158136. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés olefinek polimerizációjára gázfázisban

5 158136 A találmány egy további kiviteli módja szerint a vivőgázáramot a legszűkebb reaktorkeresztmetszet tartományában párhuzamosan elhelyezett diffuzorcsövek segítségével gyengén csökkenő sebességű részáramok sokaságára osztjuk, mimellett az összes diffuzor legszűkebb keresztmetszetének összege legfeljebb a fluidizációs szuszpenzió-tartomány keresztmetszetének 0,85-szeresére rúg. A vivőgáz eme részáramait célszerűen valamely változtatható nyomáson tartott, alacsonyan forró hűtőanyaggal indirekt úton hűtjük. A fluidizációs szuszpenzió-tartományból a vivőgáz egy részét a sűrű fluidizációs réteghez vezető határkeresztmetszet előtt elvezethetjük és egészben vagy részben a határkeresztmetszet felett a sűrű fluidizációs rétegtartományba bevezethetjük. A fluidizációs szuszpenzió-tartományelvezetett részáramot egészben vagy részben a reaktorba belépő vivőgázhoz is visszavezethetjük. Ezekkel az intézkedésekkel az áramlási sebesség mindkét fluidizációs tartományban egymástól függetlenül tág határok között változtatható. A találmány szerinti eljárás kivitelezéséhez alkalmas reaktor például két koaxiálisán egymásba helyezett hengerpalástból áll, amelyek közül a felső keresztmetszete nagyobb mint az alsóé. Az alsó és felső keresztmetszet közötti keresztmetszetarány 1:2-től 1:15-ig, előnyösen 1:3-tól 1:10-ig változik. A két hengerpalást a szomszédos végeiknél egyszerű gyűrű alakú koronggal lehet egymással összekötve. Előnyösen azonban összekötőként inkább egy kúpos közti részt választunk, hogy elkerüljük a holt sarkokat, amelyekben szilárd anyagok rakódhatnak le. A vivőgázt a fluidizációs reaktoroknál szokásos módon, az alsó henger alsó végén elhelyezett beáramlást elősegítő beömlőtányéron, rostélyon vagy ehhez hasonlón vezetjük be, és a felső henger felső végén, adott esetben ciklonon át vezetjük el. Az alsó henger felső keresztmetszetében a találmány szerint szűkület van, amelynek segítségével a vivőgáz áramlási sebességét megnöveljük úgy, hogy a reaktorban ezen a helyen uralkodik a legnagyobb sebesség. Ezt a keresztmetszetszűkületet például egy lyukacsos lap vagy koncentrikusan behelyezett test segítségével idézzük elő és szabad keresztmetszete az alsó henger keresztmetszetének legfeljebb 0,85-szerese lehet. Á lyukacsos lemez nyílásait célszerűen úgy méretezzük, hogy azok átmérője legalább 5—20-szorosa legyen az elkülönítendő durva szemcsék átmérőjének. Koncentrikus betéttest alkalmazása esetén a betéttest és a reaktorkeresztszelvény közötti gyűrű alakú hézag szélessége az elkülönítendő durva szemcsék átmérőjének 2—10-szerese legyen. Ezek a mérettartományok csak irányértékek, amelyek akár felfelé, akár lefelé túlléphetők. A szemcsefelület alakja és szerkezete, amelyektől valamely szemcsekeverék folyási tulajdonságai erősen függenek, nagymértékben 5 befolyásolják ezeknek a nyílásoknak a méretét. A koncentrikus betéttest radiális lécekkel lehet összekötve a reaktorral és kónuszos vagy kúp alakú lehet, továbbá egy függőleges — a reaktor tengelyében eltolható — rúdon mozgat-10 hatóan helyezkedhet el. A találmány egy másik kiviteli alakjánál a vivőgázt a fluidizációs réteg és a fluidizációs szuszpenzió közötti határkeresztmetszetben dif-15 fuzorszerűen kiképzett csövek sokaságán sok részáramra osztjuk, mimellett a diffuzorok legszűkebb keresztmetszetében a gáz sebességét az örvénylő szuszpenzió-tartományban levő sebesség legalább 1,2-szeresére emeljük. 20 Ennél a kiviteli alaknál a reakcióhő elvezetése és ezzel a reakcióhőmérséklet kézbentartása különösen előnyösen történik meg azáltal, hogy a diffuzorcsöveket hűtőköpennyel látjuk el, 25 amelyben valamilyen alacsonyon forró hűtőközeg, mint pl. pentán, hexán, heptán vagy hasonló hűtőanyag van. A hűtőközeg nyomását szabályozó szelep segítségével szabályozva, a kívánt hőmérsékletet +1 C° pontossággal állandó értéken 30 tarthatjuk. A reakcióhő diffuzorcsövek falán keresztül történő elvezetésének az az előnye, hogy — a reakciótér térfogatára vonatkoztatva — viszonylag nagy hűtőfelület áll rendelkezésre. A diffzorokat célszerűen közös hűtőköpenyben he^5 lyezzük el. A legszűkebb reaktorkeresztmetszetű zóna felett és alatt a reaktorköpenyben nyílások lehetnek elhelyezve, amelyek körcsatornákba torkol-40 lanak. E körcsatornák segítségével a vivőgáz részmennyiségei a reaktorból eltávolíthatók és/ vagy abba bevezethetők. A vivőanyag egy részét az alsó körcsatorna segítségével a keresztmetszetszűkület előtt elvezet-45 hetjük az alsó reakciózónából és a keresztmetszetszűkület mögött a felső reakciózónába ismét bevezethetjük. A találmány szerint — ugyanazon hordozógázáramban létrehozott fluidizációs rétegben és 50 fluidizációs szuszpenzióban — lefolytatott olefin-polimerizációnál a felső fluidizációs rétegben a katalizátor — és polimerrészecskék intenzív örvénylése és keverése folytán a reakcióhő hatékony módon jut el a vivőgázhoz és adott eset-55 ben a reaktorfalhoz, amely utóbbit célszerűen hűtőköpeny vesz körül. A reaktor felső zónájában levő fluidizációs rétegből nagyrészt durvább részecskék jutnak az alsó zónába, amelyben ezek kisebb áramlási keresztmetszetnél és a vivőgáz 60 ennek megfelelően nagyobb áramlási sebességénél fluidizációs szuszpenzió állapotban maradnak. Ebben a zónában a vivőgáz áramlási sebessége 4—10-szerese a legdurvább részecskék fluidizációs sebességének és a finom részecskék szál-65 lítási sebességét 2-10-szeresen múlja felül. 3