JP5677590B2 - 微粉排出器の目詰まりを防止または低減する方法 - Google Patents

微粉排出器の目詰まりを防止または低減する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5677590B2
JP5677590B2 JP2013549404A JP2013549404A JP5677590B2 JP 5677590 B2 JP5677590 B2 JP 5677590B2 JP 2013549404 A JP2013549404 A JP 2013549404A JP 2013549404 A JP2013549404 A JP 2013549404A JP 5677590 B2 JP5677590 B2 JP 5677590B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas stream
stream
fine powder
liquid
liquid stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013549404A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014502667A (ja
Inventor
グレン エドワード ムーア
グレン エドワード ムーア
ジェレミー ブルース マン
ジェレミー ブルース マン
Original Assignee
ウエストレイク ロングビュー コーポレイション
ウエストレイク ロングビュー コーポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ウエストレイク ロングビュー コーポレイション, ウエストレイク ロングビュー コーポレイション filed Critical ウエストレイク ロングビュー コーポレイション
Publication of JP2014502667A publication Critical patent/JP2014502667A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5677590B2 publication Critical patent/JP5677590B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/004Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor by means of a nozzle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0055Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/006Separating solid material from the gas/liquid stream by filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00265Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00265Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2208/00274Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant vapours
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00654Controlling the process by measures relating to the particulate material
    • B01J2208/00707Fouling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00761Discharging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00247Fouling of the reactor or the process equipment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、一般に気相オレフィン重合の分野に関する。
典型的な気相、流動床オレフィン重合プロセスでは、微細ポリマー粒子は反応器から頭上に排出され、サイクロン分離器または遠心分離器を使用してリサイクルガスストリームから分離される。収集された微粒子は排出器を使用して分離器の底から引き出され、そこから反応器に戻る。該システムは米国特許第4,882,400号に記載され、その全内容が参照によって本明細書に援用される。
‘400特許に記載された排出器は水平方向に設計されている。典型的な水平方向に向いている微粉排出器が図1に示される。典型的な水平方向の微粉排出器10では、図1に示すように、駆動ガスストリーム11が水平方向から排出器10に入る。駆動ガスストリーム11は分離器(図示せず)から排出器10に微粒子および気体12を引き出す駆動力を提供し、およびそれらを出口13を介して反応器(図示せず)に搬送して戻し、それらは次いで再投入される。
連続気相、流動床ポリオレフィン重合プロセスでは、清掃のためにシャットダウンが定期的に要求される程度に、ガスループ配管および設備が汚れることは一般的なことである。微粉分離器(図示せず)からのポリマー粉を運ぶガスストリーム12は、排出器10の中で典型的には90°方向を変えるように強制されるので、汚れは、特に水平方向微粉排出器10で激しい。ポリマー粉末およびしばしばシートとなって領域14に蓄積されやすいので、効率が低減し、または排出器10が詰まる。
従来設計の排出器では汚れが激しく、蓄積されたポリマーを除去するための清掃が平均で2ヶ月毎に必要となるので、しばしばプラントをシャットダウンすることになり、余計な清掃出費、および受け入れがたい生産損失が発生した。極端な場合には、排出器内部の激しい汚れのために、排出器の性能が著しく阻害され、および流れが止まり、計画外の反応器のシャットダウンが発生する。
この汚染問題を低減するために、排出器の設計を改良する試みが実施されてきた。該試みの一つが、その全体内容が参照によって本明細書に援用される米国特許出願公開第2008/0021178に記載されている。水平方向に向いている微粉排出器を使用する代わりに、米国特許出願公開第‘178は垂直方向に向いている微粉排出器を考え出した。米国特許出願公開第‘178の垂直方向に向いている微粉排出器は汚染問題を改善するが、垂直方向に向いている微粉排出器は、まだ定期的な汚れつまり目詰まりを起こした。
本発明は、水平方向微粉排出器および垂直方向微粉排出器に関連する汚れ問題または目詰まり問題を解決することを目的とする。
一態様では、本発明は、微粉排出器の目詰まりの防止または低減するための方法を提供する。該方法は以下の工程を含む。
(a)目詰まりを起こす、または目詰まりを起こしやすい微粉排出器を提供する工程と;
(b)駆動ガスストリームを微粉排出器の駆動ガス入口部に通過させる工程と;
(C)微細ポリマー粒子を含む同伴ガスストリームを微粉排出器の同伴気体入口部内に通過させる工程と;
(d)微粉排出器の目詰まりを防止または低減するために、駆動ガスストリームを微粉排出器に入れる前に、液体ストリームを駆動ガスストリーム中に導入する工程。
別の態様では、本発明はオレフィンを重合するためのプロセスを提供する。該プロセスは、以下の工程を含む。
(a)1つまたは複数のオレフィンを流動床反応器の触媒と、微細ポリマー粒子および未反応オレフィンを含む上昇ガスストリームを形成する重合条件で接触させる工程と;
(b)未反応オレフィンから微細ポリマー粒子を分離するために、上昇ガスストリームを微粉分離器に通過させる工程と;
(C)微粉分離器からの微細ポリマー粒子を、目詰まりを起こす、または目詰まりを起こしやすい微粉排出器の同伴ガス入口部内に通過させる工程と;
(d)微細ポリマー粒子を流動床反応器に戻すために、駆動ガスストリームを微粉排出器の駆動ガス入口部に通過させる工程と;
(e)微粉排出器の目詰まりを防止または低減するために、駆動ガスストリームを微粉排出器に入れる前に、液体ストリームを駆動ガスストリーム中に導入する工程。
水平方向に向いている微粉排出器の断面図である。 垂直方向に向いている微粉排出器の断面図である。 別の垂直方向に向いている微粉排出器の断面図である。 実施例1および比較実施例1の排出器での、時間に対する駆動ガス流量の図である。
第1の態様では、本発明は、微粉排出器の目詰まりの防止または低減するための方法を提供する。該方法は、以下の工程を含む。
(a)目詰まりを起こす、または目詰まりを起こしやすい微粉排出器を提供する工程と;
(b)駆動ガスストリームを微粉排出器の駆動ガス入口部に通過させる工程と;
(C)微細ポリマー粒子を含む同伴ガスストリームを微粉排出器の同伴ガス入口部内に通過させる工程と;
(d)微粉排出器の目詰まりを防止または低減するために、駆動ガスストリームを微粉排出器に入れる前に、液体ストリームを駆動ガスストリーム中に導入する工程。
気相オレフィン重合プロセスに使用されるすべての微粉排出器が目詰まりを起こし、または目詰まりを起こしやすいわけではないが、設計にかかわらず、いくつかは目詰まりを起こし、または目詰まりを起こしやすい。本発明の方法は、目詰まりの経歴がある、目詰まりを起こしつつある、または目詰まりしたすべての微粉排出器に適用できる。目詰まりは、微粉排出器を目視調査することによって、より一般的には、時間に対する微粉排出器の圧力または流量の低減を検出することによって決定できる。
本発明の方法の工程(b)および(c)は従来のものである。設計にかかわらず、典型的には、微粉排出器は、駆動ガス入口部、同伴ガス入口部、および複合ストリーム出口部を持つ。微粉排出器は、排出器内のポリマー粉末および/またはシートの蓄積または増大によって詰まることがある。
微粉排出器が目詰まりを起こしやすい、目詰まりする、または詰まったと判断される場合には、駆動ガスストリームが微粉排出器に入る前に、液体を駆動ガスストリームに注入することによって、驚いたことに、目詰まりを低減または防止できることが見出された。
重合反応に物質的に悪影響を及ぼさない限り、どのような種類の液体でも使用できる。たとえば、液体として、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン等の不活性希釈材が挙げられる。液体は、水またはテトラヒドロフランなどの触媒改質剤を含んでもよい。液体は、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテン等の反応物質を含んでもよい。好ましくは、液体は、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン等の未反応α−オレフィンコモノマーを含む。「未反応(fresh)」という用語は、該液体がリサイクルループからの圧縮冷却されたストリームではないことを意味する。
一実施形態では、液体は、圧縮冷却された未反応オレフィンを含むリサイクルループからの気体を含まない。
別の実施形態では、液化したリサイクルガスストリームが、微粉排出器の目詰まりを防止および/または低減するのに十分な量および時間で使用できるならば、該液体は、液体を形成するために冷却圧縮されたリサイクルループからの未反応オレフィンを含むリサイクルループからの気体の少なくとも一部を含む。
液体は、微粉排出器の動作中に駆動ガスストリームに連続的に注入されてもよい。あるいは、液体は駆動ガスストリームに定期的、または不定期的、すなわち必要な場合に応じて、間欠的に注入されてもよい。
液体の量および時間は、運転中に微粉排出器の目詰まりを防止および/または低減するのに十分であるべきであるが、目詰まりの程度および使用されるプロセス設備の安全運転の限界などの多様な要因に依存して、駆動ガスストリームに注入される液体の量および時間は広範な範囲で変化できる。典型的に、液体は駆動ガスストリームの質量流量の1%から10%の質量流量で導入できる。あるいは、液体は駆動ガスストリームの質量流量の3%から7%の質量流量で導入してもよい。
液体は、駆動ガスストリームをその供給源から微粉排出器の駆動ガス入口部に運ぶ導管沿いの如何なる部分に導入されてもよい。典型的には、液体の目詰まり防止効果を最大限にするために、液体は、駆動ガス入口部に隣接して、または駆動ガス入口部のごく近傍で導入される。
第2の態様では、本発明はオレフィンを重合するためのプロセスを提供する。該プロセスは、以下の工程を含む。
(a)1つまたは複数のオレフィンを流動床反応器の触媒と、微細ポリマー粒子および未反応オレフィンを含む上昇ガスストリームを形成する重合条件で接触させる工程と;
(b)未反応オレフィンから微細ポリマー粒子を分離するために、上昇ガスストリームを微粉分離器に通過させる工程と;
(C)微粉分離器からの微細ポリマー粒子を、目詰まりを起こす、または目詰まりを起こしやすい微粉排出器の同伴ガス入口部内に通過させる工程と;
(d)微細ポリマー粒子を流動床反応器に戻すために、駆動ガスストリームを微粉排出器の駆動ガス入口部に通過させる工程と;
(e)微粉排出器の目詰まりを防止または低減するために、駆動ガスストリームを微粉排出器に入れる前に、液体ストリームを駆動ガスストリーム中に導入する工程。
本発明での使用に好適なオレフィンは、たとえば、2から16個の炭素原子を含有するオレフィンである。オレフィンは、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマーなどを形成するために重合できる。特に本願で好適なものはポリエチレンである。該ポリエチレンとしては、エチレンのホモポリマー、およびエチレンと少なくとも一種類のα−オレフィンとのコポリマー(エチレン含有量は、全含有モノマーの少なくとも50質量%)が挙げられる。使用できる例示的なα−オレフィンには、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、1−デセン、1−ドデセン、1−ヘキサデセンなどが挙げられる。また、本願で好適なものには、1,3−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、4−ビニルシクロヘキサ−1−エン、1,5−シクロオクタジエン、5−ビニリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネンなどのポリエン、および重合媒体中の現場で生成されるオレフィンが挙げられる。オレフィンが重合媒体中の現場で生成される場合には、長鎖枝分かれを含有するポリエチレンの生成が起こることがある。
本発明では、オレフィンを重合するために如何なる触媒を使用してもよい。好ましくは、オレフィン重合触媒は、元素周期表の第3族、第4族、第5族、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族および第13族から選択された少なくとも一つの金属を含有する。例示金属には、チタン、ジルコニウム、バナジウム、鉄、クロム、ニッケル、およびアルミニウムが挙げられる。オレフィン重合触媒は中性またはカチオン性であってもよい。
重合触媒の例
1.第6族元素を含有するいずれかの化合物。好ましくは、クロム含有化合物である。例としては、エチレンを重合して広い分子量分布を持つ高分子量高密度ポリエチレン(HDPE)を形成する酸化クロム触媒が挙げられる。これらの触媒は典型的にはCr(6+)に基づき、キャリアに担持される。さらなる例には、シリカに担持され、および有機アルミニウム化合物で活性化されるビス(トリフェニルシリル)クロメート、およびシリカに担持されるビス(シクロペンタジエニル)クロムなどの有機クロム触媒がある。
2.チーグラー・ナッタ触媒であって、典型的には、遷移金属成分および有機アルミニウム化合物などの有機金属共触媒を含有するチーグラー・ナッタ触媒。
3.オレフィン重合触媒であって、オレフィンを重合し、分子量分布(MWD)が1から2.5であるオレフィンの共重合体を生成するオレフィン重合触媒。
4.メタロセン触媒であって、置換または無置換シクロペンタジエニル、置換または無置換ペンタジエニル、置換または無置換ピロール、置換または無置換ホスホール、置換または無置換アルソール、置換または無置換ボラタベンゼン、および置換または無置換カルボランから選択された少なくとも一つの部分を含む遷移金属成分、および典型的にはメチルアルミノキサンなどのアルキルアルミノキサンまたはアリール置換ホウ素含有化合物である有機金属共触媒を含有するメタロセン触媒。
5.第13族元素を含有するいずれかの化合物。好ましくは、アルミニウムを含有する化合物である。例としては、米国特許第5,777,120号に記載されているタイプの触媒が挙げられ、例えば典型的にはメチルアルミノキサンなどのアルキルアルミノキサン、またはアリール置換ホウ素含有化合物である有機金属共触媒を含むカチオン性アルミニウムアルキルアミジナート錯体などである。
6.第10族元素を含有するいずれかの化合物。好ましくは、ニッケルを含有する化合物である。例としては、米国特許第5,866,663号に記載されているタイプの触媒が挙げられ、例えば典型的にはメチルアルミノキサンなどのアルキルアルミノキサン、またはアリール置換ホウ素含有化合物である有機金属共触媒を含むカチオン性ニッケルアルキルジイミン錯体である。さらに例としては、中性ニッケルアルキルサリシルアルジミナト錯体などのOrganometallics、1998年、17巻、3149−3151ページに記載されているタイプの触媒が挙げられる。
7.第8族元素を含有するいずれかの化合物。好ましくは鉄を含有する化合物である。例としては、「The Journal of the American Chemical Society、1998年、120巻、7143−7144ページ」に記載されているタイプの触媒が挙げられ、例えば典型的にはメチルアルミノキサンなどのアルキルアルミノキサン、またはアリール置換ホウ素含有化合物である有機金属共触媒を含むカチオン性鉄アルキルピリジンビスイミン錯体である。
8.第4族元素を含有するいずれかの化合物。好ましくはチタンおよびジルコニウムを含有する化合物である。例としては、「The Journal of the American Chemical Society、1996年、118巻、10008−10009ページ」に記載されているタイプの触媒が挙げられ、例えば典型的にはメチルアルミノキサンなどのアルキルアルミノキサン、またはアリール置換ホウ素含有化合物である有機金属共触媒を含むカチオン性チタンアルキルジアミド錯体である。
上記の触媒は、当該技術分野において公知の不活性多孔性微粒子キャリアに担持され、または担持され得る。
オレフィンを重合するための何れかの流動床反応器を本発明のプロセスに使用してもよい。典型的に、該流動床反応器は、反応ゾーンおよびいわゆる速度減少ゾーンを含む。反応ゾーンは、ポリマー粒子が成長する床、形成されたポリマー粒子、および、気体状モノマーの連続流によって流動化される少量の触媒粒子、並びに、反応ゾーンから重合熱を除去するための希釈材を含む。ガス流の適切な流量は簡単な実験によって容易に決定できる。
重合は、一般に圧力0.5MPa〜5MPa、および温度30℃〜150℃で実施される。流動床重合反応器を通過する気体混合物には、重合されるべきオレフィン(単数または複数)間に、ジエン類、水素、並びに、窒素、メタン、エタンおよび/またはプロパンなどの触媒に対して不活性な気体が含まれてもよい。気体混合物は、上昇ストリームとして流動床を通過し、流動化速度は、一般に、たとえば0.2m/sから0.8m/sの間の最小流動化速度の2倍から8倍の間である。
同伴ポリマー粒子および未反応オレフィンを含む上昇ガスストリームは、反応ゾーンを離れて同伴粒子が除去される速度減少ゾーンを通過する。上昇ガスストリーム中の微細同伴ポリマー粒子およびダストはサイクロンフィルターおよび/または微細フィルターなどの微粉分離器を通過し、未反応オレフィンから微細ポリマー粒子が分離される。微粉分離器からの未反応オレフィンを含む気体は、次に熱交換器を通過し、ここで重合熱が除去され、圧縮器で圧縮され、次にリサイクルループの反応ゾーンに戻る。オプションで、反応ゾーンに再び入る場合には、再循環ガスの一部が冷却圧縮されて、循環ガスストリームの熱除去能力を高める液体を形成してもよい。
本発明によれば、未反応オレフィンから分離された微細ポリマー粒子は微粉排出器を通過する。微粉排出器は、水平方向に向いている微粉排出器または垂直方向に向いている微粉排出器などのいずれの構成にすることもできる。
微細ポリマー粒子を流動床反応器に戻すために、駆動ガスが微粉排出器に導入される。駆動ガスは、重合反応中に使用される触媒に対して不活性な窒素などの気体を含む。駆動ガスは、反応器に導入されるオレフィンを含んでもよい。好ましくは、冷却および圧縮された未反応オレフィンを含むリサイクルループからの気体の一部は、駆動ガスの一部または全部として使用される。
一実施形態では、未反応オレフィンを含むリサイクルループからの気体の一部は、液体を形成するために冷却および圧縮される。この液体は、微粉排出器の目詰まりを防止または低減するために、駆動ガスストリームに再注入されてもよい。
別の実施形態では、液体は、冷却および圧縮された未反応オレフィンを含むリサイクルループからの気体を含まない。
本発明の方法に関連して上述された他の実施形態は、本発明の重合態様のプロセスに適用可能であり、参照によって本明細書に援用される。
流動床反応器に再び投入される微細ポリマー粒子が、高活性触媒を含むことができることを踏まえると、流動床反応器の重合温度よりも少なくとも15℃低い温度の駆動ガスを使用することが好ましい。これは、特に駆動ガスが少なくとも一種類のオレフィンを含む場合には、排出器または配管のブロッキングを生じる可能性がある、微粉排出器または再導入される配管の早期重合反応を避けるために好ましい。
本発明の一実施形態では、図2に示される構成を備える垂直方向に向いている微粉排出器が使用される。図2では、微粉分離器(図示せず)から排出された微細ポリマー粒子および気体22が、垂直方向に向いている微粉排出器20に実質的に垂直な方向から入る。駆動ガス21は微粉排出器20に環状ストリーム24として導入され、該環状ストリーム24は排出器20に入る微細ポリマー粒子22のストリームを包み込み、および粒子23を実質的に垂直方向に進ませて流動床反応器に戻す。排出器20では、流入微細ポリマー粒子22および排出粒子23の両方とも、実質的に概略同一の方向に運ばれるので、微細ポリマー粒子が収集および蓄積されて、排出器20に不要な汚れおよび閉塞を生じさせる内部表面領域が無くなり、または最小となる。加えて、排出器の収束部分に入る粉を運ぶ気体22は、駆動ガス24で環状に包み込まれて搬送されるので、ポリマー粒子と排出器内部表面との接触が最小となる。
本発明の別の実施形態では、垂直方向に向いている微粉排出器は、図3に示される構成を備える。図3では、微粉分離器(図示せず)を出る微細ポリマー粒子および気体32が、垂直方向に向いている微粉排出器30に実質的に垂直な方向から入る。排出器30に入る流動微細ポリマー粒子32のストリームの内側のストリームとして、駆動ガス31がノズル34を介して微粉排出器30に入る。駆動ガス31は粒子33を実質的に垂直な方向に進ませて流動床反応器に戻す。排出器30では、流入微細ポリマー粒子32と排出粒子33がともに、実質的に概略同一の方向に運ばれるので、微細ポリマー粒子が収集および蓄積されて、排出器30に不要な汚れおよび閉塞を生じさせる内部表面領域が無くなり、または最小となる。
駆動ガスは微粉分離器からストリーム12、ストリーム22またはストリーム32を引き込み、およびストリーム13、ストリーム23、およびストリーム33を反応器へ搬送するのに必要な圧縮を提供するのに十分な量で供給される。正確な量は、特定のプロセス条件および使用される設備によって異なるが、当該技術分野における当業者によって決定することができる。
一実施形態では、図2に示されるように、垂直方向に向いている微粉排出器20は、微細ポリマー粒子22のストリームの周囲に、駆動ガス21の環状ストリームを導く円環24を含む。
別の実施形態では、図3に示されるように、垂直方向に向いている微粉排出器30は、微細ポリマー粒子32のストリームの内側に駆動ガス31を導くノズル34を含む。
本発明は以下の実施例および比較例でさらに説明されるが、これらの実施例は単に説明をする目的のために記載されたものであって、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解されるであろう。
実施例
以下の実施例では、商業規模の気相オレフィン重合プロセスが、米国特許第4,882,400号の図1に実質的に図示される装置で実施された。実際に使用された装置には、流動床反応器の開放ゾーンの直後に、リサイクルループに直列に配置される2つのサイクロン分離器が備えられた。それぞれのサイクロン分離器には垂直方向に向いている微粉排出器が備えられていた。
圧縮器の後で、リサイクル気体ループからサイドストリームを引き出し、微粉排出器に駆動ガスを供給した。
実施例1
直鎖状低密度ポリエチレン生産工程が、上述のプロセスにしたがって実施された。排出器を通過した駆動ガス流量は約38,000ポンド/時間であった。全生産工程中、一日に一回、液体1−ヘキセンが、目詰まりを起こしやすい微粉排出器の一つの駆動ガスストリームに注入された。ガスストリームが排出器に入る場所の直前の上流で、液体ヘキセンが駆動ガスストリームに導入された。ヘキセン供給ストリームから反応器ループに、液体ヘキセンがサイドストリームとして引き出された。
液体ヘキセンは大気温度で圧力が約350psigであった(反応器への一定流量を維持するために、約300psigで運転された給水ポンプが使用された)。液体ヘキセンは、1,500〜2,000ポンド/時で、毎日約15分間、生産工程中に導入された。排出器を出る気体の温度を監視し、ヘキセン注入量および時間によって演算された露点以下の温度にストリームが確実に下がらないようにし、スラリーの形成を避けた。
生産工程中に、排出器を通過した駆動ガス流量が著しく減少することは無かったので、計画された年一回のシャットダウンが発生するまでプロセスを継続することができた。
比較例1
いずれの微粉排出器の駆動ガスストリームにも液体ヘキセンが導入されなかった点を除いて、直鎖状低密度ポリエチレン生産工程が実施例1に記載されているように実施された。
71日運転した後に、不十分な駆動ガス流が起こり、つまり、プロセスの即時シャットダウンが必要な突然の目詰まりが、微粒子リサイクルシステムの主要部分に発生する程度に、排出器の一つが汚れた。
図4は、実施例1および比較実施例1の排出器の1つの駆動ガスストリームの時間に対する質量流量の図である。図4に示されるように、液体ヘキセンの注入が無い排出器を通過した駆動ガス流量は、時間の経過に対して減少したが、液体ヘキセンの注入があった排出器を通過した駆動ガス流量は、時間の経過に対して相対的に安定していた。
本発明は本発明の好ましい実施形態を特に参照して詳細に記載されたが、本発明の精神および範囲内で変形および修正できることが理解されるであろう。

Claims (18)

  1. 微粉排出器の目詰まりの防止または低減するための方法であって、
    (a)目詰まりを起こす、または目詰まりを起こしやすい微粉排出器を提供する工程と、
    (b)駆動ガスストリームを前記微粉排出器の駆動ガス入口部に通過させる工程と、
    (C)微細オレフィンポリマー粒子を含む同伴ガスストリームを前記微粉排出器の同伴気体入口部内に通過させる工程と、
    (d)前記微粉排出器の目詰まりを防止または低減するために、前記駆動ガスストリームを前記微粉排出器に入れる前に、液体ストリームを前記駆動ガスストリーム中に導入する工程とを含み、前記液体ストリームは前記駆動ガスストリームの質量流量の1%から10%の質量流量で導入される方法。
  2. 請求項1に記載の方法において、前記液体ストリームは前記駆動ガスストリーム中に連続的に導入される方法。
  3. 請求項1に記載の方法において、前記液体ストリームは前記駆動ガスストリーム中に間欠的に導入される方法。
  4. 請求項3に記載の方法において、前記液体ストリームは前記駆動ガスストリーム中に一定の間隔で導入される方法。
  5. 請求項3に記載の方法において、前記液体ストリームは前記駆動ガスストリーム中に不定期の間隔で導入される方法。
  6. 請求項1に記載の方法において、前記液体ストリームは、モノマー、触媒改質剤、不活性化合物、またはこれらの組み合わせを含む方法。
  7. 請求項6に記載の方法において、前記液体ストリームは、未反応モノマーを含む方法。
  8. 請求項7に記載の方法において、前記未反応モノマーは、1−ヘキセンを含む方法。
  9. 請求項に記載の方法において、前記液体ストリームの質量流量は、前記駆動ガスストリームの質量流量の3%〜7%である方法。
  10. オレフィンを重合するためのプロセスであって、
    (a)1つまたは複数のオレフィンを流動床反応器の触媒と、微細オレフィンポリマー粒子および未反応オレフィンを含む上昇ガスストリームを形成する重合条件で接触させる工程と、
    (b)前記未反応オレフィンから前記微細オレフィンポリマー粒子を分離するために、前記上昇ガスストリームを微粉分離器に通過させる工程と、
    (C)前記微粉分離器からの前記微細オレフィンポリマー粒子を、目詰まりを起こす、または目詰まりを起こしやすい微粉排出器の同伴ガス入口部内に通過させる工程と、
    (d)前記微細オレフィンポリマー粒子を前記流動床反応器に戻すために、駆動ガスストリームを前記微粉排出器の駆動ガス入口部に通過させる工程と、
    (e)前記微粉排出器の目詰まりを防止または低減するために、前記駆動ガスストリームを前記微粉排出器に入れる前に、液体ストリームを前記駆動ガスストリーム中に導入する工程を含み、前記液体ストリームは前記駆動ガスストリームの質量流量の1%から10%の質量流量で導入されるプロセス。
  11. 請求項10に記載のプロセスにおいて、前記液体ストリームは前記駆動ガスストリーム中に連続的に導入されるプロセス。
  12. 請求項10に記載のプロセスにおいて、前記液体ストリームは前記駆動ガスストリーム中に間欠的に導入されるプロセス。
  13. 請求項12に記載のプロセスにおいて、前記液体ストリームは前記駆動ガスストリーム中に一定の間隔で導入されるプロセス。
  14. 請求項12に記載のプロセスにおいて、前記液体ストリームは前記駆動ガスストリーム中に不定期の間隔で導入されるプロセス。
  15. 請求項10に記載のプロセスにおいて、前記液体ストリームは、オレフィン、触媒改質剤、不活性化合物、またはこれらの組み合わせを含むプロセス。
  16. 請求項15に記載のプロセスにおいて、前記液体ストリームは、1つまたは複数の未反応オレフィンを含むプロセス。
  17. 請求項16に記載のプロセスにおいて、前記未反応オレフィンは、1−ヘキセンを含むプロセス。
  18. 請求項10に記載のプロセスにおいて、前記液体ストリームの質量流量は、前記駆動ガスストリームの質量流量の3%〜7%であるプロセス。
JP2013549404A 2011-01-10 2011-11-14 微粉排出器の目詰まりを防止または低減する方法 Active JP5677590B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/987,951 US8198384B1 (en) 2011-01-10 2011-01-10 Method for preventing or reducing clogging of a fines ejector
US12/987,951 2011-01-10
PCT/US2011/060582 WO2012096713A1 (en) 2011-01-10 2011-11-14 Method for preventing or reducing clogging of a fines ejector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014502667A JP2014502667A (ja) 2014-02-03
JP5677590B2 true JP5677590B2 (ja) 2015-02-25

Family

ID=45217662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013549404A Active JP5677590B2 (ja) 2011-01-10 2011-11-14 微粉排出器の目詰まりを防止または低減する方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8198384B1 (ja)
EP (1) EP2663581B1 (ja)
JP (1) JP5677590B2 (ja)
KR (1) KR101485724B1 (ja)
CN (1) CN103080148B (ja)
BR (1) BR112013004977B1 (ja)
WO (1) WO2012096713A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9334336B2 (en) 2013-12-20 2016-05-10 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Polyolefin reactor system having a gas phase reactor and solids recovery
WO2016001813A1 (en) * 2014-07-04 2016-01-07 Tubitak Circulating fluidized bed gasification or combustion system
US10457753B2 (en) 2016-10-14 2019-10-29 Chevron Phillips Chemical Company Lp Elimination of polymer fouling in fluidized bed gas-phase fines recovery eductors
US11027253B2 (en) 2019-09-26 2021-06-08 Chevron Phillips Chemical Company Lp Systems and methods for reducing heat exchanger fouling rate
CN116041621B (zh) * 2021-10-28 2023-08-01 中国石油化工股份有限公司 氢化丁腈橡胶及其制备方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5230539B1 (ja) 1970-08-08 1977-08-09
DE2124776A1 (ja) 1971-05-19 1972-12-07 Metallgesellschaft Ag
US4337069A (en) 1980-04-25 1982-06-29 Standard Oil Company (Indiana) Gas phase olefin polymerization recycle gas scrubbing tower
JPS57128706A (en) 1981-02-04 1982-08-10 Mitsui Petrochem Ind Ltd Vapor-phase polymerizing method of olefin
JPS57192409A (en) * 1981-05-23 1982-11-26 Mitsui Petrochem Ind Ltd Vapor phase polymerization of olefin
DZ520A1 (fr) * 1982-03-24 2004-09-13 Union Carbide Corp Procédé perfectionné pour accroitre le rendement espace temps d'une réaction de polymérisation exothermique en lit fluidisé.
DE3244769A1 (de) 1982-12-03 1984-06-07 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Vorrichtung zur feinstaubabscheidung bei einem wirbelschichtreaktor
US4640963A (en) * 1985-02-15 1987-02-03 Standard Oil Company (Indiana) Method and apparatus for recycle of entrained solids in off-gas from a gas-phase polyolefin reactor
US4855370A (en) * 1986-10-01 1989-08-08 Union Carbide Corporation Method for reducing sheeting during polymerization of alpha-olefins
FR2618786B1 (fr) 1987-07-31 1989-12-01 Bp Chimie Sa Procede de polymerisation d'olefines en phase gazeuse dans un reacteur a lit fluidise
JPH075665B2 (ja) * 1988-11-02 1995-01-25 ユニオン・カーバイド・コーポレーション α−オレフィンの重合間におけるシーチングの減少法
FR2642429B1 (fr) 1989-01-31 1991-04-19 Bp Chimie Sa Procede et appareil de polymerisation d'olefines en phase gazeuse dans un reacteur a lit fluidise
US5428118A (en) 1994-07-15 1995-06-27 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Gas phase fluidized bed polyolefin polymerization process using gas or gas-solids tangential flow
US5880241A (en) 1995-01-24 1999-03-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Olefin polymers
US5969061A (en) 1995-10-16 1999-10-19 Eastman Chemical Company Suppression of fines in a fluid bed polyethylene process
JPH09316108A (ja) 1996-03-29 1997-12-09 Sumitomo Chem Co Ltd オレフィン(共)重合体の製造方法
US5693727A (en) 1996-06-06 1997-12-02 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Method for feeding a liquid catalyst to a fluidized bed polymerization reactor
US5777120A (en) 1997-03-14 1998-07-07 University Of Iowa Research Foundation Cationic aluminum alkyl complexes incorporating amidinate ligands as polymerization catalysts
TR200000617T1 (tr) 1998-07-08 2000-10-23 Montell Tecnology Company Bv Gazı-fazı polimerizasyonu için işlem ve aygıt.
ES2226498T3 (es) 1998-12-30 2005-03-16 UNION CARBIDE CHEMICALS & PLASTICS TECHNOLOGY CORPORATION Composiciones de catalizadores no soportados preactivados que tienen una concentracion dada y metodos de uso.
US6218484B1 (en) 1999-01-29 2001-04-17 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Fluidized bed reactor and polymerization process
US6306981B1 (en) 1999-04-02 2001-10-23 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Gas phase polymerization process
FR2807758A1 (fr) 2000-04-13 2001-10-19 Bp Chemicals Snc Procede continu de (co)-polymerisation a lit fluidise
US6359083B1 (en) 2000-05-02 2002-03-19 Eastman Chemical Company Olefin polymerization process
US7692037B2 (en) 2004-09-02 2010-04-06 Eastman Chemical Company Optimized liquid-phase oxidation
RU2404196C2 (ru) 2004-12-20 2010-11-20 Базелль Полиолефин Италия С.Р.Л. Способ получения гетерофазных пропиленовых сополимеров
BRPI0612432A2 (pt) 2005-05-13 2010-11-09 Basell Poliolefine Srl processo para a polimerização de olefinas em fase gasosa
WO2007088887A1 (ja) 2006-02-03 2007-08-09 Japan Polypropylene Corporation プロピレン系重合体とその製造方法、プロピレン系重合体組成物及びそれよりなる成形体
US7718139B2 (en) * 2006-07-20 2010-05-18 Westlake Longview Corporation Process and apparatus for olefin polymerization in a fluidized bed reactor
JP5308797B2 (ja) 2007-12-11 2013-10-09 住友化学株式会社 オレフィン重合反応装置、ポリオレフィン製造システム、及び、ポリオレフィン製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130089670A (ko) 2013-08-12
US8198384B1 (en) 2012-06-12
EP2663581A1 (en) 2013-11-20
JP2014502667A (ja) 2014-02-03
BR112013004977B1 (pt) 2020-07-21
EP2663581B1 (en) 2015-11-04
CN103080148B (zh) 2016-01-13
WO2012096713A1 (en) 2012-07-19
KR101485724B1 (ko) 2015-01-22
CN103080148A (zh) 2013-05-01
BR112013004977A2 (pt) 2016-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7977436B2 (en) Process and apparatus for olefin polymerization in a fluidized bed reactor
US5428118A (en) Gas phase fluidized bed polyolefin polymerization process using gas or gas-solids tangential flow
AU2002231351B2 (en) Polymerization process
KR102243402B1 (ko) 올레핀의 기상 중합 프로세스
JP5677590B2 (ja) 微粉排出器の目詰まりを防止または低減する方法
AU1004199A (en) Continuous gas-phase polymerization process
WO1998020045A1 (en) Reduction of fouling in olefin polymerization systems
CA2713239C (en) Systems and methods for fabricating polyolefins
WO2010080870A2 (en) Additive for polyolefin polymerization processes
KR20100066476A (ko) 슬러리 상 중합 방법
JP2755699B2 (ja) 有機金属化合物を導入して流動床反応器中でオレフィン類をガス相重合化する装置及び方法
US9296834B2 (en) Process for preparing a polyethylene product in a polymerization loop reactor
CN115038724B (zh) 在多阶段聚合过程中生产α-烯烃聚合物的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130710

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140805

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140811

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5677590

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250