POLİPROPİLEN


(UNIPOL PP PROSESİ, UNION CARBIDE/SHELL OIL) 

1. UYGULAMA

Propilenden, gaz fazı polimerizasyonuyla, homopolimer, (ko-monomer ilavesiyle) rasgele kopolimer ve darbeye dirençli kopolimerlerin üretildiği bir prosestir.

2. PROSESİN TANIMI

Akışkan yataklı bir reaktörde, uygun katalizörler kullanılarak gaz fazında, geniş bir aralığı kapsayan polipropilenler üretilebilir. Erime indeksi, ataktik seviyesi ve molekül ağırlığı dağılımı, özel katalizör seçimi ve çalışma koşullarıyla ve ayrıca molekül ağırlığını düzenleyen katkı maddeleri ilavesiyle kontrol edilir. Rasgele kopolimer üretiminde reaktöre etilen ilavesi yapılır. Etilenin, serideki ikinci reaktöre konulması, kauçuk fazlı veya darbe-dirençli kopolimer üretilmesini sağlar.

Prosesin özelliği çevre kirlenmesini, yangın ve patlama tehlikelerini en düşük düzeyde tutmasıdır; dolayısıyla çalışması ve bakımı oldukça kolaydır.

Homopolimer ve rasgele kopolimer üretiminde gaz propilen, ko-monomer ve katalizör reaktöre(1) konulur. Reaktörde, büyüyen polimer taneciklerinin oluşturduğu akışkan bir yatak vardır; 35 kg/cm2 basınç ve 70 0C dolayında çalışır. Reaksiyon yatağına akan reaksiyon gazı, tek-kademeli bir santrifüj kompresörüyle(2) sirküle ettirilir; böylece, polimerizasyon reaksiyonu için gerekli ham madde sağlanırken, yataktan reaksiyon ısısı da uzaklaştırılır. Sirkülasyon gazı bir ısı değiştiriciden(3) geçirilerek soğutulur. Granüler ürün, aralıklarla, ürün deşarj tanklarına(4) akar. Burada reaksiyona girmemiş gaz, üründen ayrılır ve reaktöre geri-döndürülür.

Darbe-dirençli kopolimer üretiminde, birinci reaktörde(1) elde edilen polipropilen reçine, ikinci (darbe-direnci) reaktöre(5) alınır. Polimerik kauçuk fazın elde edilmesi için, bu reaktöre gaz propilen ve etilen gönderilir. İkinci reaktörün çalışması birinciye benzer; fakat basıncı yarısı kadardır. Bir santrifüj kompresörü(6) gazı ısı değiştiriciden(7) geçirerek akışkan-yataklı reaktöre geri-çevirir. Darbe dirençli kopolimer ürün, deşarj tanklarına(8) gelir ve reaksiyona girmemiş gaz tekrar reaktöre döner.
Her iki üretimde de kalan hidrokarbonlar azot ile süpürülür. Granüler ürün, uygun peroksitler ilave edilerek, düşük-enerjili bir sistemde pellet şekline dönüştürülür.

3. ÜRÜNLER

Erime akışı 0.1 den 3000 e, izotaktik içeriği %99 a kadar ulaşan homopolimerler elde edilebilir. Rasgele kopolimerlerde etilen %12 ye kadar çıkarılabilir, erime akışı 0.1 den 100 e kadar geniş bir aralıkta değiştirilebilir. Dardan genişe molekül ağırlığı dağılımları elde etmek mümkündür.

4. KURULU İŞLETMELER

Dünyada 20 kurulu fabrika bulunmaktadır ve kapasiteleri 80 000 - 200 000 t/yıl arasındadır.

5. REFERANSLAR

Hydrocarbon Processing, March 1991, p. 121-192 (Union Carbide Chemicals and Plastics Company Inc., Himont Inc.), November 1985, P.162 (Himont and Mitsui Petrochemical).