180969. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ömlesztéssel készített tárgyak előállítására etiléntart kopolimerből
9 180969 10 az oldószer eltávolítása céljából 20—80 °C-on, előnyösen 50-70 °C-on szárítjuk. Az így kapott termék szabadon folyó szilárd szemcsés anyag, amely könnyen betáplálható a polimerizációs reaktorba. A részlegesen aktivált, illetve hordozóanyaggal felitatott prekurzor kompozíció azonban a legjobb esetben is csak gyengén aktív mint polimerizációs katalizátor. Ezért a polimerizációs reaktorba betápláljuk és ott az aktiválást befejezzük további mennyiségű aktiváló vegyület beadagolása útján. A polimerizációs reaktorba a teljes aktiváláshoz szükséges aktiváló vegyületet és a részlegesen aktivált impregnált prekurzor kompozíciót előnyösen különálló tápvezetékeken juttatjuk be. A teljes aktiváláshoz használt aktiváló vegyület bepermetezhető a reaktorba egy szénhidrogén oldószerrel, például izopentánnal, hexánnal vagy ásványolajjal alkotott oldata formájában. Ez az oldat rendszerint mintegy 2—30 súly% aktiváló vegyületet tartalmaz. Beadható azonban az aktiváló vegyület szilárd formában, mégpedig egy hordozóanyagon abszorbeálva. E célra a hordozóanyag rendszerint 10-50 súly% aktiváló vegyületet tartalmazhat. A teljes aktiváláshoz használt aktiváló vegyületet a reaktorba olyan mennyiségekben adagoljuk be, hogy a reaktorban az aktiváló vegyület és a részlegesen aktivált impregnált prekurzor kompozíció titánvegyülete közötti arány, pontosabban az összes alumínium vegyület és a titánvegyület közötti mólarány 10-400 : 1, előnyösen mintegy 15—60: 1 legyen. A reaktorba további aktiváló vegyületként beadagolt alumíniumvegyület tehát reakcióba lép a reaktorban lévő titánvegyülettel, illetve befejezi annak aktiválását. Egy folyamatos gázfázisú eljárás - például a későbbiekben ismertetett fluidágyas eljárás — végrehajtása során a részben vagy teljesen aktivált, hordozóanyaggal felitatott prekurzor kompozíció diszkrét adagjait - adott esetben a részben aktivált prekurzor kompozíció aktiválásának befejezéséhez szükséges további aktiváló vegyület diszkrét adagjaival együtt - folyamatosan tápláljuk be a polimerizációs folyamat előrehaladtával abból a célból, hogy a polimerizáció során kimerülő katalitikusán aktív helyeket pótoljuk. A polimerizációs reakciót tehát úgy hajtjuk végre, hogy gázfázisú eljárásban - például a későbbiekben ismertetett fluidágyas eljárásban — a monomereket tartalmazó gázáramot katalizátormérgek, például nedvesség, oxigén, szén-monoxid, szén-dioxid vagy acetilén csaknem teljes távollétében a teljesen aktivált és hordozóanyaggal felitatott prekurzor kompozíció, vagyis tulajdonképpen a találmány szerinti impregnált katalizátorkompozíció katalitikusán hatásos mennyiségével érintkeztetjük a polimerizációs reakció beindulásához szükséges hőmérsékleten és nyomáson. Az előállítandó kopolimerek kívánt sűrűségtartományának biztosítása céljából az etilént olyan mennyiségű 3-8 szénatomos komonomerrel kell kopolimerizálni. hogy a kopolimerben a 3—8 szénatomos komonomer mennyisége 1 — 10 mól% legyen. Az ennek az eredménynek az eléréséhez szükséges komonomer mennyisége a konkrét esetben alkalmazott komonomer vagy komonomerek típusától függ. A következőkben felsoroljuk különböző komonomereknek azokat a mólban kifejezett mennyiségeit, amelyeket kopolimerizálni szükséges etilénnel ahhoz, hogy egy adott folyási számnál a kívánt sűrűségtartományt mutató polimereket kapjunk. A felsorolásnál megadjuk ezeknek a komonomereknek az etilénre vonatkoztatott azon relatív moláris koncentrációját is, amelynek jelen kell lennie a gáz alakú monomereknek a reaktorba betáplált elegyében. Komonomer A kopolimerhez szükséges mól% Komonomer/ /etilén mól arány a betáplált gázelegyben propilén 3,0-10 0,2 -0,9 1-butén 2,5- 7,0 0 1 © <1 1-pentén 2,0- 6,0 0,15-0,45 1-hexén 1,0- 5,0 0,12-0,4 1-oktén 1 oo o 0,10-0,35 A találmány szerinti kopolimerizálási eljárás gyakorlati végrehajtására alkalmas fluidágyas reakciórendszert ábrázolunk az 1. ábrán. Áttérve az l.ábra ismertetésére, a 10 reaktor a 12 reakciózónából és a 14 sebességcsökkentő zónából áll. A 12 reakciózónában van a növekvő polimerszemcsék, a már kialakult polimerszemcsék és - kisebb mennyiségben — a katalizátorszemcsék fluidágya, amelyet a kiindulási gázáram és a reaktoron át keringtetett gázáram formájában felhasznált polimerizálható és módosító gáz alakú komponensek folyamatos áramlása tart fenn, illetve fluidizál. A gyakorlatban is működő fluidágy fenntartása céljából az ágyon át áramló gáz áramlási sebességének meg kell haladnia a fluidizáláshoz minimálisan szükséges áramlási sebességet és előnyösen a Gmf mintegy 1,5—10-szeresének, különösen előnyösen mintegy 3—6-szorosának kell lennie. A Gmf rövidítés a fluidizálíshoz minimálisan szükséges áramlási sebességre utal. Az utóbbi meghatározását lásd Wen., C. Y. és Yu, Y. H. „Mechanics of Fluidization” című munkájában [Chemical Engineering Progress Symposium Series, 62. kötet, 100-111. oldal (1966)]. Rendkívül lényeges, hogy a fluidágy mindig tartalmazzon szemcséket, hogy megelőzhető legyen a helyi „forró foltok” (hot spots) képződése, illetve a szemcsés katalizátornak a fluidágyból való kilépése és a reakciózónában való eloszlása. Induláskor a reakciózónába rendszerint szemcsés polimerrészecskék alapadagját tápláljuk be még a gázáram betáplálásának megindítását megelőzően. Ezek a polimerszemcsék az előállítandó polimerrel azonosak vagy attól eltérőek lehetnek. Ha eltérőek, akkor eltávolítjuk őket a reaktorból az előállítani kívánt polimer szemcséivel alkotott keverék formájában úgynevezett első termékként. Egyes esetekben az előállítani kívánt polimerszemcsékből álló fluidágy képezheti a reakció indításakor a fluidágyat. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
