149982. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olefinek polimerizálására

Megjelent: 1963. március 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.982 SZÁM SE—1009. ALAPSZÁM Nemzetközi osztály: COöf 1 Magyar osztály: 39 c SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Eljárás olefinek polimerizálására Szerves Vegyipari és Műanyagipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Kollár László és Jeney Péter budapesti lakosok A bejelentés napja: 1960. szeptember 8. Ismeretes, hogy gázfázisú olefineket komplex szerkezetű katalizátorokkal normál, vagy igen kis nyomáson polimer termékekké lehet polimerizálni. A katalizátor két komponensből: átmeneti fém sójából és a periódusos rendszer 1—3 oszlopa féméinek organikus vegyületéből állítható elő. A polimerizációt általában folyékony szénhidrogén közegben hajtják végre, mely eljárás során a terméket a folyékony közegtől el kell választani és csak különböző tisztítási műveletek után lehet a közeget ismét felhasználni. Több leírásban található olyan törekvés, amely a folyékony közeg alkalmazásának kiküszöbölésére irányul, melynek elérése a fentiekből következőleg számos előnnyel jár. Ezen eljárásokra jellemző, hogy a katalizátorképző két komponenst a gázfázisú közegbe diszperzióként juttatja, és a képződő katalizátor a jelenlevő olefint polimerizáljuk. Közös hátrányuk azonban ezen eljárásoknak. hogy a katalizátor komponenseket csa'k igen körülményesen és nagy nehézségekkel lehet olyan finom cseppekké diszpergálni, mint ahogy ez kívánatos, elsősorban a bomlás folytán előálló teljes, vagy részleges tömődések miatt. Nehézséget okoz továbbá a folyamat során felszabaduló 1000 Kal/kg hő elvezetése is. Ilyen szempontból a rossz hőelvezető gáz közeg alkalmazása a folyékony közeg helyett egyenesen hátrányos. Ezen hátrányokat küszöböli ki az általunk felfedezett eljárás. E szerint a katalizátor komponenseket olyan közegbe helyezzük, amely szobahőfokon és normál nyomáson gáz alakú, de már viszonylag kis nyom-áson és szobahőfokon cseppfolyósítható. Emellett fontos követelmény, hogy mindkét katalizátor komponenssel szemben indifereins legyen. Ilyen közegként pl. a propán-bután keverék alkalmazható. Ezen folyadék-keverékbe valamely katalizátor komponens megfelelő mennyiségét oldjuk, az edényt összekötjük a reakciótérrel és egy vékony nyíláson át saját nyomásának segítségével kinyomjuk. A folyékony propán-bután •— a nyílást elhagyva — hirtelen gázzá expandált, és ezáltal a benne oldott katalizátor komponenst köddé diszpergálta. A két nyílást úgy irányítva, hogy az oly módon kilövellt köd diszperziók egymásfelé irányuljanak, katalizátor képződik, mely a jelenlevő etiléngázt azonnal polimerizálja. A fázisváltozás jelentős hőelvonással jár (= 95 Kal/kg) és .alkalmas koncentráció viszonyok megteremtésével ez a polimerizációs hőt kompenzálja. A propán-bután gáz etiléingázzal keveredve elhagyja a reakcióteret. E gázelegyfoől akár hűtéssel, akár nyomással a propán-bután, ill. az etilén szétválasztható, és mindkettő recirkuláltatható. Sem a propán-butánban oldott 1—2% etilén, sem az etilénben levő 1—2% propán-bután nem hat károsan, így analitikai pontosságú költséges szétválasztás nem szükséges. A reaktor aljára hullott polietilént, amely a katalizátorimaradványokat is tartalmazza, folyamatosan elvezetjük és azt a katalizátormaradványoklól a szokásos, ismert módon tisztítjuk. Ezen eljárást a mellékelt ábra szemlélteti. Az 1—1' fém edényekben a két katalizátor komponens van oldva propán-bután keverékben. Ez a keverék a 2—2' csövön keresztül a 3—3' nyíláson át a henger alakú 4-es üvegreaktorba kerül. Az etilént a reaktor felső részén vezetjük be (5), úgyhogy az áramlás iránya a reaktor falához, képest tangenciális legyen. A polietilént 6 nyíláson át vesszük el.