JP2007238842A

JP2007238842A - 緊急停止方法

Info

Publication number: JP2007238842A
Application number: JP2006065420A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Matsumoto; 和也松本
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2026-03-10
Also published as: JP4983055B2

Abstract

【課題】触媒の存在下にオレフィン類を重合反応させる重合槽よりなるオレフィン重合体の製造プロセスにおいて、緊急停止操作の完了後、重合反応槽のモノマー類が重合反応停止剤貯蔵設備へ逆流することを防止するオレフィン重合反応の緊急停止方法を提供する。
【解決手段】触媒の存在下にオレフィン類を重合反応させる液相重合槽および／または気相重合槽よりなるオレフィン重合体の製造プロセスにおいて、緊急停止操作を行う際、反応停止剤貯槽と二重仕切弁、中間パージ弁、配管から構成される反応停止剤投入設備により、あらかじめ決められた手順に従い、反応停止剤貯槽から液相重合槽および／または気相重合槽へ反応停止剤を投入した後、一定時間後に該反応停止剤貯槽と液相重合槽および／または気相重合槽とを遮断し、重合反応槽内の反応ガス類の逆流を防止することを特徴とするオレフィン重合反応の緊急停止方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、オレフィン重合反応の緊急停止方法に関する。さらに詳しくは、触媒の存在下にオレフィン類を重合反応させる液相重合槽および／または気相重合槽（重合槽と略すこともある）よりなるオレフィン重合体の製造プロセスにおいて、緊急停止操作の完了後、重合反応槽のモノマー類が重合反応停止剤貯蔵設備へ逆流することを防止するオレフィン重合反応の緊急停止方法に関するものである。

オレフィン重合反応によりポリオレフィンを製造する際、各種のトラブルにより重合反応槽の運転を緊急に停止する必要が生じる場合がある。例えば、重合槽内において重合熱の除去が不十分となって異常な温度上昇などの異常現象が見られたときや、重合反応に続くペレット化やブレンド等の工程でトラブルが生じた場合等である。そして、これらの反応停止剤としては、水、アルコール、分子状酸素、二酸化炭素、一酸化炭素等が再スタートする際に窒素パージにより除去しやすいために好適であることが記載されている（特許文献１参照）。

しかし、かかる反応停止剤を反応槽へ注入に際しては、反応停止剤の自圧で注入する場合が多く、反応停止剤の貯蔵設備が反応槽よりは格段に小さいため、均圧停止した後反応槽よりオレフィンモノマーガスが逆流し、反応停止剤の貯蔵設備を汚染する場合があった。一旦汚染されると反の停止剤を再充填する再にコストがかかる等の問題があり、有効な対策が求められていた。

特開平９−９５５０５号公報（第1頁〜第２頁）

かかる状況において、本発明は、オレフィン重合反応の緊急停止方法、さらに詳しくは、触媒の存在下にオレフィン類を重合反応させる重合槽よりなるオレフィン重合体の製造プロセスにおいて、緊急停止操作の完了後、重合反応槽のモノマー類が重合反応停止剤貯蔵設備へ逆流することを防止するオレフィン重合反応の緊急停止方法の提供を目的とする。

すなわち本発明は、
（１）触媒の存在下にオレフィン類を重合反応させる液相重合槽および／または気相重合槽よりなるオレフィン重合体の製造プロセスにおいて、緊急停止操作を行う際、反応停止剤貯槽と二重仕切弁、中間パージ弁、配管から構成される反応停止剤投入設備により、あらかじめ決められた手順に従い、反応停止剤貯槽から液相重合槽および／または気相重合槽へ反応停止剤を投入した後、一定時間後に該反応停止剤貯槽と液相重合槽および／または気相重合槽とを遮断し、重合反応槽内の反応ガス類の逆流を防止することを特徴とするオレフィン重合反応の緊急停止方法、
（２）前記反応停止剤が一酸化炭素であり、反応停止剤の投入後、反応停止剤貯槽と液相重合槽および／または気相重合槽とを遮断するまでの一定時間が０．５分〜５分であることを特徴とする（１）のオレフィン重合反応の緊急停止方法に係るものである。

本発明により、触媒の存在下にオレフィン類を重合反応させる重合槽よりなるオレフィン重合体の製造プロセスにおいて、緊急停止操作の完了後、重合反応槽のモノマー類が重合反応停止剤貯蔵設備へ逆流することを防止するオレフィン重合反応の緊急停止方法の提供が可能となった。

本発明は、触媒の存在下にオレフィンを重合反応させるオレフィン重合体製造プロセスに適用できる。かかるオレフィン重合体製造プロセスは、重合槽によりエチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンなど炭素数２-２０のオレフィン類を、単独重合または複数を組合わせて重合が行われる。重合槽における圧力は０．１−５０ＭＰａＧで反応させることが可能であるが、一般的に１−５ＭＰａＧで反応させることが多い。触媒は、チーグラーナッタ触媒、メタロセン触媒等が用いられ、重合温度は一般的に１０−２００℃の範囲内であるが、４０−１００℃程度が好ましい。

前述したように、このようなオレフィン重合体製造プロセスにおいて高活性の長い触媒系が用いられるようになり、重合槽における反応の停止のために、反応停止剤を投入する設備を備えるようになった。反応の停止については、計画された反応停止であるならば緊急性を要しないが、突然発生するトラブル時など緊急時には、異常発見後直ちに反応停止剤投入を行う必要がある。もし、反応停止剤の投入が遅れた場合、異常反応が発生し重合槽の内部で保有されたオレフィン重合体が融解し巨大な塊が発生することがある。塊が発生した場合、塊の除去に膨大な労力と時間を要することになり、その損失は非常に大きなものとなる。したがって緊急時における反応停止剤の投入は可及的速やかに行う必要がある。このとき用いられる反応停止剤としては、一酸化炭素、酸素、二酸化炭素等反応停止作用のあるガスや水、アルコール等の液体が用いられるが、中でも一酸化炭素が好ましく用いられる。

このような目的に用いられる反応停止剤は、通常運転時には、重合槽に混入しないように安全に遮断され、緊急時には速やかに投入可能な状態にしておくことが求められる。
以下、本発明の方法が適用されるプロセスの一例を示す概略図（図１）を参照しながら、より具体的に説明するが、これに限定されることがないのはもとよりのことである。

図１に示したオレフィン重合体の製造装置は、重合槽１、反応ガス循環ライン２、熱交換器３、製品抜出配管４、循環ガスコンプレッサー５、触媒供給設備６、原料供給設備７、次工程８、反応停止剤貯槽９、二重仕切弁１０、中間パージ弁１１、配管１２、コンピューター１４等を含むように構成され、中間パージ弁１１は、低圧放出部分１３、例えばフレアスタック等の安全な設備につながっている。次工程８には図示していないが生成したオレフィン重合体を処理する乾燥機、混練造粒機等がある。

反応停止剤投入設備は、前記反応停止剤貯槽、二重仕切弁、中間パージ弁、配管等により構成されている。重合槽１における重合反応を緊急停止させる際に使用する反応停止剤は、一酸化炭素が好適に用いられる。反応停止剤貯槽は、例えば一酸化炭素の貯蔵圧力１５ＭＰａＧ程度の圧力に耐えられる高圧容器であればよい。反応停止剤の必要量は、多くの場合において重合槽の中に数１０ｐｐｍ〜数％程度存在させれば効果があるので、例えば、容量約５０Ｌ、常用圧力１０ＭＰａＧのいわゆるガスボンベをそのまま用いても良いが、このボンベを複数並列に連結したカードルボンベがよく用いられる。このカードルボンベは、使用後は再充填して再び使用に供する。したがって、もし使用時にボンベが反応ガス、例えばエチレン、プロピレン等の逆流によって汚染された場合は、ボンベの内容物を排出、洗浄して再充填する必要があるので、極力このような汚染を避けるのが好ましい。

本発明において、かかるカードルボンベのような反応停止剤貯槽の反応ガスによる汚染を防ぐ方法として、反応停止剤を使用後一定時間後に重合槽と反応停止剤貯槽の間を仕切弁によって遮断されるようにした。すなわち、図１において、正常状態の場合は、二重仕切弁１０は閉、中間パージ弁１１は開となっている。緊急反応停止を行う手順は、まず、中間パージ弁１１を閉とし、次いで二重仕切弁１０を開として反応停止剤を配管１２を通じて重合槽１に反応停止剤が投入される。

反応停止剤の投入後一定時間後に、反応ガスが逆流しないように二重仕切弁１０を閉とし、中間パージ弁１１を開とする。反応停止剤を投入後、二重仕切弁１０を閉とするまでの一定時間としては、０．５〜５分になるようにするが好適である。０．５分より短いと反応停止剤の投入量が十分でなく、５分より長いと貯槽の圧力が低下しているので反応ガスが貯槽へ逆流するおそれがある。好ましくは３分程度に設定される。

前記の二重仕切弁および中間パージ弁等で構成される反応停止剤投入設備の作動は、あらかじめ定められた手順に従い作動するようにしておけばよく使用する機器類には限定されない。例えば、通常の計器類やコンピュータに作動順序をあらかじめプログラムしておけば、反応停止剤を供給する際の煩雑な操作を回避することができ、緊急時における信頼性を一層向上することができる。

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、これに限定されることがないのはもとよりのことである。

実施例１
図1に示したオレフィン重合体の製造プロセスにより、２．０ＭＰａＧにおいて、触媒、原料としてエチレンおよび１−ブテン、水素を重合槽に供給し、重合させた。通常運転時は二重仕切弁１０は閉、中間パージ弁１１は開の状態で保持した。反応停止剤は、１１７５Ｌのカードルボンベに充填された圧力１０ＭＰａＧの一酸化炭素を使用した。低圧放出部分１３のフレアスタックの圧力は５ｋＰａＧであった。この状態で予め一酸化炭素投入時間が３分になるように定められたプログラムに従って、コンピューターにより二重仕切弁１０および中間パージ弁１１を操作させ一酸化炭素を重合槽内へ投入し、反応を停止させた。一酸化炭素は、１１７５Ｌの貯槽の圧力が重合槽の圧力と同等圧力になるまで投入された。コンピューターにより制御された遠隔操作弁はプログラム通り自動的に作動し、すみやかに投入が完了し反応停止を実現できた。重合槽内の状態は、ポリマー塊を形成することなく安定的に停止することができた。二重仕切弁１０は所定のプログラムのとおり３分後に閉止、中間パージ弁１１は開状態になり、カードルボンベへの反応ガスの逆流現象は生じなかった。

本発明の方法が適用されるオレフィン重合体の製造プロセスの一例を示す概略図である。

符号の説明

１…重合槽、２…循環ガス配管、３…熱交換器、４…製品抜出配管、５…循環ガスコンプレッサー、６…触媒供給ライン、７…原料供給ライン、８…次工程、９…反応停止剤貯槽、１０…二重仕切弁、１１…中間パージ弁、１２…配管、１３…低圧放出部分、１４…コンピューター

Claims

触媒の存在下にオレフィン類を重合反応させる液相重合槽および／または気相重合槽よりなるオレフィン重合体の製造プロセスにおいて、緊急停止操作を行う際、反応停止剤貯槽と二重仕切弁、中間パージ弁、配管から構成される反応停止剤投入設備により、あらかじめ決められた手順に従い、反応停止剤貯槽から液相重合槽および／または気相重合槽へ反応停止剤を投入した後、一定時間後に該反応停止剤貯槽と液相重合槽および／または気相重合槽とを遮断し、重合反応槽内の反応ガス類の逆流を防止することを特徴とするオレフィン重合反応の緊急停止方法。
前記反応停止剤が一酸化炭素であり、反応停止剤の投入後、反応停止剤貯槽と液相重合槽および／または気相重合槽とを遮断するまでの一定時間が０．５分〜５分であることを特徴とする請求項１記載のオレフィン重合反応の緊急停止方法。