197680. lajstromszámú szabadalom • Folyamatos fluidizált ágyas eljárás alfa-olefin monomerek polimerizálására
197680 fel) is rendelkezik, így biztosítva van az ágy szellőzése a reakció megindításától annak befejeződéséig. A reaktorban keverő és/vagy a falat lekaparó egységeket nem kell alkalmazni. A 22 visszavezetésre szolgáló vezeték és az ehhez tartozó elem 30 kompresszor és 24 hőcserélő sima felületűek és nem tartalmaznak szükségtelen kiemelkedéseket és így nem akadályozzák a visszavezetett folyadék és az ebben lévő részecskék áramlását. A találmány szerinti eljárással előállítható polimerek például etilén, propilén vagy butén homopolimerek vagy nagyobb mól%-ú etilén, propilén vagy butén kopolimerek, kisebb mól%-ú egy vagy több 2—8 szénatomos a-olefin kopolimerek. A 2—8 szénatomos a-olefinek harmadik szénatomig előnyösen nem tartalmaznak elágazó szénláncot. Előnyös 2—8 szénatomos a-olefinek az etilén, propilén, butén-1, pentén-1, hexén-1, 4-metil-pentén és oktén-1. Az etilénpolimerek ömledék-folyás aránya például nagyobb 22-nél. Az ömledék-folyás arány a polimer molekulatömeg eloszlására jellemző érték. A 22-es ömledék-folyás arány (MFR) például mintegy 2,7 Mw/Mn átlag molekulatömeg (számátlag molekulatömeg) értéknek felel meg (szokásos méretű kiszorításos kromatográfiával határozzuk meg). Az etilén homopolimerek sűrűsége mintegy^0,958 és <10,972 g/cm3 közötti. Az etilén kopolimerek sűrűsége legfeljebb mintegy 0,96 g/cm3. Az etilén kopolimer sűrűségét, a kopolimer adott ömledék-folyás arányánál elsősorban az etilénnel kopolimerizált 3—8 szénatomos komonomerek mennyisége határozza meg. Ha az etilént komonomerek nélkül homopolimerizáljuk, mint - egy <10,96 g/cm3 sűrűségű polimereket kapunk. Ha a kopolimerhez nagyobb mennyiségű komonomert adunk, a kopolimer sűrűsége csökken. Az azonos körülmények között azonos eredmény eléréshez szükséges 3—8 szénatomos komonomer-mennyiség monomerenként változó. Azonos sűrűségű és azonos ömledék-folyás arányú etilén kopolimer előállításához a következő sorrendnek megfelelően nagyobb mennyiségű komonomer szükséges C3<lC4< <c5<c6<c7<c8. A találmány szerinti eljárással előállított etilénpolimerek granulátumok, térfogatsűrűségűk mintegy 41.5.104—88.6.104 kg/m átlagos szemcseméretűk mintegy 12,7.10—5— 15,24.10 ~4 m. A szemcseméret a fluidizált ágyas reaktorban való fluidizálhatóság szempontjából fontos. A találmányunk szerinti eljárással fluidizált ágyas reaktorban exoterm polimerizációs reakció esetén megnövelhetjük a polimer tér/ /idő kitermelését. Ennek érdekében a visszavezetett áram hőmérsékletét harmatpontja alá hűtjük, a kapott kétfázisú folyadékáramot visszavezetjük a reaktorba úgy, hogy a fluidizált ágyat a visszavezetett áram har11 matpontja fölötti kívánt hőmérsékleten tartsuk. A visszavezetett áram hűtési kapacitását egyrészt a belépő visszavezetett áram és reaktor hőmérséklete közötti különbség, másrészt a visszavezetett áramban lévő kondenzált folyadék elpárologtatása útján növeljük meg. Azt tapasztaltuk tehát, hogy mindezideig ok nélkül korlátozták a visszavezetett áram hőmérsékletét annak harmatpontja fölé. A kondenzált anyag mennyiségét és így a kitermelés növekedését úgy is elérhetjük, hogy az eljárási paramétereket a visszavezetett áram harmatpontjának a növelése irányában változtatjuk. Azt tapasztaltuk, hogy a kondenzáló folyadéknak a visszavezetett áramban lévő mennyisége legfeljebb mintegy 20 tömeg% előnyösen legfeljebb mintegy 10 tömeg% lehet. Ilyen mértékű kondenzálás eléréséhez a hőcserélő zónából való kilépési hőmérsékletet úgy állítjuk be, hogy az elegy harmatpontja alatti kívánt hőmérsékletre való hűtést érjük el. t. példa Az előzőekben leírtak szerint üzemelő fluidizáli ágyas gázfázisú reakciórendszert alkalmazunk részlegesen kondenzált visszavezetett árammal. Hexén-1 (propilén)etilén kopolimeit állítunk elő a következő körülmények között: A visszavezetett áram összetétele, mól% 12 nitrogén 34,7 etilén 38,1 etán 8,9 propilén 5,1 hexén-1 4,8 hidrogén 7,3 metán 0,1 A visszavezetett áram harmatpontja 57,8°C (a hőcserélő nyomásán) A reaktor gázbevezetésének hőmérséklete48°C A visszavezetett gázban lévő folyadék 4,6 tömeg% Katalizátor — tetrahidrofurán, magnézium-klorid és titán-klorid dietil-alu— mínium-kloriddal (dietil-alumínium-klorid és tetrahidrofurán mólaránya 0,4) és tri-n-hexil-alumíniummal (tri-n-hexii - -alumínium és tetrahidrofurán mólaránya 0,4) redukált komplexe, mellyel trietil-alumíniummal kezelt szilícium-dioxidot impregnáltunk A reaktor hőmérséklete 88°C A reaktor nyomása 18,6.10' Pa Felületi gázsebesség a fluidizált ágyban ÍO.I.IO“1 m/s Az ágy magassága 11,2 m Az ágy átmérője 2,43 m Tér/idő kitermelés 81,7 kg/m3.ó A gyanta ömledék-folyás aránya 1,0 dg/p A gyanta sűrűsége 0,918 g/cm3 Aktivátor — trietil-alumínium. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
