a vypouštěcí otvor 216. Dále je zde zřejmé umístění přepadu 214. polymerní lože v reaktoru 201 a směr pohybu lopatky s ohledem na· umístění lože.Giant. 2 is a cross-sectional view of the reactor 101 shown in FIG. The figure shows a blade connected at 90 ° to the impeller, an adapted outlet opening in the baffle 218 and a discharge opening 216. Furthermore, the location of the overflow 214 of the polymer bed in the reactor 201 and the direction of movement of the blade with respect to the bed position are obvious.
Na obr. 3 je znázorněn řez 3-3 reaktorem 101 z obr. 1. Také zde je zřejmý vypouštěcí otvor 316. výstupní otvor v přepážce 318 a směr pohybu lopatky s ohledem na výstupní otvor v přepážce 318 a na umístění polymerního lože.FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of the reactor 101 of FIG. 1. Also shown is the discharge port 316. the outlet port in the baffle 318 and the direction of vane movement with respect to the outlet port in the baffle 318 and the location of the polymer bed.
Zařízení a způsob zde popsaný se mohou používat pro polymeraci polymerovatelných monomerů, které lze polymerovat pod teplotou měknutí polymerů z nich vyrobených. Mezi tyto monomery lze zahrnout ethylen, propylen, 4-methyl-penten-1 , buten-1, vinylchlorid, butsdieny, styren a směsi těchto monomerů. Zvláště vhodná je polymerace ethylenu a propylénu.The apparatus and method described herein can be used to polymerize polymerizable monomers that can be polymerized below the softening point of polymers made therefrom. Such monomers include ethylene, propylene, 4-methylpentene-1, butene-1, vinyl chloride, butsdienes, styrene, and mixtures thereof. Particularly suitable is the polymerization of ethylene and propylene.
Chladicí kapalina používané pro řízení teploty je snadno těkavá a může se nastřikovat na povroh polymerního lože, aby se odpařováním odvádělo teplo z polymerního lože. Musí být inertní k monomeru, který se má polymerovat a nemá obsahovat složky katalyzátoru používané při polymeraci. Chladicí kapalina má vysokou spotřebu tepla k odpařování a je snadno těkavá v reaktoru při polymerační teplotě. Obecně se mohou používat alkany, jako propan, butan, pentan nebo hexan nebo uzavřené jejich vroucí směsi. Výhodná chladicí kapalina je ethylen je isobutan nebo isopentan. Je třeba rozumět, že když monomer pro polymeraci je snadno kondenzovatelný, jako například propylen, může se jako chladicí kapalina používat zkapalněný monomer nebo směs zkapalněného monomeru a další chladicí kapaliny.The coolant used to control the temperature is readily volatile and can be sprayed onto the surface of the polymer bed to remove heat from the polymer bed by evaporation. It must be inert to the monomer to be polymerized and not contain the catalyst components used in the polymerization. The coolant has a high evaporation heat consumption and is readily volatile in the reactor at the polymerization temperature. Generally, alkanes such as propane, butane, pentane or hexane or closed boiling mixtures thereof may be used. A preferred coolant is ethylene is isobutane or isopentane. It is to be understood that when the monomer for polymerization is readily condensable, such as propylene, a liquefied monomer or a mixture of a liquefied monomer and another coolant may be used as the coolant.
Rychlost přidávání c-hladicí kapaliny by měla být dostatečně nízká, aby se polymerační lože udrželo suché, tj. má se udržovat parciální tlak par chladicí kapalíny pod rosným bodem, dost nízký, čímž se dosáhne maximální chladicí účinek této chladicí kapaliny. Obecně má chladicí kapalina odvádět alespoň 50 %r tepla vznikajícího polymeraci. Pro propylen je žádoucí, aby se odvádělo pomocí chladicí kapaliny přes 90 % tepla vznikajícího polymeraci.The rate of addition of the c-smoothing fluid should be sufficiently low to keep the polymerization bed dry, i.e., to maintain the partial vapor pressure of the coolant below the dew point, low enough to maximize the cooling effect of the coolant. Generally, the coolant should dissipate at least 50% of the heat of polymerization. It is desirable for propylene to remove more than 90% of the polymerization heat by means of a coolant.
Při polymerační teplotě 93 °C u polymerace ethylenu je vhodné odvádět více než 70 % polymeračního' tepla pomocí isobutanu a více než 50 % tepla odstraňovat při použití isopentanu.At a polymerization temperature of 93 ° C for ethylene polymerization, it is desirable to remove more than 70% of the heat of polymerization using isobutane and to remove more than 50% of the heat using isopentane.
Obecně katalyzátory nejvhodnější pro zde popsaný postup jsou takové, které jsou velmi účinné a poskytují vysoký výtěžek. Do této skupiny je třeba zahrnout také kokatelyzátory sestávající z organokovových sloučenin ze skupiny Ia, Ha a lila periodického systému p. katalyzátory na bázi sloučenin obsahujících přechodné kovové prvky. Zvláště výhodné jsou kokatalyzátory obsahující sloučeninu hliníku s alkylem, jako trialkylhliník nebo alkylaluminiumhalogenid, jako dialkylaluminiumchlorid. V katalyzátorech obsažené přechodné prvky mohou být kovy ze IV. nebo V. skupiny periodického systému, jako sloučeniny titanu nebo vanadu, sloučeniny ze VI, skupiny periodického systému, jako kysličníky chrómu nebo molybdenu nebo mohou být jedním Ze svrchu uvedených katalyzátorů nanesených na bázi obsahující hořčík nebo nanesených na kysličníku hlinitém, kysličníku křemičitém nebo jejich směsi.In general, the catalysts most suitable for the process described herein are those that are very efficient and provide high yield. Also included in this group are cocatalysts consisting of organometallic compounds of Groups Ia, IIa and IIIa of the Periodic System p. Catalysts based on compounds containing transition metal elements. Particularly preferred are cocatalysts comprising an aluminum compound with an alkyl such as a trialkylaluminum or an alkylaluminium halide such as a dialkylaluminum chloride. The transition elements contained in the catalysts may be metals of the IV. or a group V of the periodic system, such as a titanium or vanadium compound, a compound of the VI, a group of the periodic system, such as chromium or molybdenum oxides, or they may be one of the above-mentioned catalysts supported on magnesium or supported on alumina, silica or mixtures thereof .
Výhodné katalyzátory a kokatelyzátory poskytuji, jak výše uvedeno, vysoké výtěžky.Preferred catalysts and cocatalysts provide, as mentioned above, high yields.
Přitom vysoké výtěžky poskytují katalyzátory a kokatelyzátory, jejichž fcbytek není třeba odstraňovat z vyrobeného produktu.At the same time, high yields provide catalysts and cocatalysts, the excess of which does not need to be removed from the product.
Výhodnými katalyzátory a kokatelyzátory pro polymeraci ethylenu jsou trialkylhliník, jako kokatalyzátor a sloučenina titanu, jako katalyzátor nanesený na bázi obsahující hořčík nebo kysličník chromový nanesený na kysličníku hlinitém, kysličníku křemičitém nebo na jejieh směsi. Pro polymeraci propylenu je výhodné jako kokatalyzátoru používat dialkylaluminiumchloridu a jako katalyzátor používat aktivního chloridu titanitého. Avšak postup a zařízení zde popsané nejsou omezeny katalyzátory a kokatalyzátory, kromě toho, že v zařízení se při postupu musí používat katalyzátorů, které poskytují vysoké výtěžky.Preferred catalysts and co-catalysts for the polymerization of ethylene are a trialkylaluminum such as a cocatalyst and a titanium compound such as a supported catalyst containing magnesium or chromium oxide supported on alumina, silica or a mixture thereof. For the polymerization of propylene, it is preferred to use dialkylaluminum chloride as the cocatalyst and active titanium tetrachloride as the catalyst. However, the process and apparatus described herein are not limited to catalysts and cocatalysts, except that catalysts that provide high yields must be used in the apparatus.
Vynález je popsán v souvislosti s jednotlivými příklady uvedenými dále, přičemž se rozumí, že tyto příklady jsou uvedeny pouze pro ilustrativní účely. Do rozsahu připojeného předmětu vynálezu spadají též všechny modifikace a varianty, které jsou schopni odborníci v oboru ve smyslu tohoto vynálezu provést.The invention is described in connection with the individual examples below, and it is to be understood that these examples are given for illustrative purposes only. All modifications and variations which are within the scope of this invention are within the scope of the appended claims.
PřikladlHe did
Chlorid ti tánitý, jako katalyzátor, se suspenduje v isopentanu v koncentraci 30 mg/1 a nepřetržitě čerpá do reaktoru rychlostí 300 ml/h. Triethylhliník zředěný isopentanem na 1 000 ml/l se čerpá nepřetržitě rychlostíkterá udržuje požadovaný hmotnostní poměr triethylhliníku a katalyzátoru 3:1 až 15:1. Ethylen se nepřetržitě zavádí při rychlosti polymerace udržující tlak 2 200 kPa. Z reaktoru se odvádí nepřetržitý proud plynu 9,4 1/h na plynovou chromotografickou analýzu. Koncentrace vodíku v reaktoru se udržuje 34 molárních % přerušovaným zaváděním vodíku, pro řízení molekulové hmotnosti polymeru. Lože polymeru v reaktoru se udržuje na 73 °C nepřetržitým postřikováním isopentanem, přičemž polymerační lože má přibližně 30 otáček za minutu. Odpařený isopentan se kondenzuje a recirkuluje. Nezkondenzovaný plyn (4,5 až 10 °C) se nepřetržitě recirkuluje zpět ke dnu míchaného polymerního lože. Hladina polymerniho lože se udržuje otevřenou polohou zadržovacího přepadu. Polymer přetéká do tavícího článku, kde se udržuje teplota 177 až 204 °C kombinací polymeračního tepla a .vnějšího elektrického zahřívání. Roztavený polymer se vyprázdňuje ze dna a je veden horizontálně umístěnou trubioí o průměru 19 m a délce 101 mm při teplotě 204 až 260 °C za tlaku v reaktoru. Voda se vstřikuje nepřetržitě do roztaveného polymeru mezi tavící článek a desaktivátor katalyzátoru rychlostí 10 ml/h. Roztavený polymer se vytlačuje z desaktivátoru katalyzátoru otvorem o průměru 9,5 mm a vede se do vodní lázně a řeže na kousky. Polymer se vyrábí rychlostí 0,45 až 1,36 kg za hodinu, při výtěžku v úrovni 100 000 gramů polymeru na 1 gram katalyzátoru. Fyzikální vlastnosti polymeru získávaného z tavícího článku jsou uvedeny dále v tabulce 1. Některé vlastnosti práškového polymeru získávaného z reaktoru jsou zřejmé z tabulky 2.The titanium tetrachloride catalyst is suspended in isopentane at a concentration of 30 mg / L and continuously pumped into the reactor at a rate of 300 ml / h. Triethyl aluminum diluted to 1000 ml / l with isopentane is pumped continuously at a rate that maintains the desired weight ratio of triethyl aluminum to catalyst of 3: 1 to 15: 1. Ethylene is fed continuously at a polymerization rate maintaining a pressure of 200 psig. A continuous gas stream of 9.4 l / h is withdrawn from the reactor for gas chromatographic analysis. The hydrogen concentration in the reactor was maintained by 34 mole% by intermittent introduction of hydrogen to control the molecular weight of the polymer. The polymer bed in the reactor is maintained at 73 ° C by continuous spraying with isopentane, the polymerization bed having approximately 30 rpm. The evaporated isopentane is condensed and recirculated. The uncondensed gas (4.5-10 ° C) is continuously recirculated back to the bottom of the stirred polymer bed. The level of the polymer bed is maintained by the open position of the containment overflow. The polymer overflows into the melting cell where the temperature is maintained at 177-204 ° C by a combination of polymerization heat and external electrical heating. The molten polymer is emptied from the bottom and is guided through a horizontally positioned tubing of 19 m diameter and 101 mm length at 204 to 260 ° C under reactor pressure. Water is injected continuously into the molten polymer between the melter and the catalyst deactivator at a rate of 10 ml / h. The molten polymer is extruded from the catalyst deactivator through a 9.5 mm diameter hole and passed into a water bath and cut into pieces. The polymer is produced at a rate of 0.45 to 1.36 kg per hour at a yield of 100,000 grams of polymer per gram of catalyst. The physical properties of the polymer obtained from the melter are shown in Table 1 below. Some properties of the powdered polymer obtained from the reactor are shown in Table 2.
T a b u 1 k a 1T a b u 1 k a 1
Podmínky: 71 °C, 2,2 MPa molárních fi vodíku hmotnostní poměr triethylhliníku a katalyzátoru = 13:1 až 15:1 1. hmotnostní poměr triethylhliníku a katalyzátoru = 2,6:1 až 3,75:1Conditions: 71 ° C, 2.2 MPa mole of hydrogen weight ratio of triethyl aluminum to catalyst = 13: 1 to 15: 1 1. weight ratio of triethyl aluminum to catalyst = 2.6: 1 to 3.75: 1
Obeoné vlastnosti Pokus A Pokus BObeoné Properties Experiment A Experiment B
Hustota nežíhané taveniny, g/cm^ Hustota žíhané taveniny, g/cm^ Limitní viskozitní číslo, dl/g Tavný index, MFj.g/10 min Tavný index, MF10, g/10 min Poměr tokové rychlosti, MF^q/MF^ Složka extrahovatelné hexanem, fi bm. Složka těkavá v sušárně, fi hm. Tuhost, MPaMelt density, g / cm ^ Annealed melt density, g / cm ^ Viscosity limit number, dl / g Melting index, MFj.g / 10 min Melting index, MF 10 , g / 10 min Flow rate ratio, MF ^ q / MF ^ Hexane extractable component, fi bm. Volatile component in oven, fi hm. Stiffness, MPa
0,961 0,977 1 ,87 0,92 38 41 ,4 0,47 0,200.961 0.977 1, 87 0.92 38 41, 0.47 0.20
160160
0,9590,959
0,9770,977
2,292.29
0,440.44
54,554.5
0,410.41
0,280.28
120120
Parametry molekulové hmotnosti, GPCMolecular weight parameters, GPC
Pokus AAttempt A
Pokus BAttempt B
Příklad 2Example 2
Reaktor z uhlíkaté oceli o průměru přibližně 610 mm a délce 915 ani: se použije- pro póly meraci propyienu a ethylenu za těchto podmínek:A carbon steel reactor with a diameter of approximately 610 mm and a length of 915 nor: is used for the measurement of propylene and ethylene under the following conditions:
Teplota na jednom konci reaktoru činí 83 °C, teplota uprostřed reaktoru činí 77 °C a 83 °C je teplota blízko výstupní přepážky, přičemž celkový tlak v reaktoru je 2,9 MPa. Etny len se do reaktoru zavádí v množství 9,29 kg za hodinu a propýlen se přidává v množství •0,13 kg za hodinu. Rychlost recirkulovaného plynu je 65 N 1/rnín. Jako recirkulovaná kapalin se používá isopentan v množství 1,1 litru za minutu. Katalyzátor na bázi naneseného titanu se přidává v množství přibližně 0,3 g za hodinu ve toraP zředěné suspenze v isopentanu. Množství suspenze přidávané za hodinu činí přibližně 11,4 litrů. Jako kokstalyzátor používá ný triethylhliník se přidává ve formě roztoku v isopentanu, rychlostí 35 ml/h, v koncentraci 0,025 g triethylhliníku na mililitr roztoku.The temperature at one end of the reactor is 83 ° C, the temperature in the middle of the reactor is 77 ° C, and 83 ° C is the temperature near the exit baffle, with a total reactor pressure of 2.9 MPa. Ethylene is fed to the reactor at a rate of 9.29 kg per hour and propylene is added at a rate of 0.13 kg per hour. The recirculated gas velocity is 65 N l / min. Isopentane is used as the recirculated liquid at a rate of 1.1 liters per minute. The supported titanium catalyst is added in an amount of about 0.3 g per hour in toraP of the diluted slurry in isopentane. The amount of suspension added per hour is approximately 11.4 liters. The triethyl aluminum is used as a cocatalyst in the form of a solution in isopentane, at a rate of 35 ml / h, at a concentration of 0.025 g of triethyl aluminum per ml of solution.
Kontinuálně se provádí plynová analýza plynů recirkulováných do-reaktoru, přičemž se zjistí tyto typické hodnoty:A gas analysis of the gases recirculated to the reactor is carried out continuously and the following typical values are found:
Tavný index produktu činí asi 0,58 g/10 minut.The melt index of the product was about 0.58 g / 10 minutes.
Ethylen se polymeruje stejným způsobem, jako je popsán v příkladě 1. Jako katalyzátor se použijí 2,0 % hm. kysličníku chromového na kysličníku křemičitém (W. R. Grace 952 SiOg) Katalyzátor se ks:lcinuje při 631 °C suchým kyslíkem 12 hodin. Katalyzátor, triisobutylhliník a ethylen se nepřetržitě dávkují do reaktoru při 99 °C za tlaku 2,2 MPa. Molární poměr triisobutylhliníku a kysličníku chromového činí 3. Výtěžek polymeru vztažený na katalyzátor činí 4 600 gramů na gram. Polymer se odstraňuje nepřetržitě ve formě taveniny. Produkovaný polymer má fyzikální vlastnosti uvedené v tabulce 3.Ethylene is polymerized in the same manner as described in Example 1. 2.0 wt. of chromium trioxide on silica (W.R. Grace 952 SiOg) The catalyst was cured at 631 ° C with dry oxygen for 12 hours. The catalyst, triisobutyl aluminum and ethylene are continuously fed into the reactor at 99 ° C at a pressure of 2.2 MPa. The molar ratio of triisobutyl aluminum to chromium trioxide was 3. The polymer yield relative to the catalyst was 4600 grams per gram. The polymer is continuously removed in the form of a melt. The produced polymer has the physical properties listed in Table 3.
Tabulka 3Table 3
PokusTry
Tavný indexMelting index
Tavný index MF,qMelting index MF, q
Poměr tokové rychlosti MF,q/MF^ % lim. extrahovatelné složky % hm. těkavých složekFlow rate ratio MF, q / MF ^% lim. extractables% wt. volatile components
Distribuce molekulové hmotnosti Mw/ΚϊηMolecular weight distribution Mw / Κϊη
Příklad 4Example 4
6 76 7
0,20 0,12 0,120.20 0.12 0.12
22,2 16,6 20,2 111 138 16822.2 16.6 20.2 111 138 168
1,5 1,6 1,81.5 1.6 1.8
0,65 0,87 0,980.65 0.87 0.98
14,7 17,0 15,414.7 17.0 15.4
Kontinuálně se polymeruje propylen za použití aktivního chloridu titanitého, jako katalyzátoru, a diethylaluminium chloridu jako kokatalyzátoru v plynné fázi za podmínek uvedených v tabulce 4. Propylen slouží též jako samotná chladicí kapalina pro odstraňování tepla. Polymer se periodicky odstraňuje ve formě částic přes dvojitou uzávěrovou komoru opatřenou kulovým ventilem, která je na výstupním konci reaktoru.Propylene is continuously polymerized using active titanium tetrachloride as a catalyst and diethylaluminum chloride as a cocatalyst in the gas phase under the conditions set forth in Table 4. Propylene also serves as the cooling liquid itself to remove heat. The polymer is periodically removed in particulate form via a double shut-off chamber equipped with a ball valve at the downstream end of the reactor.
Tabulka 4Table 4
Polymerizace propylénuPolymerization of propylene
Katalyzátor: chlorid ti tánitýCatalyst: TiCl4
Kokatalyzátor: diethylaluminiumchlorid 'Cocatalyst: diethylaluminum chloride
Podmínky: 71 °C, 2,2 MPa molární % vodíkuConditions: 71 ° C, 2.2 MPa mole% hydrogen
(1) 12 miligramové díly katalyzátoru se přidávají každých 15 minut až do 90. minuty, po kte ré se žádný katalyzátor nepřidává.(1) 12 milligrams of catalyst are added every 15 minutes up to the 90th minute after which no catalyst is added.
(2) 12 miligramové díly katalyzátoru se přidávají každých 15 minut až do 90. minuty, pak se 12 miligramové díly katalyzátoru přidávají vždy po 30 minutách až do 270 minuty.(2) 12 milligrams of catalyst are added every 15 minutes up to the 90th minute, then 12 milligrams of catalyst are added every 30 minutes up to 270 minutes.
Tabulka 4- pokračováníTable 4- continued
(2) 12 miligramové díly katalyzátoru se přidávají každých 15 minut až do 90. minuty, pak se 12 miligramové díly katalyzátoru přidávají vždy po 30 minutách až do 270. minuty.(2) 12 milligrams of catalyst are added every 15 minutes up to 90 minutes, then 12 milligrams of catalyst are added every 30 minutes up to 270 minutes.
Příklad5.Example5.
Nanesený chlorid titanitý, jako katalyzátor, a triethylhliník, jako kokatalyzátor, se použijí stejným způsobem, jako je popsán v příkladě 1, při použití přibližně 3 molárních % propylenu obsaženého v reakčním plynu ke kopolymeraci s ethylenem. Kapalný propylen se přidává nepřetržitě rychlostí. 30 ml/h, přičemž se udržuje koncentrace 3 molárních % v reakčním plynu. Kopolymer se odstraňuje ve formě částic přes dvojitou uzávěrovou komoru opatřenou kulovým ventilem, která je připojena k výstupnímu konci reaktoru. Katalyzátor a koka talyzátor se desaktivují zpracováním kopolymeru s párou o teplotě 121 °C. Ke kopolymeru se přidává inhibitor a produkt se potom roztavený vytlačuje normálním způsobeia ve formě vyráběných pelet. Podmínky z tšchto dvou pokusů jsou uvedeny v tabulce 5 dále.The deposited titanium tetrachloride catalyst and triethyl aluminum as cocatalyst were used in the same manner as described in Example 1 using about 3 mole% propylene contained in the reaction gas to copolymerize with ethylene. Liquid propylene is added continuously at a rate. 30 ml / h, maintaining a concentration of 3 mol% in the reaction gas. The copolymer is removed in particulate form through a double capping chamber equipped with a ball valve which is connected to the outlet end of the reactor. The catalyst and the cocatalyst were deactivated by treating the copolymer with steam at 121 ° C. An inhibitor is added to the copolymer and the product is then molten extruded in the normal manner in the form of pellets produced. The conditions of the two experiments are shown in Table 5 below.
Tabulka5Table5
XTEA/CAT značí váhový poměr triethylhliníku k použitému katalyzátoru tabulka 5- pokračování X TEA / CAT denotes the weight ratio of triethyl aluminum to catalyst used Table 5 continued
Složení recirkulovaného plynu, molární %Recirculated gas composition, molar%
tabulka 5 - pokračováníTable 5 - continued
XTEA/CAT značí váhový poměr triethylhliníku k použitému katalyzátoru X TEA / CAT denotes the weight ratio of triethyl aluminum to catalyst used
Příklad 6Example 6
Chlorid titanity jako katalyzátor a triethylhliník jako kokatalyzátor se použijí pro polymerací ethylenu stejným způsobem, jako v příkladě 1. Polymer se odstraňuje ve formě čás tic přes dvojitou uzávěrovou komoru opatřenou kulovým ventilem. Katalyzátor se desaktivuje zpracováním s párou při 121 °C. K polymeru se přidává inhibitor a výsledná látka se roztave ná vytlačuje normálním způsobem ve formě vyrábčných pelet. Podmínky pro polymerací produktu a vlastnosti produktů z některých pokusů jsou uvedeny dále v tabulkách 6 a 7.Titanium (III) chloride catalyst and triethyl aluminum as cocatalyst are used for the polymerization of ethylene in the same manner as in Example 1. The polymer is removed in particulate form through a double capping chamber equipped with a ball valve. The catalyst is deactivated by steam treatment at 121 ° C. An inhibitor is added to the polymer and the resulting substance is molten extruded in the normal manner in the form of pellets. The conditions for product polymerization and product properties from some experiments are set forth in Tables 6 and 7 below.
Tabulka 6Table 6
Polymer!začni podmínkyPolymer! Start the conditions
JJ
Polymerizační podmínkyPolymerization conditions
Severopnfta. p- aívoH 7' Mwl \Severopnfta. 7 'Mwl \
Tabulka 7Table 7
Příklad 7Example 7
Propylen se polymeruje v podstatě stejným způsobem, jako je popsán v příkladu 1. Jako recirkulovaný plyn a chladicí kapalina se používá propylenu. Teplota tavícího článku 177 °C, sekce pro rozklad katalyzátoru pracuje při 204 °C. Aktivní chlorid titánitý, jako katalyzátor (33 mg) a diethylaluminiumchlorid, jako kokatalyzátor (77 mg), kde tedy molární poměr hliníku a titanu činí 3, se zavádí do reaktoru každých 30 minut. Vodík se zavádí podle potřeby k udržení 2,9 molárních % v: reakčních plynech v uzávěru. Reakční teplota se udržuje 71 °C. Tlak v reaktoru se upravuje na 2,2 MPa řízením teplot v recirkulačním kondenzátorů na 49 °C. Výtěžek polymeru vztažený na katalyzátor činí 10 000 gramů na gram. Polymer se odstraňuje z reaktoru ve formě taveniny. Polymer má index toku taveniny 16,4 g/10 min při 230 °C při zátěži 2 060 g. |Extrahovatelný podíl na n-hexanu při 68 °C činí 4,0 % hm.Propylene is polymerized in substantially the same manner as described in Example 1. Propylene is used as the recirculated gas and the coolant. The melting point temperature of 177 ° C, the catalyst decomposition section operates at 204 ° C. Active titanium tetrachloride, as a catalyst (33 mg) and diethylaluminum chloride, as the cocatalyst (77 mg), whereby the molar ratio of aluminum to titanium is 3, are introduced into the reactor every 30 minutes. Hydrogen is introduced as needed to maintain 2.9 mol% in the reaction gases in the cap. The reaction temperature was maintained at 71 ° C. The reactor pressure is adjusted to 2.2 MPa by controlling the temperatures in the recirculating condensers to 49 ° C. The polymer yield per catalyst was 10,000 grams per gram. The polymer is removed from the reactor as a melt. The polymer has a melt index of 16.4 g / 10 min at 230 ° C at a load of 2060 g. The extractable fraction on n-hexane at 68 ° C is 4.0 wt%.
Příklad 8Example 8
Ethylen se polymeruje stejným způsobem jako v příkladě 1, kromě toho, že se v tomto případě udržují dvě sekce reaktoru při rozdílných teplotách. První reakční sekce pracuje při 71 °C, zatímco druhá reakční sekce je v provozu při 99 až 110 °C. Toho se dosahuje změnou množství isopentanu, jako chladicí kapaliny, přidávaného do každé sekce. Titanu ve formě sloučeniny se používá jako katalyzátoru a triethylhliníku jako kokatalyzátoru, přičemž j hmotnostní poměr kokatalyzátoru ke katalyzátoru činí 3:1. Tlak v reaktoru se upravuje naEthylene is polymerized in the same manner as in Example 1, except that in this case the two reactor sections are maintained at different temperatures. The first reaction section operates at 71 ° C, while the second reaction section operates at 99 to 110 ° C. This is achieved by varying the amount of isopentane, as a coolant, added to each section. The titanium compound is used as the catalyst and triethyl aluminum as the cocatalyst, wherein the weight ratio of cocatalyst to catalyst is 3: 1. The pressure in the reactor is adjusted to
2,2 MPa a koncentrace vodíku se udržuje. 40 molárních %. Dosahuje se .výtěžku 62 000 g polymeru na 1 g katalyzátoru. Tavný index polymeru činí 5,5, q/MF, přibližně 40 a. spirálový tok 457 mm. Polymer o stejném tavném indexu, vyrobený za jednotných teplotních podmínek j vykazuje hodnotu MF,q/MP, okolo 34 a spirálový tok okolo 406 mm.2.2 MPa and hydrogen concentration was maintained. 40 mole%. A yield of 62,000 g of polymer per g of catalyst is achieved. The melt index of the polymer was 5.5, q / MF, about 40 and the spiral flux was 457 mm. A polymer of the same melt index produced under uniform temperature conditions j exhibits a MF, q / MP value of about 34 and a spiral flux of about 406 mm.
Spirálový tok je pokusná metoda ke stanovení obtížnosti zpracovatelnosti polymeru měřením délky toku v jednotlivé tavenině za specifický0*1 teplotních a tlakových podmínek, čím delší je spirálový tok, tím snazší -je zpracovatelnost.Spiral flow is an experimental method for determining the difficulty of processability of the polymer flow length measurements at a single melt-specific 0 * 1 temperature and pressure conditions, the longer the spiral flow, the easier -is workability.
Další příklady ilustrují vynález při použití reaktoru rozděleného na dvě oddělení.Further examples illustrate the invention using a two-compartment reactor.
Příklady 9 až 11Examples 9 to 11
Používá se reaktoru z uhlíkatá oceli o průměru přibližně 610 mm adélce 915 mm. Za chladicí kapalinu slouží isopentan, Jako katalyzátor se používá chlorid titanitý nanesený na sloučenině hořčíku, jako kokatalyzétoru se používá triethylhliníku, ve hmotnostním poměru přidávaného kokatalyzátoru a katalyzátoru přibližně 6, přičemž katalyzátor ee přidává rychlostí asi 0,2 g za hodinu. Produkce probíhá rychlostí přibližně 5,4 kg za hodinu. Katalyzátor a kokatalyzátor sě přidávají odděleně do(první zóny a produkt se odstraňuje z druhé zóny reaktoru. Obě zóny jsou oddělené dělicím prvkem, jaký je popsán shora.A carbon steel reactor having a diameter of approximately 610 mm and a length of 915 mm is used. Isopentane is used as the coolant. Titanium tetrachloride supported on the magnesium compound is used as the catalyst, triethyl aluminum is used as the cocatalyst at a weight ratio of about 6 cocatalysts to the catalyst, with ee added at a rate of about 0.2 g per hour. Production takes place at a rate of approximately 5.4 kg per hour. The catalyst and cocatalyst are added separately to the (first zone and the product is removed from the second reactor zone. Both zones are separated by a separation element as described above).
Parametry taveniny a vnitřní viskozity se měří podle normy ASTM, zkouška D 1238-72 (podmínka E) a D^2857. Poměr hmotnostní průměrné (molekulové hmotnosti k číselné průměrné molekulové hmotnosti Bw/Bn se stanovuje gelovou chromatografii.The melt and intrinsic viscosity parameters are measured according to ASTM Standard D 1238-72 (condition E) and D ^ 2857. The ratio of weight average (molecular weight to number average molecular weight Bw / Bn) is determined by gel chromatography.
Příklad 9, 10 a 11 ilustrují účinek na molekulovou hmotnost při zpracování ve dvou komorách při dvou rozdílných úrovních vodíku, ve srovnání s výrobou v reaktoru při jedné úrovni vodíku.Examples 9, 10 and 11 illustrate the effect on the molecular weight of two-chamber processing at two different hydrogen levels compared to reactor production at one hydrogen level.
Příklad 9 představuje výrobu produktu při jednotném působení vodíku za celkového tlaku 2,9 MPa, kdy se polymerace provádí při teplotě 99 °C s 25 molárními % vodíku v recirkulovaném píyňu/ Produkt mé limitní viskozitní číslo|(9) 2,0 dl/g, tavný index 0,97 g/10 min a relativně úzkou distribuci molekulové hmotnosti Mw/Bn rovnou 6. Obdobně když reaktor pracuje při 99 °C a 57 molárních % vodíku, produkt má tyto vlastnosti: 9 = 1,02 dl/g, tavný index 28,6 a distribuci molekulové hmotnosti Bw/Bn = 6. Pokud je reaktor v provozu při 99 °C a 5 molárních % vodíku, prokukt má 9= 4,5 dl/g. U vysoké molekulové hmotnosti je přesné stanovení tavného indexu obtížné a někdy nebylo vůbec provedeno.Example 9 represents the production of a product under a uniform hydrogen treatment at a total pressure of 2.9 MPa when the polymerization is carried out at a temperature of 99 ° C with 25 mole% hydrogen in recirculated flesh / Product my viscosity limit number | (9) 2.0 dl / g a melt index of 0.97 g / 10 min and a relatively narrow molecular weight distribution Mw / Bn of 6. Similarly, when the reactor is operated at 99 ° C and 57 mole% hydrogen, the product has the following characteristics: 9 = 1.02 dl / g, a melt index of 28.6 and a molecular weight distribution of Bw / Bn = 6. When the reactor is operating at 99 ° C and 5 mole% hydrogen, the product has a 9 = 4.5 dl / g. At high molecular weight, accurate determination of the melt index is difficult and sometimes has not been performed at all.
V tabulce 8 jsou u příkladu 10 uvedeny výsledky dosahované při polymeraci, přičemž v první komoře reaktoru se udržuje teplota 99 °C a 26 molárních % vodíku a v druhé komoře se udržuje teplota 99 °C a 12 molárních % vodíku. Relativní produkce polymeru vyráběného v první a v druhé sekci činí 42:58, vyjádřeno jako hmotnostní poměr. Produkt opouštějící reaktor má limitní viskozitní číslo 2,1 dl/g a tavný index 0,68. Avšak změřená hodnota Bw/Bn produktu vzrůstá asi na 9, což zlepšuje reologické vlastnosti.Table 8 shows the polymerization results of Example 10, maintaining a temperature of 99 ° C and 26 mole% of hydrogen in the first reactor chamber and a temperature of 99 ° C and 12 mole% of hydrogen in the second chamber. The relative production of the polymer produced in the first and second sections is 42:58, expressed as a weight ratio. The product leaving the reactor has a viscosity limit of 2.1 dl / g and a melt index of 0.68. However, the product Bw / Bn measured increases to about 9, which improves the rheological properties.
Příklad 11 v tabulce 8 ukazuje výsledky polymerace, při které se v první komoře reaktoru pracuje při 99 °C a 57 molárních % vodíku a v druhé komoře se udržuje teplota 99 °C a 5 molárních % vodíku. Relativní poměr látek vyráběných v první a v druhé komoře činí 70:30. Produkt opouštějící reaktor má limitní viskozitní číslo 1,99 dl/g a tavný index 0,67 g/10 min. Avšak změřená hodnota Bw/Bn produktu vykazuje vzrůst na přibližně 12. Změny Teologických vlastností při dvojích podmínkách výroby s vodíkem vykazuje pokles viskozity při 5 s_1, z 5,5 na 5,2 x 10^ Pa.s, vzrůst rychlosti střihu na začátku oscilačniho toku z 650 na 1 560 s'1 a vzrůst rychlosti střihu pro trhání taveniny /gama (MF)/ z 2 400 na 6 900 s-'.Example 11 in Table 8 shows the polymerization results in which the first chamber of the reactor was operated at 99 ° C and 57 mole% of hydrogen and the second chamber maintained a temperature of 99 ° C and 5 mole% of hydrogen. The relative ratio of the substances produced in the first and second chambers is 70:30. The product leaving the reactor has a viscosity limit of 1.99 dl / g and a melt index of 0.67 g / 10 min. However, the measured value Bw / BN product has increased to approximately 12. Changes rheology at two production conditions with hydrogen exhibits a decrease in viscosity at 5 sec _1, from 5.5 to 5.2 x 10 ^ Pa s, increase the shear rate at the beginning the oscillation of the flow 650 at 1560 s -1 shear rate and an increase in the tearing of the melt / gamma (MF) / z 2400 at 6900 s - '.
Tabulka 8Table 8
Přiklad číslo 9 10 11Example number 9 10 11
RheologieRheology
XiXi
5,55.5
5,65.6
650 až 2 100 2 400650 to 2,100 2,400
928 až 1 940 5 100928 to 1 940 5 100
560 až 2 630 6 900 ‘Příliš nízká hodnota pro přesné změření560 to 2,630 6,900 hodnota Value too low for accurate measurement
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS27576A CS200486B2 (en) | 1976-01-15 | 1976-01-15 | Process for continuous polymerization and device for making this process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS27576A CS200486B2 (en) | 1976-01-15 | 1976-01-15 | Process for continuous polymerization and device for making this process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS200486B2 true CS200486B2 (en) | 1980-09-15 |
Family
ID=5334587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS27576A CS200486B2 (en) | 1976-01-15 | 1976-01-15 | Process for continuous polymerization and device for making this process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS200486B2 (en) |
-
1976
- 1976-01-15 CS CS27576A patent/CS200486B2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3971768A (en) | Vapor phase reactor off-gas recycle system for use in the vapor state polymerization of monomers | |
US4129701A (en) | Horizontal reactor for the vapor phase polymerization of monomers | |
US3957448A (en) | Divided horizontal reactor for the vapor phase polymerization of monomers at different hydrogen levels | |
US4101289A (en) | Horizontal reactor for the vapor phase polymerization of monomers | |
US3965083A (en) | Process for the vapor phase polymerization of monomers in a horizontal, quench-cooled, stirred-bed reactor using essentially total off-gas recycle and melt finishing | |
CN101035817B (en) | Polymerisation process | |
JPS5921321B2 (en) | Monomer vapor phase polymerization method and polymerization reactor used therein | |
JP4391018B2 (en) | Stirrer for semi-fluidized particle bed in a quench gas phase polymerization reactor | |
JP4174425B2 (en) | Gas phase olefin polymerization using a double donor catalyst system. | |
KR0175672B1 (en) | Process and device for the gas-phase polymerisation of alpha-olefins | |
JP2000506919A (en) | Olefin monomer polymerization process and equipment | |
PL193876B1 (en) | Method of and apparatus for obtaining propylene homopolymers and copolymers | |
ZA200506453B (en) | Segmented agitator reactor | |
JP2002504955A (en) | Method for producing polypropylene alloy | |
JPH075659B2 (en) | Method and apparatus for recycling associated solids in off-gas of a gas phase polyolefin reactor | |
WO2014090856A1 (en) | Process for degassing and buffering polyolefin particles obtained by olefin polymerization | |
US4535134A (en) | Method and apparatus for controlling the discharge of product from vapor phase polymerization of monomers in a horizontal stirred-bed reactor | |
EP0920460B1 (en) | Transfer of polymer particles between vapor phase polymerization reactors | |
US4099335A (en) | Drying and finishing operations in slurry or bulk phase polymerization processes | |
CS200486B2 (en) | Process for continuous polymerization and device for making this process | |
KR810001281B1 (en) | Process for vapor phase polymer | |
KR20240108512A (en) | Process for producing ethylene polymer in slurry polymerization | |
SU786907A3 (en) | Method of producing polyolefins | |
JPS5835202B2 (en) | Propylene removal process | |
MXPA00005618A (en) |