[go: up one dir, main page]

DE602005000008T2 - Reaktoren mit miteinander verbundenen schlaufen - Google Patents

Reaktoren mit miteinander verbundenen schlaufen Download PDF

Info

Publication number
DE602005000008T2
DE602005000008T2 DE602005000008T DE602005000008T DE602005000008T2 DE 602005000008 T2 DE602005000008 T2 DE 602005000008T2 DE 602005000008 T DE602005000008 T DE 602005000008T DE 602005000008 T DE602005000008 T DE 602005000008T DE 602005000008 T2 DE602005000008 T2 DE 602005000008T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
loop
reactor
loop reactor
polymer
molecular weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE602005000008T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602005000008D1 (de
Inventor
Eric Damme
Philippe Bodart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Total Petrochemicals Research Feluy SA
Original Assignee
Total Petrochemicals Research Feluy SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34684754&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE602005000008(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Total Petrochemicals Research Feluy SA filed Critical Total Petrochemicals Research Feluy SA
Publication of DE602005000008D1 publication Critical patent/DE602005000008D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602005000008T2 publication Critical patent/DE602005000008T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/01Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1812Tubular reactors
    • B01J19/1837Loop-type reactors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1868Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement
    • B01J19/1881Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement externally, i.e. the mixture leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/007Separating solid material from the gas/liquid stream by sedimentation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002Chemical plants
    • B01J2219/00004Scale aspects
    • B01J2219/00006Large-scale industrial plants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002Chemical plants
    • B01J2219/00027Process aspects
    • B01J2219/00033Continuous processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002Chemical plants
    • B01J2219/00027Process aspects
    • B01J2219/0004Processes in series
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02Ethene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Ethylenpolymerisierung in einem Doppel-Loop-Reaktor.
  • Polyolefine wie z.B. Polyethylene, die ein hohes Molekulargewicht aufweisen, weisen im Allgemeinen verbesserte mechanische Eigenschaften gegenüber ihren Gegenstücken mit niedrigem Molekulargewicht auf. Polyolefine mit hohem Molekulargewicht können jedoch schwierig zu bearbeiten und kostspielig in der Herstellung sein. Polyolefine mit einer breiten oder bimodalen Molekulargewichtsverteilung (MWD) sind wünschenswert, weil sie die vorteilhaften mechanischen Eigenschaften der hochmolekularen Fraktion mit den verbesserten Bearbeitungseigenschaften der niedermolekularen Fraktion kombinieren können.
  • Für viele Anwendungen hochdichter Polyethylene (HDPE) ist Polyethylen mit erhöhter Belastbarkeit, Stärke und Spannungsrissbeständigkeit (ESCR) wichtig. Diese verbesserten Eigenschaften sind leichter mit einem hochmolekularen Polyethylen zu erzielen. Mit zunehmendem Molekulargewicht des Polymers verringert sich jedoch die Bearbeitbarkeit des Harzes. Mit der Bereitstellung eines Polymers mit einer breiten oder bimodalen MWD bleiben die gewünschten Eigenschaften, die für ein hochmolekulares Harz charakteristisch sind, erhalten und gleichzeitig wird die Bearbeitbarkeit, insbesondere die Extrusionsfähigkeit, verbessert.
  • Es gibt mehrere Verfahren zur Herstellung von Harzen mit bimodaler oder breiter Molekulargewichtsverteilung:
    Schmelzmischen, Serienreaktorkonfiguration oder Einzelreaktor mit „dual-site"-Katalysatorsystemen.
  • Chromkatalysatoren zur Verwendung bei der Polyolefinproduktion haben die Tendenz, die Molekulargewichtsverteilung zu verbreitern und können in einigen Fällen bimodale Molekulargewichtsverteilung hervorbringen, doch enthält der niedermolekulare Teil dieser Harze für gewöhnlich eine be trächtliche Menge des Copolymers. Während eine verbreiterte Molekulargewichtsverteilung akzeptable Bearbeitungseigenschaften schafft, kann eine bimodale Molekulargewichtsverteilung ausgezeichnete Eigenschaften schaffen. In einigen Fällen ist es sogar möglich, die Menge der hoch- und niedermolekularen Fraktionen und somit die mechanischen Eigenschaften zu steuern.
  • Über Ziegler-Natta-Katalysatoren ist bekannt, dass sie in der Lage sind, in zwei in Reihe geschalteten Reaktoren bimodales Polyethylen zu produzieren. Typischerweise wird in einem ersten Reaktor durch die Reaktion zwischen Wasserstoff mit Ethylen in Gegenwart des Ziegler-Natta-Katalysatoren ein niedermolekulares Homopolymer gebildet. Es ist äußert wichtig, dass ein Übermaß an Wasserstoff für diesen Prozess verwendet wird, und im Ergebnis davon muss der gesamte Wasserstoff aus dem ersten Reaktor entfernt werden, bevor die Produkte zu dem zweiten Reaktor weitergeleitet werden. In dem zweiten Reaktor wird ein Copolymer aus Ethylen und Hexen hergestellt, um so ein hochmolekulares Polyethylen zu produzieren. Auch die umgekehrte Anordnung ist auf dem Fachgebiet bekannt.
  • Metallocenkatalysatoren sind ebenfalls in der Produktion von Polyolefinen bekannt. Beispielweise beschreibt EP-A-O 619 325 einen Prozess zur Herstellung von Polyolefinen wie z.B. Polethylenen mit einer multimodalen oder mindestens bimodalen Molekulargewichtsverteilung. In diesem Prozess wird ein Katalysatorsystem eingesetzt, das mindestens zwei Metallocenkomponenten umfasst. Die Metallocenkomponenten können beispielsweise aus einem Bis(cyclopentadienyl)-Zirconiumdichlorid und einem Ethylen-bis(indenyl)-Zirkoniumdichlorid ausgewählt sein. Durch Verwendung der zwei verschiedenen Metallocenkatalysator-Komponenten in demselben Reaktor wird eine Molekulargewichtsverteilung erreicht, die mindestens bimodal ist.
  • Bestimmte Anwendungsgebiete wie etwa Rohre erfordern ein Polyethylenharz mit hoher Resistenz gegen langsames Risswachstum sowie Resistenz gegen schnelle Rissfortpflanzung, das Stoßfestigkeit verleiht. EP-A-O 571 987 offenbart beispielsweise einen Prozess zur Herstellung einer Ethylenpolymerzusammensetzung durch mehrstufige Polymerisation. Der Katalysator umfasst als Hauptkomponenten eine Übergangsmetallverbindung, eine Verbindung, die in der Lage ist, mit der Übergangsmetallverbindung zu reagieren, um einen ionischen Komplex und eine Organoaluminiumverbindung zu bilden.
  • Alternativ kann eine breite oder multimodale Molekulargewichtsverteilung erzielt werden durch die physikalische Mischung zweier oder mehr Harze, wie es beispielsweise in EP-A-O 735 090 beschrieben ist, die eine Polyethylenharzzusammensetzung offenbart, die durch physikalische Mischung dreier Polyethylenkomponenten hergestellt wird.
  • In wieder einem anderen Verfahren wird die katalytische Polymerisation von Alpha-Olefinen in Gasphase mit einem Ziegler-Natta-Katalysatorensystem in zwei oder mehr miteinander verbundenen Polymerisationszonen durchgeführt, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gas, das in die zweite Polymerisationszone eingeführt wird, eine andere Zusammensetzung hat als das Gas, das in der ersten Polymerisationszone vorliegt: dies ist die Mehrzonen-Zirkulationsreaktor-Technologie. Sie besteht aus zwei miteinander verbundenen Polymerisationszonen:
    • 1. einem „Aufsteiger" bzw. einer Schnellfluidisierungszone, in der die Gasgeschwindigkeit größer ist als die Transportgeschwindigkeit;
    • 2. einen „Absteiger", in dem die Polymerpartikel unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten fließen.
  • Das Monomer wird unter Polymerisationsbedingungen in den „Aufsteiger" mit dem Katalysatorsystem eingespeist. Das wachsende Polymer fließt unter Schnellfluidisierungs-bedingungen aufwärts und verlässt dann den „Aufsteiger" und tritt in den „Absteiger" ein, wo die Polymerpartikel unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten fließen. Die Partikel verlassen dann den „Absteiger" und werden wieder in den „Aufsteiger" eingeführt. So wird ein Kreislauf zwischen den beiden Polymerisationszonen aufgebaut.
  • Das Verfahren erfordert ferner, dass:
    • 1. die Gasmischung, die in dem „Aufsteiger" vorliegt, vollständig oder teilweise daran gehindert werden muss, in den „Absteiger" zu gelangen;
    • 2. die Gas- und/oder Flüssigkeitsmischung, die in den „Absteiger" eingeführt wird, sich von der Gasmischung in dem „Aufsteiger" unterscheiden muss.
  • Die Mehrzonen-Zirkulationsreaktor-Technologie wurde beispielsweise in WO-A-97/04015 und WO-A-00/02929 beschrieben. Sie wird vornehmlich mit Ziegler-Natta-Katalysatoren verwendet und ist mit dem Nachteil behaftet, dass es schwierig ist, die im „Aufsteiger" vorliegende Gasmischung vollständig zu entfernen und sie daran zu hindern, in den „Absteiger" zu gelangen. Und es ist schwierig, die Zusammensetzung des Gases in den beiden Zonen zu regulieren.
  • Es bedarf daher eines Polymerisationssystems, das nicht mit diesem Nachteil behaftet ist.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Polymerisationstechnologie bereitzustellen, die sehr homogene Polymere produziert.
  • Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Polymerisationstechnologie bereitzustellen, die Polymere mit einer breiten oder multimodalen Molekulargewichtsverteilung produziert.
  • Dementsprechend offenbart die vorliegende Erfindung einen Doppel-Loop-Reaktor zur Polymerisation von Olefinen, der umfasst
    • a) zwei Loop-Reaktoren (1) und (11);
    • b) Verbindungsmittel (4) zum Transferieren des wachsenden Polymers von dem ersten Loop-Reaktor zu dem zweiten Loop-Reaktor;
    • c) Verbindungsmittel (14) zum Transferieren des wachsenden Polymers von dem zweiten Loop-Reaktor zurück zu dem ersten Loop-Reaktor.
  • Sie offenbart auch eine Polymerisationstechnologie, die aus zwei miteinander verbundenen Schleifen besteht, in denen das wachsende Polymer kontinuierlich in einem Kreislauf aus der ersten Schleife in die zweite Schleife und zurück zur ersten Schleife fließt.
  • Vorzugsweise fließt das Polymer durchschnittlich nicht öfter als dreimal um die beiden Schleifen, insbesondere nicht mehr als zweimal.
  • Unter den normalen Betriebsbedingungen eines Doppel-Loop-Reaktoren werden das Monomer, das Verdünnungsmittel, der Wasserstoff und das Comonomer abwärts von der Pumpe in die erste Schleife eingespritzt, und das wachsende Polymer zirkuliert um die Schleife mit einer Geschwindigkeit von etwa 8 m/sec, was bei einem 100-m3-Reaktor einer Rotation aller 30 Sekunden entspricht. Das Monomer wird in dem Verdünnungsmittel aufgelöst und das partikuläre Polymer wird in der Flüssigkeit suspendiert. Nach 40 Minuten bis einer Stunde durchschnittlicher Verweildauer in der ersten Schleife, was etwa 100 Rotationen um die Schleife entspricht, wird das partikuläre Polymer in die zweite Schleife transferiert.
  • Der Transfer ist oft schwierig, da es wünschenswert ist, die Polymerisationsmischung in jeder Schleife separat zu regulieren und daher aus dem Strom, der den ersten Reaktor verlässt, etwaige Komponenten, die in der zweiten Schleife unerwünscht sind, zu entfernen. Verschiedene Verfahren, um diesen Transfer durchzuführen, wurden in der Literatur offenbart. Beispielsweise beschreibt US 2001/0018499 einen Prozess, bei dem der größte Teil des Wasserstoffs in dem ersten Reaktor entfernt wird, indem der Druck der Suspension gesenkt wird, bevor sie in den zweiten Reaktor transferiert wird. US-A-5,639,834 beschreibt einen Prozess, worin die in dem ersten Reaktor gebildete Comonomer-reiche Suspension aus diesem Reaktor mittels Abscheidern abgezogen wird und worin die konzentrierte Suspension in den zweiten Reaktor geschickt wird, in dem die Menge an Comonomer reduziert wird. US-A-4,692,501 beschreibt einen Prozess, bei dem die im ersten Reaktor gebildete Suspension durch einen flüssigen Gegenstrom in einer Austauschzone gewaschen wird, bevor sie in den zweiten Reaktor geschickt wird. US-A-2001/0018500 beschreibt einen kontinuierlichen Polymerisationsprozess, worin eine Suspension von Polyethylenpartikeln, die aus dem ersten Reaktor abgezogen wird, in einen Hydrozyklonseparator geschickt wird, wo sie in eine konzentrierte Suspension getrennt wird, die in den zweiten Reaktor und in einen Strom geschickt wird, der das Verdünnungsmittel enthält, das teilweise in die erste Polymerisationszone zurückgeführt führt.
  • Die Betriebsbedingungen in dem zweiten Reaktor sind im Allgemeinen verschieden von denen in dem ersten Reaktor, da es gewünscht ist, ein Polyolefin mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung zu produzieren. Die Verweildauer in dem zweiten Reaktor ist kürzer als in dem ersten Reaktor, typischerweise um 50% kürzer, und der Druck ist typischerweise ein bar niedriger als in dem ersten Reaktor, um den Transfer zu erleichtern.
  • Der Doppel-Loop-Reaktor kann entweder im Direktmodus betrieben werden, in dem die hochmolekulare Fraktion des Polymers in dem ersten Reaktor und die niedermolekulare Fraktion des Polymers in dem zweiten Reaktor produziert wird, oder im umgekehrten Modus.
  • Das fertige Polymer wird vorzugsweise mittels Abscheidern entfernt, in denen sich der Festkörpergehalt erhöhen kann.
  • Diese Betriebsbedingungen sind auf dem Fachgebiet bekannt. Die vorliegende Erfindung offenbart ferner einen Transfer des wachsenden Polymers aus der zweiten Schleife zurück in die erste Schleife und somit einen kontinuierlichen Transfer wachsenden Polymers aus einer Schleife in die andere.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Transfer aus der ersten Schleife in die zweite und zurück in die erste Schleife mittels Abscheidern durchgeführt.
  • 1 stellt einen intern verbundenen Loop-Reaktor gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das Monomer, optional Comonomer, Wasserstoff und Verdünnungsmittel werden abwärts von der Pumpe 2 in die erste Schleife 1 eingespeist. Das wachsende Polymer wird mittels Abscheidern 3 durch die Leitung 4 in die zweite Schleife transferiert und es wird kurz aufwärts von der Pumpe 12 in die zweite Schleife 11 eingespeist. Der Abschnitt des wachsenden Polymers, der in die erste Schleife zurückgeführt wird, wird kurz abwärts der Pumpe des zweiten Reaktors in den Abscheidern gesammelt und dann über die Leitung 14 kurz aufwärts von der Pumpe in die erste Schleife eingespeist. Diese Anordnung weist einen positiven Druckunterschied zwischen dem Punkt des Austretens aus dem zweiten Reaktor und dem Punkt des Eintretens in den ersten Reaktor auf und erlaubt somit den leichten Transfer von der zweiten Schleife zu der ersten Schleife. Das fertige Polymer wird mittels der Abscheider 13 über die Leitung 15 aus der zweiten Schleife gezogen.
  • In einer anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, die in 2 dargestellt ist, wird das aus der ersten Schleife austretende Material durch eine Transferleitung 24 zu einem Hydrozyklonseparator 25 geschickt. Die gesamte oder ein Teil der Suspension von Polymerpartikeln wird durch Transferleitung 26 in die zweite Schleife geschickt, und der Rest, falls vorhanden, wird entweder durch Transferleitung 27 zurück in die erste Schleife geschickt oder herausgezogen. Nach dem Verweilen in der zweiten Schleife werden die Polymerpartikel in Abscheidern 13 konzentriert und durch Transferleitung 28 in die erste Schleife zurückgeschickt oder durch Leitung 29 abgezogen.
  • Die Geometrie und die Betriebsbedingungen dieser neuen Polymerisationstechnik wurden so gewählt, dass sie einen leichten Transfer von einer Schleife zu der anderen ermöglichen. Insbesondere muss der Druck in jedem Reaktor so gewählt werden, dass der Druck in dem Empfängerabschnitt immer unter dem in dem Senderabschnitt liegt. Dies wird durch die in 1 offenbarte Konfiguration erreicht, in der der Umstand genutzt wird, dass der Druck kurz abwärts von der Pumpe etwa 1 bar höher ist als der Druck kurz aufwärts von der Pumpe.
  • Alternativ kann eine Kreiselpumpe benutzt werden, um die Polymerpartikel durch die Transferrohrleitungen zu drücken und sich somit von der Einschränkung des Druckunterschieds zu befreien.
  • In einer anderen Ausführungsform wird der aus dem zweiten Reaktor kommende Polymer-Slurry bei niedrigem Druck in einem Gefäß unter Rühren entgast, um alle Spuren von Wasserstoff zu entfernen, und mit Hilfe von mehrstufigen Kreiselpumpen in den ersten Reaktor eingespritzt (3).
  • In einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird der aus dem zweiten Reaktor kommende Poly mer-Slurry in einen Flashtank geschickt und vollständig entgast. Das Gas wird in den Rückführabschnitt geschickt. Ein Teil des Polymers wird zu dem Extruder geschickt und ein Teil des Polymers wird mit Isobutan befeuchtet und in den ersten Reaktor zurückgepumpt (4).
  • Die Katalysatorsysteme, die mit der vorliegenden Polymerisation genutzt werden können, sind nicht in besonderer Weise begrenzt, aber es wird vorgezogen, Katalysatorsysteme zu wählen, die sowohl auf Wasserstoff als auch auf Comonomer gut ansprechen, da gewünscht wird, dass die beiden Polymerisationszonen unabhängig voneinander arbeiten. Die bevorzugten Katalysatorsysteme umfassen eine Metallocen-Komponente, insbesondere eine Bis-Indenyl-Komponente der allgemeinen Formel RM(Ind)2MQ2 wobei RM eine strukturelle Brücke ist, Ind eine Indenyl- oder eine Tetrahydroindenyl-Gruppe, substituiert oder nicht-substitutiert, ist, M ein Metall der Gruppe IV des Periodensystems ist und Q ein Hydrokarbyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder ein Halogen ist,
    oder eine Cyclopentadienyl-Fluorenyl-Komponente der allgemeinen Formel RM(Cp-Flu)MQ2 wobei Cp ein Cyclopentadienyl, substituiert oder nicht-substitutiert, und Flu ein Fluorenyl, substituiert oder nicht-substitutiert, ist.
  • Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Katalysatorsystem umfasst zusätzlich zu der oben genannten Katalysator-Komponente einen oder mehrere aktivierende Stoffe, die eine ionisierende Wirkung aufweisen und in der Lage sind, die Metallocenkatalysator-Komponente zu aktivieren. Typischerweise umfasst der aktivierende Stoff eine Aluminium- oder Bor-haltige Verbindung, die auf dem Fachgebiet bekannt ist.
  • Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn Metallocenkatalysatorsysteme benutzt werden, da sie schwer zu mischen sind: der kontinuierliche Materialtransfer von einer Schleife in die andere erhöht die Homogenität des Polymers. Die Homogenität erhöht sich auf der Ebene der polymerischen Zusammensetzung und innerhalb jedes Korns auf der Ebene des Prozentsatzes von hohem und niedrigem Molekulargewicht in dem Polymer. Außerdem, da Metallocene Wasserstoff verbrauchen, ist es nicht nötig, verbleibenden Wasserstoff aus dem Polymer, der den ersten Reaktor verlässt, zu entfernen, bevor es zu der zweiten Schleife transferiert wird. Die Metallocenkatalysatorsysteme sprechen auch ausgezeichnet sowohl auf Wasserstoff als auch auf Comonomer an.
  • Das bevorzugte Polymer ist Polyethylen.
  • Verzeichnis der Figuren
  • 1 zeigt eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, worin das Polymer von einem Loop-Reaktor zu dem anderen Loop-Reaktor mittels eines Druckunterschieds transferiert wird.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, worin das Polymer von einem Loop-Reaktor zu dem anderen Loop-Reaktor mittels eines Hydrozyklons transferiert wird.
  • 3 zeigt eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, worin das Polymer von dem zweiten Loop-Reaktor zu dem ersten Loop-Reaktor mittels einer Moineaupumpe transferiert wird. Der aus dem zweiten Reaktor kommende Polymer-Slurry wird bei niedrigem Druck unter Rühren in einem Gefäß entgast, um alle Spuren von Wasserstoff zu entfernen, und mit Hilfe von mehrstufigen Kreiselpumpen in den ersten Reaktor eingespritzt.
  • 4 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, worin das Polymer von dem zweiten Loop-Reaktor zu dem ersten Loop-Reaktor mittels einer Moineaupumpe transferiert wird. Der aus dem Reaktor kommende Slurry wird in einen Flashtank geschickt und vollständig entgast. Ein Teil des Polymers wird zu dem Extruder geschickt und ein Teil des Polymers wird mit Isobutan befeuchtet und in den ersten Reaktor zurückgepumpt.
  • Beispiel
  • In einem spezifischen Arbeitsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung und der in 1 dargestellten Konfiguration folgend beträgt der Druck kurz abwärts von der Pumpe 2 in der ersten Schleife etwa 41 bar. Das Polymer wird etwa auf der halben Strecke in der ersten Schleife, wo der Druck etwa 40,5 bar beträgt, aus der ersten Schleife gezogen. Die zweite Schleife wird stets unter einem Gesamtdruck gehalten, der etwas geringer als der Druck in der ersten Schleife ist, hier unter einem Druck von etwa 40,5 bar kurz abwärts von der Pumpe 12. Das aus der ersten Schleife extrahierte Polymer wird kurz aufwärts von der Pumpe 12 in die zweite Schleife eingespritzt, wo der Druck etwa 39,5 bar beträgt. Das Polymer wird aus der zweiten Schleife kurz abwärts von der Pumpe 12 extrahiert, wo der Druck etwa 40,5 bar beträgt, und es wird kurz aufwärts von der Pumpe 2, wo der Druck etwa 40 bar beträgt, in die erste Schleife eingespritzt. Diese Konfiguration erlaubt einen leichten Fluss des Polymers zwischen den Reaktoren, aber es könnte auch jedes andere Mittel zum Zirkulieren des Polymers zwischen den beiden Schleifen verwendet werden.
  • Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Polymere sind sehr homogen, da sie in jedem Reaktor progressiv entwickelt werden, indem sie von dem einen zu dem anderen wandern, wohingegen die Polymere, die in dem bisherigen Doppel-Loop-System hergestellt wurden, das Ergebnis einer Überlagerung der Bedingungen in dem ersten Reaktor und dann in dem zweiten Reaktor waren.

Claims (8)

  1. Doppel-Loop-Reaktor zur Polymerisierung von Olefinen, umfassend: d) zwei Loop-Reaktoren (1) und (11); e) Verbindungsmittel (4) zum Transferieren des hergestellten Polymers von dem ersten Loop-Reaktor zu dem zweiten Loop-Reaktor; f) Verbindungsmittel (14) zum Transferieren des hergestellten Polymers von dem zweiten Loop-Reaktor zurück zu dem ersten Loop-Reaktor.
  2. Verfahren zur Polymerisierung von Olefinen in zwei miteinander verbundenen Loop-Reaktoren (1) und (11), wobei das hergestellte Polymer in einem Kreislauf kontinuierlich durch eine Rohrleitung (4) von dem ersten Loop-Reaktor zu dem zweiten Loop-Reaktor und durch eine Rohrleitung (14) zurück zu dem ersten Loop-Reaktor fließt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das hergestellte Polymer mit Hilfe von Abscheidern (3) von dem ersten Loop-Reaktor zu dem zweiten Loop-Reaktor und/oder von dem zweiten Loop-Reaktor zu dem ersten Loop-Reaktor transferiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das hergestellte Polymer mit Hilfe von Druckunterschied von dem ersten Loop-Reaktor zu dem zweiten Loop-Reaktor und/oder von dem zweiten Loop-Reaktor zu dem ersten Loop-Reaktor transferiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Druckunterschied aus der Veränderung des Drucks aufwärts und abwärts von der Umwälzpumpe in jedem Reaktor resultiert.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das hergestellte Polymer mit Hilfe eines Hydrozyklons (25) von dem ersten Loop-Reaktor zu dem zweiten Loop-Reaktor und/oder von dem zweiten Loop-Reaktor zu dem ersten Loop-Reaktor transferiert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das hergestellte Polymer mit Hilfe einer Moineaupumpe von dem ersten Loop-Reaktor zu dem zweiten Loop-Reaktor und/oder von dem zweiten Loop-Reaktor zu dem ersten Loop-Reaktor transferiert wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das Katalysatorensystem auf einer Metallocenkatalysator-Komponente basiert.
DE602005000008T 2004-02-13 2005-02-08 Reaktoren mit miteinander verbundenen schlaufen Expired - Lifetime DE602005000008T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04100588 2004-02-13
EP04100588A EP1564223A1 (de) 2004-02-13 2004-02-13 Miteinander verbundene Schlaufenreaktoren
PCT/EP2005/050524 WO2005080442A1 (en) 2004-02-13 2005-02-08 Interconnected loop reactors.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602005000008D1 DE602005000008D1 (de) 2006-06-22
DE602005000008T2 true DE602005000008T2 (de) 2006-11-23

Family

ID=34684754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602005000008T Expired - Lifetime DE602005000008T2 (de) 2004-02-13 2005-02-08 Reaktoren mit miteinander verbundenen schlaufen

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7851566B2 (de)
EP (2) EP1564223A1 (de)
JP (1) JP5006052B2 (de)
KR (1) KR101174524B1 (de)
CN (1) CN100471876C (de)
AT (1) ATE326485T1 (de)
DE (1) DE602005000008T2 (de)
DK (1) DK1603955T3 (de)
EA (1) EA010065B1 (de)
ES (1) ES2264120T3 (de)
PT (1) PT1603955E (de)
WO (1) WO2005080442A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101110800B1 (ko) 2003-05-28 2012-07-06 도꾸리쯔교세이호진 상교기쥬쯔 소고겡뀨죠 히드록실기 함유 화합물의 제조 방법
EP1803498A1 (de) * 2005-12-30 2007-07-04 Total Petrochemicals Research Feluy Dynamische Druckregelung in doppelten Schlaufenreaktoren
EP1825909A1 (de) * 2006-02-23 2007-08-29 Total Petrochemicals Research Feluy Verbindungsrohr zwischen zwei Schleifenreaktoren
EP1825911A1 (de) 2006-02-27 2007-08-29 Total Petrochemicals Research Feluy Verbindungsrohr zwischen zwei Schleifenreaktoren
EP1839742A1 (de) 2006-03-30 2007-10-03 Total Petrochemicals Research Feluy Ausspülen in einem Multischlaufenreaktor
EP1842861A1 (de) 2006-04-03 2007-10-10 Total Petrochemicals Research Feluy Verfahren zur Verbesserung der Polymerisation von Ethen und einem oder mehreren optionalen Comonomer(en) in einem Schlaufenreaktor
WO2009027197A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Process for the olefin polymerization using multiple loop reactors
US9556283B2 (en) 2010-05-21 2017-01-31 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Polyethylene production with multiple polymerization reactors
US9108147B2 (en) 2010-10-15 2015-08-18 Chevron Phillips Chemical Company Lp Component separations in polymerization
US9180405B2 (en) * 2010-10-15 2015-11-10 Chevron Phillips Chemical Company Lp Ethylene recovery by absorption
WO2013027958A1 (en) * 2011-08-25 2013-02-28 Hanwha Chemical Corporation A process for the preparation of polyethylene wax using metallocene catalyst
US8987390B2 (en) 2012-12-18 2015-03-24 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Chain transfer agent removal between polyolefin polymerization reactors
US9295964B2 (en) 2013-09-19 2016-03-29 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Pressure relief for multiple polyolefin polymerization reactors

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7700412A (nl) * 1977-01-15 1978-07-18 Synres Internationaal Nv Continu bereiding van polymeren in de massa.
BE1013235A4 (fr) * 2000-01-18 2001-11-06 Solvay Procede de fabrication d'une composition de polymeres d'olefines.
EP1195388A1 (de) * 2000-10-04 2002-04-10 ATOFINA Research Verfahren zur Herstellung von bimodalem Polyethylen
US6916892B2 (en) * 2001-12-03 2005-07-12 Fina Technology, Inc. Method for transitioning between Ziegler-Natta and metallocene catalysts in a bulk loop reactor for the production of polypropylene

Also Published As

Publication number Publication date
EP1564223A1 (de) 2005-08-17
PT1603955E (pt) 2007-07-23
JP5006052B2 (ja) 2012-08-22
ES2264120T3 (es) 2006-12-16
CN1926159A (zh) 2007-03-07
DE602005000008D1 (de) 2006-06-22
CN100471876C (zh) 2009-03-25
KR101174524B1 (ko) 2012-08-16
EA010065B1 (ru) 2008-06-30
EP1603955B1 (de) 2006-05-17
EP1603955A1 (de) 2005-12-14
EA200601485A1 (ru) 2007-02-27
JP2007522307A (ja) 2007-08-09
KR20070004688A (ko) 2007-01-09
WO2005080442A1 (en) 2005-09-01
US20080242808A1 (en) 2008-10-02
ATE326485T1 (de) 2006-06-15
US7851566B2 (en) 2010-12-14
DK1603955T3 (da) 2006-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60010485T2 (de) Verfahren zur herstellung von polyolefinen
DE602005000008T2 (de) Reaktoren mit miteinander verbundenen schlaufen
DE602004003590T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur polymerisation von ethylen
DE60005155T2 (de) Polymerzusammensetzung, verfahren zu ihrer herstellung und daraus hergestellte filme
DE69414667T2 (de) Verfahren zur herstellung von olefinpolymeren und mittels dieses verfahrens gefertigte produkte
DE69114696T2 (de) Mehrstufiges verfahren zur herstellung von polyethylen.
DE60036695T2 (de) Herstellung von polyethylen mit breiter molekulargewichtsverteilung
DE602004001213T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyethylen
DE60118812T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Polyolefinharzes
DE3031540C2 (de) Polyäthylenmasse, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Herstellung von Folien, Rohren und Schläuchen
EP0302242B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Polyolefins mit einer breiten Molmassenverteilung
DE69832234T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Propylen Polymeren und schlagzäh modifizierten Polymeren
DE69601569T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur gasphasenpolymerisation von alpha-olefinen
EP0791609B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Rohren aus einem Propylen-Ethylen-Copolymerisat
DE68919156T3 (de) Verfahren zur Herstellung grosser symmetrischer Polymerteilchen.
DE602004008781T2 (de) Multimodale Polyethylenzusammensetzung für Rohre
EP0808870B1 (de) Hochmolekulares Ethylen/Propylen-Reaktorblend mit breiter Molmassenverteilung
DE2623432A1 (de) Verfahren zum trockenpolymerisieren von olefinen
DE19907021A1 (de) Verfahren und Apparatur zur Gasphasenpolymerisation von alpha-Olefinen
DE602005000036T2 (de) Katalysatoreinsatz bei der herstellung von bimodalem polyolefin
DE112006001239T5 (de) Gasphasen-Wirbelschichtreaktor, Mehrgefäß-Polymerisationsreaktor und Verfahren zur Olefinpolymerherstellung
DE3220974C2 (de)
DE19930594A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyolefin-(Co-)Polymerisaten mit verbreiterter Molekulargewichtsverteilung und/oder Polydispersität des Comonomergehalts sowie Verwendung des Verfahrens
DE60121770T2 (de) Verfahren zur ethylenpolymerisation
DE69705096T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyethylen mit breiter Molekulargewichtsverteilung

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent