SU575033A3 - Способ удалени остатков катализатора из полиэтилена высокой плотности - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к производству полизтилена высокой плотности, в частности к способу удалени  из полимера остатков катализатора. Известен способ удалени  остатков катализагора VC3 -полиэтилена высокой плотности путем обработки углеводородной дисперсии полимера (продукта полимеризации этилена в среде углеводородного растворител  в присутствии катализа тора, состо щего из соединений переходных металлов и полииминоалайоВ) промывными жшШост ми типа воды или водных спиртов В противоточном режиме. Однако наличие Воды прийодйт к Образованию нерастворимых остатков катализатора, которые трудно удал ютс  из пожмера, вследствие чего увеличиваетс  зольность последнего. Целью изобретени   вл етс  устранение указаГннсиго недостатка и повышение степе ш очистки полиэтилена . Это достигаетс  применением в качестве промывной жидкости углеводородных растворов Ci-Cg - алифатических спиртов, содержащих менее 0,001 вес.% воды с концентрацией спирта .%. По предлагаемому способу углеводородна  суспензи  полимера с растворенньц и остатками металлического катализатора подаетс  через одну или более точек или через распределитель в верхнюю часть колонны, в которой полимер уплотн етс  вверх ДЛЯ;достижени  необходимых условий проведени  процесса. К основашно колошп 1 подают через одну пли более точек или через распределитель смесь спирта и углеводорода, которьп использовалс  на стадии полимеризации. Указашаш поток медленно поднимаетс  вверх через слой уплотненного полимеру раствор   остатки металлического катализатора. Смесь спирт-углеводород подашмаетс  вверх и смешиваетс  с полимером. Колонна снабжаетс  соответствующим средством перемешивани  дл  избежани  образовани  отдельных потоков растворител . Указанные устррйства служат только дл  перемешивани  полимера , и, следовательно, движение указаиюго средства перемешивани  должно быть очень медленным . Весовое отношеше ширта, используемого в смеси сгофт-углеводород, н полимера колеблетс  от 1:10 до 1:2,5.

Предш1;г мш caocoQ возаол ет благодар  конкрзгныл рабащ усшоай м получить большую зксыомию количества используемого растворител ,

что 1фиводат ЧЕкж к 1ашекию размеров используемого кой-гакпшго устройства.

От основакйй Есйлонго) вывод т поток полимера в CF.raci5 углеводорода и спирта без примесей металлического катализатора. Поток подаетс  в центр11фугу дл-S отделевзи смгсй спирт-углеводород , котора  коБторно носгупает к основанию колон ы . Очищенный ло имер, также выводитс  и выскакиваетс  обы-жыми средсгвЕми.

Из герх1гей части ко оаны выводатс  смесь спирт-углеводород с роствореннырда остатками MOTannipKckoro катализатора.

Ё качеисг сш рта-Hcuorisyio-s в . процессе по гфедпагземому способу любой .алифатический спирт, имеющий от 2 до 8 атомов углерода. КонцентрацКЛ . ширга, по даваемого  ро х-1ызке спиртоуглеводородной смесью к основанию колонны, составл ет j -50% от веса.

Предпочшлельно используютс  этанол, и-бутанол , изопрсжано , изобутанол; углеводород примен ют используемьш при полимеризации в качестй .} сушеизнруюшей средк.

1 Кроцесс а проь-шшоцюй колонне проходит при TCMiiepaType между колшатыой телшературой и ИО°Си крй давленн-йх.  рп которых жидкости, присутствующий Б KonoHss, us закипают.

Рабовде услови , такие как геш ература, давлени , гфемп коитг1КТЗ рО-п;1Ш  , f,iorv-f измен тьс  в болъивдх дналчзогга.ч.

Пред7гагаег,тый способ иллюстрируетс  чертежом .

Psci-Bop гго) --мера алн обработки поддетс  в колошгу 1 через трубопровод 2.

К осн6ваш1ю колонны через трубопровод 3 ввод т cbiecb спкрга к углеводорода, кото1за  проходит через измерительный ПЕСОС 4. ,

Колоиш снабжаетс  нагревательной рубашкой 5, в icoTopyio вподдтс  гор ча  жтадкость через

Тру6о12рОВОД 6..

Температура внутри колонны регулируетс  чувствительным прибором 7, воздействующим на к;шпан 8, который регулирует скорость потока гор чей жидкости.

Кроме того, колонна сшбжаетс  системой дл  перемеш)вани  образованной массы (на чертеже не показано) медлешшш нраще шем лопастей 9 дл  избежани  отдельных потоков растворител , который увеличивает фильтрование через массу полимера .

Элемент 10 испотгьзуетс  дл  проведени  и продавливанил по тправлению к основанию колонны массы полимера, и он вьшолнен в форме, требуемой дл  вьшолнени  этой операщш.

Лопасти вьтолнены вертикальными дл  предотвращени  отложени  полимера на стенках колонны .

Из верхней части колонны через трубопровод 11 выходит смесь спирт-углеводород, котора  содержит растворешпле соли катализатора, в то врем  как из основани  колонны через трубопровод 12 удал етс  полимер без примесей катализатора со смесью спирт-углеводород. Смесь подаетс  насосом 13 к центрифуге 14, в которой с ксь спирт-углеводород, котора  повторно направл етс  через трубопровод 15 к основанию колонны, отдел етс , полимер удал етс  через трубопровод 16 и направл етс  ка последунмцую обработку.

Клапан 17 регулируетс  чувствительным элементом 18, который управл ет уровнем поверхностей раздела между полимерной фазой и верхней жидкостью.

Через трубопровод подаетс  азот или другой инертный газ дл  создани  такого избыточного давлени , при котором жидкости, которые наход тс  в колонне, при рабочей температуре не скипают. Кроме того, подача инертного газа служит дд  предотвращегаш попадани  воздуха в колонну , который, окисл   компоненты катализаторной системы, затрудн ет их удаление,

Примеров верхнюю часть колонны, снабхсеш уи) устройством дл  перемешивани  полимерной массы, высотой 60 см, имеющую рабочий объем 1500см, выдер шваемую при 90° С при HOMoupi нагревательной рубашки, в которую подаетс  гор чее масло, вводитс  суспензи  в «-гептане полизтшюна, получаемого использованием полиимкноалана к TtCJa в качестве катализатора. Коло1ша наполн етс  указанной сусэтензией, затем запускаетс  насос дл  ввог смеси спирт-углеводород .

В качестве углеводорода используют н-гептан, в количестве 17% от веса зпшового спирта.

Указанную смесь подают до тех пор, пока образцы, которые берут из выходного отверсти  в верхней части колонны, не покажут отсутствие титаш.

В это врем  начинаетс  непрерьшный процесс удалени  полимера из основани  колонны, подачи в верхнюю часть колонны углеводородной суотензии полиэтилена со скростью 500 г/ч полимера и от основани  непрерывной подачи смеси спирт-углеводород со скоростью 1500 см /ч смеси.

При указанных услови х из колонны удал ют сус 1ензию полимера, спирт и углеводород, после чего полимер и смесь спирт-углеводород восстанавливают . Смесь спирт-углеводород повторно направл ют к основанию колонны.

Провод т два опыта при одинаковых услови х, использу  в обоих случа х полимер, в котором первоначально присутствует металл в количестве 680 частей и 1060 частей на миллион частей полимера .

Содержание остатка катализатора в полимере в конце очистки представлено в табл. .

П р и м е р 2. Провод т ишыташш дл  лучшей иллюс1ра1аш возмож{юсга ooioioro удаленн  гахана от полимера при ишользсжании колонны, заполненной полимером; смесь ошрт-углеводород подают к основанию колонны. В этом случае используют колонну высотой

100 см, емкоаыи ооо см, сод жшцую полюмер с концентрацией 4SO г/л.

сшфт углеводород состоит нз к-бугшювого оофта н й-гептат.

йезулыаты сзедены а табл. 2.

Таблица 2

630

16 3 3 500 400

Следующий пример относитс  к более общему случаю полимеризации и промывке полиэтилена высокой плотности (как гомополимеры этилена, так . и сополимеры этилена с количеством а-олефииа не вьщге 5% от веса и имеющие плотность не выше, чем 0,946, могут подвергатьс  одинаковой обработка).

Указанна  полимеризаци  нормально проводитс  под давлением между 1 и 100 атм и при температуре 0-120°С в присутствии катализатора, содержащего компаунд из переходного металла н

полииминоалана общей формулы -f А - N )

И тг

Пример 3, В сосуд из нержавеющей стали, снабженный устройством дл  перемешивани , емкостью 4 л, выдерживаемый при посто 1шой температуре 95° С. посредством термостата, подают 2л вькхжочистого гептана, содержащего 4 моль/л TJCts и 4 моль/л полииминоалана,. имеющего в молекуле 6 повторенных: элементов типа-(А1 - N -f . В указанном автоклаве этилен находитс  при парциальном давлении 2,15кг/см и водород- при 2,3кг1см.

ПoJШмepiIзaцию прсжод т 4 ч, поддержива  аосто 1шым парциальное давление этилена.

Получают 730 г веобработагаюго полимера юш 320 г на 1 г кага1шзат } .

Полимер, пракгачески содержащий весь остакж катализатора очищают по пр меру 2 с той разницей, что нспользуют изобупиювьй спирт.

В конце отастки иолизтилен имеет следуннцее содержание остатка капигазатора: Т1 3, А170 «шстей на миллион.

32

5,5 5,6 И

34

21

рактеристики полученного полимера: делыаш вec г/см 0,957

{

Индекс расплава, г/10 мин0,4

Раст гивающее напр жение300

Предел текучести190

Критическое удлине1ше, %900

Температура разм гчени , °С130

Конечна  точка

плавлегш , °С135,5

Число метильных групп на тыс  углеродных атомов цепи3

Поощнт кристалличностиgg

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Охособ удалени  остатков каташ1затора нз полвзгвлена высокой плотности путем обработки уг еводородной суспензии полимера (продукта ло шмеризацин зтипена в среде углеводородного растворител  в присутствии катализатора, состо  щего аз соеди еннй переходных металлов и поли кшноапанов ) промывной жидкостью в противото том режиме, отличающийс  тем, что, с 78

   целью увеличени  степени очистки полиэтилена от Cj-Cg алифатических спиртов, содержащих меосптков катализатора, в качестве промьюнойнее 0,001 вес.% воды с концентрацией ширта

   жидкости примен ют углеводородные растворы1-50 вес.%.

   575033