155216. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kis molekulájú etilén-polimerizátumok előállítására
3 rögén, valamint a reakcióelegy teljes mennyiségére vonatkoztatva 0,6—12 térf.%, előnyösen 4—10 térf.% mennyiségű egy vagy több láncátvivő jelenlétében, 500 atim. fölötti nyomáson, előnyösen 1200 atm és 3000 atm közötti nyo- 5 máson és 100—300 C° hőmérsékleten folytatjuk le. Gyökképző iniciátorokként előnyösen használhatunk peroxidokat, így di-tere.-butilperoxidot, di-benzoilperoxidot, di-terc.-butilperbenzoá- io tot, dilauroilperoxidot és izovaleroilperoxidot, továbbá azo-vegyületeket, így azo-bisz-izobutironitrilt és 2,2'-diiciánazobenzolt, valamint oxigént. Láncátvivőként különösen jól használhatók 15 olefinek, paraffinok, klórozott szénhidrogének, alkoholok, aldehidek és ketonok. Rendes feltételek mellett célszerűen gáz alakú szénhidrogéneket, így etánt vagy propánt használunk, amelyek megkönnyítik az adagolást. E megoldás további 20 előnye, hogy a szénhidrogén gázhalmazállapota következtében nincs szükség a szénihidrogén utólagos eltávolítására a kapott viaszból pl. munkaigényes vízgőzdesztillació útján. Az eljárás nincs kötve reaktortípushoz, és 25 folytonosan megvalósítható előnyösen nagynyomású csőreaktorban, azonban keverős autok-Lávok is használhatók. Ebből adódik az a különös előny, hogy az eljárás lefolytatásához a szokásos nagynyomású polietilén-gyártó béren- £0 dezések viszonylag csekély változtatásokkal felhasználhatók. A találmány szerinti eljárás jelentős haladást biztosít az ismert eljárásokhoz viszonyítva. Az átalakulás két perc tartózkodási idő mellett 35 1500 atm nyomáson legalább 12%. A polietilénviasznak az etilénben való lényegesen nagyobb oldhatósága magasabb nyomásokon — az 500 atm alatti nyomásokon adódó oldhatóságihoz viszonyítva — lehetővé teszi, 40 hogy a találmány esetében oldószer, így benzol vagy ciklchexán nélkül dolgozzunk, és mégis elkerüljük polietilénviasz kiválását a reaktorfalon-Ezáltal a nyomás alatti hűtővíz alacsonyabb hőmérsékletei .mellett is lehetséges, hogy csőreak- 45 torok esetén jó hőcserét biztosítsunk a reaktor tartalma és a hűtővíz között. A kisrnolekulájú részek mennyisége a nagy kristályosságú rideg termékek esetén csak 0,5%, ami az eddig ismert eljárásokkal szemben nagy- 50 fokú javulást jelent. A terméktípusok változtatása puha, csekély kristályosságú viaszoktól a kemény, nagykristályosságú viaszokig azonos reakciófeltételek, így nyomás, hőmérséklet, tartózkodási idő és iniiciátor-koncentráció mellett 55 egyszerűen a láncátvivők és a hidrogén-koncentráció változtatása útján valósítható meg, ami az eljárás könnyű szabályozását teszi lehetővé. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. 60 1. példa: Köpennyel ellátott, 300 m hosszú és 30 mm belső átmérőjű csőreaktorba óránként 42 640 65 4 súlyrész 100 C° hőmérsékletű és 1500 atm nyomású olyan gázelegyet adagolunk, amely 81 térf.%, etilénből, 16 térf.% hidrogénből és 4 térf. % etánból áll- Iniciátorként a felhasznált gázelegy teljes térfogatára vonatkoztatva 60 ppm oxigént keverünk a gázelegyhez. A csőreaktor köpenyén óránként 60 m3 200 C° hőmérsékletű vizet áramoltatunk keresztül. A polimerizáció megindulása folytán a hőmérséklet 200 m reaktorhossz után 280 C°-ra emelkedik. A nyomást a reaktorban a reaktor bemenőnyílásánál elrendezett szabályozó szelep segítségével állandó értéken tartjuk. A gázelegyet állandó nyomás mellett folytonosan átvezetjük egy 250 atm nyomás alatt álló leválasztóba, és a keletkezett polietilénviaszt elválasztjuk a gázelegy tői. Lehűlés után a gázelegyhez a viasszá való átalakulásnak megfelelő mértékben friss etilént adagolunk. A frissgáz-hozzávezetést a leválasztó nyomásának 250 atm értéken való tartásával szabályozzuk. Az oxigént folytonosan tovább adagoljuk. A hidrogén és az etán a megadott százalékos értékkel maradnak a körfolyamatban és így nincs szükség pótlásukra. A keletkezett polietilénviaszt kisnyomású leválasztóba visszük, és ürítőberendezésen keresztül szemesézéslhez továbbvezetjük. Óránként 3020 súlyrész (az elméleti kitermelés 9,8%-na) fehér keményviaszt kapunk, 325 kg/ cm2 keménységgel, 0,931 g/cm3 sűrűséggel, 113— 115 C° folyás-eseppenéspomttal és 140 C°-on 125 cP Doppler-viszkozitással. A kristályosság foka 89%. Az így kapott viasz keménysége és kristályossága, valamint ebből adódó kopásállósága, továbbá fénye következtében jól felhasználható padlófényesítő viaszok és nyomófestékek komponenseként. 2. példa: Az 1. példa szerinti csőreaktorba óránként 43 140 súlyrész 80 C° hőmérsékletű és 2000 atm nyomású olyan gázelegyet adagolunk, amely 72 térif.%, etilénből, 2:2 térf.% hidrogénből, 2,5 térf% etánból és 3,5 térf.% propánból áll. Nagynyomású adagolószivattyú segítségével óránként egyidejűleg beadagolunk a reaktorba olyan inieiátor-elegyet, amely 13 súlyrész dilauroilperoxid (I) és 8 súlyrész di-terc.-peroxid (II) 525 súlyrész paraffinolajjal készített oldatából áll. A reaktor köpenyén óránként 75 m3 185 C° hőmérsékletű vizet áramoltatunk keresztül. A polimerizáció megindulása következtében a hőmérséklet 160 m reaktorhossz után 210 C°ra emelkedik. A polimerizáció további lefutása — amit a Il-es iniciátor vált ki — a hőmérsékletet a reaktor végén 270 C°-ra növeli. A reakcióelegy eltávolítását, valamint a viasz elkülönítését az 1. példa szeriniti módon végezzük. Friss etilént és iniciátort folyamatosan vezetünk be- A hidrogén, az etán és a propán a visszavezetett gázelegy friss etilénnel való feltömé-2
