DE2825843C2

DE2825843C2 - Verfahren zur Gewinnung von geschmolzenem, ataktischen Polypropylen

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Publication number: DE2825843C2
Application number: DE19782825843
Authority: DE
Inventors: Kazuo Izumi Osaka Hagiwara; Takashi Takaishi Osaka Kobayashi; Tatuo Izumi Osaka Ooka; Hideo Tokyo Sadotomo; Tetsunosuke Takaishi Osaka Shiomura
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1978-06-13
Filing date: 1978-06-13
Publication date: 1983-09-08
Also published as: DE2825843A1

Description

(a) nicht-polymerisiertem Propylen, einer Mischung aus nicht-polymerisiertem Propylen und wenigstens einem weiteren nicht-polymerisierten «-Olefin,

(b) einer Mischung aus einem üblichen Polymerisations-Lösungsmittel und einem üblichen Polymerisationskatalysator-Zersetzer und

(c) einem üblichen ataktischen Polypropylen-Extraktionsmiitel,

verdampft wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußgeschwindigkeit 40 bis 160 m/s beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung intermittierend in die Erhitzungszone eingeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung kontinuierlich in die Erhitzungszone eingeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußgeschwindigkeit der Lösung an dem Auslaß auf ¹Ao bis '/2 des ursprünglichen Einlaßwertes verringert wird, indem die Lösung durch eine die Durchflußgeschwindigkeit verringernde übliche Vorrichtung beschickt wird und Wasser in sie eingespritzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzungszone mit Dampf, der eine Temperatur von 120°C b^; s 3ÖÖ⁵C besitzt, erhitzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Lösung an dem Einlaß höher als der Siedepunkt der Lösung bei dem Druck an dem Einlaß ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Temperatur der Lösung an dem Auslaß höher als der Schmelzpunkt des ataktischen Polypropylens ist

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck an dem Einlaß der Erhitzungszone etwa 3 bis 49 bar Oberdruck beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Trennungszone höher als der Schmelzpunkt des taktischen Polypropylens ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von geschmolzenem, ataktischen Polypropylen aus einer ataktisches Polypropylen als Nebenprodukt enthaltenden, bei der Herstellung von Propylen-Homopolymerem und -Copolymeren mit wenigst ".ns einem anderen a-Olefin anfallenden Lösung durch Verdampfen des in dieser Lösung enthaltenen Lösungsmittels bzw. Lösungsmittelgemisches. (Diese Ausgangspolymere werden hier im folgenden kurz ganz allgemein als »propylenhaltiges Polymer bezeichnet)

Im Verlauf der Herstellung eine-, propylenhaltigen Polymeren wird ataktisches Polypropylen in einer Konzentration von 1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf denjenigen Bruchteil des Polypropylens, der als gewünschtes Produkt brauchbar ist, als Nebenprodukt erzeugt Da das propylenhaltige Polymerprodukt in dem Polymerisattionsiösungsmittel und in nicht-polymerisiertem «-Olefin bzw. nicht-polymerisierten a-Olefinen, die als Ausgangsmaterial verwendet werden, unlöslich ist bleibt es in dem Polymerisationslösungsmittel und/oder dem nicht-polymerisierten «-Olefin am Ende der Polymerisationsreaktion suspendiert. Andererseits ist ataktisches Polypropylen in dem Polymerisationslösungsmittel oder in dem nicht-polymerisierten «-Olefin am Ende der Polymerisationsreaktion löslich, und daher wird der größere Teil des gebildeten ataktischen Polypropylens in dem Polymerisationslösungsmittel und/oder nicht-polymerisierten «-Olefin gelöst und der Rest ist in dem propylenhaltigen Polymerprodukt gemischt. Jedoch wird die Qualität des propylenhaltigen Polymerproduktes verschlechtert, wenn ataktisches Polypropylen oberhalb einer bestimmten Grenze darin enthalten ist. Es ist daher übliche Praxis, jegliche» ataktisches Polyporpylen von dem propylenhaltigen Polymerprodukt durch Extraktion mit dem «-Olefin-Ausgangsmaterial, dem Polymerisationslösungsmittel oder einem Extraktionsmittel zu entfe.nen.

Derartiges ataktisches Polypropylen kann als ein PreiJ- oder Formmaterial (z. B. für die Herstellung von Teppichrückseiten), als Dickungsmittel und als fester Brennstoff verwendet werden, oder es kann thermisch zersetzt werden, um Bi-ennstofföl zu erzeugen. Bei all diesen Anwendungen ist es wünschenswert, daß der restliche Gehalt an flüchtigen Stoffen des ataktischen Polypropylens nicht größer als 5 Gew.-% ist.

Wie oben angegeben wurde, wird ataktisches Polypropylen als eine homogene Lösung in einer Vielzahl von Lösungsmitteln erhalten. Für die beschriebenen Verwendungszwecke ist es daher notwendig, das feste ataktische Polypropylen durch Verdampfen des

<v> Lösungsmittels zu gewinnen. Das Verfahren der Gewinnung, das bei bekannten Verfahren üblicherweise angewendet wurde, beruht auf der Tatsache, daß ataktisches Polypropylen einen klebrigen gesehmolze-

nen Zustand während des Gewinnungsverfahrens durchläuft Spezieller wird eine ataktische Polypropylenlösung vorerhitzt und einem Dünnfilmverdampfer mit einer rotierenden Welle, die mit Abstreifern oder Abschabemessern versehen ist, zugeführt, wo das Lösungsmittel verdampft wird, während das ataktische Polypropylen durch Abschaben des klebrigen ataktischen Polypropylens gewonnen wird, das sich auf den Gefäßwänden abgelagert und aufgebaut hat. Ein Dünnfilmverdampfer neigt jedoch wegen der mechanischen Kompliziertheit seines Aufbaues dazu, Schwierigkeiten zu bereiten, und außerdem ist er teuer.

Darüber hinaus steigt die Viskosität der Lösung an, wenn die Verdampfung des Lösungsmittels fortschreitet, und es wird zunehmend schwieriger, das Lösungsmittel zu verdampfen. Da beim Beenden der Verdampfung eine hoch-viskose Schmelze erzeugt wird, muß auf mechanische Antriebsmittel wie Abschabemesser oder Extruderschnecken zurückgegriffen werden, da sonst die Schmelze auf der Gefäßwand aufgebaut unä eventuell sogar die Verdampfungsapparatur verstopft wird.

Aus Japan. Kokai 77 05 881 (Chem. Abstr. 1977, VoI 86, No. 16) ist nun ein Verfahren bekannt, mit dem ataktische Polymere, die in flüssigem Propylen gelöst sind, in geschmolzenem Zustand gewonnen werden können, indem die Lösung unter einem Druck von etwa 12 bis 39 bar hoch erhitzt wird. Das Propylen wird dabei bei dem relativ hohen Druck um 20 bar verdampft und kann durch einfaches Kühlen mit Wasser oder Luft geringer Temperatur in verflüssigter Form gewonnen werden. Das Verfahren ist jedoch so ausgelegt, daß die Strömungsgeschwindigkeit des verdampften Polypropylens so gering ist, daß Ablagerungen von Polypropylen an den Apparaturwänden und Verkleben der Anlage unvermeidbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Gewinnung von ataktischem Polypropylen aus einer homogenen ataktischen Polypropylenlösung zu schaffen, bei dem die Verdampfungsapparatur . auch ohne Einsatz mechanischer Antriebs- und Reinigungsmittel nicht verklebt und verstopft werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, wie es im Anspruch 1 angegeben ist.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung näher erläutert.

Bei dem Verfahren zum Gewinnen von ataktischem Polypropylen aus einer Lösung, die dieses ataktische Polypropylen enthält und die als Nebenprodukt während der Herstellung von propylenhaltigem PoIymerem anfällt, wird das in der Lösung enthaltene Lösungsmittel verdampft, um geschmolzenenes ataktisches Polypropylen zu erzeugen. Die Verbesserung, die durch die vorliegende Erfindung an diesem Verfahren bewirkt wird, umfaßt das Hindurchleiten dieser Lösung durch eine rohrförmige. längliche Erhitzungszone mit einer Druckdifferenz von etwa 3 bis 49 bar zwischen ihrem Einlaß und ihrem Auslaß, so daß die berechnete Durchflußgeschwindigkeit des austretenden Stromes an dem Auslaß wenigstens 40 m/s beträgt. Dabei werden klebrige feine Teilchen aus geschmolzenem ataktischem Polypropylen, die im wesentlichen frei von dem Lösungsmittel sind, in Form einer Fcststoff-in-Gas-Suspension in diesem verdampften Lösungsmittel erzeugt, und diese klebrigen feinen Teilchen werden dann von dem verdampften Lösungsmittel in einer Abtrennungszone abgetrennt. Der Druck am Einlaß der Erhitzungszone ist größer als der Druck am Auslaß.

Bei dem Verfahren der Erfindung, bei dem eine zu behandelnde homogene ataktische Polypropylenlösung durch eine rohrförmige längliche Erhitzungszone wie beispielsweise durch ein herkömmliches doppelwandiges Rohr geleitet wird, um das in der homogenen Lösung enthaltene Lösungsmittel zu verdampfen, wird (a) die Differenz des Druck zwischen dem Einlaß und

ίο dem Auslaß der Erhitzungszone so eingestellt, daU sie etwa 3 bis 49 bar beträgt, und (b) die berechnete Durchflußgeschwindigkeit des auslaufenden Stromes (unter der Annahme, daß das Lösungsmittel vollständig verdampft worden ist) an dem Auslaß der Erhitzungszone so bestimmt, daß sie wenigstens 40 m/s beträgt Durch die Wirkung des verdampften Lösungsmittels wird das ataktische Polypropylen in geschmolzene feine Teilchen umgewandelt, die in dem verdampften Lösungsmittel suspendiert sind, und aus der Erhitz'ingszone ohne Haften an der Rohrwandung entnommen.

Die Lösung, die das als Nebenprodukt während der Herstellung eines propylenhaltigen Polymeren erzeugte ataktische Polypropylen enthält, besitzt als ihr Lösungsmittel eine Mischung aus einem Verdünnungsmittel für den Propylenpolymerisations-Katalysator und wenigstens ein Glied, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist:

(a) nicht-polymerisiertes Propylen und ein oder mehr je anderes nicht-polymerisiertes «-Olefin (im Falle der Copolymerisation von Propylen und einem oder mehreren weiteren oc-OIefinen) als Ausgangsmaterialien.

(b) eine Mischung aus einem Polymerisations-Löji sungsmittel und einem Polymerisations-Katalysator-Zersetzer und

(c) ein ataktisches Polypropylen-Extraktionsmittel wie Kohlenwasserstoff und/oder Alkohole mit mehr als drei Kohlenstoffatomen (einschließlich).

Die Zusammensetzung des obengenannten Lösungsmittels kann gemäß der Art des bei der Herhellung des propylenhaltigen Lösungsmittels verwendeten Verfahrens variieren. Bei einem Polymerisationsverfahren in Masse wird z. B. ataktisches Polypropylen in dem nicht-polymerisierten Anteil des flüssigen Propylen-Ausgangsmaterials oder in einer Mischung von nicht-polymerisiertem Propylen und dem nicht-polymerisierten Anteil von einem oder mehreren anderen flüssigen Λ-Olefin-Ausgangsmaterialien gelöst. Wenn

•χι das sogenannte Lösungsmittelaustauschverfahren verwendet wird, wird flüssiges Propylen oder eine Mischung aus flüssigem Propylen und einem oder mehreren anderen «-Olefinen polymerisieren oder copolymerisieren gelassen und nicht-polymerisiertes

i> Propylen oder eine Mischung aus nicht-polymerisiertem Propylen und einem oder mehreren anderen nicht-polymerisierten «-Olefinen entfernt. Dann wird das propylenhaltige Polymere wieder in einem Extraktionsmittel suspendiert, so daß aiaktisches Polypropylen in

to diesem Extraktionsmittel gelöst wird. Brauchbare Extraktionsmittel umfassen Kohlenwasserstoffe mit einem normalen Siedepunkt, der höer als Raumtemperatur ist, wie z. B. Hexan und Heptan, Alkohole wie Isopropanol und Isobutanol. Wenn weiterhin das

«Ι Lösungspolymerisationsverfahren verwendet wird, wird die Polymerisation in Anwesenheit eines Kohlenwasserstoffes wie Hexan, Cyclohexan oder Heptan durchgeführt. Auf diese Weise ist ataktisches Polypropylen in

Form einer homogenen Lösung in dem obengenannten Polymerisationslösungsmittel vorhanden.

Bei irgendeinem der oben beschriebenen Verfahren ist ein Polymerisationskatalysator-Verdünnungsmittel wie Pentan, Heptan, Cyclohexan, Petroleumäther oder Leichtbenzin, Kerosin, Decahydronaphthalin, Benzol, Toluol oder Xylol gleichzeitig in der ataktischen Polypropylenlösung vorhanden. Im Falle des Lösungspolymerisationsverfahrens ist auch gleichzeitig sowohl ein Polymerisationskatalysator-Zersetzer wie Acetylaceton, Isopropanol oder Isobutanol als auch Propylenoxid in der ataktischen Polypropylenlösung vorhanden.

Ataktisches Polypropylen wird nicht nur während der Homopolymerisation von Propylen gebildet, sondern auch während der Copolymerisation von Propylen und einem oder mehreren anderen a-OIefinen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen. Die Eigenschaften eines derartigen ataktischen Polypropylens können in weitem Maße in Abhängigkeit von der Art der a-Olefin-Ausgangsmaterialicn bzw. des -Ausgangsmaterials, der Art des Polymerisationskatalysators, der Art des Polymerisationslösungsmittels und anderer Folymerisationsbedingungen variieren. Seine grundmolare Vlskositäiszahl kann von 0,1 bis 2,0 dl/g, gemessn in Tetralin bei 135° C, reichen. Insbesondere in Fällen der Copolymerisation wird die Lösung, die behandelt werden soll, hohe Viskosität besitzen und das geschmolzene ataktische Polypropylen in hohem Maße klebrig sein.

Die ataktische Polypropylenlösung wird kontinuierlich oder intermittierend in geeigneten Intervallen in eine Erhitzungszone eingeführt Diese Erhitzungszone muß eine Druckdifferenz von etwa 3 bis 49 bar zwischen dem höheren Einlaßdruck und dem niedrigeren Auslaßdruck dieser Erhitzungszone besitzen. Unter dem Einfluß dieser Druckdifferenz fließt die dem Einlaß der Erhitzungszone zugeführte Lösung in Richtung auf den Auslaß mit hoher Geschwindigkeit, wobei das Lösungsmittel, das in der Lösung enthalten ist, verdampft wird. Wenn die Lösung ausschließlich aus ataktischem Polypropylen und einem niedrigsiedenden Lösungsmittel (wie P opan. Propylen oder Butan) besteht, das bei normalen Temperaturen und Drucken gasförmig ist, ist es unnötig, die Lösung vor dem Einführen in die Erhitzungszone vorzuerhitzen. Wenn die Lösung ein Lösungsmittel mit einem höheren Siedepunkt z. B. oberhalb 10⁰C, enthält, ist es wünschenswert, die Lösung auf eine Temperatur vo; zuerhitzen, die höher als der Siedepunkt des Lösungsmittels ist, bevor die Lösung in die Erhitzungszone eingeführt wird. Vorzugsweise ist der Druck an dem Einlaß der Erhitzungszone etwa 3 bis 49 bar Über Jruck.

Die Erhitzungszone besteht vorzugsweise aus einem länglichen Rohr, das an seiner Außenseite mit einem Heizmantel versehen ist. Der Erhitzungszone wird ausreichend Wärme zugeführt, um das in der Lösung enthaltene Lösungsmittel vollständig zu verdampfen. Wenn Dampf als Wärmequelle verwendet wird, ist es zu bevorzugen, daß seine Temperatur 120°C oder höher ist. Die bevorzugte Temperatur des Erhitzungsdampfes liegt zwischen 140⁰C und 30O⁰C. Es kann irgendein anderes dampfförmiges Erhitzungsmedium als Wärmequelle verwendet werden. Es ist jedoch nicht erwünscht, pin flüssiges Heizmedium als Wärmequelle zu verwenden, da sonst ein übermäßig langes Rohr wegen seines niedrigen Film-Wärmeübergangskoeffizienten erforderlich ist. Der Fachmann wird jeweils in der Lage sein, den Durchmesser und die Länge der Erhitzungszom entsprechend der P oduktionskapazität der Anlage richtig zu bestimmen. Im allgemeinen liegt das Verhältnis des Durchmessers zur Länge vorzugsweise in dem Bereich von 1 :500 bis 1 :5000. Als Beispiel sei angeführt, daß die Erhitzungszone einen Durchmesser von 0,95 cm bis 7,6 cm und eine Länge von 20 bis 150 Metern besitzen kann.

Die Durchflußgeschwindigkeit der Lösung an dem Einlaß der Erhitzungszone sollte wenigstens 5 m's betragen und vorzugsweise 5 bis 25 m/s sein, und die

ίο Durchflußgeschwindigkeit des austretenden Stromes an dem Auslaß sollte wenigstens 30 m/s und vorzugsweise 40 bis 160 m/s sein. Durch die Scherwirkung des turbulenten Flusses von Lösungsmittel, das von der ataktischen Polypropylenlösung verdampft worden ist

is und den Fluß mit hoher Geschwindigkeit wird das ataktische Polypropylen, das von dem Lösungsmittel abgetrennt wird, in feine Teilchen unterteilt und dann in dem Lösungsmitteldampf dispergiert und suspendiert.

Die Temperatur der Lösung an dem Einlaß der Erhitzungszone sollte höher als der Siedepunkt der Lösung unter dem Druck der Erhitzungszone an ihrem Einlaß sein. Die Temperatur des i^/omes an dem Auslaß der Erhitzungszone sollte höher als Jer Schmelzpunkt (etwa 150° C) des ataktischen Polypropylens sein.

Der austretende Strom aus Lösungsmitteldampf, in dem geschmolzene feine Teilchen aus ataktischem Polypropylen suspendiert sind, wird dann in eine Trennungszone eingeführt in der die geschmolzenen feinen Teilchen aus ataktischem Polypropylen von dem Lösungsmitteldampf abgetrennt werden. Die Abtrennungszone besteht üblicherweise aus einem Zyklon oder einem Prall-Staubabscheider, beispielsweise vom Aufpralltyp oder vom Ablenkungsdurchflußtyp. Vorzugsweise ist der Druck in der Trennzone im wesentlichen der gleiche wie der Druck der Erhitzungszone an ihrem Auslaß, und zwar beträgt er etwa 0.1 bis 0,8 bar Überdruck. Die Temperatur in der Trennzone sollte höher als der Schmelzpunkt des ataktischen Polypropylens bei dem Druck der Trennzone sein. Der Lösungsmitteldampf wird von dem oberen Teil der Trennzone entfernt und zu einer Lösungsmittel- Rückpewinnungszone übergeführt, während das ataktische Polypropylen in dem geschmolzenen Zustand von dem Boden abgezogen wird. Um gleichmäßiges Entfernen zu gewährleisten, wird die Trennzone vorzug-weise erhitzt gehalten, wie oben angegeben wurde Da der Schmelzpunkt und die Schmelzviskosität von ataktischem Polypropylen entsprechend der Art des herzustellenden propylenhaltigen Polymeren variieren kann, ist es

so vorzuziehen, die Wärmemenge, die in der Erhitzungszone der zu behandelnden Lösung zugeführt wird, sorgfältig zu regeln. Unter diesen Umständen sollte die Durchflußrate der ataktischen Polypropylenlösui.g so gesteuert werden, daß ataktisches Polypropylen mit einem konstanten Trockengrad erhalten werden kann, ohne die Größe der Apparatur zu modifizieren. Dies kann dadurch erreicht werden, daß eine Durchfluß-Steuervorrichtung eingebaut wird, die aus einem Kugelventil an dem Einlaß der Erhitzungszone besteht.

Diese Durchfluß-Steuervorrichtung (vorzugsweise ein Kugelventil) ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil ihre Arbeitscharakteristiken bei niedrigen Durchlußraten zufriedenstellen sind, sie ist frei von Schwierigkeiten wie Blockieren des Ventils wegen des Vorhandenseins einer kleinen Menge an propylenhaltigen Polymerteilchen in der atakhüchen Polypropylenlösung, und seine Abschließ-Charakteristiken sind gut genug, um die ataktische Polypropylenlösung völlig von der Erhit-

zungszone auszuschließen, wenn es erforderlich sein sollte.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung kann die Durchflußgeschwindigkeit des Stromes, der die Erhitzungszone verläßt, auf '/io bis Ui ihres ursprünglichen Wertes verringert werden. Dies kann durch Installieren einer üblichen die Durchflußgeschwindigkeit verringernden Vorrichtung oder einfach durch Vergrößern des Auslaßdurchmessers der Erhitzungszone erreicht werden.

Weiterhin kann bei der praktischen Durchführung der Erfindung die Erhitzungszone einen ersten Abschnitt, der aus einem länglichen Rohr mit relativ kleinem Durchmesser besteht, und einen zweiten Abschnitt umfassen, der aus einem känglichen Rohr mit relativ großem Durchmesser besteht und mit dem ersten Abschnitt in Reihe geschaltet und verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht, die Durchflußgeschwindigkeit des austretenden Stromes an dem Auslaß des zweiten Abschnittes bis zu einem gewissen Ausmaß tu rcgctfi. Zusätzlich kann, wenn die Lösung kontinuierlich gefördert wird, die Durchflußrate der Lösung durch Regeln der Wärmemenge gesteuert werden, die dem ersten Abschnitt zugeführt wird. Durch Variieren der Menge des verdampften Dampfes in dem ersten Abschnitt kann der Druckabfall über dem ersten Abschnitt stark verändert werden, um zu bewirken, daß die Durchströmrate der Lösung entweder vergrößert wird (durch Anwendung von Wärme) oder verringert wird (durch geringere Wärmezufuhr). Vorzugsweise liegt das Verhältnis des Durchmessers des ersten Abschnittes zu dem des zweiten Abschnittes im Bereich von 1 :1,2 bis 1 :3, um zu gewährleisten, daß die Steuerung des Durchflusses im Bereich von 100% bis 50% liegt.

Gemäß der Lehre der Erfindung kann das Lösungsmittel leicht von einer ataktischen Polypropylenlösung durch ein vereinfachtes Verfahren, verdampft werden. Weiterhin schlägt sich ataktisches Polypropylen nicht auf den inneren Oberflächen der Verdampfungsapparatur nieder oder baut sich dort auf, obgleich keine mechanische angetriebenen Mittel wie Schabmesser und Extruderschnecken verwendet werden, und daher wird auch keinerlei Blockieren oder Verstopfen der Verdampfungsapparatur verursacht Darüber hinaus besitzt das auf diese Weise erhaltene ataktische Polypropylen einen restlichen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, der äquivalent dem des ataktischen Polypropylens ist, das mit einem herkömmlichen Dünnfilmverdampfer erhalten wird, und ist in gleicher Weise für praktische Anwendungszwecke brauchbar.

Die folgenden Beispiele dienen nur zur Unterstützung des Verständnisses der Erfindung.

Beispiel 1

Eine Heptanlösung, die 4,5 Gew.-% ataktisches Polypropylen enthielt das als ein Nebenprodukt bei der Polymerisation von Propylen gebildet worden war, wurde in einem Zwischengefäß, das auf einem Überdruck von 6,9 bar (etwa 7,8 bar absolut) gehalten wurde, auf 190° C vorerhitzt und von dortaus kontinuierlich dem Einlaß einer Erhitzungszone zugeführt Der Druck an dem Einlaß der Erhitzungszone war im wesentlichen gleich dem Druck in dem Zwischengefäß.

Die Erhitzungszone setzte sich zusammen aus einem doppeSwandigen Rohr mit einem inneren Durchmesser von 0,016 m und einer Länge von 50 m und wurde durch Einführen von Dampf mit einer Temperatur von 250⁰C

in den Zwischenraum zwischen der inneren und der äußeren Wandung erhitzt. Mit dem Auslaß (der auf 0,5 bar Überdruck, d.h. etwa 1,5 bar absolut) gehalten wurde, der Erhitzungszone war ein Zyklon verbunden,

ι der im wesentlichen auf Atmosphärendruck gehalten wurde und in den sich der aus der Erhitzungszone austretende Strom ergießen konnte. Heptandampf wurde vom oberen Teil des Zykons abgezogen, während ataktisches Polypropylen vom Boden abgezo-

K) gen wurde.

Wenn das Auslaßventil des Zwischentanks vollständig geöffnet wurde, wurde die besagte lleptanlösung mit einer Durchflußrate von 330 kg/h entnommen. Der Betrieb konnte leicht und gleichmäßig über eine

υ Zeitdauer von 72 Stunden durchgeführt werden, ohne daß Schwierigkeiten wie Blockieren der Ethitzungszone auftraten.

Unter diesen Bedingungen betrug die berechnete Durchflußgeschwindigkeit des austretenden Stromes an

.'υ dem Auslaß tief EriuUufigSZüMc ciVvä Su ITi/S.

Das auf diese Weise erhaltene ataktische Polypropylen besaß einen Gehalt an flüchtigen Stoffen (Heptan) von 2,5 Gew.-%, was von einem praktischen Standpunkt aus zufriedenstellend schien. Seine grundmolare Visko-2i sitätszahl betrug 0,32 dl/g.

Beispiel 2

Eine Provvlenlösung. die 8 Gew.-% ataktisches Polypropylen enthielt, das als ein Nebenprodukt während der Polymerisation von Propylen in Masse gebildet worden war, wurde in ein Zwischengefäß gegeben, das auf einer Temperatur von 60"C und einem Druck von 24,5 bar Überdruck (etwa 25„'i bar absolut) gehalten wurde, und kontinuierlich von dort dem Einlaß einer Erhitzungszone zugeführt. Die Erhitzungszone bestand aus dem gleichen doppelwandigen Rohr, das in Beispiel 1 verwendet worden war, und der Druck an ihrem Einlaß betrug 24,5 bar Überdruck (etwa 254 bar absolut) und an ihrem Auslaß 04 bar Überdruck (etwa 14 bar absolut).

Wenn die Durchlußrate der ataktischen Polypropylenlösung 1100 kg/h betrug, konnte der Betrieb leicht und gleichmäßig durchgeführt werden, indem dem ₄. Zwischenraum zwischen der inneren und der äußeren Wandung des Rohres Dampf mit einer Temperatur von 164°C zugeführt wurde. In ähnlicher Weise konnte, wenn die Durchflußrate der ataktischen Polypropylenlösung 680 kg/h betrug, der Betrieb leicht und _Μ gleichmäßig durchgeführt werden, indem durch den besagten Zwischenraum Dampf mit einer Temperatur von 200°C geleitet wurde. Unter diesen Bedingungen betrug die berechnete Durchflußgeschwindigkeit des austretenden Stromes 103 m/s"bzw.66 m/s.

In beiden Fällen besaß das auf diese Weise erhaltene ataktische Polypropylen einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 14 Gew.-%. Seine grundmolare Viskositätszahl betrug 0,20 dl/g.

Beispiel 3

Es wurde die gleiche Anordnung, die in Beispiel 1 angegeben worden ist verwendet Heptanlösung, die 44 Gew.-% ataktisches Polypropylen enthielt, wurde auf 150⁰C erhitzt und der Druck des Zwischengefäßes wurde auf 3,9 bar Überdruck (etwa 4,9 bar absolut) gehalten, indem kontinuierlich Stickstoff hinzugegeben wurde. Die Lösung wurde in die Verdarnpfungszone eingeführt, deren Auslaß auf 04 bar Überdruck (etwa

1,5 bar absolut) gehalten wurde. Unter diesen Bedingungen wurde die Durchflußrate auf dem konstanten Wert von 160 kg/h gehalten, ohne daß sich irgendwelche Anzeichen von Verstopfung zeigten.

Vergleichsbeispiel

Die gleiche Anlage, die in Beispiel I beschrieben wi·; ie. wurde verwendet. Heptanlösung, die 4,5 Gew.-% atak!isches Polypropylen enthielt, wurde auf I5O°C erhitzt, und der Druck in dem Zwischengefäß wurde auf

2.9 bar Überdruck (etwa 3,9 bar absolut) gehalten. Die Lösung wurde in die Verdanipfungszone eingeführt, deren Auslaß auf 0,5 bar Überdruck (etwa 1.5 bar absolut) gehalten wurde. Die berechnete Durchflußgeschwindigkeil an dem Auslaß betrug 30 m/s.

Nach einigen Minuten wurde beobachtet, daß die Durchflußrate der Lösung allmählich abnahm, bis die Lösung vollständig zu strömen aufhörte, was eine Folge des Verstopfens durch das viskose ataktische Polymer war, das innerhalb des Rohres klebte.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von geschmolzenem, ataktischen Polypropylen aus einer ataktisches Polypropylen als Nebenprodukt enthaltenden, bei der Herstellung von Propylen-Homopolymerem und -Copolymeren mit wenigstens einem anderen «-Olefin anfallenden Lösung durch Verdampfen des in dieser Lösung enthaltenen Lösungsmittels bzw. Lösungsmittelgemisches, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung durch eine längliche, rohrförmige Erhitzungszone mit einem Einlaß und einem Auslaß geleitet wird, wobei zwischen diesem Einlaß und dem Auslaß eine Druckdifferenz von etwa 3 bis 49 bar aufrechterhalten wird, so daß die berechnete Durchflußgeschwindigkeit dieser Lösung an dem Auslaß wenigstens 40 m/s beträgt, wobei im wesentlichen von diesem Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch freie, geschmolzene, feine Teilchen aus ataktischem Polypropylen in dem verdampften Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch in Suspension gebildet werden, und dann diese feinen Teilchen in einer Abtrennungszone von diesem Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch abgetrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch eine Mischung aus einem üblichen Polymerisationskatalysator-Verdünnungsmittel und wenigstens einem Lösungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus