196438. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polimerizációs reakciók Ziegler tipusú katalizátorról krómalapú katalizátorra történő közvetlen átállítására
3 196438 4 A találmány tárgya eljárás folyamatos olefin polimerizációs reakciók Ziegler-tipusú katalizátorról króm-alapú katalizátorra való átállításéra. A találmány szerinti eljárást úgy végezzük, hogy- megszüntetjük a Ziegler katalizátor-rendszer bevezetését a polimerizációs reaktorba;- a reaktorban továbbra is fenntartjuk a polimerizációhoz szükséges körülményeket- lgy a nyomást, hőmérsékletet és monomer adagolást - és a polimerizációt tovább folytatjuk a reaktorban még jelenlévő Ziegler-katalizá tor- rendszerrel; a reaktorba az ott jelenlévő Ziegler-katalizátor szerves fém-komponensének 1 móljára számítva 0,7-2,6 kg hidroxicsoportot tartalmazó vegyületet - amely olyan szénvagy fém-hidroxicsoport kötést tartalmaz, amely a Ziegler katalizátor-rendszer szerves-fémkomponensével Lewis-sav képződése közben reagál és ami 0,1-10 mmól/g hidroxi-tartalmú, 50-1000 m2/g felületű és 10-200 ju átlagos szemcseméretű - adagolunk be és a polimerizációs körülmények további fenntartása mellett a reaktorban cirkuláltatva a Ziegler katalizátor-rendszer komponenseivel kölcsönhatásba hozzuk;- majd a reaktorba króm-alapú katalizátort vezetünk be a normál polimerizációs üzem beadagolósi sebességének megfelelő 25- -100X sebességgel, miközben a reaktorban a króm-alapú katalizátorral végzett polimerizációnak megfelelő reakciókörülményeket állítjuk be és azokat a polimerizáció iniciélódásáig fenntartjuk. Az olefin polimerek ipari körülmények között történő előállításánál időről időre szükség van arra, hogy a polimerizációhoz használt katalizátorrendszert más tipusú katalizátorra váltsuk át, mivel a keletkező polimer tulajdonságai nagymértékben függnek az alkalmazott katalizátortól. Ziegler tipusú katalizátorról króm-alapú katalizátorra való áttérésnél a Ziegler-tipusú katalizátor mérgezi az utóbbit. Ez azt jelenti, hogy a króm-alapú katalizátort nagy feleslegben kell alkalmazni ha a Ziegler-tipusú katalizátort tartalmazó reaktorba közvetlenül adagoljuk be, mivel nagy része a fent említett ok miatt hatástalan lesz. Ziegler-tipusú katalizátorról króm-alapú katalizátorra való közvetlen áttérés nehézkes, mivel a polimerizációt teljesen le kell állítani, a reaktort a katalizátor eltávolítása céljából ki kell üríteni és a polimerizációt az új katalizátorral újból be kell indítani. Továbbá a reaktort az újbóli beindítás előtt oxigénnel és vizzel és szükség szerint egyéb- a katalizátort mérgező anyagokat eltávolító- segédanyaggal át kell fúvatni. Ily módon a polimerizáció indukciós periódusa megnő. Mivel a reaktort négy, esetenként több napra is le kell állítani, az ily módon végrehajtott katalizátorcsere mind idő, mind anyagi veszteségekkel jár. A találmány szerinti eljárással a folyamatos olefin polimerizációs reakciót Ziegler-tipusú katalizátorról közvetlenül króm-alapú katalizátorra lehet átállítani az eddiginél lényegesen rövídebb idő alatt anélkül, hogy a polimerizációs reaktort ki kellene üríteni. A találmány szerinti eljárásnál a króro-alapu katalizátor beadagolása előtt egy megfelelő hidroxicsoportot tartalmazó vegyületet adunk a Ziegler-tipusú katalizátort tartalmazó reaktorba, mely fizikailag vagy kémiailag kölcsönhatásba lép a katalizátorral. A találmány szerinti eljárással a Ziegler-tipusij katalizátor króm alapú katalizátorra történő átállítást a kővetkező módon végezzük: Abbahagyjuk a Ziegler-tipusú katalizátor bevezetését a reaktorba. A reaktorban továbbra is fenntartjuk a polimerizációhoz szükséges körülményeket, abból a célból, hogy a még bennlévő katalizátor a további polime rizseiénél elhasználódjon. Ugyanilyen körülmények között bevezetünk egy hidroxicsopo'tot tartalmazó vegyületet és a reaktorban addig cirkuláltatjuk amig reagál a még jelenlévő Ziegler katalizátorral és/vagy adszorbeálódik annak felületén. Ezután bevezetjük a polimerizáció iniciálásához szükséges króm-alapú katalizátort. A króm-alapú katalizátor bevezetése után a polimerizáció nyolc órán belül, gyakorlatilag négy őrén belül iniciálódik. Bár a polimerizációs reakciók Ziegler-tipusú katalizátorról króm-alapú katalizátorra történő közvetlen átállítására vonatkozó eljárásban a hidroxicsoportot tartalmazó vegyüietek szerepe még nem teljesen tisztázott, valószínűleg ez az anyag először a Ziegler-típtsú katalizátor szerves-fém aktivátorával lép reakcióba oxigén-fém kötést létrehozva, majd ez a Lewis sav típusú reakciótermék reagál a katalizátor Lewis bázis komponensével Lewis só képződése közben. Ezáltal a katalizátorrendszer összes komponense a hidroxicsoportot tartalmazó vegyülethez kapcsolódik, megakadályozva ezzel a króm-alapú katalizátorral való érintkezést és annak mérgezését. Ugyanakkor a hidroxicsoportot tartalmazó vegyületek Lewis sav képződése közben nemcsak a katalizátor szerves fém aktivátorával, de egyéb komponenseivel is közvetlen reakcióba lépnek. A fenti mechanizmus helyességétől függetlenül, a hidroxiesoportokat tartalmazó vegyületek kémiai vagy fizikai kölcsönhatásba lépve az összes Ziegler-katalizátor komponenssel - amelyek a króm-alapú katilizátort mérgeznék - elősegítik, hogy a krcrn alapú katalizátor a polimerizációt gyorsan és egyenletesen gyorsítsa. Az olefinek polimerizációjéhoz használható Ziegler-tipusú katalizátorok a technika állásából jól ismertek. Általában ezek a katalizátorok a következő összetevőkből állnak: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
