Способ получения полипропилена Советский патент 1975 года по МПК C08F3/08 

1

Изобретение относится к дроизводству полипропилена.

Известен способ получения полипропилена непрерывной полимеризацией пропилена в среде инертного углеводородного растворителя при температуре 40-80° С и давлении 5-30 ати в присутствии катализатора, состоящего из треххлористого титана и триэтилалюминия.

При использовании каталитической системы треххлористый титан-диэтилалюминийхлорнд получается полипропилен с высоким выходом изотактического полимера (92-94 вес. %), однако, при низких давлениях скорость процесса незначительна (в 3-4 раза уступает каталитической системе TiCls - триэтилалюминий). Поэтому для увеличения скорости требуются повышенные давления (до 20 ати и выше).

Повышение давления приводит к резкому увеличению растворимости пропилена в углеводородном растворителе и при 20 ати составляет 45-50 вес. % от веса используемого растворителя. Большая растворимость приводит к резкому увеличению затрат на испарение пропилена, конденсацию паров растворителя и компремирование пропилена на стадии испарения, что экономически неоправдаио.

Пелью изобретения является сокращение количества рециклового пропилена. Эта цель достигается проведением процесса полимеризации в присутствии катализатора, состоящего из треххлористого титана и диэтилалюминийхлорида, Модифицированного диизопропиЛО.ВЫМ эфиром, в первом реакторе при температуре 40-80°С и давлении 10-30 ати, во втором реакторе при температуре 40-80°С

и давлении 5-15 аги с добавкой триэтилалюминия в .количестве 5-20 вес. % по отношению к диэтилалюминийхлориду.

Полимеризацию пропилена осуществляют в двух последовательно расположенных каскадОМ реакторах емкостью 240 л каждый с доработкой мономера во втором реакторе. Съем тепла в первом реакторе осуществляют испарением мономера, конденсацией его в холодильнике и возвратом сконденсировавшегося пропилена в реактор. Съем тепла во втором реакторе осуществляется водой, подаваемой в рубашку. Реакторы снабжены турбинными мешалками с об/мин и выгрузочными клапанами «грибкового типа.

Пример 1. Полимеризация осуществляется непрерывным способом. В качестве растворителя применяют бензин. Пропилен непрерывно подают в первый реактор в количестве 15-19 кг/ч. В первом реакторе давление 17--

19 ати, температура 63-68°С, время пребывания компонентов в зоне реакции 3-4 ч, молярное оотношение диэтилалюминийхлорида, днизопрспилового эфира, треххлористого титана 3,7 : 0,06 : 1, соответственно. Концентрирование водорода в газовой фазе 1,2- 2,0 об. %. Суснензия полипропилена 100 л/ч, состоящая из 6,0 кг/ч полипропилена, 17,5 кг/ч бензина и 10 кг/ч растворенного в бензине пролилека, поступает во второй реактор, куда непрерывно вводят 6,4 г/ч триэтилалюминия в бензине и водород до концентрации в газовой фазе 1,2-2 об. %. Во втором реакторе происходит доработка мономера, процесс полимеризации ведут при температуре 40-45°С и давлении 8-9 ати, время пребывания компонентов в зоне реакции 2-2,5 ч. За счет дорабатьвания люномера дополнительно образуется 5,75 кг/ч полипропилена.

Высушенный полимер имеет показатель текучести расплава 2,5 г/10 мин, 94 вес. % изотактической фракции, не растворимой в кипящем гептане, 0,016 вес. % золы, 0,09 вес. % летучих. Выход пропилена составляет 1175 г на 1 г треххлористого титана. Содержание рециклового пропилена снизилось до 3,5 кг/ч по сравнению с 10 кг/ч по известному способу.

Пример 2. Полимеризация осуществляется непрерывным способом.

В первом реакторе давление 16-17,5 ати, температура 64-68°С, время пребывания компонентов в зоне реакции 1,5-2 ч, молярное соотношение диэтилалюминийхлорида, диизопропилового эфира, треххлористого титана 2,4:0,044: 1, соответственно. Концентрация водорода Б газовой фазе 2,5-3,5 об. %. Пропилен подают в количестве 17-19 кг/ч. Уровень в реакторе 160 л.

Суспензия полипропилена (100 л/ч), состоящая из 11 кг/ч полипропилена, 35 кг/ч бензина и 25 кг/ч растворенного в бензине лропилена, поступает во второй реактор, куда непрерывно вводят 7,2 г/ч триэтилалюминия в бензине. За счет растворенно.го в бензине пропилена происходит доработка мономера во втором реакторе. Давление в аппарате 10 ати, температура 63-65°С, время пребывания компонентов в зоне реакции 1,5 ч, уровень в реакторе 160 м. За счет срабатывания мономера во втором

реакторе дополнительно образуется 12 кг/ч полипропилена.

Высушенный полимер имеет показатель текучести расплава 6,6 г/10 мин, 95 вес. % изотактической фракции, не растворимой в

кипящем гептане, 0,021 вес. % золы, 0,08 вес. % летучих. Выход полипропилена 960 г на 1 г треххлористого титана. Содержание рециклового пропилена снизилось до 7,7 кг/ч по сравнению с 25 кг/ч по известному способу.

Полученный полипропилен является легким пластиком и дает большой экономический эффект, особенно при замене им цветных и легированных металлов.

Формула изобретения

Способ получения полипропилена непрерывной полимеризацией пропилена в среде инертного углеводородного растворителя при температуре 40-80°С и давлении 5-30 ати в присутствии катализатора, состоящего из треххлористого титана и диэтилалюминийхлорида, отличающийся тем, что, с целью сокращения количества рециклового пропилена, процесс полимеризации ведут последовательно в 2-6 реакторах в присутствии катализатора, модифицированного диизопропиловым эфиром, В первом реакторе при давлении 10- 30 ати, во втором и последующих реакторах при давлении 5-15 ати с добавкой триэтилалюминия в количестве 5-20 вес. % по отношению к диэтилалюминийхлориду.