NL1010294C2 - Werkwijze en inrichting voor de bereiding van een olefine-polymeer. - Google Patents

Description

- 1 - PN 9344

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR DE BEREIDING VAN EEN 5 OLEFINE-POLYMEER

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een polymeer op basis 10 van een olefinisch monomeer en optioneel éen of meer hiermee copolymeriseerbare comonomeren in een van een roermechaniek voorziene, horizontale, in tenminste twee zones verdeelde reaktor die bedreven wordt onder subfluidisatie-condities en waarbij het gevormde 15 polymeei afzonderlijk van ander reaktor-effluent uit de reaktor afgevoerd wordt.

De bovenbeschreven werkwijze is bekend uit US-A-3.957.448.

Een nadeel van de beschreven werkwijze is 20 dat het reaktor-effluent (anders dan het gevormde polymeer) uit de tweezone reaktor in twee stromen de reaktor verlaat. Dit leidt tot niet of minder flexibele produktie-situaties en heeft tevens tot gevolg dat de apparaatkosten voor het uitvoeren van een dergelijke 25 werkwijze hoog zijn, want elke stroom heeft tenslotte zijn eigen scheidingsinrichting nodig. Dit treedt nog sterker op als de reaktor drie of meer zones zou bevatten.

Het doel van de uitvinding is het nadeel 30 geheel of gedeeltelijk op te heffen.

Dit wordt bereikt door een werkwijze toe te - - 2 - passen waarin de samenstelling van de totale aan een zone toe te voeren voeding tenminste tussen twee zones te variëren is en dat het van polymeer gescheiden reaktor-effluent als éen stroom de reaktor verlaat.

5 Een bijkomend voordeel is dat het met een werkwijze volgens de uitvinding mogelijk is om per zone een andere samenstelling (in componenten en hoeveelheid) aan de reaktor toe te voeren. Het is zelfs mogelijk om, wanneer er met meerdere inlaatpunten per zone gewerkt 10 wordt, zelfs de samenstelling per inlaatpunt te laten variëren.

Een ander voordeel van een dergelijke werkwijze is dat het eenvoudig is om de eigenschappen van het polymeer te sturen door aan verschillende 15 inlaatpunten in de reaktor, voedingen met verschillende samenstellingen aan te bieden. Tezamen met de mogelijkheid om de polymeereigenschappen te sturen door temperatuur en druk te variëren, ontstaat zodoende de mogelijkheid om een enorme variatie aan polymeren te 20 bereiden.

Een verder voordeel is dat het met deze werkwijze en inrichting bijzonder eenvoudig is om bij het bedrijven van het polymerisatieproces rekening te houden met een zich wijzigende activiteit van de 25 katalysator, bijvoorbeeld doordat de katalysator in het verloop van de tijd in activiteit achteruit gaat ("decay-type katalysator") of juist omdat de katalysator actiever wordt na een inhibitie-periode.

Verrassenderwijs is nu gevonden dat het met 30 de werkwijze volgens de uitvinding mogelijk is om polymeren te maken met een brede of bimodale, ja zelfs - 3 - een multimodale moleculairgewichtsverdeling (molgewichtverdeling, MWD).

Een nog weer ander voordeel van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding is dat het mogelijk 5 is om in éen reaktor blokcopolymeren te maken.

De werkwijze volgens de uitvinding kan toegepast worden in elke reaktor die tenminste in twee zones verdeeld is. Door de aanwezigheid van twee zones kunnen polymeren gemaakt worden die te beschouwen zijn 10 als een mengsel van twee soorten polymeren als de reaktie-condities in de twee zones tenminste verschillen. Het resultaat hiervan is dat het polymeer dat de reaktor verlaat een brede of bimodale moleculairgewichtsverdeling heeft. Of het bimodaal of 15 breed is hangt af van de mate waarin het gemiddelde molgewicht van het polymeer uit de ene zone verschilt van het gemiddelde molgewicht uit de andere zone. Pas boven een bepaald verschil is het molgewicht van het uiteindelijke polymeer te herkennen als twee maxima 20 hebbend. Is de mate van verschil minder dan vallen beide molgewichtcurves voor een groot deel samen zodat de totale curve wel (heel) breed is, maar niet in twee maxima uiteenvalt. De molgewichten en molgewichtsverdelingen worden bepaald via gelpermeatie-25 chromatografie (GPC), zoals dat aan de vakman op het gebied van polymeren welbekend is.

In het geval dat de reaktor meer dan twee zones omvat, kan ervoor gekozen worden om aan twee zones een verschillend samengestelde voeding toe te 30 voeren. Bij voorkeur echter wordt de reaktor die uit meer dan twee zones bestaat zo bedreven dat de - 4 - samenstelling van de totale aan een zone toe te voeren voeding naar iedere zone verschilt van een voorgaande zone. Dit is van voordeel omdat op een dergelijke wijze optimaal gebruik gemaakt wordt van de mogelijkheden van 5 de reaktor en tevens een zo breed mogelijk al dan niet bi- of multimodaal produkt gemaakt kan worden. Bijkomend voordeel is dat op deze manier het beste rekening gehouden kan worden met een veranderend gedrag van de katalysator per zone.

10 De polymeren die met de werkwijze volgens de uitvinding gemaakt kunnen worden zijn gebaseerd op een olefinisch monomeer en optioneel éen of meer hiermee copolymeriseerbare comonomeren. Met de term monomeer wordt hier en hierna bedoeld een polymeriseerbare 15 verbinding die in het gevormde polymeer in overwegende mate aanwezig is. Met comonomeer wordt bedoeld een met het monomeer polymeriseerbare verbinding die in een kleinere hoeveelheid dan het monomeer aanwezig is. In het gevormde polymeer kunnen meerdere soorten 20 comonomeren aanwezig zijn. In dat geval kan het totaal gehalte van comonomeren hoger zijn dan het gehalte aan monomeer, echter het gehalte van ieder comonomeer afzonderlijk is lager dan het gehalte aan monomeer. De mate waarin een monomeer of comonomeer aanwezig is wordt 25 bepaald op mol-basis.

Het olefinisch monomeer, dat in overwegende mate aanwezig is, kan bijvoorbeeld een α-olefine zijn. Hier en hierna wordt styreen onder de olefinische monomeren inbegrepen. Het α-olefine kan vertakt of 30 onvertakt zijn en kan 2-12 koolstofatomen bevatten. Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van etheen of propeen.

- 5 -

Het, met het olefinisch monomeer copolymeriseerbare comonomeer kan een ander olefinisch monomeer zijn, maar ook geconjugeerde en niet-geconjugeerde diënen zijn geschikt. Bij voorkeur wordt 5 het comonomeer gekozen wordt uit de groep bestaande uit α-olefinen met 2-12 koolstofatomen en geconjugeerde en niet-geconjugeerde diënen met 4-20 koolstofatomen.

Als gebruik gemaakt wordt van een α-olefine dan hebben etheen, propeen, 1-buteen, isobuteen, 1-hexeen, 10 4-methyl-l-penteen of 1-octeen de voorkeur. Als diëen wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van butadieen, 1,4-hexadieen, ethylideennorborneen of dicyclopentadieen.

Het polymeer dat gevormd wordt tijdens de 15 reaktie in de reaktor wordt afzonderlijk van ander reaktor-effluent uit de reaktor afgevoerd. Hier en hierna wordt met de term "reaktor-effluent" bedoeld de stroom verbindingen, minus het gevormde polymeer, die de reaktor verlaat. Het afscheiden van het polymeer van het 20 reaktor-effluent kan gebeuren op verschillende wijzen die aan de vakman bekend zijn. Het is bij elke methode om het polymeer van het reaktor-effluent af te scheiden onvermijdelijk dat altijd een zekere hoeveelheid monomeer, comonomeer en/of koelmiddel dat zich in het 25 polymeer bevindt mee afgevoerd wordt. De reden hiervoor is dat deze verbindingen als het ware "oplossen" in het polymeer. Deze verbindingen moeten later uit het polymeer verwijderd worden. Het is de vakman bekend hoe dit kan gebeuren.

30 Het is gebruikelijk om de polymerisatie in aanwezigheid van een katalysatorsysteem te laten plaats - 6 - vinden. Met de term katalysatorsysteem wordt hier bedoeld dat het mogelijk is te polymeriseren in aanwezigheid van, zoals de vakman het aanduidt, alleen een katalysator alsook in aanwezigheid van een 5 combinatie van een katalysator met een geschikte cokatalysator.

De keus van de katalysator zal bepaald worden door het type polymeer dat gemaakt gaat worden.

De vakman weet welk soort katalysator gebruikt kan 10 worden voor welk soort polymeer.

Het is goed mogelijk om aan de verschillende zones in de reaktor verschillende katalysatoren toe te voeren. Door, alleen al, naast andere sturingsmogelijkheden, gebruik te maken van deze 15 mogelijkheid kunnen de eigenschappen van het uiteindelijk verkregen polymeer optimaal gestuurd worden. Hierdoor is het bijvoorbeeld mogelijk om bi- of multimodale produkten te maken. Met voorkeur wordt aan de reaktor op tenminste twee plaatsen een 20 overgangsmetaal-katalysator toegevoerd. Met voorkeur wordt deze werkwijze gebruikt om een metalloceenkatalysator te gebruiken naast een Ziegler-Natta- of Phillips-katalysator.

Met meer voorkeur wordt in de werkwijze 25 volgens de uitvinding aan de reaktor een geprepolymeriseerde katalysator toegevoerd. Een voordeel van het gebruik van een geprepolymeriseerde katalysator is dat het optreden van zogenaamde "hot-spots" in grote mate voorkomen wordt. Met "hot-spots" wordt bedoeld het 30 optreden van een (zeer) plaatselijke temperatuurverhoging. Dit verschijnsel kan de kwaliteit - 7 - van het polymeer in ongunstige zin beïnvloeden en tevens heeft het een nadelig effect op de nauwkeurigheid waarmee de reaktor bedreven kan worden. Een verder voordeel is dat door gebruik te maken van een 5 geprepolymeriseerde katalysator de morfologie van de katalysator en daardoor ook van het uiteindelijk verkregen polymeer beter gestuurd kan worden.

Gewoonlijk wordt de groei van de polymeerketens geregeld tijdens de polymerisatie. Dit 10 regelen is mogelijk met behulp van de temperatuur en druk in de reaktor alsmede door het veranderen van de concentratie aan gebruikte katalysator alsmede door het toevoegen van stoffen met een ketenregelend effect. Aan de vakman zijn deze ketenregelaars bekend. Een voorbeeld 15 hiervan is waterstof.

In de werkwijze volgens de uitvinding is het mogelijk om heel gericht aan verschillende zones verschillende concentraties ketenregelaar toe te voeren. Dit heeft als voordeel dat heel nauwkeurig gestuurd kan 20 worden op de eigenschappen van het polymeer die gewenst zijn.

Bij de polymerisatie komt een aanzienlijke hoeveelheid reaktiewarmte vrij. Deze reaktie-warmte moet op de éen of andere manier uit de reaktor afgevoerd 25 worden daar anders de reaktie niet meer in de hand te houden is en ofwel ongewenste produkten gevormd gaan worden ófwel, in een ernstiger geval, de reaktie uit de hand zal gaan lopen.

Om een efficiënte afvoer van warmte te 30 bereiken uit een in de werkwijze volgens de uitvinding gebruikte reaktor wordt een vloeibaar koelmiddel, dat - 8 - onder de omstandigheden in de reaktor verdampt, aan de reaktor toegevoerd. Door het verdampen van het vloeibaar koelmiddel onttrekt het koelmiddel warmte aan de inhoud van de reaktor. Het koelmiddel dat inmiddels verdampt 5 is, wordt uit de reaktor afgevoerd tezamen met de rest van het reaktor-effluent.

Geschikte koelmiddelen zijn stoffen met een hoge verdampingswarmte, Geschikte koelmiddelen zijn alkanen, bijvoorbeeld propaan, butaan, pentaan of 10 mengsels daarvan. Indien etheen gepolymeriseerd wordt, wordt bij voorkeur propaan of isobutaan gebruikt als koelmiddel. Als het monomeer (of comonomeer) dat gepolymeriseerd wordt gemakkelijk te condenseren is, bij voorbeeld propeen, dan kan als koelmiddel gebruik 15 gemaakt worden van het vloeibare (co)monomeer of een mengsel van vloeibaar (co)monomeer en een aanvullend koelmiddel.

Het toevoeren van het koelmiddel vindt bij voorkeur plaats met een dusdanig debiet dat het 20 polymeerbed in de reaktor "droog" blijft. Hiermee wordt bedoeld dat de partiaaldruk van het koelmiddel beneden het dauwpunt gehouden wordt. De snelheid van toevoeren van het koelmiddel wordt bij voorkeur echter zo hoog mogelijk gekozen zodat een zo hoog mogelijk koeleffect 25 bereikt wordt. Het is voor de vakman door eenvoudig experimenteren vast te stellen wat onder de gewenste reaktiecondities de optimale snelheid van toevoeren van het koelmiddel is.

Het is mogelijk om het koelmiddel van 30 onderaf aan het bed toe te voeren maar dan wordt het polymeerbed ter plaatse van de toevoer "nat" van het - 9 - vloeibare koelmiddel. Het koelmiddel wordt daarom bij voorkeur van bovenaf aan de reaktor toegevoerd, waardoor de koelcapaciteit het beste benut wordt. Een bijkomend voordeel van het van bovenaf toevoeren is dat het 5 gehalte aan in het polymeer aanwezige verbindingen, zoals monomeer, comonomeer en koelmiddel, minder is waardoor de opwerking van het polymeer vereenvoudigd wordt.

De keuze van de plaats van toevoer van de 10 verschillende verbindingen zoals monomeer, comonomeer, ketenregelaar en indien gewenst andere verbindingen, wordt voornamelijk bepaald door de relatieve dampspanning van de betreffende verbinding. Hoe lager de dampspanning van een verbinding, hoe liever men de 15 verbinding van bovenaf aan de reaktor toevoert. Bij voorkeur wordt het monomeer en de ketenregelaar van onderen aan de reaktor toegevoerd en het comonomeer en eventueel te gebruiken hulpstoffen van boven aan de reaktor.

20 De katalysator en de eventueel toe te passen cokatalysator worden bij voorkeur aan de bovenzijde van de reaktor toegevoerd, omdat dan een betere verdeling bereikt kan worden waardoor de kans op o.a. hot-spots lager is.

25 De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting geschikt voor het uitvoeren van een werkwijze volgens de uitvinding voor de bereiding van een polymeer op basis van een olefinisch monomeer en optioneel éen of meer hiermee copolymeriseerbare comonomeren omvattende 30 een van een roermechaniek voorziene, horizontale, in tenminste twee zones verdeelde reaktor.

. V

- 10 -

De bovenbeschreven inrichting is bekend uit US-A-3.957.448.

Een nadeel van de beschreven inrichting is, zoals uit figuur 4 in US-A-3.957.448 ook nog eens 5 duidelijk wordt, dat zij veel apparatuur omvat. Dit zal nog sterker zo zijn als er meer dan twee zones zijn, dan zijn er namelijk nog meer opwerksekties noodzakelijk.

Dit brengt hoge investerings- en onderhoudskosten met zich mee. Dit is vanuit economisch oogpunt ongewenst.

10 Een bijkomend nadeel van een inrichting met veel apparaten is dat op veel plaatsen gebreken of storingen kunnen optreden. Een dergelijke inrichting behoeft dus relatief veel controle om bedrijfszeker te kunnen opereren.

15 Het doel van de uitvinding is nu de bovengenoemde nadelen geheel of gedeeltelijk op te heffen.

Dit doel wordt bereikt door een inrichting aan te bieden waarin, naast de reaktor, tevens éen 20 scheidingsinrichting aanwezig is die, naast éen of meer apparaten met condensorfunktie tenminste éen ander apparaat omvat om de verkregen vloeistof te scheiden in de componenten. Onder condensor wordt hier verstaan een apparaat dat zorgt voor scheiding van een gas en een 25 vloeistof in een situatie van thermodynamisch evenwicht. Het apparaat dat de verkregen vloeistof scheidt in de componenten werkt in een situatie waarbij er geen thermodynamisch evenwicht is.

Een voordeel van een dergelijke inrichting 30 volgens de uitvinding is dat deze inrichting het mogelijk maakt om aan de reaktor aan elke zone een - 11 - voeding te doseren waarin de samenstelling van de totale aan een zone toe te voeren voeding tenminste tussen twee zones te variëren is. Hierdoor wordt de flexibiliteit van de inrichting vergroot. Tevens is het door gebruik 5 te maken van een inrichting volgens de uitvinding mogelijk om polymeren te maken die zeer nauwkeurig in eigenschappen te sturen zijn. Hierdoor kunnen naar wens mono-, bi-, of multimodale produkten gemaakt worden.

Het apparaat met condensorfunktie dient 10 ervoor om het condenseerbare deel van het effluent vloeibaar te maken.

Het apparaat dat de verkregen vloeistof scheidt in zijn componenten dient ervoor om de andere verbindingen, waaronder monomeer, comonomeer en 15 ketenregelaar van elkaar in verregaande mate te scheiden, zodat stromen ontstaan die weer aan de reaktor toegevoerd kunnen worden. Voordat de stromen aan de reaktor teruggevoerd worden, kan er verse voeding toegevoegd worden om zodoende te compenseren voor het 20 verbruik en eventuele verliezen.

Het apparaat dat de verkregen vloeistof scheidt in zijn componenten is bij voorkeur een destillatie-inrichting.

De mate van scheiding in het apparaat dat de 25 verkregen vloeistof scheidt in zijn componenten, kan door de vakman eenvoudig ingesteld worden door, afhankelijk van de samenstelling van de toegevoerde stroom, temperatuur en druk te regelen. Dit is aan de vakman welbekend. De mate van scheiding ligt zodoende 30 niet bij voorbaat vast, maar is in te stellen. Bij voorkeur is de mate van scheiding die bereikt wordt in - 12 - het apparaat tussen de 60 en 100%. Deze mate wordt dan uitgedrukt in de zuiverheid van de afzonderlijke uitgangsstromen. Met meer voorkeur is de mate van scheiding tussen de 75 en 100%. Met nog meer voorkeur 5 ligt dit tussen 90 en 100%. Hoe hoger de mate van scheiding is, dus hoe hoger de zuiverheid van de afzonderlijke stromen is, hoe makkelijker het is om de condities in de reaktor te sturen. In het meest gewenste geval van nagenoeg 100% scheiding zijn bijvoorbeeld 10 blokpolymeren te maken omdat in iedere zone, indien gewenst, afwisselend een 100% monomeer A- of 100% monomeer B-milieu gehandhaafd kan worden. De situatie van nagenoeg 100% scheiding is echter in de praktijk moeilijk haalbaar, zij het tegen (extreem) hoge kosten. 15 Daarom zal iedere keer bepaald moeten worden of de kosten die aan zo'n verregaande scheiding verbonden zijn economisch ook verantwoord zijn. Een ander voorbeeld dat haalbaar is met een nagenoeg 100%-scheiding is de situatie waarin in éen zone geen ketenregelaar, 20 bijvoorbeeld waterstof, wordt toegevoerd en in een andere zone wel. Door op zo'n manier te regelen kunnen ook polymeren bereid worden met een brede tot zeer brede molgewichtsverdeling.

Het scheiden van de ketenregelaar H2 van 25 andere componenten in een gasstroom kan op een aantal manieren uitgevoerd worden. Voorbeelden hiervan zijn een condensor, scrubber, met behulp van membraantechnologie of metaal-hydride technologie. Verdere methoden zijn aan de vakman bekend.

30 De reaktor in de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding is een van een roermechaniek - 13 - voorziene, horizontale, in tenminste twee zones verdeelde reaktor. De verdeling in twee of meer zones kan bereikt worden door bij de constructie van de reaktor schotten te plaatsen op gezette afstanden 5 verdeeld over de lengte van de reaktor. De schotten kunnen op velerlei manieren uitgevoerd worden, de manier waarop dit gebeurt is geen kritische factor. De vakman zal eenvoudig een geschikte vorm kunnen vaststellen.

Bij voorkeur wordt het doel van de schotten, 10 namelijk het creëren van een aantal zones met mogelijk verschillende reaktie-omstandigheden, zowel in (gas)samenstelling als reaktiecondities, bereikt zonder gebruik te maken van fysieke schotten. De gezoneerde indeling wordt dan bereikt door een type roerder te 15 kiezen die ervoor zorgt dat er zo min mogelijk menging in de richting van de lengteas van de reaktor plaatsvindt. In een dergelijk geval is het dus niet noodzakelijk om een of andere vorm van schotten aan te brengen om toch zones in stand te houden. Dit is van 20 voordeel omdat de constructie van de reaktor hierdoor vereenvoudigd wordt. Tevens wordt hierdoor tegengegaan dat er vlakbij de schotten dode ruimtes in de reaktor ontstaan waar de polymeerdeeltjes als het ware "gevangen" gehouden worden. Door dit te voorkomen wordt 25 een betere polymeerkwaliteit bereikt omdat de verblijfstijd in de reaktor beter instelbaar is.

Een verder voordeel van de reaktor zonder schotten maar met een transport-neutrale roerder is dat de bedrijfsvoering flexibeler is omdat op elk moment 30 beslist kan worden om een andere verhouding tussen de verschillende polymeren te gaan produceren zonder dat er - 14 - schotten verplaatst zouden moeten worden. Zo kan er heel eenvoudig bijvoorbeeld gewisseld worden van 50% polymeer A in de eerste zone en 50% polymeer B in de tweede zone, naar 80% polymeer A en 20% polymeer B. Hierbij zijn 5 polymeer A en B twee polymeren die in eigenschappen of samenstelling van elkaar verschillen.

Het type roerder in een reaktor zonder fysieke schotten is niet zeer kritisch, mits de roerder zorgt voor radiale circulatie rondom de as en zwakke tot 10 geen axiale menging van het poeder. De vakman op dit gebied kan eenvoudig vaststellen welke roerder het meest geschikt is voor het uitvoeren van de reaktie zoals gewenst, verwezen kan bijvoorbeeld worden naar "Perry's Chemical Engineer's Handbook, McGraw Hill Int. Ed. 50th 15 Ed., pg 21-6. Bij voorkeur wordt een zogenaamde transport-neutrale roerder toegepast.

De schoepen van de roerder kunnen uitgevoerd worden in verschillende vormen. Bij voorkeur worden zij echter rechthoekig uitgevoerd. De schoepen kunnen met 20 danwel zonder openingen uitgevoerd worden. De afmetingen van de schoepen kunnen binnen ruime grenzen gevarieerd worden. Het is zeer goed mogelijk om de afmetingen en/of lengte/breedte verhouding van de schoepen over de lengte van de reaktor te variëren. Ze worden echter bij 25 voorkeur zo gedimensioneerd dat ze een relatief hoge lengte/breedte-verhouding hebben. Met breedte wordt hier en hierna bedoeld de geprojecteerde afmeting die door de schoep bestreken wordt op de buitenwand van de reaktor, gemeten in de asrichting. Met de lengte wordt bedoeld de 30 radiale afmeting tot het buitenste punt van het roerderblad. Bij voorkeur is de lengte/breedte (1/b)- - 15 - verhouding 6:1 tot 1:1. Met meer voorkeur is de lengte/breedte (1/b)-verhouding 3:1 tot 1:1.

De reaktor zoals die gebruikt wordt in de uitvinding is horizontaal geplaatst. Onder horizontaal 5 wordt hier inbegrepen tevens een positie waarin de reaktor een lichte mate van scheefstand heeft die maximaal een factor 0,2 maal de diameter van de reaktor mag bedragen. Indien de reaktor een grotere mate van scheefstand vertoont, functioneert zij niet naar wens.

10 Bij voorkeur wordt de reaktor volledig horizontaal bedreven.

De reaktor wordt bij voorkeur zodanig geconstrueerd dat de eerste zone in de reaktor voorzien is van middelen om een verdunningsgas toe te voeren. Dit 15 is van voordeel omdat door de aanwezigheid van een verdunningsgas de temperatuur in het begin van de reaktor beter onder controle gehouden kan worden. Hierdoor vermindert het risico dat de temperatuur plotseling, door een snelle polymerisatiereaktie van de 20 katalysator bijvoorbeeld, sterk op gaat lopen of zelfs uit de hand dreigt te lopen. De toepassing van een verdunningsgas komt de bedrijfszekerheid en ook de kwaliteit van het geproduceerde polymeer ten goede.

De reaktor wordt bij voorkeur zo 25 geconstrueerd dat de laatste zone in de reaktor voorzien is van middelen om een "purge-gas" toe te voeren. Met "purge-gas" wordt hier bedoeld een gas dat niet of nauwelijks in het polymeer oplost en dat ten opzichte van de reaktanten en het polymeer inert is. Door aan de 30 laatste zone in de reaktor een "purge-gas" toe te voeren wordt bereikt dat een deel van het monomeer, comonomeer - 16 - en eventuele andere verbindingen die in het polymeer opgelost zijn, alvast uit het polymeer verwijderd wordt. Door gebruik te maken van een purge-gas komen de verbindingen vrij op een relatief hoge druk, namelijk de 5 druk, in de reaktor waarna zij direkt teruggevoerd kunnen worden naar de reaktor om opnieuw deel te nemen aan de polymerisatiereaktie.

De reaktor wordt onder sub-fluidisatie condities bedreven. Hiermee wordt bedoeld dat de 10 gassnelheid door het poederbed lager is dan de minimale fluïdisatiesnèlheid. De minimale snelheid kan berekend worden met de relatie van Ergün, zoals beschreven in Chem. Eng. Progress 48 (1952), 89.

Indien de reaktor zodanig bedreven wordt dat 15 de gassnelheid door het poederbed hoger is dan de fluïdisatiesnelheid dan is er in de reaktor geen sprake meer van een gepakt polymeerbed, of anders gezegd een bed met gepakte polymeerdeeltjes, maar van een gefluïdiseerd bed. Als dit optreedt dan ontstaat er in 20 de reaktor totale opmenging van alle aanwezige componenten.

Het is dus noodzakelijk dat de gassnelheid in het bed onder deze grens blijft. Bij voorkeur wordt de snelheid 20% onder deze grens gehouden.

Claims (11)

1. Werkwijze voor de bereiding van een polymeer op 5 basis van een olefinisch monomeer en optioneel éen of meer hiermee copolymeriseerbare comonomeren, in een van een roermechaniek voorziene, horizontale, in tenminste twee zones verdeelde reaktor die bedreven wordt onder subfluidisatie-condities en 10 waarbij het gevormde polymeer afzonderlijk van ander reaktor-effluent uit de reaktor afgevoerd wordt, met het kenmerk dat de samenstelling van de totale aan een zone toe te voeren voeding tenminste tussen twee zones te variëren is en dat het van 15 polymeer gescheiden reaktor-effluent als éen stroom de reaktor verlaat.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de samenstelling van de totale aan een zone toe te voeren voeding van iedere zone verschilt van een 20 voorgaande zone.

3. Werkwijze volgens éen der conclusies 1-2 met het kenmerk dat het monomeer etheen of propeen is.

4. Werkwijze volgens éen der conclusies 1-3 met het kenmerk dat het comonomeer gekozen wordt uit de 25 groep bestaande uit α-olefinen met 2-12 koolstofatomen en geconjugeerde en niet-geconjugeerde diënen met 4-20 koolstofatomen.

5. Werkwijze volgens éen der conclusies 1-4 met het kenmerk dat aan de reaktor op tenminste twee 3. plaatsen een overgangsmetaal-katalysator toegevoerd wordt. « . - 18 -

6. Werkwijze volgens éen der conclusies 1-5 met het kenmerk dat aan de reaktor een geprepolymeriseerde katalysator toegevoerd wordt.

7. Inrichting geschikt voor een werkwijze volgens één 5 der conclusies 1-6 omvattende een van een roermechaniek voorziene, horizontale, in tenminste twee zones verdeelde reaktor met het kenmerk dat tevens éen scheidingsinrichting aanwezig is die naast éen of meer apparaten met condensorfunktie 10 tenminste éen ander apparaat omvat om de verkregen vloeistof te scheiden in de componenten.

8. Inrichting volgens conclusie 7 met het kenmerk dat de scheidingsinrichting een destillatie-inrichting omvat.

9. Inrichting volgens éen der conclusies 7-8 met het kenmerk dat het roermechaniek een transport-neutrale roerder is.

10. Inrichting volgens éen der conclusies 7-9 met het kenmerk dat de eerste zone in de reaktor voorzien 20 is van middelen om een verdunningsgas toe te voeren.

11. Inrichting volgens éen der conclusies 7-10 met het kenmerk dat de laatste zone in de reaktor voorzien is van middelen om een purge-gas toe te voeren. SAMENWERKINGSVERDRAG (PCT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE IDENTIFIKA7IE VAN DE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van de aanvrager of van de gemachtigde 9344NL Nederlandse aanvrage nr. Indieningsdatum 1010294 12 oktober 1998 Ingeroepen voorrangsdatum Aanvrager (Naam) DSM N.V. Datum van het verzoek voor een onderzoek van internationaal type Door de Instantie voor Internationaal Onderzoek (ISA) aan het verzoek voor een onderzoek van internationaal type toegekend nr. SN 31957 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij toepassing van verschillende classificaties, alle classificatiesymbolen opgeven) Volgens de Internationale classificatie (IPC) Int. Cl.6: B 01 J 8/10, B 01 J 8/36, C 08 F 2/00, C 08 F 2/34, C 08 F 10/00 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK Onderzochte minimum documentatie Classificatiesysteem Classificatiesymbolen Int. Cl.6 B 01 J, C 08 F Onderzochte andere documentatie dan da minimum documentatie voor zover dergetijka documenten in de onderzochte gebieden zijn op$eflomen UI. I 1 GEEN ONDERZOEK MOGELIJK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsblad) IV. 1 [ GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen op aanvullingsblad) ^ * 1 ' ' — — — " 1111 — " i - Po/m PCT/ISA/707UJ 07.7979 V ·