Способ очистки смесей мономеров при каталитической полимеризации под высоким давлением

Способ очистки смесей мономеров при каталитической полимеризации под высоким давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<„ 977465 (89) 148156 ГДР (б!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2?11,78 (21) 7770355/23-05 (51) М. Кл.

С 08 F 2/44

С 07 С 7/173

С 07 С 11/00//

С 08 F 10/02 (23) Приоритет (32) 13. 12. 77

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений н открытий (31) MP С 08 F/202576 (33) ГДР

Опублн ковано 30. 11. 82. Бюллетень № 44

Дата опублнковання описания 30. 11. 82 (53) УДК 678. 742 (088.8) Иностранцы

Манфред Рэтцш,В.A.Çàõàðîí (СССР),Гюнтер Экхардт,Волфганг Гейер

- .:ТФ1- —

1 (72) Авторы изобретения

Иностранное предприятие нфЕБ Лейна-Верке "Вальтер ульбрихт" (ГДР) (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОЧИСТКИ СМЕСЕЙ МОНОМЕРОВ ПРИ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ

ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к способу очистки смесей мономеров для получения гомополимеров и сополимеров этилена при давлениях выше 120 МПа, причем особенно высокие. требования предъявляются к чистоте смеси мономеров.

Известно, что для полимеризации определенные олефиновые мономеры подвергают каталитической очистке, причем возможно применение таких катализаторов, которые сами по себе вызы вают полимеризацию, когда очистку проводят в условиях, в которых полимеризация приводит к таким продуктам, которые можно легко отделить от мономера, если их присутствие в реакторе полимеризации или в конечном продукте не может быть допущено.

Однако известный метод очистки смеси мономеров требует сравнительно больших затрат, связанных с оборудованием в виде очистных башен, контактов и условий для очистки и является негибким в отношении достигаемой степени чистоты, так как стационарные очистные устройства при колебаниях количеств загрязнений уже не могут эксплуатироваться в оптимальных условиях.

Особый недостаток заключается в том, что очистку на станционарном катализаторе мджно проводить только при сравнительно низких давлениях, так как при возрастающей концентрации олефинового мономера протекающие реакции, очевидно, контролируются диффузией.

Известен способ, при котором этилен при давлениях 25-300 ати полимериэуется в олефиновые олигомеры с помощью алюмннийалкилов в качестве катализаторов, а для дезактивации катализатора в конце реактора применяют свежий, неочищенный этилен, причем одновременно достигается эффект очистки, т.е. еще активные продукты реакции каталитической олнгомеризации используют для очистки.

Недостатком указанного способа является го, что, если его хотят использовать для очистки этилена, процессу, который требует высокоочищенного этилена, как каталитическая полимеризация под высоким давлением, должна предшествовать олигомеризация.

97 7465

Так как при проведении реакций палимеризации с применением катализаторов, действу»ощих по координационному механизму, желательно поддерживать количество применяемого катализатора крайне малым„ чтобы ос- 5 татки катализатора в продукте не вызывали мешающих воздействий.,Такие количества загрязнений, а также колебания абсолютных концентраций загрязнений или отношения концентра- 1п цией отдельных компонентов загрязнений могут очень отрицательно сказываться вследствие сильного ухудшения хода полимеризации.

Цель изобретения - оптимальное повышение степени чистоты этилена или смеси мономеров перед полимериэацией, предотвращение нарушений хода полимеризации вследствие загрязнений, снижение расхода катализатора, а так- 20 же содержания остатков катализатора в полимеризате, благодаря чему количество применяемого катализатора может поддерживаться крайне низким, 2г

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки смесей мономерав при каталитической полимеризации под высоким давлением, для получения гомопалимеров и сополимеров этилена мономер или смесь мономеров сжимают до давления выше

120 МПа, пропускают через нагрева-тельную трубу, при. температуре внутренней стенки 320-520 K и скорости потока 1,2 — 8,5 м/с и в начале нагревательной трубы добавляют металлалкил или смесь металлалкилов без растворителя или в растворителе в количестве, соответствующем концентрации на входе нагревательной трубы

20 - 500 моль 10, при давлении, соответствующем давлению реакции последующей (со ) палимеризации эти-. лена.

Задача заключается в разработке такого процесса очистки смесей манамераз при гомо- и сопалимеризации этилена способом высокого давления, чтобы производительность катализатора при последующей каталитическай 50 полимеризации достигла величин не менее 10 000 — 50 000 г полимера на грамм металла компонента катализатора, активирующега полимеризацию.

Пример 1. Через имеющую внешний обогрев трубу высокого давления с соотношением диаметра к длине 1 : 2000 пропускают компримираванную да 250 МПа газовую смесь из 60

10 000 ч- этилена и 7 !. водорода при температуре внутренней стенки трубы

413 К со скоростью потока 6,2 м/с.

При анализе газовой смеси перед пр хождением через трубу кроме этилена и водорода обнару>кены следуя»щие загрязнения, мас.ч.."

СО 2,5 со 6,0

С Н 7 9

О 1,7

Н О 6,3 (в соединениях) 2„7

Непосредственно перед местом на. чала обогрева трубы высокого давления с помощью насоса высокого давления добавляют ЗОЪ-ный раст»зор из

20 ч. три-и-бутилалюминий в гептане.

После прохождения чере-, трубу при анализе всех вышеуказанных загрязнений получены величины, составляющие менее 1 моль*10- или же 1 мас.ч

10 . При паследукщей палимеризации

Io коарцинациаш»аму механизму дасти> ну>:а степеиь п»1а» рэ»»е»»и:1, I»;, 4 7ъ превышающая степень превр;-»»»»е»!! » при

fK !ИМЕРИЗаЦИИ С НЕаЧИШГг»IHI-»М Эт!»ЛЕ»»а ". г.,ри прочих одинаковых условиях, Пример 2 тj a>e э апцос н»»>;--. в примере 1 трубу высакс га давлг: »»и;! пропускают кампримираван»IÄ«s,»,а 320 МП газову»»> смесь из 10 000 ч,.этилена, 500 ч. пропилена и 2 ч. водорода при температуре внутренней стенки трубы

368 К со скоростью потока 4,2 м/с.

При анализе газовой смеси перед прохождением через трубу кроме этилена, прапилена и вадарсда обнаружены следующие загрязнения, »,!ас.ч.:

СО 3,4 со2 8,2 с н, 9,6 о Зг1

820 8,4 (в соединениях) 2,8 непосредственно перед местом начала обогрева трубы высокого давления с помощью насоса высокого давления добавляют 35с-ный раствор из

15 ч. триэтилл..»;»-»и»»ия в декаие„ Как и в примере 1, содержание всех загрязнений после прохождения через трубу составляет менее 1 моль 10 или же 1 мас.ч. 10,При последующей полимеризации по координационному механизму достигают степени превращения, на 38% превышающей превращение при палимеризации с неочищенным этиленом при прочих одинаковых условиях.

Преимущества предлагаемого способа состоит в том, чта использован»»ые

В качестве очищающих реагентов металлалкилы, с одной стороны, действуют достаточно активно и избирательно по отношению к имеющимся в мономере загрязнениям и, с другой стороны, являются совместимыми и большинствам катализаторов, испальзава»!— ных для проведения па»»имеризации алефинов по координационному меха977465

Формула изобретения

Составитель Н.Котельникова

Редактор A.Ôðîëoâà Техред И.Гайду Корректор Г.Огар

Заказ 9111/30 Тираж 514

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, -ул. Проектная, 4 ниэму, или же действуют как сокаталиэаторы по отношению к ним.

Количество металлалкила, необходимое для достижения требуемой чистоты мономера, простым образом может быть приведено в соответствие с имеющейся в каждом случае фактической степенью загрязнения мономера.

Кроме того, согласно изобретению, все подаваемые в реактор компоненты могут быть подвергнуты необходимой тонкой очистке в одной рабочей операции, если они не содержат специфических мешающих примесей.

Дальнейшим преимуществом является то, чтo в случае необходимости к мономеру или смеси мономеров могут быть добавлены также части непревращенной реакционной смеси, которые таким образом могут быть очищены беэ необходимого сброса давления ниже давления, имеющегося обычно в контуре обратного газа.

Способ очистки смесей мономеров при каталитической полимериэации под высоким давлением для получения гомополимеров и сополимеров этилена, отличающийся тем, что мономер или смесь мономеров сжимают до давления выше 120 МПа, про;пускают через нагревательную трубу .

10 при температуре внутренней стенки

"20-520 К и скорости потока 1,2.8,5 м/с и в начале нагревательной грубы добавляют металлалкил или смесь металлалкилов без растворителя или

15 р растворителе в количестве, соответствующем концентраций на входе нагревательной трубы 20 - 500 моль 10 при давлении, соответствующем давлению реакции последующей (со ) полимериэации этилена.

Признано иэобретениегл по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.