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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung
eines Polyolefins und ein Verfahren zur Herstellung eines Polyolefins.
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Hintergrund der Technik
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Eine
Vorrichtung zur Herstellung eines Polyolefins mit einem Dampfphasenreaktor
schließt im Allgemeinen eine Zirkulationsleitung zum Zurückführen
nicht umgesetzter Olefinmonomere in einen Reaktor ein, so dass die
nicht umgesetzten Olefinmonomere wiederverwendet werden können.
Beispielsweise offenbart Patentliteratur 1 ein kontinuierliches Gaswirbelschicht-Verfahren,
bei dem (i) ein Gas, das nicht umgesetzte Olefinmonomere enthält,
aus einem Dampfphasenreaktor entnommen wird, (ii) feine Teilchen,
wie ein Polyolefin, unter Verwendung eines Zyklonabscheiders aus
dem Gas abgetrennt werden, (iii) das Gas, aus dem die feinen Teilchen
abgetrennt wurden, kondensiert wird, so dass ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch
erhalten wird, (iv) das so erhaltene Gas-Flüssigkeits-Gemisch
in ein Gas und eine Flüssigkeit getrennt wird, (iv) das
so abgetrennte Gas zurück in einen unteren Abschnitt des
Dampfphasenreaktors überführt wird und (v) die
so abgetrennte Flüssigkeit direkt in eine Wirbelschicht
des Dampfphasenreaktors eingebracht wird.
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Ferner
offenbart Patentliteratur 2 ein Dampfphasenpolymerisationsverfahren,
bei dem (i) ein Gas, das nicht umgesetzte Olefinmonomere enthält, aus
einem Dampfphasenreaktor entnommen wird, (ii) Polyolefinteilchen
aus dem Gas abgetrennt werden und dann (iii) das Gas, aus dem die
Polyolefinteilchen abgetrennt wurden, kondensiert wird, um so Olefinmonomere
zu erhalten, danach (iv) die Olefinmonomere gereinigt und zurück
in den Dampfphasenreaktor überführt werden, so
dass die Olefinmonomere wieder der Reaktion unterzogen werden können.
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Literaturliste
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Patentliteratur 1
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- JP-10-81702
A (Veröffentlichungsdatum: 31. März 1998)
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Patentliteratur 2
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- JP-2004-204028
A (Veröffentlichungsdatum: 22. Juli 2004)
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In
der Zwischenzeit gibt es bei der Herstellung eines Polyolefins eine
Nachfrage nach einer weiteren Verbesserung bei einer Technik zur
effizienten Wiederverwendung von nicht umgesetzten Olefinmonomeren
bei niedrigen Kosten zur Herstellung des Polyolefins.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zur Herstellung eines Polyolefins bereitzustellen,
die es jeweils möglich machen, nicht umgesetzte Olefinmonomere auf
effiziente Weise bei niedrigen Kosten wiederzuverwenden.
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Lösung des Problems
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Eine
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines Polyolefins
schließt ein: mindestens einen Flüssigphasenreaktor,
in dem bzw. denen Olefinmonomere einer Flüssigphasenpolymerisation
unterzogen werden; mindestens einen Dampfphasenreaktor, in dem bzw.
denen Olefinmonomere einer Dampfphasenpolymerisation unterzogen
werden; mindestens einen Kondensator, der ein Olefinmonomere enthaltendes
Gas kondensiert, wobei eine die Olefinmonomere enthaltende Flüssigkeit
erhalten wird; eine erste Materialförderleitung, durch die
der bzw. einer der Flüssigphasenreaktor(en) mit dem bzw.
einem der Dampfphasenreaktor(en) verbunden ist; eine zweite Materialförderleitung,
durch die der Kondensator mit einem der Dampfphasenreaktoren verbunden
ist; und eine dritte Materialförderleitung, durch die der
Kondensator mit einem der Flüssigphasenreaktoren verbunden
ist.
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Ein
Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines Polyolefins
unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung, schließt die
Schritte ein: Durchführen der Flüssigphasenpolymerisation
der Olefinmonomere in dem mindestens einen Flüssigphasenreaktor,
wobei eine ein Polyolefin enthaltende Aufschlämmung erhalten
wird; Überführen der das Polyolefin enthaltenden
Aufschlämmung durch die erste Materialförderleitung
von dem mit der ersten Materialförderleitung verbundenen Flüssigphasenreaktor
zu dem mit der ersten Materialförderleitung verbundenen
Dampfphasenreaktor; Durchführen der Dampfphasenpolymerisation
der Olefinmonomere in dem mindestens einen Dampfphasenreaktor, wobei
ein Polyolefin erhalten wird; Einbringen des aus dem mit dem Kondensator
verbundenen Dampfphasenreaktor abgezogenen, Olefinmonomere enthaltenden
Gases in den Kondensator; teilweises oder vollständiges
Kondensieren des Gases in dem Kondensator, wobei Olefinmonomere enthaltende
Flüssigkeit erhalten wird; und Zuführen der Flüssigkeit
in den mit dem Kondensator verbundenen Flüssigphasenreaktor,
um die Flüssigkeit der Flüssigphasenpolymerisation
zuzuführen.
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Ferner
sind bei einer Vorrichtung einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines Polyolefins eine
Mehrzahl der Flüssigphasenreaktoren in Reihe geschaltet.
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Bei
einer Vorrichtung einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines Polyolefins sind
eine Mehrzahl von Dampfphasenreaktoren in Reihe geschaltet.
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Ferner
beinhaltet bei einer Vorrichtung noch einer anderen bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Herstellung
eines Polyolefins der Kondensator einen Wärmetauscher,
durch den ein Kühlmittel fließt.
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Weiterhin
ist bei einer Vorrichtung einer weiteren, anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines Polyolefins der
Kondensator mit einem Mechanismus versehen, um die Flüssigkeitsmenge
in dem Kondensator bei einer bestimmten Menge zu halten.
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Darüber
hinaus schließt eine Vorrichtung einer noch weiter bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Herstellung
eines Polyolefins ferner eine vierte Materialförderleitung
ein, durch die der Kondensator mit einem der Dampfphasenreaktoren
verbunden ist.
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Vorteilhafte Wirkungen der
Erfindung
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Mit
der vorliegenden Erfindung können nicht umgesetzte Olefinmonomere,
die aus einem Dampfphasenreaktor abgezogen werden, auf effiziente
und ökonomische Weise bei der Herstellung eines Polyolefins
wiederverwendet werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Polymerisationsvorrichtung 1 in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Die
folgende Beschreibung erläutert eine Polymerisationsvorrichtung
in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 1. 1 ist
ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Polymerisationsvorrichtung 1 veranschaulicht.
Wie in 1 veranschaulicht schließt die Polymerisationsvorrichtung 1 einen
Flüssigphasenreaktor 2, einen Dampfphasenreaktor 3 und
einen Kondensator 4 ein. Die Polymerisationsvorrichtung 1 schließt
ferner einen Teilchenabscheider 5 in einer zweiten Materialförderleitung
ein, die den Dampfphasenreaktor 3 und den Kondensator 4 miteinander
verbindet.
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In
den Flüssigphasenreaktor 2 werden (i) ein Katalysator,
der zur Flüssigphasenpolymerisation verwendet wird, durch
eine Katalysatorzufuhrleitung 6 bereitgestellt und werden
(ii) flüssige Olefinmonomere durch eine Monomerzufuhrleitung 7 bereitgestellt.
Die Olefinmonomere, die in den Flüssigphasenreaktor 2 bereitgestellt
werden, werden der Flüssigphasenpolymerisation unterzogen,
so dass ein Aufschlämmungsprodukt, das Polyolefinteilchen
enthält, erhalten werden kann.
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Hier
kann der Katalysator, der in den Flüssigphasenreaktor
2 bereitgestellt
wird, ein Polymerisationskatalysator sein, der zur Verwendung bei
Olefinpolymerisation bekannt ist. Beispiele für einen solchen
Katalysator umfassen: Ziegler-Natta-Katalysatoren (Katalysatoren,
die beispielsweise in
JP-57-63310
A (1982),
JP-58-83006
A (1983),
JP-61-78803
A (1986),
JP-07-216017
A (1995),
JP-10-212319
A (1998),
JP-62-158704
A (1987) und
JP-11-92518
A (1999) offenbart werden); und Metallocen-Katalysatoren
(Katalysatoren, die beispielsweise in
JP-05-155930 A (1993),
JP-09-143217 A (1997),
JP-2002-293817 A ,
JP-2003-171412 A ,
WO 94/28034 A (1994)
und
JP-2001-31720
A offenbart werden).
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Der
Ziegler-Natta-Katalysator, der in der vorliegenden Ausführungsform
verwendet wird, ist vorzugsweise einer, der auf eine solche Weise
erhalten wird, dass die folgenden Komponenten (a) bis (c) in Kontakt
miteinander gemischt werden.
- Komponente (a): eine feste
Komponente, die Titan, Magnesium und Halogen enthält
- Komponente (b): eine Organoaluminiumverbindung
- Komponente (c): eine Elektronendonorverbindung
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Die
feste Komponente, die Titan, Magnesium und Halogen enthält
(Komponente (a)), ist vorzugsweise eine feste Komponente, die auf
eine solche Weise erhalten wird, dass (i) eine feste Komponente, die
ein Magnesiumatom, ein Titanatom und einen Kohlenwasserstoffoxyrest
enthält, (ii) eine halogenierte Verbindung und (iii) ein
Elektronendonor und/oder ein organisches Säurehalogenid
in Kontakt miteinander gemischt werden. Insbesondere wird eine feste
Komponente, die eine Phthalsäureesterverbindung als den
Elektronendonor enthält, stärker bevorzugt.
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Die
Organoaluminiumverbindung (Komponente (b)) ist vorzugsweise beispielsweise
Trimethylaluminium, Triethylaluminium oder Triisobutylaluminium.
Von diesen wird Triethylaluminium besonders bevorzugt.
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Beispiele
für die Elektronendonorverbindung (Verbindung (c)) umfassen:
tert-Butyl-n-propyldimethoxysilan; Dicyclopentyldimethoxysilan;
Cyclohexylmethyldimethoxysilan; Cyclohexylethyldimethoxysilan; und
Diethylaminotriethoxysilan.
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Ferner
können die Olefinmonomere, die in den Flüssigphasenreaktor 2 bereitgestellt
werden, beispielsweise ein C2-12-α-Olefin,
wie Ethylen, Propylen oder Buten, sein.
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Das
Aufschlämmungsprodukt, das in dem Flüssigphasenreaktor 2 erhalten
wird, wird durch eine Aufschlämmungsförderleitung 8 in
den Dampfphasenreaktor 3 überführt. Die
Aufschlämmungsförderleitung 8 entspricht
einer ersten Förderleitung der Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung. In den Dampfphasenreaktor 3 wird ein Olefinmonomere
enthaltendes Gas durch die Monomerzufuhrleitung 7 eingespeist.
Das die Olefinmonomere enthaltende Gas kann ein gemischtes Gas sein,
das Ethan, Propan, Wasserstoff, Stickstoff oder dergleichen enthält, was
nicht mit den Olefinmonomeren polymerisierbar ist. Ferner wird das
gemischte Gas, das die Olefinmonomere enthält, durch eine
Gaseinleitungsdüse (nicht veranschaulicht) in den Dampfphasenreaktor 3 eingespeist.
Das gemischte Gas strömt dann durch den Dampfphasenreaktor 3 und
wird durch eine Gasabzugsdüse (nicht veranschaulicht) des
Dampfphasenreaktors 3 abgezogen. Jedoch kann das gemischte
Gas, das so abgezogen wurde, durch eine Zirkulationsgasleitung 10 in
den Dampfphasenreaktor 3 zurückgeführt
werden. Ferner wird das gemischte Gas, das die Olefinmonomere enthält,
teilweise zusammen mit den erzeugten Polyolefinteilchen durch eine
Förderleitung 9 abgezogen.
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Das
Aufschlämmungsprodukt, das in den Dampfphasenreaktor 3 bereitgestellt
wird, enthält: den Katalysator, der in dem Flüssigphasenreaktor 2 verwendet
wurde; die Polyolefinteilchen, die durch die Flüssigphasenpolymerisation
erhalten wurden; und nicht umgesetzte, flüssige Olefinmonomere.
Die nicht umgesetzten, flüssigen Olefinmonomere in dem Aufschlämmungsprodukt
werden in dem Dampfphasenreaktor 3 verdampft, wodurch sie
zu einem Olefinmonomergas werden. Dann werden die nicht umgesetzten,
flüssigen Olefinmonomere in Form von Olefinmonomergas bei
der Dampfphasenpolymerisation genutzt, so dass die Dampfphasenpolymerisation
mit (i) den nicht umgesetzten, flüssigen Olefinmonomeren,
die so in den Dampfphasenreaktor 3 bereitgestellt werden,
und (ii) den Olefinmonomeren in dem gemischten Gas, das in den Dampfphasenreaktor 3 bereitgestellt
wird, durchgeführt wird. Als ein Ergebnis ist es möglich,
weiter gewachsene Polyolefinteilchen zu erhalten.
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Die
Polymerisation der Olefinmonomere in dem Flüssigphasenreaktor 2 und
die Polymerisation der Olefinmonomere in dem Dampfphasenreaktor 3 können
jeweils durchgeführt werden, indem eine herkömmlicherweise
bekannte Reaktionsbedingung übernommen wird. Insbesondere
in dem Dampfphasenreaktor 3 ist es möglich, Olefinmonomere
kontinuierlich zu polymerisieren, indem die Olefinmonomere durch
eine Wirbelschicht unter der Gegenwart eines Polymerisationskatalysators
zirkuliert werden. Der Katalysator, der bei der Dampfphasenpolymerisation
verwendet wird, ist derselbe, wie der Katalysator, der beispielsweise
in den Flüssigphasenreaktor 2 bereitgestellt wird.
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Hier
verändert sich, falls die Menge der nicht umgesetzten,
flüssigen Olefinmonomere in dem Aufschlämmungsprodukt,
das in den Dampfphasenreaktor 3 bereitgestellt wird, übermäßig
groß wird, der Gasdruck in dem Dampfphasenreaktor 3 auf
Grund des Olefinmonomergases, das aus den nicht umgesetzten, flüssigen
Olefinmonomeren verdampft wird. Um dies zu vermeiden, ist es notwendig,
einen Anteil des Gases heraus zu nehmen. In der Polymerisationsvorrichtung 1 der
vorliegenden Erfindung (i) wird das Olefinmonomergas in dem Gas,
das aus dem Dampfphasenreaktor 3 heraus genommen wird,
in dem Kondensator 4 verflüssigt, wodurch die
Olefinmonomere in einer flüssigen Form erhalten werden, (ii)
werden die Olefinmonomere in der so erhaltenen flüssigen
Form zurück in den Flüssigphasenreaktor 2 überführt
und dann zu der Flüssigphasenpolymerisation wiederverwendet.
Mit anderen Worten, in der Polymerisationsvorrichtung 1 der
vorliegenden Erfindung werden die Olefinmonomere, die aus einem
Reaktionssystem gesammelt werden, in demselben Reaktionssystem wiederverwendet.
Die Wiederverwendung der Olefinmonomere, die derart gesammelt wurden,
erfordert nicht zusätzlich eine Mehrzahl von Reinigungsschritten,
die eine bestimmte Reinigungseinrichtung einsetzen. Deshalb ist
es möglich, auf effiziente und ökonomische Weise
die Olefinmonomere, die aus dem Reaktionssystem gesammelt wurden,
wiederzuverwenden.
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Die
folgende Beschreibung erläutert die Wiederverwendung der
Olefinmonomere, die aus dem Reaktionssystem gesammelt wurden. Zuerst
wird ein gemischtes Gas, das Polyolefinteilchen, einen Katalysator
und nicht umgesetzte Olefinmonomere enthält, aus dem Dampfphasenreaktor 3 abgezogen
und wird durch die Zirkulationsgasleitung 10 in den Teilchenabscheider 5 überführt.
In dem Teilchenabscheider 5 werden die Polyolefinteilchen
und der Katalysator von dem die nicht umgesetzten Olefinmonomeren enthaltenden
Gas abgetrennt, und ein großer Anteil der Polyolefinteilchen
und ein großer Anteil des Katalysators werden aus dem gemischten
Gas entfernt. Die derart abgetrennten Polyolefinteilchen werden durch
eine Teilchenrückführungsleitung 15 in
den Dampfphasenreaktor 3 zurückgeführt
und dann durch die Förderleitung 9 abgezogen.
Die Teilchenrückführungsleitung 15 ist
eine Leitung zum Überführen der Teilchen, die
in dem Teilchenabscheider 5 abgetrennt wurden, in den Dampfphasenreaktor 3.
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Das
die nicht umgesetzten Olefinmonomere enthaltende gemischte Gas,
das nach Entfernung eines großen Teils der Polyolefinteilchen
und eines großen Teils des Katalysators durch den Teilchenabscheider 5 erhalten
wird, wird durch die Zirkulationsgasleitung 10 geleitet.
Während des Durchgangs durch die Zirkulationsgasleitung 10 wird
das gemischte Gas durch einen ersten, das Zirkulationsgas kühlenden
Wärmetauscher 12 und einen Kompressor 14 geleitet.
Dann wird das gemischte Gas in den Kondensator 4 überführt.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Zirkulationsgasleitung 10,
der erste, das Zirkulationsgas kühlende Wärmetauscher 12 und
der Kompressor 14 in einer zweiten Materialförderleitung
der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Nachdem es in den Kondensator 4 eingespeist wurde,
wird das gemischte Gas kondensiert und dadurch zu einer Flüssigkeit,
welche die Olefinmonomere in flüssiger Form enthält,
verflüssigt. Die Olefinmonomere in der flüssigen
Form werden durch eine Förderleitung für verflüssigtes
Monomer 11 in den Flüssigphasenreaktor 2 überführt
und dann für die Flüssigphasenpolymerisation wiederverwendet.
In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Förderleitung
für verflüssigtes Monomer 11 einer dritten
Materialförderleitung der vorliegenden Erfindung. Es wird
bevorzugt, dass der Kondensator 4 einen Mechanismus aufweist,
um die Flüssigkeitsmenge in dem Kondensator 4 bei
einer bestimmten Menge zu halten. Mit einer solchen Anordnung, dass
die Flüssigkeit von dem Kondensator 4 in den Flüssigphasenreaktor 2 überführt
wird, so dass die Flüssigkeitsmenge in dem Kondensator 4 konstant
gehalten werden kann, ist es möglich, kontinuierlich die
Flüssigkeit, welche die Olefinmonomere enthält,
von dem Kondensator 4 in den Flüssigphasenreaktor 2 einzuspeisen.
Ferner kann das gemischte Gas, das nicht umgesetzte Olefinmonomere
enthält, die nicht in dem Kondensator 4 (nachstehend
als „nicht verflüssigte Monomere” bezeichnet)
verflüssigt wurden, zurück in den Dampfphasenreaktor 3 überführt
und für die Dampfphasenpolymerisation wiederverwendet werden.
Um die nicht verflüssigten Monomere zurück in
den Dampfphasenreaktor 3 zu überführen,
kann der Kondensator 4 mit dem Dampfphasenreaktor 3 mittels
einer vierten Materialförderleitung verbunden werden. In
einer anderen Ausführungsform können die nicht
verflüssigten Monomere durch die Zirkulationsgasleitung 10 in
den Dampfphasenreaktor 3 zurückgeführt
werden. Es sollte angemerkt werden, dass die nicht verflüssigten
Monomere durch einen zweiten, das zirkulierende Gas kühlenden
Wärmetauscher 13 in den Dampfphasenreaktor 3 rückgeführt
werden können. Die vierte Materialförderleitung entspricht
einer nicht verflüssigten Förderleitung 16, die
durch eine gestrichelte Linie in 1 angezeigt wird.
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Ferner
beinhaltet der Kondensator 4 im Allgemeinen einen Wärmetauscher,
durch den ein Kühlmittel fließt. In dem Kondensator 4 ist
es bevorzugt, dass die Flüssigkeit, welche die nicht umgesetzten Olefinmonomere
enthält, durch Kühlen der nicht umgesetzten Olefinmonomere
in dem gemischten Gas auf eine solche Temperatur, dass die nicht
umgesetzten Olefinmonomere zur Verflüssigung durch Wärmeaustausch
zwischen einem Kühlmittel, wie Wasser, und dem gemischten
Gas kondensiert werden, erhalten wird. Die Temperatur, bei der das
gemischte Gas, welches die nicht umgesetzten Olefinmonomere enthält,
durch Kondensation verflüssigt wird, variiert in Abhängigkeit
von der Zusammensetzung und dem Druck des gemischten Gases. Jedoch
wird im Allgemeinen das gemischte Gas herunter auf eine Temperatur
abgekühlt, die um 10°C bis 30°C niedriger
als der Taupunkt des gemischten Gases ist, der durch die Zusammensetzung
und den Druck des gemischten Gases bestimmt wird.
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Die
in 1 wiedergegebene Ausführungsform erläutert
eine Anordnung, bei der ein einziger Flüssigphasenreaktor 2,
ein einziger Dampfphasenreaktor 3 und ein einziger Kondensator 4 bereitgestellt
werden. Jedoch schließt in anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
zwei oder mehrere Flüssigphasenreaktoren ein, die miteinander
in Reihe geschaltet sind. In solchen Ausführungsformen
kann ein Kondensator mit einem, einigen oder allen der Flüssigphasenreaktoren
verbunden sein. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung schließt eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
zwei oder mehrere Dampfphasenreaktoren ein, die miteinander in Reihe
geschaltet sind. In solchen Ausführungsformen kann einer
der Dampfphasenreaktoren mit einem Kondensator versehen sein, oder
alternativ können zwei oder mehr Dampfphasenreaktoren jeder
für sich mit einem Kondensatoren versehen sein. Als eine
weitere Alternative können sich alle oder einige der Dampfphasenreaktoren
einen Kondensator teilen.
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Durch
Verwendung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich,
auf effiziente Weise ein Polyolefin herzustellen.
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Ein
Verfahren der Herstellung eines Polyolefins, wobei die vorstehend
beschriebene Vorrichtung eingesetzt wird, schließt die
Schritte ein: in dem bzw. jedem der Flüssigphasenreaktor(en)
Durchführen einer Flüssigphasenpolymerisation
von Olefinmonomeren, so dass eine ein Polyolefin enthaltende Aufschlämmung
hergestellt wird; Überführen der das Polyolefin
enthaltenden Aufschlämmung durch die erste Materialförderleitung
von dem mit der ersten Materialförderleitung verbundenen
Flüssigphasenreaktor zu dem mit der ersten Materialförderleitung
verbundenen Dampfphasenreaktor; in dem bzw. jedem der Dampfphasenreaktor(en)
Durchführen einer Dampfphasenpolymerisation von Olefinmonomeren, so
dass ein Polyolefin hergestellt wird; Einbringen eines Olefinmonomere
enthaltenden Gases, das aus dem mit dem Kondensator verbundenen
Dampfphasenreaktor abgezogen wurde, in den Kondensator; in dem Kondensator
teilweises oder vollständiges Kondensieren des Gases, wobei
eine die Olefinmonomere, welche in dem Gas eingeschlossen waren,
enthaltende Flüssigkeit erhalten wird; und Zufuhr der Flüssigkeit
in den mit dem Kondensator verbundenen Flüssigphasenreaktor,
um so zu bewirken, dass die Flüssigkeit der Flüssigphasenpolymerisation
unterzogen wird.
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[Beispiel]
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Ein
gemischtes Gas wurde aus einem Dampfphasenreaktor 3 abgezogen
und dann wurde ein großer Anteil eines Katalysators und
ein großer Anteil von Polypropylenteilchen aus dem gemischten Gas
in einem Teilchenabscheider 5 entfernt. Das gemischte Gas
wurde teilweise in einen Kondensator 4 eingebracht. In
dem Kondensator 4 wurde das gemischte Gas von 80°C
auf 45°C abgekühlt. Als ein Ergebnis wurden 62
Gew.-% des in den Kondensator 4 eingebrachten gemischten
Gases verflüssigt, wodurch eine Flüssigkeit erhalten
wurde. Die Flüssigkeit wurde in den Flüssigphasenreaktor 2 eingebracht, sodass
sie erfolgreich für die Flüssigphasenpolymerisation
verwendet wurde. Die verbleibenden 38 Gew.-% gemischtes Gas, die
nicht verflüssigt worden waren, wurden in einer Zirkulationsgasleitung 10 gesammelt
und in den Dampfphasenreaktor 3 eingebracht. Das gesammelte
gemischte Gas wurde der Dampfphasenpolymerisation zugeführt.
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Wie
vorstehend beschrieben, war es möglich, eine Polymerisationsreaktion
durchzuführen, ohne einen Überschuss an Propylen
in dem Dampfphasenreaktor 3 zu haben, indem das gemischte
Gas teilweise verflüssigt wurde und die erhaltene Flüssigkeit
in dem Flüssigphasenreaktor 2 wiederverwendet wurde.
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[Vergleichsbeispiel]
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Ein
gemischtes Gas wurde aus einem Dampfphasenreaktor 3 abgezogen
und dann wurde ein großer Anteil eines Katalysators und
ein großer Anteil von Polypropylenteilchen aus dem gemischten Gas
durch einen Teilchenabscheider 5 entfernt. Danach wurde
das gemischte Gas nicht in einen Kondensator überführt,
sondern durch eine Zirkulationsgasleitung 10 zurück
in den Dampfphasenreaktor 3 überführt.
Dann wurde das gemischte Gas der Polymerisationsreaktion zugeführt.
Als ein Ergebnis wurde ein Überschuss an Propylen in dem
Dampfphasenreaktor 3 erzeugt. Aus diesem Grund war es notwendig,
einen zusätzlichen Reinigungsschritt zur Wiederverwendung
des gemischten Gases zu haben.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beschreibung der vorstehenden
Ausführungsformen begrenzt, sondern kann durch einen Fachmann
innerhalb des Umfangs der Ansprüche verändert
werden. Eine Ausführungsform, die auf einer passenden Kombination
technischer Mittel basiert, die in unterschiedlichen Ausführungsformen
offenbart werden, ist in dem technischen Umfang der vorliegenden
Erfindung umfasst.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Durch
Verwendung einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich,
ein Polyolefin durch Wiederverwendung, effizient und bei niedrigen Kosten,
von nicht umgesetzten Olefinmonomeren die aus einem Dampfphasenreaktor
abgezogen wurden, herzustellen. Deshalb ist die Vorrichtung der
vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise auf ein Verfahren zur
Herstellung eines Polyolefins anwendbar, indem eine mehrstufige
Polymerisation eingesetzt wird, bei der Flüssigphasenpolymerisation
und Dampfphasenpolymerisation miteinander kombiniert werden. Beispielsweise
ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise
anwendbar auf: ein Verfahren zur Herstellung von Propylenhomopolymeren;
ein Verfahren zur Herstellung von Propylen-Ethylen-Blockcopolymeren;
ein Verfahren zur Herstellung von statistischen Propylen-Ethylen-Copolymeren;
und ein Verfahren zur Herstellung von Propylen-Ethylen-Buten-1-Copolymeren.
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- 1
- Polymerisationsvorrichtung
- 2
- Flüssigphasenreaktor
- 3
- Dampfphasenreaktor
- 4
- Kondensator
- 5
- Teilchenabscheider
- 6
- Katalysatorzufuhrleitung
- 7
- Monomerzufuhrleitung
- 8
- Aufschlämmungsförderleitung
- 9
- Förderleitung
- 10
- Zirkulationsgasleitung
- 11
- Förderleitung
für verflüssigtes Monomer
- 12
- Erster,
zirkulierendes Gas kühlender Wärmetauscher
- 13
- Zweiter,
zirkulierendes Gas kühlender Wärmetauscher
- 14
- Kompressor
- 15
- Teilchenrückführungsleitung
- 16
- Förderleitung
für nicht verflüssigtes Monomer
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 57-63310
A [0017]
- - JP 58-83006 A [0017]
- - JP 61-78803 A [0017]
- - JP 07-216017 A [0017]
- - JP 10-212319 A [0017]
- - JP 62-158704 A [0017]
- - JP 11-92518 A [0017]
- - JP 05-155930 A [0017]
- - JP 09-143217 A [0017]
- - JP 2002-293817 A [0017]
- - JP 2003-171412 A [0017]
- - WO 94/28034 A [0017]
- - JP 2001-31720 A [0017]