196438. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polimerizációs reakciók Ziegler tipusú katalizátorról krómalapú katalizátorra történő közvetlen átállítására
11 196433 12 dozón. Az aktiválás hőmérséklete 300-900 °C, időtartama 6 óra. Az aktiválás annál hatásosabb, minél szárazabb levegőt vagy oxigént használunk és a hőmérsékletet olyan értéken tartjuk, hogy a hordozóban szinterezés ne menjen végbe. A polimerizációhoz - a végtermékre vonatkoztatva - általában 0,005-0,2 tömeg!« aktivált katalizátort alkalmazunk. Bér a találmány szerinti eljárás - amely a polimerizációs reakcióknak Ziegler-tipusú katalizátorról króm-alapú katalizátorra történő közvetlen átállításéra vonatkozik - alkalmazható akár gázfázisban, akér szuszpenzióban, akár oldatban végzett polimerizóciónál; legelőnyösebben a fluidágyas technológiánál alkalmazhatjuk. Az «-olefinek polimerizációjához használható fluidágyas reakció-rendszert ábrázol az (1) ábra. Az (1) ébrén vázolt fluidágyas reakciórendszer 1 reaktora 2 reakció-zónából és egy 3 sebességcsókkentő-zónából áll. A 2 reakció-zóna növekvő polimer részecskékből, kialakult polimer részecskékből és kismennyiségű katalizátor részecskéből áll, amelyet a frissen betáplált gázelegy (amely monomerekből és a polimerizációhoz szükséges egyéb nyersanyagokból áll) és a visszacirkuláltatott gáznemű komponensek folyamatos árama tart fluidizált állapotban. A megfelelően fluidizálható égy fenntartásához a gázsebességet az ágyon át úgy választjuk meg, hogy az a fluidizácíó eléréséhez szükséges minimális sebességnél kicsit több legyen, előnyösen legalább 0,06 m/s értékkel. Általában a gázsebesség nem nagyobb, mint 1,5 m/s, méginkább 0,8 m/s. Alapvetően szükséges, hogy az ágy mindig tartalmazzon olyan részecskéket, amelyek megakadályozzák a helyi túlmelegedések kialakulásét, visszatartsák a katalizátort a reakció-zónában és biztosítsák annak egyenletes eloszlását a reakciótérben. A fluidizációt nagysebességű gáz visszacirkuláltatáséval biztosíthatjuk; a visszavezetett gáz sebessége körülbelül 50-szer nagyobb, mint a frissen betáplált gázáram sebessége. A nyomásesés az ágyon egyenlő vagy valamivel nagyobb mint az ágy tömegének és keresztmetszeti területének hányadosa. A nyomásesés ezért a reaktor geometriai kiképzésének függvénye. A gázelegy betáplálási sebessége az adott polimer termék eltávolítési sebességével azonos. A betáplált gáz összetételét 5 gázanalizátorral határozzuk meg, amely az ágy felett helyezkedik el. A gázanalizátorral meghatározzuk a visszacirkulált gáz összetételét úgy szabályozzuk, hogy a reakcíózónában a gázösszetétel állandó legyen. A teljes fluidizáció fenntartására a 6 csővezetéken visszacirkuláltatott gázt és ha szükséges friss gázelegyet a reaktorba a 7 ponton az égy alá vezetjük be. A 7 betáplálás! pont felett helyezkedik el egy 8 elosztó tányér, amely az ágy fluidizáltatását segíti elő. A recirkuláltatott gázáram (a reakciótérben ét nem alakult gáz) a fluid ágy felett elhelyezkedő 2 sebességcsökkentő zónán keresztül távozik a polimerizációs reaktorból. A 3 sebességcsökkentő zónából a részecskék sebességükből vesztve visszahullnak a reakció zónába. A reaktorból ily módon távozó gázáramot visszavezetjük a reaktorba, úgy hogy először komprimáljuk egy 9 kompresszorral, majd 10 hőcserélőn keresztül vezetve lehűtjük. Az ágy hőmérsékletét ellenőrizzük és a fejlődő reakcióhó állandó eltávolításával biztositj ik a reakció állandó hőmérsékletét. Az ágy felsőbb részeiben nincs észrevehető hómérsf kletkülönbség. Hőmérsékletgradiens van viszont az ágy alsó részében kb. 152-304 mm maga; rétegben a bemenő gázáram és az ágyban lévő gáz hőmérséklete között. A recirkulélt gázáramot a 7 nyíláson a 8 elosztó tányéron keresztül vezetjük vissza a fluidizációs zónába. A 9 kompresszort elhelyezhetjük a 10 hőcserélő után is. A 8 elosztó tányérnak fontos szerepe van a reaktor működésében. A fluidizált ágy növekvő és kész polimer részecskéket valamint katalizátor részecskéket is tartalmaz. Az elosztó tányér biztosítja a visszacirkuláltatott gázáram egyenletes szétoszlatását, meggátolva, hogy az ágyban nyugvó réteg alakuljon ki és abban a még forró és aktív polimer részecskék a katalizátor hatására tovább polimerizálod janak és egybeolvadjanak. A fluidizáció fenntartása érdekében fontos, hogy a recirkuláltatott gázáram szétoszlató sa megfelelő legyen. Ezt a 8 elosztó tányér biztosítja, mely lehet szita, rostély, per'orált lemez, buborékoltató sapkával ellátott tányér, stb. A tányér elemei lehetnek helyhez kötöttek vagy mozgó típusúak, mint például a 3 298 792 számú egyesült államokbeli szabadalmi leirásban ismertetett megoldások. Bármilyen is az elosztó tányér kivitele, biztosítania kell, hogy a visszacirkuláltatott gáz az ágy alján elhelyezkedő részek között átdiffundálva az ágyat fluid állapotban tartsa. Ezenkívül az elosztó tányér biztosítja a reaktor leállítása után a nyugvó ágy gyanta részecskéinek tartósát. Az elosztó tányér mozgó elemei a tányérra viaszahulló részecskék újramozditására szolgálnak. A polimerizációs reakcióban lóncátadó szerként használhatunk 0,001 mól és 10 mól közötti hidrogéngázi. 1 mól olefinre vonatkoztál va. A gázáramban a hídrogéngázon kívül a katalizátorra és a reagáló anyagokra nézve közömbös gázok is jelen lehetnek. Az (1) ábra szerint reakció-rendszerben a hidroxicsopcrtot tartalmazó vegyületet a 11 adagolóból a 12 vezetéken át a gázáram visszacirkuláltató vezetékbe vezetjük. Az adagolóban a hí iroxicsoportot tartalmazó vegyületet inert gézatmoszféra alatt tároljuk. Fontos, hogy a fluid ágyas reaktort a 7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
