DE1260792B - Verfahren zur Regelung einer Olefinpolymerisation - Google Patents
Verfahren zur Regelung einer OlefinpolymerisationInfo
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- C08F10/02—Ethene
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
C08f
Deutsche KL: 39 c-25/01
.AL·.
Nummer: 1260 792
Nummer: 1260 792
Aktenzeichen: P19001IV d/39 c
Anmeldetag: 26. Juli 1957
Auslegetag: 8. Februar 1968
Anmeldetag: 26. Juli 1957
Auslegetag: 8. Februar 1968
Bei der Polymerisation zahlreicher Monomerer in Gegenwart eines Katalysators, der schwankende
Aktivität besitzt, sind zahlreiche Methoden zur Regelung der Polymerisation angegeben worden. Es ist
häufig vorteilhaft, eine solche Polymerisation bei 5 konstanten Temperaturen auszuführen, um gleichförmige
Produkte zu erhalten. Gleichzeitig ist es wünschenswert, solche Reaktionen mit nahezu konstanten
Geschwindigkeiten auszuführen. Jedoch sind solche wünschenswerten Resultate nicht notwendigerweise
unabhängige Größen. Die Geschwindigkeit ist abhängig von der Katalysatoraktivität, und die Temperatur
ist abhängig von der Wärmetönung der Reaktion, mithin von der Geschwindigkeit der
Wärmeentfernung.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Regelung einer Olefinpolymerisationsreaktion,
in welcher Monomere und Lösungsmittel in einem konstanten Anteil und Katalysator kontinuierlich
in eine Polymerisationszone eingeführt und ao Reaktionswärme und umgesetztes Produkt kontinuierlich
aus dieser Zone entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionswärme durch Sieden
einer verdampfbaren Flüssigkeit in indirektem Wärmeaustausch mit dieser Polymerisationszone entfernt
wird, wobei der Druck auf diese verdampfbare Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Temperaturänderung
in der Polymerisationszone so geändert wird, daß diese Temperatur im wesentlichen konstant
gehalten wird, und die Geschwindigkeit des Katalysatorflusses zu dieser Polymerisationszone in
Abhängigkeit zu dem Druck der verdampfbaren Flüssigkeit geändert wird.
Das Verfahren nach der Erfindung ist in breitem Umfange zur Regelung von Olefinfipolymerisationsreaktionen
unter Verwendung eines Katalysators verwendbar. Es ist besonders vorteilhaft bei solchen
Polymerisationen, die einen festen Katalysator verwenden, da die Aktivität eines solchen Katalysators
von zahlreichen Faktoren wie der Aktivierung, der Gegenwart oder der Abwesenheit von Katalysatorgiften,
der Porosität des Trägers oder des Katalysators abhängig ist, und eine solche Aktivität variiert
beträchtlich. Das Verfahren nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft bei der Polymerisation von
1-Olefinen in Gegenwart eines festen Katalysators.
Es wurde vor kurzem gefunden, daß 1-Olefine,
die ein Maximum von 8 Kohlenstoffatomen pro Molekül und keine Kettenverzweigung näher an der
Doppelbindung als in 4-Stellung besitzen, zu festen und halbfesten Polymerisaten im Vergleich zu den
üblichen Verfahren bei niedrigen Temperaturen und Verfahren zur Regelung einer
Olefinpolymerisation
Olefinpolymerisation
Anmelder:
Phillips Petroleum Company,
Bartlesville, OkIa, (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. F. Zumstein und Dr. E. Assmann,
Patentanwälte, 8000 München 2, Bräühausstr. 4
Patentanwälte, 8000 München 2, Bräühausstr. 4
Als Erfinder benannt:
Ernest Wesley Mollow,
Bartlesville, OkIa. (V. St. A.)
Ernest Wesley Mollow,
Bartlesville, OkIa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Juli 1956 (601075) -
Drücken polymerisiert werden können. Eine solche Polymerisation wird im allgemeinen ausgeführt, indem
zuerst die Olefine gemischt und wenigstens teilweise in einem nicht polymerisierbaren Lösungsmittel
gelöst werden und dann die Polymerisation in Gegenwart eines Katalysators ausgeführt wird.
Wenn auch das Verfahren nach der Erfindung besonders zur Polymerisation solcher 1-Olefine verwendbar
ist, ist sie auch anwendbar für Olefine in breitem Umfang und für andere Katalysatorsysteme,
wie z. B. für metallorganische Katalysatoren.
Das Verfahren nach der Erfindung soll nun an Hand einer typischen Polymerisation beschrieben
werden. Wie angegeben, hat die Polymerisation von Äthylen in Gegenwart eines Chromoxydkatalysators
auf einem Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Träger vor kurzem besonderes Interesse gefunden, und aus
diesem Grund soll nun die Erfindung an Hand dieser Polymerisation beschrieben werden. Zur näheren
Erläuterung derselben soll die Zeichnung dienen, die ein Fließdiagramm darstellt, worin das Kühlmittel
eine siedende Flüssigkeit ist und die Temperatur durch Regelung des Drucks auf das Kühlmittel
geregelt wird.
Nach der Zeichnung werden Äthylen, Lösungsmittel und Katalysator kontinuierlich zu dem Reaktionsgefäß
1 über die Leitung 2, 3 und 4 zugeführt. Die Mischung wird kontinuierlich mittels des Rührers
5 gerührt. Die Polymerisatlösung und der Kata-
809 507/651
lysator werden kontinuierlich über die Leitung 6 entfernt. Die Polymerisatlösung und der Katalysator
werden in der Folge getrennt oder weiter durch ge eignete Mittel behandelt, die nicht Gegenstand der
Erfindung sind. Es wird nun angenommen, daß die gewünschte Verfahrenstemperatur 138° C ist.
Die Kühlmittelauslaßleitung 14 ist mit dem Kühlmittelvorratsdruck 21 verbunden, worin das Kühlmittel
erne Dampfphase bildet. Die Temperatur wird durch Regelung des Drucks mittels des Ventils 22
auf die obere Leitung 23 geregelt. Diese Leitung führt zu einer Kühhnittelverflüssigungszone, die nicht gezeigt
ist. Das aufbereitete Lösungsmittel wird zum Kessel 21 über die Leitung 24 zurückgeführt. Das
Kühlmittel aus dem Kessel 21 läuft zu der Kühlschlange im Reaktor über die Pumpe 28 und über
die Leitung 10. Der Temperaturregler 7 spricht auf die Temperatur der Reaktion, die durch das Thermoelement
8 festgestellt wird, an. Dieser Regler 7 wirkt auch auf das Ventil 22, welches den Druck im Kessel ao
21 in Abhängigkeit von den Änderungen der Reaktionstemperatur beeinflußt. Der Druckregler 16
steuert den Druck in der Leitung 14 und ist wirksam mit dem Ventil 15 verbunden, um die Geschwindigkeit
der Katalysatorbeschickung in Abhängigkeit von den Druckänderungen in der Leitung 14 zu regeln.
Beim Verfahren nach der Erfindung wird die
Zugabegeschwindigkeit des Katalysators in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Wärmeableitung
aus dem Reaktor geregelt. Diese Geschwindigkeit wird durch Bestimmung des Drucks des
Kühlmittels, das den Reaktor verläßt, gemessen. So wird, wenn z. B. die Reaktionsgeschwindigkeit ansteigt,
der Regler, welcher den entstehenden Anstieg in der Geschwindigkeit der Wärmeableitung anzeigt,
in Tätigkeit treten, um die Geschwindigkeit der Katalysatoreinführung
zu vermindern, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit auf den vorbestimmten Stand rückgeschraubt wird. -
Der Temperaturregler, der Druckregler und ahnliehe
Vorrichtungen sind gut bekannt, und es ist daher nicht nötig, sie im einzelnen zu schildern. Der
Katalysator kann dem Lösungsmittelstrom zugegeben werden, oder etwas Lösungsmittel kann mit dem
Katalysator zuvor gemischt werden. Der Katalysator kann in Form einer Aufschlämmung in einem inerten
Kohlenwasserstoff zugeführt werden. Monomeres und Lösungsmittel können, wenn es gewünscht wird,
vorher gemischt werden.
5° Beispiel
Zu dem Reaktor wird Äthylen mit einer Geschwindigkeit von 37 kg pro Stunde, Cyclohexan mit
einer Geschwindigkeit von 373 kg pro Stunde, enthaltend 3,6 kg Äthylen, und Chromoxydkatalysator
mit einer Geschwindigkeit von 0,9 kg pro Stunde zugegeben. Im Reaktor herrscht eine Temperatur von
143° C und ein Druck von 35 at. Es wird dauernd gerührt und das Äthylen polymerisiert. Der Produktstrom
von 418 kg pro Stunde besteht aus 27 kg Polymerem, 13 kg unreagiertem Äthylen und 377 kg
Cyclohexan. Die Reaktionstemperatur wird mit siedendem Cyclohexan bei einem Druck von 2,8 at und
einer Temperatur von 119° C geregelt.
Wenn die Reaktionsgeschwindigkeit abfällt, z. B. als Ergebnis einer niedrigeren Katalysatoraktivität,
wird die Geschwindigkeit der Wärmeableitung, die erforderlich ist, um eine konstante Reaktortemperatur
aufrechtzuerhalten, geringer. Der Temperaturregler 7 verursacht, daß das Ventil 22 sich schließt,
wobei der Druck auf das siedende Kühlmittel und die Kühlmitteltemperatur ansteigt und die Geschwindigkeit
der Wärmeableitung abfällt. Dieser Druckanstieg wird durch den Druckregler 16 bestimmt,
welcher dann die Öffnung des Ventils 15 bewirkt, so daß die Geschwindigkeit der Katalysatorzugabe ansteigt.
Die vermehrte Katalysatorkonzentration verursacht ein Ansteigen der Reaktionsgeschwindigkeit, und es
muß daher Wärme mit einer höheren Geschwindigkeit entfernt werden, um die gewünschte Reaktionstemperatur aufrechtzuerhalten. Der Temperaturregler
7 verursacht, daß das Ventil 22 um das notwendige Ausmaß geöffnet wird, um die vorbestimmte
Reaktionstemperatur (z. B. 143° C) aufrechtzuerhalten; der Druckregler 16 bestimmt den neuen Kühlmitteldruck
und stellt demgemäß die Katalysatorgeschwindigkeit ein, und das System stabilisiert sich
so bei einer neuen Katalysatorgeschwindigkeit, während die Reaktortemperatur und die Reaktionsgeschwindigkeit
im wesentlichen konstant gehalten werden.
Claims (1)
1. Verfahren zur Regelung einer Olefinpolymerisation,
bei welcher Monomeres und Lösungsmittel in einem konstanten Anteil zusammen mit
dem Katalysator kontinuierlich in eine Polymerisationszone eingeführt und die Reaktionswärme
und die Umsetzungsprodukte kontinuierlich aus dieser Zone entfernt werden, dadurch ge,-kennzeichnet,
daß die Reaktionswärme durch Sieden einer verdampfbaren Flüssigkeit in indirektem Wärmeaustausch mit dieser Polymerisationszone
entfernt wird, wobei der Druck auf diese verdampfbare Flüssigkeit in Abhängigkeit
von der Temperaturänderung in der Polymerisationszone so geändert wird, daß die Siedetemperatur
im wesentlichen konstant gehalten wird und die Geschwindigkeit des Katalysatorzuflusses
zu der Polymerisationszone in Abhängigkeit vom Druck der verdampfbaren Flüssigkeit geändert
wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 546 808;
USA.-Patentschrift Nr. 2710 854.
Belgische Patentschrift Nr. 546 808;
USA.-Patentschrift Nr. 2710 854.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 507/651 1.68 © Bundesdruckerei Berlin
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US601075A US3074919A (en) | 1956-07-30 | 1956-07-30 | Polymerization control |
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DE1260792B true DE1260792B (de) | 1968-02-08 |
Family
ID=24406122
Family Applications (1)
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Also Published As
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