197680. lajstromszámú szabadalom • Folyamatos fluidizált ágyas eljárás alfa-olefin monomerek polimerizálására
197680 Ügy is előállíthatunk kétfázisú rendszert a reaktorban, hogy a gázt és a folyadékot két külön helyen injektáljuk be úgy, hogy kétfázisú rendszer keletkezzen. Ennek, figyelembevéve a gáz- és a folyadékfázis elválasztásának költségeit, kis jelentősége van. Ilyen módon célszerűen monomert adagolunk a reaktorba. Találmányunk szerint a visszavezetett kétfázisú áram bevezetésénél vagy máshol vagy a visszavezetett áramba is beinjektálhatjuk a folyadék- vagy gázhalmazállapotú monomert. A találmányunk szerinti eljárásnak az ismert eljárásokkal szembeni előnyei annál erősebben jelentkeznek, minnél közelebb van a visszavezetett áram harmatpontja a fluidizált ágy belsejében mért hőmérséklethez. A találmányunk szerinti eljárás magától értetődően nem alkalmazható olyan rendszereknél, amelyekben a fluidizált ágy reakcióhőmérséklete a visszavezetett gázáram harmatpontja alatt van. A találmányunk szerinti eljárásnak bármely polimer előállításánál való alkalmazhatóságát a következő képlet alapján határozhatjuk meg: v_____P • Hrxn 5 A képletben alkalmazott jelölések jelentése a következő: p = elérni kívánt polimer kitermelés, ha nem a találmány szerinti eljárást alkalmazzuk, a kitermelés 1,0 alatti Hrxn = polimer előállítása során keletkező poiimerizációs hő Gmuss= a visszavezetett gázáram tömeg áramlási sebessége, a minimumot a fluidizálás és keverés szükségessége, a maximumot az jelzi, hogy az áram a szilárd anyagot magával viszi CPeflS=a visszavezetett áram hőkapacitása Trx„ = a reakciózóna (fluidizált ágy) hőmérséklete, a maximumot a polimernek a visszavezetett áram nyomásánál fennálló összetapadási képessége és/vagy a katalizátor teljesítménye, a minimumot a katalizátor teljesítménye határozza meg T= a reakciózónába belépő visszavezetett áram minimális hőmérséklete a találmányunk előtt; ez a hőmérséklet vagy visszavezetett áram harmatpontja vagy a hőcserélő zóna lehűthetősége, a két hőmérséklet közül a magasabbat számítjuk; ha a a viszszavezetett gázáram harmatpontja, akkor a találmány szerint az áramot egyszerűen a harmatpontja alá hűtj Ük, hs 3 Tlimit -et a hőcserélő zóna határozza meg, a találmány szerint kondenzálható folyékony anyagot adagolunk és így növeljük meg a vissz tvezetett áram harmatpontját a hőcserélő zóna által meghatározott hűtési határ fölé. Ha X értéke nagyobb l-nél, jelentkeznek a találmány szerinti eljárás előnyei. Az előnyök annál nagyobb mértékben jelentkeznek, minél jobban nő X értéke. Poliolefingyantáknak a találmány szerinti eljárással fluidizált ágyas rendszerben való előállítását a leírásunkhoz mellékelt rajzon mutatjuk be. A rajzon szereplő 10 reaktor a 12 reakciózónából és a 14 sebességcsökkentő zónából áll. A reakciózóna magasságának és átmérőjének az aránya általában 2,7:1 és 4,6:1 közötti. Ez az arány természetesen kisebb és nagyobb határok között is változhat és mindig az adott termelési kapacitástól függ. A 14 sebességcsökkentő zóna keresztmetszete a 12 reakciózóna keresztmetszetének mintegy 2,6—2,8-szorosa. A 12 reakciózóna növekvő polimerrészecskéket, már kész polimerrészecskéket és kis mennyiségű katalizátor-részecskét foglal magában, ezeket a reakciózónába újonnan bevezetett és visszavezetett polimerizálható és módosító gázkomponensek tartják fluidizált állapodban. Ahhoz, hogy megfelelő fluidizált ágyat kapjunk, az ágyon áthaladó gáz felületi sebessége nagyobb kell legyen, mint a fluidizáláshoz szükséges legkisebb áramlás és előnyösen a szükséges legkisebb áramlásnál legalább 1.10-1 m/s értékkel nagyobb. A felületi gázsebesség általában legfeljebb 25,24x x]m/s és rendszerint a 12,62-10-1 m/s érték megfelelő. Nagyon fontos, hogy az ágyban legyenek olyan részecskék, amelyek megakadályozzák a helyi „forró helyek“ kialakulását és szétoszlatják a reakciózónában a katalizátor mikrorészecskéket. Az eljárás megkezdésekor, a gázáram megindítása előtt a reaktort általában polimer makrorészecskékkel töltjük meg. Ezek a polimerrészecskék az előállítani kívánt polimerrel azonos minőségűek vagy attól eltérő minőségűek lehetnek. Ha minőségük eltérő ezeket a polimerrészecskéket az elsőként előállított polimerrel együtt eltávolítjuk. Végül az előállítani kívánt polimerrészecskék által létrehozott fluidizált ágy kiszorítja az induláskor kialakított ágyat. A fluidizált ágyban alkalmazott részlegesen vagy teljesen aktivált prekurzor kompozíciót és/vagy katalizátort a felhasználás előtt előnyösen a 16 tartályban az anyaggal szemben inert gázlégkörben, így nitrogén- vagy argonlégkörben tároljuk. A fluidizálást úgy hozzuk létre, hogy a visszavezetett folyadékot nagy sebességgel vezetjük az ágyhoz és az ágyon keresztül, ez a sebesség a frissen bevezetett folyadék sebességének általában 50-szerese. A fluidizált ágy külön-küíön mozgó részecskékből álló sűrű tömeget képez, ezt az ágyon áthaladó gáz hozza létre. Az ágyban a nyomásesés azonos vagy nagyobb, mint a keresztmetsze-6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
