JP2000095813A - ポリプロピレン系樹脂の製造方法 - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂の製造方法

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JP2000095813A
JP2000095813A JP28587698A JP28587698A JP2000095813A JP 2000095813 A JP2000095813 A JP 2000095813A JP 28587698 A JP28587698 A JP 28587698A JP 28587698 A JP28587698 A JP 28587698A JP 2000095813 A JP2000095813 A JP 2000095813A
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gas
propylene
polymer
tank
degassing
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Shuzo Matsumoto
周三 松本
Shinji Makio
伸司 槙尾
Fuminao Watanabe
文尚 渡邊
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な装置を用いて、しかも簡単な操作で工
業的有利に脱ガス工程から抜出される重合体粒子に同伴
するガスを低減させてポリプロピレンを工業的有利に製
造する方法を提供する。 【解決手段】 プロピレンを主成分とするα−オレフィ
ンを連続的に重合させる重合工程、重合工程で得られた
重合体と液化プロピレンのスラリーからプロピレンをガ
スとして分離する脱ガス工程、脱ガス工程より抜き出し
た重合体及び同伴ガスから同伴ガスを除去する低圧脱ガ
ス工程から構成されたポリプロピレン系樹脂の製造方法
において、脱ガス工程として液化プロピレンをフラッシ
ュガス化させる流動フラッシュ槽を用い、該槽内のガス
上昇速度を空塔速度(U)で重合体粒子の流動化開始速
度(Umf)の1〜2倍の範囲の条件で運転し、流動フ
ラッシュ槽から抜き出される重合体に同伴するガスを減
少させることを特徴とするポリプロピレン系樹脂の製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリプロピレン樹脂
の製造方法に関する。詳しくは、本発明は、脱ガス工程
から抜き出される重合体粒子に同伴するガスを減少させ
て、ポリプロピレン樹脂を工業的有利に製造する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、気相多段重合プロセスにおいて
は、重合器内で重合生成した重合体は圧送によって、次
の工程に移送しており、例えば、第一の気相重合器内の
重合体粒子はガスを同伴して第二の気相重合器に移送さ
れる。この重合体の移送に伴い、その同伴ガス量を低減
させる方法として、第一の気相重合工程より抜き出され
た重合体粒子及び同伴ガスを受入れ、同伴ガスが溜まる
ガス槽と、その直下に重力落下した重合体が溜まるパウ
ダー槽の二つの槽を設け、重合体分の容積しか持たない
パウダー槽のみを加圧し、加圧ラインを遮断した後、第
二重合槽へ移送する方法がすでに提案されている(特開
平7−118342号公報参照のこと。)。また、流動
化用ガスの損失を防ぐ方法として重合体粒子を高圧帯域
から低圧帯域へ排出させ、低圧帯域で重合体粒子を流動
化用ガスから分離し、流動床から流動化ガスの損失を最
小限にする方法も提案されている(特公昭61−216
96号公報等参照のこと。)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の提案方法で
は、重合体粒子に同伴する同伴ガスを低減する方法とし
て、二つの槽を必要とし、且つ圧力を変化させることな
ど煩雑な操作を必要とするなどの課題を有する。一方、
重合体粒子に同伴されるガスが多いと、そのガスを回収
するコンプレッサーの負荷が上がり、更にプロピレン回
収蒸留系への負荷も上がり、エネルギーの損失を与える
ことになるばかりでなく、また、後流系の第二重合槽
(共重合槽)において、プロピレン反応量より多いガス
が流入して、余剰ガスとしてパージすることになり、プ
ロピレンの損失となる。本発明の目的は、簡単な装置を
用い、簡単な操作によって、工業的有利に、脱ガス工程
から抜き出される重合体粒子に同伴する同伴ガスを低減
させて、ポリプロピレンを工業的に有利に製造する方法
を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記従来技
術の問題点に鑑み、脱ガス工程から抜き出される重合体
粒子に同伴する同伴ガスを低減させるべく、鋭意検討を
重ねた結果、脱ガス工程として液化プロピレンをフラッ
シュガス化させる流動フラッシュ槽を用い、該槽内での
重合体粒子の浮遊に必要とする最低のガス上昇速度にす
ることにより、次工程への重合体粒子の同伴ガス量を低
減することができ、回収コンプレッサーの負荷を削減す
ると共に、共重合槽への余剰ガスを抑制することができ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0005】本発明の要旨は、プロピレンを主成分とす
るα−オレフィンを連続的に重合させる重合工程、重合
工程で得られた重合体と液化プロピレンのスラリーから
プロピレンをガスの形で分離する脱ガス工程、脱ガス工
程より抜き出した重合体及び同伴ガスから同伴ガスを除
去する低圧脱ガス工程から構成されたポリプロピレン系
樹脂の製造方法において、脱ガス工程として液化プロピ
レンをフラッシュガス化させる流動フラッシュ槽を用
い、該槽内のガス上昇速度を空塔速度(U)で重合体粒
子の流動化開始速度(Umf)の1〜2倍の範囲の条件
で運転し、流動フラッシュ槽から抜き出される重合体に
同伴するガスを減少させることを特徴とするポリプロピ
レン系樹脂の製造方法、及び
【0006】複数の重合器を直列に配列させ、プロピレ
ンを主成分とするα−オレフィンを連続的に重合させる
第1段階重合工程、該重合工程で得られた重合体と液化
プロピレンのスラリーからプロピレンを脱ガスさせる脱
ガス工程、脱ガス工程より抜き出した重合体及び同伴ガ
スを受け入れ、プロピレンと他のα−オレフィンを共重
合させる第2段階重合工程から構成されたポリプロピレ
ン系樹脂の製造方法において、脱ガス工程として液化プ
ロピレンをフラッシュガス化させる流動フラッシュ槽を
用い、該槽内のガス上昇速度を空塔速度(U)で重合体
粒子の流動化開始速度(Umf)の1〜2倍の範囲の条
件で運転し、流動フラッシュ槽から抜き出される重合体
に同伴するガスを減少させることを特徴とするポリプロ
ピレン系樹脂の製造方法、に存する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図1を参照しつつ、本発明
を詳細に説明する。本発明において、第1段階重合工程
としてのプロピレン重合槽(1)におけるプロピレンの
重合は、立体規則性触媒の作用下に、液体プロピレンを
媒体とする重合方法が用いられる。プロピレン自身を媒
体とする重合方法は、第1段階重合工程として短時間で
高い触媒効率が得られるため、コスト上有利である。
【0008】本発明において、プロピレン重合槽(1)
の重合温度に特に制限はないが、通常、40〜120
℃、望ましくは、50〜90℃で行われる。圧力にも特
に制限はないが、通常1〜100atm、望ましくは、
5〜50atmの圧力で行われる。重合は水素の存在下
で行われる。重合槽への水素の供給量に特に制限はな
く、所望のメルトフローレート(以下、MFRと称す
る)を得るために必要な水素を供給することができる。
プロピレン重合槽(1)の重合体生成量が、最終的に得
られる重合体中に占める割合に特に制限はない。
【0009】本発明において、プロピレン重合槽(1)
で得られた重合体スラリーを二重管式熱交換器(2)で
加熱したのち、流動フラッシュ槽(3)に供給し、重合
体スラリー中の液化プロピレンをフラッシュガス化させ
て脱ガスする。流動フラッシュ槽(3)は、多数の開孔
を有する分散板を有し、ガスを該分散板を通して上昇さ
せて重合体粒子を浮遊させながら、重合体粒子及び同伴
ガスを第2段階重合工程としての共重合反応が行われる
共重合槽(7)または低圧脱ガス工程へ抜き出す。
【0010】本発明においては、流動フラッシュ槽
(3)の槽内のガス上昇速度を空塔速度(U)で重合体
粒子の流動化開始速度(Umf)の1〜2倍の範囲と
し、さらに空塔速度(U)−流動化開始速度(Umf)
を2〜5の範囲の運転条件で行うことを特徴とする。さ
らに、流動フラッシュ槽の流動層高を流動フラッシュ槽
の直径の0.5〜2倍の条件で運転するのが望ましい。
「空塔速度」は、充填層や触媒層中を流体が流れる場合
のように、流体の真の速度を規定しにくいような時に便
宜的に用いる見掛け上の線速度をいうもので、例えば単
位時間の流体の流量を充填層の断面積で除した商をい
う。従って、その単位はm/hrあるいはkg/m2
hrである。
【0011】上記空塔速度と流動化開始速度の比(その
比をU/Umfと表す)が上限より高い場合、重合体粒
子に同伴されるガスが多くなり、そのまま低圧脱ガス工
程へ抜き出した場合には、そのガスを回収するコンプレ
ッサーの負荷が上がり、更にプロピレン回収蒸留系への
負荷も上がり、エネルギーの損失を与えることになる。
また、重合体粒子に同伴されるガスが多いものをそのま
ま第2段階重合工程としての共重合槽(7)へ供給した
場合には、エチレンとプロピレンガス組成比を所定比に
合わすため多量のエチレンを導入する必要があり、気相
重合槽の圧力を一定に保つには余剰ガスを系外へ抜き出
すことになり、エチレン及びプロピレンの損失につなが
り、経済的な損失を与えることになる。
【0012】一方、U/Umfの比が下限未満ではガス
上昇速度(空塔速度(U))が重合体粒子の流動化開始
速度(Umf)より小さくなって、流動フラッシュ槽
(3)内からの重合体粒子の抜き出しが不十分となるの
で好ましくない。U/Umfの比を本発明の範囲とする
ことにより、重合体粒子に同伴するガス量を低減するこ
とが可能となり、これにより回収コンプレッサー負荷を
削減し、プロピレン回収蒸留系への負荷を下げることが
でき、エネルギーの損失を抑えられ、経済的な効果を上
げられる。また、処理設備の縮小化を図ることにより建
設コストの削減もできる。
【0013】上記流動フラッシュ槽(3)における運転
条件としては、温度、圧力条件に制限はないが、通常、
温度は50〜100℃、圧力は10〜30kg/cm2
Gの範囲の運転条件で、且つ供給された液化プロピレン
がガス状態を保って液化しない条件を維持できれば良
い。流動フラッシュ槽(3)と次工程への差圧力は5k
g/cm2 G以上として、重合体粒子が正常に抜き出せ
る圧力条件で行うことが必要である。流動フラッシュ槽
(3)からの抜出しバルブに特に制限はないが、自動に
開閉作動するシーケンスバルブを設ければ良い。
【0014】上記流動フラッシュ槽(3)においては、
重合体スラリー中の液化プロピレンはフラッシュガス化
され、重合体から分離されたプロピレン含有ガスは流動
フラッシュ槽(3)の上部から抜き出され、その一部は
ガスブロワー(5)、熱交換器(4)を経て、流動フラ
ッシュ槽(3)の下部に循環され、上記ガス上昇速度に
調節され、他部は系外に抜き出される。また、上記流動
フラッシュ槽(3)の重合体の流動域より重合体粒子及
び同伴ガスが抜き出され、共重合槽(7)での第2段階
重合工程または低圧脱ガス工程に導入される。
【0015】共重合槽(7)における第2段階重合工程
においては、プロピレン重合槽(1)における第1段階
重合工程で生成したプロピレン系重合体の存在下に、第
1段階重合工程での立体規則性触媒の作用下に、プロピ
レンと他のα−オレフィンとの共重合を行わせる。第2
段階重合工程で使用される他のα−オレフィンとして
は、好ましくは炭素数2〜12のもの、例えば、エチレ
ン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセンなどが挙
げられる。第2段階重合工程としての共重合反応を行う
共重合槽(7)としては、気相重合槽が望ましく、公知
の流動床、撹拌流動床、撹拌槽などが使用可能である。
【0016】本発明では、上記流動フラッシュ槽(3)
から共重合槽(7)における第2段階重合工程に供給さ
れる重合体粒子に同伴されるガスが少ないので、同伴ガ
ス(プロピレン)に見合う量のエチレンを供給(供給系
は図示せず)すればよく、余剰ガスの抜き出しは必要最
小限に押さえられ、プロピレンの損失は大幅に減少す
る。一方、低圧脱ガス工程としては、未反応のプロピレ
ン及び他のα−オレフィンの回収を行うための低圧脱ガ
ス槽(8)と付随した回収コンプレッサー(9)、並び
にポリマー中に含まれる触媒と助触媒の失活とあるいは
溶媒等の乾燥を行うための装置が配置される。
【0017】本発明では、上記流動フラッシュ槽(3)
から低圧脱ガス工程に抜き出される重合体粒子に同伴す
るガス量を低減することができ、これにより回収コンプ
レッサー負荷を削減し、プロピレン回収蒸留系への負荷
を下げることができ、エネルギーの損失が抑えられ、経
済的な効果が上げられる。
【0018】〔実施例〕以下、実施例により本発明を更
に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以
下の実施例によって限定されるものではない。 実施例1 図1に示すポリプロピレン樹脂製造プロセスに従い、プ
ロピレン重合槽(1)において、立体規則性触媒の存在
下にプロピレンの単独重合を行い、得られたポリプロピ
レン樹脂重合体及び液化プロピレンのスラリーを流動フ
ラッシュ槽(3)に供給し、温度75℃、全圧22.5
kg/cm2 Gの条件下、流動化開始速度Umfの1.
7倍の空塔速度U(その速度比をU/Umfと表す)
で、空塔速度U−流動化開始速度Umfは2.6、重合
体の平均粒径は480μm、嵩密度は490kg/cm
3 で連続的に120時間運転した。なお、抜き出される
重合体粒子と同伴するガスの重量割合の比を、抜出しガ
ス混合比(重量%)で表した時、U/Umf=1.7と
した場合の抜出しガス混合比は11.6(重量%)であ
った。結果を図−2に示す。この場合、重合体粒子を1
000kg抜き出した場合の同伴ガス量は116kgで
あり、これは後記比較例1に比べ、26kgの削減量と
なる。
【0019】比較例1 実施例1において、U/Umf=3、U−Umf=7.
4と変更したこと以外は、同様に行った。その結果、抜
出しガス混合比は14.2%であった。この場合、重合
体粒子を1000kg抜き出した場合の同伴ガス量は1
42kgであった。
【0020】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ポリプロピレン
重合工程で得られた重合体と液化プロピレンのスラリー
からプロピレンをガスの形で分離する脱ガス工程として
液化プロピレンをフラッシュガス化させる流動フラッシ
ュ槽を用い、該槽内のガス上昇速度を特定範囲にするこ
とにより、流動フラッシュ槽で抜出される重合体粒子に
同伴するガス量を低減することが可能となり、回収コン
プレッサーの負荷が削減でき、経済的効果を上げると共
に、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合反応を
行わせる共重合槽に於いて、プロピレン濃度を低く設定
したい場合には、余剰のエチレン導入を必要としないた
め、原料ガスの供給設備、処理設備の縮小化に繋がり建
設コスト削減としての効果が著しい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する装置の1例を示すフローダイ
ヤグラムである。
【図2】本発明の実施例1における、流動フラッシュ槽
のU/Umfと重合体粒子に同伴して抜き出されるガス
混合比の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 プロピレン重合槽 3 流動フラッシュ槽 7 共重合槽 8 低圧脱ガス槽 9 回収コンプレッサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 文尚 三重県四日市市東邦町1番地 三菱化学株 式会社四日市事業所内 Fターム(参考) 4J100 AA02Q AA03P AA04Q AA07Q AA16Q CA01 CA04 FA18 FA22 FA35 FA37 FA41 FA43 FA47 GB05 GB12 GB18

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プロピレンを主成分とするα−オレフィ
    ンを連続的に重合させる重合工程、重合工程で得られた
    重合体と液化プロピレンのスラリーからプロピレンをガ
    スとして分離する脱ガス工程、脱ガス工程より抜き出し
    た重合体及び同伴ガスから同伴ガスを除去する低圧脱ガ
    ス工程から構成されたポリプロピレン系樹脂の製造方法
    において、脱ガス工程として液化プロピレンをフラッシ
    ュガス化させる流動フラッシュ槽を用い、該槽内のガス
    上昇速度を空塔速度(U)で重合体粒子の流動化開始速
    度(Umf)の1〜2倍の範囲の条件で運転し、流動フ
    ラッシュ槽から抜き出される重合体に同伴するガスを減
    少させることを特徴とするポリプロピレン系樹脂の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 複数の重合器を直列に配列させ、プロピ
    レンを主成分とするα−オレフィンを連続的に重合させ
    る第1段階重合工程、該重合工程で得られた重合体と液
    化プロピレンのスラリーからプロピレンの一部をガスと
    して分離する脱ガス工程、脱ガス工程より抜き出した重
    合体及び同伴ガスを受け入れ、プロピレンと他のα−オ
    レフィンを共重合させる第2段階重合工程から構成され
    たポリプロピレン系樹脂の製造方法において、脱ガス工
    程として液化プロピレンをフラッシュガス化させる流動
    フラッシュ槽を用い、該槽内のガス上昇速度を空塔速度
    (U)で重合体粒子の流動化開始速度(Umf)の1〜
    2倍の範囲の条件で運転し、流動フラッシュ槽から抜き
    出される重合体に同伴するガスを減少させることを特徴
    とするポリプロピレン系樹脂の製造方法。
  3. 【請求項3】 液化プロピレンをフラッシュ脱ガスさせ
    る流動フラッシュ槽の全圧を10〜30kg/cm
    2 G、温度を50〜100℃の範囲の運転条件とし、供
    給された液化プロピレンがガス状態を保って液化しない
    条件を維持する請求項1又は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 流動フラッシュ槽は多数の開孔を有する
    分散板を設けてなる請求項1〜3のいずれかに記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 流動フラッシュ槽の空塔速度(U)を重
    合体粒子の流動化開始速度(Umf)の1〜2倍の範囲
    とし、且つ空塔速度(U)−流動化開始速度(Umf)
    を2〜5の範囲とし、ガスを分散板を通して上昇させ重
    合体粒子を浮遊させる請求項1〜4のいずれかに記載の
    方法。
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