Способ получения полиолефинов
Иллюстрации
Реферат
Всеооюзн. п пятен-;:о--, .:; .-онау
ОП И СANNE
ИЗОБРЕТЕНИЯ и 477578
Союз Советских
Социалистических
Республик
К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 02.02.72 (21) 1740320!23-5 (51) М. Кл, С ОЯ 3/02
С 08f 15/02 (32) Приоритет 02.02.71 (31) 20110 А/71
Государственный комитет . (33) Италия
Совета Министров СССР
Опубликовано 15.07.75. Бюллетень № 26 по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.742.02:
:678.742-134. .02 (088.8 ) (Дата опубликования описания 05.11.75 (72) Авторы изобретения
Иностранцы
Анаклето Клементи и Роберто Баттини (Италия) Иностранная фирма
«СНАМ Прогетти С.п.А.» (Италия) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧEHИЯ ПОЛИОЛЕФИНОВ
Изобретение относится к получению полиолефинов полимеризацией или сополимеризацией альфа-олефинов по методу высокого давления.
Известен способ получения полиолефинов радикальной полимеризацией или сополимеризацией альфа-олефинов под давлением
1000 †50 атм в трубчатом реакторе.
Предлагаемый способ позволяет увеличить выход полимеров, улучшить их свойства. Достигается это тем, что реакционную массу после выхода из реактора подвергают расширению, соответствующему понижению давления до 200 †15 атм, в трубчатой зоне охлаждения, имеющей внутренний диаметр, равный 3/4 — 1/10 внутреннего диаметра трубчатого реактора.
Благодаря политропному расширению смеси полимера, этилена и других возможных побочных продуктов реакции в трубчатой зоне с последующим прохождением этой смеси через дальнейшие стадии обработки при более низких температурах опасность взрыва полностью устраняется.
На чертеже показана схема трубчатого реактора для получения полиолефинов и приняты следующие обозначения:
1 — первичный компрессор; 2 — сепаратор низкого давления, в котором происходит отделение полимера от непрореагировавшего мономера; 3 — вторичный компрессор, в который подается также этилен, возвращаемый на рециркулятор, поступающий из сепаратора 4 высокого давления; 5 и 6 — холодильники для охлаждения этилена, отделенного от полимера соответственно при низком и высоком давлениях; 7 и 8 — сепараторы для отделения низкомолекулярных полимеров; 9 — реактор, И разделенный на две зоны; А — предварительного нагрева и Б — реакции.
Смесь полимера и непрореагировавшего этилена удаляется из зоны реакции и входит
15 в трубчатую зону В, внутренний диаметр которой меньше диаметра реактора, причем полимер непрерывно перемещается вследствие перепада давления между реактором и сепаратором. Затем эта смесь поступает в сепара2) тор 4 высокого давления и сепаратор низкого давления, откуда полимер отводится для дальнейшей обработки.
Предлагаемый способ позволяет: уменьшить общую длину реактора на 25—
25 50% значительно уменьшить время пребывания полимера в условиях протекания реакции и, следовательно, улучшить свойства полимера; предотвратить пульсацию давления с после477578 дующим увеличением среднего давления реакции; увеличить коэффициент использования установки.
Устройство для расширения представляет собой трубку небольшого диаметра, устанавливаемую в реакторе. Она может быть снабжена рубашкой, а также может охлаждаться потоком воздуха или воды для понижения температуры реакционной смеси с целью отделения полимера от мономера при давлении 200 — 1500 атм, преимущественно в интервале от 500 до 1000 атм.
Вместо вторичного компрессора с возвратно поступательным движением можно использовать центробежные компрессоры, преимущество которых заключается в их рабочих характеристиках, в значительной экономичности, а также снижении энергии, расходуемой на сжатие этилена.
Активаторы полимеризации вводят вместе с потоком свежего этилена и (или) в заданные заранее точки зоны полимеризации реактора.
В качестве активатора полимеризации используют органические перекиси, азосоединение и другие соединения, способные повышать взаимодействие свободных радикалов.
Полимеризация происходит при температурах в пределах от 50 до 350 С, преимущественно 100 — 300 С; при давлениях в пределах от 1000 до 3000 атм, преимущественно 1500—
3500 атм.
П р и мер 1. 1000000 ч. этилена, содержащего 40 ч. кислорода и 20000 ч. пропплена, вводят в трубчатый реактор при температуре
80 С и давлении 2600 атм вместе с 300 ч. перекиси актаноила в растворе углеводорода.
В течение каждых 30 сек в реакторе снижают давление на 15 /о путем периодического открывания клапана, расположенного в конечной части реактора. Время пребывания полимера в реакторе составляет примерно 90сек.
В сепараторе высокого давления температура составляет 250 С, и давление 250 атм.
В результате полимеризации получают
180000 ч. полимера (степень конверсии 18О/о) индекс плавления 2,5 г/10, плотность продук4 та при 23 С 0,924; коэффициент непрозрачности (мутность) пленки 6,8 (при расчете согласно методике ASTMD-1003); ударная вязкость составляет 80 г (при расчете согласно методике ASTMD-1709) и количество включений примесей, наблюдаемых визуально, 33 на 1 м полимера.
Пример 2. Рабочие условия процесса те же, что и в примере 1. Но распределитель13 ный клапан давления не открывают периодически для того, чтобы вызвать значительное ускорение потока реакционной смеси, среднее время пребывания продукта в реакторе
30 сек.
IG Давление в клапане у днища реактора снижают от 2100 до 500 атм и, кроме того, снижают давление в охлаждагмом устройстве
15 до 1200 атм. Температура смеси в конце охлаждаемого устройства для расширения
2 200 С, что способствует хорошему отделению полимера от непрореагировавшего газа в сепараторе высокого давления, в котором давление составляет 550 атм.
В результате полимеризации получают
2i 200000 ч. полимера (степень конверсии 20О/о), индекс плавления полимера 2,4 г/10; плотность 0,924; коэффициент непрозрачности
5,3 /о. Ударная вязкость 90 г; число включений примесей, наблюдаемых визуально, 12
3) на 1 м полимера.
Предмет изобретения
35 Способ получения полиолефинов радикальной полимеризацией или сополимеризацией альфа-олефинов, например этилена, под давлением 1000 — 5000 атм в трубчатом реакторе, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью уве40 личения выхода полимеров и улучшения их свойств, а также сокращения длины реактора, реакционную массу после выхода из реактора подвергают расширению, соответствующему понижению давления до 200—
45 1500 атм, в трубчатой зоне охлаждения, имеющей внутренний диаметр, равный 3/4—
1/10 внутреннего диаметра трубчатого реактора.