DE1595229C - Kontinuierliches Verfahren zum Polymerisieren von alpha-Olefin-Monomeren - Google Patents
Kontinuierliches Verfahren zum Polymerisieren von alpha-Olefin-MonomerenInfo
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Description
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dem das Polyäthylen mit Hilfe eines gleichzeitig als standen. Der Ausdruck »normalerweise flüchtige
Gassperre dienenden Förderorgans, beispielsweise katalysierbare Bestandteile« oder' »flüchtige Kompoeiner
Doppelschnecke, die so ausgebildet ist, daß mit nenten« umfaßt sowohl Substanzen, die sich mit dem
Hilfe der geförderten Feststoffmasse gleichzeitig der Katalysator umsetzen, z. B. Alkohole oder sauerstoff-Gasabschluß
bewirkt wird, in eine Ausdämpf- und 5 haltige Verbindungen, als auch Monomere (eines oder
Wascheinrichtung, vorzugsweise eine Schnecke, ein- mehrere, z. B. ein Monomer, welches für die Blockgeführt
wird. Dabei ist am Festgutaustrag der Doppel- polymerisation verwendet wird), welche in Anwesenschnecke zur Steigerung der Gassperrwirkung noch heit der aktiven Katalysatorteilchen Polymere bilden,
ein besonderes Organ vorgesehen, beispielsweise Bei diesen flüchtigen Bestandteilen handelt es sich in
federnd angebrachte, ventilartige Verschlußklappen io den Fällen, in denen sich an die Polymerisation eine
oder auch eine Verschlußtülle aus nachgiebigem Entaschungsbehandlung anschließt, im allgemeinen
Material. um Entaschungsmittel, während es sich in den Fällen,
Auch bei dem Verfahren der deutschen Patent- in denen Block-Mischpolymerisate aus dem Vorschrift
1058 738 zur kontinuierlichen Aufarbeitung geformten α-Olefinpolymer hergestellt werden, um
von Reaktionsprodukten aus der Polymerisation des 15 Monomere handelt, die für diese Umsetzung verÄthylens
ist am Festgutaustrag der Schnecke ein wendet werden. Darüber hinaus werden unter norbesonderes
Absperrorgan, beispielsweise eine federnd malerweise flüchtigen Komponenten alle diejenigen
angebrachte Verschlußkappe, erforderlich. Bestandteile verstanden, die unter den Bedingungen
Bei diesen bekannten Verfahren wird also die Gas- der jeweiligen Behandlung flüchtig sind. Infolgedessen
Sperrwirkung in der Sperrzone durch mechanische 20 werden auch normalerweise gasförmige Monomere
Mittel· verbessert. ' ■ . oder Verdünnungsmittel mit umfaßt. Beispiele für
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter derartige Substanzen sind die für die Entaschungs-Verzicht
auf jegliche mechanische Einrichtungen zur behandlung verwendeten Alkohole wie paraffinische
Steigerung der Gassperrwirkung in der Sperrzone die Alkohole mit 1 bis 8 oder mehr Kohlenstoffatomen
Wirkung in der Sperrzone zu verbessern. 25 (Methanol bis Octanol oder höher, welche üblicher-
Die erfindungsgemäße - Aufgabe wird bei einem weise für die Entaschungsbehandlung verwendet
Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch werden) sowie mehrwertige Alkohole oder, ganz allgelöst,
daß zur Verhinderung der Verunreinigung des gemein, sauerstoffhaltige Verbindungen, welche für
nicht umgesetzten ' Monomeren mit den flüchtigen die Deaktivierung von Katalysatoren in Form von mit
Bestandteilen und zur Kondensation und direkten 3° Aluminiumverbindungen aktivierten Titansalzen geRückführung
des nicht umgesetzten Monomeren ein eignet sind. Sauerstoffhaltige Verbindungen, z. B.
Sperr- bzw. Waschgas in die Sperrzone eingeleitet Alkohole werden als »verunreinigend« angesehen,,
wird, welches im Gleichstrom mit dem Polymer von wenn ihr Gehalt 5 Teile pro Million in einem rückeinem
zum anderen Ende der Sperrzone fließt. zuführenden Olefinstrom übersteigt. Für die Block-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann nicht 35 Mischpolymerisation verwendete Monomere, z. B.
umgesetztes Monomer direkt, d.h. ohne Reinigungs- Äthylen, Buten-1 usw., werden als Verunreinigung
behandlung, in die Polymerisationsreaktion zurück- angesehen, wenn sie bei einer Propylen-Polymerisation
geführt werden. Dabei handelt es sich insbesondere mehr als 100 Teile pro Million in dem zurückgeführten
um ein kontinuierliches Verfahren zur Polymerisation . Propylenstrom ausmachen. Durch das Verfahren
von «-Olefinen, bei welchem eine Polymeraufschläm- 40 gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese
mung aus dem Reaktor abgezogen und in einer ■ verunreinigenden Verbindungen ausgeschaltet oder
Niederdruck-Verdampfungszone in zwei Ströme auf- auf einen Gehalt von unter 5 Teilen pro Million
geteilt wird, von denen der eine das Polymerisat vermindert, wenn es sich um die Nachbehandlung
enthält und der andere, welcher das nicht umgesetzte mit Entaschungsmitteln handelt, bzw. auf unter
Monomer enthält, direkt, d.h. ohne Reinigungs- 45 100 Teile pro Million, wenn es sich um die anschließende
behandlung, in den Reaktor zurückgeführt wird. Das Block-Mischpolymerisation mit reaktionsfähigen Moerfindungsgemäße
Verfahren schließt auch eine sich nomeren handelt.
an die eigentliche Polymerisationsreaktion anschlie- Unter »Waschgas« bzw. »gasförmigen Substanzen«
ßende Block-Mischpolymerisation ein, bei welcher wird ein normalerweise gasförmiges Material vereine
Verunreinigung des nicht umgesetzten Monomer- 50 standen, welches sich gegenüber dem Reaktionsstromes durch die anschließende Mischpolymerisation gemisch inert verhält, z. B. Argon oder Stickstoff oder
verhindert wird. ein aktives polymerisierbares Monomer (welches den
Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den Katalysator nicht vergiftet), z. B. Propylen oder
bekannten Verfahren den Vorteil, daß die Aus- Äthylen, wobei dieses Monomer jedoch dem in der
gestaltung der Absperr-und Fördervorrichtung wesent- 55 Polymerisation verwendeten Monomer entsprechen
lieh einfacher ist und trotzdem die Verunreinigung des muß. Als Waschgas können auch Kohlenwasserstoffe
Monomeren zum mindesten so weitgehend vermieden verwendet werden, z. B. Propan, Butan u. ä., welche
wird, daß die Rückführung ohne Beeinträchtigung normalerweise bei der Polymerisationsreaktion als
des Verfahrensablaufs möglich ist. . Dispergier- oder Verdünnungsmittel verwendet werden
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des er- 60 können.
findungsgemäßen Verfahrens bestehen das «-Olefin Die vorliegende Erfindung wird nachstehend an
und das Sperr- bzw. Waschgas aus Propylen. Hand der Zeichnung erläutert.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird Das Polymerisationsverfahren gemäß der vorunter
»«-Olefin« ein Monomer wie beispielsweise liegenden Erfindung wird nachstehend im Hinblick
Äthylen, Propylen, Buten-1, Penten-1 oder Olefine 65 auf die Polymerisation von Propylen beschrieben,
mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen einschließlich ver- obwohl es natürlich auch auf die Polymerisation
zweigtkettiger «-Olefine, z. B. 3-Methyl-buten-l, 4-Me- anderer «-Olefine anwendbar ist. Bei der vorzugsweise
thyl-penten-1, 4- und 5-MethyI-hepten-l u. ä. ver- durchgeführten Polymerisationsreaktion wird Pro-
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pylen sowohl als polymerisierbares Monomer als bei welchen das Polymer in dem Polymerisationsauch
als Verdünnungsmittel für die Polymerisations- medium in Lösung gehen würde) und Drücken, die
reaktion verwendet (Blockpolymerisation). Obwohl hoch genug sind, um die an der Polymerisationsdiese
Verwendung von Propylen sowohl als Monomer umsetzung teilnehmenden Bestandteile in flüssiger
als auch als Polymerisationsmedium bevorzugt wird, 5 Phase zu halten, umgesetzt. Für Propylen und/oder
läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch mit normalerweise gasförmige Verdünnungsmittel, wie
gleichem Erfolg bei solchen Systemen anwenden, in Propan oder Butan, reichen Drücke von 10,5 kg/cm2
welchen ein zusätzliches Verdünnungsmittel (oder aus, um die sich umsetzende Substanz und/oder die
Gemische aus einem solchen Verdünnungsmittel und Verdünnungsmittel in flüssiger Form zu halten. Der
flüssigem Propylen), ζ. B. ein normalerweise gasför- ίο Gesamtfeststoffgehalt in der Reaktionszone beträgt
miges, kondensiertes Material, als Polymerisations- , bei dieser Art der Umsetzung normalerweise 15 bis
medium verwendet wird. Beispiele für geeignete, 40°/0, wobei jedoch auch niedrigere oder höhere
normalerweise gasförmige Verdünnungsmittel, sind Werte vorliegen können; beispielsweise läßt sich ohne
Propan und Butan. Die Verwendung flüchtiger Gase weiteres ein Polymer-Feststoff gehalt bis zu 60°/0
als Verdünnungsmittel wird bei dieser Ausführungs- 15 erreichen. Um die Polymeraufschlämmung jedoch
form des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, ohne Schwierigkeiten handhaben zu können, wird
da unmittelbar im Anschluß an die Polymerisations- es im allgemeinen vorgezogen, die Polymerisation
reaktion, welche üblicherweise bei Drücken über innerhalb der oben angegebenen Grenzen des Feststoff-10,5
kg/cm2 durchgeführt wird, die Polymerauf- gehaltes durchzuführen. Die Reaktion wird kontischlämmung
· in einer Niederdruckzone auf etwa 20 nuierlich durchgeführt, d. h., Propylen und Katalysator
Atmosphärendruck oder nur wenig darüberliegenden werden kontinuierlich in die Reaktionszone eingeführt
Druck, z. B. 1,76 kg/cm2, entspannt wird (wobei der und über ein periodisch betätigtes Auslaßventil abge-Ausdruck
Niederdruckzone bedeutet, daß der Druck zogen, so daß es eine kontinuierliche Arbeitsweise ergibt,
in dieser Zone niedriger ist als in der Polymerisations- Die Natta-Ziegler-Katalysatoren, die für die PoIyzone).
Infolge des Druckabfalles und der Flüchtigkeit 25 merisaion von a-Olefinen nach dem erfindungsder
an der Polymerisation beteiligten Substanzen gemäßen Verfahren verwendet werden können, sind
werden die flüchtigen Substanzen von dem festen in den belgischen Patenten 533 362, 534 792, 538 782
Polymer abgetrennt. Nach dem Abdampfen, welches und 543 259 beschrieben. Wasserstoff kann in an sich
durch Erhitzen unterstützt werden kann, verbleibt ein bekannter Weise zur Einstellung des Molekularim
wesentlichen trockenes Polymerpulver, wobei unter 30 gewichtes des gebildeten Polymeren verwendet werden,
dem Ausdruck »im wesentlichen trocken« ein Polymer Nachfolgend wird die bevorzugte Ausführungsform
.verstanden wird, welches weniger als 5°/0 flüchtige des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand der
Bestandteile enthält. Die nicht umgesetzten Monomere, Zeichnung erläutert. In dieser Zeichnung erkennt man
gleichgültig ob es sich um Propylen oder um Propylen ein Polymerisationsgefäß 1, welches mit einem Rührer2
und Äthylen handelt (im Fall der Herstellung von 35 ausgerüstet ist. Über Leitung 3 wird kontinuierlich
einfachen Mischpolymerisaten), werden über Kopf flüssiges Propylen zugeführt, während der Katalysator
aus der Niederdruck-Verdampfungszone abgezogen, durch Leitung 4 zugeführt wird, und zwar als voll
kondensiert und direkt in den Polymerisationsreaktor aktives Gemisch; der Katalysator kann auch über
zurückgeführt. verschiedene Leitungen (nicht gezeigt) in Form seiner . Wird die Polymeraufschlämmung nach der Ab- 40 einzelnen Bestandteile eingeführt werden. Das periodampfungsstufe
in einen Entaschungskessel überführt, dische Auslaßventil 5 öffnet und schließt sich kontiso
werden infolge der nachstehend ausführlich er- nuierlich, so daß der Austritt von Polymeraufläuterten
Verbesserung des Verfahrens gemäß der schlämmung aus dem Gefäß 1 einer kontinuierlichen
vorliegenden Erfindung keine Dämpfe des Ent- Entnahme gleichkommt. Durch Leitung 6 gelangt
aschungsmittels in die Verdampfiingszone zurück- 45 die Polymeraufschlämmung, die infolge des Druckfließen.
Auch wenn das Polymer in eine anschließende abfalles an dieser Stelle im wesentlichen aus Gas und
Blockpolymerisationsstufe überführt wird, wird ein Feststoff besteht, in den kombinierten Zyklon-Rückfließen
der flüchtigen Monomere, ζ. B. Äthylen Beutelfilter 7, der bei einem Druck von etwa 0 bis
oder Buten-1, die üblicherweise für die Blockpoly- 1,76 kg/cm2 betrieben wird. In dem Zyklon-Beutelmerisation
verwendet werden, in die Verdampfungs- 50 filter tritt eine Trennung bzw. ein Abdampfen ein,
stufe und damit eine Verunreinigung der abgedampften wobei nicht umgesetztes monomeres Propylen dampf-Materialien
verhindert. Durch das Verfahren gemäß förmig über Kopf durch Leitung 8 austritt, während
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Ver- Polymerpulver durch Ventil 9 abgezogen und der
unreinigung der abgedampften. Substanzen zu ver- weiteren Behandlung zugeführt werden kann. Das
meiden,, wodurch sich große Kosteneinsparungen 55 dampfförmige Propylen wird über das Gebläse 10
erzielen lassen, da die abgedampften Substanzen nach dem Kühler 11 zugeführt, gelangt von dort in den
der Kondensation direkt in das Polymerisationsgefäß Sammelbehälter 12 und wird mit Hilfe der Pumpe 13
zurückgeführt werden können. in flüssiger Form über Leitung 14 direkt in den Kessel 1
Bei der Polymerisation von Proyplen, um die es zurückgeführt.
sich bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Er- 6° Das aus dem Zyklon-Beutelfilter 7 durch Ventil 9
iindung vorzugsweise handelt, wird ein geeigneter entnommene Polymerpulver kann entweder der EntKatalysator,
z. B. Titantrichlorid, welches mit Alu- aschungsbehandlung oder der Block-Mischpolymeriminiumalkyl,
wie Aluminiumtriäthyl oder Diäthyl- sation zugeführt werden. Bevor eine dieser beiden
aluminiummonochlorid aktiviert ist, mit flüssigem Behandlungen durchgeführt wird, wird das Polymer
Propylen in einer Reaktionszone bei Temperaturen 65 jn eine Sperrzone 15 abgelassen, welche bei der bevorvon
etwa 10 bis 93°C oder höher (wobei die Tempera- zugten . Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
türen vorzugsweise unter dem Schmelzpunkt des einen Schneckenförderer darstellt. In dem Schnecken-Polymeren
bzw. unterhalb der Temperaturen liegen, förderer 15 gelangt das Poly merpulver zu dem Auslaß-
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ende 16, dem Ventil 17 und dann entweder durch ermöglicht, bei welcher das abgedampfte Monomer
Leitung 18 in einen Entaschungskessel oder durch direkt — wie in der Zeichnung angezeigt — in das
Leitung 19 in eine Dampfphasen-Mischpolymeri- Verfahren zurückgeführt werden kann. Durch Ansationsstufe.
Die Dampfphasen-Mischpolymerisations- Wendung der Sperr- bzw. Waschgastechnik wird
stufe 20 kann aus einem Drehofen oder einem be- 5 außerdem die Entfernung flüchtiger Bestandteile aus
liebigen Reaktionsgefäß bestehen, in welchem das dem Polymerpulver, welches durch den Schnecken-Polymer
entweder mit Äthylen oder mit Propylen förderer vorwärts bewegt wird, unterstützt. Das
und Äthylen umgesetzt wird, je nachdem, ob ein Sperr- bzw. Waschgas, gleichgütlig ob es sich um ein
Äthylen-Blockmischpolymerisat oder ein Mischpoly- inertes Gas oder um das gleiche Monomer handelt,
merisat mit willkürlicher Verteilung der Komponenten io das für die Polymerisationsreaktion im Kessel 1 verhergestellt
werden soll. Wie weiter oben bereits an- wendet wird, kann vor der Einführung in die Sperrgeführt
worden ist, können sehr verschiedene reaktive zone 15 erhitzt weiden, so daß die Entfernung von
Monomere verwendet werden, und zwar entweder flüchtigen Bestandteilen, welche in dem vorwärts
solche vom 1-Olefin-Typ im allgemeinen oder äthy- wandernden Pulver vorhanden sein können, weiter
lenisch ungesättigte Monomere, die sich zur Her- 15 unterstützt wird; das Polymerpulver wird anschließend
stellung von Blockmischpolymerisaten eignen. Auf in die Dampfphasen-Mischpolymerisationszone überjeden
Fall ist es notwendig, gleichgültig, welche Art führt.
von Monomeren verwendet wird, ein Rückfließen Während des Betriebes wird im Gefäß 1 ein Druck
ihrer Dämpfe in den Zyklon-Beutelfilter und damit von etwa 17,6 kg/cm2 und im Zyklon-Beutelfilter 7
eine Verunreinigung des rückzuführenden Gasstromes 20 ein Druck von etwa 0 bis etwa 1,8 kg/cm2 aufrecht-
zu verhindern. Propylen und/oder Äthylen (oder, ganz erhalten; das Sperr- oder Waschgas wird in den
allgemein, ein äthylenisch ungesättigtes Monomer) Schneckenförderer mit einem Druck von etwa 0,07
wird in den Kessel 20 durch Leitung 21 eingeführt bis 1,6 kg/cm2, vorzugsweise 1,3 bis 1,6 kg/cm2, ein-
und setzt sich mit dem aus dem Schneckenförderer geführt. Der Druck des Waschgases kann leicht auf
austretenden Polymer um. Eine Antriebsvorrichtung 22 25 Grund des Dampfdruckes der flüchtigen Komponente
treibt Schaufeln oder Bänder (nicht gezeigt) in dem ■ in dem Entaschungsgefäß oder in dem Copolymeri-
Kessel an, die eine Durchmischung des Reaktions- sations-Reaktor festgelegt werden, wobei der Wert
gemisches in dem Kessel bewirken. Leitung 23 dient des letzteren von dem des Waschgases übertroffen
zum Abziehen von nicht verbrauchtem Gas aus dem werden muß, damit ein Eindringen oder Rückfließen
Dampfphasen-Reaktionskessel; Leitung 24 kann ent- 30 der flüchtigen Komponenten in den Zyklon-Beutelfilter
weder direkt in ein weiteres Dampfphasen-Reaktions- verhindert wird.
gefäß überleiten oder in einen Entaschungskessel Das nachstehend beschriebene Beispiel dient ebenführen.
Das Gefäß 20 kann zur Übertragung von falls der Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Wärme mit einem Heizmantel umgeben sein. Unter Anwendung einer kontinuierlichen Massen-Ein wesentliches Kennzeichnen der vorliegenden 35 polymerisationstechnik wird Propylen in dem Gefäß 1 Erfindung betrifft die Einführung eines Sperrgases bis zu einem Gesamtfeststoff gehalt von 30°/0 polyzwischen dem Zyklon-Beutelfilter und dem Dampf- merisiert. Für diese Polymerisationsreaktion wird ein phasenreaktor, und zwar wird das Sperr- oder Wasch- Titantrichlorid-Aluminiumalkyl-Katalysator verwengas an einem Ende des Schneckenförderers durch det; die Polymerisationstemperatur beträgt etwa 660C Leitung 25 eingeführt und am anderen Ende durch 40 und der Druck etwa 17,6 kg/cm2. Das in nicht um-. Leitung 26 abgezogen. Die Einführung dieses Sperr- gewandeltem flüssigen Propylen auf geschlämmte feste bzw. Waschgases, welches bei der bevorzugten Aus- Polymer wird im wesentlichen kontinuierlich aus dem führungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Reaktionsgefäß 1 über das Ventil 5 und Leitung 6 Erfindung Propylen ist (d. h. das Monomer, welches abgezogen, wobei infolge des Druckabfalles und der für die Polymerisation verwendet wird) dient zur 45 Ausdehnung des Dampfes ein Dampf-Feststoff-Verhinderung des Rückfließens von Äthylen oder Gemisch direkt in den Zyklon-Beutelfilter 7 eingeführt anderen reaktiven Monomeren aus dem Dampf- wird, in welchem ein Druck von etwa 0,07 bis 1,8 kg/cm2 phasenreaktor 20 oder von Alkohol aus dem Ent- aufrechterhalten wird. Nicht umgesetztes monomeres aschungskessel (nicht gezeigt) durch Leitung 18. Das Propylen wird in diesem Teil der Apparatur,von dem Sperrgas wird mit einem Druck zugeführt, der etwas 50 festen Polymer abgetrennt und infolge der Abwesenheit größer ist als der Druck aller abwärts fließenden von Verunreinigungen aus Teilen der Apparatur unter-Monomere und Dämpfe, und verhindert die Ver- halb des Zyklon-Beutelfilters direkt nach der Kondenunreinigung der Anlagen, die sich oberhalb des Zu- sation in den Reaktor 1 zurückgeführt, wie vorführungspunktes befinden. Wird ein Monomer, wie stehend bereits erläutert worden ist.
Propylen, als Sperrgas und für die Polymerisations- 55 Das Polymerpulver aus dem Zyklon-Beutelfilter 7, reaktion verwendet, so . ist die Möglichkeit einer welches weniger als 5 °/o flüchtige Bestandteile enthält. Verunreinigung noch geringer. Der Druck des als wird über das Drehventil 9 in den Schneckenförderer 15 Sperrgaj; eingeführten Monomeren sollte groß genug überführt. Durch Leitung 25 wird Propylendampf sein, daß die Dämpfe im Gleichstrom mit der Be- mit einem Druck von 1,3 bis 1,6 kg/cm2 je nach dem wegung des Polymeren in dem Schneckenförderer 60 im Gefäß 20 herrschenden Druck eingeführt und fließen und so ein Rückfließen flüchtiger Monomere fließt im Gleichstrom mit dem in dem Förderer 15 oder anderer verunreinigend wirkender Substanzen vorwärts bewegten Pulver; der Propylendampf tritt über den Punkt der Einführung des Sperrgases hinaus durch Leitung 26 aus und kann gelagert oder /111 verhindern oder unterdrücken. Durch Anwendung Weiterverwendung gebracht werden. Gemäß vor dieser Sperr- bzw. Waschgastechnik wird eine Ver- 65 liegendem Beispiel soll ein lOgewichtspro/entige^ unreinigung verhindert, selbst dann, wenn etwas Äthylen-Hlockmischpolymerisat aus dem vorgeformter Propylen in den Zyklon-Beutellilter zurückgerissen Polypropylen, welches noch aktive Katalvsatorrück wird, und eine wirklich kontinuierliche Arbeitsweise. stände enthält, gebildet werden. /11 diesem /weel
Wärme mit einem Heizmantel umgeben sein. Unter Anwendung einer kontinuierlichen Massen-Ein wesentliches Kennzeichnen der vorliegenden 35 polymerisationstechnik wird Propylen in dem Gefäß 1 Erfindung betrifft die Einführung eines Sperrgases bis zu einem Gesamtfeststoff gehalt von 30°/0 polyzwischen dem Zyklon-Beutelfilter und dem Dampf- merisiert. Für diese Polymerisationsreaktion wird ein phasenreaktor, und zwar wird das Sperr- oder Wasch- Titantrichlorid-Aluminiumalkyl-Katalysator verwengas an einem Ende des Schneckenförderers durch det; die Polymerisationstemperatur beträgt etwa 660C Leitung 25 eingeführt und am anderen Ende durch 40 und der Druck etwa 17,6 kg/cm2. Das in nicht um-. Leitung 26 abgezogen. Die Einführung dieses Sperr- gewandeltem flüssigen Propylen auf geschlämmte feste bzw. Waschgases, welches bei der bevorzugten Aus- Polymer wird im wesentlichen kontinuierlich aus dem führungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Reaktionsgefäß 1 über das Ventil 5 und Leitung 6 Erfindung Propylen ist (d. h. das Monomer, welches abgezogen, wobei infolge des Druckabfalles und der für die Polymerisation verwendet wird) dient zur 45 Ausdehnung des Dampfes ein Dampf-Feststoff-Verhinderung des Rückfließens von Äthylen oder Gemisch direkt in den Zyklon-Beutelfilter 7 eingeführt anderen reaktiven Monomeren aus dem Dampf- wird, in welchem ein Druck von etwa 0,07 bis 1,8 kg/cm2 phasenreaktor 20 oder von Alkohol aus dem Ent- aufrechterhalten wird. Nicht umgesetztes monomeres aschungskessel (nicht gezeigt) durch Leitung 18. Das Propylen wird in diesem Teil der Apparatur,von dem Sperrgas wird mit einem Druck zugeführt, der etwas 50 festen Polymer abgetrennt und infolge der Abwesenheit größer ist als der Druck aller abwärts fließenden von Verunreinigungen aus Teilen der Apparatur unter-Monomere und Dämpfe, und verhindert die Ver- halb des Zyklon-Beutelfilters direkt nach der Kondenunreinigung der Anlagen, die sich oberhalb des Zu- sation in den Reaktor 1 zurückgeführt, wie vorführungspunktes befinden. Wird ein Monomer, wie stehend bereits erläutert worden ist.
Propylen, als Sperrgas und für die Polymerisations- 55 Das Polymerpulver aus dem Zyklon-Beutelfilter 7, reaktion verwendet, so . ist die Möglichkeit einer welches weniger als 5 °/o flüchtige Bestandteile enthält. Verunreinigung noch geringer. Der Druck des als wird über das Drehventil 9 in den Schneckenförderer 15 Sperrgaj; eingeführten Monomeren sollte groß genug überführt. Durch Leitung 25 wird Propylendampf sein, daß die Dämpfe im Gleichstrom mit der Be- mit einem Druck von 1,3 bis 1,6 kg/cm2 je nach dem wegung des Polymeren in dem Schneckenförderer 60 im Gefäß 20 herrschenden Druck eingeführt und fließen und so ein Rückfließen flüchtiger Monomere fließt im Gleichstrom mit dem in dem Förderer 15 oder anderer verunreinigend wirkender Substanzen vorwärts bewegten Pulver; der Propylendampf tritt über den Punkt der Einführung des Sperrgases hinaus durch Leitung 26 aus und kann gelagert oder /111 verhindern oder unterdrücken. Durch Anwendung Weiterverwendung gebracht werden. Gemäß vor dieser Sperr- bzw. Waschgastechnik wird eine Ver- 65 liegendem Beispiel soll ein lOgewichtspro/entige^ unreinigung verhindert, selbst dann, wenn etwas Äthylen-Hlockmischpolymerisat aus dem vorgeformter Propylen in den Zyklon-Beutellilter zurückgerissen Polypropylen, welches noch aktive Katalvsatorrück wird, und eine wirklich kontinuierliche Arbeitsweise. stände enthält, gebildet werden. /11 diesem /weel
wird das Propylenpolymer in den Reaktor 20 eingebracht, und Äthylen wird durch Leitung 21 unter
Druck zugeführt. Während der Reaktion werden in dem Reaktor ein Druck von etwa 1,4 kg/cm2 und eine
Temperatur von etwa 66°C aufrechterhalten. Die Verweilzeit des Polymeren und des aufzupolymerisierenden
Monomeren werden in an sich bekannter Weise eingestellt, so daß die gewünschte Menge an
Äthylen einpolymerisiert wird; anschließend wird das
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gebildete Blockmischpolymerisat der weiteren Ver wendung zugeführt. Äthylen aus dem Reaktor 20
wird mit Hilfe der Waschgas-Technik gemäß der vorliegenden Erfindung daran gehindert, aus dem
Reaktor 20 in den Zyklon-Beutelfilter 7 zurückzu-. fließen; infolgedessen kann das Verfahren in echter
kontinuierlicher Arbeitsweise durchgeführt werden, wobei nicht umgesetztes Propylen direkt in den
Reaktor 1 zurückgeführt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Polymerisieren von «-Olefin- und in eine Zone niedrigeren Druckes eingeleitet wird,
Monomeren, bei weichen in einer Polymerisations- 5 in welcher sie in zwei Teilströme aufgeteilt wird,
zone eine Aufschlämmung eines festen «-Olefin- nämlich in einen Dampfstrom, welcher nicht umPolymeren
in nicht umgesetztem Monomer gebildet gesetztes Monomer enthält, und in einen zweiten
und anschließend in eine Trenrizone überführt Polymerstrom, welcher im wesentlichen trockenes
wird, in welcher durch Druckentspannung das Polymer enthält. Bei bekannten Verfahren dieser Art
nicht umgesetzte Monomer von dem im wesent- io wird, das Polymer anschließend der Nachbehandlung
liehen trockenen Olefinpolymer getrennt wird, und ' zugeführt; diese Nachbehandlung kann beispielsweise
bei welchem das nicht umgesetzte Monomer in die eine Entaschungsstufe umfassen, in welcher aktive
Polymerisationszone zurückgeführt wird, während Katalysatorrückstände durch Behandlung des Madas
im wesentlichen trockene, noch Katalysator- terials mit Alkohol zerstört werden; das noch aktive
ieste enthaltende Olefinpolymer kontinuierlich 15 Katalysatorspuren enthaltende Polymer kann auch
über eine Sperrzone in eine weitere Behandlungs- in einen Dampfphasen- oder Lösungsmittelreaktor
zone geleitet und dort mit normalerweise flüchtigen eingeführt werden, in welchem unter Bildung von
reaktiven Bestandteilen umgesetzt wird, wobei in Blockmischpolymerisaten zusätzliches Monomer auf
der Sperrzone eine Verunreinigung des nicht um- das vorgeformte Polymer aufpolymerisiert wird. Bei
gesetzten Monomeren durch die reaktiven Bestand- 20 all diesen Nachbehandlungen hat es sich als äußerst
teile verhindert werden soll, dadurch ge- schwierig, wenn nicht als unmöglich erwiesen, das
kennzeichnet, daß zur Verhinderung der Zurückfließen von flüchtigen Dämpfen aus den
Verunreinigung des nicht umgesetzten Monomeren Nachbehandlungsstufen in vorherige Behandlungsmit
den flüchtigen Bestandteilen und zur Konden- stufen zu verhindern. Wird z. B. ein Polyolefin,
sation und direkten Rückführung des konden- 25 beispielsweise Polyproyplen, in der Niederdrucksierten,
nicht umgesetzten Monomeren ein Sperr- Verdampfungszone gewonnen und entweder in ein
bzw. Waschgas in die Sperrzone eingeleitet wird, Entaschungsgefäß, welches Alkohol, Wasser oder
welches im Gleichstrom mit dem Polymer von wässerige Säure zum Deaktivieren und Löslichmachen
einem zum anderen Ende der Sperrzone fließt. des Katalysators enthält, oder in eine Dampf- oder
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 Lösungsmittel-Polymerisationszone, in welcher weitere
zeichnet, daß das a-01efin und das Sperr- bzw. flüchtige Monomere auf· das vorgeformte Polymer
Waschgas aus Propylen bestehen. aufpolymerisiert werden, eingeführt, so fließen flüchtige
Dämpfe entweder aus der Entaschungsstufe oder der zusätzlichen Polymerisationszone in die Nieder-
35 druck-Verdampfungszone zurück und verunreinigen
auf diese Weise den Strom des nicht umgesetzten Monomers, welches in den ersten Reaktor zurück-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein geführt wird. Diese zurückströmenden Dämpfe ver-Verfahren
zum Polymerisieren von a-Olefin-Mono- unreinigen nicht nur nicht umgesetztes Monomer,
meren, bei weichen in einer Polymerisationszone eine 40 welches im Kreislauf zurückgeführt werden soll,
Aufschlämmung eines festen a-Olefin-Polymeren in sondern sind im allgemeinen für die Polymerisationsnicht
umgesetztem Monomer gebildet und anschließend reaktion als solche äußerst schädlich, wenn man sie
in eine Trennzone überführt wird, in welcher durch in dem Gemisch, welches aus wirtschaftlichen Gründen
Druckentspannung das nicht umgesetzte Monomer in die erste Polymerisationsstufe zurückgeführt werden
von dem im wesentlichen trockenen Olefinpolymer 45 muß, beläßt. Die Umwandlung bei einer typischen
getrennt wird, und bei welchem das nicht umgesetzte Natta-Ziegler-a-Olefin-Polymerisation liegt im all-Monomer
in die Polymerisationszone zurückgeführt" gemeinen in der Größenordnung-von 15 bis 30°/0
wird, während das im wesentlichen trockene, noch Gesamtfeststoff, wobei die nicht umgesetzten Olefine
Katalysatorreste enthaltende Olefinpolymer konti- einer Zwischenlagerung und dann einer Reinigung
nuierlich über eine Sperrzone in eine weitere Be- 5° oder nur einer Reinigung unterworfen werden, bevor
handlungszone geleitet und dort mit normalerweise sie in die Reaktionszone zurückgeführt werden. Man
flüchtigen reaktiven Bestandteilen umgesetzt wird, hat es bisher nicht für ratsam gehalten, nicht umwobei
in der Sperrzone eine Verunreinigung des nicht gesetztes Monomer direkt in die Polymerisationszone
umgesetzten Monomeren durch die reaktiven Bestand- zurückzuführen, und zwar hauptsächlich wegen der
teile verhindert werden soll. Es handelt sich also um 55 Art der flüchtigen Verunreinigungen, die in den sich
ein Polymerisationsverfahren, bei welchem in einer an die Polymerisation anschließenden Nachbehand-Polymerisationszone
eine Polymeraufschlämmung ge- lungsstufen aufgenommen werden. Das zurückzubildet
wird, die anschließend in zwei Phasen, nämlich führende Material mußte üblicherweise kostspieligen
eine flüssige, aus nicht umgesetztem Monomer und Reinigungsbehandlungen unterworfen werden, welche
eine zweite feste, aus dem Polymerisat bestehende 6° sich in den Endkosten für das Polymerisat bemerkbar
. Phase getrennt wird. Erfindungsgemäß handelt es sich machten. Die Polymerisation von a-Olefinen ließe
dabei vor allem um die direkte Rückführung von nicht sich sehr viel, kostensparender durchführen, wenn
umgesetztem Monomer in das Polymerisationsgefäß, nicht umgesetztes Monomer aus der Polymerisationsso
daß eine kontinuierliche Polymerisationsreaktion reaktion direkt ohne zusätzliche Reinigungsbehandlung
aufrechterhalten werden kann, die nachstehend im 65 zurückgeführt werden könnte,
einzelnen erläutert werden wird. Ferner ist aus der deutschen Patentschrift 1 026 073
einzelnen erläutert werden wird. Ferner ist aus der deutschen Patentschrift 1 026 073
Es ist bekannt, bei der Polymerisation, insbesondere ein Verfahren zur Aufarbeitung von Reaktionsprovon
«-Olefinen, das umzusetzende Monomer konti- dukten der Polymerisation von Äthylen bekannt, bei
Family
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