DD294719A5 - Verfahren zur herstellung von polyethylen hoher dichte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyethylen hoher Dichte im kontinuierlichen Gasphasenprozesz, bei dem der Anteil an unerwuenschten Polymer-Pop-Corn in dem Polymerbett dadurch stark minimiert wird, dasz im Reaktionskreisgas ein spezifisch wirksamer, chemischer Modifikator enthalten ist. Dieser chemische Modifikator ist Kohlendioxid. Die Konzentration des Kohlendioxids im Reaktionskreisgas ist im Bereich von 0,8 bis 3,0 ppm aufrechtzuerhalten.{Polyethylen hoher Dichte; Ethylenpolymerisation; Gasphasenpolymerisationsprozesz; Polymer-Pop-Corn-Minimierung; chemischer Modifikator; Kohlendioxid}

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyethylen hoher Dichte mittels kontinuierlichem Gasphasenprozeß in Anwesenheit eines hochaktiven, chromhaltigen Katalysators mit einer Katalysatoraktivität von mindestens 7t Polyethylen/kg Katalysator und mit einem Chromgehalt 1,1 bis 1,45 Massenant6ile in % Cr im Katalysatorfeststoff.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Polyethylen hoher Dichte wird mittels Gasphasenpolymerisation in Anwesenheit hochaktiver, chromhaltiger Katalysatoren unter Verwendung von Comonomeren und Wasserstoff als Kettenregler hergestellt.

So erhält man in Anwesenh lit eines chromhaltigen Katalysators im kontinuierlichen Gasphasenprozeß bei 101 °C ±2°C Reaktionstemperatur und 2000 bis 210OkPa Reaktionsdruck sowie Propen, Buten-1 und Wasserstoff im Reaktionsgas Polyethylen hoher Dichte mit einem Schmelzindex Γ I N von 0,2 bis 0,8g/10min, mit einem Schmelzindexverhältnis MFI210 N von 40 bis 60 und mit einer Dichte von 0,944 bis 0,952 g/cm³, das sich zu Foliefäden mit verbessertem Reckverhalten verarbeiten

Nachteilig ist, daß im Polymerbett äußerst unerwünschte Polymerpartikelagglomerate auftreten. Solche Partikelagglomerate treten beispielsweise Pop-Corn-artig in einer Menge von bis ca. 1 % der pro Zeiteinheit produzierten Polyethylenmasse auf.

Entsprechend dem technologischen Regime des Verfahrens werden die Pop-Corn-artigen Polymeragglomerate aus dem Produktionsprozeß als Abfallprodukt ausgetragen. Diese Polymeragglomerate werden somit der Verfahrensstufe Granulierung entzogen und verursachen eine verminderte Gesamtökonomie des Verfahrens.

Bekanntermaßen ist die Partikelagglomerbildung im Polymerbett des Gasphasenprozesses auf die Erscheinung sogenannter „Hot spots", also überhitzter Partikelbereiche, zurückzuführen (S. FLOYD, K. Y. CHOI, W. H. RAY: J. Appl. Polymer Sei. 31 [1986), 2231; S. FLOYD, K. Y. CHOI, T. W. TAYLOR, W. H. RAY: J. Appl. Polymer Sei. 32 [1986], 2935).

Der Gasphasenprozeß in Gegenwart hocheffektiver Katalysatoren erfordert eine hohe Reinheit aller im Prozeß beteiligten Einsatzstoffe (Monomer, Comonomer, Wasserstoff und Stickstoff). Eine Vielzahl von Verunreinigungen mit Giftwirkung ist bekannt. Solche Gifte beeinflussen je nach ihrer chemischen Natur und ihrer Konzentration im Prozeß sowohl die Aktivität der Katalysatoren als auch die Molekularparameter des Polymerisats. Der schädigende Einfluß der Gifte kommt dadurch zustande, daß sie die koordinative Ungesättigtheit der katalytisch aktiven Zentren durch chemische Reaktion aufheben. So bildet z. B. CO₂ Komplexe mit den katalytischen Zentren, wenn es im Reaktionsgemisch der Ethenpolymerisation in Gegenwart der Katalysatorsysteme Cr₂O₃ZSiO₂ oder Tris(allyl)chrom/SiO₂ zudosiert bzw. enthalten ist (V. A. Sacharov: Dokl. Akad. Nauk SSSR 1972,207(41,857-860).

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die Herstellung von Polyethylen hoher Dichte, das zu Polyethylen-Foliefäden verarbeitbar ist, ökonomisch zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Polyethylen hoher Dichte mittels kontinuierlichem Gasphasenprozeß zu entwickeln, bei dem der Polymer-Pop-Corn-Anteil während der Herstellung von Polyethylen vermindert ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem in Gegenwart von 0,8 bis 3,0 ppm Kohlendioxid im Reaktionsgas polymerisiert wird.

AusfOhrungsbelspiel

Die vorliegende Erfindung wird durch das zweiteilige Beispiel dargestellt. Dieses enthält ein Vergleichsbeispiel und ein erfindungsgemäßes Beispiel.

Cr-Gehalt der Katalysatorcharge (Ma.-%) Reaktortemperatur (⁰C) Reaktordruck (kPa) Ethenmenge (NmVh) Reektorkreisgasmenge (mVh) Mengen-Verhältnis Propen zu Ethen im Kreisgas (Mol/Mo!) Mengen-Verhältnis Wasserstoff zu Ethen (Mol/Mol) CO₂ im Kreisgas (ppm) Katalysatorförderrate (kg/h) Katalysatorproduidivität (t NDPE/kg Katalysator) Gesamtmasse NDPE/Zeit (t/24 h) NDPE-Pop-Corn-Menge/Zeit (kg/24 h) Mittlerer NDPE-Partikeldurchmesse' (mm)

	Vergleichs-	-2-	294 719
Erfindungsgemäßes	Beispie!
Beispiel	1,40
1,328	102,8
102,0	2041
2042	2 850
2800	9360
7870	21,6 ΙΟ"2
20,5 · 10'2	14,3 · 10"3
12,3· ΙΟ"3	0,6
2,2	0,24
0,33	14,65
11,25	84,38
82,09	750
9,0	0,97
0,68

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von Polyethylen hoher Dichte mittels kontinuierlichem Gasphasenprozeß in Anwesenheit eines hochaktiven, chromhaltigen Katalysators mit einer Katalysato. aktivität von mindestens 7 t Polyethylen/kg Katalysator und mit einem Chromgehalt von 1,1 bis 1,45 Massenanteile in % Cr im Katalysatorfeststoff, wobei Propen und Buten-1 als Comonomere und Wasserstoff als Kettenregler bei einer Polymerisationstemperatur von 101⁰C ±2°C und einem Reaktordruck von 2000 bis 210OkPa eingesetzt werden, wodurch Polyethylen mit einem Schmelzindex MFI21N vom 0,2 bis 0,8g/10min, einem Schmelzindexverhältnis MFI210N/MFI21 N von 40 bis 60 und einer Dichte von 0,944.bis 0,952g/cm³ hergestellt wird, das sich zu Polyethylen-Foliefäden-Material mit verbesserter Reckfähigkeit verarbeiten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß in Gegenwart von 0,8 bis 3,0 ppm Kohlendioxid im Reaktionsgas polymerisiert wird.

   Anwendungsgebiet der Erfindung