DE1620947C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Polymerisation von Äthylen bei hohen Drücken und Temperaturen in Gegenwart von freie Radikale bildenden Katalysatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Polymerisation von Äthylen bei hohen Drücken und Temperaturen in Gegenwart von freie Radikale bildenden Katalysatoren, wobei einer röhrenförmigen Polymerisationsanlage am Anfang Äthylen gegebenenfalls mit Katalysator vermischt, mit einem Druck von 1050 bis 3500 atü und einer Temperatur von 120 bis 190⁰C zugeführt wird, während an mehreren Stellen entlang der Polymerisationszone weiteres Äthylen in einer Menge von 70 bis 90 Gew.-% der Äthylengesamtmenge mit einer Temperatur von —50 bis +6O⁰C mit Katalysator vermischt, eingeführt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer röhrenförmigen Polymerisationsanlage und einem Reaktionsrohr.

Herkömmliche derartige Vorrichtungen, wie sie beispielsweise in der belgischen Patentschrift 6 19 514 beschrieben sind, verwenden Reaktionsrohre, die äußerst schmal und lang ausgebildet sind. Herkömmlicherweise haben sie ein Verhältnis von Länge : Durchmesser zwischen 1000 :1 bis 5000 :1. Um die daraus resultierenden großen Längen der Reaktionsrohre unterbringen zu können, werden diese üblicherweise spulenartig mehrmals hin und hergeführt. Damit ist jedoch der Nachteil verbunden, daß für die Zufuhr der Reaktionsprodukte eine Vielzahl von öffnungen in der Wand der Reaktionsrohre ausgebildet werden muß, an

ίο die dann Anschlußleitungen angeschweißt sind. Über diese Anschlußleitungen erfolgt dann die Zufuhr der betreffenden Reagenzien (Äthylen). Dadurch leidet aber die Stahlqualität des Reaktionsrohrs an den Schweißstellen, was sich nachteilig auf die Lebensdauer auswirkt. Außerdem ist ein verhältnismäßig hoher Aufwand an Schweißarbeit zu leisten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der bei hoher Lebensdauer der Vorrichtung eine fein verteilte Zufuhr der Reagenzien in das Reaktionsrohr möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in einer röhrenförmigen Polymerisationsanlage mit einem Reaktionsrohr polymerisiert wird, in das der eine Temperatur von —50 bis +60⁰C aufweisende Äthylenstrom koaxial über ein Rohr mit einer Vielzahl von über seine Länge verteilten Löchern eingeführt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dementsprechend dadurch gekennzeichnet, daß koaxial im Reaktionsrohr 65 ein Rohr 63 mit einer Vielzahl von über seine Länge verteilten Löchern 83 angeordnet ist.

Dadurch können die herkömmlicherweise in der Wand des Reaktionsrohres vorgesehenen Löcher mit Anschlußleitungen entfallen. Bei der angesprochenen Reaktion ist die Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur im Reaktionsrohr wesentlich. Dies wird durch eine entsprechende Anordnung von Zahl und/oder Größe der Löcher erreicht.

Ein bevorzugtes Verhältnis von Durchmesser zu Länge des Reaktionsrohrs der Polymerisationsanlage liegt bei 1 :30 bis 1 :300.

Damit die Gesamtmenge an Äthylen, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums einen Punkt innerhalb der Reaktionszone passiert, in Förderrichtung des Reaktionsstroms zunehmen kann, wird es bevorzugt, wenn die Anzahl der Löcher pro Längeneinheit in Strömungsrichtung der Reaktion zunimmt.

Um zu verhindern, daß die kalte Äthylenbeschickung den Reaktionstemperaturen ausgesetzt wird, bevor sie das Ende des Rohrs erreicht hat, wird es des weiteren bevorzugt, wenn koaxial in das Rohr ein unten offenes Zufuhrrohr für den eine Temperatur von —50 bis + 60⁰C aufweisenden Äthylenstrom eingesetzt ist.

Um das Reaktionsrohr auf vorbestimmten Temperaturen halten zu können, wird es des weiteren bevorzugt, wenn das Reaktionsrohr mit einem Mantel zur Einleitung eines Kühl- bzw. Heizmediums umgeben ist. Es wird des weiteren bevorzugt, wenn stromab des unteren Rohrendes ein vom Reaktionsrohr begrenzter Raum zur Beendigung der Polymerisation ausgebildet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die röhrenförmige Polymerisationsanlage dieser Vorrichtung;

F i g. 3 eine graphische Darstellung des Äthylenflusses an jedem Punkt der Reaktionszone.

Gemäß dem in F i g. 1 dargestellten Fließschema wird rückgeführtes Äthylen durch Leitung 11 aus dem Niederdruck-Sammelbehälter 13 zur Leitung 14 geführt und dort mit einem geeigneten Schmelzindex-Modifizierungsmittel oder Telogen, wie z. B. Butan, vermischt. Die Menge an zugesetztem Telogen wird so bemessen, daß die Telogenkonzentration der Athylenbeschickung 1 bis 3 Mol-% beträgt.

Die Mischung aus Äthylen und Telogen wird in einem Vorkompressor 15 vorkomprimiert und in Leitung 17 mit frischem Äthylen vermischt, das aus einem nicht gezeigten Behälter zugeführt wird. Dann wird die Mischung in dem Zwischen-Kompressor 19 komprimiert und in Leitung 21 mit rückgeführtem Äthylen gemischt, das aus dem Hochdruck-Sammelbehälter 25 durch Leitung 23 in die Leitung 21 fließt. In dem Hochdruck-Kompressor 27 wird das Äthylen auf den Reaktionsdruck von 1050 bis 3500 atü komprimiert.

Der Beschickungsstrom aus dem Kompressor 27 wird in einen ersten Gasstrom 29, der aus etwa 70 bis 90 Gew.-% der gesamten Äthylenbeschickung besteht, und in einen zweiten Gasstrom 31 geteilt. Der erste Gasstrom in Leitung 29 wird in der Kühlvorrichtung 33 auf eine Temperatur von -50⁰G bis +60⁰C abgekühlt. In Leitung 35 wird mit Hilfe der Hochdruckpumpe 41 eine Katalysatorlösung aus dem Behälter 39 durch Leitung 37 in den kalten Gasstrom gepumpt. Die Katalysatorkonzentration in dem Äthylen sollte 1 bis 15 Teile pro Million Teile betragen; diese Katalysatorkonzentration hängt von dem Arbeitsdruck ab, d. h. sie sinkt mit steigendem Arbeitsdruck.

Zweckmäßigerweise wird als primärer Katalysator für den kalten Gasstrom ein flüssiges Katalysatorsystem verwendet. Besonders geeignet sind Peroxydverbindungen, wie z. B. Lauroylperoxyd, Di-tert-butylperoxyd, Diisopropylperoxydicarbonat, Diäthylperoxyd, Dimethylperpxyd, tert-Butylhydroperoxyd, Dicumylperoxyd, tert.-Butylperbenzoat, tert.-Butylperacetat, Azo-Katalysatoren, wie Azobisisobutyrnitril, und Oxime, wie Acetoxim.

Der Katalysator kann im allgemeinen in einem praktisch inerten, organischen, flüssigen Verdünnungsmittel gelöst werden. Bevorzugte Verdünnungsmittel sind die aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe. Benzol ist ein ausgezeichnetes Verdünnungsmittel für den Katalysator bei Herstellung von Polyäthylen mit gleichbleibend hoher Qualität. Ebenfalls geeignet sind Hexan, Cyclohexan, Toluol, Heptan und Naphthalösungsmittel. Wird ein inertes Verdünnungsmittel als Träger für den Katalysator mitverwendet, so soll der Katalysator 1 bis 50 Mol-% der gesamten Lösung ausmachen.

Der Katalysator und das kalte Gas aus Leitung 35 werden in Sprüh-Mischvorrichtungen 43 sorgfältig miteinander vermischt; diese Mischvorrichtungen sind in der spanischen Patentschrift 3 09 832 beschrieben. Dann fließt die Mischung aus kaltem Gas und Katalysator durch Leitung 45 in das Zuruhrrohr 49 der röhrenförmigen Polymerisationsanlage 47.

Der zweite Gasstrom wird aus dem Hochdruck-Kompressor 27 in die Leitung 31 geführt, wo eine Katalysatorlösung durch die Hochdruckpumpe 55 aus dem Behälter 53 über Leitung 51 in den heißen Gasstrom eingespritzt wird. Dem heißen Gas werden hierbei 1 bis 15 Gew.-Teile pro Million Sauerstoff-Teile oder flüssiger Katalysator, z. B. der gleiche wie bei dem kalten Gasstrom, zugesetzt. Es wurde gefunden, daß ein Katalysatorzusatz Ablagerungen an den Leitungswänden verhindert, die sonst durch thermische Polymerisation der in dem rückgeführten Äthylen anwesenden Rückstände von Polymerisaten mit niedrigem Molekulargewicht verursacht wurden. Der Katalysator und das heiße Gas werden in der Sprüh-Mischvorrichtung 57 gründlich vermischt und dann durch Leitung 59 in den ringförmigen Teil 58 der röhrenförmigen Polymerisationsanlage 47 geleitet.

Das Druckverhältnis zwischen dem kalten Gasstrom 45 und dem heißen Gasstrom 59 wird mittels des Druckreglers 61 so eingestellt, daß das kalte Gas, welches aus dem Auslaßende 64 des Zufuhrrohres 49 in das Rohr 63 eintritt, einen höheren Druck aufweist als das heiße Gas in dem ringförmigen Reaktionsraum 58. Auf diese Weise tritt das kalte Gas durch die Löcher (nicht dargestellt) in dem Rohr 63 aus und wird mit dem heißen Gas in dem ringförmigen Reaktionsraum 58 vermischt und polymerisiert. Der Druckunterschied entspricht der Mindestdifferenz, die zur ausreichenden Verteilung und Vermischung der beiden Ströme erforderlich ist, und variiert mit den Abmessungen des Reaktionsgefäßes. Im allgemeinen reichen Druckunterschiede von 1,4 bis 4,2 kg/cm² für diesen Zweck aus. Die Löcher in dem Rohr 63 werden nach Größe und Zahl so angeordnet, daß das frische kalte Gas kontinuierlich mit solcher Geschwindigkeit in das Äthylen in dem Reaktionsraum 58 eingesprüht wird, daß die Temperatür und die Katalysatorkonzentration in diesem Reaktionsraum 58 praktisch konstant gehalten werden. Da an aufeinanderfolgenden Punkten entlang der Reaktionszone 58 die Menge an Äthylen, die an einem bestimmten Punkt vorbeifließt, ständig zunimmt, muß auch die Größe oder die Zahl der öffnungen pro Längeneinheit wachsen, damit das kalte Gas stets in gleichem Mengenverhältnis in das durch den Reaktionsraum 58 fließende Äthylen eingesprüht wird. Auf diese Weise kann die Temperatur und die Katalysatorkonzentration konstant gehalten werden. Im allgemeinen wird die Polymerisationstemperatur auf höchstens etwa 190 bis 300° C gehalten.

Polyäthylen und nicht-umgesetztes Äthylen werden aus der röhrenförmigen Polymerisationsanlage 47 kontinuierlich durch das Auslaßventil 67 abgezogen, das durch einen Druckregler 70 betrieben wird, der für einen konstanten Druck innerhalb der röhrenförmigen Polymerisationsanlage 47 sorgt. Steigt der Druck, so wird das Auslaßventil 67 durch den Druckregler 70 stärker geöffnet, während der Druckregler 70 bei sinkendem Druck innerhalb der Reaktionszone dieses Ventil 67 weiter schließt.

Von dem Auslaßventil 67 fließen das nicht-umgesetzte Äthylen und Polyäthylen in den Hochdruck-Sammelbehälter 25; hier wird das Hochdruck-Rückführungsgas vom Kopf des Sammelbehälters abgezogen und durch Leitung 23 in das Reaktionssystem zurückgeführt. Das Äthylen wird in dem Wärmeaustauscher 91 abgekühlt, und gelöste Wachse werden in der Falle 93 entfernt. Das Polyäthylen und etwa zurückgebliebenes Äthylen werden in den Niederdruck-Sammelbehälter 13 geführt, wo das restliche Äthylen entfernt wird; es fließt durch den Wärmeaustauscher 95 und die Falle 97 über Leitung 11 zum Teil zurück in das Reaktionssystem, während der Rest als Abgas entfernt wird. Das als Produkt erhaltene Polyäthylen wird vom Boden des Niederdruck-Sammelbehälters 13 zu den Verarbeitungsvorrichtungen, wie z. B. einer Strangpresse, geführt.

Die Fi g. 2 zeigt, daß die röhrenförmige Polymerisationsanlage 47 mit einem Mantel 71 versehen ist, der in zwei Teile 72 und 74 unterteilt ist; durch diesen Mantel kann ein Mittel zur Temperaturregelung, wie z. B. Wasser, geleitet werden, mit dessen Hilfe die röhrenförmige Polymerisationsanlage entweder erwärmt oder gekühlt werden kann. Der obere Teil 72 dient zur Erhitzung des heißen Gases vor Mischung mit dem kalten Gas, während durch den unteren Teil 74 eine Kühlflüssigkeit geführt wird, um die Umwandlungsgeschwindigkeit herauszusetzen. Außerdem wird durch diesen Mantel die Einleitung der Polymerisation erleichtert.

Das Reaktionsrohr 65 ist ein undurchlässiges Metallrohr, das am Kopf mit einem Einlaßstutzen 73 und am Boden mit einem Auslaßrohr 75, in dem das Auslaßventil 67 angeordnet ist, versehen ist. Der Durchmesser und die Wandstärke des Reaktionsrohres 65 hängen von dem jeweils angewendeten Druck ab. Zweckmäßigerweise beträgt das Verhältnis von Durchmesser des Reaktionsrohres 65 zu seiner Länge 1 :30 bis 1 :300. Das Rohr 63 liegt koaxial innerhalb des Reaktionsrohres 65, so daß ein ringförmiger Polymerisationsraum 58, in dem der Hauptteil der Polymerisation erfolgt, sowie unterhalb des Endes 79 des Rohres 63 ein Raum 81 entsteht, in dem die Polymerisation beendet wird, bevor die Polymerisationsmischung aus der Reaktionszone austritt. Der äußere Durchmesser des Rohres 63 wird so gewählt, daß der für den gewünschten Arbeitsdruck und Durchsatz erforderliche Reaktionsraum 58 gehalten wird.

Ein Zufuhrrohr 39 verläuft koaxial innerhalb des Rohres 63 und des Reaktionsrohres 65; sein Austrittsende 64 liegt unmittelbar über dem geschlossenen Ende 79 des Einsprührohres. Dieses Zufuhrrohr 49 verhindert, daß die kalte Äthylenbeschickung den Reaktionstemperaturen ausgesetzt wird, bevor sie das Ende des Rohres 63 erreicht hat.

Das Rohr 63 ist mit Löchern 83 versehen, durch die jeweils soviel kaltes Gas in die einzelnen Abschnitte des Reaktionsraumes 58 geblasen werden kann, daß in der gesamten Reaktionszone konstante Temperaturen und gleichbleibende Katalysatorkonzentrationen aufrechterhalten werden können. Die Gesamtmenge an Äthylen, die innerhalb eines bestimmten Zeitraumes einen Punkt innerhalb der Reaktionszone passiert, nimmt nach dem Boden der Reaktionsvorrichtung hin zu, und der untere Teil des Rohres 63 wird daher mit einer größeren Anzahl an Löchern pro Längeneinheit versehen, damit in diesen zunehmenden heißen Äthylenstrom größere Mengen an kaltem Äthylen eingesprüht werden können.

In dem Raum 81 unterhalb des Endes 79 des Rohres 63 wird die Polymerisation beendet, bevor die Polymerisationsmischung aus der Reaktionszone abgezogen wird.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reaktionsvorrichtung weist zwar eine Ummantelung 74 auf, durch die ein Kühlmittel, wie z. B. Wasser, geleitet werden kann, um überschüssige Polymerisationswärme abzuleiten; die Verwendung eines solchen Kühlmantels ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Ein bedeutender Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahren ist sogar darin zu sehen, daß ohne äußeres Kühlen hohe Umwandlungsgeschwindigkeiten erzielt werden können, da die gesamte Polymerisationswärme durch das kalte Gas absorbiert werden kann. Diese Tatsache wird dadurch bestätigt, daß bei dem nachstehend beschriebenen Polymerisationsverfahren unter Verwendung des Reaktionssystems gemäß Fig. 1 und 2 kein Kühlmittel durch den Mantel 74 geleitet wurde.

In dem Reaktionssystem der F i g. 1 und 2 wurde Äthylen polymerisiert, wobei ein Katalysator verwendet wurde, der die Reaktionstemperatur bei einer Verweilzeit von 10 Sekunden unter einem Druck von 2450 atü auf 240° C halten konnte. Der gesamte Äthylendurchsatz von 3900 kg/h wurde in 454 kg/h (11,6%) heißes Gas und 3446 kg/h (88,4%) kaltes Gas geteilt. Der verwendete Katalysator besaß eine Einleitungstemperatur von 14O⁰C. Bei einer durchschnittlichen Polymerisationstemperatur von 240° C wurde eine Umwandlungsgeschwindigkeit von 14,8% erzielt. Das Niederdruck-Rückführungsgas wurde in einer Menge von 454 kg/h in dem Vorkompressor 15 auf 26,2 atü komprimiert, und es wurden 2,72 kg/h frisches Telogen, nämlich Butan, zugesetzt. Das frische Telogen wurde in solcher Menge zugegeben, daß die Telogenkonzentration der Äthylenbeschickung 1,0 VoI.-% betrug. Dem vorkomprimierten Rückführungsgas wurden 680 kg/h frisches Äthylen (99,9%ige Reinheit) beigemischt, und. die Mischung wurde in dem Zwischen-Kompressor 19 auf einen Druck von 245 atü komprimiert. Dann wurde die Mischung in Leitung 21 mit 2767 kg/h Hochdruck-Rückführungsgas vermischt, das durch Leitung 23 zugeführt wurde, um den Durchsatz durch die Reaktionszone auf 3900 kg/h Äthylen zu bringen. Dann wurde das Äthylen in dem Hochdruck-Kompressor 27 auf einen Austrittsdruck von 2450 atü gebracht.

Die aus dem Hochdruck-Kompressor 27 austretende Äthylenmenge von 3900 kg/h wurde wiederum in 3446 kg/h kaltes Gas und 454 kg/h heißes Gas aufgeteilt.

Die flüssige Katalysatorlösung bestand aus 4 Mol-% 50%igem tert.-Butylperbenzoat und 50%igem Dicumylperoxyd (jeweils auf molarer Basis) in Benzol und wurde aus dem Behälter 39 in den kalten Gasstrom in Leitung 25 eingeführt. Die Katalysatorpumpe arbeitet mit einer Geschwindigkeit von 7,57 l/h, so daß die Katalysatorkonzentration in dem kalten Gas etwa 10 Gew.-Teile pro Million betrug. Diese Menge reichte aus, um die Polymerisationstemperatur in der gesamten Reaktionszone auf 240° C zu halten.

Das den Katalysator enthaltende Äthylen lief nun durch die Sprüh-Mischvorrichtung 43, in der der Katalysator gleichmäßig in dem kalten Gas verteilt wurde. Dann floß das kalte Gas durch das Zufuhrrohr 49, trat am Ende 64 aus und füllte den ringförmigen Zwischenraum zwischen Innenrohr 49 und Innenwand des Rohres 63. Durch die Löcher 83 wurde es in den ringförmigen Polymerisationsraum 58 gepreßt, wo es sich mit dem heißen Gas vermischte, das durch die Düse 66 in den Polymerisationsraum strömte.

Das in einer Menge von 454 kg/h aus dem Hochdruck-Kompressor 27 in die Reaktionszone strömende heiße Gas wies eine Temperatur von 106° C auf. In Leitung 31 wurde es mit einem Katalysator vermischt, der aus 2 Mol-% Lauroylperoxyd in Benzol bestand und über Leitung 51 durch die Pumpe 55 eingeführt wurde; die Pumpgeschwindigkeit betrug 1,12 l/h, was zu einer Katalysatorkonzentration von etwa 10 Gew.-Teilen pro Million in dem heißen Gas führte. In der Sprüh-Mischvorrichtung 57 wurden die Ungleichmäßigkeiten in der Konzentration des Katalysators, die durch die Pumpe 53 entstanden, ausgeglichen. Dann floß das heiße Gas durch Düse 66 in den ringförmigen Polymerisationsraum 58. Es wurde am

oberen Ende der röhrenförmigen Polymerisationsanlage 47 durch heißes Wasser, das durch den Mantel 72 geleitet wurde, und durch die bei 140⁰C einsetzende Polymerisation auf 170⁰C erhitzt. Die öffnungen in dem Einsprührohr begannen etwa 30 cm unter dem Eintrittspunkt des heißen Gases, so daß das heiße Gas ausreichend lange in der Reaktionszone verweilte, um auf 170° C erhitzt zu werden, bevor es mit dem durch die Öffnungen 83 in den ringförmigen Polymerisationsraum eindringenden kalten Gas vermischt wurde. Durch den zwischen den Leitungen für das heiße und das kalte Gas liegenden Druckregler 61 wurde ein vorherbestimmter Druckunterschied aufrechterhalten, so daß das kalte Gas leicht in den ringförmigen Raum 58 eintreten konnte.

Die Zahl der Löcher, ihr Durchmesser (etwa 0,8 mm) und ihr Abstand in dem Rohr 63 wurden so gewählt, daß bei dem verwendeten Katalysator die Reaktionstemperatur von 240⁰C höchstens um 3° C sank, wenn das kalte Gas in die Polymerisationsmischung eintrat. Der gesamte Äthylenfluß in dem ringförmigen Polymerisationsraum ist in kg/h an jedem beliebigen Punkt der Reaktionszone in F i g. 3 graphisch dargestellt worden. Das Einsprührohr besaß eine solche Länge, daß bei einer Verweilzeit von 10 Sekunden in der Reaktionszone die Reaktions vollständig beendet war, sobald die Mischung den Boden der Reaktionszone erreicht hatte.

Das am Boden der röhrenförmigen Polymerisationsanlage 47 angeordnete Auslaßventil 67 hielt den Druck in der Reaktionszone konstant auf 2450 atü und gestattete ein kontinuierliches Abziehen des Polyäthylen enthaltenden Äthylens. Dieses kontinuierliche Abziehen ohne periodisches Senken des Druckes ist ein besonderer Vorzug der erfindungsgemäßen Reaktionsvorrichtung; es ist möglich, da sich das Polyäthylen bei dem angewendeten hohen Druck vollständig in Lösung befindet und das Reaktionsgefäß verhältnismäßig kurz und außerdem vertikal angeordnet ist, so daß keine Neigung zu einem Verstopfen besteht.

to In dem Hochdruck-Sammelbehälter 25, der mit einem Druck von 2450 atü betrieben wurde, wurde das Äthylen von dem Polyäthylen getrennt. Das Äthylen trat am Kopf des Hochdruck-Sammelbehälters aus und floß durch die Kühlvorrichtung 91, in der das Gas auf 50° abgekühlt wurde; Kondensat und Wachse wurden aus den Kältefallen 92 abgezogen, die unter der Kühlvorrichtung angeordnet waren. Dann wurde das Hochdruck-Rückführungsgas mit dem aus dem Zwischen-Kompressor 19 austretenden Gas vermischt.

Das Polymerisat und das zurückgebliebene Äthylen wurden aus dem Sammelbehälter 25 in den Niederdruck-Sammelbehälter 13 geleitet, wo das Polyäthylen von dem restlichen Äthylen getrennt und das Äthylen durch Leitung 11 in den Vorkompressor 15 geführt wurde. Das als Produkt erhaltene Polyäthylen floß dann in die vorgesehene Verarbeitungsvorrichtung. Die Umwandlungsgeschwindigkeit wurde mit etwa 14,3% errechnet, indem man die Mengen an hergestelltem Polyäthylen 576 kg/h) durch den Gesamtdurchsatz in Höhe von 3900 kg/h teilte.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

909 509/e

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Polymerisation von Äthylen bei hohen Drücken und Temperaturen in Gegenwart von freie Radikale bildenden Katalysatoren, wobei einer röhrenförmigen Polymerisationsanlage am Anfang Äthylen, gegebenenfalls mit Katalysator vermischt, mit einem Druck von 1050 bis 3500 atü und einer Temperatur von 120 bis 190° Celsius zugeführt wird, während an mehreren Stellen entlang der Polymerisationszone weiteres Äthylen in einer Menge von 70 — 90 Gew.-% der Äthylengesamtmenge mit einer Temperatur von —50 bis + 60⁰C mit Katalysator vermischt eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einer röhrenförmigen Polymerisationsanlage (47) mit einem Reaktionsrohr (65) polymerisiert wird, in das der eine Temperatur von —50 bis +60° C aufweisende Äthylenstrom koaxial über ein Rohr (63) mit einer Vielzahl von über seine Länge verteilten Löchern (83) eingeführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer röhrenförmigen Polymerisationsanlage und einem Reaktionsrohr, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial im Reaktionsrohr (65) ein Rohr (63) mit einer Vielzahl von über seine Länge verteilten Löchern (83) angeoi dnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers des Reaktionsrohrs (65) der Polymerisationsanlage (47) zu seiner Länge 1 :30 bis 1 :300 beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Löcher (83) pro Längeneinheit in Strömungsrichtung der Reaktion zunimmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial in das Rohr (63) ein unten offenes Zufuhrrohr (49) für den eine Temperatur von —50 bis +60⁰C aufweisenden Äthylenstrom eingesetzt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2—5, dadurch gekennzeichnet, daß stromab des unteren Endes des Rohres (63) ein vom Reaktionsrohr begrenzter Raum (81) zur Beendigung der Polymerisation ausgebildet ist.