DD276598A3 - METHOD FOR ADJUSTING AND REGULATING THE INTAKE GAS PROBES FOR MULTI-TUBE TUBE REACTORS - Google Patents
METHOD FOR ADJUSTING AND REGULATING THE INTAKE GAS PROBES FOR MULTI-TUBE TUBE REACTORS Download PDFInfo
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Abstract
Bei der Herstellung von Ethenpolymerisaten in Mehrzonenrohrreaktoren mit mindestens zwei Seitenstromeinspeisungen durch radikalische Massepolymerisation unter Verwendung von Sauerstoff als Initiator bei Druecken oberhalb 80 MPa und Temperaturen von 373 bis 623 K erfolgt die Bereitstellung der Einsatzgasstroeme in der geforderten Zusammensetzung hinsichtlich des Sauerstoff- und Kettenreglergehaltes in der Weise, dass zunaechst je ein kettenregler- und sauerstoffhaltiger Ethenstrom formiert wird und durch Aufteilen der Gasstroeme und nachfolgendes Vermischen der Teilstroeme in definierter Menge untereinander und mit Zwischendruckrueckgas mindestens 3 Einsatzgasstroeme mit definierter und reproduzierbarer Zusammensetzung gebildet, getrennt auf Reaktionsdruck verdichtet und dem Reaktor zugefuehrt werden.In the production of ethene polymers in multi-zone tubular reactors with at least two side stream feeds by radical bulk polymerization using oxygen as an initiator at pressures above 80 MPa and temperatures of 373 to 623 K, the feed gas stream in the required composition in terms of oxygen and Kettenreglergehaltes done in such a way in that a chain regulator and oxygen-containing ethene stream is first formed in each case and at least 3 feed gas streams having a defined and reproducible composition are formed by dividing the gas streams and subsequently mixing the partial streams in a defined amount with one another and with intermediate pressure return gas, separately compressed to reaction pressure and fed to the reactor.
Description
Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings
Die Erfindung betrifft die Einstellung und Regelung der Einsatzgasströme bei der Herstellung von Ethenpolymerisaten in Mehrzonenrohrreaktoren mit mindestens zwei Seitenstromeinspeisungen durch radikalische Massepolymerisation hei ürücken oberhalb 80MPa und Temperaturen von 373 bis 623K.The invention relates to the adjustment and control of the feed gas streams in the production of ethene polymers in multi-zone pipe reactors with at least two side stream feeds by radical bulk polymerization hot above 80MPa and temperatures of 373 to 623K.
Dio Herstellung von Ethenpolymerisaten durch Homopolymerisation von Ethen allein oder durch Copolymerisation von Ethen mit anderen mit Ethen copolymerisierbaren Verbindungen in kontinuierlich betriebenon, rohrförmigen Reaktionssystemen bei Drücken oberhalb 80 MPa und Temperaturen von 373 bis 623 K in Gegenwart, von freie Radikale bildenden Polymerisationsinitiatoren und kettenlängenregelnder Substanzen ist allgemein bekannt und in der Fachliteratur beschrieben (z.B. G.Luft.Chem. Ing.-Techn. 51 11979] 10, S.SoÜ-969).Dio Preparation of ethene polymers by homopolymerization of ethene alone or by copolymerization of ethene with other ethene copolymerizable compounds in continuously operated tubular reaction systems at pressures above 80 MPa and temperatures of 373 to 623 K in the presence of free-radical-forming polymerization initiators and chain length regulating substances generally known and described in the specialist literature (eg G. Luft. Chem., Ing.-Techn. 51 11979] 10, S.SoÜ-969).
Die exakte und reproduzierbare Einstellung der jeweiligen konzentration an Sauerstoff, Kettenreglor und gegebenenfalls Comonomeren in den Einsatzgasströmen ist bei diesem Vorfahren eine Grundvoraussetzung für eine stabile Reaktionsführung bei hohem Umsatz und die Herstellung eines Polymerisates mit gleichbleibender und guter Qualität.The exact and reproducible adjustment of the respective concentration of oxygen, chain regulator and optionally comonomers in the feed gas streams is a prerequisite for a stable reaction at high conversion and the production of a polymer of consistent and good quality in this ancestor.
Die Bereitstellung der Einsatzgasströmu in der benötigten Zusammensetzung erfolgt durch Zuspeisung von Kettenregler, Sauerstoff und gegebenenfalls Comonomeren in die Frischethcnzuführung bzw. die Rückguskreisläufe aus unter höherem Druck stehenden Reservoiren bzw. mittels Pumpen oder Kompressoien über entsprechende Mengenregelungen, die mit Geräten zur analytischen Überwachung der einzustehenden Konzentrationen gekoppolt sind. Für Reaktoren mit nur einer Einsatzgaszuführung am Roaktoreinlaß lä£t sich in dieser Weise die Einsatzgaszusammensetzung leicht einstellen und ist in weiteren Grenzen beliebig variiorbar.The feed gas stream is provided in the required composition by feeding chain regulators, oxygen and optionally comonomers into the fresh ink supply or the recirculation circuits from reservoirs under higher pressure or by means of pumps or compressors via appropriate volume control systems equipped with devices for analytical monitoring of the concentrations to be established are coupled. For reactors with only one feed gas feed at the Roaktoreinlaß lä in this way the feed gas composition can be easily adjusted and can be varied as desired in other limits.
Die Herstellung von Ethenpolymerisaten in Mehrzonenreaktoren mit oiner oder mehreren Seitenstromzuführungen erfordert dagegen die individuolle Einstellung der Sauerstoff- und Kottenreglnrkonzentration und gegebenenfalls derThe preparation of ethene polymers in multi-zone reactors with one or more side stream feeds, however, requires the individual adjustment of the oxygen and Kottenreglnrkonzentration and possibly the
Comonomerkonzontration für jeder, der als Seitenströme entlang der Reaktorlänge ziigeiuhrten Einsatzgasströme, wobei den jeweils in der bzw. den vorangegangenen Zonen aufgotretonen Konzentrationsanderungen im nicht umgesetzton Reaktionsgas Rechnung getragon werdon (nuß.Comonomer concentration for each, as the side streams along the reactor length ziigeiuhrten feed gas streams, the aufgotretenden each in the preceding zones or the concentration changes in unreacted reaction gas werdon account (nut.
Dor dom Roaktorarfang und den folgenden Reaktionszonen mit dem Einsatzgas als Initiator zugeführte Sauerstoff wird bcispiolswoiäo durch dio Pclymorisationsreaktion in der ersten Reaktionszone und don folgenden Roaktionszonon jeweils vollständig vorbraucht, so daß mit dom ersten und jodom folgenden Seitonstrom oino solche SauorstoHmongo dem Reaktor zugoführt worden muß, wie sie für dio Fortführung der Reaktion in dor zweiten bzw. don folgenden Roaktionszonon orfordorlichDor dom Roaktorarfang and the following reaction zones with the feed gas as an initiator oxygen fed bcispiolswoiäo by dio Pclymorisationsreaktion in the first reaction zone and the following Roaktionszonon each completely vorbraucht so that with dom first and iodine following Seitonstrom oino such SauorstoHmongo must be zugoführt to the reactor, as it orfordorlich for the continuation of the reaction in the second or the following Roesson zonon
Prinzipiell analog ist das Problem dor Einstellung dor Kottonroglor- bzw. Comonomorkonzentration in den jeweiligen Einsetzgasströmen. Im Gugonsatz zum als Initiator wirkenden Sauerstoff, dor durch die Initiiorungsroaktion vollständig vorbiaucht wird, wnrdon Kottoiireglor und Comonomorn in dor jowoiligon Roaktionszono nicht vollständig verbraucht.In principle, the problem is the setting dor Kottonroglor- or comonomer concentration in the respective Einsetzgasströmen. In the Gugon theorem on the oxygen acting as an initiator, which is completely prebyed by the initiation action, Kottoiireglor and Comonomorn are not completely consumed in the jowoiligon roaction zone.
Jo nach Stärko ihror Wirkung als Kottonübortrogor, ausgedruckt durch don C1WoM, bzw. ihrer Copolymorisutionsroaktivilät, ausgedrückt durch dio r-Worto, nimmt dio Kottonroglor- bzw. Comonomerkonzontration entlang der Roaktionszunen im Roaktionsgomisch relativ zur Ethonkonzentrotion zu bzw. ab.Jo after Stärko ihror effect as Kottonübortrogor, expressed by don C 1 WoM, or their Copolymorisutionsroaktivilät, expressed by dio r-Worto, takes the Kottonroglor- or Comonomerkonzontration along the Roaktionszunen in Roactionergomisch relative to Ethonkonzentrotion or from.
Als Kcttonroglor wirkondo Sloffo, wits ζ. B. dio Stoffklnsson dor Alkono, Alkohole Aldohydo und Ketone, roiehern sich im nicht umgosotzton Rcoktionsgomiscn an, d. h„ ihre Konzentration nimmt relativ zum Ethen zu, während dagagon als Comonomoro wirkondo Stoffe in ihror Konzentration relativ zum Ethort obnohmon könnon.As Kcttonroglor wirkondo Sloffo, wits ζ. B. dio Stoffklnsson dor Alkono, alcohols Aldohydo and ketones, in the not umgosotzton Rcoktionsgomiscn, d. h "their concentration increases relative to ethene, while dagagon as comonomoro Wirkondo substances in heror concentration relative to the ethno obnohmon könnon.
Dies muß bei der Einstellung der Kettenregler- bzw. Comonomerkonzentration berücksichtigt werden, da die Zuführung von Seitoaströmen mit gleicher Kettenregler- bzw. Comonomerkonzentration wie in dem dem Reaktoranfang zugeführten Einsatzgasstrom zu einer stetigen Zu- bzw. Abnahme der Kettenregler- bzw. Comonomerkonzentration entlang des Reaktors führt. Die Folge davon sind stark uneinheitliche Polymerisate, wobei insbesondere in Mohrzonenreaktoren die erreichbaren hohen Umsätze und die höhere mittlere Reaktionstemperatur der hinteren Zonen diesen Effekt noch verstärken. Aus der Patentliteratur sind eine Reihe von Lösungen bekannt, die die Einstellung der Sauerstoff- oder Kettenreglerkonzentration und ,gegebenenfalls der Comcnomerkonzentration in den dem Reaktor als Seitenströme zugeführten Einsatzgasströmen beinhalten.This must be taken into account when adjusting the Kettenregler- or comonomer concentration, since the supply of Seitoaströmen with the same Kettenregler- or comonomer concentration as in the beginning of the feed gas stream fed to a steady increase or decrease of the Kettenregler- or comonomer concentration along the reactor leads. The consequence of this is highly non-uniform polymers, wherein in Mohrzonenreaktoren in particular the achievable high conversions and the higher average reaction temperature of the rear zones reinforce this effect. From the patent literature, a number of solutions are known which include adjusting the oxygen or chain regulator concentration and, optionally, the comonomer concentration in the feed gas streams fed to the reactor as side streams.
Für Reaktoren mit einer Seitenr<tromzuführung ist bekannt, daß die Einstellung der Sauerstoffkonzentration in den beiden dem Reaktor am Anfang und als Sei'.enstrom zugeführten Einsatzgasströmen in der Weise erfolgt, daß man das den Sauerstoff und gegebenenfalls Coreaktanten mithaltende Frischethen bei einem Druck von 10 bis 40MPa in zwei Ströme aufteilt, aus diesen beiden Teilströmen durch Zuleitung des im Kreislauf geführten Reaktionsrestgases zwei Reaktionsgasströme herstellt, diese Reaktionsgasströme auf einen Reaktionsdruck von mindestens 50MPa komprimiert, den einen Reaktionsgasstrom am Anfang des Reaktors und den zweiten Reakiionsgasstrom an einer Stelle entlang dem Reaktor zuführt, und die Aufteilung des sauerstoff- und gegebenenfalls coreaktantenhaltigen Frischothens so vornimmt, daß am Anfang des Reaktors und unmittelbar nach dtir zweiten Reaktionsgaszufuhr im Reaktor eine Sauerstoffkonzentration von 0,005 bis 0,5% und gegebenenfalls eine Coreaktantenkonzentratien von 0,1 bis 60% in der Reaktionsmischung vorliegen (DD-PS 63645).For reactors with a side stream feed, it is known that the adjustment of the oxygen concentration in the two feed gas streams fed to the reactor initially and as stream is carried out at a pressure of 10, including the oxygen ethers and optionally co-reactants divides up to 40 MPa into two streams, produces two reaction gas streams from these two substreams by supplying the recycled reaction gas, compresses these reaction gas streams to a reaction pressure of at least 50 MPa, which feeds a reaction gas stream at the beginning of the reactor and the second reaction gas stream at a location along the reactor , And the division of the oxygen and optionally coreactant Frischothens so makes that at the beginning of the reactor and immediately after dtir second reaction gas in the reactor, an oxygen concentration of 0.005 to 0.5% and optionally a Coreaktantenkonzentratien from 0.1 to 60% in the reaction mixture (DD-PS 63645).
Der Nachteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß sie für die Einstellung der Sauerstoffkonzentration für mehr als zwei Einsatzgasströme in der erfindungsgemäßen Form nicht geeignet ist. Zudem schließt diese Lösung die Möglichkeit der gleichzeitigen gezielten Einstellung dor Sauerstoff- und Kettenregler- bzw. Comonomerkonzentration aus, da sich letztere zwangsläufig mit dem jeweils der Mengenregelung eingestellten Mischungsverhältnis aus Zwischendruckrückgas, in der DD-PS 63 645 als im Kreislauf geführtes Reaktionsrestgas bezeichnet, und sauerstoff- und gegebenenfalls coreaktantenhaltigem Frischethen für die Sauerstoffkonzentrationseinstellung ergibt.The disadvantage of this procedure is that it is not suitable for adjusting the oxygen concentration for more than two feed gas streams in the inventive form. In addition, this solution excludes the possibility of simultaneous targeted setting dor oxygen and Kettenregler- or comonomer concentration, since the latter inevitably referred to the respectively set the volume control mixture ratio of intermediate pressure gas, referred to in DD-PS 63 645 as recirculated reaction residual gas, and oxygen and optionally coreactant-containing Frischethen for oxygen concentration adjustment results.
Für schwach wirkende Kettenregler als Coreaktanten wird jedoch für zwei Einsatzgasströme eine ausreichende Genauigkeit der Konzentrationseinstellung der Coreaktanten gewährleistet.For weakly acting chain regulators as coreactants, however, sufficient accuracy of the concentration setting of the coreactants is ensured for two feed gas streams.
Für Reaktoren mit mehr als zwei Reaktionszonen ist bekannt, daß auf Grund der Schwierigkeiten bei der Einstellung dnr Sauerstoffkonzentration in den Einsatzgasströmen gasförmiger Initiator wie Sauerstoff im Gemisch mit Trägergas und Moderator, jedoch vorzugsweise) Peroxide als Initiatoren in Form von Lösungen getrennt vor· den initiatorfreien Einsatzgasströmen dorr; Reaktor zugeführt werden (DE-OS 2116374, US-PS 4175169).For reactors having more than two reaction zones, it is known that due to the difficulty in adjusting the oxygen concentration in the feed gas streams, gaseous initiator such as oxygen mixed with carrier gas and moderator, but preferably), peroxides as initiators in the form of solutions separated from the initiator-free feed gas streams dorr; Reactor are fed (DE-OS 2116374, US-PS 4175169).
Der Nachteil dieser Lösungen liegt in erhöhten materiellen Aufwendungen für die Peroxide und Lösungsmittel und die Installation und das Betreiben der Dosioreinrichtungen. Die Probleme der Konzentrationseinstellung in den Einsatzgasströmen werden durch die getrennt? Initiatorzuführung auf die Einstellung der Kettenregler- und gegebenenfalls Comonomerkonzontration in don Einsatzgasströmen eingeschränkt.The disadvantage of these solutions lies in increased material costs for the peroxides and solvents and the installation and operation of the Dosioreinrichtungen. The problems of concentration adjustment in the feed gas streams are separated by the? Initiator supply to the setting of the Kettenregler- and optionally Komonomerkonzontration in don feed gas streams restricted.
Hierzu ist bekannt, daß durch Zusatz von Kettenregler zwei Einsatzgasströme mit unterschiedlicher Konzentration hergestellt werden, der Einsatzgasstrom mit der höheren Kettenreglerkonzentration dom Roaktoranfang .lugeführt und der Einsatzgiisstrom mil der geringeren Kettenreglürkonzentration, aufgeteilt in mohroro Soitenströme, dom Reaktor so zugeführt wird, daß dio Kettenreglerkonzentration iibnr die gesamte Reaktorlänge annähernd konstant bloibt (US-PS 3399185). Für die Formierung der zwei Ein.vatzgasströme mit unterschiedlicher Kettenreglerkonzentration werden dabei dio sich infolgo der unterschiedlichen Löslichkeit von Ethen und Kettonregler im Polymerisat einstellenden Kettenreglerkonzentrationsuntersihiedo im Zwischendruck- und Niederdruckrückgas genutzt.For this purpose, it is known that two feed gas streams are produced with different concentration by the addition of chain regulators, the feed gas stream with the higher chain regulator dom dom start Roaktoranfang .lu and the Einsatzgiisstrom mil with the lower Kettenreglürkonzentration divided into mohroro Soitenströme, dom reactor is fed so that the dio chain control concentration iibnr the entire reactor length approximately constant bloibt (US-PS 3399185). For the formation of the two Ein.vatzgasströme with different chain regulator concentration while the different solubility of ethene et ketone regulators are used in the polymer adjusting Kettenreglerkonzentrationsunterihiedo in Zwischendruck- and Niederdruckrückgas.
Eine solcho Verfahrensweise, die durch getrennte Rückführung von Zwischondruck- und Niederdruckrückgas und gezielte Zugabe von Frischethen und Kettonr^glor und gegebenenfalls Comonomeron zu dioson Gasströmen und nachfolgondo getrennte Kompression und Zuführung der in dieser Woise bereitgestellten Einsatzgasströme zu den oinzolnon Roaktions/nnon, mit dom Ziol dor Herstellung spezioller Produktqualitäten, charakterisiert ist, wird analog in den US-PS 4014859 und US-PS 4168356 für Flührreaktorvorfahron bt/schriebon.A solcho procedure by separate recycling of Zwischondruck- and Niederdruckrückgas and targeted addition of Frischethen and Kettonr glor and optionally comonomerone to dioson gas streams and subsequently separate compression and feeding the provided in this Woise feed gas streams to the oinzolnon Roaktions / nnon, with dom Ziol It is analogously described in US Pat. Nos. 4,014,859 and 4,168,356 to Flührreaktorvorfahron bt / schreibon.
Untor der Voraussetzung, daß dor Zusatz von Kottenreglor und gegebenenfalls Comonomeron sowohl zum Niederdruck- als auch zum Zwischendruckrückgas realisiert wird, lassen sich nach dieser Verfahrensweise dio Kettonregler- und gegebenenfalls ComonomerkoiMontration in weiten Grenzen variioron und gezielt einstellen. Der Nachteil diosor Lösungen besteht im Aufwand für dio Dosierung von Kettonreglor im Zwischondruckboroich von 10 bis 40MPa und grundsätzlich darin, daß dioso Verfahrensweise dio golronnto Zuführung dos Initiators zu don einzelnen Roaktionszonen erfordert, was dio Dosierung von iiiliutur l/oi niedrigem Druck ausschließt und zu den gonannton erhöhten Aufwendungen führt.Untor the requirement that the addition of Kottenreglor and optionally comonomerone is realized for both the low pressure and the intermediate pressure gas, can be set variioron and targeted by this procedure dio Kettonregler- and optionally ComonomerkoiMontration within wide limits. The disadvantage diosor solutions consists in the expense of dio dosage of Kettonreglor in Zwischondruckboroich of 10 to 40MPa and in principle that dioso procedure dio golronnto supply dos initiator to don single Roaktionszonen requires what dio dosage of iiiliutur l / oi low pressure excludes and to the gonannton leads to increased expenses.
Das Ziol dor Erfindung bostoht darin, cii.'te Vorfahronswoiso zur Formierung von Einsatzgassirörr.on für die Ethenpclymorisation in Rohrroaktoron mit mohrnron Soitonstromoinspoisungon zu ontwickoln, dio oino Dosierung von Sauerstoff als Polymorisalionsinitiator bbi niedrigen Drücken und geringem Aufwand ermöglicht, wobei dio go/ielto Einstellung dor Sauerstoff- und Kottonroglor- und go(jobononfalls Comonomorkonzontration in don oin/olnon, don Roaktionszonon als Suitonstrom /ugoführton Eirisiit/gasströmon gewährleistet wird.The invention of the invention provides that it is possible to formulate feed gas for the ethene polymerization in crude roroionone mononitrile with isopropanol, dioxygen, as a polymorisol initiator bbi at low pressures and with little effort, the dioxin setting By means of oxygen and kottonroglor and go (ifonone comonomercontrol in don oin / olnon, the donation zonon is ensured as a suiton stream / ugoführton Eirisiit / gasströmon.
Aufgabe dor Erfindung war dom/uiolgo, untor Einboziohung aller zu komprimiorondon und dom Reaktor zuzuführendon Gosströmo, dom Niodordruckrückgas, dom Frischethon und dom Zwischondruckrückgas, durch Zugabo von Sauorstoff und Kottonroglor und gogobononfalls Ccmonomoron auf oinom möglichst niodrigon Drucknivoau und nachfolgondos Vormischon und Auftoilon dor souorstoif- und kottonroglorholtigon und gcgobononfalls comonomorhaltigon Gasströmo mindostons 3 Einsot/gasströmo für dio Ethonpolymorisotion in Rohrroaktoron mit mindostons zwai Soitonstromzuführungon mit gezielt und roprodiiziorbar oingostolltom Sauorstoff- und Knttonroglor- und gogobononuii? Com jnomorgohalt zu formioron.The object of the invention was dom / uiolgo, with the addition of all gas to dominoondon and dom reactor Gosströmo, dom Niodorruckruckrückgas, dom Frischethon and dome zwischondruckrückgas, by adding Sauorstoff and Kottonroglor and Gogobononfalls Ccmonomoron on oinom possible niodrigon Drucknivoau and nachehmondos Vormischon and Auftoilon dor souorstoif- and kottonroglorholtigon and gcgobononfalls comonomorhaltigon Gasströmo mindostons 3 Einsot / gasströmo for dio Ethonpolymorisotion in Rohrroaktoron with mindostons zwai Soitonstromzuführungon with targeted and roprodiiziorbar oingostolltom Sauorstoff- and Knttonroglor- and gogobononuii? Com jnomorgohalt to formioron.
Diese Aufgabe wurde lurch ein Einstellungs- und Regelungsverfahren für die Einsatzgasströme der radikalischen Massepolymerisation bei Drücken oberhalb 80 MPa, Temperaturen von 373 bis 623 Kund in Gegenwart von 10 bis 50 ppm Sauerstoff als Polymerisationsinitiator, mit nachfolgender zweistufiger Entspannung des Reaktionsgemisches im Zwischendruckproduktabscheider bei einem Druck von 10 bis 40MPa und im Niederdruckproduktabscheider bei einem Druck von < 1 MPa zur Polymerabtrennung 'jnd Rückführung des nicht umgesetzten Reaktionsgases im Kreislauf gelöst, indem erfindungsgemäß dem Niederdruckrückgas Kettenreglsr und Frischethen zugegeben werden, der so entstandene Gasstrom in zwei Gasströme im Verhältnis 2:1 bis 1:4 aufgeteilt wird, einem der Gasströme der Sauerstoff in einer Menge von 50 bis 500 ppm zugemischt wird, die beiden Gasströmo getrennt auf Zwischendruck komprimiert werden, definierte Mengen dieser Gasströme miteinander und mit dem Zwischendruckrückgas vermischt werden und die so erhaltenen Einsatzgasströme in bekannter Weise getrennt auf Reaktionsdruck komprimiert und den Reaktionszonen zugeführt werden. Das Frischethen kann gegebenenfalls ein Comonomer enthalten.This object was achieved by a setting and control method for the feedstock bulk bulk polymerizations at pressures above 80 MPa, temperatures of 373 to 623 Kund in the presence of 10 to 50 ppm oxygen as a polymerization initiator, followed by two-stage expansion of the reaction mixture in Zwendruckendruckproduktabscheider at a pressure of 10 to 40 MPa and in Niederdruckproduktabscheider at a pressure of <1 MPa for polymer separation and return of the unreacted reaction gas in the circuit solved by inventively the Niederdruckrückgas Kettenreglsr and Frischethen be added, the resulting gas flow into two gas streams in the ratio 2: 1 to 1 : 4 is divided, one of the gas streams, the oxygen is mixed in an amount of 50 to 500 ppm, the two Gasströmo be compressed separately to intermediate pressure, defined amounts of these gas streams together and mixed with the intermediate pressure return gas w ground and the resulting feed gas streams are compressed in a known manner separately to the reaction pressure and fed to the reaction zones. The fresh ethene may optionally contain a comonomer.
Die Aufbereitung und Vermischung der sauerstoff- und der kettenregier- und gegebenenfalls comonomerhaltigen Gasströme erfolgt dabei in üblicher Form über Regeleinrichtungen in der Weise, daß die Sauerstoffkonzentration in den Einsatzgasströmen im Bereich von 10 bis 50 ppm, bezogen auf polymerisierbar Doppelbindungen, so eingestellt wird, daß die Sauerstoff- und Kettenreglerkonzentration in den jeweiligen Reaktionszonen nach dem Vermischen des frischen Einsatzgasstromes mit dem Reaktionsgemisch aus der bzw. den vorangegangenen Reaktionszonen gleich bzw. kleiner der Sauerstoff- und Kettenreglereingangskonzentration der vorangegangenen Zone bzw. Zonen ist. Auf Grund der im Mittel niedrigeren Reaktionstemperatur der I.Reaktionsrone im Vergleich zu den folgenden Reaktionszonen ist es vorteilhaft, die Sauerstoff- und Kettenreglerkonzentration im der 1. Reaktionszone zugefünrten Einsatzgasstrom so einzustellen, daß die Sauerstoff- und Kettenreglerkonzentration in der 1. Reaktionszone das ein- bis zweifache der Sauerstoff- und Kettenregterkonzentration der nachfolgenden Zonen beträgtThe preparation and mixing of the oxygen and the chain and possibly comonomer-containing gas streams is carried out in the usual form via control devices in such a way that the oxygen concentration in the feed gas streams in the range of 10 to 50 ppm, based on polymerizable double bonds, is adjusted so that the oxygen and chain regulator concentration in the respective reaction zones after mixing the fresh feed gas stream with the reaction mixture from the preceding reaction zone (s) is equal to or less than the oxygen and chain regulator input concentration of the preceding zone (s). Due to the on average lower reaction temperature of the I.Reaktionsrone compared to the following reaction zones, it is advantageous to set the oxygen and chain regulator concentration in the feedstream supplied in the 1st reaction zone so that the oxygen and chain regulator concentration in the 1st reaction zone the Ein-. is up to twice the oxygen and chain excitation concentration of the following zones
Das Wesen der Erfindung besteht dabei darin, daß durch das erfindungsgemäße Vorgehen, The essence of the invention consists in that by the procedure according to the invention,
- Formierung eines Gasstromes mit definiertem Kettenregler- und gegebenenfalls Comonomergehalt durch Zugabe einer definierten Menge von Kettenregler zum Niederdruckrückgas und nachfolgendes Vermischen mit Frischethen und gegebenenfalls Comonomeren,Formation of a gas stream having a defined chain regulator and optionally comonomer content by addition of a defined amount of chain regulator to the low-pressure reflux gas and subsequent mixing with fresh ethene and optionally comonomers,
- Auftrennen dieses Gasstromes in zwei Gasströme im Verhältnis von 2:1 bis 1:4,Separating this gas stream into two gas streams in the ratio of 2: 1 to 1: 4,
- Zugabe einer definierten Sauerstoffmenge zu einem dieser Gasstrom«,Adding a defined amount of oxygen to one of these gas streams,
- Vermischen definierter Mengen dieser zwei Gasströme miteinander und mit Zwischendruckrückgas mit nachfolgender getrennter Kompression und Zuführung der so gebildeten Einsatzgasströme zum Reaktor,Mixing defined amounts of these two gas streams with one another and with intermediate pressure return gas with subsequent separate compression and feeding the feed gas streams thus formed to the reactor,
die gesamte dem Reaktor zuzuführende Reaktionsgasmenge, bestehend aus Niodcrrlruckrückgas, Frischethen und Zwischendruckrückgas in die Vermischung einbezogen wird und dadurch Einsatzgasströme mit variabel und reproduzierbar einstellbarer Sauerstoff- und Kettenregler- und gegebenenfalls Comonomerkonzentration bereitgestellt werden. Ausgehend von rinn durch das erfindungsgemäßo Vorgehen bereitgestellten Gasströmen ist die Formierung der Einsatzgasströme an keine spezielle Vorrichtung gebunden, sondern es sind eine Reihe von technologischen Schalt- und Regelvar:anten zur Realisierung der gezielten Vormischung dieser Gasströmo zur Formierung von mindestens drei Einsatzga<;slrömen mit definierter Zusammensetzung möglich. Für den Fachmann ist offensichtlich, daß dio orfindungsgemaß notwendig.' oetrennto Kompression der Gasströme unterschiedlicher Zusammensetzung zu keiner höhoron Zahl an Einzelkompressionon führen muß, da die gemäß dem Stand der Technik eingesetzten Kompressoren auf Grund der Tatsache, daß es sich dabei um Maschinen mit mehroren Zylindern handelt, eine getrennte Gasführung ermöglichen. Dio Durchführung der Ethenpolymerisation wir(J auch anderweitig durch das erfindungsgemäßo Verfahren in keinerlei Weiso eingeschränkt. Die erfindungsyemäß aufgezeigte Möglichkeit dor Verwendung von Sauerstoff als Initiator für dio Durchführung dor Ethanpo'ymorisation in Rohrroaktoren mit mehreren Soitenstrornoinspeisungon schließt eine zusätzliche getrennte Einspeisung von freie Radikale bildenden Verbindungen wio z.B. Peroxivorbindungon nicht aus. Die Einspeisung von Peroxiverbindungun kann jedoch vorteilhaft auf die Vorwendung von Tieftemperaturperoxiden zur Absenkung der bei oiner Sauerstoffinitiierung benötigten höheren Staittomperatur vorzugsweise in der 1. Roaktionszono am Reaktoranfang und gegebenenfalls auf die zusätzliche Vorwendung von Hochtemperaturperoxiden zur Erhöhung der Maximaltomporatur in der letzten Reaktions/.one beschränkt werden.the entire reaction gas to be supplied to the reactor, consisting of Niodcrrlruckrückgas, Frischethen and Zwischendruckrückgas is included in the mixing and thereby feed gas streams with variable and reproducible adjustable oxygen and Kettenregler- and optionally provided comonomer concentration. Starting from rinn provided by the erfindungsgemäßo process gas streams, the formation of the feed gas streams to no special apparatus is attached, but there are a number of technological switching and Regelva r: distinctive for realizing the targeted premix this Gasströmo to the formation of at least three Einsatzga <; slrömen possible with defined composition. It will be apparent to those skilled in the art that the invention is necessary. oetrennto compression of the gas streams of different composition must not lead to a höhoron number of Einzelkompressionon since the compressors used in the prior art due to the fact that these are machines with multi-cylinder, allow separate gas routing. The possibility of using oxygen as initiator for the implementation of ethane polymerization in tubular reactors with a plurality of base electrolysis feeds according to the invention includes an additional, separate feed of free-radical-forming compounds wio, for example, does not preclude peroxybenzene bonding, but the feed of peroxy compound may be advantageous to the use of cryogenic peroxides to lower the higher temperature required for oxygen initiation, preferably in the first reactor zone at the beginning of the reactor and, optionally, the additional feed of high temperature peroxides to increase the maximum temperature in the last Reaction / .one be limited.
Glaiches trifft auf die Verwendung solcher Comonomorop zu, dio aus Gründon dos Phasonvorhaltens nicht in größoron Mengen auf dem Druckniveau des Frischcthons dosiert werden können. Das erfindungsgomäßo Verfahren schließt eine notwendige nachträgliche Zugabe solcher Comonomerer zu den formierten Einsatzgasströmen unter einem Druck von 10 bis 40 MPa nicht aus.Glaiches applies to the use of such Comonomorop, that can not be dosed from Gründon dos Phasonvorhaltens in größoron quantities at the pressure level of Frischcthons. The erfindungsgomäßo method does not exclude a necessary subsequent addition of such comonomers to the formed feed gas streams under a pressure of 10 to 40 MPa.
Nachfolgend soll das orf indungsgomaße Verfahren am Beispiel von droi möglichen und vorteilhaften Schalt- und Regclvariantcn naher erläutert wordon.Below is the orf indungsgomaße method using the example of droi possible and advantageous Schalt- and Regclvariantcn explained closer wordon.
Au»füh;ung»bel»pieleAu "füh; ung" bel "piele
In dem Abbildungen 1 bis 3 s'nd drei Varianton dargostollt, dio nachfolgend beschrieben wordon.In the figures 1 to 3 s'nd three Varianton dargostollt, dio wordon described below.
Dio Abbildungen 1 bis 3 /eigen jeweils das Prinzipschema oinui Ethonpolymorisaüonsanlago mit einem Rohrroaktor mit einer Kinsni/ßos/'jfuhru'iy am Ruaktoranfang und zwei Soitonstrom/uführungon.Dio Figures 1 to 3 / own respectively the schematic diagram oinui Ethonpolymorisaüonsanlago with a tubular reactor with a Kinsni / ßos / 'jfuhru'iy at Ruaktoranfang and two Soitonstrom / uführungon.
In Abbildung 1 ist oin Rolmoaktor mit dort droi Roaktions/onon 1,2 und 3 dargostollt, dom am Reaktoranfsng dor EinsalzgasaUom 4/ugofiihM wird. Das misdor Hoaktions/ono 1 auslrotendo Roaktionsgomisch 5 wird mit dem Soitonctrom 6 vurmischt und dnr entstehende Gassuom 7 der Roaktions/ono 2 zugoführt. Dom aus dioser Roaktionszono austrot&ndonIn Figure 1, a Rolmoaktor with droi Roaction / onon is shown 1,2 and 3, dom at Reaktoranfsng dor EinsalzgasaUom 4 / ugofiihM is. The misdor hoaction / ono 1 auslrotendo Roaktionsgomisch 5 is vormischt with the Soitonctrom 6 and dnr nenden Gassuom 7 the Roaktions / ono 2 zugoführt. Dom from dioser Roaktionszono austrot & ndon
Gemisch 8 wird der Seitenstrom 9 zugemischt und das entstehende Einsatzgemisch 10 der Reaktionszone 3 zugeführt. Das Reaktionsgemisch wird am Reaktorende über die Leitung 11 und das Reaktordruckregelventil 12 in den Zv ischohdruckproduktabscheider 13 entspannt. Das hier abgeschiedene Polymerisat wird über die Leitung 16 und das Entspannungsventil 17 in den Niederdruckproduktabscheider 18 entspannt und das Polymerisat über die Leitung 19 aus der Syntheseanlage ausgetragen.Mixture 8, the side stream 9 is added and the resulting feed mixture 10 of the reaction zone 3 is fed. The reaction mixture is at the reactor end via line 11 and the reactor pressure control valve 12 in the Zv ischohdruckproduktabscheider 13 relaxed. The polymer deposited here is expanded via the line 16 and the expansion valve 17 into the low-pressure product separator 18 and the polymer is discharged via line 19 from the synthesis plant.
Dem im Niederdruckproduktabscheider 18 abgetrennten Niederdruckrückgas 20 wird über die Leitung 21 Kettenregler zugegeben und diesor kettenreglerhaltige Gasstrom 22 mittels des Vordruckkompressors 23 auf den Druck der Fiischethenzuführung verdichtet. Über die Leitungen 24 wird Frischethen und über die Leitung 25 gegebenenfalls Comonomeres zugegeben und der so gebildete Gasstrom 26 wird in die zwei Gasströme 27 und 30 mit definiertem Kettenregler- und gegebenenfalls Comonomergehait aufgeteilt. Dem Gasstrom 27 wird über die Leitung 28 Sauerstoff zugegeben und der entstandene sauerstoff- und I ettenrcglerhaltige Gasstrom 29 parallel mit Gasstrom 30 einem Zwischendruckkompressor mit den Kompressionslinien 31 und 32 zugeführt und getrennt auf einen Zwischendruck von 10 bis 40MPa komprimiert. Der komprimierte Gasstrom 29 wird (.bor die Leitungen 33 und 34 dem synchron entgegengesetzt arbeitenden Regelventilpaar 37 und 38 zugeführt und durch dieses Vontilpaar in zwei Gasströme unterschiedlicher Menge, aber gleicher Sauerstoff- und Kettenregler- und gegebenenfalls Comonomerkonzentralion aufgeteilt. Parallel dazu wird der komprimierte sauerstofffreie Gasstrom 30 über die Leitungen 35 und 36 einem analog wirkenden Regelventilpaar 39 und 40 zugeführtund in zwei Gasströme unterschiedlicher Menge mit gleicher Kettenregler- und gegebenenfalls Comonomerkonzentration aufgeteilt. Durch Vermischen dor Gasströme 33 bzw. 34 mit den Strömen 36 bzw. 35 werden die Gasströrie Ί1 und 42 gebildet, die sicii in ihrer Menge und Sauerstoffkonzentration voneinander unterscheiden, jedoch in ihrer Kettenregier- und gegebononfalls Comonomerkonzentration identisch sind. Durch Zumischen des über Leitung 14 und das Zwischendruv.krückgassystem 15 in den Bereich der Kompression zurückgeführten Zwischendruckrückgases über die Leitungen 43 und 44 zu den Gasströmen 41 und 42 weraen die Gasströme 45 und 46 gebildet, die sich in ihrer Menge und Zusammensetzung sowohl bezüglich ihrer Sauerstoff- als auch Kettenregler- und gegebenenfalls dem Comonomergehait voneinander unterscheiden. Der Gasstrom 45 wird mittels der Komprsssionslinie 49 des Reaktionsdruckkompressors auf Reaktionsdruck komprimiert und als Einsatzgasstrom 4 der Reaktorzone 1 zugeführt, während der Gasstrom 46 in die Teilströme 48, 6 und 47 .aufgeteilt wird, diese Teilströme mittels der Kompressionslinien 50, 51 und 52 auf den Reaktionsdruck gebracht werden, der Teilstrom 6 als Seitenstromzuführung der Reaktionszone 2 und die Teilströmo 48 und 47 vereint als Seitenstrom 9 der Reaktionszonc 3 zugeführt werden.The separated in the Niederdruckproduktabscheider 18 Niederdruckrückgas 20 is added via the line 21 chain controller and condensed dor chain controller-containing gas stream 22 by means of the admission pressure compressor 23 to the pressure of the Fiischethenzuführung. Fresh compounds are added via lines 24 and comonomer optionally via line 25 and the gas stream 26 thus formed is split into the two gas streams 27 and 30 with defined chain regulator and optionally comonomer content. Oxygen is added to the gas stream 27 via line 28, and the resulting oxygen and oil-containing gas stream 29 is fed in parallel with gas stream 30 to an intermediate pressure compressor having compression lines 31 and 32 and compressed separately to an intermediate pressure of 10 to 40 MPa. The compressed gas stream 29 is (.boron the lines 33 and 34 supplied to the synchronously opposed control valve pair 37 and 38 and divided by this Vontilpaar in two gas streams of different amounts, but the same oxygen and Kettenregler- and optionally Komonomerkonzentralion Gas stream 30 is supplied via lines 35 and 36 to an analogously acting control valve pair 39 and 40 and divided into two gas streams of different amounts with the same Kettenregler- and optionally comonomer .. By mixing the gas streams 33 and 34 with the streams 36 and 35, the Gasströrie Ί1 and 42, which differ in their amount and oxygen concentration, but are identical in their chain-governing and, if appropriate, comonomer concentrations, by adding to the region of compression via line 14 and the intermediate-pressure flyback 15 system n intermediate pressure Rückgases via the lines 43 and 44 to the gas streams 41 and 42 weraen the gas streams 45 and 46 weraen the gas streams differ in their quantity and composition, both in terms of their oxygen and Kettenregler- and optionally the comonomer. The gas stream 45 is compressed by means of the Kompressssslinie 49 of the reaction pressure compressor to reaction pressure and fed as feed gas stream 4 of the reactor zone 1, while the gas stream 46 is divided into the partial streams 48, 6 and 47, these partial streams by means of the compression lines 50, 51 and 52 on the Reaction pressure be brought, the partial flow 6 as a side stream supply to the reaction zone 2 and the Teilströmo 48 and 47 are combined as a side stream 9 of the Reaktionszonc 3 are supplied.
Abbildung 2 zeigt ein im wesentlichen mit Abbildung 1 identisches Schema einer Ethenpolymerisationsanlage. Die Bezugszeichen entsprechen den Bezugszeichen der Abbildung 1. Eine veränderte technologische Schaltung ergibt sich ab dun Gasströmen 45 und 46, die bis dahin analog der vorangegangenen Beschreibung gebildet werden. Im Unterschied zu Variante 1 worden hier die Gasströme 45 und 46 in jeweils zwei Gasströmo 53 und 54 bzw. 55 und 56 aufgeteilt. Der Gasstrom 53 wird mitteis der Kompressionslinie 49 auf Reaktionsdruck gebracht und als Einsatzgasstrom 4 am Reaktoranfang der Reaktorzone 1 zugeführt. Anaiog wird der Gasstrom 55 mittels der Kompressionslinio 51 auf Reaktionsdruck komprimiert und der Einsatzgasstrom 6 als Scitenstromzuführung der Roaktorzone 2 zugeführt, während die Teiiströme 54 und 56 mittels der Kompressionslinien 50 und 52 verdichtet und vereinigt zum Einsatzgasstrom 9 als Soilenstrom der Reaktorzone 3 zugeführt werden. Abbildung 3 zeigt ebenfalls ein im wesentlichen mit Abbildung 1 identisches Schema einer Eihenpolymcrisationsanlago. Die Bezugszeichen entsprechen für identische Bereiche den Bezugszeichen der Abbildung 1. Eine veränderte technologische Schaltung ergibt sich hier bereits nach dor Kompression des Gasstromes 29 auf Zwischendruck. Bis zu diesem Punkt gelten dio für dio Abbildung 1 gemachten Ausführungen. Der sauorstoffhaltige Gasstrom 29 wird gemäß der Varianto 3 durch das Regelventilpaar 60 und 62 und das zusätzliche auf einen frei wählbaren Festbetrag eingesiellto Stellventil in die drei Gösströmo 57,58 und 59 aufgeteilt. Durch Zumischen der Gasströmo 35 und 36 zu den Gasströmen 59 und 57 werden hier die Gasströme 63 und 64 gebildet, dio sich in ihrem Sauerstoffgehalt untereinander und auch vom Gasstrom 58 unterscheiden, jedoch in ihrem Kettonregler- und gegobenonfalls Comonomergehait identisch sind. Dio Zugabe dos Zwischendruckrückgases in Form der Gasströme 43 und 44 zu den Strömen 63 und 64 führt zu den Gasströmsn 65 und 66, die sich dann auch in ihrer Kettonroglor- und gegebenenfalls Comonomerkonzentration voneinander und vom Gasstrom 53 unterscheiden. Der Gasstrom 65 wird in dio Gasströme 67 und 68 aufgeteilt, mittels dor Kompressionslinie 43 und 50 auf Roaktionsdruck vordichtet und der Gasstrom 67 als Einsaizgass'.rom 4 der Roaktionszono 1 zugeführt. Der Gasstrom 66 wird in die Gasströmo 69 und 70 aufgeteilt, der Toilstrom 69 mit dem Gasstrom 58 vermischt, der entstellende Einsatzgasstrom 6 mittels der Komprossionslinie 51 auf Roaktionsdruck komprimiert und als Soitonstrom der Reaktioncz.ino '?. zugeführt, während dor Gasstrom 70 mitiols der Komprossionslinie 52 komprimier· und mit dem Teilstrom GO vormisch: d'jn Einsatzgasstrom 9 bildet, der als Scüenstrom der Roaktionszono 3 zugeführt wird.Figure 2 shows an essentially identical with Figure 1 scheme of a Ethenpolymerisationsanlage. The reference numerals correspond to the reference numerals of Figure 1. An altered technological circuit results from dun gas flows 45 and 46, which are formed until then analogous to the previous description. In contrast to variant 1, the gas streams 45 and 46 have been divided into two gas streams 53 and 54 or 55 and 56 here. The gas stream 53 is brought to reaction pressure by means of the compression line 49 and supplied to the reactor zone 1 as the feed gas stream 4 at the beginning of the reactor. Anaiog the gas stream 55 is compressed by means of the Kompressionslinio 51 to reaction pressure and the feed gas stream 6 supplied as Scitenstromzuführung the Roaktorzone 2, while the Teiiströme 54 and 56 compressed by means of the compression lines 50 and 52 and combined fed to feed gas stream 9 as Soilenstrom the reactor zone 3. Figure 3 also shows a schematic of an egg polymization scheme essentially identical to Figure 1. The reference numerals correspond to identical reference numerals of Figure 1. An altered technological circuit results here already after dor compression of the gas stream 29 to intermediate pressure. Up to this point, the explanations given for Figure 1 apply. The suction-containing gas stream 29 is divided according to the Varianto 3 by the control valve pair 60 and 62 and the additional einzielltbaren on a freely selectable fixed amount control valve in the three Gösströmo 57,58 and 59. By admixing the Gasströmo 35 and 36 to the gas streams 59 and 57 here the gas streams 63 and 64 are formed, dio in their oxygen content with each other and also differ from the gas stream 58, but in their Kettonregler- and gegobenonfalls comonomer are identical. Dio adding the Zwischendruckrückgases in the form of the gas streams 43 and 44 to the streams 63 and 64 leads to the Gasströmsn 65 and 66, which then differ in their Kettonroglor- and optionally comonomer concentration from each other and from the gas stream 53. The gas stream 65 is divided into the gas streams 67 and 68, predisposed by the compression line 43 and 50 to Roactiondruck and the gas stream 67 as Einsaizgass'.rom 4 of Roaktionszono 1 fed. The gas stream 66 is split into the gas streams 69 and 70, the toilstrom 69 is mixed with the gas stream 58, the disfiguring feed gas stream 6 is compressed by the compression line 51 to the roughening pressure and the soybean stream of the reaction cosine . supplied while the gas stream 70 compresses with the Komprossionslinie 52 and with the partial flow GO premix: d'jn feed gas stream 9, which is supplied as Scüenstrom the Roaktionszono 3.
Dor mittels diosor Variantun mögliche Effekt, dio goziolto Einstellung dor Sauerstoff- und Kottenreglorkonzentration parallel vor/unohmon, soll nachfolgend mittels Vorgloichsvorsuch und 2 ßeispiolcn unter Nutzung dor in Bild 1 dargestellten Schaltvariante detailioM erläutert wordenDor by means of diosor Variantun possible effect, dio goziolto setting the oxygen and Kottenreglorkonzentration parallel before / unohmon, will be explained below by Vorgloichsvorsuch and 2 ssspiolcn using dor shown in Figure 1 switching variant detailioM
VerglelchtversuchVerglelchtversuch
Einem Droi/ononrolirroaktor worden insgesamt 10000 MassotoiloEinsatzgas,dio3,38 Mossoontoiloin%Propanund30 Mas-uU-ppm Sauorstoff onthallon, zugeführt. Dio Mongonstromauftoilung orfolgt in dor Woiso, daß jowoils 25% dor Gasmongo, d. h. jo 2 500 Massotoilo dor 1. und 2. Reuktions/ono und dio rostlicho Hälfte, d. h. 5000 Massotoilo dos Einsatzgasos, dor 3. Roaktionszono zugoführt worden.A total of 10,000 massotoilo feed gas, dio3,38 mossoontoiloin% propane and 30 mass mu ppm oxygenator onthallone, has been fed to a drugronirroreactor. Dio Mongonstromauftoilung occurs in the Woiso that jowoils 25% dor Gas Mongo, d. H. jo 2 500 Massotoilo dor 1. and 2. Reuction / ono and dio rustlicho half, d. H. 5000 Massotoilo the Einsatzgasos, dor 3. Roaktionszono zugoführt.
Dio Sauerstoffkonzentration r.ii tion Eingängen dor Roaktionszonon wird rozopturgomäß so oingostollt, daß sio im dor 1. Renktionszono zugofuhrton Gasgomisch dos 2fa<:ho der Konzentration dos dor 2. und 3. Roaktionszono zugoführton Giisgomischos botrngt. Dio Aufteilung dor Gasctrömo und dio Einstellung dor Konzontrationon orfolgt gornäß dor in Abbildung 1 dnrgoslolltun Varianto mit dor Einschränkung, daß dio orfindungsgomäßo Auftoilurig dos Gasstromes 26 in dio Toilströmo 27 und 30 und nllo diosor Aufteilung für don Gasstrom 30 nachfolgondon Oporotionon ontfollon. Es wird somit gomäß dor don bisherigen Stand dor Tochnik repräsentierenden Lohro dor DD-PS 63645 goarboitot.The concentration of dioxin at the entrances of the roughening zonon is, according to Rozo-optics, so controlled that it gives the concentration of the second and third zones of addition to Giisgomizo's gas in the first compartment. The distribution of the gas atmosphere and the concentration of the con trontrontron are shown in Figure 1 below with Variant, with the proviso that the orogenesis of the gas stream is 26% in the toilströmo 27 and 30 and the diol distribution is for the gas stream 30 followed by the oporotionon ontfollon. It is thus according to the previous dor Tochnik representing Lohro dor DD-PS 63645 goarboitot.
Die Sauerstoffkonzentration in den Gasströmen kann rezepturgemäß eingestellt werden. Es ist jedoch nicht möglich, parallel dazu die Kettenreglerkonzentration gezielt so einzustellen, daß sie den Erfordernissen entsprechend am Eingang der Reaktioriszonen gleich bzw. in der 1. Reaktionezone höher als in den nachfolgenden Reaktionszonen ist. Die Propankonzentration ist bai dieser Arbeitsweise in allen 3 formierten Einsatzgasströmen zwangsläufig gleich hoch, so daß nach Vermischung der der /!.und 3. Reaktionszone zugeführten Einsatzgasströme mit dem die vorangegangene bzw. die vorangegangenen Zonori verlassenden Reaktionsgemisch die Propankonzentration am Eingang der jeweils nachfolgenden Zone im Vergleich zur vorangegangenen Zone ansteigt. Als Folge davon entsteht ein Polyethylen mit relativ breiter Molekulargewichtsverteilung und niedrigem optischen und mechanischen Kennwertniveau. Bei Eingangstemperaturen von 433 K für die 1. Reaktionszone und von 443 K in der 2. und 3. Reaktionszone sowie Reaktormaximaltemperdturen von 558 K fur die 1. Reaktionszone und von jeweils 568 K für die 2. und 3. Reaktionszone wird ein Polyethylen vom Schmelzindex 2.0c/10min. und einer Dichte von 0,921 g/cm3 erhalten. Der Gesamtumsatz beträgt 21,8%.The oxygen concentration in the gas streams can be adjusted according to the recipe. However, it is not possible to adjust the chain regulator concentration in parallel so that it is equal to the requirements at the entrance of the reaction zones equal or in the 1st reaction zone higher than in the subsequent reaction zones. The propane concentration is inevitably the same in all 3 feed gas streams formed in this way, so that after mixing the feed gas streams fed to the reaction zone with the preceding reaction mixture, the propane concentration at the entrance of the subsequent zone in the Compared to the previous zone increases. As a consequence, a polyethylene with a relatively broad molecular weight distribution and a low optical and mechanical characteristic level is formed. At inlet temperatures of 433 K for the 1st reaction zone and 443 K in the 2nd and 3rd reaction zones and reactor maximum temperatures of 558 K for the 1st reaction zone and of 568 K for the 2nd and 3rd reaction zone, a polyethylene of melt index 2.0c / 10min. and a density of 0.921 g / cm 3 . The total turnover is 21.8%.
In Tabelle 1 sind für die ausgehend vom Niederdruckrückgas durch ZusaU von Knttenreg'er, Frisunethen und Sauerstoff sowie nachfolgende Vermischung mit dem Zwischendruckrückgas formierten Einsatzgasströme des Veryleichsversuches und dor Beispiele die jeweils aktuellen Gasgemischzusammenset/ungen angeführt. Die Bezugszahien der Tabelle 1 zurCharkterisieriing des Ortes der jeweiligen Gaszusammensetzung entsp. ecnon den Bezugszahlen der Abbildung 1. Weiterhin sind in Tabelle 2 für die gemäß Vorglökhsversuch und den Beispielen 1,2 und 3 hergestellton Produkte die ErgebnisseIn Table 1, the current gas mixture compositions are given for the feed gas streams of the dissimilar test and the examples starting from the low-pressure reflux gas by adding nitrogen excipients, hair teas and oxygen and subsequent mixing with the intermediate-pressure refluxing gas. The references in Table 1 are used toarkerize the location of the particular gas composition. In addition, Table 2 shows the results for the products prepared according to the preliminary test and Examples 1, 2 and 3
der Produktcharakterisierung angeführi. Als charekteristische Größen wurden die molekulare Uneinheitlichkeit U(U = -^- - 1)of product characterization. The molecular inconsistencies U (U = - ^ - - 1)
dor Produkto bestimmt und optische und mechanische Kennwerte an Prüffolien urmittelt.dor Produkto determined and optical and mechanical characteristics on Prüffololien urmittelt.
Es wird wie im Vergleichsversuch gearbeitet.It is worked as in the comparative experiment.
Sowohl die Gesamteinsatzgasmengen und die Mengenstiomauftdilung als auch die Roaktionsbadingungen entsprechen denen des Vergleichsversuchos.Both the total amounts of feed gas and the bulk flow rate reduction as well as the roughening bath conditions are the same as those of the comparative experiment.
Im Unterschied zum Vergleichsversuch wird hier jedoch erfindungsgemäß zur parallelen Einstollung der Kettenreglerkonzentration der Gasstrom 26 im Verhältnis 1,46:1 in die Gabströme 27 und 30 aufgeteilt.In contrast to the comparative experiment, however, according to the invention, the gas stream 26 is divided into the feed streams 27 and 30 in a ratio of 1.46: 1 for the purpose of parallel adjustment of the chain regulator concentration.
Dadurch wird gewährleistet, daß die Kettenreglerkonzentration in den nachfolgend formierten Einsatzgasströmen so eingestellt wild, daß die Ksttenreglerkonzentration in den der 2. und 3. Reaktionszone zugeführteti SeiW.'nsuömen niedriger als im derThis ensures that the chain regulator concentration in the subsequently formed feed gas streams is set so wild that the Ksttenreglerkonzentration in the 2nd and 3rd reaction zone fed SeiW.'nsuömen lower than in the
1. Roaktionszone zugeführten Gasstrom ist. Nacii Wmischung der Seitenströnie mit dem jeweils aus der vorangegangenen Reaktionszone kommenden Reaktionsgemisch stellt sich din Eingang aller Keaktionszonen die gleiche Kettenreglerkonzentralion ein. Als Folge davon wird ein Polyethylen mit onger Molekulargewichtsverteilung und besseren optisch 3D und mechanischen Kennwerten als im Vorgleichsversuch erhalten.1. Roaction zone is supplied gas stream. After mixing the side trio with the reaction mixture coming from the previous reaction zone, the same chain regulator concentration is established in the entrance of all reaction zones. As a result, a polyethylene having an on-molecular weight distribution and better optical 3D and mechanical characteristics than the comparative experiment is obtained.
Es wird wie im Beispiel 1 gearbeitet.The procedure is as in Example 1.
Die erfindungsgemaßo Aufteilung des Gasstromes 26 zur Einstellung dor Kettenreglerkonzentrdtion erfolgt hierbei jedoch im Verhältnis von 1:3,1 auf die Gasströme 27 und 30.However, the division according to the invention of the gas stream 26 for setting the chain regulator concentration is carried out in a ratio of 1: 3.1 to the gas streams 27 and 30.
Mittels dieses Aufteiiungs» orhältnisses wird erreicht, daß die Propankonzentration im dor 1. Rbaktionszonc zugoführten Gasstrom deutlich höher als in den der 2. und 3. Reaktionszone zugeführten Gosströmcn ist. Im Ergebnis dessert ergibt sich nach Vermischen der dur 2. und 3. Reaktionszone zugeführten Gasetröme mit dem aus der jeweils vorangegangenen Roaktionszone kommenden Reaktionsgemisch eine von Reaktionszone m Reaktionszeit abnehmende Propaneingangskonzentration.By means of this partitioning ratio it is achieved that the propane concentration in the first gas stream fed to the reactor is significantly higher than in the second and third reaction zones fed Gosströmcn. As a result, after mixing the dura 2 nd and 3 rd reaction zones, the gas streams with the reaction mixture coming from the respective preceding crude zone give rise to a propane input concentration decreasing from reaction zone m reaction time.
Das so hergestellte Polyethylen weist im Vergleich zu dom im Vergleichsversuch Hergestellten Polyethylen eine onge Molekulargewichtsvorteilung auf und zeigt verbesserte optische und mechanische Gobrauchswerteigenschaften.The polyethylene produced in this way exhibits an on-molecular weight advantage compared to dom produced in the comparative experiment and exhibits improved visual and mechanical performance properties.
Es wird wie in den Beispielen 1 und 2 gearbeitet.The procedure is as in Examples 1 and 2.
Im Unterschied zu diesen Versuchen wird hier jedoch die Saucistoffkonzentration für dio drei Roaktionszonen so eingestellt, daß sio im Eintritt in olle drei Reaktioiszonen qloich ist. Dafür werden der 1. Redktionszono zusätzlich zur Beschleunigung des Polymerisationsstartos 0,17 Masseteilo einer 20 Massoanteüo in % tert.-Butylperoxipivalat enthaltenden Lösung zugeführt. Die erfindungsgomaßo Aufteilung des Gasstromes 26zur Einstellung der Kettenreglerkonzentration orfolgt im Verhältnis 1:1,85 auf die Gasströme 27 und 30. Mittols dieser Aufteilung wird erreicht, daß die Kottenreglerkonzentration am Eingang aller drei Roaktionsronen wie im Beispiel 1 gloich hoch ist. Das erhalteno Polyethylen entspricht in seinen Eigenschaften denen des Beispiels 1 mit Ausnahme der Dichte, die infolge des veränderten Initiatoreinsatzes in dor 1. Keaktionszone au! den Wort von 0,922 g/cm3 anstoigt.In contrast to these experiments, however, the concentration of Saucistoff for the three zones of action is set so that it is equal to the entry into three reactiozones. For this purpose, the first reduction zone, in addition to the acceleration of the polymerization start, is supplied with 0.17 part by weight of a solution containing 20% by mass of tert-butyl peroxypivalate in%. The erfindungsgomaßo distribution of the gas stream 26zur setting the chain regulator concentration or in the ratio 1: 1.85 on the gas streams 27 and 30. Mittols this division is achieved that the Kottenreglerkonzentration at the entrance of all three roughening crowns as in Example 1 is gloich high. The obtained polyethylene corresponds in its properties to those of Example 1 with the exception of the density, due to the changed initiator use in the first reaction zone au! the word of 0.922 g / cm 3 abuts.
Tabelle 1: örtliche Gatzutammensetzungen im Vergleichsverftuch und Beispiel 1,2 und 3"Table 1: Local composition in the comparison book and examples 1, 2 and 3 "
Ort MG CK CS MPLocation MG CK CS MP
V 1 2 3 V123V123V1V 1 2 3 V123V123V1
20 275 275 275 275 4,76 4,7(i 4,76 4,76 ------20 275 275 275 275 4.76 4,7 (i 4,76 4,76 ------
22 2/6 276 276 274 5,10 5,11 5,12 5.1a ------22 2/6 276 276 274 5,10 5,11 5,12 5.1a ------
26 2461 2 459 2457 2443 0,57 0,57 0,58 0,58 ------26 2461 2 459 2457 2443 0.57 0.57 0.58 0.58 ------
?9 2461 1459 600 858 0,57 0,57 0,58 0.58 121,9 205,6 500 300? 9 2461 1459 600 858 0.57 0.57 0.58 0.58 121.9 205.6 500 300
30 - 1000 1857 1505 - 0,57 0,58 0,58 ------30 - 1000 1857 1505 - 0.57 0.58 0.58 ------
41 615 365 151 378 0,57 0,57 0,58 0,58 121,9 205,4 497 105,7 -41 615 365 151 378 0.57 0.57 0.58 0.58 121.9 205.4 497 105.7 -
42 1846 2094 2307 2065 0,57 0,57 0,58 0,58 121,9 107,4 97,5 105,3 •15 2500 2 500 2 600 2 500 3,38 3,75 4,06 4,00 30 30 30 16 46 7 500 7 500 7 600 7 500 3,38 3,25 3.15 3,50 30 30 30 2942 1846 2094 2307 2065 0.57 0.57 0.58 0.58 121.9 107.4 97.5 105.3 • 15 2500 2 500 2 600 2 500 3.38 3.75 4.06 4.00 30 30 30 16 46 7 500 7 500 7 600 7 500 3.38 3.25 3.15 3.50 30 30 30 29
MG 1MG 1
CK 1CK 1
CS 1 MP 1CS 1 MP 1
2 50C 2500 4662 5000 9032 625 18462 50C 2500 4662 5000 9032 625 1846
2 500 2 500 4 663 5000 9034 3652 500 2 500 4 663 5000 9034 365
1094 10001094 1000
2 5002 500
25002500
56645664
50005000
90369036
150150
450450
18571857
22
22
46764676
50005000
90479047
133133
725725
3,37 3,38 3,61 3,38 3,73 0,57 0,573.37 3.38 3.61 3.38 3.73 0.57 0.57
1340 245 -1340 245 -
3,75 3,25 3,75 3,25 3,73 0,57 0,57 0,57 0,573.75 3.25 3.75 3.25 3.73 0.57 0.57 0.57 0.57
4,06 3,15 3,86 3,15 3,73 0,58 0,58 0,58 0,584.06 3.15 3.86 3.15 3.73 0.58 0.58 0.58 0.58
4,00 3,50 4,00 3,50 4,00 0,58 0,58 0,58 0,584.00 3.50 4.00 3.50 4.00 0.58 0.58 0.58 0.58
3030
3030
16,116.1
3030
16,1 122 12216.1 122 122
3030
5050
16,116.1
3030
16,6 205,6 205,616.6 205.6 205.6
29 15,7 2929 15.7 29
16 300 30016,300,300
338 337 336338 337 336
967 966 964967 966 964
11 Erläuterung zu Tabelle 1 11 Explanation to Table 1
Ort - Die angegebene Zahl entspricht dem Ort der Bezifferung im BildPlace - The given number corresponds to the place of the figuration in the picture
V - VergleichsversuchV - comparative experiment
1;2;3 - Beispiel1,2bzw.31, 2, 3 - example1,2bzw.3
MG - Massenstrom Gesamtgasgemiscb in MassotoilenMG - Mass flow Total gas mixture in massotoil
MP - Masseanteil Polyethylen im Gassi! on in MasseteilenMP - mass fraction of polyethylene in the gas! on in parts by mass
CK - Kettenreglerkonzentration in Masseanteilen in %CK - Chain regulator concentration in mass fractions in%
CS - Sauerstoffkonzentration in Masso-ppmCS - oxygen concentration in mass ppm
Tabelle 2: Ergebnisse der ProduktcharakterisierungTable 2: Results of product characterization
ProduktkennwertProduct characteristic
Vargleichsversuch Beispiel 1Vargleichsample Example 1
(1) Gemosson nach TGL 29979(1) Gemosson according to TGL 29979
(2) ermittelt durch Vergleich rnit einem Schwauglasstandard bei einem Einfallwinkel von(2) determined by comparison with a standard of glass at an angle of incidence of
(3) Mittelwerte der Bestimmung der Zahl der Inhomogenitäten von rrüffolicn, die während oines Versuchsabschnittes von jswoils 48h im Abstand von '-h horgostel't werden(3) Means of determining the number of inhomogeneities of hinds, which during the experimental period of 48 hours are separated by -h horgostel't
(4) Gemessen nach TGL 25267(4) Measured according to TGL 25267
Claims (2)
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