DE69833324T2 - Verfahren zur herstellung von polypropylenlegierungen - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Propylenpolymerisation. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Legierungen von Homopolymeren und Copolymeren von Propylen in einem Reaktorsystem, das eine Kombination zumindest eines Suspensionsreaktors und zumindest eines Gasphasenreaktors umfasst.
  • Beschreibung verwandten Standes der Technik
  • Eine große Anzahl von Verfahren zum Herstellen von Propylen Homo- und Copolymeren sind in der Technik bekannt. So können beispielsweise, wenn MgCl2·TiCl4, ein konventioneller getragener Hochausbeutekatalysator für die Polymerisation verwendet wird, zahlreiche verschiedene Arten von Massen- und Gasphasenverfahren eingesetzt werden. Das Massenverfahren ist ein Suspensionsverfahren, bei dem die Reaktion in reinem Monomer oder in einem Reaktionsmedium stattfindet, das mehr als 60 Gew.-% des Monomers enthält. Das Verfahren ist sehr nützlich aufgrund der hohen Produktivität und es wird kein inertes Kohlenwasserstoffintermediat benötigt. Die Gasphasenprozesse haben niedrigere Aktivität, aber stattdessen sind ihre Investitionskosten niedriger, insbesondere, weil keine spezielle Wiedergewinnung für die Monomerrückführung benötigt wird. Der Betrieb von Gasphasenprozessen ist aufgrund des niedrigen Monomereinsatzes und des niedrigen Druckes sicher. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, Hochcomonomergehaltprodukte herzustellen.
  • Im Folgenden werden die verschiedenen Merkmale von Massen- und Gasphasenprozessen etwas detaillierter diskutiert.
  • Während einer Massenpolymerisation gebildete Polymere, insbesondere Polymere eines hohen Comonomergehaltes und/oder niedriger Molarmassen oder niedriger Isotaktizität, sind im Reaktionsmedium löslich. Dies verursacht beachtliche Probleme bei Massen/Suspensionspolymerisationsanwendungen. Viele dieser Probleme können wie in beispielsweise den FI-Patentanmeldungen Nr. 906427 und 906428 und der internationalen Patentanmeldung WO92/12181 beschrieben gelöst werden, indem superkritische Suspensionsprozesse verwendet werden, wo das Reaktionsmedium unter kritischer Temperatur und Druck ist. Von seiner Natur her hat das superkritische Fluid eine geringere Polymer-lösende Kraft und nahezu unbeschränkte Löslichkeit der gasförmigen Komponenten, z.B. von Wasserstoff. Gleichzeitig wird die Trennung des rückgeführten Reaktionsmediums und des wiedergewonnenen Polymers vereinfacht, aufgrund der im Polymerisationsprodukt verfügbaren Energie.
  • Im Falle eines Massenreaktors ist die Rückführung und Wiedergewinnung des unreagierten Monomers für den ökonomischen Betrieb stets notwendig, weil bis zu 50% der Masse der Suspension flüssig ist. Üblicherweise werden die Monomere vom Polymer des Polymerisationsproduktes in einem Blitzsystem getrennt. In der Praxis wird das Polymerisationsprodukt aus dem Reaktorauslass erhitzt und in einer Flashröhre und/oder einem Flashtank expandiert, um das Reaktionsmedium zu verdampfen. Das verdampfte Reaktionsmedium wird zur Wiedergewinnung beispielsweise durch Kondensierung abgetrennt. Die Flashröhre kann gemantelt und vorzugsweise mit Dampf erhitzt werden, Hydro Carb. Proc, Nov. 1984, S. 113–117, DiDrusco&Rinaldi.
  • Bezüglich der konventionellen Flashsysteme bestehen einige Probleme. So ist jegliche nicht-verdampfte Flüssigkeit im Trenntank ein Risiko für das Blockieren der Vorrichtung. Das Flashsystem ist hochgradig sensitiv gegenüber hochlöslichen Polymerfraktionen, z.B. mit hohem Comonomergehalt oder niedriger Molarmasse, aber auch gegenüber Feinstoffen im Polymerprodukt. Dies ist insbesondere wahr für bei hohen Drücken betriebene Vorrichtungen vom Cyclonentyp.
  • Die Wiedergewinnung des Monomers kann durch Kondensieren des Ausgases mit Kühlwasser vereinfacht werden Hydro Carb. Proc, Nov. 1984, S. 113–117, DiDrusco&Rinaldi. Somit hat das Ausgas mit einem Kompressor unter Druck gesetzt zu werden oder noch vorteilhafterweise durch Verwendung eines hinreichend hohen Trenndrucks für das Ausgas. Die Wasserstoffkonzentration in den Gasphasenreaktoren ist nicht beschränkt. Der Gasphasenreaktor stellt auch eine flexible Produktionsratensteuerung bereit, weil der Bettspiegel und der Monomerdruck gesteuert werden können.
  • In einem Fließbettreaktor ist die Wärmeübertragung besser als in einem mechanischen Fließreaktor, aber der Wärmeübertragung in einem Massenschleifenreaktor unterlegen. Das Kühlen des Fließbettreaktors ist aufgrund des hohen Zirkulationsflusses von Reaktorgas durch den Wärmeaustausch effektiv und kann weiter durch Kühlen des Zirkulationsgases auf unterhalb des Taupunktes des Gases verbessert werden, siehe EP 0 089 691 , US 4 543 399 , US 4 588 790, WO96/04321. Konventionellerweise können bis zu 20 Gew.-% des Zirkulationsstroms kondensiert werden und mit speziellen Steueranordnungen sind bis zu 50 Gew.-% möglich, siehe US 93/03946, WO94/25495. Auch ist es möglich, das kondensierte Monomer und leichte Kohlenwasserstoffe in einer Auswurftrommel zu trennen und es mit speziellen Düsen zum Fließbettreaktor zurückzuführen, GB 94/01074, WO 94/28032.
  • Keiner der oben beschriebenen Prozesse ist besonders gut geeignet für die Herstellung unterschiedlicher Arten von Homo- und Copolymeren von Propylen.
  • Um von den obigen Vorteilen der Suspensionsmassen und der Gasphasenprozesse zu profitieren, sind im Stand der Technik eine Anzahl von kombinierten Massen- und Gasphasenprozessen vorgeschlagen worden.
  • Zur Polymerisation von Vinylchlorid ist im Stand der Technik eine Suspension/Gasphasenreaktorkaskade beschrieben worden, bei der der erste Reaktor ein Schleifenreaktor ist und der Inhalt des Schleifenreaktors zu einem zweiten Reaktor geführt wird, der ein Fließbettreaktor ist (siehe US-Patent Nr. 3 622 553). Die Polymerisation wird im Fließbett fortgesetzt.
  • Die Polymerisation von Propylen in einem Schleifenreaktor, der unter superkritischen Bedingungen betrieben werden kann, ist im US-Patent Nr. 4 740 550 offenbart. Das Produkt des Schleifenreaktors wird zu einem Gasphasenreaktor geleitet, in dem die Reaktion fortgesetzt wird. Bevor die Gasphase betreten wird, wird der Feinstpartikelanteil des Polymerisationsproduktes des Schleifenreaktors entfernt und zum Schleifenreaktor zurückzirkuliert. Zusammen mit den Feinstoffen wird ein Teil der Monomere rückgeführt. Der Schleifenreaktor wird lediglich für die Präpolymerisation verwendet, weil die Schleifenreaktorverbleibzeit kürzer <30 min zu sein hat. Auch wird das Rückführen der Feinstoffe zum Schleifenreaktor schließlich den Schleifenreaktor mit inaktiven Feinststoffen füllen. Die bevorzugte Ausführungsform des Prozesses des Standes der Technik umfasst das Herstellen von 50 bis 95%, insbesondere 70 bis 90%, des Produkts in der Schleife. Weiterhin wird das extensive Rückführen aus dem Gasphasenreaktor zurück zur Schleife durch Kondensieren arrangiert. Im Ergebnis kann kein Produkt mit breiter oder bimodaler Molarmassenverteilung hergestellt werden.
  • Für die Polymerisation von Olefinen ist ein Prozess bekannt, in dem die erste Reaktion in Flüssigkeit gemacht wird und die zweite Reaktion in Abwesenheit der Flüssigkeit, GB-Patent Nr. 1 532 231.
  • Ein Zweischrittprozess ist ebenfalls für die Polymerisation von Ethylen vorgeschlagen worden, siehe US-Patent Nr. 4 368 291.
  • Eine mit dem Gasphasenprozess verbundene Suspensionspräpolymerisation ist in WO88/02376 vorgeschlagen.
  • Ein Gasphasenprozess für Polyolefine, wo ein spezieller Katalysator mit sphärischer Form eingesetzt wird, ist in EP-A-0 560 312 und EP-A-0 517 183 vorgeschlagen worden. Der Katalysator wird in einem Schleifenreaktor unter Verwendung von mehr als fünf Teilen Polymer und 1 Teil Katalysator bis zu 10 Gewicht/Gew.-% der Gesamtproduktion präpolymerisiert.
  • Einige der mit den Schleifen bzw. Gasphasenreaktoren assoziierten Nachteile werden bei den vorgeschlagenen Prozessen des Standes der Technik vermieden. Jedoch erfüllt keiner von ihnen die Anforderungen an Flexibilität und niedrigen Produktionskosten, die von der Produktion großer Varietäten von Polyolefinqualitäten unter Verwendung ein und derselben Prozesskonfiguration diktiert werden. Die Rückführung ziemlich großer Mengen unreagierter Monomere zum Suspensionsreaktor beeinträchtigt die Schleifenreaktordynamik und verlangsamt den Übergang zu neuen Produktqualitäten.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme beim Stand der Technik von Einzel- und Mehrfachreaktorprozessen zu eliminieren und einen neuen Prozess zum Herstellen von Homopolymeren und Copolymeren von Propylen bereitzustellen.
  • Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen sehr vielseitigen Prozess bereit zu stellen, der zum Herstellen eines breiten Bereiches von verschiedenen Homopolymer- und Copolymerprodukten von Propylen verwendet werden kann, insbesondere Legierungen von Homopolymer und Zufallscopolymeren, die optional auch sehr verschiedene Molarmassen aufweisen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Produktion konventioneller Homo- und Copolymere bereit zu stellen und einen Prozess bereit zu stellen, der das Maßschneidern ihrer Molarmassenverteilungen und Comonomerverteilung gestattet.
  • Diese und andere Aufgaben, zusammen mit deren Vorteilen gegenüber bekannten Prozessen, die aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich wird, werden durch die Erfindung wie nachfolgend beschrieben und beansprucht erreicht.
  • Der Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung basiert auf der Verwendung einer Kombination zumindest eines Suspensionsreaktors und zumindest eines Gasphasenreaktors, die in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet sind, um eine Kaskade zu bilden. Propylenhomo- und Copolymere werden in Gegenwart eines Katalysators bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck hergestellt. Gemäß der Erfindung wird das Reaktionsprodukt zumindest eines Suspensionsreaktors einer Produkttrennung unterworfen, indem der Druck desselben vermindert wird, um flüchtige Komponenten zu verdampfen. Die Festsubstanzen des Produkttrennungsvorganges werden zu einem ersten Gasphasenreaktor geleitet. Das verdampfte Reaktionsmedium einschließlich der unreagierten Monomere wird von den anderen flüchtigen Komponenten abgetrennt und auch einem Gasphasenreaktor zugeführt, während Wasserstoff und inerte Kohlenwasserstoffe (z.B. niedere Alkane), falls vorhanden, entfernt werden.
  • Genauer gesagt, ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hauptsächlich durch das gekennzeichnet, was im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 ausgesagt ist.
  • Die Erfindung erzielt eine Anzahl von beachtlichen Vorteilen. Bei der vorliegenden Anordnung ist gefunden worden, dass das in den ersten Reaktor zugeführte Monomer zu einem großen Maße oder vollständig in dem/den Gasphasenreaktor(en) nach dem Suspensionsreaktor verbraucht werden kann. Dies ist durch den Gasphasenbetrieb mit hohen Gasrückhalten und einem Minimum aus Ausgasen möglich. Die Schleifenreaktordynamik in der Kaskade stellt rasche Übergänge bereit. Schnelle Starts sind ebenfalls möglich, weil das Gasphasenbettmaterial direkt aus dem Schleifenreaktor verfügbar ist. Mit der Schleifen- und Gasphasenreaktorkaskade ist es möglich, eine große Vielzahl von unterschiedlichen bimodalen Produkten herzustellen. Der zumindest eine Gasphasenreaktor stellt eine hohe Flexibilität beim Reaktionsratenverhältnis zwischen dem ersten und zweiten Teil des Produktes bereit, aufgrund einstellbaren Bettspiegels und von Reaktionsrate. Weiterhin ermöglicht es der keine Löslichkeitsbeschränkungen aufweisende Gasphasenreaktor, Polymere von hohem und sehr hohem Comonomergehalt oder alternativ sehr hohen Schmelzflussraten herzustellen.
  • Die Trennung von leichten Komponenten vor dem Zuführen des rückgewonnenen Monomers zur Gasphase macht es möglich, unabhängig die Polymerisationsbemühungen zu steuern und stellt eine maximale Flexibilität für die Polymerlegierungspräparation bereit.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 stellt in schematischer Weise die Prozesskonfiguration einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Definitionen
  • Für den Zweck der vorliegenden Erfindung bezeichnet "Polymerlegierung" oder "Legierung" eine Kombination von (Propylen)polymeren von im wesentlichen unterschiedlicher Zusammensetzung, die einen synergetischen Einfluss auf die Festigkeitseigenschaften der Kombination aufweisen.
  • "Suspensionsreaktor" bezeichnet jeglichen Reaktor, wie etwa einen kontinuierlichen oder einfach gerührten Tankreaktor oder Schleifenreaktor, der in Masse oder Suspension arbeitet und in dem die Polymere sich in Partikelform bilden. "Masse" bedeutet eine Polymerisation in einem Reaktionsmedium, das zumindest 60 Gew.-% Monomer umfasst. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Suspensionsreaktor einen Massenschleifenreaktor.
  • Mit "Gasphasenreaktor" ist jeglicher mechanisch gemischte oder Fließbettreaktor gemeint. Vorzugsweise umfasst der Gasphasenreaktor einen mechanisch bewegten Fließbettreaktor mit Gasgeschwindigkeiten von zumindest 0,2 m/s.
  • "Hochtemperaturpolymerisation" steht für Polymerisationstemperaturen über einer Grenztemperatur von 80 °C, von der bekannt ist, dass sie für Hochausbeute-Katalysatoren verwandten Standes der Technik schädlich ist. Bei hohen Temperaturen kann die Stereospezifität des Katalysators und die Morphologie des Polymerpulvers verloren gehen. Dies findet bei dem besonders bevorzugten Typ von Katalysatoren, die in der Erfindung verwendet werden, der unten beschrieben ist, nicht statt. Die Hochtemperaturpolymerisation findet über der Grenztemperatur und unter der entsprechenden kritischen Temperatur des Reaktionsmediums statt.
  • "Superkritische Polymerisierung" bezeichnet eine Polymerisierung, die über einer entsprechenden kritischen Temperatur und kritischem Druck des Reaktionsmediums stattfindet.
  • Mit "indirekter Zufuhr" ist ein Prozess gemeint, bei dem der Inhalt des Suspensionsreaktors in das Gasphasenreaktorfließbett, das Polymerisationsprodukt über eine Reaktionsmediumstrenneinheit und das Reaktionsmedium als ein Ausgas aus der Trenneinheit geführt wird. Bevor das Reaktionsmedium in die Gasphase eindringt, können einige Komponenten, z.B. Wasserstoff, vollständig oder partiell daraus mit verschiedenen technischen Mitteln, wie etwa Membranen oder durch Kondensieren, entfernt werden.
  • "Reaktionszone" steht für einen oder mehrere Reaktoren ähnlicher Art, die dieselbe Art oder Charakteristik von Polymer herstellen, und die in Serie geschaltet sind.
  • Die Ausdrücke "im Wesentlichen ohne Monomerrückführung" und "mit minimaler oder keiner Monomerrückführung" werden synonym verwendet, um anzuzeigen, dass weniger als 30 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 20 Gew.-%, und insbesondere kein Monomer der Suspensionsreaktorzufuhr dem Suspensionsprozess rückgeführt werden. Im Gegensatz dazu werden normalerweise 50 Gew.-% oder mehr der Suspensionsprozesszufuhr rückgeführt.
  • Der Gesamtprozess
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrstufenprozess, der aus einer Massenreaktionszone einschließlich zumindest eines Suspensionsreaktors und einer Gasphasenreaktionszone einschließlich zumindest eines Gasphasenreaktors in Kaskade nach zumindest einem Suspensionsreaktor bei minimaler oder keiner Rückführung von Monomer zurück zum ersten Reaktor und mit indirekter Zufuhr zur Gasphase besteht, um Propylen zu homo- oder copolymersieren.
  • Der Produktauslass aus dem Suspensionsreaktor kann diskontinuierlich oder vorzugsweise kontinuierlich sein, wie in den FI-Patentanmeldungen Nr. 971367 und 971368 beschrieben. Die Suspension wird als solche ohne Trennung jeglichen Partikelstroms, basierend auf unterschiedlicher Partikelgröße, geleitet. Es werden keine Partikel zum Suspensionsreaktor zurückgeführt. Optional kann die Leitung zwischen dem Suspensionsreaktor und der Reaktionsmediumstrenneinheit erhitzt werden.
  • Der Inhalt des Suspensionsreaktors wird zuerst in eine Reaktionsmediumstrenneinheit eingeleitet. Das Polymer wird vom Reaktionsmedium abgetrennt und aus der besagten Trenneinheit in das Gasphasenreaktorfließbett eingeführt. Das Gas aus der Trenneinheit wird in den Gasphasenreaktor in gasförmiger Form eingeleitet. Bevor jedoch die Gasphase betreten wird, wird das Gas aus der Trenneinheit vollständig oder partiell von zum Beispiel Wasserstoff befreit, unter Verwendung verschiedener technischer Trennmittel, z.B. Membranen, Destillation oder Strippen. Alternativ kann das Gas kondensiert werden und optional können Wasserstoff oder andere leichte Komponenten entfernt werden, bevor das Flüssigmonomer in den Gasphasenreaktor geführt wird. Gasförmiges Monomer kann an jegliche geeignete Stelle im Gasphasenreaktor geführt werden, z.B. in den Rückführstrom vor dem Kompressor eines solchen Stroms oder direkt in den Reaktor. Das Flüssigmonomer kann optional in das Polymerbett über der Gasverteilungsplatte zugeführt werden, z.B. in die Pulverzufuhrleitung oder sogar noch bevorzugter in den Rückführstrom vor oder nach dem Gasphasenzirkulationswärmetauscher (Zirkulationskühler).
  • Die Reaktion wird im/in den Gasphasenreaktor(en) fortgesetzt. Das gesamte, aus dem Suspensionsreaktor in die Gasphase eintretende Monomer ist Teil des Reaktorgaseintrags, bis es in Polymer umgewandelt wird.
  • Im Zweireaktorbetrieb betritt das den Gasphasenreaktor mit dem Auslasssystem verlassende Polymer eine Feststoff/Gastrenneinheit. Das Polymer aus dem Boden wird weiteren Prozessierungsschritten zugeführt und das Gas wird komprimiert und nach Reinigungsschritten dem Gasphasenreaktor zurückzirkuliert. Typischerweise werden leichte Inerte, wie etwa Methan und Ethan und schwerere Inerte, wie etwa Propan und Oligomere, in diesen Reinigungsschritten entfernt. Die Reinigung kann mit Destillation oder Membrantrennung durchgeführt werden. Im Falle von Destillation werden die Monomere hauptsächlich als Flüssigkeit zum Gasphasenreaktor zurückzirkuliert.
  • Im Dreireaktorbetrieb betritt das den ersten Gasphasenreaktor mit dem Auslasssystem verlassende Polymer eine Fest/Gastrenneinheit. Das Polymer vom Boden wird weiter zum zweiten Gasphasenreaktor geführt und das Gas wird komprimiert und nach Reinigungsschritten zum ersten Gasphasenreaktor zurückzirkuliert. Typischerweise werden in diesen Reinigungsschritten leichte Inerte, wie etwa Methan und Ethan und schwerere Inerte, wie etwa Propan und Oligomere, entfernt. Die Reinigung kann mit Destillation oder Membrantrennung durchgeführt werden. Im Falle von Destillation werden die Monomere hauptsächlich als Flüssigkeit zum Gasphasenreaktor zurückgeleitet.
  • Optional betritt beim Dreireaktorbetrieb das den ersten Gasphasenreaktor mit dem Auslasssystem verlassende Polymer den zweiten Gasphasenreaktor direkt mit dem begleitenden Gas.
  • Im Dreireaktorbetrieb betritt das den zweiten Gasphasenreaktor mit dem Auslasssystem verlassende Polymer eine Fest/Gastrenneinheit. Das Polymer vom Boden wird weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt und das Gas wird komprimiert und teilweise dem zweiten Gasphasenreaktor direkt, teilweise nach Reinigungsschritten, zurückgeführt. Typischerweise werden bei diesen Reinigungsschritten leichte Inerte, wie etwa Methan und Ethan, und schwerere Inerte, wie etwa Propan und Oligomere, entfernt. Die Reinigung kann mit Destillation oder Membrantrennung durchgeführt werden. Im Falle von Destillation wird ein Ethylen-reicher Strom zum zweiten Gasphasenreaktor zurück geleitet und ein Propylenpropanstrom wird Propan und Oligomer-Entfernungsschritten zugeleitet.
  • Die Polymerisationsprodukte werden unter Verwendung eines Katalysators erhalten. Der Katalysator kann jeglicher Katalysator sein, der eine adäquate Aktivität bei erhöhter Temperatur bereitstellt. Das bevorzugte Katalysatorsystem, das verwendet wird, umfasst einen Hochausbeuten-Ziegler-Natta-Katalysator mit einer Katalysatorkomponente, einer Cokatalysatorkomponente, einem externen Donator und optional einem internen Donator. Ein anderes bevorzugtes Katalysatorsystem ist ein Metallocen-basierter Katalysator mit einer Brückenligandenstruktur, die hohe Stereoselektivität ergibt, und die auf einem Träger oder einer Unterstützung in Form eines aktivierten Komplexes imprägniert ist.
  • Die Polymerisationstemperatur für Homopolymere beträgt zumindest 80°C und für Copolymere zumindest 60°C. Der Suspensionsreaktor wird bei erhöhtem Druck von zumindest 35 bar bis hoch zu 100 bar betrieben und der Gasphasenreaktor(en) zumindest bei 10 bar bis hinauf zum Taupunktdruck. Alternativ kann jeglicher Reaktor der Reaktoren in der Reihe über der kritischen Temperatur und dem kritischen Druck betrieben werden, aber niedriger als der Schmelz/Einbrennspunkt des entsprechenden hergestellten Polymers.
  • Propylen und optional ein oder mehrere andere C2 bis C16-, Olefine, z.B. Ethylen, 1-Buten, 4-Methyl-1-penten, 1-Hexen, Diene oder zyklische Olefine werden der Polymerisation bzw. Copolymerisation in einer Mehrzahl von in Reihe verbundenen Polymerisationsreaktoren unterworfen. Das/die optionalen Olefin(e) können in jedem der Reaktoren verwendet werden. Verschiedene Mengen von Wasserstoff können als Molarmassenmodifikator oder Regulator in irgendeinem oder allen Reaktoren verwendet werden.
  • Die gewünschten Homo- oder Copolymere von Propylen können aus dem Produkttrennmittel der Gasphasenreaktionszone wiedergewonnen werden.
  • Der Katalysator
  • Als Katalysator kann irgendein stereospezifischer Katalysator für Propylen verwendet werden, der eine hohe Ausbeute und einige nützliche Polymereigenschaften, z.B. Isotaktizität und Morphologie bei sehr hoher Temperatur und möglicherweise superkritische Polymerisation, aufweist.
  • Die Polymerisationsprodukte werden unter Verwendung eines Katalysators erhalten. Das bevorzugte verwendete Katalysatorsystem umfasst einen hoch ausbeutenden Ziegler-Natter-Katalysator mit einer Katalysatorkomponente, einer Cokatalysatorkomponente, optional einem externen Donator und einem internen Donator. Ein anderes bevorzugtes Katalysatorsystem ist ein Metallocen-Katalysator mit einer Brückenligandenstruktur, die hohe Stereoselektivität ergibt, und der einen auf einem Träger imprägnierten aktiven Komplex aufweist. Schließlich ist der Katalysator vorzugsweise irgendein anderer Katalysator, der adäquate Aktivität bei erhöhter Temperatur bereitstellt.
  • Beispiele geeigneter Systeme werden beispielsweise in den finnischen Patenten Nr. 86866, 96615, 88047, 88048 und 88049 beschrieben.
  • Ein besonders bevorzugter Katalysator, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist im FI-Patent Nr. 88047 offenbart. Ein anderer bevorzugter Katalysator ist in der finnischen Patentanmeldung Nr. 963707 offenbart.
  • Präpolymerisation
  • Der Katalysator kann vor dem Zuführen in den ersten Polymerisationsreaktor der Reihe präpolymerisiert werden. Während der Präpolymerisation werden die Katalysatorkomponenten mit einem Monomer, wie etwa einem Olefinmonomer, kontaktiert, bevor sie in den Reaktor geführt werden. Beispiele geeigneter Systeme sind beispielsweise in der FI-Patentanmeldung Nr. FI 961152 beschrieben.
  • Es ist auch möglich, die Präpolymerisation in Anwesenheit einer viskosen Substanz, wie etwa einem Olefinenwachs, auszuführen, um einen präpolymerisierten Katalysator bereitzustellen, der während der Lagerung und Handhabung stabil ist. Der in Wachs präpolymerisierte Katalysator gestattet eine einfache Dosierung des Katalysators in die Polymerisationsreaktoren. Beispiele geeigneter Systeme sind beispielsweise in FI-Patent Nr. 95387.32 beschrieben. Typischerweise wird etwa 1 Teil Katalysator für ein Maximum von 4 Teilen Polymer verwendet.
  • Das für die Präpolymerisation verwendete Polymer kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Propylen, 1-Buten, 4-Methyl-1-Penten, 3-Methyl-1-Buten, Vinylcyclohexan, Cyclopenten, 1-Hexen, 1-Octen und 1-Decen besteht.
  • Die Präpolymerisation kann chargenweise in Wachs oder in einem kontinuierlichen Präpolymerisationsreaktor oder in einem kontinuierlichen Präpolymerisationsreaktor vom Stopfenflusstyp durchgeführt werden.
  • Polymerisation
  • Die Erfindung basiert auf der Kombination zumindest eines Suspensionsreaktors und zumindest eines Gasphasenreaktors, die in Reihe verbunden sind, was eine Kaskade genannt wird.
  • Die Ausrüstung des Polymerisationsschrittes kann Polymerisationsreaktoren jeglichen geeigneten Typs umfassen. Der Suspensionsreaktor kann ein jeglicher kontinuierlicher oder chargenweise gerührter Tankreaktor oder Schleifenreaktor sein, der in Masse oder Suspension arbeitet und die Polymere bilden sich in Partikelform im Reaktor. Masse bedeutet eine Polymerisation in einem Reaktionsmedium, das zumindest 60 Gewicht/Gew.-% Monomer umfasst. Der Gasphasenreaktor kann jeglicher mechanisch gemischter oder Fließbettreaktor sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Suspensionsreaktor vorzugsweise ein Massenschleifenreaktor und der Gasphasenreaktor ist ein fließbettartiger Reaktor mit einem mechanischen Rührer.
  • Irgendein Reaktor im Prozess kann ein superkritischer Polymerisationsreaktor sein.
  • Der Produktionssplit zwischen dem Suspensionsreaktor und dem/den ersten Gasphasenreaktor(en) ist 67:33–50:50, wenn eine Momomerrückfuhr zum Suspensionsreaktor gestattet wird. Im Gegensatz dazu ist der Produktionssplit zwischen dem Suspensionsreaktor und dem/den Gasphasenreaktor(en) kleiner oder gleich 50:50, wenn kein Rückführen zum Suspensionsreaktor notwendig ist. In allen Fällen beträgt die Produktion im Suspensionsreaktor mehr als 10 Gew.-% (der Split ist größer als 10:90). Somit wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform 10 bis 50% des Polymers in einer Suspensionsreaktionszone hergestellt und es wird kein Monomer rückgeführt. Wenn 50 bis 67% des Polymers in der Suspensionsreaktionszone hergestellt wird, muss eine kleine Monomermenge des Monomers zum Suspensionsreaktor aus der Gasphasenreaktionszone zurückgeführt werden.
  • Gemäß der Erfindung umfasst der Polymerisationsprozess zumindest die folgenden Schritte:
    • • Unterwerfen von Propylen und optional anderen Olefinen einer Polymerisation oder Copolymerisation in einer ersten Suspensionspolymerisationszone oder -Reaktor,
    • • Wiedergewinnen des ersten Polymerisationsprodukts aus der ersten Reaktionszone mit dem Reaktionsmedium,
    • • indirektes Zuführen des ersten Polymerisationsproduktes in eine Gasphasenpolymerisationszone oder Reaktor,
    • • optional Zuführen zusätzlichen Propylens oder von Comonomer in die zweite Reaktionszone,
    • • Unterwerfen des überschüssigen Propylens und/oder Comonomers aus der ersten Zone und des zusätzlichen Propylens und/oder Comonomer(en) einer zweiten Polymerisationsreaktion in Anwesenheit des ersten Polymerisationsproduktes, um ein zweites Polymerisationsprodukt herzustellen,
    • • Wiedergewinnen des Polymerisationsproduktes aus der zweiten Reaktionszone, und
    • • Trennen und Wiedergewinnen des Polypropylens aus dem zweiten Reaktionsprodukt.
  • Zusätzlich kann das Verfahren auch die folgenden zusätzlichen Schritte umfassen:
    • • Wiedergewinnen des Polymerisationsproduktes aus der zweiten Reaktionszone,
    • • Zuführen des wiedergewonnenen Polymerisationsproduktes der früheren Zonen einer dritten oder vierten Reaktionszone oder Reaktor,
    • • optional Zuführen zusätzlichen Propylens und/oder von Comonomer(en) zur dritten und vierten Reaktionszone,
    • • Unterwerfen des überschüssigen Propylens und/oder Comonomers/Comonomeren der dritten und vierten Polymerisationsreaktionen in Anwesenheit des Polymerisationsproduktes der früheren Zonen, um ein drittes oder viertes Polymerisationsprodukt herzustellen, und
    • • Wiedergewinnen des Polymerisationsproduktes aus der dritten oder vierten Reaktionszone, und
    • • Abtrennen und Wiedergewinnen des Polypropylens aus dem dritten oder vierten Reaktionsprodukt.
  • Im ersten Schritt des Verfahrens werden Propylen mit dem/den optionalen Comonomer(en) zusammen mit dem aktivierten Katalysatorkomplex und optional Cokatalysator und anderen Hilfskomponenten in den ersten Polymerisationsreaktor eingeführt. Gemeinsam mit diesen Komponenten kann Wasserstoff als Molarmassenregulator in den Reaktor in der Menge eingeführt werden, die zum Erzielen der gewünschten Molarmasse des Polymers notwendig ist. In der Ausführungsform ohne Zirkulation zurück zum Suspensionsreaktor wird dem ersten Reaktor nur frisches Monomer zugeführt.
  • Alternativ kann in der Ausführungsform des minimalen Rückführens von Monomer zurück zum Suspensionsreaktor die Zufuhr des Reaktors aus dem rückgeführten Monomer aus dem/den folgenden Reaktor(en) bestehen, die das Wiedergewinnungssystem passiert haben, falls vorhanden, zusammen mit zugegebenen frischen Monomer, Wasserstoff, optional Comonomer(en) und Katalysatorkomponenten.
  • In allen Ausführungsformen wird die Anwesenheit von Propylen, optional Comonomer(en), Cokatalysator und anderen Hilfskomponenten den aktivierten Katalysatorkomplex polymerisieren und ein Produkt in Partikelform im Suspensionsreaktor bilden, d.h. Polymerpartikel, die in der im Reaktor zirkulierten Flüssigkeit schweben.
  • Das Polymerisationsmedium umfasst typischerweise das Monomer und/oder einen Kohlenwasserstoff und das Fluid ist entweder flüssig oder gasförmig. Im Falle eines Suspensionsreaktors, insbesondere eines Schleifenreaktors, ist das Fluid flüssig und die Suspension des Polymers wird kontinuierlich durch den Suspensionsreaktor zirkuliert, wodurch mehr Suspension von Polymer in Partikelform in Kohlenwasserstoffmedien oder Monomer erzeugt wird. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird die erste Polymerisations- oder Copolymerisationsreaktion in einem Reaktionsmedium durchgeführt, das hauptsächlich aus Propylen besteht. Vorzugsweise sind zumindest 60 Gew.-% des Mediums Propylen.
  • Die Bedingungen des Suspensionsreaktors werden so ausgewählt, dass zumindest 10 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 12 Gew.-% der Gesamtproduktion im ersten Suspensionsreaktor polymerisiert werden. Die Temperatur liegt im Bereich von 40 bis 110°C, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 100 °C, und noch bevorzugter für Homopolymere bei 80 bis 100°C und für Copolymere bei 60 bis 80°C. Der Reaktionsdruck liegt im Bereich von 30 bis 100 bar, vorzugsweise 35 bis 80 bar.
  • In der Suspensionspolymerisationszone kann mehr als ein Reaktor in Reihe verwendet werden. In solch einem Fall wird die im ersten Suspensionsreaktor hergestellte Polymersuspension in einem inerten Kohlenwasserstoff oder in einem Monomer ohne Abtrennung inerter Komponenten und Monomere periodisch oder kontinuierlich dem nachfolgenden Suspensionsreaktor zugeführt, der bei einem niedrigeren Druck arbeitet als der vorherige Suspensionsreaktor.
  • Die Polymerisationswärme wird durch Kühlen des Reaktors mit einem Kühlmantel abgeführt. Die Verbleibzeit im Suspensionsreaktor muss zumindest 10 Minuten, vorzugsweise 20 bis 100 Minuten, ausmachen, um einen hinreichenden Grad an Polymerisation zu erreichen. Dies ist notwendig, um Polymerausbeuten von zumindest 40 kg PP/g Katalysator zu erzielen. Es ist auch vorteilhaft, den Suspensionsreaktor mit hohen Feststoffkonzentrationen zu betreiben, z.B. 50 für Homopolymere und 35 oder 40% für einige Copolymere, wenn die Partikel schwellen. Falls die Feststoffkonzentration im Schleifenreaktor zu niedrig ist, steigt die Menge an Reaktionsmedium, das zur zweiten Reaktionszone oder dem Gasphasenreaktor geleitet wird.
  • Im Falle einer indirekten Zufuhr wird die erste Polymerisationsreaktion in Anwesenheit von Wasserstoff ausgeführt, dann wird der Druck des ersten Polymerisationsproduktes, welches das Reaktionsmedium einschließt, optional nach der Reaktionszone reduziert, um flüchtige Komponenten des Produktes, z.B. in einem Flashtank, zu verdampfen. Das Polymer wird in das Gasphasenreaktorfließbett geleitet. Das Ausgas aus der Trenneinheit wird zum Gasphasenreaktor in gasförmiger Form (indirekte Zufuhr) geleitet. Bevor der Gasphasenreaktor betreten wird, können einige Komponenten, z.B. Wasserstoff, vollständig oder partiell aus dem Ausgas der Trenneinheit mit verschiedenen technischen Lösungen entfernt werden, z.B. mit Membranen, Kondensieren und Strippen oder Destillieren. Alternativ kann das Trenneinheitenprodukt in den Gasphasenreaktor in flüssiger Form eingeleitet werden.
  • Der zweite Reaktor ist vorzugsweise ein Gasphasenreaktor, bei dem Propylen und optional Comonomer(e) in Reaktionsmedium polymerisiert werden, das aus Gas oder Dampf besteht.
  • Der Gasphasenreaktor kann ein üblicher Fließbettreaktor sein, obwohl andere Arten von Gasphasenreaktoren verwendet werden können. In einem Fließbettreaktor besteht das Bett aus den gebildeten und wachsenden Polymerpartikeln, wie auch aus noch aktivem Katalysator zusammen mit der Polymerfraktion. Das Bett wird in einem fluidisierten Zustand gehalten, in dem gasförmige Komponenten eingeführt werden, z.B. Monomer bei solch einer Flussrate (zumindest 0,2 m/s), welche dazu führen, dass die Partikel sich wie ein Fluid verhalten. Das fluidisierende Gas kann auch inerte Gase wie Stickstoff enthalten und ebenfalls Wasserstoff als ein Modifikator. In der Erfindung ist es nicht empfehlenswert, unnötig inerte Gase zu verwenden, die im Wiedergewinnungsabschnitt Probleme machen können.
  • Der verwendete Gasphasenreaktor kann im Temperaturbereich von 50 bis 115°C, vorzugsweise zwischen 60 und 110°C, und bei Reaktionsdruck zwischen 10 und 40 bar betrieben werden und der Partialdruck des Monomers ist vorzugsweise zwischen 2 und 30 bar oder mehr, aber immer unter dem Taupunktdruck.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird kein frisches Propylen außer dem, was für die verschiedenen Spülungen notwendig ist, dem ersten Gasphasenreaktor zugeführt.
  • Der Druck des zweiten Polymerisationsproduktes, dass das gasförmige Reaktionsmedium beinhaltet, wird dann nach dem ersten Gasphasenreaktor vermindert, um Teil der gasförmigen und möglicherweise flüchtigen Komponenten des Produkts, z.B. nach einem Flashtank abzutrennen (z.B. schwere Comonomere und für die Katalysatorzufuhr verwendete Verbindungen). Einige der Monomere, typischerweise die schwereren Comonomere, können der Massenreaktionszone zurückgeführt werden. Der Kopfgasstrom wird durch das Rückführsystem zurück zum ersten Gasphasenreaktor rückgeführt oder teilweise zum ersten Gasphasenreaktor und teilweise zum Suspensionsreaktor.
  • Falls gewünscht, kann das Polymerisationsprodukt in den zweiten Gasphasenreaktor geführt und einer dritten Polymerisationreaktion unterworfen werden, um ein modifiziertes Polymerisationsprodukt herzustellen, von dem das Polypropylen getrennt und rückgewonnen wird. Die dritte Polymerisationsreaktion wird in einem Gasphasenreaktor in Anwesenheit von Comonomeren ausgeführt, welche den dritten Polymerisationsprodukt Eigenschaften, z.B. verbesserte Einschlagfestigkeit, Verformbarkeit oder Weichheit, geben.
  • Es ist weiter möglich, das Produkt des zweiten Gasphasenreaktionsproduktes zu einer dritten (vierten, etc.) Polymerisationsreaktionszone zu überführen, worin die Polymerisation in Anwesenheit von Comonomeren ausgeführt wird, die dem dritten Polymerisationsprodukt Eigenschaften verleihen, z.B. verbesserte Steifheit gegenüber Einschlagbalance oder Spannungsweißung oder Weissanlaufeigenschaften, Verformbarkeit und Weichheit.
  • Allgemein, falls Copolymere mittels der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, können sie zumindest 0,5 Gew.-% Comonomer(e), insbesondere zumindest etwa 2 Gew.-% und vorzugsweise bis zu 20 Gew.-% zumindest eines Comonomers enthalten. Ein typischer Comonomergehalt eines dem ersten Gasphasenreaktor zugeführten Copolymers ist etwa 2 bis 16 Gew.-% und dieser Comonomergehalt kann im Gasphasenreaktor bis auf etwa 20 Gew.-% erhöht werden.
  • Das oben ausgeführte zusammenfassend, gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
    • – werden Propylen und optional Comonomere in einem Schleifenreaktor bei einem Druck von 40 bis 80 bar bei einer Temperatur von 60 bis 100°C polymerisiert und es wird Wasserstoff verwendet, um die Molarmasse des Polymerisationsproduktes zu steuern,
    • – wird das Polymerisationsprodukt aus dem Schleifenreaktor rückgewonnen und einem Flashtrenner zugeleitet, von dem das Kohlenwasserstoffmedium von dem oberen Bereich als Kopf und das Polymer aus dem Bodenbereich entfernt wird,
    • – wird der Kopf beispielsweise in einer Membraneinheit behandelt, um Wasserstoff und/oder andere Komponenten zu entfernen,
    • – wird der behandelte Kopf dem nächsten Gasphasenreaktor zugeleitet,
    • – wird das Polymer aus dem Bodenbereich dem nächsten Gasphasenreaktorfließbett zugeführt,
    • – wird optional zusätzliches Propylen und optional Comonomer dem Gasphasenreaktor zugeführt,
    • – wird optional zusätzlich Wasserstoff der Gasphase zugeführt, um das Wasserstoff/Propylenverhältnis zu steuern, um die gewünschte Molarmasse des Polymerisationsproduktes bereitzustellen,
    • – wird das Polymerisationsprodukt aus dem ersten Gasphasenreaktor rückgewonnen und einem Flashtank zugeleitet, wobei der Druck des Produktes vermindert wird, um ein Kopfprodukt herzustellen, das im Wesentlichen nicht reagierte(s) Monomer(e) und Wasserstoff enthält und ein Bodenprodukt, das primär polymerisierte Feststoffe enthält,
    • – wird Polypropylenpolymer als Bodenprodukt des Flashtankes wiedergewonnen,
    • – kann optional das Polymerisationsprodukt aus der zweiten Polymerisation direkt oder bei einem Flashtank einem dritten (vierten, etc.) Gasphasenpolymerisationsreaktor zugeleitet werden, in dem die Polymerisation in Anwesenheit von Comonomeren ausgeführt wird.
  • Entsprechend umfasst die bevorzugte Prozesskonfiguration zum Herstellen von Propylenhomo- oder Copolymeren
    • – zumindest einen Suspensionsreaktor und zumindest einen Gasphasenreaktor, die in Reihe angeordnet sind, um eine Kaskade zu bilden,
    • – einen Flashtank zum Trennen von Polymer aus dem Reaktionsmedium, das unreagierte Monomere und flüchtige Verbindungen enthält, wobei der Tank einen Einlass für ein Polymerisationsprodukt und einen Auslass für das Polymer und einen Auslass für das Reaktionsmedium aufweist,
    • – ein Trennmittel, wie etwa Membrane, Kondesatormittel, Stripp-Mittel oder Destilliermittel, zum Abtrennen flüchtiger Verbindungen aus dem Reaktionsmedium, wobei das Trennmittel einen Einlass für das Reaktionsmedium und einen Auslass für das Reaktionsmedium und einen Auslass für die flüchtigen Verbindungen aufweist,
    • – eine erste Leitung, die zumindest einen Suspensionsreaktor mit dem Einsatz des Flashtankes verbindet,
    • – eine zweite Leitung, die den Auslass des Polymers mit zumindest einem Gasphasenreaktor verbindet,
    • – eine dritte Leitung, die den Auslass des Reaktionsmediums mit dem Einlass des Trennmittels verbindet, und
    • – eine vierte Leitung, die den Auslass des Reaktionsmediums mit dem Gasphasenreaktor verbindet.
  • Die bevorzugte Ausführungsform ist auch in der anhängenden Zeichnung dargestellt, die eine besondere Konfiguration der verwendeten Prozessausrüstung illustriert. Die verwendeten Bezugszeichen beziehen sich auf die folgenden Ausrüstungsgegenstände:
    • 1
    Präpolymerisationsreaktor
    30
    Katalysatorreservoir
    31
    Zuführvorrichtung
    32
    Verdünnungsmittelzufuhr
    33
    Katalysator/Verdünnungsmittelmischungszufuhr
    34
    Monomer
    35
    Cokatalysator und mögliche Donatoren
    40
    Schleifenreaktor
    42
    Verdünnungsmittelzufuhr (optional)
    43
    Monomerzufuhr
    44
    Wasserstoffzufuhr
    45
    Comonomerzufuhr (optional)
    46b
    zurück zum Schleifenreaktor 40 durch die Leitung 46
    47
    ein oder mehrere Abgasventile
    48
    Produktübertragungsleitung
    50
    Flashtrenner
    51
    Übertragungsleitung
    52
    Entfernungsleitung
    60
    Gasphasenreaktor
    61
    Gasübertragungsleitung
    62
    Kompressor
    63
    Monomerzufuhr
    64
    Comonomerzufuhr
    65
    Wasserstoffzufuhr
    66
    Übertragungsleitung
    67
    Produktübertragungsleitung
    68
    Polymerproduktwiedergewinnungssystem, z.B. Flashtank
    69und69a
    Wiedergewinnungsleitungen
    70
    Trenneinheit
    71
    Trenneinheit
  • Nunmehr unter Hinwendung zu 1 kann angemerkt werden, dass der Katalysator aus dem Reservoir 30 der Zufuhrvorrichtung 31 zusammen mit optionalem Verdünnungsmittel und Monomer aus der Leitung 32 zugeführt wird. Die Zuführvorrichtung 31 führt die Katalysator/Verdünnungsmittelmischung über die Leitung 33 in die Präpolymerisationskammer 1. Monomer wird durch 34 zugeführt und Cokatalysator und mögliche Donatoren können in den Reaktor 1 durch Leitungen oder vorzugsweise Kontakt mit Katalysator und Donator bereits in Leitung 33 zugeführt werden.
  • Aus der Präpolymerisationskammer 1 wird der präpolymerisierte Katalysator vorzugsweise direkt durch Leitung 36 entfernt und zu einem Schleifenreaktor 40 überführt. Im Schleifenreaktor 40 wird die Polymerisation durch zusätzliche optionale Verdünnungsmittel aus der Leitung 42, Monomer aus Leitung 43, Wasserstoff aus Leitung 94 und optional Comonomer aus Leitung 45 durch die Leitung 46 fortgesetzt. Ein optionaler Cokatalysator kann auch in den Schleifenreaktor 40 eingeführt werden.
  • Aus dem Schleifenreaktor 40 wird die Polymer-Kohlenwasserstoffmischung durch ein oder mehrere Ablassventile 47 zugeführt. Das Produkt des Suspensionsreaktors 40 wird zum Flashtrenner 50 geleitet.
  • Das Kohlenwasserstoffmedium wird aus den Polymerpartikeln entfernt. Das verbleibende Monomer und Wasserstoff werden aus dem Flashtrenner 50 entweder durch die Leitung 51 zur Wiedergewinnungseinheit (nicht dargestellt) oder vorzugsweise zum Gasphasenreaktor 60 durch die Leitung 69 nach möglicher Trennung der leichten Komponenten, z.B. Wasserstoff, entfernt. Das Bezugszeichen 70 kennzeichnet das Trennmittel, wie etwa eine Membraneinheit oder eine Stripsäule, die dazu in der Lage ist, den Kopf des Flashtrenners 50 von Wasserstoff und leichten inerten Kohlenwasserstoffen zu befreien.
  • Im unteren Teil des Gasphasenreaktors 60 gibt es ein Fließbett, das aus Polymerpartikeln besteht, die in üblicher Weise in fluidisiertem Zustand gehalten werden, durch Zirkulieren der aus dem Oberteil des Reaktors 60 durch Leitung 61, Kompressor 62 und Wärmetauscher (nicht dargestellt) entfernten Gasen zum unteren Teil des Reaktors 60 oder vorzugsweise Rückführstrom in üblicher Weise. Der Reaktor 60 ist vorteilhafterweise, aber nicht notwendigerweise, mit einem Mischer versehen (nicht dargestellt). Zum unteren Teil des Reaktors 60 können in wohlbekannter Weise Monomere aus der Leitung 63 geleitet werden, optional Comonomere aus der Leitung 64 und Wasserstoff aus der Leitung 65. Das Produkt wird aus dem Reaktor 60 kontinuierlich oder periodisch durch die Übertragungsleitung 66 zum Flashtank 68 entfernt. Das Kopfprodukt des Wiedergewinnungssystems wird über ein Monomerwiedergewinnungssystem dem Gasphasenreaktor rückgeführt.
  • Optional kann das wiedergewonnene Produkt einem zusätzlichen Gasentfernungstank danach zu einer Gummigasphase (Reaktor) zugeleitet werden.
  • Das Bezugszeichen 71 kennzeichnet Trennmittel, wie etwa eine Membraneinheit oder eine Stripsäule, das dazu in der Lage ist, das Recyclingmonomer des Gasphasenreaktors 60 oder des Trenners 68 von Wasserstoff und/oder inerten Kohlenwasserstoffen zu befreien, die typischerweise einen niedrigeren Siedepunkt als das Monomer/die Monomere aufweisen.
  • Das Polymerprodukt
  • Der Prozess gemäß der Erfindung ist zum Herstellen von Propylen-Copyolmeren mit gutem Einschlag und Kriecheigenschaften nützlich. Insbesondere kann das Verfahren verwendet werden, um Legierungen von Homo/Zufalls- und Zufalls/Homopropylenpolymeren herzustellen.
  • Die folgenden nicht beschränkenden Beispiele illustrieren die Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
  • Beispiel 1
  • Eine Anlage in Produktionsmaßstab wurde simuliert, um kontinuierlich PP-Copolymer mit guten Schlag- und Kriecheigenschaften herzustellen. Die Anlage umfasst einen Katalysator, Alkyl-, Donator-, Ethylen- und Propylenzufuhrsysteme, einen Präpolymerisationsreaktor, einen Schleifenreaktor, einen Flashtank und 2 Fließbettgasphasenreaktoren.
  • Katalysator, Alkyl, Donator und Propylen wurden dem Präpolymerisationsreaktor zugeführt. Die Polymersuspension aus dem Präpolymerisationsreaktor wurde einem Schleifenreaktor zugeführt, in dem auch Wasserstoff und mehr Propylen eingeführt wurden. Die Polymersuspension aus dem Schleifenreaktor wurde einem Flashtank zugeführt, wo Propylen und Polymer getrennt wurden.
  • Ein Polymer aus dem Flashtank wurde dem ersten GPR zugeführt. Propylen aus dem Flashtank wurde im ersten GPR nach Entfernung von Wasserstoff zugeführt. Ethylen und zusätzlich Propylen wurden dem ersten GPR zugeführt.
  • Das Polymer aus dem ersten GPR wurde dem zweiten GPR zugeführt. Ethylen, etwas Wasserstoff und zusätzlich Propylen wurden dem zweiten GPR zugeführt.
  • Die Produktion in den Reaktoren umfasste 300 kg/h bei Präpolymerisation, 10 t/h in den Schleifen und 10 t/h in dem ersten GPR und 6 t/h in dem zweiten GPR.
  • Der Präpolymerisationsreaktor wurde bei einem Druck von 56 bar und bei einer Temperatur von 20°C betrieben. Der Schleifenreaktor wurde bei einem Druck von 55 bar und einer Temperatur von 85°C betrieben. Das MFR (2,16 kg, 230°C) des in der Schleife hergestellten PP-Homopolymers wurde durch Regulieren der Wasserstoffzufuhr auf 100 eingestellt.
  • Der GPR wurde bei einem Druck von 35 bar und einer Temperatur von 80°C betrieben. Das MFR (2,16 kg, 230°C) des PP, der dem GPR entnommen wurde, wurde durch Steuern der Produktionsverteilung zwischen den Reaktoren und der Effizienz der Wasserstoffentfernung des geblitzten Propens auf 0,4 eingestellt. Der Ethylengehalt wurde auf 2 Gewicht/Gew.-% eingestellt, indem der Partialdruck von Ethylen reguliert wurde und die Produktionsverteilung zwischen Reaktoren kontrolliert wurde.
  • Der zweite GPR wurde bei einem Druck von 20 bar und einer Temperatur von 70°C betrieben. Das MFR (2,16 kg, 230°C) des PP-Copolymers wird dem zweiten GPR entnommen, wurde auf 0,3 durch Einstellen des partiellen Wasserstoffdrucks und durch Kontrollieren der Produktionsaufteilung zwischen den Reaktoren eingestellt. Geringe Mengen an Propylen wurden vom zweiten Reaktor zurück zum Schleifenreaktor zirkuliert.
  • Beispiel 2
  • Eine Anlage in Produktionsmaßstab wurde simuliert, um kontinuierlich PP-Copolymer mit guten Kriecheigenschaften herzustellen. Die Anlage umfasst einen Katalysator, Alkyl-Donator-, Ethylen- und Propylenzufuhrsysteme, einen Präpolymerisationsreaktor, einen Schleifenreaktor, einen Flashtank und einen Fließbettgasphasenreaktor.
  • Die Polymersuspension aus dem Präpolymerisationsreaktor wurde einem Schleifenreaktor zugeführt, dem auch Wasserstoff und mehr Propylen zugeführt wurden. Die Polymersuspension aus dem Schleifenreaktor und zusätzlich Wasserstoff und Propylen wurden dem GPR zugeführt.
  • Der Katalysator, Alkyl, Donator und Propylen wurden dem Präpolymerisationsreaktor zugeführt. Die Polymersuspension aus dem Präpolymerisationsreaktor wurde einem Schleifenreaktor zugeführt, dem auch Ethylen und mehr Propylen zugeführt wurden. Die Polymersuspension aus dem Schleifenreaktor wurde einem Flashtank zugeführt, wo Monomere und Polymer getrennt wurden.
  • Das Polymer aus dem Flashtank wurde dem GPR zugeführt. Propylen aus dem Flashtank wurde dem GPR nach Entfernen von Ethylen zugeführt. Dem GPR wurde Wasserstoff und zusätzliches Propylen zugeführt.
  • Die Produktion in den Reaktoren umfasste 300 kg/h an Präpolymerisation, 10 t/h in der Schleife und 10 t/h in dem ersten GPR.
  • Der Präpolymerisationsreaktor wurde bei einem Druck von 56 bar und einer Temperatur von 20°C betrieben. Der Schleifenreaktor wurde bei einem Druck von 55 bar und einer Temperatur von 75°C betrieben. Das MFR (2,16 kg, 230°C) des in der Schleife hergestellten Zufalls-PP war unter 0,1 und der Ethylengehalt wurde auf 3,5 Gewicht/Gew.-% eingestellt, indem die Ethylenzufuhr reguliert wurde.
  • Der GPR-Reaktor wurde bei einem Druck von 35 bar und einer Temperatur von 80°C betrieben. Das MFR (2,16 kg, 230°C) des aus dem GPR entnommenen PP-Copolymers wurde auf 0,3 eingestellt, indem der Partialdruck des Wasserstoffs eingestellt wurde. Der Ethylengehalt wurde auf 1,8 Gewicht/Gew.-% über die Produktionsaufteilung zwischen den Reaktoren gesteuert.
  • Ethylen im Schleifenauslass wurde aus Blitzgasen wiedergewonnen und zum Schleifenreaktor zurückzirkuliert. Propylen im GPR-Auslass wurde rückgewonnen und dem Schleifenreaktor nach Entfernung von Wasserstoff zugeführt. Die Eindurchgangs-Umwandlung des Propylens und Ethylens war 83% bzw. 84%.
  • Beispiel 3
  • Eine kontinuierlich betriebene Pilotanlage wird verwendet, um PP-Copolymer mit guten Schlag- und Kriecheigenschaften herzustellen. Die Anlage umfasst einen Katalysator, Alkyl-Donator-, Propylen- und Ethylenzufuhrsysteme, einen Präpolymerisationsreaktor, einen Schleifenreaktor und zwei Fließbettgasphasenreaktoren (GPR).
  • Der Katalysator, Alkyl, Donator und Propylen werden dem Präpolymerisationsreaktor zugeführt. Die Polymersuspension aus dem Präpolymerisationsreaktor wird einem Schleifenreaktor zugeführt, dem auch Wasserstoff, Ethylen und zusätzliches Propylen zugeführt werden.
  • Die Polymersuspension aus dem Schleifenreaktor und zusätzlicher Wasserstoff und Propylen werden dem ersten GPR zugeführt. Das Polymer aus dem ersten GPR wird dem zweiten GPR zugeführt. Ethylen, etwas Wasserstoff und zusätzliches Propylen wurden dem zweiten GPR zugeführt. Das gebildete Polymer und unreagierte Propylen werden nach Entfernung aus dem zweiten GPR getrennt.
  • Der verwendete Katalysator ist ein hoch aktiver und stereospezifischer ZN-Katalysator, der gemäß dem US-Patent 5 234 879 hergestellt ist. Der Katalysator wird mit Triethylaluminium (TEA) und Dicyclopentyldimethoxysilan (DCPDMS) kontaktiert (Al/Ti-Verhältnis ist 150 und Al/Do 10 (Mol)) bevor sie dem Präpolymerisationsreaktor zugeführt werden.
  • Der Katalysator wird gemäß US-Patent US-5 385 992 zugeführt und mit Propylen zum Schleifenreaktor gespült. Der Präpolymerisationsreaktor wird bei einem Druck von 51 bar, einer Temperatur von 20°C und einer mittleren Verweildauer des Katalysators von 7 min betrieben.
  • Der Schleifenreaktor wird bei 50 bar Druck, 75°C Temperatur und mittlerer Verweildauer des Katalysators von 1 h betrieben. Das MFR (2,16 kg, 230°C) des in der Schleife hergestellten PP-Zufallspolymers wird über die Wasserstoffzufuhr auf 7 eingestellt. Der Ethylengehalt wird über die Ethylenzufuhr auf 3,5 Gewicht/Gew.-% gesteuert.
  • Die Polymersuspension aus dem Schleifenreaktor wird zum 1. GPR überführt. Der 1. GPR-Reaktor wird bei 29 bar Gesamtdruck und 21 bar Partialdruck von Propylen, 80°C Temperatur und mittlerer Verweildauer des Katalysators von 1,5 h betrieben. Das MFR (2,16 kg, 230°C) des PP-Zufallspolymers, das dem GPR entnommen wird, wird über den Partialdruck des Wasserstoffs auf 10 kontrolliert. Der Ethylengehalt wird über den Produktionssplit zwischen den Reaktoren auf 2 Gewicht/Gew.-% gesteuert.
  • Das Polymer aus dem 1. GPR wird zum 2. GPR transferiert. Der 2. GPR-Reaktor wird bei 10 bar Gesamtdruck und 7 bar Partialdruck der Monomere, 80°C Temperatur und mittlerer Verweildauer des Katalysators von 1,5 h betrieben. Das MFR (2,16 kg, 230°C) des aus dem GPR entnommenen PP-Copolymers wird über den Partialdruck von Wasserstoff auf 7 gesteuert. Der Ethylengehalt wird über den Partialdruck von Ethylen und durch das Steuern der Produktionsaufteilung zwischen den Reaktoren auf 10 Gewicht/Gew.-% gesteuert.
  • Die gewünschten Eigenschaften werden bei einem Produktionssplit von 1% in der Präpolymerisation, 40% in der Schleife und 40% im ersten GPR und 19% im zweiten GPR erzielt.
  • Beispiel 4
  • Eine kontinuierlich betriebene Pilotanlage wurde verwendet, um PP-Copolymer mit guten Kriecheigenschaften herzustellen. Die Anlage umfasst einen Katalysator, Alkyl-, Donator-, Propylen- und Ethylenzufuhrsysteme, einen Präpolymerisationsreaktor, einen Schleifenreaktor und einen Fließbettgasphasenreaktor (GPR).
  • Katalysator, Alkyl, Donator und Propylen wurden dem Präpolymerisationsreaktor zugeführt. Die Polymersuspension aus dem Präpolymerisationsreaktor wurde einem Schleifenreaktor zugeführt, dem auch Wasserstoff, zusätzliches Propylen zugeführt wurden.
  • Die Polymersuspension aus dem Schleifenreaktor wurde einem Flashtank zugeführt, wo Monomere und Polymer getrennt wurden. Das Polymer aus dem Flashtank wurde dem GPR zugeführt. Propylen aus dem Flashtank wurde dem GPR nach Entfernen von Wasserstoff zugeführt. Ethylen, zusätzlicher Wasserstoff und zusätzliches Propylen wurden dem GPR zugeführt.
  • Der verwendete Katalysator war ein hoch aktiver und stereospezifischer ZN-Katalysator, der gemäß US-Patent 5 234 879 hergestellt war. Der Katalysator wurde mit Triethylaluminium (TEA) und Dicyclopentyldimethoxysilan (DCPDMS) kontaktiert (Al/Ti-Verhältnis war 140 und Al/Do 10 (Mol)), bevor er dem Präpolymerisationsreaktor zugeführt wurde.
  • Der Katalysator wurde gemäß US-Patent Nr. 5 385 992 zugeführt und mit Propylen zum Schleifenreaktor gespült. Der Präpolymerisationsreaktor wurde bei einem Druck von 51 bar, einer Temperatur von 20°C und einer mittleren Verweildauer des Katalysators von 7 min betrieben.
  • Der Schleifenreaktor wurde bei einem Druck von 50 bar, einer Temperatur von 75°C und einer mittleren Verweildauer des Katalysators von 1 h betrieben. Das MFR (2,16 kg, 230°C) des in der Schleife hergestellten PP-Zufallspolymers wurde durch Regulieren der Wasserstoffzufuhr auf 10 eingestellt.
  • Der GPR-Reaktor wurde bei einem Gesamtdruck von 29 bar und einem Partialpropylendruck von 16 bar, einer Temperatur von 80°C und einer mittleren Verweildauer des Katalysators von 1,1 h betrieben. Das MFR (2,16 kg, 230 °C) des aus dem GPR entnommenen PP-Copolymers wurde durch Regulieren des Wasserstoffpartialdruckes und durch Einstellen der Produktionsaufteilung zwischen den Reaktoren auf 5 eingestellt. Der Ethylengehalt wurde durch Einstellen der Produktionsaufteilung zwischen den Reaktoren und dem Partialdruck von Ethylen auf 3,5 Gewicht/Gew.-% eingestellt.
  • Die gewünschten Eigenschaften wurden bei einem Produktionssplit von 1% in der Präpolymerisation, 40% in der Schleife und 59% im GPR erzielt.
  • Das Polymer aus dem GPR könnte zu einem anderen GPR überführt worden sein, um PP-Copolymer mit besseren Einschlageigenschaften herzustellen, indem ein noch höherer Partialdruck von Ethylen im 2. GPR vorherrscht.

Claims (39)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Propylenpolymers, das aus der Gruppe von Homopolymeren von Propylen, Copolymeren von Propylen und Legierungen von Propylenhomopolymeren und Copolymeren mit unterschiedlicher Molarmasse und Comonomerverteilung ausgewählt ist, welches die Schritte umfasst: – Polymerisieren von Propylen optional mit Comonomeren in Anwesenheit eines Katalysators bei einer erhöhten Temperatur von zumindest 60°C und einem erhöhten Druck von 30 bis 100 bar in zumindest einem Suspensionsreaktor und zumindest einem Gasphasenreaktor, wobei zumindest 10% des Polymerproduktes im (in den) Gasphasenreaktor(en) hergestellt werden, – Wiedergewinnen eines Polymerisationsproduktes, das unreagierte Monomere enthält, aus dem Suspensionsreaktor, – Abtrennen flüchtiger Komponenten aus dem Produkt in einer Trenneinheit, – Wiedergewinnen des Polymerisationsproduktes aus der Trenneinheit und Einleiten in einen ersten Gasphasenreaktor, und – Wiedergewinnen zumindest eines Teils der flüchtigen Komponenten aus der Trenneinheit und Einleiten in einen Gasphasenreaktor im wesentlichen ohne Rückführen von unreagierten Monomeren zum Suspensionsreaktor.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Polymerisationsprodukt des Suspensionsreaktors polymere Substanzen umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus Polypropylen, Propylencopolymeren und Mischungen von Polypropylen und Propylencopolymeren besteht.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei weniger als 30 Gew.%, vorzugsweise weniger als 20 Gew.% der unreagierten Monomere zum Suspensionsreaktor rückgeführt werden.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Suspensionsreaktor einen Schleifenreaktor umfasst, und wobei zum Ausbilden eines Produktes in Partikelform die Konzentration von Propylen im Reaktionsmedium über 60 Gew. beträgt.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Suspensionsreaktor bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 80°C zur Herstellung von Zufalls- und Ter-Copolymeren betrieben wird.
  6. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Suspensionsreaktor bei einer Temperatur im Bereich von 80°C bis zur kritischen Temperatur des Reaktionsmediums betrieben wird.
  7. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Suspensionsreaktor bei der kritischen Temperatur des Reaktionsmediums und unterhalb der Erweichungstemperatur des Polymers betrieben wird.
  8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Suspensionsreaktor bei einem Druck im Bereich von 35 bis 100 bar betrieben wird.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Katalysator eine Katalysatorkomponente, eine Co-Katalysatorverbindung, einen externen Donator und optional einen internen Donator umfasst, wobei die Prokatalysatorkomponente des Katalysatorsystems Magnesium, Titan, Halogen und einen Elektronendonator enthält.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Katalysator einen externen Donator enthält, der die allgemeine Formel R'2(MeO)2Si aufweist, wobei R' eine verzweigte oder cyclische, aliphatische oder aromatische Gruppe repräsentiert.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei der externe Donator ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Dicyclopentyldimethoxysilan und Di-t-butyldimethoxysilan besteht.
  12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Katalysatorsystem ein Metallocenkatalysator ist, der einen Brückenkatalysatorkomplex, ein katalytisches Metallhalid, ein Aluminiumalkyl und einen Träger umfasst.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das katalytische Metallhalid ZrCl2 und der Träger Siliziumdioxid umfasst.
  14. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das dem ersten Gasphasenreaktor zugeführte Polymerisationsprodukt Copolymere enthält, die 2 bis 12 Gew.% zumindest eines Comonomers umfassen.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Polymerisationsprodukt im ersten Gasphasenreaktor mit zusätzlichen Comonomeren copolymerisiert wird, um den Comonomergehalt zu steigern.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei der Comonomergehalt bis auf 20 Gew.% gesteigert wird.
  17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Polymerisation im ersten Gasphasenreaktor ohne zusätzliche Monomerzufuhr ausgeführt wird.
  18. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Polymerisationsprodukt aus dem ersten Gasphasenreaktor rückgewonnen wird.
  19. Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei das Polymerisationsprodukt einer Copolymerisation in Anwesenheit von Comonomeren in einem zweiten Gasphasenreaktor unterworfen wird, der in Reihe mit dem ersten Gasphasenreaktor angeordnet ist, um ein modifiziertes Polymerprodukt bereitzustellen.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das modifizierte Polymerprodukt aus dem ersten Gasphasenreaktor rückgewonnen wird und einer weiteren Copolymerisation in einem dritten Gasphasenreaktor unterworfen wird, der in Reihe mit dem zweiten Gasphasenreaktor angeordnet ist, um ein zweites modifiziertes Polymerprodukt bereitzustellen.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei das zweite modifizierte Polymer zumindest einer weiteren Polymerisationsreaktion in zumindest einem weiteren Reaktor unterworfen wird.
  22. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der unreagierten Monomere aus dem zweiten und/oder dritten Gasphasenreaktor rückgewonnen werden und dem/den vorherigen Gasphasenreaktor(en) rückgeführt wird.
  23. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Teil des unreagierten Monomers aus dem Gasphasenreaktor rückgewonnen wird und zu einem Suspensionsreaktor rückgeführt wird.
  24. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei die Menge an rückgeführten Monomeren 1 bis 50 Gew.% der Menge an Monomeren in der Zufuhr des Suspensionsreaktors umfassen.
  25. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Produktionsrate des Suspensionsreaktors 10 bis 50 Gew.% der Gesamtproduktionsrate des Suspensions- und des ersten Gasphasenreaktors beträgt.
  26. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Wasserstoff in zumindest einem Reaktor als Molarmassenmodifikator verwendet wird.
  27. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Druck des Polymerisationsproduktes des Suspensionsreaktors nach dem Suspensionsreaktor reduziert wird, um flüchtige Komponenten zu verdampfen, die flüchtigen Komponenten rückgewonnen werden, um ein gasförmiges Produkt zu bilden, nicht-kondensierbare oder inerte Substanzen aus dem gasförmigen Produkt abgetrennt werden und der Rest des gasförmigen Produktes zum Gasphasenreaktor geleitet wird.
  28. Verfahren gemäß Anspruch 27, wobei die nicht-kondensierbaren oder inerten Substanzen ausgewählt sind aus der Gruppe von Wasserstoff und inerten Kohlenwasserstoffen, die optional wiedergewonnen werden.
  29. Verfahren gemäß Anspruch 28, wobei die inerten Kohlenwasserstoffe ausgewählt sind aus Methan, Ethan, Propan und Oligomeren.
  30. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der verwendete Katalysator vor seinem Zuführen in das Verfahren präpolymerisiert wird.
  31. Verfahren zum Herstellen von Proplyenhomopolymeren und Copolymeren, welches die Schritte umfasst: – Unterwerfen von Propylen optional mit Copolymeren einer Polymerisation in Anwesenheit eines Katalysators bei einer erhöhten Temperatur von zumindest 60°C und einem Druck von 30 bis 100 bar in zumindest einem Suspensionsreaktor, um ein erstes Polymerisationsprodukt zu erzeugen, das Propylenpolymer und unreagierte Monomere umfasst, – Wiedergewinnen des Polymers und der unreagierten Monomere, – Zuführen des Polymers und der unreagierten Monomere in einen Flashbehälter, um ein Kopfprodukt aus dem Polymer abzutrennen, das unreagierte Monomere enthält, – Zuführen des Polymers aus dem Flashbehälter zum ersten Gasphasenreaktor, – Leiten des Kopfproduktes in eine Trenneinheit, in der die Monomere kondensiert werden, – Wiedergewinnen der kondensierten Monomere und Zuführen von im wesentlichen allen solchen in den Gasphasenreaktor, – Unterwerfen der Polymere und der unreagierten Monomere einer Polymerisation in dem Gasphasenreaktor, um ein zweites Polymerisationsprodukt herzustellen, das Propylenpolymer und gasförmige Substanzen enthält, und – Wiedergewinnen des Propylenpolymers.
  32. Verfahren gemäß Anspruch 31, wobei das Propylenpolymer einem weiteren Gasphasenreaktor zur Copolymerisation zugeführt wird.
  33. Verfahren gemäß Anspruch 31 oder 32, wobei Wasserstoff als Molarmassenmodifikator in zumindest einem Reaktor verwendet wird.
  34. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 31 bis 33, wobei die Polymerisation in dem Gasphasenreaktor im wesentlichen ohne zusätzliche Zufuhr von Monomeren ausgeführt wird.
  35. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 31 bis 34, wobei das erste Polymerisationsprodukt zu einem Flashbehälter geleitet wird, um seinen Druck zu vermindern und um ein gasförmiges Produkt abzutrennen, unreagierte Monomere aus dem gasförmigen Produkt wiedergewonnen werden und die unreagierten Monomere in den Gasphasenreaktor eingeführt werden.
  36. Verfahren gemäß Anspruch 35, wobei Wasserstoff und/oder inerte Kohlenwasserstoffe aus dem gasförmigen Produkt abgetrennt werden.
  37. Verfahren gemäß Anspruch 36, wobei Wasserstoff und/oder inerte Kohlenwasserstoffe durch Membranen oder Desorption (Stripping) abgetrennt werden.
  38. Vorrichtung zum Herstellen von Propylenhomo- oder -copolymeren, die umfasst: – zumindest einem Suspensionsreaktor und zumindest einen Gasphasenreaktor, die in Reihe geschaltet sind, um eine Kaskade zu bilden, – einen Flashbehälter zur Abtrennung von Polymer aus dem Reaktionsmedium, das unreagierte Monomere und flüchtige Verbindungen enthält, wobei der Behälter einen Einlass für ein Polymerisationsprodukt und einen Auslass für das Polymer und einen Auslass für das Reaktionsmedium aufweist, – ein Trennmittel zum Abtrennen flüchtiger Verbindungen aus dem Reaktionsmedium, wobei das Abtrennmittel einen Einlass für das Reaktionsmedium und einen Auslass für das Reaktionsmedium und einen Auslass für die flüchtigen Verbindungen aufweist, – eine erste Leitung, die zumindest einen Suspensionsreaktor mit dem Einlass des Flashbehälters verbindet, – eine zweite Leitung, die den Auslass des Flashbehälters für das Polymer mit zumindest einem Gasphasenreaktor verbindet, – eine dritte Leitung, die den Auslass des Blitzbehälters für das Reaktionsmedium mit dem Einlass des Trennmittels verbindet, und – eine vierte Leitung, die den Auslass des Trennmittels für das Reaktionsmedium mit dem Gasphasenreaktor verbindet.
  39. Vorrichtung gemäß Anspruch 38, wobei das Trennmittel ausgewählt ist aus der Gruppe der Membranen, Kondensationsmittel, Stripping-Mittel und Destillationsmittel.
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