DE60036211T2

DE60036211T2 - Isobuten polymerisationsverfahren

Info

Publication number: DE60036211T2
Application number: DE60036211T
Authority: DE
Inventors: Eric Arrivat; Gacem Benazzouz; Alain Pinede; Christian Sait
Original assignee: Ineos Europe Ltd
Current assignee: PetroIneos Europe Ltd
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: AU5234100A; MY123680A; CN1353725A; US6521805B2; EP1189952B1; WO2000077056A1; KR100621391B1; AR024339A1; KR20020012269A; CN1175008C; FR2794757B1; US20020065445A1; EP1189952A1; ATE371677T1; BR0011083A; BR0011083B1; CA2372717A1; DE60036211D1; FR2794757A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, mit dem die Viskosität oder die durchschnittliche molare Masse eines Polyisobutens, das kontinuierlich in einem Reaktor in Flüssigphase produziert wird, kontrolliert werden kann.
Bekanntermaßen wird Isobuten kontinuierlich in einem Reaktor polymerisiert, der eine siedende, flüssige Reaktionsphase umfaßt, die das Monomer und das gebildete Polymer enthält, worüber sich eine Gasphase befindet, die insbesondere das Monomer umfaßt und im Gleichgewicht mit der Flüssigphase ist. Die kontinuierliche Polymerisation wird insbesondere durch kontinuierliche Speisungen des Monomers und eines Katalysators in den Reaktor und durch kontinuierlichen Abzug der Flüssigphase, die anschließend im allgemeinen einem oder mehreren Reinigungsschritten unterzogen wird, durch die das produzierte Polyisobuten isoliert werden soll, aus dem Reaktor bewirkt.
Das Monomer besteht oftmals aus Isobuten, das aus einem Gemisch aus Butenen und/oder Sutanen stammt.
Im allgemeinen wird die Polymerisationsreaktion kontinuierlich mit Hilfe eines kationischen Katalysators und, wenn geeignet, eines Cokatalysators durchgeführt.
Bei der kontinuierlichen Polymerisation wird das Monomer, d. h., Isobuten, im allgemeinen mittels einer im wesentlichen C4-Kohlenwasserstofffraktion; das heißt einem Gemisch, umfassend Isobuten, andere C4-Olefine und/oder C3- bis C7-Alkane, insbesondere C4-Alkane, geliefert. Die Qualität der Monomerversorgung kann mit der Zeit variieren, so daß die Polymerisationsbedingungen und demzufolge die Qualität des erhaltenen Polymers nachteilig beeinträchtig werden.
Die Anwendungen von Polyisobutenen sind oftmals mit ihren rheologischen Eigenschaften verbunden. Eines der wesentlichsten Merkmale von Polyisobuten ist seine Viskosität oder seine durchschnittliche molare Masse.
In einem kontinuierlichen Polyisobutenherstellungsverfahren kann die durchschnittliche Verweilzeit des Polymers in dem Polymerisationsreaktor relativ lang sein. Außerdem wird das kontinuierlich aus dem Polymerisationsreaktor abgezogene Reaktionsgemisch in einen oder mehrere Polymerreinigungsschritte überführt. Das fertige Polymer wird deshalb nach zusätzlicher Zeit, die im allgemeinen mehrere Stunden, zum Beispiel 3 bis 12 Stunden, betragen kann, isoliert und gereinigt, so daß eine Analyse des Polymers am Ende dieses letzten Schrittes sehr spät durchgeführt wird. Demgemäß ist die Zeit, die zwischen einer aus der Analyse der Viskosität oder der durchschnittlichen molaren Masse des Polyisobutens zu messenden Abweichung und der Korrektur dieser Abweichung im Polymerisationsreaktor ablauft, relativ groß. Diese Art von Abweichung führt daher zur Herstellung eines Produktes, das, im allgemeinen zu einem nicht unbedeutenden Ausmaß, außerhalb der Spezifikationen für die Viskosität oder die durchschnittliche molare Masse liegt.
In der Vergangenheit sind Verfahren untersucht worden, mit denen das oben erwähnte Problem teilweise gelöst werden kann.
In dem Verfahren der französischen Patentanmeldung 2 625 506 wird ein Verfahren zur Bestimmung einer oder mehrerer Polymereigenschaften unter Verwendung einer Korrelationsbeziehung offenbart, wobei an dem Polymer Absorptionsmessungen mit einem Infrarotspektrophotometer durchgeführt werden. Es wird auch eine Verfahrenskontrolle unter Verwendung dieses Verfahrens offenbart, jedoch wird sich dem durch die vorliegende Erfindung gelösten Problem nicht gewidmet.
Das US-Patent 4,620,049 beschreibt ein Verfahren, das hinsichtlich der Kontrolle des Molekulargewichts eines Produktausstoßes aus einem Polybutenreaktor bearbeitet wurde. Das Verfahren umfaßt insbesondere die Bestimmung einer Formel, die das Molekulargewicht gleichzeitig mit der Temperatur des Reaktors und der Konzentration an Isobuten in dem Reaktor korreliert. Das gewünschte Molekulargewicht für das Produkt wird dann durch Verändern, unter Verwendung der Formel, der Temperatur des Reaktors und/oder der Konzentration an Isobuten in dem Reaktor erhalten. Das Prinzip dieses Verfahrens umfaßt nicht das Konstanthalten eines korrigierten Wertes für den Isobutenpartialdruck in der Reaktorgasphase, insbesondere unabhängig von der Polymerisationstemperatur. Überdies impliziert die Einbeziehung der Temperatur des Reaktors in die Formel dieses Verfahrens, daß die Temperatur auch etwas variieren kann und so die Qualität des produzierten Polyisobutens, wie den Gehalt an ungesättigten Enden des Polymers, beeinflußt.
Das zu lösende technische Problem ist, eine Verfahrenskontrolle zu finden, mit der die Fluktuationen der Viskosität oder der durchschnittlichen molaren Masse des Polyisobutens korrigiert werden können und so schneller in die Bedingungen der Polymerisation in dem Reaktor eingegriffen werden kann, um die Menge an Polyisobuten, das außerhalb der Spezifikationen produziert wird, einzuschränken.
Dieses Problem wurde teilweise von dem in der französischen Patentanmeldung, Anmelde-Nr. 9903267 beschriebenen Verfahren gelöst, mit dem eine Eigenschaft P bei einem konstanten Wert gehalten werden kann, wobei die Eigenschaft P aus der Viskosität oder der durchschnittlichen molaren Masse ausgewählt ist, indem zunächst ein Zielwert V für den Partialdruck PiC4 des Isobutens in der Gasphase des Reaktors, der dem gewünschten Wert der Eigenschaft P entspricht, bestimmt wird und dann dieser Partialdruck durch Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit Qc des in den Reaktor eingeführten Katalysators und/oder der Fließgeschwindigkeit Qh des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches bei einem konstanten Wert um den Zielwert V herum gehalten wird.
Die in der französischen Patentanmeldung, Anmelde-Nr. 9903267 beschriebene Erfindung präsentiert trotzdem Möglichkeiten zur Verbesserung. Tatsächlich ist ungeachtet des Aufrechthaltens des Partialdruckes PiC4 des Isobutens bei einem konstanten Wert beobachtet worden, daß die Eigenschaft P manchmal geneigt ist, abzuweichen. Demzufolge ist es oftmals notwendig, den Partialdruck neu einzustellen, was oftmals zur Herstellung eines Produktes führt, das außerhalb der Spezifikation liegt.
Die auf dem Aufrechthalten des Partialdruckes PiC4 bei einem konstanten Wert basierende Verfahrenskontrolle wurde in dem Verfahren der Patentanmeldung insbesondere wegen der Schwierigkeit der Messung der Konzentration an Isobuten in der reaktiven Flüssigphase des Reaktors eingesetzt. Der Partialdruck PiC4 kann gemäß der Gesetze des Flüssig/Dampf-Gleichgewichtes als eine gewichtete Abbildung der Konzentration an Isobuten in der reaktiven Phase betrachtet werden.
Es ist herausgefunden worden, daß verschiedene Parameter, die auf das Reaktionsgemisch einwirken, das Flüssig/Dampf-Gleichgewicht modifizieren und den Partialdruck PiC4 beeinflussen können, ohne direkt die Eigenschaft P des produzierten Polyisobutens zu beeinträchtigen.
Daher unterzog man sich der Aufgabe, das Verfahren durch das Forschen nach den bestimmenden Parametern, die das Flüssig/Dampf-Gleichgewicht beeinflussen, zu verbessern, um so den Partialdruck PiC4 zu korrigieren und die oben erwähnten unerwünschten Wirkungen zu verhindern. Der auf diese Weise korrigierte Wert für den Partialdruck PiC4 kann vom Flüssig/Dampf-Gleichgewicht unabhängig werden und kann zuverlässiger zur Kontrolle der Eigenschaft P mit größerer Verlässigkeit verwendet werden.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt daher in einem Verfahren, das die Verwendung neuer Parameter in einer verbesserten Kontrolle umfaßt, und liegt insbesondere in der Modellierung des Partialdrucks PiC4, durch die insbesondere das in der französischen Patentanmeldung, Anmelde-Nr. 9903267 beschriebene Verfahren verbessert werden kann.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Halten einer Eigenschaft P eines Polyisobutens bei einem konstanten gewünschten Wert im Verlauf einer Isobutenpolymerisation, die kontinuierlich in einem Reaktor durchgeführt wird, der eine siedende, flüssige Reaktionsphase umfaßt, die das Monomer und das gebildete Polymer enthält und im Gleichgewicht mit einer Gasphase über der Flüssigphase ist, wobei die Polymerisation durch die kontinuierliche Einführung eines Katalysators und eines C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches, umfassend das Monomer, in den Reaktor und kontinuierlichen Abzug der flüssigen Reaktionsphase aus dem Reaktor, die anschließend kontinuierlich mindestens einem Reinigungsschritt unterzogen wird, durch den das produzierte Polyisobuten isoliert werden soll, durchgeführt wird, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Eigenschaft P aus der Viskosität und der durchschnittlichen molaren Masse des produzierten Polyisobutens ausgewählt ist, und daß aufgrund einer empirischen Beziehung, die zuvor zwischen der Ei genschaft P des produzierten Polyisobutens und dem Partialdruck PiC4 des Isobutens in der Gasphase des Reaktors geschaffen wurde, ein Zielwert V für PiC4 bestimmt wird, der dem gewünschten Wert der Eigenschaft P entspricht, und daß während der Polymerisation der Partialdruck PiC4 in der Gasphase des Reaktors und mindestens einer der Parameter, ausgewählt aus der Polymerisationstemperatur und der Konzentration von zumindest einem der Bestandteile des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches gemessen werden, ein korrigierter Wert des Isobuten-Partialdruckes, (PiC4)c, aus dem gemessenen Wert von PiC4 und aus mindestens einem der Parameter berechnet wird, so daß der korrigierte Wert (PiC4)c unabhängig von dem Flüssig-Dampf-Gleichgewicht in dem Reaktor ist, und der korrigierte Wert (PiC4)c durch Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit Qc des in den Reaktor eingeführten Katalysators und/oder der Fließgeschwindigkeit Qh des in den Reaktor eingeführten C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches um den Zielwert V herum konstant gehalten wird.
1 zeigt in einem Diagramm ein Beispiel für einen Apparat zur kontinuierlichen Herstellung des Polyisobutens.
2 zeigt anhand eines Beispiels eine schematische Darstellung zur Kontrolle der Eigenschaft P des kontinuierlich produzierten Polyisobutens gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt anhand eines Beispiels eine schematische Darstellung zur Kontrolle, die in bezug auf die in 2 gezeigte verbessert ist.
Die 4a, 4b, 4c zeigen Tendenzen, extrahiert aus einem Abschnitt einer Polyisobuten-Herstellungsanlage, wobei die Daten den Einfluß einer Schwankung der Isobutankonzentration in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch auf die kinematische Viskosität zeigen, wenn eine Verfahrenskontrolle des Standes der Technik genutzt wird.
5 stellt eine Simulation dar, die auf derselben Achse den gemessenen und korrigierten Wert des Isobuten-Partialdruckes für denselben Abschnitt wie zuvor zeigt, und zeigt die Vorteile der vorliegenden Erfindung.
Die 6a, 6b, 6c zeigen Tendenzen, extrahiert aus einem Abschnitt einer Polyisobuten-Herstellungsanlage, wobei die Daten den Einfluß einer Schwankung der Polymerisationstem peratur auf die kinematische Viskosität zeigen, wenn eine Verfahrenskontrolle des Standes der Technik genutzt wird.
7 stellt eine Simulation dar, die auf derselben Achse den gemessenen und korrigierten Wert des Isobuten-Partialdruckes für denselben Abschnitt wie zuvor zeigt, und zeigt die Vorteile der vorliegenden Erfindung.
Die 8a, 8b, 8c zeigen Tendenzen, extrahiert aus einem Abschnitt einer Polyisobuten-Herstellungsanlage, wobei die Daten den Einfluß einer Schwankung in der Zusammensetzung des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches auf die kinematische Viskosität zeigen, wenn eine Verfahrenskontrolle des Standes der Technik genutzt wird.
9 stellt eine Simulation dar, die auf derselben Achse den gemessenen und korrigierten Wert des Isobuten-Partialdruckes für denselben Abschnitt wie zuvor zeigt, und zeigt die Vorteile der vorliegenden Erfindung.
Es ist überraschend herausgefunden worden, daß für eine konstantgehaltene Eigenschaft P eine Korrektur des Partialdruckes PiC4 des Isobuten angewendet werden kann, so daß der korrigierte Druck unabhängig von jeder Schwankung der Isobutenkonzentration CiC4 in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, der Konzentration von mindestens einer der Verbindungen in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch oder der Polymerisationstemperatur ist. Demgemäß ist der so korrigierte Isobuten-Partialdruck, (PiC4)c, gemäß der vorliegenden Erfindung ein grundlegendes und kritisches Element bei der Kontrolle der Viskosität oder der durchschnittlichen molaren Masse des kontinuierlich produzierten Polyisobutens.
Unter der Konzentration von mindestens einem der Bestandteile des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches ist im allgemeinen die Konzentration von mindestens einem der Bestandteile in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch zu verstehen. In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Ausdruck auf die Konzentration von mindestens einem der Bestandteile in der flüssigen Reaktionsphase oder in der Gasphase im Gleichgewicht mit der flüssigen Reaktionsphase.
Unter Eigenschaft P ist im allgemeinen die Viskosität oder durchschnittliche molare Masse, gemessen an dem Polyisobuten, speziell nach dem Abzug der flüssigen Reaktionsphase aus dem Reaktor, und insbesondere nach mindestens einem Reinigungsschritt, durch den das produzierte Polymer isoliert werden soll, zu verstehen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Eigenschaft P, die während der Polymerisation bei einem konstanten gewünschten Wert gehalten wird, irgendeine Viskosität des Polyisobutens, beispielsweise ausgewählt aus der kinematischen Viskosität, der dynamischen Viskosität, der spezifischen Viskosität, der reduzierten Viskosität und der Grenzviskosität, sein. Die kinematische Viskosität, d. h. die Fließgeschwindigkeit des Polymers in einem Kapillarrohr, kann zum Beispiel unter Verwendung des standardisierten Verfahrens ASTM D445 gemessen werden. Die dynamische Viskosität, die mit der kinematischen Viskosität durch eine Beziehung verbunden ist, die die Dichte des Polymers einbezieht, kann zum Beispiel unter Verwendung eines Viskosimeters, dessen Prinzip in der Messung eines Druckabfalls bei einer bestimmten Temperatur und in der Berechnung der Viskosität beispielsweise aus der Hagan-Poiseuille-Gleichung besteht, gemessen werden. Genauer gesagt kann ein Viskosimeter mit dem Markennamen VISCOMATIC, hergestellt von der Firma FLUIDYSTEME, verwendet werden. Die Grenzviskosität kann in einem Lösungsmittel, zum Beispiel Cyclohexan, bei einer vorgegebenen Temperatur, zum Beispiel 30 °C, gemessen werden.
Die Viskosität des produzierten Polyisobutens kann auch durch Infrarot- oder Nahe-Infrarot-Spektrophotometrie gemessen werden, wie in der französischen Patentanmeldung Nr. 2 625 506 offenbart.
Der konstante gewünschte Wert der Viskosität des produzierten Polyisobutens kann der, der:

(i) einer kinematischen Viskosität, gemessen bei 100 °C, von 5 bis 50.000 Centistoke (cSt), bevorzugt 10 bis 40.000 cSt, oder
(ii) einer dynamischen Viskosität, gemessen bei 100 °C, von 4 bis 45.000 Centipoise (cP), bevorzugt 8 bis 36.000 cP, oder
(iii) einer Grenzviskosität, berechnet aus den Messungen der spezifischen Viskosität des Polyisobutens in Lösung in Cyclohexan bei 30 °C, von 1 bis 25 dl/g, bevorzugt 2 bis 20 dl/g,

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Eigenschaft P, die während der Polymerisation bei einem konstanten gewünschten Wert gehalten wird, die durchschnittliche molare Masse des produzierten Polyisobutens sein. Unter durchschnittliche molare Masse ist irgendeine durchschnittliche molare Masse des Polyisobutens, zum Beispiel die zahlenmittlere molare Masse, Mn, oder gewichtsmittlere molare Masse, Mw, die im allgemeinen durch Gelpermeationschromatographie, ein Verfahren, das oft auch unter dem Namen Größenausschlußchromatographie bekannt ist, gemessen werden, oder auch die viskometrische durchschnittliche molare Masse, Mv, zu verstehen. Die durchschnittliche molare Masse des produzierten Polyisobutens kann durch Infrarot- oder Nahe-Infrarot-Spektrophotometrie gemessen werden, wie in der französischen Patentanmeldung Nr. 2 625 506 offenbart.
Der konstante gewünschte Wert der durchschnittlichen molaren Masse des produzierten Polyisobutens kann der, der:

(i) einer zahlenmittleren molaren Masse, Mn, von 300 bis 6700 Dalton, bevorzugt 400 bis 6000 Dalton, oder
(ii) einer gewichtsmittleren molaren Masse, Mw, von 400 bis 20.000 Dalton, bevorzugt 600 bis 18.000 Dalton, oder
(iii) einer viskometrischen durchschnittlichen molaren Masse, Mv, von 380 bis 16.900 dl/g, bevorzugt 500 bis 15.000 dl/g,

In der vorliegenden Erfindung kann das Polyisobuten ein Isobutenhomopolymer oder allgemeiner ein Copolymer von Isobuten mit mindestens einem anderen C4-Olefin in einem Anteil von weniger als 30 %, bevorzugt weniger als 25 %, bezogen auf das Gewicht, zum Beispiel 0,1 bis 25 Gew.-%, sein. Allgemein gesprochen enthalten Polyisobuten mit hohem Molekulargewicht im wesentlichen Isobuten. Polyisobuten mit niedriger Viskosität können höhere 1-Buten- und/oder 2-Buten-Comonomergehalte als Polyisobuten mit hohem Molekulargewicht umfassen.
Daher besteht in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung das Monomer aus Isobuten und den optionalen Comonomeren von 1-Buten und cis- und trans-2-Buten. Die Polymerisation wird durch kontinuierliche Einführung eines C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches, umfassend das Monomer im allgemeinen mit mindestens einem anderen C4-Olefin und/oder mindestens einem C3- bis C7-(Cyclo)alkan, insbesondere einem C4-Alkan, in den Reaktor durchgeführt. Solch ein Gemisch kann, bezogen auf das Gewicht, 0 bis 40 %, bevorzugt 0 bis 30 %, 1-Buten, 0 bis 20 %, bevorzugt 0 bis 15 %, cis-2-Buten, 0 bis 40 %, bevorzugt 0 bis 30 %, trans-2-Buten, 0 bis 50 %, bevorzugt 0 bis 40 %, eines oder mehrerer C3- bis C7-(Cyclo)alkane wie Butan oder Isobutan, und 5 bis weniger als 100 %, bevorzugt 10 bis weniger als 50 %, Isobuten umfassen. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das in den Reaktor eingeführte C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, bezogen auf das Gewicht, bis zu 99 %, bevorzugt bis zu 99,9 %, speziell bis zu 99,99 %, Isobuten umfassen.
Das C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch kann direkt in die siedende flüssige Reaktionsphase eingeführt werden. Es kann auch indirekt in die siedende flüssige Reaktionsphase durch die Zugabe zu irgendeiner anderen in den Reaktor eingeführten Flüssigkeit eingeführt werden, zum Beispiel zu einer Flüssigkeit, die durch das Abkühlen und die Kondensation des kondensierbaren Gases der Gasphase, das aus dem oberen Teil des Reaktors austritt und in den Reaktor zurückgeführt wird, erhalten wurde. Das C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch kann auch im Ganzen als ein flüssiger Sprühkohlenwasserstoff in die Gasphase eingeführt werden, wie in der französischen Patentanmeldung Nr. 2 749 014 offenbart.
Die siedende, flüssige Reaktionsphase enthält im allgemeinen Isobuten und ein oder mehrere andere C4-Olefine und/oder ein oder mehrere C3- bis C7-(Cyclo)alkane, das gebildete Polymer, den Katalysator und gegebenenfalls einen Cokatalysator.
Die siedende, flüssige Reaktionsphase kann durch irgendein bekanntes Mittel, insbesondere mit Hilfe eines mechanischen Rührers, gerührt werden. Die siedende, flüssige Reaktionsphase kann auch durch Zwangszirkulation dieses Mediums, die den Abzug und die Wiedereinführung eines Teils der siedenden, flüssigen Reaktionsphase in den Reaktor, insbesondere mit Hilfe einer sogenannten Kreislaufpumpe, umfassen kann, bewegt werden.
Über der siedenden, flüssigen Reaktionsphase befindet sich eine Gasphase, speziell eine kondensierbare Gasphase. Demgemäß kann ein kondensierbares Gas aus dem oberen Teil des Reaktors, der die Gasphase enthält, austreten. Im allgemeinen wird dieses Gas außerhalb des Reaktors kondensiert, insbesondere zur Entfernung der Wärme aus der Polymerisationsreaktion. Nach dem Abkühlen und der Kondensation dieses Gases wird eine gekühlte Flüssigkeit gewonnen, die in die Gasphase und/oder in die siedende, flüssige Reaktionsphase rückgeführt werden kann. Dieser Flüssigkeit kann etwas oder alles des C4-Kohlenwassertoffeinspeisungsgemisches zugegeben werden.
Zur Durchführung der Polymerisation des Isobutens wird ein Katalysator verwendet, der im allgemeinen für die kationische Olefinpolymerisation geeignet ist, oftmals als kationischer Katalysator bezeichnet, gegebenenfalls in Gegenwart eines Cokatalysators. Genauer gesagt, kann der Katalysator eine halogenierte Borverbindung wie Bortrifluorid oder eine Organoaluminiumverbindung, zum Beispiel der Formel AlRnXn-3, worin R ein Alkylrest mit beispielsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, X ein Chlor- oder Bromatom ist und n eine ganze oder gebrochene Zahl im Bereich von 0 bis 3 ist, sein. Der Cokatalysator kann Wasser, Salzsäure, ein Alkylhalogenid wie tert-Butylchlorid oder auch ein Alkohol wie Ethanol, insbesondere wenn Bortrifluorid als Katalysator verwendet wird, sein.
Die Polymerisationsreaktion kann insbesondere unter Verwendung eines Alkylhalogenids wie tert-Butylchlorid als Cokatalysator durch das in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 645 402 offenbarte Verfahren in Kombination mit Ethyldichloraluminium als Katalysator durchgeführt werden.
Das Molverhältnis der Menge an Cokatalysator zu der Menge an Katalysator, die in den Reaktor eingeführt wird, wird über die Zeit vorteilhafterweise bei einem konstanten Wert gehalten und liegt zwischen 0,05 und 20, bevorzugt zwischen 1 und 10.
Der Katalysator und der Cokatalysator werden bevorzugt getrennt voneinander in den Reaktor eingeführt. Einer von ihnen kann in das C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch eingeführt werden. Etwas oder alles von dem Cokatalysator oder von dem Katalysator kann in einem Gemisch mit einer anderen Flüssigkeit, zum Beispiel mit einem Teil der siedenden, flüssigen Reaktionsphase, die abgezogen und zurückgeführt wird, wodurch eine Bewegung des Reaktionsmedium sichergestellt wird, in den Reaktor eingeführt werden.
Die Polymerisationsreaktion kann bei einer Temperatur zwischen –30 und +50 °C, bevorzugt zwischen –20 und +25 °C, durchgeführt werden. Die Polymerisationstemperatur kann in der flüssigen Reaktionsphase oder in der Gasphase im Gleichgewicht mit der flüssigen Reaktionsphase gemessen werden. Die Polymerisationstemperatur wird bevorzugt in der flüssigen Reaktionsphase gemessen. Der absolute Druck des Reaktors ist eine Funktion der Polymerisationstemperatur und liegt im Bereich von 0,03 bis 1, bevorzugt 0,05 bis 0,5 MPa. Der Partialdruck PiC4 des Isobutens in der Gasphase des Reaktors kann größer oder gleich 1·10^–4 und kleiner als 1 MPa, bevorzugt größer oder gleich 3·10^–4 und kleiner als 0,5 MPa sein.
Die Polymerisationstemperatur wird bevorzugt durch Einwirkung einer Kühlflüssigkeit des Reaktors oder eines Kondensators, der auf einer Leitung zur Rückführung der Gasphase, die aus dem oberen Teil des Reaktors austritt, positioniert ist, konstant gehalten. Durch das Konstanthalten der Polymerisationstemperatur kann ein Produktausstoß mit einer gleichbleibenden Konzentration an ungesättigten Enden erhalten werden.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch eine zentrale Kontrolleinheit umfassen, mit der die verschiedenen Polymerisationsparameter wie die Polymerisationstemperatur, der Gesamtdruck und die Partialdrücke in der Gasphase des Reaktors, die Konzentration der verschiedenen Produkte in der siedenden, flüssigen Reaktionsphase, die Geschwindigkeiten der Einführung der verschiedenen Speisungen des Reaktors und des Abzugs aus der siedenden, flüssigen Reaktionsphase, und auch die Qualität des produzierten Polyisobutens kontrolliert werden können. Diese zentrale Kontrolleinheit kann Rechenmodule und auch Regulatoren umfassen. Ein Regulator ist als ein System definiert, mit dem ein gemessener Wert mit einem Zielwert während der Beeinflussung eines physikalischen Parameters verglichen werden kann, wodurch im Verlauf der Zeit der gemessene Wert so geändert werden kann, daß er sich dem Zielwert nähert, wobei die Differenz zwischen diesen beiden Werten berücksichtigt wird. Die Haupteingaben eines Regulators können daher als der gemessene Wert des physikalischen Parameters und der Sollwert des Parameters unterschieden werden, die von einem Operator oder jemand anderem als ein Zielwert direkt in den Regulator eingegeben werden oder sogar als ein Ergebnis einer Berechnung, die das Rechenmodul durchführt, angezeigt werden können.
Die verschiedenen Verfahrenskontrolloperationen, die von der zentralen Kontrolleinheit, insbesondere von einem Regulator, ausgeführt werden, können direkt von einem Operator ausgeführt werden.
Gemäß der Erfindung kann der Isobuten-Partialdruck PiC4 das Ergebnis einer Berechnung, basierend auf der Massekonzentration an Isobuten in der Gasphase des Reaktors und auf dem relativen oder absoluten Gesamtdruck des Reaktors, insbesondere dem Produkt des absoluten oder relativen Gesamtdruckes des Reaktors, mit der Massekonzentration an Isobuten in der Gasphase sein. Unter dem gemessenen Wert M des Isobuten-Partialdrucks PiC4 ist üblicherweise das Ergebnis der zuvor erwähnten Berechnung, durchgeführt auf der Basis der für den relativen oder absoluten Gesamtdruck des Reaktors und für die Massekonzentration an Isobuten in der Gasphase berechneten Werte, zu verstehen, die beispielsweise mit Hilfe eines Gaschromatographen durchgeführt wurde. Genauso ist die Wirkung, die aus der Messung des Isobuten-Partialdruckes PiC4 besteht, üblicherweise mit der Messung der beiden obigen Werte und der Durchführung der obigen Berechnung gleichbedeutend.
Der Gesamtdruck in dem Reaktor wird im allgemeinen nicht konstant gehalten und variiert entsprechend der Störungen wie der Qualität des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches und/oder der Höhe der siedenden, flüssigen Reaktionsphase in dem Reaktor.
Gemäß der Erfindung wird ein Zielwert V für den Partialdruck PiC4 des Isobutens in der Gasphase des Reaktors gemäß dem gewünschten Wert für die Eigenschaft P bestimmt. Hierfür wird eine zuvor zwischen der Eigenschaft P des produzierten Polyisobutens und dem Isobuten-Partialdruck PiC4 in der Gasphase des Reaktors erstellte empirische Beziehung verwendet. In der Praxis wird die empirische Beziehung mittels einer Reihe vorheriger Messungen der Eigenschaft P und PiC4 unter Polymerisationsbedingungen in dem Reaktor erstellt. Diese empirische Beziehung kann in Form einer Tabelle, in der jeder Wert für die Viskosität oder die durchschnittliche molare Masse des produzierten Polyisobutens mit dem Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors korreliert wird, gezeigt werden.
Eine der Schwierigkeiten, die die vorliegende Erfindung lösen will, resultiert präzise aus der Tatsache, daß diese empirische Beziehung stark von anderen Parametern, die während der Polymerisation nicht so leicht zu kontrollieren sind, wie der Polymerisationstemperatur oder der Qualität des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches, abhängig bleibt.
Der Zielwert V für den Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors kann unter Verwendung der oben angegebenen empirischen Beziehungen auf der Basis eines gewünschten Wertes für die Eigenschaft P des produzierten Polyisobutens und verschiedenen Einstellungen der physikalischen Parameter der Polymerisation, wie der Katalysator-Fließgeschwindigkeit, der Cokatalysator-Fließgeschwindigkeit, der 1-Buten-Konzentration und der cis- und/oder trans-2-Buten-Konzentration, bestimmt werden. Der gewünschte Wert für die Eigenschaft P kann direkt in ein Rechenmodul eingegeben werden, das ein Modell umfaßt, das aus einer oder mehreren der oben angegebenen empirischen Beziehungen besteht und den Zielwert V für den Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors berechnet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Partialdruck PiC4 als eine Funktion der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, einer Funktion F1 der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) mindestens einer Verbindung in demselben Kohlenwasserstoffgemisch, einer Funktion F2 der Polymerisationstemperatur, einer Funktion der Umwandlungsrate des Isobutens zu Polymer, gestaltet wird, und daß:

1) die Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) des Isobutens, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, die Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben Kohlenwasserstoffgemisch in der Funktion F1, die Polymerisationstemperatur und der Partialdruck PiC4 gemessen werden,
2) aus der zweiten und dritten Messung der vorherigen Stufe die Funktionen F1 und F2 berechnet werden,
3) aus F1, F2, CiC4 und der Partialdruck-Messung PiC4 ein korrigierter Partialdruck von PiC4, nämlich (PiC4)c, berechnet wird, der von jeglichen Schwankungen von CiC4, der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in der Funktion F1 oder der Polymerisationstemperatur unabhängig ist,
4) der korrigierte Partialdruck (PiC4)c durch Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit Qc des in den Reaktor eingeführten Katalysators und/oder der Fließgeschwindigkeit Qh des in den Reaktor eingeführten C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches um den Zielwert V von PiC4 herum konstant gehalten wird.

Gemäß der Erfindung kann der Isobuten-Partialdruck PiC4 als eine Funktion der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, einer Funktion F1 der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) mindestens einer Verbindung in demselben Kohlenwasserstoffgemisch, einer Funktion F2 der Polymerisationstemperatur, einer Funktion der Umwandlungsrate des Isobutens zu Polymer gestaltet werden. Gemäß dem Gesetzt für das Flüssig/Dampf-Gleichgewicht kann der Isobuten-Partialdruck PiC4 durch ein Produkt der Massekonzentration des Isobutens in der Flüssigphase des Reaktors, CiC4_R2, und des Flüssig/Dampf-Gleichgewichtskoeffizienten k_H berechnet werden.
Die Massekonzentration des Isobutens in der Flüssigphase des Reaktors, CiC4_R2, hängt im wesentlichen von der Umwandlungsrate des Isobutens zu Polymer, Conv, ab, die das Verhältnis zwischen der von der Polymerisationsreaktion pro Zeiteinheit verbrauchten Masse an Isobuten und der durch das C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in derselben Zeit in den Reaktor eingeführten Masse ist. Mittels einer Massebilanz am Reaktor, schreibt man folgendes:
worin:

Qh:: Massefließgeschwindigkeit des C4 Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches.
R2:: Massefließgeschwindigkeit des verwendeten Polyisobutens.
R3:: Massefließgeschwindigkeit der Gasphase des Reaktors, die nach Abkühlen und Kondensation rückgeführt wird.
CiC4:: Massekonzentration des Isobutens im C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch.
CiC4_R2:: Massekonzentration des Isobutens in der Flüssigphase des Reaktors.
CiC4_R3:: Massekonzentration des Isobutens in der Gasphase des Reaktors, die nach Abkühlen und Kondensation rückgeführt wird.
Conv:: Umwandlungsrate des Isobutens zu Polymer.

Hieraus wird folgendes hergeleitet:
Es wird die Hypothese aufgestellt, daß der letzte Ausdruck in der vorstehenden Gleichung vernachlässigbar ist, und es wird folgendes geschrieben:
Da die Massekonzentration CiC4_R2 schwer zu messen ist wird die Umwandlungsrate Conv' in bezug auf die Gasphase des Reaktors gemäß der Formel:
definiert.
Es wird die Hypothese aufgestellt, daß die Umwandlungsrate Conv proportional zur Umwandlungsrate bezogen auf die Gasphase des Reaktors, Conv', ist und es wird folgendes geschrieben: Conv = a·Conv',worin a eine Konstante ist.
Die Massekonzentration des Isobutens, CiC4_R2, in der Flüssigphase des Reaktors wird daher folgendermaßen hergeleitet:
Der Flüssig/Dampf-Gleichgewichtskoeffizient k_H hängt im wesentlichen von der Zusammensetzung des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches und von der Polymerisationstemperatur ab (wobei der Druck gleich dem Gleichgewichtsdruck ist). Das für den Flüssig/Dampf-Gleichgewichtskoeffizienten k_H ausgewählte Modell ist ein Produkt einer Funktion F1 der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) mindestens einer der Verbindungen in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch und einer Funktion F2 der Polymerisationstemperatur. Folgendes wird geschrieben: kH = kH0·F1·F2 (7), worin k_H0 eine Konstante ist.
Unter Verwendung der Gleichungen (6) und (7) wird ein Modell für den Partialdruck PiC4, (PiC4)m, als eine Funktion der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) von Isobuten in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, einer Funktion F1 der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) mindestens einer der Verbindungen in demselben C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, einer Funktion F2 der Polymerisationstemperatur und einer Funktion der Umwandlungsrate des Isobutens erhalten:
Die Verbindung (oder Verbindungen) der Funktion F1 können aus Olefinen wie Isobuten, 1-Buten, cis-2-Buten und trans-2-Buten und mindestens einem C3- bis C7-Alkan und/oder -(Cyclo)alkan, insbesondere C4-Alkan, wie Butan und/oder Isobutan, ausgewählt werden.
Die Funktion F1 kann in Form einer Summe linearer Funktionen der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) der Verbindungen in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, zentriert um die Mittelwerte dieser Konzentrationen, ausgedrückt werden. F1 kann daher wie folgt geschrieben werden: F1 = 1 + Σki·(Ci – Ciav) (9),worin:

Ci:: die Massekonzentration der Verbindung i
ki, Ci_av:: Konstanten

Diese Annäherung ist insofern begründet, als die Schwankungen der Zusammensetzung des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches klein sind.
Die Funktion F2 der Polymerisationstemperatur kann die folgende Form annehmen: F2 = 1 + A·TB (10),worin:

T:: die Polymerisationstemperatur
A, B:: Konstanten

Gemäß einem der Aspekte der vorliegenden Erfindung können die Konzentration (zum Beispiel die Massekonzentration) von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, die Konzentration (zum Beispiel die Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben Kohlenwasserstoffgemisch in der Funktion F1, die Polymerisationstemperatur und der Partialdruck PiC4 gemessen werden. Die Messung der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) von Isobuten und der Verbindungen in der Funktion F1 in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch wird zum Beispiel mit Hilfe eines Gaschromatographieapparates durchgeführt. Die Polymerisationstemperatur kann durch irgendein bekanntes Verfahren gemessen werden.
Die Funktionen F1 und F2 können auf der Basis der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch und auf der Basis der Polymerisationstemperatur erstellt werden. Diese Operation kann periodisch von einem Rechenmodul durchgeführt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein korrigierter Partialdruck PiC4, nämlich (PiC4)c, aus F1, F2, CiC4 und der Partialdruckmessung PiC4, so berechnet werden, daß der korrigierte Wert (PiC4)c von jeglichen Schwankungen von CiC4, der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in der Funktion F1, oder der Polymerisationstemperatur unabhängig ist.
Der korrigierte Partialdruck (PiC4)c kann

i) durch Festlegen, daß der Ausdruck des Modells des Isobuten-Partialdruckes in der Gasphase des Reaktors in Gleichung (8) (PiC4)m demselben gemessenen Partialdruck PiC4 gleicht, nämlich (PiC4)m = PiC4 (11),
ii) durch Festlegen, daß der korrigierte Partialdruck (PiC4)c eine unabhängige Funktion der Parameter, die das Flüssig/Dampf-Gleichgewicht beeinflussen, ist, das heißt, der Ausdruck
iii) und, auf der Basis der Gleichungen (8), (11) und (12), durch Schreiben des korrigierten Partialdruckes (PiC4)c in folgender Form:

Der korrigierte Partialdruck (PiC4)c kann periodisch von einem Rechenmodul berechnet werden. Es wäre ratsam, diesen Ausdruck regelmäßig einzustellen, um größere Abweichungen der Eigenschaft P aufgrund der bei der Gestaltung des Isobuten-Partialdruckes PiC4 aufgestellten Hypothesen zu vermeiden. Hierfür werden zwei Konstanten K1 und K2 eingeführt, die in regelmäßigen Abständen neu berechnet werden. Die Form der Gleichung zur Berechnung des korrigierten Partialdruckes (PiC4)c kann daher wie folgt geschrieben werden:
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der korrigierte Partialdruck (PiC4)c durch Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit Qc des in den Reaktor eingeführten Katalysators um einen Zielwert herum konstant gehalten. Der berechnete Wert für den korrigierten Partialdruck (PiC4)c kann mit dem Zielwert V verglichen werden, und die Differenz E = V – (PiC4)c zwischen diesen beiden Werten kann berechnet werden. Als eine Funktion der Differenz E kann die Fließgeschwindigkeit Qc des eingeführten Katalysators so beeinflußt werden, daß der Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors in Richtung des Zielwertes V verschoben wird. Ist die Differenz E negativ oder kleiner als der Negativgrenzwert des vorbestimmten Bereiches, der sich um 0 zentriert, kann die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators erhöht werden. Ist die Differenz E positiv oder größer als der positive Grenzwert dieses Bereiches, kann die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators verringert werden. Ist die Differenz E null oder liegt sie zwischen den Grenzwerten für den Bereich, kann die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators unverändert bleiben. Diese Art von Verfahrenskontrolle wird vorteilhafterweise unter Verwendung eines Regulators vorgenommen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der korrigierte Partialdruck (PiC4)c durch Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit Qh des in den Reaktor eingeführten C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches um einen Zielwert V herum konstant gehalten. In diesem Fall wird die Fließgeschwindigkeit Qh, bezogen auf die Differenz E, genau anders als oben für die Fließgeschwindigkeit Qc beschrieben beeinflußt: also wird die Fließgeschwindigkeit Qh nicht erhöht sondern verringert und umgekehrt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere aus der Gestaltung des Isobuten-Partialdruckes in der Gasphase des Reaktors. Auf der Basis dieses Konzeptes können jedoch auch andere Varianten der beanspruchten Verfahrenskontrolle vorgeschlagen werden.
Beispielsweise kann ein Verfahren vorgeschlagen werden, in dem ein gestalteter Wert für PiC4 aus Parametern, die das Flüssig/Dampf-Gleichgewicht beeinflussen, wie sie in der Erfindung definiert sind, berechnet wird, um so einen gewünschten Wert für PiC4 zu erhalten, der als ein Sollwert eines Regulators zum Halten des Partialdruckes PiC4 um den gewünschten Wert durch Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit Qc des in den Reaktor eingeführten Katalysators und/oder der Fließgeschwindigkeit Qh des in den Reaktor eingeführten C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches eingegeben wird.
Eine vereinfachte Form des Verfahrens kann in der Anzeige des Zielwertes V als den Sollwert C eines Regulators des korrigierten Partialdruckes (PiC4)c von Isobuten bestehen. In diesem Fall kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen:

(a) Bestimmen einer empirischen Beziehung zwischen dem Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors und der Eigenschaft P, Auswahl des gewünschten Wertes der Eigenschaft P und Berechnen des Zielwertes V des Isobuten-Partialdruckes in der Gasphase des Reaktors, der dem gewünschten Wert der Eigenschaft P entspricht, mit der empirischen Beziehung;
(b) Anzeigen des in (a) berechneten Zielwertes V als den Sollwert eines Regulators des korrigierten Isobuten-Partialdruckes;
(c) Messen der Konzentration von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, der Konzentration (beispielsweise Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben Kohlenwasserstoffgemisch in der Funktion F1, der Polymerisationstemperatur und des Partialdruckes PiC4;
(d) Berechnen der Funktionen F1 und F2 aus der zweiten und dritten Messung des vorhergehenden Schrittes;
(e) Berechnen eines korrigierten Partialdruckes von PiC4, nämlich (PiC4)c, aus F1, F2, CiC4 und der Partialdruckmessung PiC4, der von jeglichen Schwankungen von CiC4, der Konzentration (beispielsweise Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in der Funktion F1 oder der Polymerisationstemperatur unabhängig ist;
(f) Vergleichen des korrigierten Wertes für den Isobuten-Partialdruck (PiC4)c mit dem in (a) berechneten Zielwert V und Berechnen der Differenz E = V – (PiC4)c zwischen diesen beiden Werten durch den Regulator;
(g) Beeinflussung der Fließgeschwindigkeiten Qc und/oder Qh durch den Regulator als eine Funktion der in (f) berechneten Differenz E, um den Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors in Richtung des Zielwertes V zu verschieben. Insbesondere wenn der Regulator die Fließgeschwindigkeit Qc beeinflußt, ist alternativ die Differenz E negativ oder kleiner als der negative Grenzwert eines vorbestimmten Bereiches, der sich um null zentriert, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators erhöht wird; oder die Differenz E ist positiv oder größer als der positive Grenzwert des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators verringert wird; oder die Differenz E ist null oder liegt innerhalb der Grenzen des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators unverändert bleibt. Beeinflußt der Regulator ferner die Fließgeschwindigkeit Qh, wird die Fließgeschwindigkeit Qh in bezug auf die Differenz E genau anders, als oben für die Fließgeschwindigkeit Qc beschrieben, beeinflußt: also wird die Fließgeschwindigkeit Qh verringert und nicht erhöht, und umgekehrt.

Eine ausgearbeitete Form des Verfahrens kann in der Anzeige des Ergebnisses einer Berechnung, deren Ergebnis in Richtung des Zielwerts V tendiert, durch eine iterative Variation als eine Funktion der Zeit als der Sollwert C eines Regulators des korrigierten Partialdrucks (PiC4)c von Isobuten bestehen. Beispielsweise kann die iterative Variation, als eine Funktion der Zeit, des Sollwertes C in Richtung des Zielwertes V eine lineare Variation über die Zeit bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit, die von 100 bis 2000 Pa/h, bevorzugt 300 bis 1500 Pa/h variieren kann, sein. In diesem Fall kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen:

(a) Bestimmen einer empirischen Beziehung zwischen dem Partialdruck PiC4 von Isobuten in der Gasphase des Reaktors und der Eigenschaft P, Auswahl des gewünschten Wertes der Eigenschaft P und Berechnen des Zielwertes V von PiC4, der dem gewünschten Wert der Eigenschaft P entspricht, mit der empirischen Beziehung;
(b) Berechnen des als Sollwert C eines Regulators des korrigierten Isobuten-Partialdruckes anzuzeigenden Wertes, um so den in (a) berechneten Zielwert V zu erreichen, indem der Sollwert iterativ über die Zeit variiert wird, beispielsweise eine lineare Variation als eine Funktion der Zeit bei einer vorbestimmten Rate, die von 100 bis 2000 Pa/h, vorzugsweise von 300 bis 1.500 Pa/h variieren kann;
(c) Messen der Konzentration (beispielsweise Massekonzentration) von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, der Konzentration (beispielsweise Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben Kohlenwasserstoffgemisch in der Funktion F1, der Polymerisationstemperatur und des Partialdruckes PiC4;
(d) Berechnen der Funktionen F1 und F2 aus der zweiten und dritten Messung des vorhergehenden Schrittes;
(e) Berechnen eines korrigierten Partialdruckes von PiC4, nämlich (PiC4)c, aus F1, F2, CiC4 und der Partialdruckmessung PiC4, der von jeglichen Schwankungen von CiC4, der Konzentration (beispielsweise Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in der Funktion F1 oder der Polymerisationstemperatur unabhängig ist;
(f) Vergleichen des korrigierten Wertes für den Isobuten-Partialdruck (PiC4)c mit dem in (b) berechneten Sollwert C für den Regulator und Berechnen der Differenz E = C – (PiC4)c zwischen diesen beiden Werten durch den Regulator;
(g) Beeinflussung der Fließgeschwindigkeiten Qc und/oder Qh durch den Regulator als eine Funktion der in (f) berechneten Differenz E, um den Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors in Richtung des Sollwertes C zu verschieben. Insbesondere wenn der Regulator die Fließgeschwindigkeit Qc beeinflußt, ist alternativ die Differenz E negativ oder kleiner als der negative Grenzwert eines vorbestimmten Bereiches, der sich um null zentriert, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators erhöht wird; oder die Differenz E ist positiv oder größer als der positive Grenzwert des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators verringert wird; oder die Differenz E ist null oder liegt innerhalb der Grenzen des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators unverändert bleibt. Beeinflußt der Regulator ferner die Fließgeschwindigkeit Qh, wird die Fließgeschwindigkeit Qh in bezug auf die Differenz E genau anders, als oben für die Fließgeschwindigkeit Qc beschrieben, beeinflußt: also wird die Fließgeschwindigkeit Qh verringert und nicht erhöht, und umgekehrt.

Eine noch stärker überarbeitete Form des Verfahrens kann auch in einer derartigen Einschränkung der Einwirkungen des Regulators des korrigierten Partialdrucks (PiC4)c bestehen, daß der Regulator nur in Aktion tritt, wenn die Messung des Isobuten-Partialdrucks außerhalb eines vorbestimmten Bereiches um den Zielwert V herum liegt. Der Bereich kann nicht mehr als ±20 %, bevorzugt nicht mehr als ±10 %, um den Zielwert V herum betragen. In diesem Fall kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen:

(a) Bestimmen einer empirischen Beziehung zwischen dem Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors und der Eigenschaft P, Auswahl des gewünschten Wertes der Eigenschaft P und Berechnen des Zielwertes V von PiC4, der dem gewünschten Wert der Eigenschaft P entspricht, mit der empirischen Beziehung;
(b) Anzeigen des in (a) berechneten Zielwertes V als der Sollwert C eines Regulators des korrigierten Isobuten-Partialdruckes;
(c) Bestimmen der Grenzen eines Bereiches für die Werte des korrigierten Isobuten-Partialdruckes in der Gasphase des Reaktors um den Zielwert V herum; wobei diese Grenzen nicht mehr als ±20 %, bevorzugt nicht mehr als ±10 % um den Zielwert V herum betragen können;
(d) Messen der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben Kohlenwasserstoffgemisch in der Funktion F1, der Polymerisationstemperatur und des Partialdruckes PiC4;
(e) Berechnen der Funktionen F1 und F2 aus der zweiten und dritten Messung des vorhergehenden Schrittes;
(f) Berechnen eines korrigierten Partialdruckes von PiC4, nämlich (PiC4)c, aus F1, F2, CiC4 und der Partialdruckmessung PiC4, der von jeglichen Schwankungen von CiC4, der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in der Funktion F1 oder der Polymerisationstemperatur unabhängig ist;
(g) Vergleichen des korrigierten Wertes für den Isobuten-Partialdruck (PiC4)c mit den in (c) bestimmten Grenzen des Bereiches durch den Regulator;
(h) Deaktivieren des Regulators und Nichtverändern der Fließgeschwindigkeiten Qc und/oder Qh, wenn der korrigierte Wert (PiC4)c für den Isobuten-Partialdruck innerhalb der in (c) bestimmten Bereichsgrenzen liegt;
(i) wenn der korrigierte Wert (PiC4)c für den Isobuten-Partialdruck außerhalb der in (c) bestimmten Bereichsgrenzen liegt: (i) Vergleichen des korrigierten Wertes (PiC4)c für den Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors mit dem Sollwert C für den Regulator und Berechnen der Differenz E = C – (PiC4)c zwischen diesen beiden Werten durch den Regulator; (ii) Beeinflussung der Fließgeschwindigkeiten Qc und/oder Qh durch den Regulator als eine Funktion der Differenz E, um den korrigierten (PiC4)c Isobuten-Partialdruck in Richtung des Sollwertes C zu verschieben. Insbesondere wenn der Regulator die Fließgeschwindigkeit Qc beeinflußt, ist die Differenz E entweder negativ oder kleiner als der negative Grenzwert eines vorbestimmten Bereiches, der sich um null zentriert, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysator erhöht wird; oder die Differenz E ist positiv oder größer als der positive Grenzwert des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators verringert wird; oder die Differenz E ist null oder liegt innerhalb der Grenzen des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators unverändert bleibt. Beeinflußt der Regulator ferner die Fließgeschwindigkeit Qh, wird die Fließgeschwindigkeit Qh in bezug auf die Differenz E genau anders, als oben für die Fließgeschwindigkeit Qc beschrieben, beeinflußt: also wird die Fließgeschwindigkeit Qh verringert und nicht erhöht, und umgekehrt.

Eine andere noch stärker überarbeitete Form des Verfahrens kann die in den vorherigen Absätzen angegebenen Verbesserungen kombinieren. In diesem Fall kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen:

(a) Bestimmen einer empirischen Beziehung zwischen dem Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors und der Eigenschaft P, Auswahl des gewünschten Wertes der Eigenschaft P und Berechnen des Zielwertes V von PiC4, der dem gewünschten Wert der Eigenschaft P entspricht, mit der empirischen Beziehung;
(b) Bestimmen der Grenzen eines Bereiches für die Werte des korrigierten Isobuten-Partialdruckes (PiC4)c um den Zielwert V herum;
(c) Messen der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben Kohlenwasserstoffgemisch in der Funktion F1, der Polymerisationstemperatur und des Partialdruckes PiC4;
(d) Berechnen der Funktionen F1 und F2 aus der zweiten und dritten Messung des vorhergehenden Schrittes;
(e) Berechnen eines korrigierten Partialdruckes von PiC4, nämlich (PiC4)c, aus F1, F2, CiC4 und der Partialdruckmessung PiC4, der von jeglichen Schwankungen von CiC4, der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) der Verbindung (oder Verbindungen) in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in der Funktion F1 oder der Polymerisationstemperatur unabhängig ist;
(f) Vergleichen des korrigierten Wertes für den Isobuten-Partialdruck (PiC4)c mit den in (b) bestimmten Grenzen des Bereiches durch den Regulator;
(g) Deaktivieren des Regulators und Nichtverändern der Fließgeschwindigkeiten Qc und/oder Qh, wenn der korrigierte Wert (PiC4)c für den Isobuten-Partialdruck innerhalb der in (b) bestimmten Bereichsgrenzen liegt;
(h) wenn der korrigierte Wert (PiC4)c für den Isobuten-Partialdruck außerhalb der in (b) bestimmten Bereichsgrenzen liegt: (i) Berechnen des von einem Regulator des Isobuten-Partialdruckes in der Gasphase des Reaktors anzuzeigenden Sollwertes C, um so den in Schritt (a) berechneten Zielwert V zu erhalten, indem der Sollwert C bevorzugt gemäß einer linearen Variation als eine Funktion der Zeit iterativ und mit einer wie oben erwähnten vorbestimmten Geschwindigkeit variiert wird; (ii) Vergleichen des korrigierten Wertes (PiC4)c für den Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors mit dem Sollwert C für den Regulator und Berechnen der Differenz E = C – (PiC4)c zwischen diesen beiden Werten durch den Regulator; (iii) Beeinflussung der Fließgeschwindigkeiten Qc und/oder Qh durch den Regulator als eine Funktion der Differenz E, um den korrigierten Isobuten-Partialdruck (PiC4)c in Richtung des Sollwertes C zu verschieben. Insbesondere wenn der Regulator die Fließgeschwindigkeit Qc beeinflußt, ist alternativ die Differenz E negativ oder kleiner als der negative Grenzwert eines vorbestimmten Bereiches, der sich um null zentriert, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysator erhöht wird; oder die Differenz E ist positiv oder größer als der positive Grenzwert des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators verringert wird; oder die Differenz E ist null oder liegt innerhalb der Grenzen des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators unverändert bleibt. Beeinflußt der Regulator ferner die Fließgeschwindigkeit Qh, wird die Fließgeschwindigkeit Qh in bezug auf die Differenz E genau anders, als oben für die Fließgeschwindigkeit Qc beschrieben, beeinflußt: also wird die Fließgeschwindigkeit Qh verringert und nicht erhöht, und umgekehrt.

Eine Variante der obigen Formen des Verfahrens kann darin bestehen, daß der Regulator gleichzeitig die Fließgeschwindigkeit Qc und Qh beeinflußt. Wie oben beschrieben wird ein berechneter Wert für den korrigierten Isobuten-Partialdruck (PiC4)c mit dem Sollwert C des Regulators verglichen und die Differenz E = C – (PiC4)c zwischen diesen beiden Werten berechnet. Als eine Funktion der Differenz E beeinflußt der Regulator gleichzeitig die Fließgeschwindigkeiten Qh und Qc so, daß der Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors in Richtung des Sollwertes C verschoben wird; alternativ ist die Differenz E negativ oder kleiner als der negative Grenzwert eines vorbestimmten Bereiches, der sich um null zentriert, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qh verringert und die Fließgeschwindigkeit Qc erhöht wird; oder die Differenz E ist positiv oder größer als der positive Grenzwert des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qh erhöht und die Fließgeschwindigkeit Qc verringert wird; oder die Differenz E ist null oder liegt innerhalb der Grenzen des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeiten Qh und Qc unverändert bleiben.
Gemäß einer der bevorzugten Ausführungsformen wurde in der vorliegenden Erfindung herausgefunden, daß es vorteilhafter ist, den korrigierten Partialdruck (PiC4)c allein durch Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit Qc des eingeführten Katalysators um den Zielwert V herum konstant zu halten.
Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Stabilität der Polymerisationsreaktion und die Verringerung der Polydispersität, das heißt, der Breite der Vereilung der molaren Massen des produzierten Polyisobutens, und trotz allem der leichten Fluktuatio nen der Polymerisationstemperatur oder der Qualität des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die Polymerisationstemperatur mit einer anderen Verfahrenskontrolle, die von der Verfahrenskontrolle gemäß der vorliegenden Erfindung, die zum Halten der Viskosität oder des durchschnittlichen Molekulargewichts des produzierten Polymers bei einem konstanten gewünschten Wert verwendet wird, unabhängig ist, konstant gehalten werden kann.
So kann durch das Konstanthalten der Polymerisationstemperatur unabhängig von der Viskosität oder dem durchschnittlichen Molekulargewicht ein Polymer mit einer gleichbleibenden Qualität und mit einem konstanten Gehalt an ungesättigten Enden erhalten werden.
1 zeigt in einem Diagramm ein Verfahren zur Herstellung von Polyisobuten durch kontinuierliche Polymerisation von Isobuten in einem Reaktor (1), der im wesentlichen einen zylindrischen Teil (2) umfaßt. Der Reaktor umfaßt eine siedende, flüssige Reaktionsphase (3) und eine Gasphase (4), die sich über und im Gleichgewicht mit der Flüssigphase befindet. Der Reaktor ist mit einem Beschickungsrohr für ein C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch (5), umfassend das Monomer, mit einem Katalysator-Beschickungsrohr (6) und gegebenenfalls mit einem Cokatalysator-Beschickungsrohr (7) ausgestattet, wobei die Rohre in dem zylindrischen Teil (2), der die siedende, flüssige Reaktionsphase (3) enthält, enden. Der untere Teil des Reaktors ist mit einem Rohr (8) für den Abzug der siedenden, flüssigen Reaktionsphase ausgestattet, das in eine Reinigungsvorrichtung (9) führt, die zum Beispiel mindestens eine Destillationssäule umfaßt, wobei die Säule das produzierte Polymer über ein Rohr (10) isolieren soll. Der obere Teil des Reaktors, der die Gasphase (4) enthält, kann mit einer Leitung (11) zur Rückführung der Gasphase ausgestattet sein, wobei auf dieser Leitung ein Kondensator (12) montiert ist, mit dem die aus dem Reaktor (1) austretende Gasphase mittels einer Kühlflüssigkeit, die in einem Rohr (13) zirkuliert, gekühlt und kondensiert werden kann, wobei das resultierende Kondensat in den Reaktor (1) zurückgeführt wird. Im oberen Teil des Reaktors, der die Gasphase enthält, kann mit einem Manometer (14) der Gesamtdruck im Reaktor, mit einem Thermometer (16) die Temperatur im Reaktor und mit einem Analysegerät (15), wie einem Gaschromatographen, die Konzentration (zum Beispiel die Massekonzentration) von Isobuten in der Gasphase gemessen werden. Auf dem C4-Kohlen wasserstoffeinspeisungsgemisch-Beschickungsrohr (5) können durch Analysegeräte (17) und (18) wie Gaschromatographen die Konzentration (zum Beispiel die Massekonzentration) an Isobuten und die Konzentration mindestens einer der anderen Verbindungen, die in der Funktion F1 in Betracht gezogen werden, gemessen werden. Diese fünf Instrumente sind mit einer zentralen Kontrolleinheit (19) verbunden, deren Elemente, wie Regulatoren und Rechenmodule, in einem Diagramm in 2 dargestellt werden.
2 zeigt anhand eines Beispiels eine schematische Darstellung der Verfahrenskontrolle gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung. Für die in der Erfindung beschriebenen Elemente zeigt diese Darstellung auf einer Seite die Apparatur und Ausrüstung des Polymerisationsreaktors (POLYMERISATIONSREAKTOR) und auf der anderen Seite ein Funktionsschema der Verfahrenskontrolle, die in eine zentrale Kontrolleinheit integriert sein kann (ZENTRALE KONTROLLEINHEIT).
Gemäß 2 kann mit einem Rechenmodul (21) der Zielwert V für den Isobuten-Partialdruck PiC4 in der Gasphase des Reaktors auf der Basis des gewünschten Wertes (20) der Eigenschaft P des Polyisobutens unter Verwendung einer empirischen Beziehung, die zuvor zwischen der Eigenschaft P des produzierten Polyisobutens und dem Partialdruck PiC4 des Isobutens in der Gasphase des Reaktors erstellt wurde, berechnet werden. Der Zielwert V (22) kann jedoch auch direkt von einem Operator berechnet und in ein Rechenmodul (23) eingegeben werden. Mit diesem Modul (23) kann der Sollwert C des Partialdruckes PiC4 des Isobutens in der Gasphase des Reaktors auf der Basis des Zielwertes V durch iteratives Variieren des Sollwertes C über die Zeit berechnet werden. Mit einem Rechenmodul (25) können die Funktionen F1 und F2 aus den Messungen der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) der Verbindungen der Funktion F1 durch die Analysegeräte (17) und (18) und der Polymerisationstemperatur T, gemessen durch das Thermometer (16), berechnet werden. Bin anderes Rechenmodul (24) wird zur Berechnung des Partialdruckes PiC4 des Isobutens in der Gasphase des Reaktors auf der Basis der Messung des relativen oder absoluten Gesamtdruckes des Reaktors, beispielsweise durchgeführt unter Verwendung des Manometers (14), und der Messung der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) des Isobutens in der Gasphase, beispielsweise durchgeführt unter Verwendung des Analysegerätes (15), wie eines Gaschromatographen, verwendet. Mit dem Rechenmodul (26) kann der korrigierte Isobuten-Partialdruck (PiC4)c aus der Berechnung der Funktionen F1 und F2 aus der Messung der Konzentration (zum Beispiel der Massekonzentration) des Isobutens durch das Analysegerät (18) und aus dem gemessenen Isobuten-Partialdruck M berechnet werden. Das Modul (26) ergibt daher einen korrigierten Wert (PiC4)c, der an einen Regulator (27) übertragen wird. Dieser Regulator (27):

(i) vergleicht den korrigierten Wert (PiC4)c mit dem Sollwert C, der von dem Rechenmodul (23) berechnet wurde, und berechnet die Differenz E = C – (PiC4)c zwischen diesen beiden Werten;
(ii) beeinflußt als eine Funktion der Differenz E beispielsweise die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators, abgegeben durch eine Pumpe (28), um so den korrigierten Partialdruck (PiC4)c in Richtung des Sollwertes C zu verschieben: alternativ ist die Differenz E negativ oder kleiner als der negative Grenzwert eines vorbestimmten Bereiches, der sich um null zentriert, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators erhöht wird; oder die Differenz E ist positiv oder größer als der positive Grenzwert des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysators verringert wird, oder die Differenz E ist null oder liegt innerhalb der Grenzen des besagten Bereiches, wobei in diesem Fall die Fließgeschwindigkeit Qc des Katalysator unverändert bleibt.

Eine bevorzugte Variante der vorliegenden Erfindung wird in einem Diagramm in 3 gezeigt, die insbesondere die Elemente nutzt, die identisch zu denen aus 2 gekennzeichnet sind. Ferner werden ein Katalysator und ein Cokatalysator gleichzeitig verwendet, wobei das Molverhältnis der Mengen davon, die in den Reaktor eingeführt werden, bei einem konstanten gewünschten Wert gehalten wird. Daher umfaßt die Darstellung neben den in 2 gezeigten Elementen ein Rechenmodul (31), mit dem auf der Basis des Wertes für die Fließgeschwindigkeit des Katalysators Qc, berechnet durch den Regulator (27), ein gewünschter Wert V1 für die Fließgeschwindigkeit des Cokatalysators, der in den Reaktor eingeführt werden soll, um das Molverhältnis der Menge an Cokatalysator zur Menge an eingeführtem Katalysator bei einem konstanten, gewünschten Wert (30) zu halten, berechnet werden kann, der von einem Operator in das Rechenmodul (31) eingegeben wird. Ein Regulator (33):

(i) vergleicht einen gemessenen Wert M1 (32) für die Fließgeschwindigkeit des in den Reaktor eingeführten Cokatalysators mit dem Wert V1 für die Fließgeschwindigkeit des Cokatalysators, berechnet vom Rechenmodul (31), und berechnet die Differenz E1 = V1 – M1 zwischen diesen beiden Werten;
(ii) beeinflußt als eine Funktion der Differenz E1 die Fließgeschwindigkeit des Cokatalysators, abgegeben von einer Pumpe (34) in den Reaktor, um so die Fließgeschwindigkeit des Cokatalysators in Richtung des gewünschten Wertes V1, berechnet vom Rechenmodul (31), zu verschieben.

Die 4a, 4b, 4c zeigen Tendenzen, extrahiert aus einem Abschnitt einer Polyisobuten-Herstellungsanlage, wobei die Daten den Einfluß einer Schwankung der Isobutankonzentration in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch auf die kinematische Viskosität zeigen, wenn eine Verfahrenskontrolle des Standes der Technik verwendet wird. Die in den 4a, 4b und 4c dargestellten Tendenzen entsprechen der Variation als eine Funktion der Zeit für einen 6-Tage-Abschnitt von jeweils der Isobutankonzentration in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, dem Partialdruck von Isobuten, PiC4, gemessen in der Gasphase des Reaktors, und der kinematischen Viskosität.
5 stellt eine Simulation dar, die auf derselben Achse den gemessenen und korrigierten Wert des Isobuten-Partialdrucks, (PiC4)gemessen bzw. (PiC4)c, zeigt, und zeigt die Vorteile der vorliegenden Erfindung.
Die 6a, 6b, 6c zeigen Tendenzen, extrahiert aus einem Abschnitt einer Polyisobuten-Herstellungsanlage, wobei die Daten den Einfluß einer Schwankung der Polymerisationstemperatur auf die kinematische Viskosität zeigen, wenn eine Verfahrenskontrolle des Standes der Technik verwendet wird. Die in den 6a, 6b und 6c dargestellten Tendenzen entsprechen der Schwankung als eine Funktion der Zeit für einen 7-Tage-Abschnitt von jeweils der Polymerisationstemperatur, dem Partialdruck von Isobuten, PiC4, gemessen in der Gasphase des Reaktors, und der kinematischen Viskosität.
7 stellt eine Simulation dar, die auf derselben Achse den gemessenen und korrigierten Wert des Isobuten-Partialdrucks, (PiC4) gemessen bzw. (PiC4)c, zeigt, und zeigt die Vorteile der vorliegenden Erfindung.
Die 8a, 8b, 8c zeigen Tendenzen, extrahiert aus einem Abschnitt einer Polyisobuten-Herstellungsanlage, wobei die Daten den Einfluß einer Schwankung der Zusammensetzung des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches auf die kinematische Viskosität zeigen, wenn eine Verfahrenskontrolle des Standes der Technik verwendet wird. Die in den 8a, 8b und 8c dargestellten Tendenzen entsprechen der Schwankung als eine Funktion der Zeit für einen 2-Tage-Abschnitt von jeweils der Zusammensetzung des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches, dem Partialdruck von Isobuten, PiC4, gemessen in der Gasphase des Reaktors, und der kinematischen Viskosität.
9 stellt eine Simulation dar, die auf derselben Achse den gemessenen und korrigierten Wert des Isobuten-Partialdrucks, (PiC4) gemessen bzw. (PiC4)c, zeigt, und zeigt die Vorteile der vorliegenden Erfindung.
In der vorliegenden Beschreibung und in den vorliegenden Figuren sind die Symbole wie folgt zu verstehen:

PiC4:: Partialdruck des Isobutens in der Gasphase des Reaktors.
(PiC4)c:: korrigierter Partialdruck des Isobutens in der Gasphase des Reaktors.
(PiC4)m:: gestalteter Partialdruck des Isobutens in der Gasphase des Reaktors.
Qc:: Fließgeschwindigkeit (bezogen auf die Masse) des Katalysators.
Qh:: Fließgeschwindigkeit (bezogen auf die Masse) des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches.
R2:: Fließgeschwindigkeit (bezogen auf die Masse) des produzierten Polyisobutens.
R3:: Fließgeschwindigkeit (bezogen auf die Masse) der Gasphase des Reaktors, die nach dem Abkühlen und der Kondensation rückgeführt wird.
CiC4:: Konzentration (bezogen auf die Masse) an Isobuten in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch.
CiC4_R2:: Konzentration (bezogen auf die Masse) an Isobuten in der Flüssigphase des Reaktors.
CiC4_R3:: Konzentration (bezogen auf die Masse) an Isobuten in der Gasphase des Reaktors, die nach dem Abkühlen und der Kondensation rückgeführt wird.
Conv:: Umwandlungsrate des Isobutens zu Polymer.
Conv':: Umwandlungsrate bezogen auf die Gasphase.
F1:: Funktion der Konzentration (bezogen auf die Masse) mindestens einer der Verbindungen in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch.
F2:: Funktion der Polymerisationstemperatur.
a, A, B:: Konstanten.
K1, K2, k_H0:: Konstanten.
ki:: Konstante.
Ci:: Massekonzentration der Verbindung i in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch.
Ci_av:: Konstante.
T:: Polymerisationstemperatur.

Die folgenden Beispiele basieren auf Tendenzen, extrahiert aus drei verschiedenen Abschnitten der Daten der Herstellungsanlage. Die Herstellungsanlage war mit einer Verfahrenskontrolle des Standes der Technik ausgestattet, in der der Isobuten-Partialdruck konstant gehalten wurde.
In den drei Abschnitten umfaßte das Katalysatorsystem tert-Butylchlorid als Cokatalysator und Ethyldichloraluminium als Katalysator. Am Anfang jedes Abschnittes betrug die Gesamt-Fließgeschwindigkeit des flüssigen C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches ungefähr 15 t/h, die Polymerisationstemperatur ungefähr 10 °C (außer in Vergleichsbeispiel 5 und Beispiel 6), wobei der Reaktor durch den Kanal (5) kontinuierlich mit einem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, das, bezogen auf das Gewicht, ungefähr 8,5 % 1-Buten, 12,7 % cis-2-Buten, 22,3 % trans-2-Buten, 45,7 % Isobuten und 10,8 % Butane enthielt (außer in Vergleichsbeispiel 3 und Beispiel 4), gespeist wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Dieses Beispiel basierte auf Tendenzen, extrahiert aus den Daten einer Herstellungsanlage, wobei die Anlage mit einer Verfahrenskontrolle des Standes der Technik ausgestattet war, in der der Isobuten-Partialdruck konstant gehalten wurde. Der Katalysator und der Cokatalysator wurden kontinuierlich durch die Beschickungsrohre bei einer Geschwindigkeit, in Mol pro Tonne C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, gleich 0,57 bzw. 2,95 mol/Tonne eingeführt. Das kinematische Viskositätsziel betrug ungefähr 600 cSt. 4c zeigt eine Verschiebung der durchschnittlichen PIB-Viskosität von 600 cSt runter auf 450 cSt, die von einer Erhöhung der Isobutankonzentration in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, das, wie in 4a gezeigt, in den Reaktor eingeführt wurde, verursacht wurde. Dieses Ereignis fand zwischen dem 2. April 1999 und dem 4. April 1999, trotz daß der durchschnittliche Isobuten-Partialdruck konstant um ungefähr 1000 Pa gehalten wurde, wie in 4b gezeigt, statt. Um die Viskosität zurück auf ihren angestrebten Wert von 600 cSt zu bringen, wurde der Isobuten-Partialdruck zwischen dem 4. April 1999 und dem 7. April 1999 von 1000 auf 1300 Pa erhöht, wie in 4b gezeigt. Aus diesem Beispiel wird deutlich, daß eine Verfahrenskontrolle, die auf dem Konstanthalten des Isobuten-Partialdrucks basiert, nicht vollends zufriedenstellend ist.
Beispiel 2
Dieses Beispiel basiert auf einer Simulation unter Verwendung derselben Tendenzen wie für Vergleichsbeispiel 1. Der Wert für den Isobuten-Partialdruck wurde gemäß der vorliegenden Erfindung korrigiert, und die entsprechende Tendenz wurde auf derselben Achse, wie sie für die Tendenz des Isobuten-Partialdruckes PiC4 (nicht korrigiert) gemessen wurde, gezogen, wie in 5 gezeigt. Der korrigierte Wert des Isobutendrucks, (PiC4)c, wurde aus dem gemessenen Wert für PiC4, der Polymerisationstemperatur und der Konzentration an n-Butan, Isobutan, Isobuten, 1-Buten, 2-cis-Buten, 2-trans-Buten in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch berechnet. Der korrigierte Wert (PiC4)c wurde durch die Variation der Isobutankonzentration in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch im Vergleich zu dem gemessenen Wert für PiC4 signifikant weniger beeinflußt. Der gemessene Wert PiC4 verschob sich zwischen etwa dem 2. April 1999 (als die Viskosität um die 600 cSt betrug) und etwa dem 6. April 1999 (als die Viskosität nach einer Verschiebung runter auf 450 cSt zurück auf 600 cSt gebracht wurde) um +30 %. Dies bestätigt, daß eine Verfahrenskontrolle, die nur auf dem Konstanthalten des Isobuten-Partialdruckes basiert, nicht vollends zufriedenstellend ist. Zum Vergleich, der korrigierte Wert (PiC4)c verschob sich nur um –10 %. Daher nutzt eine Verfahrenskontrolle, die auf dem Konstanthalten des korrigierten Wertes des Isobuten-Partialdrucks basiert, der Stetigkeit des Verfahrens mehr.
Vergleichsbeispiel 3
Wie Vergleichsbeispiel 1 basiert dieses Beispiel auf Tendenzen, extrahiert aus Daten einer Herstellungsanlage, wobei die Anlage mit derselben Verfahrenskontrolle des Standes der Technik, die auf dem Konstanthalten des Isobuten-Partialdruckes basiert, ausgestattet war. Der Katalysator und der Cokatalysator wurden kontinuierlich durch die Beschickungsrohre bei einer Geschwindigkeit, in Mol pro Tonne C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, gleich 0,63 bzw. 3,18 mol/Tonne eingeführt. Der Zielwert für die kinematische Viskosität war ungefähr gleich 250 cSt. 6c zeigt zwei Zeiträume (16. Juni 1999 und 21. Juni 1999), bei denen die durchschnittliche PIB-Viskosität ungefähr bei einem angestrebten Wert von 250 cSt konstant gehalten wurde. Zwischen diesen beiden Zeiträumen war die Viskosität schwer zu kontrollieren, und die Polymerisationstemperatur verringerte sich am 18. Juni 1999 von 11 auf 10 °C, wie in 6a gezeigt. Um die Viskosität zurück auf den angestrebten Wert von 250 cSt zu bringen, wurde der Isobuten-Partialdruck zwischen etwa dem 16. Juni 1999 und etwa dem 21. Juni 1999 von 480 auf 350 Pa verringert, wie in 6b gezeigt. Aus diesem Beispiel wird deutlich, daß eine Verfahrenskontrolle, die auf dem Konstanthalten des Isobuten-Partialdruckes basiert, nicht vollends zufriedenstellend ist.
Beispiel 4
Dieses Beispiel basiert auf einer Simulation unter Verwendung derselben Tendenzen wie für Vergleichsbeispiel 3. Der Wert für den Isobuten-Partialdruck wurde gemäß der vorliegenden Erfindung korrigiert, und die entsprechende Tendenz wurde auf derselben Achse, wie sie für die Tendenz des Isobuten-Partialdruckes PiC4 (nicht korrigiert) gemessen wurde, gezogen, wie in 7 gezeigt. Der korrigierte Wert des Isobutendrucks, (PiC4)c, wurde unter Verwendung derselben Berechnung wie in Beispiel 2 berechnet. Der korrigierte Wert (PiC4)c wurde durch die Variation der Polymerisationstemperatur im Vergleich zu dem gemessenen Wert für PiC4 signifikant weniger beeinflußt. Der gemessene Wert PiC4 verschob sich zwischen etwa dem 16. Juni 1999 (als die Viskosität etwa 250 cSt betrug) und dem 21. Juni 1999 (als die Viskosität nach erheblichen Störungen zurück auf 250 cSt gebracht wurde) um –25 %. Dies bestätigt, daß eine Verfahrenskontrolle, die nur auf dem Konstanthalten des Isobuten-Partialdruckes basiert, nicht vollends zufriedenstellend ist. Zum Vergleich, der korrigierte Wert (PiC4)c verschob sich kaum. Daher verbessert eine Verfahrenskontrolle, die auf dem Konstanthalten des korrigierten Wertes des Isobuten-Partialdruckes basiert, die Stetigkeit des Verfahrens signifikant.
Vergleichsbeispiel 5
Wie Vergleichsbeispiel 1 und 3 basiert dieses Beispiel auf Tendenzen, extrahiert aus Daten einer Herstellungsanlage, wobei die Anlage mit derselben Verfahrenskontrolle des Standes der Technik, die auf dem Konstanthalten des Isobuten-Partialdruckes basiert, ausgestattet war. Der Katalysator und der Cokatalysator wurden kontinuierlich durch die Beschickungsrohre bei einer Geschwindigkeit, in Mol pro Tonne C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, gleich 0,46 bzw. 2,4 mol/Tonne eingeführt. Der Zielwert für die kinematische Viskosität betrug ungefähr 2800 cSt. 8c zeigt zwei Zeiträume, etwa am 5. Juli 1999, 5:00 Uhr und etwa am 6. Juli 1999, 19:00 Uhr, bei denen die durchschnittliche PIB-Viskosität ungefähr bei einem angestrebten Wert von 2800 cSt konstant gehalten wurde. Zwischen diesen beiden Zeiträumen war die Viskosität schwer zu kontrollieren, und die Zusammensetzung des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches, das in den Reaktor eingeführt wurde, wurde etwa am 6. Juli 1999, 1:00 Uhr signifikant modifiziert, wie in 8a gezeigt. Um die Viskosität zurück auf den angestrebten Wert von 2800 cSt zu bringen, wurde der Isobuten-Partialdruck zwischen dem 5. Juli 1999, 5:00 Uhr, und dem 6. Juli 1999, 19:00 Uhr, von 2400 auf 1400 Pa verringert, wie in 8b gezeigt. Aus diesem Beispiel wird deutlich, daß eine Verfahrenskontrolle, die auf dem Konstanthalten des Isobuten-Partialdruckes basiert, nicht vollends zufriedenstellend ist.
Beispiel 6
Dieses Beispiel basiert auf einer Simulation unter Verwendung derselben Tendenzen wie für Vergleichsbeispiel 5. Der Wert für den Isobuten-Partialdruck wurde gemäß der vorliegenden Erfindung korrigiert, und die entsprechende Tendenz wurde auf derselben Achse, wie sie für die Tendenz des Isobuten-Partialdruckes PiC4 (nicht korrigiert) gemessen wurde, gezogen, wie in 9 gezeigt. Der korrigierte Wert des Isobutendrucks, (PiC4)c, wurde unter Verwendung derselben Berechnung wie in Beispiel 4 berechnet. Der korrigierte Wert (PiC4)c wurde durch die Variation der Polymerisationstemperatur im Vergleich zu dem gemessenen Wert für PiC4 signifikant weniger beeinflußt. Der gemessene Wert PiC4 verschob sich zwischen dem 5. Juli 1999, 5:00 Uhr (als die Viskosität etwa 2800 cSt betrug) und dem 6. Juli 1999, 19:00 Uhr (als die Viskosität nach erheblichen Störungen zurück auf 2800 cSt gebracht wurde) um –30 %. Dies bestätigt, daß eine Verfahrenskontrolle, die nur auf dem Konstanthalten des Isobuten-Partialdruckes basiert, nicht vollends zufriedenstellend ist. Zum Vergleich, der korrigierte Wert (PiC4)c verschob sich kaum. Daher verbessert eine Verfahrenskontrolle, die auf dem Konstanthalten des korrigierten Wertes des Isobuten-Partialdruckes basiert, die Stetigkeit des Verfahrens signifikant.

Claims

Verfahren zum Halten einer Eigenschaft P eines Polyisobutens bei einem konstanten gewünschten Wert im Verlauf einer Isobutenpolymerisation, die kontinuierlich in einem Reaktor durchgeführt wird, der eine siedende, flüssige Reaktionsphase umfaßt, die das Monomer und das gebildete Polymer enthält und im Gleichgewicht mit einer Gasphase über der Flüssigphase ist, wobei die Polymerisation durch die kontinuierliche Einführung eines Katalysators und eines C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches, umfassend das Monomer, in den Reaktor und kontinuierlichen Abzug der flüssigen Reaktionsphase aus dem Reaktor, die anschließend kontinuierlich mindestens einem Reinigungsschritt unterzogen wird, durch den das produzierte Polyisobuten isoliert werden soll, durchgeführt wird, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Eigenschaft P aus der Viskosität und der durchschnittlichen molaren Masse des produzierten Polyisobutens ausgewählt ist, und daß ein Zielwert V für den Partialdruck PiC4 des Isobuten in der Gasphase des Reaktors bestimmt wird, der dem gewünschten Wert der Eigenschaft P entspricht, aufgrund einer empirischen Beziehung, die zuvor zwischen P und PiC4 unter Polymerisierungsbedingungen in dem Reaktor geschaffen wurde, und daß während der Polymerisation der Partialdruck PiC4 und mindestens einer der Parameter, ausgewählt aus der Polymerisationstemperatur und der Konzentration von zumindest einem der Bestandteile des C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches gemessen werden, ein korrigierter Wert des Isobuten-Partialdruckes, (PiC4)c, aus dem gemessenen Wert von PiC4 und aus mindestens einem der Parameter berechnet wird, so daß der korrigierte Wert (PiC4)c unabhängig von dem Flüssig-Dampf-Gleichgewicht in dem Reaktor ist, und der korrigierte Wert (PiC4)c durch Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit Qc des in den Reaktor eingeführten Katalysators und/oder der Fließgeschwindigkeit Qh des in den Reaktor eingeführten C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches um den Zielwert V herum konstant gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Partialdruck PiC4 als eine Funktion der Konzentration von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, einer Funktion F1 der Konzentration mindestens einer Verbindung in demselben Kohlenwasserstoffgemisch, einer Funktion F2 der Polymerisationstemperatur, einer Funktion der Umwandlungsrate des Isobutens zu Polymer, gestaltet wird, und daß: 1) die Konzentration des Isobutens, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, die Konzentration der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben Kohlenwasserstoffgemisch in der Funktion F1, die Polymerisationstemperatur und der Partialdruck PiC4 gemessen werden, 2) aus der zweiten und dritten Messung der vorherigen Stufe die Funktionen F1 und F2 berechnet werden, 3) aus F1, F2, CiC4 und der Partialdruck-Messung PiC4 ein korrigierter Partialdruck von PiC4, nämlich (PiC4)c, berechnet wird, der von jeglichen Schwankungen von CiC4, der Konzentration der Verbindung (oder Verbindungen) in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in der Funktion F1 oder der Polymerisationstemperatur unabhängig ist, 4) der korrigierte Partialdruck (PiC4)c durch Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit Qc des in den Reaktor eingeführten Katalysators und/oder der Fließgeschwindigkeit Qh des in den Reaktor eingeführten C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisches um den Zielwert V von PiC4 herum konstant gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschaft P aus der kinematischen Viskosität, der spezifischen Viskosität, der reduzierten Viskosität und der Grenzviskosität des produzierten Polyisobutens ausgewählt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschaft P aus der zahlenmittleren molaren Masse Mn oder gewichtsmittleren molaren Masse Mw oder der viskometrischen mittleren molaren Masse Mv des produzierten Polyisobutens ausgewählt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator verwendet wird, der zur kationischen Polymerisation in Gegenwart eines Cokatalysators geeignet ist, und daß das Molverhältnis der Menge an Cokatalysator zu der Menge an Katalysator, die in den Reaktor eingeführt werden, bei einem konstanten Wert gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis der Menge an Cokatalysator zu der Menge an Katalysator, die in den Reaktor eingeführt werden, zwischen 0,05 und 20, bevorzugt zwischen 1 und 10, liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt: (a) Bestimmen einer empirischen Beziehung zwischen dem Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors und der Eigenschaft P, Auswahl des gewünschten Wertes der Eigenschaft P und Berechnen des Zielwertes V des Isobuten-Partialdruckes in der Gasphase des Reaktors, der dem gewünschten Wert der Eigenschaft P entspricht, mit der empirischen Beziehung; (b) Anzeigen des in (a) berechneten Zielwertes V als den Sollwert eines Regulators des korrigierten Isobuten-Partialdruckes; (c) Messen der Konzentration von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, der Konzentration der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben Kohlenwasserstoffgemisch in der Funktion F1, der Polymerisationstemperatur und des Partialdruckes PiC4; (d) Berechnen der Funktionen F1 und F2 aus der zweiten und dritten Messung des vorhergehenden Schrittes; (e) Berechnen eines korrigierten Partialdruckes von PiC4, nämlich (PiC4)c, aus F1, F2, CiC4 und der Partialdruckmessung PiC4, der von jeglichen Schwankungen von CiC4, der Konzentration der Verbindung (oder Verbindungen) in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in der Funktion F1 oder der Polymerisationstemperatur unabhängig ist; (f) Vergleichen des korrigierten Wertes für den Isobuten-Partialdruck (PiC4)c mit dem in (a) berechneten Zielwert V und berechnen der Differenz E = V – (PiC4)c zwischen diesen beiden Werten durch den Regulator; (g) Beeinflussung der Fließgeschwindigkeiten Qc und/oder Qh durch den Regulator als eine Funktion der in (f) berechneten Differenz E, um den Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors in Richtung des Zielwertes V zu verschieben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zielwert V von PiC4 durch eine iterative Variation als eine Funktion der Zeit des Partialdruckes PiC4 von Isobuten erreicht wird, und daß das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: (a) Bestimmen einer empirischen Beziehung zwischen dem Partialdruck PiC4 von Isobuten in der Gasphase des Reaktors und der Eigenschaft P, Auswahl des gewünschten Wertes der Eigenschaft P und Berechnen des Zielwertes V von PiC4, der dem gewünschten Wert der Eigenschaft P entspricht, mit der empirischen Beziehung; (b) Berechnen des als Sollwert C eines Regulators des korrigierten Isobuten-Partialdruckes anzuzeigenden Wertes, um so den in (a) berechneten Zielwert V zu erreichen, indem der Sollwert iterativ über die Zeit variiert wird; (c) Messen der Konzentration von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, der Konzentration der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben Kohlenwasserstoffgemisch in der Funktion F1, der Polymerisationstemperatur und des Partialdruckes PiC4; (d) Berechnen der Funktionen F1 und F2 aus der zweiten und dritten Messung des vorhergehenden Schrittes; (e) Berechnen eines korrigierten Partialdruckes von PiC4, nämlich (PiC4)c, aus F1, F2, CiC4 und der Partialdruckmessung PiC4, der von jeglichen Schwankungen von CiC4, der Konzentration der Verbindung (oder Verbindungen) in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in der Funktion F1 oder der Polymerisationstemperatur unabhängig ist; (f) Vergleichen des korrigierten Wertes für den Isobuten-Partialdruck (PiC4)c mit dem in (b) berechneten Sollwert C für den Regulator und Berechnen der Differenz E = C – (PiC4)c zwischen diesen beiden Werten durch den Regulator; (g) Beeinflussung der Fließgeschwindigkeiten Qc und/oder Qh durch den Regulator als eine Funktion der in (f) berechneten Differenz E, um den Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors in Richtung des Sollwertes C zu verschieben.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zielwert V des korrigierten Partialdruckes (PiC4)c durch eine iterative Variation, die als eine Funktion der Zeit linear ist, des korrigierten Partialdrucks (PiC4)c von Isobuten mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 100 bis 2000 Pa/h, bevorzugt 500 bis 1500 Pa/h, erreicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regulator des korrigierten Partialdruckes (PiC4)c von Isobuten in der Gasphase des Reaktors nur in Aktion tritt, wenn die Messung des korrigierten Isobuten-Partialdruckes außerhalb eines vorbestimmten Bereiches um den Zielwert V herum liegt, und daß das Verfahren die bestimmten Bereiches um den Zielwert V herum liegt, und daß das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: (a) Bestimmen einer empirischen Beziehung zwischen dem Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors und der Eigenschaft P, Auswahl des gewünschten Wertes der Eigenschaft P und Berechnen des Zielwertes V von PiC4, der dem gewünschten Wert der Eigenschaft P entspricht, mit der empirischen Beziehung; (b) Anzeigen des in (a) berechneten Zielwertes V als der Sollwert C eines Regulators des korrigierten Isobuten-Partialdruckes; (c) Bestimmen der Grenzen eines Bereiches für die Werte des korrigierten Isobuten-Partialdruckes (PiC4)c in der Gasphase des Reaktors um den Zielwert V herum; (d) Messen der Konzentration von Isobuten, CiC4, in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch, der Konzentration der Verbindung (oder Verbindungen) in demselben Kohlenwasserstoffgemisch in der Funktion F1, der Polymerisationstemperatur und des Partialdruckes PiC4; (e) Berechnen der Funktionen F1 und F2 aus der zweiten und dritten Messung des vorhergehenden Schrittes; (f) Berechnen eines korrigierten Partialdruckes von PiC4, nämlich (PiC4)c, aus F1, F2, CiC4 und der Partialdruckmessung PiC4, der von jeglichen Schwankungen von CiC4, der Konzentration der Verbindung (oder Verbindungen) in dem C4-Kohlenwasserstoffeinspeisungsgemisch in der Funktion F1 oder der Polymerisationstemperatur unabhängig ist; (g) Vergleichen des korrigierten Wertes für den Isobuten-Partialdruck (PiC4)c mit den in (c) bestimmten Grenzen des Bereiches für den Regulator; (h) Deaktivieren des Regulators und Nichtverändern der Fließgeschwindigkeiten Qc und/oder Qh, wenn der korrigierte Wert (PiC4)c für den Isobuten-Partialdruck innerhalb der in (c) bestimmten Bereichsgrenzen liegt; (i) wenn der korrigierte Wert (PiC4)c für den Isobuten-Partialdruck außerhalb der in (c) bestimmten Bereichsgrenzen liegt: (i) Vergleichen des korrigierten Wertes (PiC4)c für den Isobuten-Partialdruck in der Gasphase des Reaktors mit dem Sollwert C für den Regulator und Berechnen der Differenz E = C – (PiC4)c zwischen diesen beiden Werten durch den Regulator; (ii) Beeinflussung der Fließgeschwindigkeiten Qc und/oder Qh durch den Regulator als eine Funktion der Differenz E, um den korrigierten (PiC4)c Isobuten-Partialdruck in Richtung des Sollwertes C zu verschieben.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Bereich um den Zielwert V herum nicht mehr als ±20 %, bevorzugt nicht mehr als ±10 %, um V herum liegt.