DE2539103C2 - Verfahren zur Wärmeabfuhr bei der Homo- oder Mischpolymerisation von Äthylen in der Gasphase - Google Patents
Verfahren zur Wärmeabfuhr bei der Homo- oder Mischpolymerisation von Äthylen in der GasphaseInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F110/00—Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F110/02—Ethene
Description
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Wärmeabfuhr bei der Polymerisation von Äthylen in
der Gasphase bei dem Äthylen in einem Rührbett polymerisiert wird.
Es ist bekannt die Polymerisation von äthylenisch ungesättigten Monomeren aus der Gasphase des Monomeren
selbst durchzuführen. Dabei kann entweder in einer Wirbelschicht (DE-OS 17 95 109) oder in einer gerührten
Feststoffschicht der Polymerisatteilchen (DE-OS 20 49 622 / DE-PS 10 13 870) polymerisiert werden.
Gemeinsames Kennzeichen der beiden Ausführungsarten isit die Abfuhr der Polymerisationswärme nach dem
Prinzip der inneren Kühlung durch das Monomere selbst wobei je nach dem verwendeten Monomeren
und den Zustandsbedingungen verschieden große Enthalpiedifferenzen des in den Reaktor eintretenden und
ihn wieder verlassenden Monomeren bzw. Monomerengemisches ausgenutzt werden. Die Zustandsbedingungen
und die thermodynamischen Eigenschaften des Monomeren bestimmen die spezifische Menge (kg Monomeres/kg
Polymeres) des benötigten Kreisgases.
Die Polymerisation in einem gerührten Feststoffbett kann mit Hilfe geometrisch verschiedener Rührer
durchgeführt werden. Es kann z. B. ein asymmetrischer Ankerrührer (DE-PS 15 57 042) oder ein eingängiger
Wendelrührer (DE-PS 12 18 265) verwendet werden. Die Teilchenströme des Rührgutes sind dabei für Anker-
und Wendelrührer entgegengesetzt gerichtet Dadurch weist die Oberfläche des Rührbettes beim asymmetrischen
Ankerrührer in der Mitte eine kleine Erhebung, beim Wendelrührer eine deutliche Vertiefung,
d.h. eine 1 <>mbe, auf.
Es ist bei Reaktoren mit großen Abmessungen, d. h. bei Reaktoren im Produktionsmaßstab, von technischer
und wirtschaftlicher Bedeutung, die homogene Verteilung des am Boden des Reaktors zugeführten, für die
Abfuhr der Polymerisationswärme benützten Monomeren, im Kührbett sicherzustellen. Eine ungleichmäßige
Verteilung des monomeren Wärmeträgers hat eine unvollkommene thermische Ausnutzung und damit erhöhten
Verbrauch desselben zur Folge. Durch den erhöhten Verbrauch können infolge der erhöhten Lineargeschwindigkeiten
des monomeren Wärmeträgers nach Verlassen des Rührbettes im Gasraum des Reaktors
störende Polymerisataustrageffekte auftreten, die zur Belegung der abführenden Leitungen und nachgeschalteter
Treni;apparate (Filter, Zyklone) durch Nachpolymerisation
Anlaß geben.
Man hat bislang beim Polymerisieren von Äthyien in der Gasphase in einem Rührbett sowohl bei Verwendung
asymmetrischer Ankerrührer als auch bei der Verwendung von Wendelrührern das Äthyien am Rande
des Rührbettes eingetragen, um eine gleichmäßige Verteilung zu erzielen. Es hat sich dabei gezeigt, daß die
obengenannten Schwierigkeiten aufgetreten sind und noch nicht eine befriedigende Verteilung des Monomeren
in dem feinteiligen Polyäthylen erreicht werden konnte.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein verbessertes Verfahren zur Wärmeabfuhr bei der Polymerisation
von Äthyien, allen oder zusammen mit anderen copolymerisierbaren Verbindungen, in der Gasphase zu schaffen,
bei dem man Äthyien in ein Rührbett aus feinteiligem Polyäthylen einbringt und teilweise polymerisiert
und das nicht-polymerisierte Äthylen aus dem Rührbett
austrägt abkühlt und gegebenenfalls mit frischem Äthylen
am Boden des Rührbettes wieder einbringt wobei das Polyäthylen im äußeren Bereich des Rührbettes
nach oben und im zentralen Bereich nach unten bewegt wird.
daß man im Rührbett eine Froude-Zahl von 0,5 bis 5,0
erreicht und man Äthylen am Boden des Rührbettes in einem Bereich einbringt, der vom Zentrum des Rührbettes
bis zu 1/4 seines Radius reicht.
Eine weitere Aufgabenstellung der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die aus einem Reaktor mit einem freitragenden Wendelrührer, der mit einer durch Reaktorboden hindurchgeführten Antriebswelle verbunden ist, besteht
Eine weitere Aufgabenstellung der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die aus einem Reaktor mit einem freitragenden Wendelrührer, der mit einer durch Reaktorboden hindurchgeführten Antriebswelle verbunden ist, besteht
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen um die Antriebswelle vorgesehenen Ringspalt mit
1,5 bis 2 mm Breite zur Einführung des Äthylens.
Das Verfahren eignet sich sowohl zum Polymerisieren von monomerem Äthyjen als auch zur Herstellung
so von Copolymerisation aus Äthylen mit anderen copolymerisierbaren
Verbindungen. Als solche kommen beispielsweise in Frage: Buten-1; Hexen-1; Propen.
Weiterhin kann man nach dem Verfahren vorteilhaft Äthylen in Gegenwart von Wasserstoff polymerisieren.
Die Polymerisation des bzw. der Monomeren erfolgt zweckmäßig in einem Temperaturbereich von 50 bis
120° C. Man hält zweckmäßig Drücke zwischen 10 bis
60 bar, vorzugsweise zwischen 35 und 50 bar, ein. Als Katalysatoren werden zweckmäßig die bekannten Initiatoren
vom Ziegler-Typ verwendet die aus Titanhalogeniden und Aluminiumalkylverbindungen bestehen,
man kann auch solche Katalysatoren verwenden die Oxide des 6-wertigen Chroms auf Trägern enthalten.
Die Bedingung der Polymerisation bzw. die Verwendung bestimmter Katalysatoren sind jedoch nicht Gegenstand
der Erfindung, sondern allgemein bekannt.
Das Rührbett wird in der Polymerisationszone ausgebildet durch Rühren eines Feststoffbettes, das aus fein-
teiligen Äthylenpolymerisatteilchen entsteht, wie sie
durch Polymerisation des Äthylens in der Gasphase anfallen.
Die Teilchendurchmesser liegen im allgemeinen zwischen 0,1 und 6 mm. Die Teilchen liegen also in der
Gasphase in loser Schüttung vor und werden lediglich s aufgrund der mechanischen Einwirkung eines Rührers
bewegt Die fein teiligen Äthylenpolymerisate werden in der Polymerisationszone mit Hilfe dieses Rührers im
wesentlichen derart bewegt, daß die Teilchen im äußeren Bereich des Rührbettes nach oben und im zentralen
Bereich nach unten bewegt werden. Derartige Bedingungen werden am zweckmäßigsten mittels eines Wendelrflhrers
erreicht, der in der Polymerisationszone angeordnet ist Zweckmäßig arbeitet man mit einem Wendelrührer,
der durch den Boden des Reaktors mit einer Antriebswelle verbunden ist Rührradius, Schwe^ebeschleunigung
und Winkelgeschwind'gkeit des Rührers werden dabei in einem Bereich gehalten, so daß sich
eine Froude-Zahl von 04 bis 5 einstellt Die Froude-Zahl
errechnet sich nach folgender Formel:
Fr =
Fr
=
R =
w =
g =
Froude-Zahl (dimensionslos)
Rührradius in Metern
Winkelgeschwindigkeitin see-'
Schwerebeschleunigung in m/sec*
Rührradius in Metern
Winkelgeschwindigkeitin see-'
Schwerebeschleunigung in m/sec*
25
Eine Erläuterung dieser Kennzahl auf Mischprobleme
von Pulvern findet man in der Zeitschrift »Chemie-Ingenieur-Technik«
39, Jahrgang 1967 auf den Seiten 851 bis 858 in der Arbeit über Untersuchungen zur Pulvermischung
von Professor Dr. W. Müller. Die Froude-Zahl wurde im Beispiel aus der obengenannten Gleichung
berechnet, wobei sich die Winkelgeschwindigkeit des Rührers aus der Umdrehungszahl pro Minute (u/
min = n) w = η ■ π: 30 berechnet wird. Arbeitet man
außerhalb des Bereiches der Froude-Zahl, werden die Vorteile des erfinudungsgemäßen Verfahrens nicht erreicht
Das monomere Äthylen soll in die Polymerisationszone in einem Bereich eingetragen werden, der vom Zentrum
des Rührbetts bis zu 1A des Radius des Rührbetts
reicht. Der Ort der Eintragung soll am Reaktorboden also am unteren Ende der Polymerisationszone liegen.
Die Einspeisungsvorrichtung kann unterschiedlich ausgestaltet sein. Vorteilhaft ist sie jedoch in Form eines
Ringspaltes ausgestaltet, der konzentrisch zur Rührerantriebswelle
angeordnet ist
einer Austragsvorrichtung quasi kontinuierlich ausgetragen werden. Das Äthylen, das durch den Ringspalt
eingeführt wird, hat eine Temperatur von 22,6° C und
einen Druck von 100 bar. Es wird in das Reaktionsgefäß
entspannt, in dem ein Druck von 37 bar herrscht Unter diesen Bedingungen wird zur Abfuhr der Polymerisationswärme
93 kg Äthylen pro kg Polymeres benötigt
Arbeitet man in dem Reaktor unter gleichen Bedingungen, wobei der ÄthyleneinlaS als Ringspalt mit einem
Radius von 287,5 mm mit einer Breite von 2 mm am Boden des Reaktors angeordnet ist, so benötigt man zur
Aufrechterhaltung der Polymerisationstemperatur 15,6 kg Äthylen pro kg Polymerisat
Nach einer Arbeitsweise, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, wird ein Gemisch aus 883 VoL-% Äthylen
und 11,7 VoL-% Wasserstoff durch einen Ringspalt, der
am Boden des Reaktors angeordnet ist und einen Radius von IO24 mm hat in den Reaktor eingebracht Das Gemisch
hat eine Temperatur von 27,00C und einen Druck
von 100 bar. Die Reaktionstemperatur beträgt 893° C
Zur Aufrechterhaltung dieser Polymerisationstemperatur werden 103 Nm3 des Äthylenwasserstoffgemisches
pro kg Polymeres benötigt
Arbeitet man vergleichsweise mit einer ringförmigen Einspeisevorrichtung eines Durchmessers von
2874 mm, so benötigt man zur Aufrechterhaltung dieser
Polymerisationstemperatur 15,9 Nm3 des Äthylenwasserstoffgemisches
pro kg Polymeres.
50
Ein zylindrisch geformter Gasphasenreaktor mit einem Gesamtvolumen von 3 m3 hat einen Innendurchmesser
von 1228 mm. Der Reaktor ist mit einem Wendelrührer versehen, der mit einer Antriebswelle verbunden
ist, die durch den Boden des Reaktors führt Am Boden des Reaktors ist mit einem Radius von 102,5 mm
ein Ringspalt angeordnet, dessen Breite 2 mm beträgt ω Der Rührradius beträgt 0,555 m, der Rührer wird mit
66 U/min betrieben, woraus sich eine Winkelgeschwindigkeit von 6,6 see-' errechnet. Der Reaktor ist mit feinteiligem
Polyäthylen gefüllt. Es errechnet sich eine Froude-Zahl von 2,46. In den Reaktor wird durch den
Ringspalt Äthylen eingeleitet, die Polymer;äationstemperatur
beträgt 1050C.
Claims (2)
1. Verfahren zur Wärmeabfuhr bei der Polymerisation von Äthylen, allein oder zusammen mit anderen
copolymerisierbaren Verbindungen, in der
Gasphase, bei dem man Äthylen in Rührbett aus feinteiligem Polyäthylen einbringt und teilweise polymerisiert
und das Richt-polymerisierte Äthylen aus
dem Rührbett austrägt abkühlt und gegebenenfalls mit frischem Äthylen am Boden des Rührbettes wieder
einbringt, wobei des Polyäthylen im äußeren Bereich des Rührbettes nach oben und im zentralen
Bereich nach unten bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Rührbett eine Froude-Zahl
von 0,5 bis 5,0 erreicht wird und man Äthylen am Boden des Rührbetts in einem Bereich einbringt,
der vom Zentrum des Rührbettes bis zu 1/4 seines Radius reicht
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bestehend aus einem Reaktor mit
einem freitragenden Wendelrührer, der mit einer durch den Reaktorboden hindurchgeführten Antriebswelle
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß um die Antriebswelle ein Ringspalt mit 0,1 bis
5 mm Breite zum Einführen des Äthylens vorgesehen ist
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GB3632276A GB1552438A (en) | 1975-09-03 | 1976-09-02 | Process for the polymerization of ethylene in the gas phase with removal of heat of polymerization |
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