DE2128479C3 - Process for polymerizing gaseous α-olefins - Google Patents
Process for polymerizing gaseous α-olefinsInfo
- Publication number
- DE2128479C3 DE2128479C3 DE19712128479 DE2128479A DE2128479C3 DE 2128479 C3 DE2128479 C3 DE 2128479C3 DE 19712128479 DE19712128479 DE 19712128479 DE 2128479 A DE2128479 A DE 2128479A DE 2128479 C3 DE2128479 C3 DE 2128479C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- prepolymer
- polymerization
- polymer
- titanium
- dispersant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000000379 polymerizing Effects 0.000 title claims description 7
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 title 1
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 claims description 86
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 46
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 42
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 26
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 21
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 19
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 19
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 15
- -1 aluminum alkyl compound Chemical class 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M Diethylaluminium chloride Chemical compound CC[Al](Cl)CC YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 5
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 claims 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- PPJYSSNKSXAVDB-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(4-hydroxy-3,5-diiodophenoxy)-3,5-diiodophenyl]acetic acid Chemical compound IC1=CC(CC(=O)O)=CC(I)=C1OC1=CC(I)=C(O)C(I)=C1 PPJYSSNKSXAVDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920000180 Alkyd Polymers 0.000 claims 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 claims 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 claims 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims 1
- 230000002934 lysing Effects 0.000 claims 1
- 210000000056 organs Anatomy 0.000 claims 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 claims 1
- 239000012041 precatalyst Substances 0.000 claims 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium(0) Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N n-heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- YONPGGFAJWQGJC-UHFFFAOYSA-K Titanium(III) chloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)Cl YONPGGFAJWQGJC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- LFXVBWRMVZPLFK-UHFFFAOYSA-N trioctylalumane Chemical compound CCCCCCCC[Al](CCCCCCCC)CCCCCCCC LFXVBWRMVZPLFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J Titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 230000001174 ascending Effects 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N Triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 210000003608 Feces Anatomy 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N Triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008079 hexane Substances 0.000 description 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Substances CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000002370 organoaluminium group Chemical group 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N p-acetaminophenol Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Description
dung zu Titanverbindung von 1 bis 20, hergestellt giermittel verwendet. Die Extraktion erfolgt bei einer worden ist und 50Ü bis iO000 Teile pro Million Teile Temperatur von 25 bis 1200C durch Auslaugen oder Titan enthält, gegebenenfalls in Gegenwart von Was- einfach durch Suspendieren des Vorpolymerisats im serstoff, das dadurch gekennzeichnet ist, daQ man die Lösungsmittel und Absitzenlassen des Vorpolymeril'olymerisation in Abwesenheit eines flüssigen Disper- 5 sats sowie Abziehen des verbrauchten Lösungsmittels, giermittels durchfühlt und ein Vorpolymerisat ver- Vorzugsweise wird mehrere Male nacheinander extrawendet, das von dem Dispergiermittel abgetrennt, hiert, wobei das Vorpolymerisat jedesmal mehrere dann einer Lxlraktionsbehandlung mit einem ali- Minuten in Berührung mit dem Lösungsmittel gephatischen oder cycloaliphatische!! Kohlenwasserstoff lassen wird. Die Extraktion wird abgebrochen, sobald als Lösungsmittel bei 25 bis 120'C unterworfen, dar- io aus dem Extraktionsmiltel in der Kälte kein Niederauf in einer kleinen Menge Lösungsmittel, die eine schlag mehr ausfällt. Insgesamt genügen allgemein etwa Organoaluminiuimcrbindung in einem Molverhältnis 2 bu 8 ml Lösungsmittel je Gramm Vorpolymerisat von I bis 20, bezogen auf die im Vorpolymerisat vor- für diese Maßnahme. Nach beendeter Extraktion wird hundcne Titanverbindung, gelöst enthüll, suspendiert das Vorpolymerisat erneut in einer kleinen Menge und anschließend getrocknet worden ist. 15 Lösungsmittel suspendiert, die als Aktivator eine Or-dung to titanium compound from 1 to 20, made grease used. The extraction takes place at a temperature of 25 to 120 0 C and contains 50Ü to 10,000 parts per million parts by leaching or titanium, optionally in the presence of hydrogen simply by suspending the prepolymer in the hydrogen, which is characterized by the fact that the Solvent and allow the prepolymer polymerization to settle in the absence of a liquid dispersion, as well as removal of the used solvent, grease agent and a prepolymer Extraction treatment with an ali- minutes in contact with the solvent phatic or cycloaliphatic !! Will let hydrocarbon. The extraction is terminated as soon as it is subjected to a solvent at 25 to 120 ° C., so that there is no low build-up of a small amount of solvent in the extraction medium in the cold, which precipitates out one more time. All in all, an organoaluminum bond in a molar ratio of 2 to 8 ml of solvent per gram of prepolymer from 1 to 20 is generally sufficient, based on that in the prepolymer for this measure. After the extraction has ended, a dissolved titanium compound is revealed, the prepolymer is resuspended in a small amount and has then been dried. 15 Solvent suspended, which as an activator an Or-
hültnis der Organoaluminiumverbindung zur Titanver- 1 bis 20, bezogen auf die im Vorpolymerisat vorhan-ratio of the organoaluminum compound to the titanium ratio 1 to 20, based on the amount in the prepolymer
hindung 1 bis 20. dene Titanverbindung, enthält. Darauf wird das Lo-binding 1 to 20. dene titanium compound. The lo-
keitsstufc unter 4 vorliegt, eingesetzt wird. So werden Polymerherstellung eingesetzt oder während mehrererkeitsstufc under 4 is used. So polymer production are used or during several
beispielsweise gute Ergebnisse beim Polymerisieren Wochen aufbewahrt werden.For example, good results when polymerizing can be kept for weeks.
von Äthylen erzielt, wenn die Polymerisation in Ge- Es ist wichtig, daß die »vie beschrieben aufeinander-of ethylene when the polymerization takes place in a process. It is important that the
gcnwart von Titantrichlorid, erhalten durch Reduk- folgenden Arbeitsgänge, Herstellung des Katalysalor-In the presence of titanium trichloride, obtained by reducing the following operations, production of the catalyst
tion von Titantetrachlorid mit einer Organoaluminium- as systems, Vorpolymerisation, Extraktion und Aufbe-tion of titanium tetrachloride with an organoaluminium as systems, prepolymerization, extraction and processing
verbindungund in GegenwarteinesAluminiumtrialkyls wahren des Vorpolymerisats unter Ausschluß voncompound and in the presence of an aluminum trialkyl preserve the prepolymer to the exclusion of
der Formel AlR3, in der R eine Alkylgruppe mit 2 Luft und Feuchtigkeit vorgenommen werden, damitof the formula AlR 3 , in which R is an alkyl group with 2 air and moisture, so that
bis 8 Kohlenstoffatomen ist, durchgeführt wird. das Katalysatorsystem nicht beeinträchtigt wird.to 8 carbon atoms. the catalyst system is not affected.
merisation von Olefinen gebräuchlichen aliphatischen der Vorpolymerisatteilchen eine gewisse Porositätmerization of olefins customary aliphatic prepolymer particles have a certain porosity
oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffe ausge- erzeugt wird. Diese Porosität wird vor allem durchor cycloaliphatic hydrocarbons is generated. This porosity is mainly due to
wählt, beispielsweise η-Butan, n-Pentan, η-Hexan, Messen der spezifischen Oberfläche nach der BET-selects, for example η-butane, n-pentane, η-hexane, measuring the specific surface area according to the BET-
n-Heptan oder Isooctan; geeignet sind auch Gemische Methode (J. Am. Soc. 60 [1938], S. 309) festgestellt,n-heptane or isooctane; Mixtures method (J. Am. Soc. 60 [1938], p. 309) are also suitable,
aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Koh- 35 und zwar an einem einfach getrockneten Vorpolymeri-of aliphatic and / or cycloaliphatic carbon, namely on a simply dried prepolymer
lenwasserstoffen, wie die Erdöldestillate mit Siede- sat und am gleichen Vorpolymerisat, das zuvor derlenhydrogen, such as the petroleum distillates with boiling sat and on the same prepolymer that was previously the
bereich 35 bis 250°C. Die Menge des eingesetzten Extraktion unterworfen worden war. Die spezifischerange 35 to 250 ° C. The amount used had been subjected to extraction. The specific
des hergestellten Vorpolymerisats ab. Um das Medium, entspricht im wesentlichen der Außenfläche der Teil-of the prepolymer produced. To the medium, corresponds essentially to the outer surface of the partial
in welchem das Vorpolymerisat gebildet wird, leichter 4» chen und kann beispielsweise 0,1 m'/g betragen, wäh-in which the prepolymer is formed, more easily 4 »chen and can be, for example, 0.1 m '/ g, while
rühren zu können, wird zweckmäßigerweise die dop- rend die spezifische Oberfläche des entsprechenden be-To be able to stir, it is expedient to double the specific surface of the corresponding
pelte Menge an Dispergiermittel eingesetzt, bezogen handelten, d. h. extrahierten Vorpolymerisats 1 m2/gpelte amount of dispersant used, based on traded, ie extracted prepolymer 1 m 2 / g
auf das Gewicht des Vorpolymerisats, das gebildet überschreitet.on the weight of prepolymer that is formed exceeds.
werden soll. In der Praxis hat sich ein Gewichtsver- Die Entstehung dieser Porosität im Vorpolymerisatshall be. In practice, there has been a weight loss. The formation of this porosity in the prepolymer
hältnis von Dispergiermittel zu Vorpolymerisat von 45 zieht sehr wichtige Wirkungen nach sich. Der amThe ratio of dispersant to prepolymer of 45 has very important effects. The on
etwa 2,5: 1 als sehr zufriedenstellend erwiesen. Ende der Extraktion zugesetzte Aktivator kann in dieabout 2.5: 1 has been found to be very satisfactory. Activator added at the end of the extraction can be added to the
Die Polymerisation des Vorpolymerisats wird ab- Teilchen selbst des Vorpolymerisats eindringen, so gebrochen, sobald etwa 5 bis 100 g Vorpolymerisat daß im nachfolgenden Arbeitsgang die Polymerisaje mMol Übergangsmetall verbindung des Katalysa- tion zumindest teilweise im Inneren der Vorpolymeritors gebildet worden sind. Der Abbruch der Poly- so satteilchen selbst abläuft. Außerdem hat sich gezeigt, merisation kann auf einfache Weise dadurch bewirkt daß im Verlauf der Polymerisation kein zusätzlicher werden, daß dem Reaktor von vornherein die Menge Katalysator zugegeben werden mußte, da die Polyolefin, die vorpolymerisiert werden soll, aufgegeben merisationsgeschwindigkeit während dieses Arbeitswird; oder es wird die kontinuierliche Einspeisung von ganges nicht stark abnimmt. Wurde hingegen ein wie Olefin abgestoppt. 55 oben beschrieben hergestelllies, aber nicht der Extrak-The polymerisation of the prepolymer will penetrate from particles themselves of the prepolymer, so broken as soon as about 5 to 100 g of prepolymer that the polymerisaje mmoles of transition metal compound of the catalyst have been formed at least partially in the interior of the prepolymer in the subsequent operation. The breakdown of the polysolate itself takes place. It has also been shown merization can be effected in a simple manner in that no additional that the amount of catalyst had to be added to the reactor from the outset, since the polyolefin to be prepolymerized is given up on the merization rate during this operation; or the continuous feed of ganges will not decrease significantly. However, it became a like Olefin stopped. 55 described above, but not the extra
gemeinen mit einem inerten Gasstrom; darauf wird die Polymerisation eingesetzt, so nahm die Polymeri-common with an inert gas stream; then the polymerization is started, so the polymer
das Vorpolymerisat vom Dispergiermittel abgetrennt, sationsgeschwindigkeit sehr schnell ab, und es mußtethe prepolymer separated from the dispersant, sation speed very quickly, and it had to
beispielsweise durch Destillation oder besser noch deshalb von Zeit zu Zeit neuer Katalysator in das PoIy-for example by distillation or even better, therefore, from time to time new catalyst into the poly-
durch Filtrieren oder durch Abdekantieren des Disper- 60 merisationsgefäß eingespeist werden. Darüber hin-can be fed in by filtering or by decanting the dispersion vessel. In addition
giermittels. aus läßt sich durch den Einsatz eines zuvor extrahier-greedy. from can be obtained by using a previously extracted
Das Vorpolymerisat wird dann mit einem wasser- ten Vorpolymerisats zu einem großen Teil das Auffreien Lösungsmittel extrahiert und zwar mit einem treten von Polymer-Agglomeraten im Polymerisauüphatischen oder cycloparaffinischen Kohlenwasser- tionsbehälter vermeiden. Dies ist ein wichtiger Vorteil, stoff. In der Praxis wird zweckmäßigerweise als Ex- 65 weil diese Agglomerate die Durchführung des Vertraktionsmittel ein Kohlenwasserstoff oder ein Koh- fahrens erschweren und außerdem zu heterogenen lenwasserstoffgemisch gleicher Art, wie das bei der Polymeren führen. Herstellung des Vorpolymerisats eingesetzte Disper- Das Vorpolymerisat wird dann in die eigentlicheThe prepolymer is then to a large extent extracted from the solvent with a water prepolymer, specifically avoiding the occurrence of polymer agglomerates in the polymeric or cycloparaffinic hydrocarbon tank. This is an important advantage material. In practice, it is expedient to use a hydrocarbon or a carbon dioxide as an ex- 65 because these agglomerates make it difficult to carry out the contracting agent and, moreover, are too heterogeneous Hydrogen mixture of the same type as in the case of polymers. Preparation of the prepolymer used dispersant The prepolymer is then used in the actual
Polymerisationsstufe eingesetzt und im Verlauf dieser unmittelbar in Berührung mit dem Olefin gebracht, das polymerisiert werden soll, und zwar in Abwesenheit von Dispergiermittel, wie gesättigten Kohlenwasserstoffen. Dieser Arbeitsgang wird als Wirbelschichtverfahren durchgeführt, wobei das Olefin, das polymerisiert werden soll, als Gas in einer Kolonne von unten nach oben strömt, die eine Vorpolymerisatschicht enthält, welche durch den Gasstrom ausgebreitet und in Wirbelschicht gehalten wird. Das Olefin ίο wird bei einer Temperatur in die Vorrichtung eingebracht, daß die Temperatur des Reaktionsmediums mindestens 60"C, vorteilhafterweise etwa 800C beträgt, sowie unter einem Einspeisedruck, der etwas höher ist als der Gasdruck über der Wirbelschicht, so daß die Druckverluste in der Wirbelschicht kompensiert werden. Bei dem Durchströmen des Wirbelbettes polymerisiert ein Teil des Olefins bei der Berührung mit dem Vorpolymerisat, dessen Teilchen allmählich anwachsen.The polymerization stage is used and, in the course of this, is brought into direct contact with the olefin that is to be polymerized, in the absence of dispersants such as saturated hydrocarbons. This operation is carried out as a fluidized bed process, the olefin to be polymerized flowing as a gas in a column from bottom to top which contains a prepolymer layer which is spread out by the gas stream and kept in a fluidized bed. The olefin ίο is introduced into the device at a temperature that the temperature of the reaction medium is at least 60 "C, advantageously about 80 0 C, and at a feed pressure that is slightly higher than the gas pressure above the fluidized bed, so that the pressure losses in As it flows through the fluidized bed, part of the olefin polymerizes on contact with the prepolymer, the particles of which gradually grow.
Der nicht polymerisiert^ Olefinanteil tritt aus dem Wirbelbett aus und gelangt in eine Abkühlvorrichtung, in der die Polymerisationswärme abgegeben wird, bevor er vorzugsweise in die Wirbelbettvorrichtung zurückgespeist wird. »5The non-polymerized olefin component emerges from the fluidized bed and enters a cooling device, in which the heat of polymerisation is given off before it is preferably fed into the fluidized bed device is fed back. »5
In dem gesamten Kreislauf, bestehend aus Kolonne mit Wirbelschicht, Abkühlvorrichtung für das Gas und Strömungseinrichtungen, um das Gas in Umlauf zu halten, kann das Olefin unter mäßigem Druck gehalten werden, der etwa Atmosphärendruck gleicht oder vorzugsweise unter merklich erhöhtem Druck, der vorzugsweise 30 bar erreicht, um die Polymerisationsgeschwindigkeit zu beschleunigen.In the entire circuit, consisting of a column with a fluidized bed, a cooling device for the gas and flow means to circulate the gas can maintain the olefin under moderate pressure which is approximately equal to atmospheric pressure or, preferably, under significantly increased pressure, which preferably reaches 30 bar in order to accelerate the rate of polymerization.
Die Polymerisation wird abgebrochen, sobald das Polymer das angestrebte mittlere Molekulargewicht erreicht hat, das allgemein zwischen 100 000 und 1 000 000 liegt. Um eine bessere Steuerung dieses Molekulargewichtes zu erreichen, kann bei der Herstellung des Vorpolymerisats und in der eigentlichen Polymerisationsstufe das Olefin, das polymerisiert werden soll, mit einem Kettenabbruchsmittel, wie Wasserstoff, in einem Molverhältnis Wasserstoff zu Olefinen von beispielsweise 10 bis 80% vermischt werden.The polymerization is terminated as soon as the polymer has the desired mean molecular weight which is generally between 100,000 and 1,000,000. To better control this To achieve molecular weight, can in the preparation of the prepolymer and in the actual Polymerization stage the olefin to be polymerized with a chain terminator such as Hydrogen, mixed in a molar ratio of hydrogen to olefins of, for example, 10 to 80% will.
In manchen Fällen, vor allem wenn nur eine kleine Menge an Vorpolymerisat zum Polymerisieren eingesetzt wird, kann es zweckmäßig sein, dieses Vorpolymerisat mit bereits in einem früheren Arbeitsgang gebildetem Polymerisat zu vermischen, um die Polymerisation in der Wirbelschicht .-nit einer Feststoffmenge zu starten, die einer Schicht von mindestens 10 cm Höhe entspricht.In some cases, especially if only a small amount of prepolymer is used for polymerizing, it can be useful to mix this prepolymer with polymer already formed in an earlier operation in order to start the polymerization in the fluidized bed . which corresponds to a layer at least 10 cm high.
Das erhaltene Polymerisat kann gegebenenfalls in der für Polyolefine üblichen Weise nachbehandelt werden, um Katalysatorreste zu entfernen. Es kann das erfindungsgemäße Verfahren aber auch mit Katalysatorsystemen hoher Produktivität durchgeführt werden, beispielsweise mit dem System TiCl3, AIR3, wobei R eine Alkylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, um Äthylen zu polymerisieren. Die so erhaltenen Polymerisate, die beispielsweise weniger als 100 ppm Titan enthalten, können unmittelbar ohne Reinigungsbehandlung weiterverwendet werden. The polymer obtained can, if appropriate, be aftertreated in the manner customary for polyolefins in order to remove catalyst residues. The process according to the invention can, however, also be carried out with catalyst systems of high productivity, for example with the system TiCl 3 , AIR 3 , where R is an alkyl group with 2 to 8 carbon atoms, in order to polymerize ethylene. The polymers obtained in this way, which contain, for example, less than 100 ppm of titanium, can be used further immediately without any cleaning treatment.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit einem einzigen gasförmigen Olefin, wie Äthyien oder Propylen, oder mit mehreren gasförmigen Olefinen im Gemisch miteinander oder hintereinander (blockweise) durchführen. So kann beispielsweise die Poly-The inventive method can be with a single gaseous olefin, such as Ethyien or Propylene, or with several gaseous olefins in a mixture with one another or one behind the other (in blocks) execute. For example, the poly-
merisation mit Propylen begonnen und dann mit Äthylen fortgesetzt werden.merization started with propylene and then continued with ethylene.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für die Polymerisation von Äthylen, insbesondere mit den bereits genannten hochleistungsfähigen Katalysatorsystemen. Das Polyäthylen fällt als praktisch kugelförmiges, nicht backendes Granulat an mit Teilchendurchniesser von einigen 100 μΐη, wobei derTeilchendurchmesser vom Polymerisationsgrad abhängt. Das Polymerisat hat eine kicine Korngrößenverteilung und sieht besser aus als die durch Polymerisation in Gegenwart eines Dispersionsmittels erhaltenen Polyäthylene, weil die erfindunesucmäP. hergestellten Produkte allgemein keine Sp;iii η ii!ci Höhlungen aufweisen.The inventive method is particularly suitable for the polymerization of ethylene, in particular with the high-performance catalyst systems already mentioned. The polyethylene falls as practically spherical, non-baking granules with a particle diameter of a few 100 μΐη, where the particle diameter from the degree of polymerization depends. The polymer has a small particle size distribution and looks better than that produced by polymerisation Polyethylenes obtained in the presence of a dispersing agent because the inventionsucmäP. manufactured products generally no Sp; iii η ii! ci Have cavities.
In einen 5-1-Reaktor aus rostfreiem Stahl mit mechanischem Rührwerk und Heizvorrichtung wurden nacheinander 1 I n-Heptan, 80 mMol Diälhylchloraluminium und 6 mMol Titantrichiorid, erhalten durch Reduktion von Titantetrachlorid mit einer Organoaluminiumverbindung, eingebracht. Darauf wurde Wasserstoff eingeleitet bis zu einem Druck von 1,5 bar, das Reaktionsgemisch auf 750C gebracht und Äthylen in einer Menge von 150 g/Stunde eingeleitet. Nach 2stündiger Reaktion wurde das Vorpolymerisat abgeschleudert und zweimal nacheinander mit insgesamt 2 1 siedendem Heptan extrahiert, wobei jede Heptanfraktion durch Absitzenlassen bzw. Abgießen abgetrennt wurde. Vor dem letzten Abgießen wurden 500 ecm Heptan, enthaltend 20 mMol Diälhylchloraluminium, zugesetzt und darauf das Lösungsmittel verdampft. Man erhielt 300 g eines braunen Vorpolymerisats mit einer mittleren Korngröße von 150μπι, enthaltend 960 ppm Titan.In a 5-1 stainless steel reactor equipped with a mechanical stirrer and heater, 1 liter of n-heptane, 80 mmoles of diethylchloroaluminum and 6 mmoles of titanium trichloride obtained by reducing titanium tetrachloride with an organoaluminum compound were successively charged. Then hydrogen was passed in up to a pressure of 1.5 bar, the reaction mixture was brought to 75 ° C. and ethylene was passed in in an amount of 150 g / hour. After a 2-hour reaction, the prepolymer was spun off and extracted twice in succession with a total of 2 liters of boiling heptane, each heptane fraction being separated off by allowing it to settle or pour it off. Before the last pouring off, 500 ecm of heptane containing 20 mmol of diethylchloroaluminum were added and the solvent was then evaporated. 300 g of a brown prepolymer with an average grain size of 150 μm and containing 960 ppm of titanium were obtained.
125 g dieses Vorpolymerisats wurden dann in einen Reaktor mit Wirbelbett eingebracht, der aus einem Pyrex-Glasrohr mit Durchmesser 10 cm bestand, das nach unten durch eine Lochplatte, enthaltend je cm2 vier Löcher mit Durchmesser 0,3 mm abgeschlossen war.125 g of this prepolymer were then introduced into a reactor with a fluidized bed, which consisted of a Pyrex glass tube with a diameter of 10 cm, which was closed at the bottom by a perforated plate containing four holes with a diameter of 0.3 mm per cm 2.
Der Reaktor wurde auf 80°C erhitzt und das Vorpolymerisat mit einem aufsteigenden Äthylenstrom, Geschwindigkeit 7 cm/sec und relativer Druck 3 bar, verwirbelt. Das nicht umgewandelte Äthylen wurde in einem anschließenden Kühler abgekühlt und dann mit Hilfe eines Überdruckgebläses in den Reaktor mit Wirbelbett zurückgeführt. Nach 18stündiger Polymerisation wurden 1100 g Polyäthylen mit mittlerer Korngröße 350 μπι erhalten. Die katalytische Ausbeute betrug 440 g Polymerisat je mMol Titan, und die mittlere Polymerisationsgeschwindigkeit betrug 24,6 g/rnMol Titan und je Stunde.The reactor was heated to 80 ° C. and the prepolymer with an ascending stream of ethylene, speed 7 cm / sec and relative pressure 3 bar, swirled. The unconverted ethylene was cooled in a subsequent cooler and then returned to the fluidized bed reactor with the aid of a positive pressure blower. After 18 hours of polymerization 1100 g of polyethylene with an average grain size of 350 μm were obtained. The catalytic yield was 440 g of polymer per mmol of titanium, and the mean rate of polymerization was 24.6 g / mmole titanium and per hour.
Es wurde ein Vorpolymerisat wie im Beispiel 1 hergestellt mit dem Unterschied, daß das Katalysalorsystem aus 7 mMol Titantrichiorid und 7 mMol Triäthylaluminium gebildet wurde. Das eingespeiste Äthylen polymerisierte mit einer Geschwindigkeit von 100 g/Stunde. Nach 2'/2 Stunden wurden 25Og Prepolymer erhalten, das bei 8O0C mit insgesamt 2 i Lösungsmittel extrahiert wurde. Nach der letzten Extraktion wurden 500 ecm Heptan, enthaltend 17,5 mMol Triäthylaluminium, zugegeben und das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen.A prepolymer was prepared as in Example 1, with the difference that the catalyst system was formed from 7 mmoles of titanium trichloride and 7 mmoles of triethylaluminum. The fed ethylene polymerized at a rate of 100 g / hour. After 2 '/ 2 hours 25Og were obtained prepolymer was extracted at 8O 0 C with total 2 i solvent. After the last extraction, 500 ecm of heptane containing 17.5 mmol of triethylaluminum were added and the solvent was removed in vacuo.
In einen Wirbclschichtrcaktor aus Stahl mil Durchmesser 11 cm wurden 35 g Vorpolyrncrisat und 250 g pulverförmiges Polyäthylen aus einem anderen Herstellungsgang eingebracht, das Polyäthylen besaß eine ähnliche Korngröße wie das Vorpolymerisat. Das Bett wurde mit Äthylen, Strömungsgeschwindigkeit 10 cm/sec unter einem Druck von 15 bar, verwirbcll. Das nicht umgesetzte Älhylen wurde abgekühlt und dann in den Reaktor zurückgeführt, dessen Temperatur bei 80 C gehalten wurde. Nach 5 Stunden wurden 1300 g Polymerisat erhalten, was einer katalytischcn Ausbeute von 1050 g Polymerisat je mMol Titan und einer mittleren Polymerisationsgeschwindigkeit von 210 g Polymerisat je mMol Titan und je Stunde einsprach.35 g of prepolymer and 250 g were placed in a steel fluidized bed actuator with a diameter of 11 cm Powdered polyethylene brought in from another manufacturing process that owned polyethylene a grain size similar to that of the prepolymer. The bed was filled with ethylene, flow rate 10 cm / sec under a pressure of 15 bar, vortex. The unreacted ethylene was cooled and then returned to the reactor, its Temperature was kept at 80 C. After 5 hours, 1300 g of polymer were obtained, which is a catalytic Yield of 1050 g of polymer per mmol of titanium and an average rate of polymerization of 210 g of polymer per mmole of titanium and per hour.
Das erhaltene Polymerisat fiel als kugeliges Granulat mit Tcilchendurchmcsscr etwa 450 μιτι an.The polymer obtained was obtained as spherical granules with a particle diameter of about 450 μm.
Es wurde ein Vorpolymerisat wie im vorangegangenen Beispiel hergestellt mit dem Unterschied, daß anstelle von Aluminiumtriäthyläquivalenle Molmengen Aluminiumtriisobutyl eingesetzt wurden.A prepolymer was prepared as in the previous example with the difference that instead of aluminum triethyl equivalents, all molar amounts of aluminum triisobutyl were used.
29 g Vorpolymerisat, vermischt mit 500 g inertem Polymerisat, wurden für die Polymerisation von Äthylen in der Wirbelschicht bei 80 C und unter einem Druck von 20 bar eingesetzt. Nach 4stündiger Polymerisation wurden 2400 g Polymerisat erhalten, entsprechend einer katalytischcn Ausbeute von 2400 g Polymerisat je mMol Titan und einer mittleren PoIymerisationsgcsehwindigkeil von 600 g Polymerisat je mMol Titan und je Stunde. Das Polymerisat fiel als kugelförmiges Granulat mit einem Durchmesser von etwa 600 μηι an.29 g of prepolymer, mixed with 500 g of inert polymer, were used for the polymerization of ethylene used in the fluidized bed at 80 C and under a pressure of 20 bar. After 4 hours of polymerization 2400 g of polymer were obtained, corresponding to a catalytic yield of 2400 g Polymer per millimole of titanium and a medium polymerization wedge of 600 g of polymer per mmol of titanium and per hour. The polymer fell as spherical granules with a diameter of about 600 μm.
Es wurde wie im Beispiel 2 gearbeitet, anstelle von Aluminiumtriäthyl jedoch die äquivalente Molmenge Aluminiumtrioctyl eingesetzt. Für die Polymerisation von Äthylen wurden 22 g Vorpolymcrisal mit 500 g inertem Polymerisat vermischt und verwirbelt und die Polymerisation bei 80"C unter einem Druck von 20 bar durchgeführt. Nach 6slündiger Polymerisation wurden 1800g Polymerisat erhalten; dies entsprach einer katalylischen Ausbeute von 2020 g Polymerisat je mMol Titan und einer mittleren Polyrnerisationsgeschwindigkcit von 337 g Polymerisat je mMol Titan und je Stunde.The procedure was as in Example 2, but instead of aluminum triethyl the equivalent molar amount Aluminum trioctyl used. For the polymerization of ethylene, 22 g Vorpolymcrisal with 500 g inert polymer mixed and vortexed and the polymerization at 80 "C under a pressure of 20 bar accomplished. After 6 hours of polymerization, 1800 g of polymer were obtained; this corresponded to one Catalylic yield of 2020 g of polymer per mmol of titanium and an average polymerization rate of 337 g of polymer per mmol of titanium and per hour.
Das Polymerisat fiel als kugeliges Granulat vom Durchmesser etwa 560 μιτι an.The polymer was obtained as spherical granules with a diameter of about 560 μm.
Vcrglcichsversuchc A und B sowie Beispiel 5Comparative experiments A and B and example 5
Es wurde die Polymerisation von Äthylen in Gegenwart eines unbchandcllcn, eines einfach gewaschenen und eines extrahierten Vorpolymerisats durchgeführt und die Wirkung der Vorpolymcrisalc bei der Polymerisation untersucht.It was the polymerization of ethylene in the presence of an unbchandcllcn, a simply washed and an extracted prepolymer carried out and the effect of the Vorpolymcrisalc in the polymerization examined.
1. Herstellung des Vorpolymerisats1. Preparation of the prepolymer
In einem Reaktor aus rostfreiem Stahl mil mechanischem Rührwerk und Heiz- bzw. Kühlmantel wurden nacheinander eingebracht: 21 n-Hcptan, 5,12 g (14 mMol) Tri-n-oclylaluminium, 2.16 g (14 mMol) Tilanlrichlorid erhalten durch Reduzieren von Titanietrachlorid mittels Diäthylaluminiumchlorid.In a stainless steel reactor with mechanical Agitator and heating or cooling jacket were introduced one after the other: 21 n-Hcptane, 5.12 g (14 mmol) of tri-n-oclylaluminum, 2.16 g (14 mmol) Tilanlrichlorid obtained by reducing titanium tetrachloride by means of diethylaluminum chloride.
Darauf wurde Wasserstoff aufgedrückt, bis der Druck im Reaktor 6 bar erreichte und das Rcaktionsgemisch auf eine Temperatur von 80"C erhitzt und diese Temperatur während der gesamten Herstellung des Vorpolymerisats beibehalten. Äthylen wurde 2V2 Stunden lang in einer Menge von 200 g je Stunde eingeleitet.Hydrogen was then injected until the pressure in the reactor reached 6 bar and the reaction mixture heated to a temperature of 80 "C and this temperature during the entire manufacture of the prepolymer retained. Ethylene was used for two and a half hours at a rate of 200 g per hour initiated.
Darauf wurde die Reaktion unterbrochen; Äthylen und Wasserstoff wurden entspannt und dann mit einem Stickstoffstrom entfernt. Die Ausbeute betrug 485 g an Vorpolymerisat. Die Suspension des Vorpolymerisals in dem unter Stickstoff gehaltenen Reaktionsmedium wurde in drei Teile zu jeweils 160 g V01 polymerisat geteilt.The reaction was then interrupted; Ethylene and hydrogen were relaxed and then with one Nitrogen stream removed. The yield was 485 g of prepolymer. The suspension of the prepolymer In the reaction medium, kept under nitrogen, polymer was divided into three parts, each containing 160 g of V01 divided.
2. Behandlung des Vorpolymerisats2. Treatment of the prepolymer
ao la Die erste 160 g Vorpolymerisatprobe wurde von dem flüssigen Suspensionsmedium abdekantiert und dann unter Vakuum getrocknet. Erhalten wurden 160 g klebriges Pulver, das Klumpen rohen Vorpolymerisats enthielt.ao la The first 160 g prepolymer sample was decanted from the liquid suspension medium and then dried under vacuum. 160 g of sticky powder containing lumps of crude prepolymer were obtained.
2 b Die zweite Vorpolymerisatprobe ä 160 g wurde von dem flüssigen Suspensionsmedium abdekantiert; dsirauf wurden 1300 cm3 n-Heptan von 25'C enthaillend 3,40 g (12 mMol) Tri-n-octylaluminium mit der Aufschlämmung vermischt und diese unter Vakuum getrocknet. Erhallen wurden 157 g eines klebrigen Pulvers, das Vorpolymerisatklumpcn enthielt.2 b The second prepolymer sample weighing 160 g was decanted from the liquid suspension medium; Then 1300 cm 3 of n-heptane at 25 ° C. containing 3.40 g (12 mmol) of tri-n-octylaluminum were mixed with the slurry and this was dried under vacuum. This gave 157 g of a sticky powder which contained lumps of prepolymer.
2c Die dritte Vorpolymerisatprobe ä 160 g wurde durch Absitzcnlassen von dem flüssigen Suspensionsmedium abgetrennt; darauf wurden 1300 cm3 n-Hep- tan bei 80"C mit der Aufschlämmung vermischt und diese dekantiert. Diese Maßnahme wurde 2mal wiederholt, jedesmal mit 1300 cm3 n-Heptan von 80"C. Der dritten Lösungsmittelmenge wurden 3,40 g (12 mMol) Tri-n-octylaluminium zugesetzt. Die Aufschlämmung wurde unter Vakuum getrocknet. Erhallen wurden 148,5 g eines frcifiicßendcn Pulvers, das keinerlei Klümpchen enthielt.2c The third prepolymer sample weighing 160 g was separated from the liquid suspension medium by allowing it to settle; then 1300 cm 3 of n-heptane at 80 "C were mixed with the slurry and this was decanted. This measure was repeated twice, each time with 1300 cm 3 of n-heptane at 80" C. To the third amount of solvent was added 3.40 g (12 mmoles) of tri-n-octylaluminum. The slurry was dried under vacuum. The result was 148.5 g of a friable powder which did not contain any lumps.
Bei allen drei Proben wurde die Porosität des Vorpolymerisats nach der B.E.T.-Methode bestimmt.For all three samples, the prepolymer porosity determined according to the B.E.T. method.
3. Polymerisation3. Polymerization
Als Wirbclsehichtreaktor wurde ein Rohr aus rostfreiem Stahl mil Innendurchmesser 7 cm und einci Platte aus porösem rostfreiem Stahl an seinem untererA tube made of stainless steel was used as the fluidized-layer reactor Steel with an inner diameter of 7 cm and a porous stainless steel plate at its lower
Ende verwendet.
In jeden Reaktor wurden 8 g Vorpolymerisat (ohmUsed end.
8 g of prepolymer (ohm
Klumpen) vermischt mit 100 g eines zuvor hergcstcll ten Polyälhylcnpulvcrs, welches kein Katalysato enthielt, auf die Platte gegeben.Lump) mixed with 100 g of a previously prepared polyethylene powder which is not a catalyst contained, placed on the plate.
Das Reaktionsrohr wurde auf 90"C erhitzt und daThe reaction tube was heated to 90 "C and there
Vorpolymerisat mil einem als Trägergas dienendePrepolymer with a carrier gas
Äthylcnslrom, Geschwindigkeit 10 cm/s, relative Druck 6 bar, verwirbeln Das nicht umgesetzte Äthj leu wurde abgeblasen. Nach 2stündigcr Polymer sation wurde das im Reaktionsrohr enthaltene G; mit einem Sticksloffstrom gespült. Das Polymcris; wurde gewogen und die Polymerisationsgcschwindij keit sowie die Ausheule an Polymerisat, bezogen ai das im Vorpolymcrisal enthaltene Tilanlrichlorid b stimm! und berechnet. Die Ergebnisse sind in di folgenden Tabelle zusammengefaßt.Ethyl stream, speed 10 cm / s, relative pressure 6 bar, swirl. The unreacted ethy leu was called off. After 2 hours of polymerization, the G contained in the reaction tube was; flushed with a stream of nitrogen. The Polymcris; was weighed and the polymerization rate speed as well as the howling of polymer, based ai the Tilanlrichlorid contained in the Vorpolymcrisal b right! and calculated. The results are summarized in the table below.
709 636/14'709 636/14 '
-ö*-ö *
2a (Vergleichsversuch Λ) 0,3
2b (Vergleichsversuch B) 0,7
2c (Beispiel 5) 2,82a (comparative experiment Λ) 0.3
2b (comparative experiment B) 0.7
2c (Example 5) 2.8
Die Ergebnisse, welche mit einem einfach mit Lösungsmittel von 25°C (gemäß 2b) gewaschenen Vorpolymerisat erhalten werden (Vergleichsversuch B), unterscheiden sich nicht wesentlich von den Ergebnissen, welche mit einem rohen Vorpolymerisat (gemäß 2a) erhalten wurden (Vergleichsversuch A). Im Gegensatz dazu liegen die in Geoenwart des extrahierten Vorpolymerisats erzielten Ergebnisse um mehr als 50% darüber (Beispiel 5). Es sei darauf hingewiesen, daß die Anwesenheit von nur einem einzigen Klümpchen an Vorpolymerisat in der Wirbelschicht des Reaktionsrohres die Agglomerierung des gesamten im Reaktionsrohr enthaltenen Polymeren verursacht. Dies beruht darauf, daß Wärme-oder Hitze aus den Polymerisatklümpchen durch aufsteigendes Äthylen nicht leicht entfernt wird. Da das Klümpchen eine höhere Temperatur besitzt als das Pulver in seiner Umgebung, ist die Polymerisationsgeschwindigkeit um das Klümpchen herum höher. Diese Erscheinung bewirkt ein schnelles Anwachsen des Klümpcliens und infolgedessen die Agglomerierung des Polymerisats.The results obtained with a prepolymer simply washed with a solvent at 25 ° C. (according to 2b) (comparative experiment B) do not differ significantly from the results obtained with a crude prepolymer (according to 2a) (comparative experiment A). In contrast, lie (Example 5) in Ge o of the extracted results obtained prepolymer enwart by more than 50% higher. It should be noted that the presence of only a single lump of prepolymer in the fluidized bed of the reaction tube causes the agglomeration of all of the polymer contained in the reaction tube. This is due to the fact that heat or heat is not easily removed from the polymer lumps by rising ethylene. Since the lump is at a higher temperature than the surrounding powder, the rate of polymerization around the lump is higher. This phenomenon causes rapid growth of the lump and consequently agglomeration of the polymer.
Die Polymerisation von Olefinen in Gegenwart von rohen oder einfach gewaschenen Vorpolymerisaten ist deshalb in technischem Maßstab nicht möglich.The polymerization of olefins in the presence of crude or simply washed prepolymers is therefore not possible on an industrial scale.
Beispiel 6
Copolymerisation von Äthylen und PropylenExample 6
Copolymerization of ethylene and propylene
Es wurde ein Vorpolymerisat aus Äthylen und Propylen hergestellt und dabei wie im Beispiel 3 verfahren mit einem Katalysator aus Titantrichlorid und Triisobutylaluminium. A prepolymer was prepared from ethylene and propylene and the same procedure as in Example 3 was used with a catalyst made from titanium trichloride and triisobutylaluminum.
25 g des erhaltenen Vorpolymerisats wurden mit 500 g Polyäthylenpulver aus einem vorherigen Arbeitsgang vermischt. Das Gemisch wurde in einen Wirbelschichtreaktor mit Durchmesser 15 cm eingebracht und mit einem aufsteigenden Gasstrom aus 82Voi.-% Äthylen und 18 Vol.-% Propylen verwirbell; Druck 11 bar, Polymerisationstemperalur 800C, Polymerisationsdauer 2 Stunden.25 g of the prepolymer obtained were mixed with 500 g of polyethylene powder from a previous operation. The mixture was introduced into a fluidized bed reactor with a diameter of 15 cm and swirled with an ascending gas stream of 82% by volume of ethylene and 18% by volume of propylene; Pressure 11 bar, polymerization temperature 80 ° C., polymerization time 2 hours.
Erhalten wurden 2200 g Copolymerisat in Form eines Pulvers mit regelmäßigem Korn mit Durchmesser >0,5 mm. Das Copolymerisat enthielt 6Gew.- % Propyleneinheiten, bestimmt durch 1R-Spektrographie. 2200 g of copolymer were obtained in the form of a powder with regular grain with a diameter of> 0.5 mm. The copolymer contained 6 % by weight of propylene units, determined by 1R spectrography.
Copolymerisation aus Äthylen und l-ButenCopolymerization from ethylene and l-butene
Es wurde wie im Beispiel 6 gearbeitet mit der Abwandlung, daß das Trägergemisch 85 Vol.-% Äthylen und 15Vol.-% l-Buten enthielt. Erhalten wurden 2100 g Copolymerisat, das wie im Beispiel 6 als Pulver mit regelmäßigem Korn, Durchmesser ^>0,5 mm anfiel. Das Copolymerisat enthielt 4Gew.-% l-Buten- :inheiten, bestimmt durch IR-Spektrographie.The procedure was as in Example 6, with the modification that the carrier mixture was 85% by volume of ethylene and contained 15% by volume 1-butene. 2100 g of copolymer were obtained, as in Example 6 as a powder with a regular grain, diameter ^> 0.5 mm. The copolymer contained 4% by weight of 1-butene : units determined by IR spectrography.
Vergleichsversuche C und Beispiel 8
a) Herstellung des VorpolymerisatsComparative experiments C and example 8
a) Preparation of the prepolymer
Es wurde unter den gleichen allgemeinen Bedingungen wie im Beispiel I gearbeitet, in einem 5-l-Reaktor aus rostfreiem Stahl. Es wurden 1 1 n-Heptan, ao 6 mMol TiCl, und 18 mMol Diäthylaluminiumchlorid vorgelegt; anschließend wurde Wasserstoff aufsepreßl bis zu einem Druck von I bar und das Reaktionsmedium auf 80°C gebracht; schließlich wurden 200 g/Stunde Äthylen eingeleitet; Polymerisationsdauer 2 Stunden.The same general conditions as in Example I were used, in a 5 l reactor made of stainless steel. There were 11 n-heptane, ao 6 mmol TiCl, and 18 mmol diethylaluminum chloride submitted; then hydrogen was pressurized brought up to a pressure of 1 bar and the reaction medium to 80 ° C; eventually were 200 g / hour of ethylene introduced; Polymerization time 2 hours.
Das erhaltene Vorpolymerisat wurde in zwei gleiche Teile geteilt.The prepolymer obtained was divided into two equal parts.
Das Lösungsmittel des ersten Teils wurde einfach abgedampft nach Zugabe von 7 mMol Tri-n-octylaluminium; erhalten wurden 200 g nicht klebendes bzw. nicht backendes Pulver.The solvent of the first part was simply evaporated after the addition of 7 mmoles of tri-n-octylaluminum; 200 g of non-sticky or non-baking powder were obtained.
Der zweite Teil des Vorpolymeren wurde zweimal mittels Absitzenlassen mit jeweils 2 I n-Heptan von 8O0C und darauf einmal mit 2 1 n-Heptan von 25°C gewaschen. Zugegeben wurden 7 mMol Tri-n-octylaluminium; darauf wurde das Lösungsmittel abgezogen. Das erhaltene Vorpolymerisat war von gleicher Beschaffenhe:t wie das Vorpolymerisat des ersten Teils.The second part of the prepolymer was washed twice by settling with 2 I of n-heptane of 8O 0 C and then once with 2 1 of n-heptane of 25 ° C. 7 mmoles of tri-n-octylaluminum were added; the solvent was then drawn off. The prepolymer obtained was of the same Beschaffenhe: t as the prepolymer of the first part.
b) Polymerisationb) polymerization
Es wurde in einem Wirbelschichtreaktor mit Durchmesser 10 cm gearbeitet. Jeder Teil des Vorpolymeren wurde mit jeweils 180 g zuvor hergestelltem PoIy-A fluidized bed reactor with a diameter of 10 cm was used. Any part of the prepolymer was each with 180 g of previously prepared poly
äthylenpulver vermischt und dann in den auf 8O0C beheizten Reaktor eingebracht, zusammen mit einem aufsteigenden Äthylenstrom unter einem Druck von 6 bar.ethylene powder mixed and then introduced into the reactor heated to 8O 0 C, together with an ascending stream of ethylene under a pressure of 6 bar.
Beim Polymerisieren in Gegenwart des nicht extra-When polymerizing in the presence of the not extra-
hierten Vorpolymerisats ließ sich die Temperatur im Reaktor sehr schwer steuern. Der Reaktor wurde nach 2 Stunden geöffnet. Die Reaktorwände waren mit zusammengebackenem Polymerpulver bedeckt. Das im Reaktor enthaltene Polymerisat selbst war zuWith this prepolymer, it was very difficult to control the temperature in the reactor. The reactor was open after 2 hours. The reactor walls were covered with caked polymer powder. The polymer contained in the reactor itself was closed
einem großen Teil agglomeriert in Form von Kugelna large part agglomerated in the form of spheres
mit Durchmesser von 1 bis 2 cm (Vergleichsversuch C).with a diameter of 1 to 2 cm (comparative experiment C).
Die Polymerisation in Gegenwart des extrahiertenThe polymerization in the presence of the extracted
Vorpolymerisats ließ sich etwas leichter steuern. Nach dem Offnen des Reaktors wurden ebenfalls Agglo-The prepolymer was somewhat easier to control. After opening the reactor, agglomerates were also
merate festgestellt, jedoch in geringerer Menge als beim Arbeiten mit dem nicht extrahierten Vorpolymerisat (Beispiel 8).merate found, but in a smaller amount than when working with the non-extracted prepolymer (Example 8).
Es wurde ein Vorpolymerisat gemäß Beispiel 1 hergestellt mit der Abwandlung, daß das Katalysatorsystem zusammengesetzt war aus 50 mMol Sesquiathylchloraluminium, 40 mMol Dichlormonopropoxy-A prepolymer was prepared according to Example 1 with the modification that the catalyst system was composed of 50 mmol sesquiathylchloraluminum, 40 mmol dichloromonopropoxy-
„ Ί- " Ί-
itan (erhalten durch Reduktion von Dichlordiprop- Nach 6stündiger Polymerisation wurden 650 g PoIy-itane (obtained by reducing dichlorodiprop- After 6 hours of polymerization, 650 g of poly-
jxytitan mit Monochlordiäthylaluminium) und 20MoI äthylen mit einer mittleren Korngröße von 230 μπιjxytitan with Monochlorodiethylaluminium) and 20MoI ethylene with an average grain size of 230 μm
j&lymerisat. betrug 65 g Polymerisat je mgAtom Titan; die mitt-j & lymerisat. was 65 g of polymer per mg of titanium; the middle
50 g dieses Vorpolymerisats wurden in einen Reak- 5 lere Polymerisationsgeschwindigkeit lag bei 11 g je50 g of this prepolymer were in a reactor 5 lere polymerization rate was 11 g each
or mit Wirbelbett gemäß Beispiel I eingebracht. mgAtom Titan und je Stunde.or introduced with a fluidized bed according to Example I. mgAtom Titan and per hour.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7021067A FR2093276A5 (en) | 1970-06-09 | 1970-06-09 | |
FR7021067 | 1970-06-09 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2128479A1 DE2128479A1 (en) | 1971-12-16 |
DE2128479B2 DE2128479B2 (en) | 1977-01-13 |
DE2128479C3 true DE2128479C3 (en) | 1977-09-08 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2623693C2 (en) | Process for the preparation of polyethylene or an ethylene copolymer by dry polymerization | |
DE3107334C2 (en) | Process for the polymerization of propylene or for its copolymerization with ethylene or butene- (1) in the presence of a preactivated catalyst | |
DE69501526T2 (en) | METHOD FOR GAS PHASE POLYMERIZATION OF ALPHA OLEFINS | |
DE2324766C2 (en) | Process for the low pressure polymerization of alpha-olefins having 2 to 6 carbon atoms | |
DE68906769T2 (en) | METHOD FOR ETHYLENE POLYMERIZATION IN THE GAS PHASE FOR THE PRODUCTION OF LINEAR POLYETHYLENE WITH NARROW MOLECULAR WEIGHT DISTRIBUTION. | |
DE2357120C2 (en) | Process for the production of polyolefins | |
DE3228065C2 (en) | ||
DE2844312C2 (en) | Process for the production of powdery copolymers from ethylene and propylene or butene-1 | |
DE2504036C3 (en) | Process for the polymerization of α-olefins | |
DE2623432B2 (en) | ||
DE69112466T2 (en) | Magnesium chloride particles with a truncated cone structure, catalytic components on these particles, polyolefins produced therewith and processes for producing these products. | |
DE3021469A1 (en) | ETHYLENE POLYMERS, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THEIR USE | |
DE2643143A1 (en) | CATALYSTS FOR THE POLYMERIZATION OF ALPHA-OLEFINS | |
DE3103990A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING (ALPHA) -OLEFIN POLYMERS | |
DE2140326C3 (en) | Process for the polymerization of ethylene | |
DE2714743A1 (en) | LOW DENSITY POLYAETHYLENE AND METHOD FOR ITS MANUFACTURING | |
DE3049420C2 (en) | ||
EP0135834A2 (en) | Preparation process for polypropylen molding | |
EP0401776B1 (en) | Process for preparing a poly-alpha-olefin | |
DE3640185C2 (en) | Catalyst and catalyst component for olefin polymerization | |
DE2325945C2 (en) | Process for the preparation of a solid titanium or vanadium containing catalyst component for polymerizing alpha-olefins having from 2 to 10 carbon atoms | |
DE2128479C3 (en) | Process for polymerizing gaseous α-olefins | |
DE3211052A1 (en) | CATALYST AND METHOD FOR POLYMERIZING OLEFINS | |
DE2521662A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING POLYOLEFINS | |
DE2645530C2 (en) |