181982. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy sűrűségű etilén-polimerek előállítására fluid-ágyas reaktorban
17 181982 18 zömbös gázt, például nitrogén- vagy argongázt áramoltatunk át rajta atmoszferikus nyomáson és 60 °C-on vagy ennél alacsonyabb hőmérsékleten a szénhidrogén higító eltávolítása céljából. Ehhez rendszerint mintegy 3—5 órára van szükség. A kapott termék olyan száraz, szabadon folyó szemcsés anyag, amelynek esetén az aktivált prekurzor kompozíció egyenletesen be van vonva a közömbös hordozóanyaggal. A száraz, nem-pirofóros terméket közömbös gázatmoszférában tároljuk. A részlegesen aktivált prekurzor kompozíciót betápláljuk a polimerizációs reaktorba és ott teljesen aktiváljuk az aktiváló vegyülettel. Az utóbbit egy szénhidrogén oldószerrel, például izopentánnal alkotott híg oldata formájában adagoljuk. Ezek a híg oldatok az aktiváló vegyületből mintegy 5—30 súly%-nyi mennyiséget tartalmaznak. Az aktiváló vegyületet olyan arányban adagoljuk be a polimerizációs reaktorba, hogy abban az alumínium/titán atomarány mintegy 10—400 : 1, előnyösen 15—60 : 1 értéken tartható legyen. Etilént homopolimerizálunk az 1—6. példáknál említett I. és II. lépések szerint előállított katalizátort, illetve az éppen előbb ismertetett III. és IV. lépések szerint előállított katalizátort használva. Az I. és II. lépések szerint előállított, szilícium-dioxidra impregnált prekurzor kompozícióból álló katalizátorban a prekurzor kompozíció mennyisége 20 súly%. Ezt a prekurzor kompoziciót, illetve a III. és IV. lépések szerint előállított, részlegesen aktivált prekurzor kompozíciót a polimerizációs reaktorban aktiváljuk 5 súly%-os izopentános oldat formájában felhasznált és olyan arányban adagolt trietil-alumíniummal, hogy a reaktorban az alumínium/titán atomarány 30—40 : 1 legyen. Mindegyik polimerizációs reakciót a korábbiakban ismertetett körülmények között folyamatosan hajtjuk végre. AII. táblázatban megadjuk az ismertnek tekintett katalizátorral (A példa) és a találmány értelmében használt katalizátorral (B példa) előállított szemcsés primer polimergyanták folyási számát, térfogatsúlyát, szemcseméretét, finomszemcsés részük százalékos mennyiségét és plasztifikálási idejét. II. táblázat Az ismert és a találmány szerinti katalizátorral előállított polietilén tulajdonságainak összehasonlítása A példa jelzése A B MI 8,4 8,4 Sűrűség (g/cm3) 0,968 0,970 Térfogatsúly (g/cm3) 0,48 0,41 Szemcseméret (mm) 0,56 0,65 Finomszemcsés rész (súly%) Plasztifikálási idő1 10,4 3,8 (szekundum) 17,5 12,0 1 Az az idő, amely alatt a gyantából ömledék készíthető, hagyományos fröccsöntő berendezésben A II. táblázat adatainak összehasonlításából világosan kitűnik, hogy a találmány értelmében előállított polimer kisebb mennyiségű finomszemcsés részt tartalmaz és plasztifikálási ideje rövidebb. C és D összehasonlító példák A korábban említett UI—277 számú bejelentésünkben ismertetett módon katalizátort állítunk elő, mégpedig a következőkben részletesen ismertetett módon. V. Impregnált prekurzor kompozíció előállítása Az impregnált prekurzor kompozíciót a korábbi I. lépés a) részében ismertetett módon állítjuk elő. VI. Aktiválás Keverőtankba bemérjük az impregnált prekurzor kompozícióból és az aktiváló vegyületből a felhasználni kívánt mennyiségeket, megfelelő mennyiségben vett vízmentes alifás szénhidrogénnel, például izopentánnal mint hígítószerrel együtt, amikor szuszpenziót kapunk. Az aktiváló vegyület és a prekurzor kompozíció mennyiségét úgy választjuk meg, hogy olyan részlegesen aktivált katalizátorkompozíciót kapjunk, amelyben az alumínium/titán atomarány legalább 0:1 és 10:1 közötti, előnyösen 4—8 : 1. A kapott szuszpenziót ezután szobahőmérsékleten és atmoszferikus nyomáson intenzív keverésnek vetjük alá mintegy 0,25—0,5 órán át, majd atmoszferikus nyomáson és 65 ± 10 °C-on vízmentes inert gáz, például nitrogén vagy argon átfúvatása útján szárítjuk és így à szénhidrogén hígitószert eltávolítjuk. A szárítási folyamat rendszerint 3—5 órát vesz igénybe. A kapott katalizátor olyan részlegesen aktivált prekurzor kompozíció, amely a szilícium-dioxid pórusai által abszorbeálva van. A katalizátor olyan szabadon folyó szemcsés anyag, amelynek szemcsemérete és alakja azonos a szilícium-dioxidéval. Nem pirofóros, ha csak a benne lévő alkil-alumínium vegyületek mennyisége nem haladja meg a 10 súly%-os értéket. Vízmentes közömbös gáz, például nitrogén vagy argon alatt tároljuk felhasználásig. Felhasználásra kész, illetve beinjektálható a polimerizációs reaktorba. Ha a polimerizációs reaktorba a prekurzor kompozíció aktiválásának teljessé tétele céljából járulékos aktiváló vegyületet táplálunk be, akkor ezt a vegyületet egy szénhidrogén oldószerrel, például izopentánnal alkotott híg oldata formájában használjuk. Ezek a híg oldatok az aktiváló vegyületből mintegy 5—30 térfogat%-nyi mennyiséget tartalmaznak. Az aktiváló vegyületet olyan mennyiségben tápláljuk be a polimerizációs reaktorba, hogy ott az alumínium/titán atomarányt 10—400 :1, előnyösen 15—60 : í értéken tarthassuk. A C és a D példákban etilént homopolimerizálunk a fenti V. és VI. lépések szerint előállított katalizátor jelenlétében. A szilícium-dioxidra impregnált prekurzor kompozícióból (q számított és mért értéke egyaránt 6,5) álló katalizátor a C példa esetén 15 súly%, míg a D példa esetén 20 súly% prekurzor kompozíciót tartalmaz: A részlegesen aktivált prekurzor kompozíciót (az alumínium/titán mólarány 5) ezután teljesen aktiváljuk a polimerizációs reaktorban trietilalumíniummal, az utóbbit olyan mennyiségben véve, hogy a reaktorban lévő aktivált katalizátorban az alumínium/titán atomarány 30—40 : 1 legyen. Mindegyik polimerizációs reakciót az egyensúly beálltát követően közel 1 órán át folytatjuk, 105 °C-on és 21 at nyomáson a korábbiakban ismertetett módon. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
