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DE2504926B2 - Polymerisationsreaktor mit Rippenrohrkühler und horizontalen Röhrenkühlern - Google Patents

Polymerisationsreaktor mit Rippenrohrkühler und horizontalen Röhrenkühlern

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Publication number
DE2504926B2
DE2504926B2 DE2504926A DE2504926A DE2504926B2 DE 2504926 B2 DE2504926 B2 DE 2504926B2 DE 2504926 A DE2504926 A DE 2504926A DE 2504926 A DE2504926 A DE 2504926A DE 2504926 B2 DE2504926 B2 DE 2504926B2
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DE
Germany
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tubes
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Withdrawn
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DE2504926A
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DE2504926A1 (de
Inventor
Paul Dipl.-Ing. Altona Victoria Goebel (Australien)
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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Description

Es war ein Wärmeaustauscher mit Rührwerk bekannt, in welchem senkrechte Kühlrohre durch waagerechte Metallplatten miteinander verbunden sind. Diese Metallplatten vergrößern die Kühlfläche, füllen einen großen Teil des Behälterinneren und bilden zwischen sich enge waagerechte Fließkanäle, durch die das viskose Produkt hindurchströmen muß (vgl. US-PS 32 80 899). Bei der Suspensionspolymerisation von Olefinen neigt der Ansatz jedoch zu Klumpenbildungen, wenn in der Flüssigkeit nicht ausreichende Turbulenz herrscht. Somit würden die Kanäle in kürzester Zeit verstopfen. In dem Apparat gemäß dieser Druckschrift kann sich wegen der Art und Größe der Behältereinbauten und vor allem auch wegen der Art des Rührens (radial) keine turbulente Strömung entwickeln. Außerdem ist der Reaktorinhalt durch die Einbauten deutlich vermindert. Bei der Polymerisation von Olefinen hängt jedoch der Durchsatz aus wesentlich von der Größe des freien Reaktorvolumens ab. Schließlich müssen bei erforderlichen Reinigungsarbeiten Rührer und Kühler aus dem Behälter ausgebaut werden, wobei bei größeren Reaktoren unverhältnismäßig hohe Gewichte bewegt werden müssen. Dazu kommt noch die aufwendige Reinigung der Fließkanäle zwischen den Metallplatten.
Schließlich ist ein Polymerisationsreaktor beschrieben worden, welcher einen oder mehrere aus U-Rohren bestehende Innenkühler enthält, wobei die Innenkühler konzentrisch um den Rührer angeordnet sein können (vgl. GB-PS 7 29 499). Der beste Effekt hinsichtlich Kühlung und Verhinderung von Ablagerungen wird erreicht wenn die Innenkühler im Bereich der höchsten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums angeordnet sind und das zu kühlende Medium die Kühlrohre senkrecht zu deren Oberfläche anströmt Da jedoch die Kühlrohre nicht als Stromstörer wirken, kann der Kesselinhalt in Rotation geraten, wodurch der Mischeffekt durch den Rührer beeinträchtigt wird.
Es bestand daher das Bedürfnis nach einem Großreaktor, in welchem sowohl große Wärmemengen ίο abgeführt und der Inhalt derart umgewälzt werden kann, daß eine gute Durchmischung stattfindet und keine Ablagerungen auftreten. Außerdem sollen die Behältereinbauten leicht auswechselbar sein.
In der deutschen Patentanmeldung P 24 41 302.3-4
wurde bereits ein Polymerisationsreaktor vorgeschlagen, der neben einem axialwirkenden Rührer konzentrisch angeordnete Rippenrohrkühler enthält. Diese Rippenrohrkühler bestehen aus parallellaufenden U-Rohren, die durch als Stromstörer und Abstandhalter dienende Metallplatten zu Rohrbündeln vereinigt sind.
Durch die Kombination von axial wirkendem Rührer und Rippenrohrkühlern wird die Reaktionswärme wirksam abgeführt, so daß die Raumzeitausbeuten bei Polymerisationen bereits erheblich verbessert werden 2^ konnten. Außerdem führt die gute Durchmischung und einheitliche Temperaturverteilung im Reaktor zu einer viel gleichmäßigeren Produktqualität als es bisher möglich war.
In weiterer Ausgestaltung des in der Hauptanmelii) dung beschriebenen Polymerisationsreaktors wurde nun gefunden, daß die Kühlleistung noch weiter verbessert werden kann, wenn zusätzlich noch horizontale Röhrenkühler im Reaktor angebracht sind. Im allgemeinen wird eine völlig gleichmäßige Reaktionsir> temperatur im Reaktor erreicht, wenn zwei bis zehn horizontale Rohrenkühler zusätzlich eingeführt werden.
Gegenstand der Erfindung ist somit der im Anspruch genannte Polymerisationsreaktor und seine Verwendung zur Herstellung von Niederdruckpolyäthylen und Polypropylen.
Als zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, an den horizontalen Röhrenkühlern eine bis mehrere Versteifungen der Rohrbündel anzubringen. Dadurch werden die sonst unvermeidlichen Schwingungen der Rohre ή verhindert.
Als ein besonderer Vorteil des erfindjngsgemäßen Reaktors mit zusätzlichen horizontalen Röhrenkühlern muß es angesehen werden, daß infolge der guten Kühlleistung der verschiedenen Innenkühlsysteme jetzt Vt auf eine Außenkühlung vollständig verzichtet werden kann.
F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Polymerisationsreaktor (1). Er zeigt die senkrecht stehenden, konzentrisch angeordneten Rip- v·, penrohrkühler (2) und die in mehreren Lagen übereinander- und nebeneinanderliegenden horizontalen Röhrenkühler (3). Außerdem ist der axialwirkende Rührer (4) zu erkennen.
F i g. 2 zeigt einen Querschnitt bei der Linie A-A von W) Fig. 1 auf den erfindungsgemäßen Polymerisationsreaktor (1). Auch hier sind die Rippenrohrkühler (2), die horizontalen Röhrenkühler (3) und der Rührer zu erkennen.
Fig.3 zeigt einen Längsschnitt durch einen horizon-
;ir) talen Röhrenkühler. Er besteht aus einem Bündel parallelliegender U-förmiger Rohre (5), durch die das Kühlwasser strömt. Der untere Teil des Röhrenkühlers ist durch eine geeignete Halterung (6) an der
gegenüberliegenden Reaktorwand befestigt
F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen horizontailiegenden Röhrenkühler mit den zur Vermeidung von Schwingungen angebrachten Versteifungen (7).
Die in dem erfindungsgemäßen Reaktor enthaltene Kühlfläche ist durch die Einführung zusätzlicher horizontaler Röhrenkühler so erheblich vergrößert, daß das Kühlwasser mit höheren Ein- und Austrittsterrperaturen gefahren werden kann. Während in den bisher üblichen Kollisystemen die Temperatur des Kühlwassers beim Eintritt in die Kühler 15—?0°C und beim Verlassen der Kühler 30-400C beträgt, erlaubt das erfindungsgemäße Kühlsystem mit Kühlwasser zu arbeiten, das beim Einlauf 35—4O0C und beim Auslauf 50—60°C aufweist.
Damit ist gleichzeitig die Möglichkeit gegeben, das das Kühlsystem verlassende Wasser über Luftkühler bis auf die Eintrittstemperatur von 35—400C zu kühlen und es als Kreislaufwasser zu verwenden. Darin liegt besonders bei hohen Wasserpreisen ein erheblicher Vorteil.
Außerdem gewährleistet das Kreislaufwasser saubere Kühlflächen wasserseitig, wodurch hoher Wärmeübergang gewährleistet wird und keine Stillstände für Reinigung erforderlich sind. Schließlich wird die Korrosion, die vom normalen Kühlwasser aus Rückkühltürmen verursacht wird, völlig vermieden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Polymerisationsreaktor mit Rührer und konzentrisch um den Rührer angeordneten und aus parallel laufenden U-Rohren bestehenden Innenkühlern, wobei der Rührer den Reaktorinhalt im wesentlichen parallel zur Reaktorwand und den Innenkühlern umwälzt und die Rohre der Innenkühler durch als Stromstörer und Abstandhalter dienende senkrechte Metallplatten zu Rohrbündeln vereinigt sind, gemäß Patentanmeldung P 24 41 3023. dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Kühlsysteme horizontale Röhrenkühler im Reaktor angebracht sind.
2. Poiymerisationsreaktor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zwei bis zehn horizontale Röhrenkühler als zusätzliche Kühisysteme im Reaktor angebracht sind.
3. Verfahren zur Herstellung von Niederdruckpolyäthylen und Polypropylen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Polymerisationsreaktor mit Rührer und konzentrisch um den Rührer angeordneten und aus parallel laufenden U-Rohren bestehenden Innenkühler verwendet, wobei der Rührer den Reaktorinhalt im wesentlichen parallel zur Reaktorwand und den Innenkühlern umwälzt und die Rohre der Innenkühler durch als Stromstörer und Abstandhalter dienende senkrechte Metallplatten zu Rohrbündeln vereinigt sind, gemäß Patentanmeldung P 24 41 302.3, und weiterhin als zusätzliche Kühlsysteme horizontale Röhrenkühler im Reaktor angebracht sind.
DE2504926A 1974-08-29 1975-02-06 Polymerisationsreaktor mit Rippenrohrkühler und horizontalen Röhrenkühlern Withdrawn DE2504926B2 (de)

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ES440412A ES440412A1 (es) 1974-08-29 1975-08-22 Reactor para polimerizaciones, con refrigerador de tubos de aletas y mezclador axial.
NL7509961A NL7509961A (nl) 1974-08-29 1975-08-22 Polymerisatie reactor met ribbenbuiskoeler en axiale menginrichting.
GB35219/75A GB1514794A (en) 1974-08-29 1975-08-26 Polymerization reactor with vertically disposed tube bundle coolers and axial agitator
US05/608,258 US4029143A (en) 1974-08-29 1975-08-27 Polymerization reactor with gilled-tube radiator and axial agitator
LU73260A LU73260A1 (de) 1974-08-29 1975-08-27
IT26657/75A IT1042030B (it) 1974-08-29 1975-08-27 Reattore di polimerizzazione con radiatore a tubi ad alette e mesco latore assiale
JP50103553A JPS5150386A (de) 1974-08-29 1975-08-28
DK387875A DK387875A (da) 1974-08-29 1975-08-28 Polymeriseringsreaktor med ribberorkolere og aksialomrorer
BR7505523*A BR7505523A (pt) 1974-08-29 1975-08-28 Reator de polimerizacao e refrigerador interno
AU84358/75A AU496254B2 (en) 1975-08-28 Polymerization reactor with gilled-tube radiator and axial agitator
FR7526607A FR2283151A1 (fr) 1974-08-29 1975-08-29 Reacteur de polymerisation avec dispositif de refroidissement tubulaire a ailettes et agitateur axial

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Legal Events

Date Code Title Description
8230 Patent withdrawn