DE69821137T2

DE69821137T2 - Verfahren zum starten der polymerisation

Info

Publication number: DE69821137T2
Application number: DE69821137T
Authority: DE
Inventors: Marc Herzog
Original assignee: BP Chemicals Ltd
Current assignee: BP Chemicals Ltd
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: DE69821137D1; EP1040130B1; EG22387A; TW455593B; CN1284968A; CA2315030A1; AU736073B2; JP2002508408A; FR2772384A1; EP1040130A1; PL341236A1; NO20003080D0; FR2772384B1; KR20010024744A; ZA9811456B; KR100522270B1; TR200001849T2; AU1499499A; US6348635B1; ATE257847T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Reaktion für die Polymerisation eines Olefins in der Gasphase, das in einem Fließbettreaktor unter Verwendung eines Katalysators auf der Basis von Chromoxid durchgeführt wird.
Wenn man eine Reaktion für die Polymerisation eines Olefins in der Gasphase unter Verwendung eines Katalysators auf der Basis von Chromoxid in Gang setzt, beobachtet man regelmäßig die Bildung von Agglomeraten und/oder feinen Polymerteilchen. Darüber hinaus kann auch es passieren, dass Polymer einer unerwünschten Qualität hergestellt wird, z. B. durch Bildung eines Polymers mit einem unerwünschten Schmelzindex. Diese Phänomene treten insbesondere nach Beginn der Einleitung des Katalysators in das Fließbett auf und halten an, bis eine bestimmte Menge Polymer hergestellt wurde, insbesondere so lange, bis ein stabiles Niveau der Polymerproduktion, d. h. das erwünschte maximale Produktionsniveau erreicht ist.
Es wurde auch beobachtet, dass während der Startphase die Instabilität der Polymerisationsbedingungen oft zu unkontrollierten Reaktionen sowie zur Bildung von Agglomeraten und/oder feinen Polymerteilchen führt.
Wir haben jetzt ein neuartiges Verfahren zum Starten einer Reaktion für die Polymerisation eines Olefins in der Gasphase gefunden, das in einem Fließbettreaktor durchgeführt wird und es möglich macht, die vorstehenden Probleme zu lösen. Genauer ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren das Starten einer Polymerisationsreaktion, in der die Bildung von Agglomeraten äußerst beschränkt ist oder gar nicht stattfindet. Dar über hinaus ist keine Bildung feiner Polymerteilchen zu beobachten.
Erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt wird ein Verfahren zum Starten einer Reaktion für die Polymerisation eines Olefins in der Gasphase, das unter Verwendung eines auf Chromoxid basierenden Katalysators in einem Fließbettreaktor, durch den sich ein das Olefin enthaltendes Reaktionsgasgemisch bewegt, durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Starten der Reaktion das Olefin in den Reaktor eingeleitet wird, bis die erwünschte Polymerproduktion mittels eines zweistufigen Verfahrens erreicht ist, in dessen erster Stufe die Einleitung des Olefins erfolgt, um im Reaktor einen konstanten Olefinpartialdruck aufrechtzuerhalten, und während der zweiten Stufe die Einleitung von Olefin bei einer konstanten Fließgeschwindigkeit geregelt wird.
In der Erfindung ist die Phase zum Starten der Reaktion der Zeitraum, der zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Einleitung des Katalysators in den Reaktor beginnt, und dem Zeitpunkt, zu dem die erwünschte Polymerproduktion erreicht wird, vergeht. Das bedeutet, dass die Startphase ein Zeitraum ist, während dem die Produktion des Polymers zunimmt, bis ein maximales Produktionsniveau erreicht ist. Folglich schließt sich unmittelbar an die Startphase eine Produktionsphase an, während der das Ziel darin besteht, eine konstante oder im Wesentlichen konstante Polymerproduktion aufrechtzuerhalten. Der Startphase können vorteilhafterweise eine oder mehrere Reinigungsphasen vorangehen, während denen der Reaktor soweit wie möglich von Verunreinigungen wie Sauerstoff oder Wasser, die den Katalysator vergiften, befreit wird. Die Reinigung des Reaktors kann auf die in EP-A-0 180 420 beschriebene Weise erfolgen.
Die Dauer der Startphase schwankt mit der Größe des Fließbettreaktors. Sie hängt auch von der Qualität der verwendeten Ausgangsmaterialien ab, insbesondere von der Reinheit des Olefins. Bei Reaktoren im industriellen Maßstab kann sie insgesamt zwischen 1 Stunde und 48 Stunden, vorzugsweise zwischen 5 und 35 Stunden liegen.
Während der Startphase wird die Polymerproduktion daher gesteigert. Um dies zu erreichen wird die Fließgeschwindigkeit für die Einleitung des Olefins in den Reaktor nach einem zweistufigen Verfahren erhöht.
Die ersten Stufe beginnt zu dem Zeitpunkt, zu dem mit der Einleitung des Katalysators in den Reaktor begonnen wird. Im Allgemeinen wird beobachtet, dass die Reaktion mit der Einleitung des Katalysators beginnt. Jedoch kann man auch beobachten, dass die Reaktion etwas später einsetzt. In der Praxis stellt man fest, dass die Reaktion beginnt, wenn die Temperatur des Reaktionsgasgemisches, das aus dem Fließbett austritt, ansteigt.
Während der ersten Stufe wird das Olefin in den Reaktor eingeleitet, um den Olefinpartialdruck konstant zu halten. Das bedeutet, dass angestrebt wird, den Olefinpartialdruck auf einem bestimmten Wert zu halten, insbesondere durch Einsatz der Druckregulierung. Jedoch kann man insbesondere zu dem Zeitpunkt, zu dem der Beginn der Polymerisationsreaktion beobachtet wird, einen leichten Abfall des Olefinpartialdrucks feststellen. Während der ersten Stufe muss der Olefinpartialdruck ausreichend sein, um den Beginn der Reaktion festzustellen, und später, um einen Stillstand der Reaktion zu verhindern. Im Allgemeinen macht das Olefin mindestens 10 Vol.-% und vorzugsweise mindestens 15 Vol.-% des Reaktionsgasgemischs aus, um einen Olefinpartialdruck von 0,1 MPa oder mehr, vorzugsweise von 0,2 MPa oder mehr zu gewährleisten. In der Praxis wird im All gemeinen angestrebt, den Partialdruck zu erhalten, der vor der Startphase eingestellt wurde. Die erste Stufe ist so kurz wie möglich. Trotzdem kann sie je nach Größe des Reaktors zwischen 10 Minuten und 3 Stunden, vorzugsweise 1 bis 2 Stunden dauern. Diese Stufe ist normalerweise abgeschlossen, wenn die Produktionsgeschwindigkeit des Polymers einen ausreichenden Wert erreicht hat, der im Allgemeinen zwischen 5 und 30%, vorzugsweise zwischen 10 und 20% der Produktion für die auf den Start folgenden Produktionsphase liegt.
Am Ende der ersten Stufe wird das Verfahren für die Einleitung von Olefin in den Reaktor verändert. Genauer gesagt kann der Druck reguliert werden, was es möglich macht, das Olefin während der gesamten zweiten Stufe mit einer konstanten Fließgeschwindigkeit in den Reaktor einzuleiten. Der Partialdruck des Olefins kann dann schwanken und wird nicht reguliert. Jedoch übersteigt der Olefinpartialdruck einen vorher festgelegten Maximalwert nicht, um eine übermäßig hohe Polymerisationsrate zu vermeiden.
Während der zweiten Stufe nimmt die Fließgeschwindigkeit für die Olefineinleitung in den Reaktor allmählich zu, und zwar kontinuierlich oder – vorzugsweise – in Sequenzen. In der Praxis wird die Olefinfließgeschwindigkeit während dieser zweiten Stufe durch aufeinanderfolgende stationäre Phasen erhöht, wobei der festgelegte Wert der Fließgeschwindigkeit für die Einleitung von Olefin stetig verändert wird. In Allgemeinen legt man während dieser Stufe zwischen 5 und 40 stationäre Phasen ein. Eine stationäre Phase dauert im Allgemeinen zwischen 30 und 90 Minuten. Die Gesamtdauer der zweiten Stufe liegt zwischen 5 und 40 Stunden, vorzugsweise zwischen 10 und 30 Stunden. Die zweite Stufe endet, wenn die Produktion des Polymers dem erwünschten Wert für den Produktionszeitraum entspricht.
Zu Beginn der Startphase kann das Fließbett im Wesentlichen Beschickungspulver, d. h. aus der vorherigen Reaktion stammendes inaktives Polymerpulver enthalten. Die anfängliche Höhe des Bettes ist im Allgemeinen gering. Sie kann am Ende der Startphase 30 bis 60 der erwünschten Endhöhe ausmachen. Jedoch kann die anfängliche Höhe des Bettes bereits auf ihrem Maximalwert sein. Im Allgemeinen wird Polymer abgezogen, sobald das Fließbett seine maximale Höhe erreicht hat.
Die Fluidisierungsgeschwindigkeit kann während der Startphase konstant sein. Jedoch kann sie während der gesamten Startphase oder eines Teils davon auch leicht ansteigen. Insbesondere kann sie als Funktion der Höhe des Fließbettes ansteigen. Beispielsweise kann die anfängliche Fluidisierungsgeschwindigkeit im Bereich von 40 bis 45 cm/s und die Fluidisierungsgeschwindigkeit am Ende im Bereich von 45 bis 55 cm/s liegen.
Die Zusammensetzung des Reaktionsgasgemisches, das durch das Fließbett fließt, wird vorteilhafterweise vor der Startphase eingestellt. Danach sollte sie während der ersten Stufe bewusst konstant oder im Wesentlichen konstant gehalten werden. Anschließend kann sie sich während der zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlich verändern. Das Gasgemisch enthält das Olefin, das beispielsweise 2 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen kann, wie z. B. Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Hexen oder 4-Methyl-1-penten. Es kann auch ein Inertgas wie Stickstoff oder einen gesättigten Kohlenwasserstoff, Wasserstoff und ggfs. eines oder mehrere Comonomere enthalten. Das Comonomer ist im Allgemeinen ein zweites Olefin. Das Verfahren wird im allgemeinen dazu verwendet, eine Reaktion für die Polymerisation von Ethylen ggfs. mit einem anderen Olefin mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen wie Propylen, 1-Buten, 1-Hexen oder 4-Methyl-1-penten in Gang zu setzen.
Zu Beginn der Startphase kann die Temperatur üblicherweise im Bereich von 80 bis 100°C liegen. Sie kann während der Startphase konstant gehalten werden oder im Wesentlichen ansteigen. Die Endtemperatur am Ende der Startphase kann je nach Qualität des hergestellten Polymers im Bereich von 90 bis 115°C liegen.
Während der gesamten Startphase muss der Gesamtdruck des Gasgemischs, das durch den Reaktor fließt, ausreichend sein, um die Fluidisierung der Polymerteilchen in der das Fließbett bilden Formation sicherzustellen. Er darf nicht übermäßig hoch sein, um ein Mitreißen von Teilchen, insbesondere von Katalysatorteilchen außerhalb des Fließbetts zu vermeiden. Das Mitreißen von Teilchen sollte insbesondere während der ersten Stufe der Startphase vermieden werden. Der Gesamtenddruck kann zwischen 0,5 und 5 MPa, vorzugsweise 1,5 und 2,5 MPa liegen.
Die Einleitung des Katalysators in den Reaktor erfolgt kontinuierlich oder in Sequenzen. Während der Startphase wird der Durchsatz für die Einleitung von Katalysator erhöht, vorzugsweise parallel zur Erhöhung der Polymerproduktion. Genauer gesagt sollte der Katalysator während der ersten Stufe des Verfahrens mit einem konstanten Durchsatz eingeleitet werden. Während dieser Stufe kann man möglicherweise einen Rückgang des Chromgehalts im erzeugten Polymer beobachten. Ein Ansteigen des Chromgehalts mit anschließendem Rückgang kann ebenfalls beobachtet werden. Am Ende dieser ersten Stufe darf der Chromgehalt im erzeugten Polymer nicht übermäßig hoch sein. Vorzugsweise ist er dem Chromgehalt, der für die Produktionsphase erwünscht ist, gleich oder et was höher. Letzterer kann im Bereich von 1 bis 10 ppm, vorzugsweise 2 bis 6 ppm liegen.
Während der zweiten Stufe sollte ein Polymer mit einem konstanten Chromgehalt hergestellt werden, der insbesondere dem für die Produktionsphase erwünschten gleich oder im Wesentlichen gleich ist. Wenn die erste Stufe des Verfahrens relativ rasch abläuft, entspricht er im Allgemeinen dem, der am Ende der ersten Stufe erhalten wird. Um dies zu erreichen, wird der Durchsatz für die Einleitung von Katalysator in den Reaktor vorteilhafterweise parallel zu jeder Steigerung der Fließgeschwindigkeit für die Olefineinleitung erhöht. Aus diesem Grund wird das Verhältnis des Durchsatzes für die Einleitung von Katalysator zur Fließgeschwindigkeit für die Einleitung von Olefin während der zweiten Stufe konstant gehalten. Auf diese Weise hat das während der Startphase erzeugte Polymer eine konstante Qualität, insbesondere einen konstanten Schmelzindex.
Im Hinblick auf die Steigerung der Katalysatorausbeute ist es vorteilhaft, zusätzlich zum Katalysator eine organometallische Verbindung eines Metalls aus den Gruppen I bis III des Periodensystems der Elemente, wie z. B. eine Organoaluminiumverbindung, in den Reaktor einzuleiten. Diese Verbindung wird insbesondere dazu verwendet, das Reaktionsgasgemisch zu reinigen.
Die Produktion pro Einheitsvolumen des Polymers, d. h. die pro Stunde und pro Kubikmeter Fließbett erzeugte Menge an Polymer, ist während dieser ersten Stufe relativ niedrig und beträgt im Allgemeinen weniger als 20 kg/m³/h. Sie nimmt während der zweite Stufe zu und erreicht am Ende der Startphase und in der Produktionsphase etwa 100 bis 200 kg/m³/h.
Die Steigerung der Produktion pro Einheitsvolumen des Polymers darf während der ersten Stufe nicht übermäßig hoch sein. Im Allgemeinen wird sie auf einem Wert von weniger als 10, vorzugsweise weniger als 5 kg/m³/h/h gehalten. Während der zweiten Stufe wird diese Schwankung im Wesentlichen konstant gehalten, prinzipiell auf einem Wert zwischen 3 und 20 kg/m³/h/h bei Reaktoren im industriellen Maßstab.
Die Einleitung eines bei Bedarf verwendeten Comonomers in den Reaktor kann während der Startphase erfolgen. Es wird jedoch bevorzugt, das Comonomer einzuleiten, wenn sich die Polymerisationsreaktion stabilisiert hat, insbesondere am Ende der Startphase oder unmittelbar danach. Die Einleitung des Comonomers erfolgt vorzugsweise so, dass das Verhältnis der Fließgeschwindigkeit von Ethylen zur Fließgeschwindigkeit des Comonomers konstant ist, insbesondere bei einer konstanten Fließgeschwindigkeit.
Der Katalysator auf Chrombasis ist ein Katalysator, der eine feuerfeste Oxidverbindung umfasst. Aktiviert wird diese durch eine Wärmebehandlung, die vorteilhafterweise bei einer Temperatur von mindestens 250°C und höchstens der Temperatur, bei der der granulatförmige Träger zu sintern beginnt, unter einer nichtreduzierenden Atmosphäre und vorzugsweise unter einer oxidierenden Atmosphäre durchgeführt wird. Dieser Katalysator kann durch viele verschiedene Verfahren hergestellt werden, vor allem solche, bei denen in der erste Stufe eine Chromverbindung wie ein Chromoxid, im Allgemeinen der Formel CrO₃, oder eine Chromverbindung, die durch Calcinieren zu Chromoxid umgewandelt werden kann, wie z. B. ein Chromnitrat oder -sulfat, ein Ammoniumchromat, ein Chromcarbonat, -acetat oder -acetylacetonat, oder ein tert-Butylchromat, mit einem granulatförmigen Träger auf der Basis eines feuerfesten Oxids, wie z. B. Silici umdioxid, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid, Titanoxid oder einem Gemisch dieser Oxide, kombiniert wird. In einer zweiten Stufe wird die auf diese Art mit dem granulatförmigen Träger kombinierte Chromverbindung durch Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mindestens 250°C und höchstens dem Wert, bei dem der granulatförmige Träger zu sintern beginnt, einer so genannten Aktivierung unterzogen. Die Temperatur der Wärmebehandlung liegt im Allgemeinen zwischen 250 und 1200°C und vorzugsweise zwischen 350 und 1000°C.
Der Katalysator kann 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-% Chrom enthalten.
Zusätzlich zum Chrom kann der Katalysator auch 1 bis 10% Titan in Form von Titanoxid und/oder Fluor und/ oder Aluminium, insbesondere in Form von Aluminiumoxid enthalten.
Der Katalysator kann unverändert oder ggfs. in Form eines Prepolymers verwendet werden, der z. B. 10^–5 bis 3, vorzugsweise 10^–3 bis 10^–1 mMol Chrom pro Gramm Polymer enthält. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut bei Verwendung eines nicht vorpolymerisierten Katalysators.
Die Polymerisation wird kontinuierlich in einem Fließbettreaktor nach bekannten Techniken und in Anlagen der in den französischen Patenten Nr. 2,207,145 oder 2,335,526 beschriebenen Art durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut für sehr große Reaktoren im industriellen Maßstab. Das das Olefin und das zu polymerisierende α-Olefin enthaltende Reaktionsgasgemisch wird im Allgemeinen mittels mindestens eines Wärmetauschers gekühlt, der außerhalb des Reaktors angeordnet ist, ehe es mit einem Recyclingrohr zurückgeführt wird. Nach der Startphase wird die Poly merisationsreaktion vorteilhafterweise wie im französischen Patent Nr. 2,666,338 angegeben durchgeführt.
Das in der Produktionsphase am Ende der Startphase erzeugte Polymer kann ebenso gut ein Homopolymer des Olefins oder ein Copolymer des Olefins mit α-Olefin sein. Es kann eine relative Dichte im Bereich von 0,925 bis 0,965, einen Schmelzindex MI_2,16, gemessen unter 2,16 kg und bei einer Temperatur von 190°C, im Bereich von 0,01 bis 1 g pro 10 Minuten, eine Molekularmassenverteilung, gemessen durch das Verhältnis M_w/M_n, im Bereich von 5 bis 25, vorzugsweise von 8 bis 15, einen Chromgehalt im Bereich von 0,5 bis 5 ppm, vorzugsweise von 1 bis 4 ppm, und einen Comonomergehalt im Bereich von 0 bis 10 Gew.-% aufweisen.
In Form eines Diagramms zeigt 1 ein Fließbett und einen Gasphasenpolymerisationsreaktor (1). Dieser besteht im Wesentlichen aus einem vertikalen Zylinder (2), über dem sich ein Trenngefäß (3) befindet und der in seinem unteren Teil mit einem Fluidisierungsgitter (4) ausgerüstet ist, und aus einem Recyclingrohr (5), das das obere Ende des Trenngefäßes mit dem unteren Ende des Reaktors, der sich unter dem Fluidisierungsgitter befindet, verbindet. Es ist ausgerüstet mit einem Wärmetauscher (6), einem Kompressor (7) und den Beschickungsrohren für Ethylen (8), für das Comonomer (9), für Wasserstoff (10) und für Stickstoff (11). Der Reaktor ist außerdem mit einem Beschickungsrohr für den Katalysator (12) und mit einem Rohr zum Abziehen von Polymer (13) ausgerüstet.
Verfahren zur Messung der Molekularmassenverteilung:
In der vorliegenden Erfindung wird die Molekularmassenverteilung der Polyethylene durch das Verhältnis der gewichtsmittleren Molekularmasse, M_w, zur zahlenmittle ren Molekularmasse, M_n, berechnet, und zwar aus einer Kurve, die man durch eine Waters 150 CV^® G. P. C.-Vorrichtung erhält, die mit einer refraktometrischen Analysevorrichtung und einem Satz von 3 in Serie angeordneten 25 cm Shodex AT 80/MS-Säulen ausgerüstet ist. Die Betriebsbedingungen waren wie folgt:
– Lösungsmittel: 1,2,4-Trichlorbenzol (T. C. B.)
– Fließgeschwindigkeit: 1 ml pro Minute
– Temperatur: 145°C
– Konzentration der analysierten Probe: 0,05 Gew.-%
– Injektionsvolumen: 250 μl
– Refraktometrische Analyse
– Kalibrierung durch ein Polyethylen, das von BP Chemicals S. N. C. (France) vertrieben wird und eine Verteilung von 17,5 und eine Molekularmasse M_w von 210.000 hat.
Folgendes Beispiel veranschaulicht die Erfindung
Beispiel
Das Verfahren wird in einem Fließbettreaktor der in 1 in Form eines Diagramms gezeigten Art durchgeführt, der aus einem vertikalen Zylinder mit einem Durchmesser von 3 m und einer Höhe von 10 m besteht. Der Reaktor wurde vorher nach dem in Beispiel 1 von EP-A-0 180 420 beschriebenen Art gereinigt, damit im verwendeten Reaktionsgasgemisch weniger als 1 vpm Wasser enthalten war.
Der Reaktor enthält anfänglich ein Fließbett mit einer Höhe von 4 m. Dieses besteht aus einem Polymer, das aus einer früheren Reaktion stammt und eine relative Dichte von 0,958, einen Schmelzindex MI_2,16, gemessen unter 2,16 kg und bei einer Temperatur von 190°C, von 0,2 g pro 10 Minuten, eine Molekularmassenverteilung von 12, einen Chromgehalt von 0,5 bis 4 ppm, und einen Gehalt an 1-Buten von weniger als 0,5 Gew.-% hat.
Das durch das Fließbett fließende Reaktionsgasgemisch enthält anfänglich 62 Vol.-% Stickstoff, 20 Vol.-% Ethylen und 18 Vol.-% Wasserstoff. Der anfängliche Gesamtdruck dieses Gemischs ist 1,7 MPa, und die Fluidisierungsgeschwindigkeit beträgt 40 cm/s. Die Temperatur der Polymerisationsreaktion beträgt dann 92°C.
Verwendet wird ein nicht vorpolymerisierter Katalysator, der durch 5 Stunden Wärmebehandlung eines inaktiven katalytischen Feststoffs, der unter dem Handelsnamen " EP 307 " von Joseph Crosfield & Sons (Warrington, Großbritannien) vertrieben wird, bei 550°C hergestellt wird. Der Katalysator enthält 1 Gew.-% Chrom in Form von Chromoxid der Formel CrO₃ und 3,8% Titan in Form von TiO₂ in Kombination mit einem granulatförmigen Siliciumdioxidträger.
Die Reaktion wird durch ein zweistufiges Verfahren in Gang gesetzt. Während einer ersten Stufe wird der Katalysator in den Reaktor mit einem Durchsatz von 450 g/h eingebracht. Darüber hinaus wird Ethylen eingeleitet, um die Zusammensetzung des Reaktionsgasgemischs konstant und gleich der anfänglichen Zusammensetzung zu halten. Nach 2 Stunden beträgt der Gesamtdruck 1,8 MPa, die Fluidisierungsgeschwindigkeit immer noch 40 cm/s und die Höhe des Fließbettes 8 m. Außerdem liegt die Reaktionstemperatur bei 97°C und der Chromgehalt im hergestellten Polymer ist bei 4 ppm.
Am Ende dieser Zeit ist diese erste Stufe abgeschlossen und die zweite Stufe hat begonnen; dann beträgt die Fließgeschwindigkeit für die Einleitung von Ethylen 1,12 t/h und das Regulierungssystem wird so modifiziert, dass das Ethylen mit einer konstanten Fließge schwindigkeit in den Reaktor eingeleitet wird. Anschließend wird die Ethylenfließgeschwindigkeit jede Stunde um 225 kg/h erhöht. Parallel dazu wird der Katalysatordurchsatz um 87 g/h erhöht. Nach 20 Stunden ist diese zweite Stufe abgeschlossen. Der Gesamtdruck am Ende beträgt 1,95 MPa, die Reaktionstemperatur 97°C, die Fluidisierungsgeschwindigkeit 52 cm/s, und das Fließbett ist 8 m hoch. Ein Polymer mit den Eigenschaften des im ersten Fließbett verwendeten Polymerpulvers wird mit einem Durchsatz von 5,6 t/h abgezogen. Dieser Produktionsdurchsatz wird dann konstant gehalten.
Während der gesamten Startphase ist keine Bildung von Agglomeraten und feinen Teilchen zu beobachten. Darüber hinaus zeigen Beobachtungen, dass die Polymerqualität praktisch konstant ist.

Claims

Verfahren zum Starten einer Reaktion für die Polymerisation eines Olefins in der Gasphase, das unter Verwendung eines auf Chromoxid basierenden Katalysators in einem Fließbettreaktor, durch den sich ein das Olefin enthaltendes Reaktionsgasgemisch bewegt, durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Starten der Reaktion Olefin in den Reaktor eingeleitet wird, bis die erwünschte Polymerproduktion mittels eines zweistufigen Verfahrens erreicht ist, in dessen erster Stufe die Einleitung des Olefins erfolgt, um im Reaktor einen konstanten Olefinpartialdruck aufrechtzuerhalten, und während der zweiten Stufe die Einleitung von Olefin bei einer konstanten Fließgeschwindigkeit geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Startphase 1 bis 48 Stunden dauert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Olefinpartialdruck während der ersten Stufe mittels Druckregulierung konstant gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufe zwischen 10 Minuten und 3 Stunden dauert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufe abgeschlossen ist, wenn die Produktionsgeschwindigkeit des Polymers 5 bis 30% der Produktion erreicht hat, die für die auf den Start folgende Produktionsphase erwünscht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktion pro Volumeneinheit des Polymers am Ende der Startphase zwischen 100 und 200 kg/m³/h beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Olefinfließgeschwindigkeit während der zweiten Stufe durch aufeinanderfolgende stationäre Phasen erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchsatz für die Einleitung von Katalysator in den Reaktor während der zweiten Stufe parallel zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeit für die Einleitung von Olefin erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein Katalysator auf Chrombasis ist, der eine durch eine Wärmebehandlung aktivierte feuerfeste Oxidverbindung enthält.
Verfahren zur Polymerisation eines Olefins in der Gasphase, das unter Verwendung eines auf Chromoxid basierenden Katalysators in einem Fließbettreaktor, durch den sich ein das Olefin enthaltendes Reaktionsgasgemisch bewegt, durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Starten der Reaktion Olefin in den Reaktor eingeleitet wird, bis die erwünschte Polymerproduktion mittels eines zweistufigen Verfahrens erreicht ist, in dessen erster Stufe die Einleitung des Olefins erfolgt, um im Reaktor einen konstanten Olefinpartialdruck aufrechtzuerhalten, und während der zweiten Stufe die Einleitung von Olefin bei einer konstanten Fließgeschwindigkeit geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Comonomer in den Reaktor eingeleitet wird und dass am Ende der Startphase die Einleitung dieses Comonomers so durchgeführt wird, dass das Verhältnis der Fließgeschwindigkeit des Olefins zur Fließgeschwindigkeit des Comonomers während der Polymerisation konstant gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Olefin Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Hexen oder 4-Methyl-1-penten ist.