DE2704348A1 - Verfahren zur herstellung von hochdruck-polyaethylen - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN ■ DIPL.-ING. W. E ITLE - DR. RER. NAT. K. HOFFMAN N ■ DIPL.-ING. W. LE H N D-aOOO MONCHf N Il ■ ARABEllASTRASSE 4 (STERNHAUS) ■ TE LE FON (089) 911087 ■ TE LE X 05-2961? (PATH E)

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EXXON RESEARCH AND ENGINEERING COMPANY, LINDEN N.J./ V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Hochdruck-Polyäthylen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Polymerisation von Äthylen gegebenenfalls zusammen mit anderen Monomeren unter Bildung von Äthylenpolymerisaten mit niedriger Dichte, insbesondere ein verbessertes Verfahren zum kontinuierlichen Abtrennen des Produkts aus einem Hochdruckreaktor. Das Verfahren der Erfindung eignet sich besonders für die gewöhnliche Äthylenpolymerisation, wie sie z.B. in der US-PS 3 628 918 beschrieben ist.

Äthylenpolymerisate werden dadurch hergestellt, daß nan Äthylen gegebenenfalls mit anderen Monomeren bei erhöhten Temperaturen und Drucken in Gegenwart eines Radikalkatalysators polymerisiert. Als Radikalkatalysatoren werden Üblicherweise Peroxide oder Sauerstoff verwendet. Die Polymerisation wird im allgemeinen in einem Reaktionsgefäß, z.B. einem Autoklaven oder Röhrenreaktor, durchgeführt.

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Die Polymerisation verläuft exotherm und das erhaltene Reaktionsprodukt liegt daher bei erhöhter Temperatur (verglichen mit der Temperatur der Einsatzmaterialien vor der Reaktion) und hohem Druck vor. Bei der Entnahme des Reaktionsprodukte aus dem Reaktionsgefäß ist daher noch eine beträchtliche Energiemenge in Gestalt hoher Temperaturen und außerordentlich hoher Drücke vorhanden. Zusätzliche Energie wird aufgewandt, wenn man das monomere Äthylen vor dem Einleiten in das Reaktionsgefäß komprimiert.

In den meisten, bisher angewandten Verfahren geht diese Energie verloren, insbesondere wenn man den Druck vor der Entnahme des Produkts aus der Reaktionsmasse senkt.

Bekannte Verfahren zur Herstellung von Hochdruck-Polyäthylen und dessen Verwendung sind in den US-Patentschriften 3 628 918, 3 786 018, 3 373 1^8 und 3 590 115 sowie bei T. 0. J. Kresser, "Polyolefin Plastics", Van Nostrand Reinhold Company, New York, (1969) und Modern Plastics Encyclopedia, 1972 - 1973, Bd. 49, Nr. 1OA, Oktober 1972, Sp. 78, 83, 85, 86, 89 - 92, 97 und 158 - 160 beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zur Herstellung von Äthylenpolymerisaten bereitzustellen, das gegenüber diesen bekannten Verfahren eine beträchtliche Energieeinsparung ermöglicht.

Im Verfahren der Erfindung wird im Rahmen der herkömmlichen Hochdruck- und Hochtemperaturpolymerisation von Äthylen zu Homo- oder Copolymerisaten, bei der die erhaltene Reaktionsmasse nach der Polymerisation durch ein Drosselventil geleitet wird, im Anschluß an das Drosselventil und vor dem ersten Separator ein Venturi-Ventil angeordnet. Das Venturi-Rohr ist so eingestellt und konstruiert, daß es das Einleiten von gekühltem Niederdruckäthylen als Abschreckmittel ermöglicht. Hierdurch wird eine erhöhte Kühlgasströmung an dieser Stelle und damit eine wirksamere Kühlung, eine erhöhte Kapazität bei der anschließenden Kompression und ein erhöhter Reaktorumsatz bewirkt.

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In der Zeichnung 1st ein Fließschema des erfindungsgemäßen Polyäthylenverfahrens wiedergegeben, wobei das Venturi-Rohr mit 42 und die Äthylenzufuhr zu dem Venturi-Rohr mit 6 bezeichnet sind.

In bekannten Verfahren zur Polymerisation von Äthylen wird gasförmiges monomeres Äthylen gegebenenfalls zusammen mit Comonomeren komprimiert und in ein Reaktionsgefäß oder -rohr eingeleitet, während man im Gleichstrom dazu einen Radikalkatalysator einleitet. In dem Reaktionsgefäß entsteht bei erhöhten Temperaturen und Drücken etwas Polymerisat, das zusammen mit nicht umgesetzten Monomeren die Reaktionsmasse darstellt.

Die Entnahme der Reaktionsmasse aus dem Reaktor erfolgt kontinuierlich über eine Leitung mit einem Drosselventil, um den Druck der Reaktionsmasse zu senken und dadurch ihre Handhabung zu erleichtern. Die im wesentlichen aus Polyäthylen und nicht umgesetztem Monomer bestehende Reaktionsmasse wird dann gegebenenfalls aus der Förderleitung in einen Puffertank eingeleitet, um die pulsierenden Strömungsspitzen zu nivellieren.

Im Verfahren der Erfindung werden der Druck und die Temperatur der Reaktionsmasse weiter gesenkt, indem man sie durch eine Leitung (gegebenenfalls aus dem Puffertank) mit einem Venturi-Drosselventil leitet. Aufgrund der durch den Venturi-Effekt verursachten Druckunterschiede tritt das relativ kühle Pipe line-Niederdruckäthylen (Einsatzäthylen) schneller und in größeren Mengen in das System ein, ohne daß eine zusätzliche Kompression erforderlich ist. Durch Verwendung eines Venturi-Rohrs an dieser Stelle wird eine Abnahme der Temperatur und des Drucks der Reaktionsmasse erzielt. Besonders wichtig ist, daß man Niederdruck-Einsatzäthylen ohne Kompression in das Reaktorsystem einleiten kann.

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Bei den eingestellten niedrigeren Drücken bildet der Reaktorabs trom zwei Phasen. Die mit Äthylen angereicherte zweiphasige Reaktionsmasse wird dann mindestens einer Trennbehandlung unterworfen, um gasförmiges Äthylen abzutrennen und zur Einlaßseite eines Sekundärkompressors rUckzufUhren. Das aus dem ersten Separator abgetrennte Polyäthylen wird schließlich unter vermindertem Druck einer zweiten Trennbehandlung unterworfen, um das Hochdruck-Polyäthylen weiter von der Gasphase zu trennen, die im folgenden als Abgas bezeichnet wird.

Das erhaltene Polyäthylen kann direkt in einen Extruder eingebracht, gekühlt und zu festen Chips oder Pellets geschnitten und dann entweder gelagert oder weiter behandelt werden.

Die Verwendung einer dem Drosselventil nachgeschalteten Venturi-Düse zum Einleiten des Kühlgases ist ein kritisches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorteile dieser Verfahrensweise liegen

(1) in der erhöhten Kühlwirkung auf das Hochdrucksystem,

(2) in der geringeren Kapazität und dem geringeren Energiebedarf des Primärkompressors und

(3) im Wegfall der Kompressionsstufe für das Kühlgas.

üblicherweise wird die Qualität der im Hochdruckverfahren hergestellten Äthylenpolymerisate durch den thermischen Abbau nach der Druckdrosselung beeinträchtigt. Es ist bereits bekannt, diesen Abbau durch Verwendung von relativ kühlem Äthylen als Abschreckgas minimal zu halten; vgl. US-PS 3 509 115. Dieses Abschrecken hat sich insbesondere bei Copolymerisaten aus Äthylen und Vinylacetat als wirksam erwiesen. Bei diesen Copolymerisaten ist der Abbau mit einer Essigsäure-Freisetzung verbunden, die dem Polymerisat einen unerwünschten Geruch verleiht und es für Qualitätsprodukte unbrauchbar macht.

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Das Verfahren der Erfindung ist jedoch nicht auf Äthylen-Copolymerisate beschränkt. Außerdem ist es nicht allein auf das Problem der Qualitätskontrolle ausgerichtet. Neben der Verbesserung der Qualität bewirkt es auch eine verbesserte Energienutzung.

Es 1st bekannt, daß die Temperaturkontrolle durch die Tatsache erschwert wird, das Äthylen bei der Senkung des Drucks von etwa 700 atm (bei dem die Verfahren gewöhnlich durchgeführt werden), einen umgekehrten Joule-Thompson-Effekt zeigt; d.h. die Temperatürzunähme und die Druckabnahme nehmen mit dem Druck zu, von dem beim Druckabfall ausgegangen wird. Bei einem Druckabfall von einem Betriebsdruck von 2460,78 kg/cm auf einen Separatordruck von 281,23 kg/cm 1st daher eine Temperaturzunahme von 50 bis 55,5⁰C zu beobachten. Ein Druckabfall um etwa 3163,86 kg/cm ergibt eine Temperaturzunahme von etwa 83,3⁰C.

Da das Verfahren der Erfindung die Regelung eines scharfen Temperaturabfalls ermöglicht, kann der Reaktor in vorteilhafter Weise in Richtung auf höhere Reaktorauslaßtemperaturen und -drucke ausgelegt werden, wodurch der Umwandlungsgrad von Äthylen und den anderen polymerisi er enden Monomeren im Reaktor begünstigt wird.

Die Temperaturabnahme wird vorzugsweise dadurch bewirkt, daß man das Produkt nach der Druckreduktion mit kUhlem Ausgangsäthylen oder kUhlem Kreislaufäthylen von etwas niedrigerem Druck abschreckt, wobei das gekühlte Äthylen gegebenenfalls auch ein Comonomer im Gemisch enthalten kann.

Das im Verfahren der Erfindung eingesetzte Gasgemisch besteht hauptsächlich aus Äthylen, kann jedoch z.B. 0,1 bis 20 Molprozent, bezogen auf das Äthylen, eines Comonomers enthalten. Geeignete Comonomere sind z.B. Vinylacetat, a-Monoolefine, wie Propylen, Buten und Penten sowie die

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höheren Glieder der Homologenreihe, Ketone, wie Aceton, paraffinische Kohlenwasserstoffe und andere bekannte Comonomere, z.B. Acrylsäuren und deren Ester, einschließlich der Glycidylester.

Als Katalysatoren eignen sich z.B. Sauerstoff und Peroxide, wie Wasserstoffperoxid, Decanylperoxid, DiäthyIperoxid, Di-tert.-butylperacetat, Di-tert.-butylperoxid, Butylperoxid, tert.-Butylperoctoat, Lauroylperoxid, Benzoylperoxid, Alkylhydroperoxide und andere geeignete,Sauerstoff oder freie Radikale freisetzende Materialien. Sauerstoff kann entweder allein oder in Kombination mit anderen Radikale bildenden Materialien verwendet werden.

Das in das Venturi-Rohr eingeleitete gekühlte Äthylen oder Äthylen/Comonomer-Gemisch von relativ niedrigem Druck kann z.B. aus dem Produkt abgetrenntes Kreislaufgas oder gekühltes frisches Einsatzgas aus Äthylen und gegebenenfalls einem Comonomer sein.

Die Menge des Kühl- oder Abschreckgases entspricht vorzugsweise in etwa der Menge des Einsatzgases, kann Jedoch z.B. das etwa 0,2 bis 5-fache der Menge des Einsatzgases ausmachen. Das Produkt wird auf eine Temperatur unterhalb etwa 315,5⁰C₁ vorzugsweise im Bereich von etwa 204,4 bis 287,8⁰C, abgekühlt.

Im Verfahren der Erfindung werden höhere Temperatursprünge und -spitzen im Hochdruckreaktor oder im Drosselventil toleriert, als dies in herkömmlichen Gas-Polymerseparator-Anordnungen der Fall ist. Dies beruht darauf, daß das schnelle und kontrollierte Abschrecken der heißen Reaktionsmasse aus dem Reaktor im Venturi-Rohr im Anschluß an das Drossenventil die Qualitäts- und Zersetzungsprobleme überwindet und so die Anwendung höherer Reaktortemperaturen als bisher ermöglicht.

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-ί.

Bekanntlich weist ein Venturi-Rohr eine Verengung (Hals) in einer Rohrleitung auf. Die Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit ist an der Verengung größer als in der Rohrleitung. Dies hat zur Folge, daß der Druck in der Verengung niedriger ist als in der Rohrleitung. Aufgrund dieses geringeren Drucks erfordert das Einleiten einer Flüssigkeit von außen in das Rohr an einem Einlaß bei der Venturi-Verengung weniger Energie, um den Druck innerhalb der Rohrleitung zu Überwinden. Das Venturi-Rohr ersetzt somit die Kompression in der Einlaßleitung.

In der Zeichnung ist das Verfahren der Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert. Die gezeigte Vorrichtung dient zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens.

Pipeline-Äthylen (Einsatzäthylen) wird gegebenenfalls mit anderen Monomeren aus einem Vorratsbehälter 2 in das System eingeleitet und über die Leitung 4 zu einem Primärkompressor 8 geführt. Nach dieser anfänglichen Kompression gelangt das Äthylen über die Leitung 10 zu einem Wärmeaustauscher 12, in dem die Kompreseionswärme abgeführt und die Temperatur geregelt wird. Das komprimierte frische Einsatzäthylen und das Kreislaufäthylen aus Leitung 16 werden vereinigt und in einem Sekundärkompressor 18 auf den gewünschten Reaktionsdruck gebracht. Das erhaltene Hochdruck-Einsatzäthylen gelangt dann zur Temperaturregelung über die Leitung 20 in einen zweiten Wärmeaustauscher 22. Im Anschluß daran wird das Hochdruck-Einsatzäthylen über die Leitung 24 in den Reaktor 30 eingeleitet.

Im Gleichstrom mit dem Hochdruck-Einsatzäthylen wird auch ein Radikalkatalysator der vorstehend beschriebenen Art in den Reaktor 30 eingeleitet. Der Katalysator kann ein Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel oder -Lösungsmittel enthalten

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und wird über die Leitung 28 aus dem Vorratsgefaß 26 in den Reaktor 30 befördert. Der Katalysator kann auch aus Sauerstoff oder Luft bestehen und wird in diesem Fall mit Hilfe der Saugseite des Sekundärkompressors in die Leitung 14 eingeleitet.

Der Reaktor 30 kann ein beliebiges Reaktionsgefäß darstellen, dessen Aufbau zur Durchführung der Reaktion bei erhöhten Temperaturen und Drücken und zur Herstellung des gewünschten Endprodukts geeignet ist. Beispielsweise verwendet man einen Röhrenreaktor, der für Betriebsdrücke von etwa 1757,70 bis 3515,40 kg/cm und Betriebstemperaturen von etwa 148,9 bis 343i3°C ausgelegt ist. Der Reaktor kann auch ein Autoklav sein, der für Betriebsdrücke von etwa 1054,6 2 bis 2460,78 kg/cm und Betriebstemperaturen von etwa 204,4 bis 287,8⁰C ausgelegt ist.

Es können auch in der Zeichnung nicht gezeigte Wärmeaustauscher angewandt werden, um die Reaktionstemperatür zu regeln. Als Wärmeaustauscher eignet sich z.B. ein Außenmantel oder ein im Inneren angeordnetes Röhrensystem für ein Kühlmittel, das beim Durchströmen des Reaktors 30 nicht mit den darin enthaltenen Reaktanten in direktem Kontakt ist. Zusätzlich kann gekühltes Äthylen aus dem Sekundärkompressor an verschiedenen Punkten entlang des Reaktors in den Reaktionsstrom eingeleitet werden. Dies entspricht der herkömmlichen Schmelzpunkts-Injektionstechnik, insbesondere für Röhrenreaktoren.

Der Reaktor 30 kann auch mit einem mechanischen Rührer, einer automatischen Temperaturregelung und dergleichen ausgerüstet sein.

Die das Reaktionsprodukt enthaltende Reaktionsmasse wird über die Leitung 32 kontinuierlich aus dem Reaktor 30 abgezogen. Das zu diesem Zeitpunkt sehr hohe Drücke und Temperaturen aufweisende Reaktionsprodukt wird im einphasigen

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Zustand durch die Leitung 32 befördert. Um die anschließende Handhabung und Gewinnung des gewünschten Polyäthylens zu erleichtern und die Verfahrensleistung zu erhöhen, wird das Reaktionsprodukt durch das Drosselventil 34 geleitet. Gegebenenfalls führt man dann die Reaktionsmasse durch die Leitung 36 zu einem Puffergefäß 38, in dem wechselnde Strömungsgeschwindigkeiten oder Pulsationen nivelliert werden.

Anschließend wird das Reaktionsprodukt über die Leitung 40 zu dem Venturi-Rohr 42 geleitet. Das Venturi-Rohr ist innerhalb des Gesamtsystems in der Leitung 40 so angeordnet, daß der Druck und die Temperatur der Reaktionsmasse weiter gesenkt werden, besonders wichtig ist jedoch seine Funktion als Vorrichtung zum Einleiten eines Kühlmediums in das System, dessen Druck vermindert worden ist. In der Zeichnung wird Pipeline-Äthylengas über die Leitungen 4 und 6 dem Venturi-Rohr 42 zugeführt.

Auf diese Weise bewirkt das Venturi-Rohr nicht nur eine Senkung von Druck und Temperatur mit Hilfe des Kühlmediums, sondern ermöglicht auch das Einleiten von frischem Pipeline-Einsatzäthylen mit relativ niedrigem Druck in das System als Ausgangsmaterial für die Polymerisation. Durch die direkte Äthyleneinspeisung über das Venturi-Rohr erübrigt sich ein Kompressor für diesen Zweck.

Bei ausreichender Abnahme von Temperatur und Druck bilden sich zwei Phasen. Die mit Äthylen angereicherte Reaktionsmasse wird dann über die Leitung 44 einem ersten Separator zugeführt, z.B. einem Cyklon-Separator, in dem die beiden Phasen, d.h. die gasförmige und die flüssige Phase, voneinander getrennt werden. Die Gasphase wird aus dem ersten Separator 46 über die Leitung 16 abgezogen und zur Einlaßseite des Sekundärkompressors 18 rückgeführt. Das aus dem ersten Separator 46 abgezogene gasförmige Material wird im folgenden als Kreislaufgas bezeichnet.

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Die flüssige Phase aus dem ersten Separator 46 wird durch die Leitung 48 abgezogen und einem zweiten Separator 50 zugeführt, in dem eine zweite Trennstufe unter niedrigerem Druck als im ersten Separator 46 durchgeführt wird. Aus dem zweiten Separator 50 werden gasförmige Materialien als Abgase durch die Leitung 52 abgeblasen. Das flüssige Polyäthylen wird aus dem zweiten Separator 50 über die Leitung 54 entnommen und anschließend einer Nachbehandlung unterworfen, z.B. durch Extrudieren, Kühlen und Verfestigen.

Obwohl das Verfahren der Erfindung anhand der Herstellung von Polyäthylen erläutert wurde, können auch andere geeignete Monomer-Ausgangsmaterialien angewandt werden, z.B. die Vinylcarbonsäuren,alle oc-Oleflne, wie Propylen, Buten-1, Penten-1 und Hexen-1, insbesondere die C,- und Cg-a-Olefine in Kombination mit Äthylen zur Herstellung von Copolymerisaten.

Der im Verfahren der Erfindung verwendete Reaktor kann z.B. ein Autoklav oder ein Röhrenreaktor sein. Während des Betriebs werden im allgemeinen Drücke von etwa 1054,62 bis 3515,40 kg/cm angewandt. Bei Autoklaven beträgt der Reaktionsdruck z.B. etwa 1054,62 bis 2460,78 kg/cm² und die Temperatur etwa 260 bis 287,8⁰C. Bei Röhrenreaktoren liegen die Reaktionsdrücke bei etwa 1757,70 bis 3515,40 kg/cm² und die Temperaturen bei etwa 148,9 bis 343,3⁰C. Die Form, Größe, Auslegung und/oder die Werkstoffe unterliegen keiner bestimmten Beschränkung.

Die Kontaktzeit der Reaktanten in dem Reaktor liegt üblicherweise im Bereich von etwa 1 Sekunde bis 10 Minuten, vorzugsweise etwa 15 bis 200 Sekunden, sie richtet sich hierbei z.B. nach der Reaktorauslegung, der Temperatur und dem Druck.

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* 41.

Bei Verwendung eines Peroxykatalysators liegt dieser vorzugsweise als Flüssigkeit vor, die leicht mit einem Verdünnungsmittel zu einer Lösung vermischt werden kann, die z.B. etwa 10 bis 40 Gewichtsprozent Katalysator, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, enthält. Neben den vorstehend genannten Lösungsmitteln und Verdünnungsmitteln können z.B. auch tert.-Butanol und Neopentan verwendet werden. Das bevorzugte Lösungsmittel ist Hexan.

Die Katalysatormenge ist variabel und liegt im Bereich von etwa 0,05 bis 5,0 kg, vorzugsweise etwa 0,1 bis 0,5 kg, pro 1000 kg des Endprodukts.

Die Kettenüberträger werden in einer Menge von etwa 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des in den Reaktor eingespeisten Äthylens, verwendet.

Im Verfahren der Erfindung können Jedoch auch höhere oder geringere Mengen und/oder Verhältnisse angewandt werden, als sie den vorstehend genannten Werten entsprechen.

Beispiel

Ein Hochdruck-Polyäthylen wird auf folgende Weise hergestellt! Pipeline-Äthylen mit einer Temperatur von etwa 21,1⁰C und einem Druck von 63,28 atu wird einer Zweistufenkompression unterworfen, gekühlt und dann zusammen mit einem Katalysator, der ein Gemisch von Peroxiden mit verschiedener Iniziierungstemperatur in Hexan darstellt, in einen Reaktor eingeleitet. Der Katalysatoranteil beträgt etwa 20 Gewichtsprozent. Der Reaktor ist ein Rührautoklav mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 4. Der Autoklavendruck wird bei 2460,78 atü gehalten, während die Temperatur durch die Zugabegeschwindigkeit des Katalysators auf etwa 282,2°C eingestellt wird.

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Aus dem Reaktor wird kontinuierlich ein einphasiges Reaktionsprodukt abgezogen, das unter einem Druck von etwa 2460,78 atü steht und durch ein Drosselventil geleitet wird, um den Druck auf 1230,39 atü zu senken. Nach dem Durchtritt durch das Drosselventil wird das einphasige Reaktionsprodukt zu einem Puffertank geleitet, um die pulsierende Strömung zu nivellieren.

Die Reaktionsmasse wird dann mit einem Druck von 123o,39 atü und einer Temperatur von etwa 287,8°C mit einer Geschwindigkeit von 18160 kg/Stunde durch ein Venturi-Rohr mit verengtem Hals in der Pipeline geleitet, wobei der Einlaß-Rohrdurchmesser etwa 3,81 cm beträgt. Das Venturi-Rohr ist so ausgelegt, daß der Auslaßdruck des zweiphasigen Produkts etwa 351,54 atü und seine Temperatur etwa 190,6⁰C betragen.

Wegen des durch den Venturi-Effekt bewirkten Druckabfalls werden etwa 4540 kg/Stunde Niederdruck-Pipeline-Äthylen von 63,28 atü und 21,1⁰C durch eine öffnung am Hals des Venturi-Rohrs ohne äußere Kompression in die Pipeline gesaugt und reichern dabei das zweiphasige Reaktionsprodukt mit Äthylengas an, wobei die Temperatur von 287,8⁰C auf 190,6⁰C abfällt. Das mit Äthylen angereicherte zweiphasige Reaktionsprodukt wird dann in einen Zentrifugalseparator geleitet, aus dessen unterem Teil die Schmelze und aus dessen oberen Teil das Gas austreten, das dann zur Einlaßseite des zweiten Kompressors rückgeführt wird. Das rückgefUhrte Gas steht unter einem Druck von etwa 351,54 atü.

Die flüssige Polymerschmelze aus dem ersten Separator wird dann einem zweiten Separator zugeführt, aus dem das Endprodukt (Hochdruck-Polyäthylen) in flüssiger Form abgezogen werden kann. Die aus dem zweiten Reaktor austretenden Gase sind Abgase, die vor der Wiederverwendung gereinigt werden.

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Das geschmolzene Hochdruck-Polyäthylen wird direkt In einen Extruder eingeleitet, durch die Düse stranggepreßt, mit Wasser besprüht und hierauf getrocknet, so daß feste Pellets von Hochdruck-Polyäthylen entstehen.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung und des Betriebs des Venturi-Rohrs lassen sich etwa 35 % der Energie der aus dem Reaktor austretenden Reaktionsmasse rückgewinnen. Diese Energie reicht aus, um das im Kreislauf geführte Gas bei 351,5^ atü zu pumpen. Hieraus ist ersichtlich, daß die in bekannten Verfahren normalerweise verlorengehende Energie zumindest teilweise rückgewonnen und wirksam genutzt werden kann. Aufgrund der Energieeinsparung im Gesamtverfahren bedeutet daher das Verfahren der Erfindung einen beträchtlichen wirtschaftlichen Fortschritt.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Herstellung von Hochdruck-Polyäthylen, dadurch gekennzeichnet, daß man Äthylen bei Drücken von etwa 1054,62 bis 3515,40 kg/cm² in Gegenwart eines Radikalkatalysators polymerisiert, die erhaltene Reaktionsmasse aus dem Reaktionsgefäß entnimmt und ihren Druck teilweise senkt, Äthylen von niederem Druck durch den Hals eines Venturi-Rohrs, das in der Leitung, durch die die Reaktionsmasse geführt wird, angeordnet ist, in die Reaktionsmasse einleitet, so daß deren Druck und Temperatur abnehmen, mindestens einen Teil des Äthylens in einem dem Venturi-Rohr nachgeschalteten ersten Separator abtrennt und als Kreislaufgas in den Reaktor zurückführt und schließlich das erhaltene Polyäthylen abtrennt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Röhrenreaktor verwendet, der zur Regelung der Reaktionstemperatür einen Wärmeaustauscher aufweist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator als Lösung in einem Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel in den Reaktor einleitet.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das in den Reaktor einzuleitende Äthylen zunächst

   (a) auf hohen Druck komprimiert,

   (b) die Kompressionswärme mit Hilfe eines Wärmeaustauschers ableitet,

   (c) das Äthylen in einem zweiten Kompressor auf noch höheren Druck als im ersten Kompressor komprimiert und

   (d) die im zweiten Kompressor erzeugte Kompressionswärme mit Hilfe eines zweiten Wärmeaustauschers ableitet.

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   ORIGINAL INSPECTED

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5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Reaktor einen Autoklaven und eine Reaktionstemperatur von etwa 204,4 bis 315,'6°C anwendet.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktionsmasse vor dem Einleiten in das Venturi-Rohr durch einen Puffertank leitet, um die pulsierende Strömung zu nivellieren.

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