JP4843188B2 - Polyolefin production method and gas phase polymerization apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、ポリオレフィン、特にプロピレンブロック共重合体などのポリオレフィンの製造方法に関し、より詳しくは、オレフィン重合触媒を用いた気相重合により、重合槽や重合攪拌翼へのポリマーの付着が抑制され、ポリオレフィンを長期、連続、安定生産できる製造方法及び気相重合装置に関する。   The present invention relates to a method for producing a polyolefin, particularly a polyolefin such as a propylene block copolymer, and more specifically, by gas phase polymerization using an olefin polymerization catalyst, the adhesion of the polymer to the polymerization tank and the polymerization stirring blade is suppressed, The present invention relates to a production method and a gas phase polymerization apparatus capable of producing a polyolefin for a long time, continuously and stably.

ポリプロピレンやプロピレンブロック共重合体などのポリオレフィンは、チーグラー/ナッタ触媒の改良による高活性化、高立体規則性化により、触媒当たりのポリマーの生産量が飛躍的に向上するとともに、規則性の向上が達成されてきている。この結果、ポリマーに存在する遷移金属触媒成分などの金属成分の減少、非晶性ポリプロピレン成分の低減が可能になってきている。このため、重合方法としては、従来の溶液重合、スラリー重合、バルク重合などに比べて、溶媒の回収や精製工程が不要なこと、モノマーの回収やポリマーの乾燥が容易なこと、製品の多様化に対応可能なことなどの利点を有することから、気相法による重合方法が注目されてきている。   Polyolefins, such as polypropylene and propylene block copolymers, dramatically increase the polymer production per catalyst and improve the regularity by improving the Ziegler / Natta catalyst and increasing the activity and stereoregularity. Has been achieved. As a result, metal components such as transition metal catalyst components present in the polymer can be reduced, and amorphous polypropylene components can be reduced. For this reason, compared to conventional solution polymerization, slurry polymerization, bulk polymerization, etc., there is no need for solvent recovery and purification steps, easy monomer recovery and polymer drying, and diversification of products. Therefore, the polymerization method by the gas phase method has been attracting attention.

例えば、高立体規則性オレフィン重合触媒の存在下、前段重合槽でプロピレンの結晶性の単独重合体または共重合体を製造し、後段重合槽でプロピレンとエチレンなどの他のα−オレフィンとのゴム状ランダム共重合体の製造を行うプロピレンブロック共重合体を製造することが行われている。このプロピレンブロック共重合体は、結晶性ポリプロピレンの有する優れた強度、剛性、耐熱性とともに、ゴム状ランダム共重合体による耐衝撃性、特に低温での耐衝撃性に優れた組成物となる。このため、バンパーなどの外装材、インパネ、ドアなどの内装材などの自動車部品、コンテナ、シートなどとして幅広く利用されてきている。   For example, in the presence of a highly stereoregular olefin polymerization catalyst, a crystalline homopolymer or copolymer of propylene is produced in a pre-stage polymerization tank, and rubber of propylene and other α-olefin such as ethylene is produced in the post-stage polymerization tank. Propylene block copolymer is produced to produce a random copolymer. This propylene block copolymer is a composition having excellent strength, rigidity and heat resistance of crystalline polypropylene, as well as impact resistance by the rubber-like random copolymer, particularly impact resistance at low temperature. For this reason, it has been widely used as automobile parts such as exterior materials such as bumpers, interior materials such as instrument panels and doors, containers, and seats.

このように、気相法によるポリオレフィンの製造方法は非常に優れたプロセスである。しかしながら、気相法においては、気相重合槽は、気相流動層型、攪拌流動層型に関係なく、槽内が重合体の粉体部と気相部に分かれていること、したがって槽全体としての流動、攪拌、均一性が十分でないことなどから、溶液法やスラリー法に比較すると、攪拌効果、均一化効果は十分でない場合がある。特に、前記のプロピレンブロック共重合体の製造における第2のランダム共重合体重合槽では、共重合体がゴム状であり、粘着性が高いことから、重合体、共重合体粒子同士の付着、重合槽の壁や攪拌翼への付着が生じやすくなるという問題点がある。   Thus, the polyolefin production method by the vapor phase method is a very excellent process. However, in the gas phase method, the gas phase polymerization tank is divided into a powder part and a gas phase part of the polymer regardless of the gas phase fluidized bed type and the stirred fluidized bed type, and thus the entire tank. As compared with the solution method or the slurry method, the stirring effect and the homogenizing effect may not be sufficient. In particular, in the second random copolymer polymerization tank in the production of the propylene block copolymer, since the copolymer is rubbery and has high adhesiveness, the adhesion between the polymer and the copolymer particles, There is a problem that adhesion to the walls of the polymerization tank and the stirring blade is likely to occur.

この付着は、単なる安定した長期連続製造の達成が困難になるばかりか、この付着物が高分子量化、ゲル化の原因となり、最終成形品の品質の低下をもたらすなどの問題点がある。また、粒子の付着で生じた小さな固まりが、重合体粉体の移送配管に詰まるなどのトラブル発生の原因となることもある。さらに、冷却用のモノマー循環配管におけるフィルターの詰まりにもつながる場合も考えられる。ここで、品質低下とは、付着による長期滞留によるゲル化により、不溶ないし難溶融成分となり、成形品の外観の悪化や破壊の開始点となるなど、物性低下、商品価値の低下の原因となることである。   This adhesion not only makes it difficult to achieve a stable and long-term continuous production, but also causes such problems that the adhesion causes high molecular weight and gelation, resulting in deterioration of the quality of the final molded product. In addition, a small lump produced by the adhesion of particles may cause troubles such as clogging of the polymer powder transfer pipe. Further, there may be a case where the filter is clogged in the monomer circulation pipe for cooling. Here, the deterioration of quality means insoluble or hardly meltable components due to gelation due to long-term retention due to adhesion, resulting in deterioration of physical properties and deterioration of commercial value, such as deterioration of appearance of molded products and starting point of destruction. That is.

このため、ポリオレフィン、特にプロピレンブロック共重合体の製造において、ポリマー粒子の付着を防止することを目的として、アルコキシアルミニウム化合物を添加する方法が開示されているが(特許文献1、特許文献2参照)、アルコキシアルミニウム化合物の添加量が多くないと効果がなく、重合体中のアルミニウム含有量の増加のために、気相法への適用が困難になるという問題がある。   For this reason, a method of adding an alkoxyaluminum compound has been disclosed for the purpose of preventing adhesion of polymer particles in the production of polyolefins, particularly propylene block copolymers (see Patent Documents 1 and 2). If the amount of the alkoxyaluminum compound added is not large, the effect is not obtained, and there is a problem that application to the gas phase method becomes difficult due to an increase in the aluminum content in the polymer.

また、高立体規則性重合触媒のアルミニウム1g原子当り、活性水素化合物を0.001〜1モルの割合でランダム共重合反応系へ供給する製法が開示されている(特許文献3参照)。しかしながら、この公報には連続重合ではなくバッチ重合の例が示されているに過ぎない。したがって、活性水素化合物の具体的供給方法、得られた重合体のカサ比重が高くなることは示されているが、付着防止効果については特に示されていない。これはバッチ重合による均一性から当然の結果と考えられる。   Moreover, the manufacturing method which supplies an active hydrogen compound to the random copolymerization reaction system in the ratio of 0.001-1 mol per 1g atom of aluminum of a highly stereoregular polymerization catalyst is disclosed (refer patent document 3). However, this publication only shows an example of batch polymerization rather than continuous polymerization. Therefore, it is shown that the specific supply method of the active hydrogen compound and the bulk density of the obtained polymer are increased, but the adhesion preventing effect is not particularly shown. This is considered a natural result from the uniformity by batch polymerization.

また、気相重合反応系において、冷却用のモノマー循環系、結晶性ポリプロピレン重合槽とプロピレンランダム共重合体重合槽との間の移送流路にアルコール類を供給する方法が具体的に示されている(特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7参照)。これらの方法は、何れにしても、オレフィン重合触媒活性抑制剤を直接重合槽に供給しない方法である。これらの方法は、触媒活性抑制剤を重合体粉体移送またはモノマーの供給配管中へ供給し、分散性を向上しようとするものであるが、結果的には、触媒活性抑制剤は重合槽に供給するもので、優れた方法であると言える。 Further, in the gas phase polymerization reaction system, a method for supplying alcohols to a cooling monomer circulation system, a transfer flow path between a crystalline polypropylene polymerization tank and a propylene random copolymer polymerization tank is specifically shown. (See Patent Document 4, Patent Document 5, Patent Document 6, and Patent Document 7). In any case, these methods are methods in which the olefin polymerization catalyst activity inhibitor is not directly supplied to the polymerization tank. These methods are intended to improve the dispersibility by supplying the catalyst activity inhibitor into the polymer powder transfer or the monomer supply pipe, but as a result, the catalyst activity inhibitor is added to the polymerization tank. It can be said that it is an excellent method.

また、前記特許文献7には、2個の反応器の前段と後段の反応器を接続する移送導管中に17質量%濃度のイソプロパノールのヘプタン溶液を、計量、給送する実施例が示されている。また、比較例として、同じ溶液を直接的に後段の反応器に、計量、給送する方法が示されている。その結果として、3週間の稼働での実施例の場合に、比較例との対比で、後段反応器の粉末床中の塊状体、凝集体の量が45〜35%、反応器の壁、邪魔板面上の皮膜、堆積物の量が25〜35%に低減されたことがそれぞれ示されている。しかし、低減効果が定量的に評価されているが、改良方法といえども塊状体、凝集体、堆積物の低減には限界があることが明らかであり、必ずしも満足すべきものではない。   Further, Patent Document 7 shows an example in which a heptane solution of 17% by mass of isopropanol is weighed and fed into a transfer conduit connecting the first and second reactors of two reactors. Yes. As a comparative example, a method of measuring and feeding the same solution directly to a subsequent reactor is shown. As a result, in the case of the example in operation for 3 weeks, the amount of agglomerates and aggregates in the powder bed of the latter reactor was 45 to 35% in comparison with the comparative example, the wall of the reactor, the obstacle It is shown that the amount of film and deposit on the plate surface was reduced to 25 to 35%, respectively. However, although the reduction effect has been quantitatively evaluated, it is clear that there is a limit to the reduction of agglomerates, aggregates, and deposits even with an improved method, which is not always satisfactory.

また、オレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフィンの製造方法において、触媒活性抑制剤を、重合槽の気相部と、重合槽の側壁から重合槽の粉体部へ供給することを特徴とするポリオレフィンの製造方法が開示されている(特許文献8)。この方法においても、攪拌翼上部への付着物を防止することに限界があった。したがって、重合槽の形式、重合条件によっては、かなりの塊状体、凝集体が存在するとともに、これらが、重合槽壁面、攪拌翼への付着や重合体粒子の取り出し配管の詰まりなどとなり、これらの問題点についても、まだ改良の余地がある。   Further, in the method for producing polyolefin by continuous gas phase polymerization using an olefin polymerization catalyst, the catalyst activity inhibitor is supplied from the gas phase part of the polymerization tank and from the side wall of the polymerization tank to the powder part of the polymerization tank. (Patent Document 8). Even in this method, there is a limit in preventing the deposits on the upper part of the stirring blade. Therefore, depending on the type of the polymerization tank and the polymerization conditions, there are considerable lumps and aggregates. There is still room for improvement in terms of problems.

特開昭56−151713号公報JP-A-56-151713 特開昭58−213012号公報JP-A-58-213012 特開昭61−69821号公報JP-A-61-69821 特開昭63−225613号公報JP-A-63-225613 特開平4−296313号公報JP-A-4-296313 特開平4−296314号公報JP-A-4-296314 特開平11−71415号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-71415 特開2001−261720号公報JP 2001-261720 A

本発明は、このような状況下でなされたもので、オレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフィンの製造方法において、塊状物、凝集物の生成、あるいは重合槽壁や攪拌翼へのポリマーの付着を抑制し、配管の詰まりがなく、安定して連続製造が可能で、品質の低下のないポリオレフィンの製造方法及び気相重合装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made under such circumstances. In a method for producing polyolefin by continuous gas phase polymerization using an olefin polymerization catalyst, a lump or agglomerate is formed, or a polymer on a polymerization tank wall or a stirring blade is produced. It is an object of the present invention to provide a polyolefin production method and a gas phase polymerization apparatus that suppresses the adhesion of the resin, does not clog piping, can be stably continuously produced, and does not deteriorate in quality.

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、オレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフィンの製造方法において、冷却用液体循環媒体を重合槽の底面及び少なくとも側面の1箇所から供給することにより、前記の目的を達成できることを見出し本発明を完成した。すなわち、本発明は、
(1)オレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフィンの製造方法であって複数の重合段階を有する重合において、第1重合槽で、立体規則性触媒の存在下に、プロピレンの単独重合体または他のα−オレフィンの含有量が5質量%以下のプロピレンの共重合体である結晶性ポリプロピレンを製造した後、第2重合槽において、前記結晶性ポリプロピレンの存在下にプロピレンと他のα−オレフィンとをランダム共重合することによりプロピレンブロック共重合体を製造するに際し、第2重合槽の上部の気相部に設けられたモノマー供給配管からモノマーを供給し、冷却用液体循環媒体を攪拌翼を有する第2重合槽の底面及び少なくとも側面の1箇所から第2重合槽に供給し、底面からの冷却用液体循環媒体の供給量に対して、第2重合槽の側面からの冷却用液体循環媒体の供給量が0.05〜0.5質量倍であり、かつ冷却用液体循環媒体を第2重合槽の粉体部に供給することを特徴とするポリオレフィンの製造方法、
(2)冷却用液体循環媒体を攪拌翼を有する第2重合槽の粉体部の高さの1/2以上の高さから供給する上記(1)に記載のポリオレフィンの製造方法、
(3)オレフィン重合触媒が、(A)(a)マグネシウム化合物と(b)チタン化合物とを用いて得られる固体触媒成分、(B)有機アルミニウム化合物及び(C)電子供与性化合物を用いて得られる高立体規則性触媒である上記(1)又は(2)に記載のポリオレフィンの製造方法
)第2重合槽で製造されるランダム共重合体の量が、プロピレンブロック共重合体に対して、5〜50質量%である上記(1)〜(3)のいずれかに記載のポリオレフィンの製造方法、
)第2重合槽で製造されるランダム共重合体におけるプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合比(質量比)が20〜85/80〜15である上記(1)〜(4)のいずれかに記載のポリオレフィンの製造方法、
提供するものである。
As a result of intensive studies, the present inventors supply a cooling liquid circulating medium from at least one of the bottom surface and the side surface of the polymerization tank in a method for producing polyolefin by continuous gas phase polymerization using an olefin polymerization catalyst. Thus, the inventors have found that the above object can be achieved and completed the present invention. That is, the present invention
(1) A method for producing a polyolefin by continuous gas phase polymerization using an olefin polymerization catalyst, wherein in the polymerization having a plurality of polymerization stages, propylene is used in the presence of a stereoregular catalyst in the first polymerization tank. After producing crystalline polypropylene which is a copolymer of propylene having a coalescence or other α-olefin content of 5% by mass or less, in the second polymerization tank, propylene and other α in the presence of the crystalline polypropylene. -When producing a propylene block copolymer by random copolymerization with an olefin, a monomer is supplied from a monomer supply pipe provided in a gas phase part at the upper part of the second polymerization tank, and a cooling liquid circulation medium is obtained . Supply to the second polymerization tank from the bottom and at least one side of the second polymerization tank having the stirring blades, with respect to the supply amount of the cooling liquid circulation medium from the bottom The supply amount of the cooling liquid circulation medium from the side surface of the second polymerization tank is 0.05 to 0.5 times the mass, and the cooling liquid circulation medium is supplied to the powder part of the second polymerization tank. A process for producing a polyolefin characterized by
(2) The method for producing a polyolefin according to (1), wherein the cooling liquid circulation medium is supplied from a height of 1/2 or more of the height of the powder part of the second polymerization tank having a stirring blade,
(3) An olefin polymerization catalyst is obtained using a solid catalyst component obtained by using (A) (a) a magnesium compound and (b) a titanium compound, (B) an organoaluminum compound and (C) an electron donating compound. The method for producing a polyolefin according to the above (1) or (2), which is a highly stereoregular catalyst to be produced ,
( 4 ) The polyolefin according to any one of (1) to (3) above, wherein the amount of the random copolymer produced in the second polymerization tank is 5 to 50% by mass with respect to the propylene block copolymer. Manufacturing method,
( 5 ) Said (1)-(4) whose copolymerization ratio (mass ratio) of propylene and another alpha olefin in the random copolymer manufactured by a 2nd polymerization tank is 20-85 / 80-15. A process for producing the polyolefin according to any one of
Is to provide.

本発明によれば、オレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフィンの製造方法において、第三成分を添加することなく、また、機械的な付着防止設備を設けることなく、重合槽壁や攪拌翼へのポリマーの付着を防止することができ、品質低下のないポリオレフィンの製造が可能となる。   According to the present invention, in a method for producing a polyolefin by continuous gas phase polymerization using an olefin polymerization catalyst, without adding a third component, and without providing a mechanical adhesion prevention facility, a polymerization tank wall and stirring It is possible to prevent the polymer from adhering to the wing, and it is possible to produce a polyolefin without quality deterioration.

本発明は、オレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフィンの製造方法一般に適用でき、特に、プロピレンブロック共重合体の製造方法に好ましく適用できるものである。本発明のポリオレフィンの製造に用いられるモノマーとしては、特に制限はなく、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−ペンテン−1、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンなどのα−オレフィンが例示できる。これらのα−オレフィンは、単独重合することもできるし、2以上のα−オレフィンとの共重合や酢酸ビニル、アクリル酸などの他の共重合可能なモノマーとの共重合体を製造することもできる。   The present invention can be generally applied to a method for producing a polyolefin by continuous gas phase polymerization using an olefin polymerization catalyst, and is particularly preferably applicable to a method for producing a propylene block copolymer. The monomer used for the production of the polyolefin of the present invention is not particularly limited, and ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-pentene-1, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, An α-olefin such as 1-decene can be exemplified. These α-olefins can be homopolymerized, or can be copolymerized with two or more α-olefins or copolymers with other copolymerizable monomers such as vinyl acetate and acrylic acid. it can.

本発明のポリオレフィンの製造方法に用いられるオレフィン重合触媒としては、特に制限はなく、公知の各種触媒が用いられる。これらの触媒としては、たとえば、三価もしくは四価チタンのハロゲン化物またはアルコラート、アルコキシチタンハロゲン化物と塩化マグネシウム、アルコキシマグネシウムなどを用いて調製された固体触媒成分を含むチーグラー/ナッタ系触媒、たとえばシクロペンタジエニル基を有するチタン、ジルコニウム、ハフニウム系化合物を含むメタロセン系化合物を触媒成分とする担持固体触媒など公知の気相法に用いられるオレフィン重合触媒を例示できる。また、これらの触媒成分には、アルキルアルミニウムやアルミノキサンなどの有機アルミニウム化合物、イオン性錯体、ルイス酸などの公知の助触媒を用いたり、電子供与体などを用いて調製された触媒などを例示できる。さらに、電子供与性化合物を重合時に用いたりすることもできる。   There is no restriction | limiting in particular as an olefin polymerization catalyst used for the manufacturing method of polyolefin of this invention, Various well-known catalysts are used. These catalysts include, for example, Ziegler / Natta based catalysts containing a solid catalyst component prepared using a halide or alcoholate of trivalent or tetravalent titanium, an alkoxytitanium halide and magnesium chloride, alkoxymagnesium, etc. Examples of the olefin polymerization catalyst used in a known gas phase method such as a supported solid catalyst using a metallocene-based compound including a titanium, zirconium, or hafnium-based compound having a pentadienyl group as a catalyst component can be given. Examples of these catalyst components include organoaluminum compounds such as alkylaluminum and aluminoxane, ionic complexes, catalysts prepared using an electron donor, etc., and known catalysts such as Lewis acids. . Furthermore, an electron donating compound can be used during the polymerization.

本発明の気相法ポリオレフィンの製造に用いられる気相重合槽としては、特に制限はなく、各種公知の装置が使用できる。たとえば、化学装置、62〜74頁、Vol.41(1999)に示されている。また、具体的には流動層型重合槽(例えば、特開平4−234409号公報など)、攪拌翼を有する縦型重合槽(特開昭53−123487号公報、特開昭54−23258号公報など)、攪拌翼を有する横型重合槽(特開昭63−223001号公報など)などを例示できる。   There is no restriction | limiting in particular as a gas phase polymerization tank used for manufacture of the gas phase method polyolefin of this invention, Various well-known apparatuses can be used. For example, Chemical Equipment, pages 62-74, Vol. 41 (1999). Specifically, a fluidized bed type polymerization tank (for example, JP-A-4-234409) and a vertical polymerization tank having a stirring blade (JP-A-53-123487, JP-A-54-23258). Etc.), a horizontal polymerization tank having a stirring blade (Japanese Patent Laid-Open No. 63-22001, etc.), and the like.

また、重合槽としては、単段または単一重合槽、二段以上の複数の重合槽を有するものであってもよい。これらの気相法重合槽は、通常、固体触媒とモノマーが連続的に重合槽に供給されるとともに、重合した重合体粒子は、定常的または間欠的に連続して抜き出される。また、重合槽中のモノマーガスを外部の、圧縮機、凝縮器で冷却し、この冷却したモノマーを重合槽に噴霧し、その蒸発潜熱で重合熱を除去する方法が採用されている。   Moreover, as a superposition | polymerization tank, you may have a single stage or a single superposition | polymerization tank, and several superposition | polymerization tanks of two or more steps. In these gas phase process polymerization tanks, a solid catalyst and a monomer are usually continuously supplied to the polymerization tank, and polymerized polymer particles are continuously or intermittently extracted. Further, a method is adopted in which the monomer gas in the polymerization tank is cooled by an external compressor and condenser, the cooled monomer is sprayed onto the polymerization tank, and the heat of polymerization is removed by the latent heat of evaporation.

中でも、本発明のポリオレフィンの製造方法は、2以上の重合槽、通常2個の重合槽を用いるポリオレフィンの製造に好ましく適用できる。すなわち、前段の重合槽と後段の重合槽において、それぞれ性質の異なる重合体(共重合体)を得る重合を行うものである。例えば、後段の重合槽では、前段で重合された結晶性のポリオレフィンの存在下でゴム状ランダム共重合を行い、結果として両ポリオレフィンの混合組成物としてのポリオレフィンを製造する場合に好適に採用できる。   Especially, the manufacturing method of the polyolefin of this invention is preferably applicable to manufacture of the polyolefin using two or more polymerization tanks, normally two polymerization tanks. That is, polymerization is carried out to obtain polymers (copolymers) having different properties in the preceding polymerization tank and the subsequent polymerization tank. For example, the latter polymerization tank can be suitably used when rubber-like random copolymerization is carried out in the presence of the crystalline polyolefin polymerized in the former stage, and as a result, a polyolefin as a mixed composition of both polyolefins is produced.

このような2段重合の態様としては、各重合槽において分子量の異なるポリオレフィンの重合、モノマーの異なる(共)重合、共重合組成の異なる共重合、結晶性の異なる(共)重合、これらの組み合わせなど目的とするポリオレフィンに対応した製造方法を選択することができる。   Examples of such two-stage polymerization include polymerization of polyolefins having different molecular weights in each polymerization tank, (co) polymerization with different monomers, copolymerization with different copolymerization compositions, (co) polymerization with different crystallinity, and combinations thereof A production method corresponding to the target polyolefin can be selected.

本発明のポリオレフィンの製造方法は、オレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフィンの製造方法において、冷却用循環媒体を重合槽の底面及び少なくとも側面の1箇所から供給することを特徴とするもので、前記2段重合の後段の重合槽に主に適用できるものである。なお、冷却用循環媒体は、重合熱を除去することができればよく、液体、気体、液体と気体の混合物が使用できる。特に冷却効果が優れていることから、液体が好ましい。
次に、本発明のポリオレフィン気相重合装置は、モノマー供給配管、ポリマー排出配管及び場合により攪拌翼を備えた重合槽を有するポリオレフィン気相重合装置において、前記重合槽の底面及び少なくとも側面の1箇所から、冷却用循環媒体を供給するための冷却用循環媒体供給機構を設けた構造を有している。この本発明の装置について、プロピレン−エチレンブロック共重合体の製造方法を例に挙げて説明する。図1は、本発明のポリオレフィン気相重合装置の一例であるプロピレン−エチレンブロック共重合体製造装置における後段の重合槽の一態様を示す概略図である。後段の重合槽1は、モノマー供給配管2、ポリマー排出配管3、冷却用循環媒体供給機構4、場合により攪拌翼5からなり、重合槽の中は気相部(上部)6と粉体部(下部)7に分かれている。その冷却用循環媒体は、通常、水素が0.01〜1質量%、エチレンが5〜40質量%、プロピレンが40〜90質量%、プロパンが4〜20質量%、窒素が0〜1質量%、メタンが0.01〜5質量%からなる。本発明においては、冷却用循環媒体を、底面からだけでなく、側面から、重合槽の粉体部に供給することが重要であり、粉体部の高さの1/2以上の高さから供給することが好ましい。この側面からの供給は重合槽の構造、粉体部形成状況などによっても異なるが、複数の位置から供給してもよい。また、その量については、底面からの供給量に対して、側面からの供給量は通常0.05〜0.5倍(質量)である。なお、上記の冷却用循環媒体供給機構は、一般にノズルが採用される。
The polyolefin production method of the present invention is characterized in that, in the production method of polyolefin by continuous gas phase polymerization using an olefin polymerization catalyst, a cooling circulation medium is supplied from the bottom surface and at least one side surface of the polymerization tank. Thus, it can be mainly applied to the polymerization tank in the latter stage of the two-stage polymerization. The cooling circulation medium only needs to remove the heat of polymerization, and liquid, gas, or a mixture of liquid and gas can be used. In particular, liquid is preferable because of its excellent cooling effect.
Next, the polyolefin gas phase polymerization apparatus of the present invention is a polyolefin gas phase polymerization apparatus having a monomer supply pipe, a polymer discharge pipe, and a polymerization tank optionally equipped with a stirring blade. The cooling circulation medium supply mechanism for supplying the cooling circulation medium is provided. The apparatus of the present invention will be described by taking a method for producing a propylene-ethylene block copolymer as an example. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a subsequent polymerization tank in a propylene-ethylene block copolymer production apparatus which is an example of a polyolefin gas phase polymerization apparatus of the present invention. The latter polymerization tank 1 is composed of a monomer supply pipe 2, a polymer discharge pipe 3, a cooling circulation medium supply mechanism 4, and optionally a stirring blade 5. The polymerization tank includes a gas phase part (upper part) 6 and a powder part ( (Bottom) Divided into 7. The cooling circulation medium is usually 0.01 to 1% by mass of hydrogen, 5 to 40% by mass of ethylene, 40 to 90% by mass of propylene, 4 to 20% by mass of propane, and 0 to 1% by mass of nitrogen. , Methane consists of 0.01-5 mass%. In the present invention, it is important to supply the cooling circulation medium not only from the bottom but also from the side to the powder part of the polymerization tank. It is preferable to supply. The supply from this side surface varies depending on the structure of the polymerization tank, the formation state of the powder part, etc., but may be supplied from a plurality of positions. Moreover, about the amount, the supply amount from the side surface is usually 0.05 to 0.5 times (mass) with respect to the supply amount from the bottom surface. Note that the cooling circulation medium supply mechanism generally employs a nozzle.

本発明のポリオレフィンの製造方法は、特に、複数の重合段階を有する重合において、第1重合槽でプロピレンの単独重合体または他のα−オレフィンの含有量が5質量%以下のプロピレンの共重合体である結晶性ポリプロピレンを製造した後、第2重合槽において、前記結晶性ポリプロピレンの存在下にプロピレンと他のα−オレフィンとをランダム共重合することによりプロピレンブロック共重合体を製造方法するに際し、第2重合槽の冷却用循環媒体の供給を底部だけでなく、重合槽の側壁の位置から供給するブロックポリプロピレンの製造方法に好ましく適用できるものである。   The method for producing a polyolefin of the present invention is a propylene copolymer having a content of 5% by mass or less of propylene homopolymer or other α-olefin in the first polymerization tank, particularly in polymerization having a plurality of polymerization stages. In producing a propylene block copolymer by randomly copolymerizing propylene and another α-olefin in the presence of the crystalline polypropylene in the second polymerization tank after producing the crystalline polypropylene, It can be preferably applied to a method for producing block polypropylene in which the supply of the circulating medium for cooling in the second polymerization tank is supplied not only from the bottom but also from the position of the side wall of the polymerization tank.

本発明のポリオレフィンの製造方法および重合装置の一例としては、プロピレンブロツク共重合体の製造の場合がある。ここで、プロピレンブロツク共重合体とは、前段の気相重合槽において、立体規則性触媒の存在下にプロピレンの単独重合体またはプロピレンと5質量%以下のエチレン、1−ブテンなどの他のα−オレフィンとの共重合体である結晶性ポリプロピレン系樹脂を重合し、この結晶性ポリプロピレン系樹脂を連続的に後段の重合槽に移送し、後段重合槽でプロピレンとエチレンなどの他のα−オレフィンとのゴム状のランダム共重合を行うものである。これによって、結晶性ポリプロピレンからなる連続相とゴム状粒子(ポリエチレンを含む)からなる分散相によって、耐衝撃性、特に低温耐衝撃性にすぐれたプロピレンブロック共重合体が製造できる。ここで、ランダム共重合体の共重合組成の制御、分子量の制御、含有量の制御などによって、目的に応じた特性を有するブロックポリプロピレン共重合体が製造できる。ここで、後段重合槽でのランダム共重合体における、モノマーはプロピレンとエチレン、1−ブテンなどの他のα−オレフィンとの組み合わせであるが、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合比(質量)は、通常10〜90/90〜10、好ましくは20〜85/80〜15である。また、プロピレンブロック共重合体中の後段で共重合されるランダム共重合体の含有比率は、通常3〜60質量%、好ましくは5〜50質量%である。   An example of the polyolefin production method and polymerization apparatus of the present invention is the production of a propylene block copolymer. Here, the propylene block copolymer is a homopolymer of propylene or other α of propylene and 5% by mass or less of ethylene, 1-butene and the like in the presence of a stereoregular catalyst in the gas phase polymerization tank in the previous stage. -Polymerizing a crystalline polypropylene resin that is a copolymer with olefin, continuously transferring the crystalline polypropylene resin to a subsequent polymerization tank, and propylene and other α-olefins such as ethylene in the subsequent polymerization tank And rubbery random copolymerization. Thus, a propylene block copolymer having excellent impact resistance, particularly low temperature impact resistance, can be produced by a continuous phase composed of crystalline polypropylene and a dispersed phase composed of rubber-like particles (including polyethylene). Here, the block polypropylene copolymer which has the characteristic according to the objective can be manufactured by control of the copolymerization composition of random copolymer, control of molecular weight, control of content, etc. Here, in the random copolymer in the latter stage polymerization tank, the monomer is a combination of propylene and another α-olefin such as ethylene and 1-butene, but the copolymerization ratio of propylene and another α-olefin ( Mass) is usually 10 to 90/90 to 10, preferably 20 to 85/80 to 15. Moreover, the content rate of the random copolymer copolymerized in the latter stage in a propylene block copolymer is 3-60 mass% normally, Preferably it is 5-50 mass%.

重合触媒の一例としては、(A)少なくともマグネシウム原子、チタン原子およびハロゲン原子を含む固体触媒成分と、(B)有機アルミニウム化合物とを用いて得られる高立体規則性触媒が挙げられる。このような触媒としては、例えば下記(A)成分および(B)成分を用いて得られる高立体規則性触媒が挙げられる。(A)(a)マグネシウム化合物と(b)チタン化合物とを用いて得られる固体触媒成分(B)有機アルミニウム化合物また、好ましくは下記(A)成分、(B)成分および(C)成分を用いて得られる高立体規則性触媒が挙げられる。
(A)(a)マグネシウム化合物と(b)チタン化合物とを用いて得られる固体触媒成分
(B)有機アルミニウム化合物
(C)電子供与性化合物
An example of the polymerization catalyst includes a highly stereoregular catalyst obtained by using (A) a solid catalyst component containing at least a magnesium atom, a titanium atom and a halogen atom, and (B) an organoaluminum compound. As such a catalyst, the highly stereoregular catalyst obtained, for example using the following (A) component and (B) component is mentioned. (A) Solid catalyst component (B) Organoaluminum compound obtained by using (a) magnesium compound and (b) titanium compound Also preferably, the following (A) component, (B) component and (C) component are used And a highly stereoregular catalyst obtained in the above manner.
(A) Solid catalyst component obtained by using (a) magnesium compound and (b) titanium compound (B) Organoaluminum compound (C) Electron donating compound

ここで、上記化合物としては以下に述べるものを用いることができる。
(a)マグネシウム化合物
マグネシウム化合物としては、特に制限はなく、酸化マグルシウム、水酸化マグネシウム、ジアルキルマグネシウム、アルキルマグネシウムハライド、ハロゲン化マグネシウム、マグネシウムジアルコキシドなど、具体的には塩化マグネシウム、マグネシウムジエトキシド、マグネシウムジメトキシドなどを挙げることができる。また、マグネシウム化合物としては、金属マグネシウムとハロゲンとアルコールとを反応させて得られる公知の固体生成物を好適に使用することができる。ここで、アルコールとしては、メタノール、エタノールが挙げられ、水分含有量が200ppm以下のものが良好なモロホロジーを有する固体生成物を得やすい。また、ハロゲンとしては塩素、臭素、ヨウ素、特にヨウ素が好適に使用される。
Here, the following compounds can be used as the compound.
(A) Magnesium compound The magnesium compound is not particularly limited, and includes magnesium oxide, magnesium hydroxide, dialkylmagnesium, alkylmagnesium halide, magnesium halide, magnesium dialkoxide, specifically magnesium chloride, magnesium diethoxide, A magnesium dimethoxide etc. can be mentioned. Moreover, as a magnesium compound, the well-known solid product obtained by making metal magnesium, a halogen, and alcohol react can be used conveniently. Here, examples of the alcohol include methanol and ethanol, and those having a water content of 200 ppm or less are easy to obtain a solid product having a good morphology. As halogen, chlorine, bromine, iodine, particularly iodine is preferably used.

(b)チタン化合物
チタン化合物としては、任意のチタン化合物を用いることができ、例えば、一般式(1)
TiX1 n(OR4-n ・・・(1)
(式中、X1はハロゲン原子、特に塩素原子であり、R1は炭素原子数1〜10の炭化水素基、特に直鎖または分岐のアルキル基であり、基R1が複数存在する場合には、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。nは0〜4の整数である。)で表されるチタン化合物である。具体的には、Ti(O−i−C374 、Ti(O−C494 、TiCl(O−C25 3 、TiCl(O−i−C37 3 、TiCl(O−C4 9 3 、TiCl2 (O−C4 9 2 、TiCl2 O−i−C3 7 2 、TiCl4 等を挙げることができる。
(B) Titanium Compound As the titanium compound, any titanium compound can be used. For example, the general formula (1)
TiX 1 n (OR 1 ) 4-n ... (1)
(Wherein X 1 is a halogen atom, particularly a chlorine atom, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, particularly a linear or branched alkyl group, and a plurality of groups R 1 are present. May be the same or different from each other, and n is an integer of 0 to 4.). Specifically, Ti (O-i-C 3 H 7) 4, Ti (O-C 4 H 9) 4, TiCl (O-C 2 H 5) 3, TiCl (O-i-C 3 H 7 ) 3 , TiCl (O—C 4 H 9 ) 3 , TiCl 2 (O—C 4 H 9 ) 2 , TiCl 2 ( O-i-C 3 H 7 ) can be exemplified 2, TiCl 4 or the like.

(c)電子供与性化合物
固体触媒成分(A)は、必要に応じて任意の電子供与性化合物(c)を用いることができる。これら電子供与性化合物は、通常、酸素、窒素、リンあるいは硫黄を含有する有機化合物である。具体的には、アミン類、アミド類、ケトン類、ニトリル類、ホスフィン類、エステル類、エーテル類、チオエーテル類、アルコール類、チオエステル類、酸無水物類、酸ハライド類、アルデヒド類、有機酸類、Si−O−C結合を有する有機珪素化合物を挙げることができる。
(C) Electron-donating compound As the solid catalyst component (A), any electron-donating compound (c) can be used as necessary. These electron donating compounds are usually organic compounds containing oxygen, nitrogen, phosphorus or sulfur. Specifically, amines, amides, ketones, nitriles, phosphines, esters, ethers, thioethers, alcohols, thioesters, acid anhydrides, acid halides, aldehydes, organic acids, An organosilicon compound having a Si—O—C bond can be given.

具体的には、例えば、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジヘキシルなどの芳香族フタル酸ジエステル、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ジ−t−ブチルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシランなどの有機珪素化合物を好ましく例示できる。   Specifically, for example, aromatic phthalic acid diesters such as diethyl phthalate, dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, dihexyl phthalate, dimethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, di- Preferred examples include organosilicon compounds such as t-butyldimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, dicyclohexyldimethoxysilane, and dicyclopentyldimethoxysilane.

固体触媒成分(A)の調製方法
固体触媒成分(A)は、マグネシウム化合物(a)と、チタン化合物(b)と、必要により、電子供与性化合物(c)とを用い、公知の方法で調製できる。例えば、マグネシウム化合物(a)と、電子供与性化合物(c)を接触させた後、チタン化合物(b)と接触させる。その接触条件は特に制限はなく、通常、マグネシウム原子換算でマグネシウム化合物(a)1モルに対して電子供与性化合物(c)0.01〜10モル、好ましくは0.05〜5モルを加え、0〜200℃にて5分〜10時間、好ましくは30〜150℃にて30分〜3時間の条件で接触させる。また、この調製には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の不活性炭化水素を加えることもできる。
Preparation method of solid catalyst component (A) The solid catalyst component (A) is prepared by a known method using a magnesium compound (a), a titanium compound (b), and, if necessary, an electron donating compound (c). it can. For example, the magnesium compound (a) and the electron donating compound (c) are contacted and then contacted with the titanium compound (b). The contact conditions are not particularly limited, and usually 0.01 to 10 mol, preferably 0.05 to 5 mol of an electron donating compound (c) is added to 1 mol of the magnesium compound (a) in terms of magnesium atom, Contact is performed at 0 to 200 ° C. for 5 minutes to 10 hours, preferably at 30 to 150 ° C. for 30 minutes to 3 hours. In addition, inert hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane can be added to this preparation.

マグネシウム化合物(a)に、またはそれと電子供与性化合物(c)との接触生成物に、チタン化合物(b)を接触させる際の条件は、特に制限はなく、通常、マグネシウム1モルに対して、チタン化合物(b)を1〜50モル、好ましくは2〜20モルの範囲で加え、0〜200℃にて5分〜10時間、好ましくは30〜150℃にて30分〜5時間接触させる。チタン化合物(b)との接触は、液状のチタン化合物(例えば、四塩化チタン)は、それ単独で、それ以外のチタン化合物は任意の不活性炭化水素に溶解させた状態で行うことができる。また、マグネシウム化合物(a)と、必要に応じて電子供与性化合物(c)との前記の接触の前に、例えば、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン含有ケイ素化合物、ハロゲンガス、塩化水素、ヨウ化水素等をマグネシウム化合物(a)に接触させることができる。なお、接触終了後は、不活性炭化水素で生成物を洗浄することが好ましい。   The conditions for contacting the titanium compound (b) with the magnesium compound (a) or the contact product of the electron donor compound (c) with the magnesium compound (a) are not particularly limited. The titanium compound (b) is added in an amount of 1 to 50 mol, preferably 2 to 20 mol, and contacted at 0 to 200 ° C. for 5 minutes to 10 hours, preferably at 30 to 150 ° C. for 30 minutes to 5 hours. The contact with the titanium compound (b) can be performed in a state where the liquid titanium compound (for example, titanium tetrachloride) is used alone and the other titanium compounds are dissolved in an arbitrary inert hydrocarbon. Further, before the contact between the magnesium compound (a) and, if necessary, the electron donating compound (c), for example, halogenated hydrocarbon, halogen-containing silicon compound, halogen gas, hydrogen chloride, hydrogen iodide Etc. can be brought into contact with the magnesium compound (a). In addition, after completion | finish of contact, it is preferable to wash | clean a product with an inert hydrocarbon.

(B)有機アルミニウム化合物
有機アルミニウム化合物(B)としては、特に限定はなく、下記一般式(2)
AlR2 m2 3-m ・・・(2)
(式中、R2は炭素原子数1〜10のアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、mは1〜3の整数であり、X2はハロゲン原子(塩素または臭素原子)で表される化合物である。具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム化合物、ジエチルアルミニウムモノクロライド、ジプロピルアルミニウムモノクロリドなどのジアルキルアルミニウムモノクロリドなどを挙げることができる。
(B) Organoaluminum compound The organoaluminum compound (B) is not particularly limited, and the following general formula (2)
AlR 2 m X 2 3-m (2)
Wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aryl group, m is an integer of 1 to 3, and X 2 is represented by a halogen atom (chlorine or bromine atom). Specific examples include trialkylaluminum compounds such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum and triisobutylaluminum, and dialkylaluminum monochlorides such as diethylaluminum monochloride and dipropylaluminum monochloride. Can do.

(C)電子供与性化合物
ブロックポリプロピレンの製造方法においては、必要に応じて電子供与性化合物(C)を併用することができる。この場合の電子供与性化合物(C)としては、前記の固体触媒成分(A)の調製の際に用いた電子供与性化合物(c)と同様のものを用いることができる。この場合、前記の固体触媒成分の調製の際に用いたものと同じでも異なっていてもよい。好ましい電子供与性化合物(C)は、SiO−C結合を有するシラン化合物、特に、下記(3)式で表される化合物である。
3 pSi(OR44-p ・・・(3)
(式中、R3は、直鎖状または分岐状炭化水素基、芳香属炭化水素基または環状飽和炭化水素基、p≧2の場合、上記化合物の任意のものの組み合わせであってよい。R4は直鎖状炭化水素基または分岐鎖状炭化水素基である。pは0〜3の整数である。)。(3)式の化合物としては、具体的に、t−ブチルシクロヘキシルジメトキシシラン、メチルシクロヘキシルジメトキシシラン、ジ−t−ブチルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等を挙げることができる。
(C) Electron-donating compound In the manufacturing method of block polypropylene, an electron-donating compound (C) can be used together as needed. As the electron donating compound (C) in this case, the same electron donating compound (c) used in the preparation of the solid catalyst component (A) can be used. In this case, it may be the same as or different from that used in the preparation of the solid catalyst component. A preferred electron donating compound (C) is a silane compound having a SiO—C bond, particularly a compound represented by the following formula (3).
R 3 p Si (OR 4 ) 4-p (3)
(Wherein, R 3 is a linear or branched hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group or a cyclic saturated hydrocarbon group, for p ≧ 2, or a combination of any of .R 4 of the compound Is a linear hydrocarbon group or a branched hydrocarbon group, and p is an integer of 0 to 3.) Specific examples of the compound of the formula (3) include t-butylcyclohexyldimethoxysilane, methylcyclohexyldimethoxysilane, di-t-butyldimethoxysilane, dicyclohexyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethylethoxysilane, Examples thereof include methylphenyldimethoxysilane.

また、重合槽における重合を安定化させるために、触媒活性抑制剤を使用しても良い。具体的にはアルコール類、フェノール類、カルボン酸類、スルホン酸類、アミン類、アミド類、エステル類、エーテル類、ホスフィン類、水、一酸化炭素および二酸化炭素から選択することができる。ここで好ましい触媒活性抑制剤としては、活性水素を含有する化合物を挙げることができる。活性水素含有化合物としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール、n−ヘキサノールなどのアルコール類、フェノール、クレゾール、キシレノールなどのフェノール類、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、安息香酸などのカルボン酸類、スルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸などのスルホン酸類、エチルアミン、イソプロピルアミンなどのアミン類、水などを挙げることができる。これらの活性水素含有化合物の中でも、炭素数が1〜20、好ましくは1〜10の直鎖または分岐アルコールであるメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノールなどを例示できる。これらの、触媒活性抑制剤は、複数用いることもできる。
これらの触媒活性抑制剤は、単独で用いることもできるが、モノマー、ヘプタンなどの不活性炭化水素溶媒、水素、窒素などのキャリア流体とともに供給することもできる。
Further, a catalyst activity inhibitor may be used to stabilize the polymerization in the polymerization tank. Specifically, it can be selected from alcohols, phenols, carboxylic acids, sulfonic acids, amines, amides, esters, ethers, phosphines, water, carbon monoxide and carbon dioxide. Preferred examples of the catalyst activity inhibitor include compounds containing active hydrogen. Active hydrogen-containing compounds include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, t-butanol and n-hexanol, phenols such as phenol, cresol and xylenol, formic acid, acetic acid, propionic acid, Examples thereof include carboxylic acids such as benzoic acid, sulfonic acids such as sulfonic acid, benzenesulfonic acid and toluenesulfonic acid, amines such as ethylamine and isopropylamine, and water. Among these active hydrogen-containing compounds, examples thereof include methanol, ethanol, n-propanol, and isopropanol, which are linear or branched alcohols having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms. A plurality of these catalyst activity inhibitors can be used.
These catalyst activity inhibitors can be used alone, or can be supplied together with a carrier fluid such as an inert hydrocarbon solvent such as monomer or heptane, hydrogen or nitrogen.

反応条件については、重合温度40〜100℃、好ましくは50〜90℃、重合圧力0.1〜10MPa程度で、135℃テトラリン中で測定した極限粘度[η] が1〜10dl/g、好ましくは1〜6dl/g程度となるように、水素などを用いて分子量が調整される。   Regarding the reaction conditions, the polymerization temperature is 40 to 100 ° C., preferably 50 to 90 ° C., the polymerization pressure is about 0.1 to 10 MPa, and the intrinsic viscosity [η] measured in 135 ° C. tetralin is 1 to 10 dl / g, preferably The molecular weight is adjusted using hydrogen or the like so as to be about 1 to 6 dl / g.

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら制限されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not restrict | limited at all by these examples.

実施例1 プロピレン−エチレンブロック共重合体の製造
(1)マグネシウム化合物(a)の製造
攪拌機付きのガラス製反応器(内容積約12リツトル)を窒素ガスで十分に置換し、エタノール約4,860g、ヨウ素32gおよび金属マグネシウム320gを投入し、攪拌しながら還流条件下で系内から水素ガスの発生がなくなるまで、加熱下で反応させ、固体状反応生成物を得た。この固体状反応生成物を減圧下に乾燥させることによりマグネシウム化合物〔固体生成物〕(a)を得た。
(2)固体触媒成分(A)の調製
窒素ガスで十分に置換したガラス製三口フラスコ(内容積5リットル)に、前記の未粉砕マグネシウム化合物(a)160g、精製ヘプタン800ミリリットル、四塩化ケイ素24ミリリットルおよびフタル酸ジエチル23ミリリットルを加えた。系内を90℃に保ち、攪拌しながら四塩化チタン770ミリリットルを投入して、110℃で2時間反応させた後、固体成分を分離して80℃の精製ヘプタンで洗浄した。更に、四塩化チタン1220ミリリットルを加え、110℃で2時間反応させた後、精製ヘプタンで十分に洗浄し、固体触媒成分(A)を得た。
Example 1 Production of Propylene-Ethylene Block Copolymer (1) Production of Magnesium Compound (a) A glass reactor equipped with a stirrer (internal volume of about 12 liters) was sufficiently replaced with nitrogen gas, and ethanol of about 4,860 g. Then, 32 g of iodine and 320 g of metallic magnesium were added, and the reaction was carried out under heating under stirring under reflux conditions until no hydrogen gas was generated from the system to obtain a solid reaction product. The solid reaction product was dried under reduced pressure to obtain a magnesium compound [solid product] (a).
(2) Preparation of solid catalyst component (A) In a glass three-necked flask (with an internal volume of 5 liters) sufficiently substituted with nitrogen gas, 160 g of the unpulverized magnesium compound (a), 800 ml of purified heptane, silicon tetrachloride 24 Milliliter and 23 ml of diethyl phthalate were added. The system was kept at 90 ° C., and 770 ml of titanium tetrachloride was added while stirring and reacted at 110 ° C. for 2 hours. Then, the solid components were separated and washed with purified heptane at 80 ° C. Further, 1220 ml of titanium tetrachloride was added and reacted at 110 ° C. for 2 hours, and then sufficiently washed with purified heptane to obtain a solid catalyst component (A).

(3)重合
前処理
内容積500リットルの攪拌翼付き反応槽に、n−ヘプタン230リットルを投入し、前記の固体触媒成分(A)25kg、トリエチルアルミニウムを固体触媒成分(A)中のTi原子に対し、0.6モル/1g原子、ジフェニルジメトキシシランを固体触媒成分中のTi原子に対し、0.4モル/1g原子の割合で供給した後、プロピレンをプロピレン分圧で、0.03MPa(Gauge)になるまで導入し、55℃で4時間反応させた。反応終了後、固体触媒成分をn−ヘプタンで数回洗浄し、二酸化炭素を供給し24時間攪拌した。
本重合
前段として、内容積200リットルの攪拌翼付き重合槽(ホモ重合槽)に、前記処理済みの固体触媒成分を成分中のTi原子に換算して、3ミリモル/時間で、トリエチルアルミニウムを600ミリモル/時間で、ジフェニルジメトキシシランを15ミリモル/時間でそれぞれ供給し、重合温度70℃、プロピレン圧力2.7MPa(Gauge)で反応させた。このとき、水素を用いて所定の分子量になるように調整した。ついで、前段重合槽から連続的にパウダーを抜き出し、後段(ランダム共重合槽)へ移送する。後段重合槽(ランダム共重合槽)では、重合温度55℃においてプロピレンおよびエチレンを供給し、ランダム共重合を行った。このとき、エチレン単位の含有量が所定の値になるように、プロピレンとエチレンとの供給比を調整した。
また、全冷却用循環媒体量(組成:水素0.3質量%、エチレン38質量%、プロピレン58質量%、プロパン3.7質量%)は160kg/hrで、110kg/hrを重合槽底面より、50kg/hrを重合槽面から供給した。側面からの供給する高さ位置は、粉体槽の高さが0.8mに対し0.55mであった。6日間運転を行った後に、重合槽内部を確認したところ、攪拌翼表面にはポリマーの付着が見られなかった。
(3) Pre-polymerization treatment Into a reaction vessel equipped with a stirring blade having an internal volume of 500 liters, 230 liters of n-heptane was charged and 25 kg of the solid catalyst component (A) and triethylaluminum were added to Ti atoms in the solid catalyst component (A). In contrast, after supplying 0.6 mol / 1 g atom and diphenyldimethoxysilane at a ratio of 0.4 mol / 1 g atom to Ti atom in the solid catalyst component, propylene is supplied at a propylene partial pressure of 0.03 MPa ( It was introduced until it reached Gauge) and reacted at 55 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the solid catalyst component was washed several times with n-heptane, and carbon dioxide was supplied and stirred for 24 hours.
As a pre-stage of the main polymerization, in a polymerization tank (homopolymerization tank) with an internal volume of 200 liters, the treated solid catalyst component was converted to Ti atoms in the component at a rate of 3 mmol / hour and 600 ml of triethylaluminum. Diphenyldimethoxysilane was supplied at a rate of 15 mmol / hour at a mmol / hour, and the reaction was carried out at a polymerization temperature of 70 ° C. and a propylene pressure of 2.7 MPa (Gauge). At this time, it adjusted so that it might become a predetermined molecular weight using hydrogen. Subsequently, powder is continuously extracted from the former stage polymerization tank and transferred to the latter stage (random copolymerization tank). In the latter stage polymerization tank (random copolymer tank), propylene and ethylene were supplied at a polymerization temperature of 55 ° C. to carry out random copolymerization. At this time, the supply ratio of propylene and ethylene was adjusted so that the content of ethylene units became a predetermined value.
The total amount of the circulating medium for cooling (composition: hydrogen 0.3% by mass, ethylene 38% by mass, propylene 58% by mass, propane 3.7% by mass) is 160 kg / hr, and 110 kg / hr from the bottom of the polymerization tank, 50 kg / hr was supplied from the polymerization tank surface. The height position to be supplied from the side surface was 0.55 m with respect to the height of the powder tank of 0.8 m. After the operation for 6 days, the inside of the polymerization tank was checked, and no polymer was found on the surface of the stirring blade.

比較例
実施例において、冷却用循環媒体の供給量を、重合槽底面からの供給量 110kg/hrを160kg/hrに、重合槽側面からの供給量 50kg/hrを0kg/hrとした以外(底面からのみの供給とした)は、実施例と同様に実施した。6日間運転を行った後に、重合槽内部を確認したところ、攪拌翼表面や重合槽表面にポリマーの付着が見られた。
Comparative Example In the examples, the supply amount of the cooling circulation medium was changed from the supply amount 110 kg / hr from the bottom surface of the polymerization tank to 160 kg / hr and the supply amount from the side surface of the polymerization tank 50 kg / hr to 0 kg / hr (bottom surface). Was supplied in the same manner as in the example. After the operation for 6 days, the inside of the polymerization tank was confirmed, and adhesion of the polymer was observed on the surface of the stirring blade and the surface of the polymerization tank.

本発明のポリオレフィン気相重合装置の一例であるプロピレン−エチレンブロック共重合体製造装置における後段の重合槽の一態様を示す概略図である。It is the schematic which shows the one aspect | mode of the polymerization tank of the back | latter stage in the propylene-ethylene block copolymer manufacturing apparatus which is an example of the polyolefin vapor phase polymerization apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 後段重合槽
2 モノマー供給配管
3 ポリマー排出配管
4 冷却用循環媒体供給機構
5 攪拌翼
6 気相部
7 粉体部

1 Subsequent polymerization tank 2 Monomer supply pipe 3 Polymer discharge pipe 4 Cooling medium supply mechanism 5 Stirring blade 6 Gas phase part 7 Powder part

Claims (5)

オレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフィンの製造方法であって複数の重合段階を有する重合において、第1重合槽で、立体規則性触媒の存在下に、プロピレンの単独重合体または他のα−オレフィンの含有量が5質量%以下のプロピレンの共重合体である結晶性ポリプロピレンを製造した後、第2重合槽において、前記結晶性ポリプロピレンの存在下にプロピレンと他のα−オレフィンとをランダム共重合することによりプロピレンブロック共重合体を製造するに際し、第2重合槽の上部の気相部に設けられたモノマー供給配管からモノマーを供給し、冷却用液体循環媒体を攪拌翼を有する第2重合槽の底面及び少なくとも側面の1箇所から第2重合槽に供給し、底面からの冷却用液体循環媒体の供給量に対して、第2重合槽の側面からの冷却用液体循環媒体の供給量が0.05〜0.5質量倍であり、かつ冷却用液体循環媒体を第2重合槽の粉体部に供給することを特徴とするポリオレフィンの製造方法。 A method for producing a polyolefin by continuous gas phase polymerization using an olefin polymerization catalyst, wherein in a polymerization having a plurality of polymerization stages, a homopolymer of propylene or the like in the presence of a stereoregular catalyst in a first polymerization tank In the second polymerization tank, in the presence of the crystalline polypropylene, propylene and other α-olefins are produced in the second polymerization tank. When the propylene block copolymer is produced by random copolymerization, the monomer is supplied from the monomer supply pipe provided in the gas phase portion at the upper part of the second polymerization tank, and the cooling liquid circulation medium is added to the stirring blade. fed from a single point of the bottom surface and at least a side surface of the second polymerization vessel in the second polymerization vessel having, with respect to the supply amount of the cooling liquid circulation medium from the bottom, the The supply amount of the cooling liquid circulation medium from the side surface of the two polymerization tanks is 0.05 to 0.5 times the mass, and the cooling liquid circulation medium is supplied to the powder part of the second polymerization tank A method for producing polyolefin. 冷却用液体循環媒体を攪拌翼を有する第2重合槽の粉体部の高さの1/2以上の高さから供給する請求項1に記載のポリオレフィンの製造方法。 The method for producing a polyolefin according to claim 1, wherein the cooling liquid circulation medium is supplied from a height of ½ or more of the height of the powder portion of the second polymerization tank having a stirring blade. オレフィン重合触媒が、(A)(a)マグネシウム化合物と(b)チタン化合物とを用いて得られる固体触媒成分、(B)有機アルミニウム化合物及び(C)電子供与性化合物を用いて得られる高立体規則性触媒である請求項1又は2に記載のポリオレフィンの製造方法。   High solidity obtained by using a solid catalyst component obtained by using (A) (a) a magnesium compound and (b) a titanium compound, (B) an organoaluminum compound and (C) an electron donating compound. The method for producing a polyolefin according to claim 1, which is a regular catalyst. 第2重合槽で製造されるランダム共重合体の量が、プロピレンブロック共重合体に対して、5〜50質量%である請求項1〜3のいずれかに記載のポリオレフィンの製造方法。 The method for producing a polyolefin according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of the random copolymer produced in the second polymerization tank is 5 to 50 mass% with respect to the propylene block copolymer. 第2重合槽で製造されるランダム共重合体におけるプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合比(質量比)が20〜85/80〜15である請求項1〜4のいずれかに記載のポリオレフィンの製造方法。 The copolymerization ratio of propylene and other α- olefin in the random copolymer produced in the second polymerization tank (mass ratio) according to claim 1 which is 20 to 85/80 to 15 Production method of polyolefin.
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