JPH05178907A - Device for supporting operation of polymerization for producing polyolefin - Google Patents
Device for supporting operation of polymerization for producing polyolefinInfo
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- JPH05178907A JPH05178907A JP61992A JP61992A JPH05178907A JP H05178907 A JPH05178907 A JP H05178907A JP 61992 A JP61992 A JP 61992A JP 61992 A JP61992 A JP 61992A JP H05178907 A JPH05178907 A JP H05178907A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィンの製造に
おける重合反応運転支援装置に関するものである。詳し
くは、チーグラー系触媒、フィリップス系触媒等を使用
して水素の存在下に、オレフィンを重合帯域において重
合するにあたり、重合反応で得られるポリオレフィンの
溶融流れ指数ＭＦＲ値を２種類の異なる荷重を用いて実
測し、この実測値及び反応条件の運転データをコンピュ
ータに取り込んで、演算処理して反応状態を推定し、そ
の推定値に基づき将来における反応器で生成するポリオ
レフィンの分子量分布の指標となる流動比ＦＲ値の推移
を予測し、その予測値と目標値との対比により運転条件
の変更量を算出し、この算出量に基づき運転条件を変更
することにより所定のＭＦＲ値を有するポリオレフィン
を製造する運転支援装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymerization reaction operation support device in the production of polyolefin. Specifically, when polymerizing an olefin in a polymerization zone in the presence of hydrogen using a Ziegler type catalyst, a Phillips type catalyst, etc., the melt flow index MFR value of the polyolefin obtained by the polymerization reaction is adjusted by using two different loads. The measured value and the operating data of the reaction conditions are loaded into a computer, the reaction state is estimated by arithmetic processing, and the flow rate is used as an index of the molecular weight distribution of the polyolefin produced in the reactor in the future based on the estimated value. Predicting the transition of the ratio FR value, calculating the amount of change in operating conditions by comparing the predicted value with the target value, and changing the operating conditions based on this calculated amount produces a polyolefin having a predetermined MFR value. The present invention relates to a driving support device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、ポリオレフィンは種々の成形
方法で成形され、多方面の用途に用いられている。これ
らの成形方法や用途に応じ、ポリオレフィンとして種々
の物性、特にメルトフロレート（溶融流れ指数。本明細
書においては、「ＭＦＲ」と称す。）、分子量分布の指
標となる流動比（本明細書においては「ＦＲ」と称
す。）や密度を有するものが望まれる。2. Description of the Related Art Conventionally, polyolefin has been molded by various molding methods and used for various purposes. Depending on these molding methods and applications, various physical properties of the polyolefin, particularly melt florate (melt flow index; referred to as “MFR” in this specification), flow ratio as an index of molecular weight distribution (specification herein) (Referred to as "FR") and having a density.
【０００３】これらの物性のうち、例えば、ポリエチレ
ンの分子量分布の広狭は、ポリエチレンの成型加工性或
いは成型品の外観に影響を与える。つまり、分子量分布
の狭いものは射出成形の分野には好ましいが、押出成
型、中空成形の分野では、極めて不都合である。分子量
分布が広いほど押出成形、中空成形に適したものとな
る。Among these physical properties, for example, the broadness or narrowness of the molecular weight distribution of polyethylene affects the processability of polyethylene or the appearance of a molded product. That is, those having a narrow molecular weight distribution are preferable in the field of injection molding, but extremely inconvenient in the fields of extrusion molding and blow molding. The wider the molecular weight distribution, the more suitable for extrusion molding and blow molding.
【０００４】一般にこれらの物性の調節を行うには、触
媒の種類、組成、量などを変えたり、重合条件を変更せ
しめたりする方法が知られている。Generally, in order to adjust these physical properties, a method is known in which the kind, composition, amount, etc. of the catalyst are changed, or the polymerization conditions are changed.
【０００５】ところで、ポリオレフィンを工業的規模で
製造するには、所定の温度に保たれた重合帯域内に所定
量の触媒及び助触媒、所定量のオレフィン、及び所定量
の水素、更には溶媒を供給して、所定の規格、即ち所定
ＭＦＲ、ＦＲ及び密度を有するポリオレフィンが連続的
に製造されるような条件下で運転を実施する。By the way, in order to produce polyolefin on an industrial scale, a predetermined amount of catalyst and co-catalyst, a predetermined amount of olefin, and a predetermined amount of hydrogen, and further a solvent are placed in a polymerization zone kept at a predetermined temperature. It is supplied and operated under conditions such that a polyolefin having a specified standard, that is, a specified MFR, FR and density, is continuously produced.
【０００６】しかしながら、上記の如くそれぞれの供給
量を一定にした条件下で連続重合を実施しても、重合帯
域内の状態を一定に保つことは難しい。このため、所定
の物性規格のポリオレフィンを一定の生産量で製造する
ことは殆ど不可能である。即ち、不確定性外乱による触
媒の微細な変化、活性の変化等によって、重合帯域内の
オレフィン濃度が変化する。例えば、触媒の活性の低下
があった場合には、該帯域内のオレフィン濃度が上昇
し、分子量調節剤である水素とオレフィンとの濃度の比
が低下して、生成するポリオレフィンのＭＦＲやＦＲが
低下する。このような理由のはっきりとしない微細な外
乱が頻繁に起こり、これによって重合帯域内のオレフィ
ン濃度が変化し、生成するポリオレフィンの物性、特に
ＭＦＲ、ＦＲや密度等が変動することになる。However, it is difficult to keep the state in the polymerization zone constant even if the continuous polymerization is carried out under the condition that the respective supply amounts are constant as described above. For this reason, it is almost impossible to manufacture a polyolefin having a predetermined physical property standard with a constant production amount. That is, the olefin concentration in the polymerization zone changes due to minute changes in the catalyst due to uncertain disturbances, changes in activity, and the like. For example, when the activity of the catalyst is reduced, the olefin concentration in the zone is increased, and the ratio of the concentration of hydrogen, which is a molecular weight regulator, to the olefin is reduced, so that the MFR or FR of the produced polyolefin is reduced. descend. Such fine disturbances for which the reason is not clear frequently occur, which changes the olefin concentration in the polymerization zone and changes the physical properties of the produced polyolefin, especially MFR, FR and density.
【０００７】従来、このような問題を改善する方法が種
々提案されており、例えば、次の〜の方法がある。 重合反応器の液相部についてオレフィン濃度、水素
ガス濃度を実測する方法（ＵＳＰ３，８３５，１０６
号）。 重合反応系を監視し、その圧力を測定して最終製品
であるエチレンコポリマーの組成を均質化する方法（Ｕ
ＳＰ３，６９１，１４２号）。 重合反応器の気相部又は液相部のエチレン及び水素
濃度を監視し、これをコンピュータによる制御システム
に取り込み、エチレン及び／又は水素供給量を制御する
方法（ＵＳＰ４，４６９，８５３号、特開昭６２−２５
００１０号）。Conventionally, various methods for improving such problems have been proposed, for example, the following methods (1) to (3) are available. A method of actually measuring the olefin concentration and the hydrogen gas concentration in the liquid phase portion of the polymerization reactor (USP 3,835,106).
issue). A method of monitoring the polymerization reaction system and measuring the pressure to homogenize the composition of the final ethylene copolymer (U
SP 3,691,142). A method of monitoring the ethylene and hydrogen concentrations in the gas phase or liquid phase of a polymerization reactor and incorporating them into a computerized control system to control the ethylene and / or hydrogen supply (USP 4,469,853, JP 62-25
No. 0010).
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記従来法のうち、
の方法では、反応器からサンプル採取に到るまでに重合
反応が進行して反応系内の状態を正確に把握できない等
の問題点がある。Of the above-mentioned conventional methods,
The method (1) has a problem that the polymerization reaction proceeds until the sample is taken from the reactor and the state in the reaction system cannot be accurately grasped.
【０００９】また、の方法は、所望の物性、特にＭＦ
Ｒ、ＦＲ及び／又は密度を有するポリエチレンを製造す
るのに好適な技法とは言えない。In addition, the method (1) has a desired physical property, especially MF.
It is not a suitable technique for producing polyethylene having R, FR and / or density.
【００１０】の方法では、重合帯域内で微細な外乱が
あった場合には反応状態が変化することから、気相部又
は液相部のエチレン及び水素濃度を所定量に制御するこ
とのみでは所定の物性（例えばＭＦＲやＦＲ等）のポリ
オレフィンを得ることは難しい。In the method (1), the reaction state changes when there is a minute disturbance in the polymerization zone. Therefore, it is necessary to control the ethylene and hydrogen concentrations in the gas phase or the liquid phase to predetermined amounts. It is difficult to obtain a polyolefin having the above physical properties (for example, MFR and FR).
【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決し、所定
のＦＲ値を有するポリオレフィンを安定かつ確実に得る
ことができるポリオレフィンを製造するための重合反応
運転支援装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a polymerization reaction operation support device for producing a polyolefin capable of stably and reliably obtaining a polyolefin having a predetermined FR value. ..
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明のポリオレフィン
を製造するための重合反応運転支援装置は、触媒及び水
素の存在下にオレフィンを重合帯域で重合して所定の分
子量分布の指標となる流動化（以下「ＦＲ」と称す。）
を有するポリオレフィンを製造するための重合反応運転
支援装置であって、重合帯域におけるプロセス状態を表
わすプロセス状態量を検出するプロセス状態検出手段
と、重合帯域より流出するポリオレフィン生成物の溶融
流れ指数（以下「ＭＦＲ」と称す。）を２種類の異なる
荷重で測定するＭＦＲ測定手段と、該プロセス状態検出
手段及びＭＦＲ測定手段からのプロセス状態量及び２種
類のＭＦＲ測定値を取り入れ、そのデータを時系列に蓄
積するデータ記憶手段と、起動指示を受けて指定された
時刻から過去に対し、指定されたサンプリング周期にて
該データ記憶手段よりプロセス状態量及びＭＦＲ測定値
を抽出し、この時系列データを用いて下記（１）式〜
（６）式による演算処理によって重合帯域で瞬間的に生
成するポリオレフィンのＦＲを動的に推定し、該推定値
より下記（６）式中のＧ値を算出するＧ値算出演算手段
と、該Ｇ値算出演算手段で算出したＧ値及び現時点での
プロセス状態量又はプロセス状態変更量を用いて下記
（１）式〜（６）式による演算処理によって将来におけ
るＦＲ値の推移を予測するＦＲ予測演算手段と、該ＦＲ
予測演算手段で予測したＦＲ値の推移とＦＲの目標値と
の対比により重合帯域におけるプロセス状態量の目標値
を算出するプロセス状態目標値算出手段と、を備え、該
プロセス状態目標値算出手段で算出したプロセス状態目
標値に基づき、プロセス状態量の設定値を変更すること
を特徴とする。A polymerization reaction operation support apparatus for producing a polyolefin according to the present invention is a fluidization process that polymerizes an olefin in a polymerization zone in the presence of a catalyst and hydrogen to serve as an index of a predetermined molecular weight distribution. (Hereinafter referred to as "FR".)
Is a polymerization reaction operation support device for producing a polyolefin having: a process state detecting means for detecting a process state amount representing a process state in a polymerization zone; and a melt flow index (hereinafter, referred to as a melt flow index of a polyolefin product flowing out of the polymerization zone) (Hereinafter referred to as "MFR") with two different types of load, and the process state quantity and the two types of MFR measurement values from the process state detecting means and the MFR measuring means are taken in, and the data are time-series. The data storage means to be stored in the data storage means and the process state quantity and the MFR measurement value are extracted from the data storage means at a specified sampling cycle with respect to the past from the time specified by receiving the start instruction, and the time series data is obtained. Using the following formula (1)
G value calculation calculation means for dynamically estimating the FR of the polyolefin instantaneously generated in the polymerization zone by the calculation processing according to the equation (6), and calculating the G value in the following equation (6) from the estimated value, FR prediction for predicting the future transition of FR value by the calculation processing according to the following formulas (1) to (6) using the G value calculated by the G value calculation calculation means and the current process state amount or process state change amount Computing means and the FR
A process state target value calculating unit for calculating a target value of the process state amount in the polymerization zone by comparing the transition of the FR value predicted by the predicting calculation unit with the target value of FR; It is characterized in that the set value of the process state quantity is changed based on the calculated process state target value.
【００１３】[0013]
【数２】 [Equation 2]
【００１４】符号： ＧL ：反応器液相容量 ＣP ：反応器ポリマー濃度 ＦP ：瞬間反応量 ＦOl：オレフィン供給量 ＦS ：溶媒供給量 ＳOl：溶媒中へのオレフィン溶解量 ＦＲ1 ：瞬間生成流動比 ＦＲ2 ：反応器出口流動比 ＭＦＲ1 ：瞬間生成ＭＦＲ（荷重１） ＭＦＲ2 ：反応器出口ＭＦＲ（荷重１） ＭＦＲ11：瞬間生成ＭＦＲ（荷重１１） ＭＦＲ12：反応器出口ＭＦＲ（荷重１１） Ｙ：べき数 （Ｈ2 ／Ｏｌ）G ：気相中の（水素／オレフィン）モル
比 （Ｃｏ／Ｏｌ）G ：気相中の（コモノマー／オレフィ
ン）モル比 （ＰOl）：気相中のオレフィン分圧 （ＣＥ／ＰOl）：触媒活性／オレフィン分圧 ＣＥ＝重合量／触媒フィード量 Ｔ：重合温度 ＯＭＣ：助触媒フィード量 Ａ1 ，Ａ11，Ｂ1 ，Ｂ11，Ｃ1 ，Ｃ11，Ｄ1 ，Ｄ11，Ｅ
1 ，Ｅ11，Ｆ1 ，Ｆ11，Ｇ1 ，Ｇ11：各反応条件により
経験的に求められた係数であり、Ｇ＝Ｇ11−Ｇ1 を示
す。Reference symbol: G L : Reactor liquid phase capacity C P : Reactor polymer concentration F P : Instantaneous reaction amount F Ol : Olefin supply amount F S : Solvent supply amount S Ol : Solvent olefin dissolution amount FR 1 : Instantaneous production flow ratio FR 2 : Reactor outlet flow ratio MFR 1 : Instantaneous production MFR (load 1) MFR 2 : Reactor outlet MFR (load 1) MFR 11 : Instantaneous production MFR (load 11) MFR 12 : Reactor outlet MFR (load 11) Y: Exponent (H 2 / Ol) G : (hydrogen / olefin) molar ratio in gas phase (Co / Ol) G : (comonomer / olefin) molar ratio in gas phase (P Ol ) : Olefin partial pressure in gas phase (CE / P Ol ): Catalyst activity / Olefin partial pressure CE = Polymerization amount / Catalyst feed amount T: Polymerization temperature OMC: Co-catalyst feed amount A 1 , A 11 , B 1 , B 11 , C 1 , C 11 , D 1 , D 11 , E
1 , E 11 , F 1 , F 11 , G 1 , G 11 : Coefficients empirically determined under each reaction condition, and G = G 11 −G 1 is shown.
【００１５】即ち、本発明者等は前記従来技術の問題点
を解消し、外乱等があって反応状態が変化する場合にも
迅速にその反応状態を把握し、その状態量に見合って所
定の物性のポリオレフィンを得る反応条件に変更し得る
ポリオレフィンの製造法を提供するべく鋭意検討を重ね
た結果、重合帯域における運転データ及び該重合帯域で
得られるポリオレフィンのＭＦＲを２種類の異なった荷
重で測定した実測値をコンピュータに取り込み演算処理
して該重合帯域内で瞬間的に生成するポリオレフィンの
ＦＲを動的に逐次推定し、その推定値に基づき将来にお
けるＦＲの推移を予測し、その予測値とその目標値との
対比により、反応条件の目標値を算出し、該算出目標値
に基づいて重合帯域の反応条件を変更することにより上
記問題点が解決できることを見出し、本発明を完成する
に至った。That is, the inventors of the present invention have solved the above-mentioned problems of the prior art, quickly grasp the reaction state even when there is a disturbance or the like and change the reaction state, and set a predetermined value in accordance with the state quantity. As a result of extensive studies to provide a method for producing a polyolefin capable of changing the reaction conditions to obtain a polyolefin having physical properties, the operating data in the polymerization zone and the MFR of the polyolefin obtained in the polymerization zone are measured under two different loads. The measured values are taken into a computer and subjected to arithmetic processing to dynamically and sequentially estimate the FR of the polyolefin instantaneously generated in the polymerization zone, and based on the estimated values, the transition of FR in the future is predicted, and the predicted values are The above problem can be solved by calculating the target value of the reaction condition based on the comparison with the target value and changing the reaction condition of the polymerization zone based on the calculated target value. Heading the Rukoto, which resulted in the completion of the present invention.
【００１６】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.
【００１７】本発明において、流動比ＦＲは、用いられ
る樹脂の分子量分布の目安であり、ＦＲの値が小さけれ
ば分子量分布は狭く、ＦＲの値が大きければ分子量分布
は広いことを表わしている。In the present invention, the flow ratio FR is a measure of the molecular weight distribution of the resin used, and the smaller the FR value is, the narrower the molecular weight distribution is, and the larger the FR value is, the wider the molecular weight distribution is.
【００１８】このＦＲはＭＦＲ測定器を用い、２種類の
異なった荷重を用いて測定したＭＦＲの比で表わされ
る。この測定に用いる荷重は特に限定されるものではな
いが、一般にはＭＦＲ測定器を用い、下記式より剪断力
１０6 ダイン／ｃｍ2 （荷重１１１３１ｇ）と１０5 ダ
イン／ｃｍ2 （荷重１１１３ｇ）の押出量（ｇ／１０
分）の比で算出されたものが良く用いられる。なお、上
記荷重１１１３ｇの代りに通常のＭＦＲ測定（ＪＩＳ
Ｋ６７６０）に用いる荷重２１６０ｇで代用しても構わ
ない。This FR is expressed as a ratio of MFR measured by using an MFR measuring device and two different loads. The load used for this measurement is not particularly limited, but generally, using an MFR measuring device, the shear force of 10 6 dynes / cm 2 (load 11131 g) and 10 5 dynes / cm 2 (load 1113 g) are calculated from the following formula. Extrusion rate (g / 10
What is calculated by the ratio of (min) is often used. Instead of the above load of 1113 g, a normal MFR measurement (JIS
The load used for K6760) may be substituted by 2160 g.
【００１９】[0019]
【数３】 [Equation 3]
【００２０】本発明に係るポリオレフィンの製造に用い
られる触媒としては、チーグラー系触媒、フィリップス
系触媒等が挙げられる。また、助触媒としては有機アル
ミニウム化合物が用いられる。所望により電子供与性化
合物等の第３成分を用いても良い。Examples of the catalyst used for producing the polyolefin according to the present invention include Ziegler type catalysts and Phillips type catalysts. An organoaluminum compound is used as the cocatalyst. If desired, a third component such as an electron donating compound may be used.
【００２１】溶媒としてはヘキサン、ヘプタン等の脂肪
族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の
脂環式炭化水素等の不活性炭化水素溶媒が用いられる。As the solvent, there may be used an aliphatic hydrocarbon such as hexane and heptane, an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene and xylene, and an inert hydrocarbon solvent such as an alicyclic hydrocarbon such as cyclohexane and methylcyclohexane.
【００２２】また、オレフィンとしてはエチレン、プロ
ピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテ
ン−１等のα−オレフィンが挙げられる。これらのオレ
フィンは１種を単独で或いは２種以上のオレフィンの混
合物として使用される。例えば、エチレンを単独で、或
いは、エチレンとエチレンに対して３０モル％以下の他
のオレフィンとの混合物として用いられる。Examples of olefins include α-olefins such as ethylene, propylene, butene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1. These olefins may be used alone or as a mixture of two or more olefins. For example, ethylene is used alone or as a mixture of ethylene and another olefin of 30 mol% or less with respect to ethylene.
【００２３】オレフィンの重合反応は、重合帯域にオレ
フィン、水素、触媒及び助触媒、所望により溶媒、第３
成分及びコモノマーを所定量供給し、通常５０〜１５０
℃の温度、０．１〜１００ｋｇ／ｃｍ2 Ｇの圧力及び気
相中の水素／オレフィンのモル比０．０１〜１０００の
反応条件下で実施される。もちろん、所望とするポリオ
レフィンの物性に応じて反応条件は上記範囲内で適宜選
択される。The polymerization reaction of an olefin is carried out by adding olefin, hydrogen, a catalyst and a cocatalyst to the polymerization zone, if desired, a solvent and a third
Predetermined amount of ingredients and comonomers, usually 50-150
It is carried out under reaction conditions of a temperature of C, a pressure of 0.1 to 100 kg / cm 2 G and a hydrogen / olefin molar ratio in the gas phase of 0.01 to 1000. Of course, the reaction conditions are appropriately selected within the above range depending on the desired physical properties of the polyolefin.
【００２４】以下、図面を参照して、本発明の運転支援
装置の実施例につき更に詳細に説明する。図１は本発明
の運転支援装置を適用したポリオレフィン製造プロセス
のブロック図である。Embodiments of the driving support system of the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a polyolefin manufacturing process to which the driving support device of the present invention is applied.
【００２５】図１において、重合反応器１には水素供給
ライン２、オレフィン供給ライン３、溶媒供給ライン
４、触媒供給ライン５、助触媒及び第３成分供給ライン
５’が接続されており、水素、オレフィン、溶媒、触
媒、助触媒及び第３成分等が、製造すべきポリオレフィ
ンのＭＦＲに応じて所定量連続的に供給されている。In FIG. 1, a hydrogen supply line 2, an olefin supply line 3, a solvent supply line 4, a catalyst supply line 5, a cocatalyst and a third component supply line 5'are connected to the polymerization reactor 1, and hydrogen is supplied to the polymerization reactor 1. , Olefin, solvent, catalyst, co-catalyst, third component and the like are continuously supplied in a predetermined amount according to the MFR of the polyolefin to be produced.
【００２６】重合反応器１の内部には上記供給物によ
り、液相部１ａ及び気相部１ｂが形成され撹拌機１ｃに
より撹拌されつつオレフィンの重合が行なわれる。Inside the polymerization reactor 1, a liquid phase portion 1a and a gas phase portion 1b are formed by the above-mentioned feed, and the olefin is polymerized while being stirred by the stirrer 1c.
【００２７】製造されたポリオレフィンはポリオレフィ
ン抜出ライン６から連続的に抜き出され、脱ガス槽又は
ガス分離器１２に供給され、配管１２Ａより未反応ガス
を分離した後、送給ライン６Ａを経て溶媒分離器１３に
供給され、配管１３Ａより溶媒が分離される。次いで送
給ライン６Ｂを経て乾燥機（ドライヤー）１４に供給さ
れ、乾燥したポリオレフィン固体とされる。これを送給
ライン６Ｃにより押出機１５に供給してペレット化し、
ポリオレフィンペレット抜出ライン１６より抜出す。The produced polyolefin is continuously withdrawn from the polyolefin extraction line 6 and supplied to a degassing tank or gas separator 12 to separate unreacted gas from a pipe 12A, and then via a feed line 6A. The solvent is supplied to the solvent separator 13 and the solvent is separated from the pipe 13A. Next, it is supplied to the dryer (dryer) 14 through the feeding line 6B to be a dried polyolefin solid. This is supplied to the extruder 15 by a feeding line 6C to be pelletized,
Extract from the polyolefin pellet extraction line 16.
【００２８】本発明において重合反応器１から抜出され
るポリオレフィン、望ましくは該抜出ライン１６から抜
出されるポリオレフィンペレットをサンプリングライン
１６Ａより所定時間毎にサンプリングし、ＭＦＲ測定器
１７に導いて製造されたポリオレフィンのＭＦＲを２種
類の異なった荷重で測定する。この測定値（実測値）に
基づく信号はコンピュータ３０のデータ記憶部３１に入
力される（信号Ｋ1 ）。In the present invention, the polyolefin extracted from the polymerization reactor 1, preferably the polyolefin pellets extracted from the extraction line 16 is sampled from the sampling line 16A at predetermined intervals and guided to the MFR measuring device 17 to be manufactured. Measure the MFR of different polyolefins at two different loads. A signal based on this measured value (actual measured value) is input to the data storage unit 31 of the computer 30 (signal K 1 ).
【００２９】また、前述の水素供給ライン２、オレフィ
ン供給ライン３、溶媒供給ライン４にはそれぞれの供給
量を調節する供給弁２ａ，３ａ，４ａ及びそれぞれの供
給量を検出する流量検出器２ｂ，３ｂ，４ｂがそれぞれ
設けられており、該流量検出器２ｂ，３ｂ，４ｂからの
流量に相関する検知信号（Ｋ2 ，Ｋ3 ，Ｋ4 ）がコンピ
ュータ３０のデータ記憶部３１に入力される。一方、後
述するコンピュータ３０の制御部３６からの制御信号Ｓ
1 〜Ｓ4 により、所定のＭＦＲのポリオレフィンを生成
するようにオレフィン濃度及び水素濃度を変更すべく触
媒供給ポンプ５ａのストローク、助触媒供給ポンプ５’
ａのストローク、オレフィン供給弁３ａ及び水素供給弁
２ａの開度が制御される。Further, the above-mentioned hydrogen supply line 2, olefin supply line 3, and solvent supply line 4 are provided with supply valves 2a, 3a, 4a for adjusting the respective supply amounts, and flow rate detectors 2b, for detecting the respective supply amounts. 3b and 4b are provided respectively, and the detection signals (K 2 , K 3 and K 4 ) correlated with the flow rate from the flow rate detectors 2b, 3b and 4b are input to the data storage section 31 of the computer 30. On the other hand, a control signal S from a control unit 36 of the computer 30, which will be described later,
1 to S 4 , the stroke of the catalyst supply pump 5a, the co-catalyst supply pump 5'to change the olefin concentration and the hydrogen concentration so as to produce a polyolefin having a predetermined MFR.
The stroke of a, the opening degree of the olefin supply valve 3a and the hydrogen supply valve 2a are controlled.
【００３０】更に、重合反応器１の気相部１ｂにはサン
プリングライン７が設けられており、気相部１ｂのガス
が開閉弁７ａを経て分析装置８、例えば、ガスクロマト
グラフィに導かれ、該分析装置８によりガス中の水素濃
度及びオレフィン濃度が測定される。この分析装置８で
測定された水素濃度及びオレフィン濃度に基づく信号
（Ｋ5 ）も、コンピュータ３０のデータ記憶部３１に入
力される。Further, the gas phase section 1b of the polymerization reactor 1 is provided with a sampling line 7, and the gas in the gas phase section 1b is led to an analyzer 8, for example, gas chromatography, through an on-off valve 7a. The analyzer 8 measures the hydrogen concentration and the olefin concentration in the gas. The signal (K 5 ) based on the hydrogen concentration and olefin concentration measured by the analyzer 8 is also input to the data storage unit 31 of the computer 30.
【００３１】９、１０は重合反応器１の気相部の圧力及
び液相部の温度の検出器であり、これら圧力検出器９及
び温度検出器１０から圧力及び温度に相関する検知信号
（Ｋ6 ，Ｋ7 ）もコンピュータ３０のデータ記憶部３１
に入力される。Numerals 9 and 10 denote detectors for the pressure of the gas phase and the temperature of the liquid phase of the polymerization reactor 1, and the detection signals (K) that correlate with the pressure and the temperature from the pressure detector 9 and the temperature detector 10. 6 , K 7 ) is also a data storage unit 31 of the computer 30.
Entered in.
【００３２】１１は重合反応器１に冷却水を供給する供
給ラインであり、その供給量を調節する供給弁１１ａ及
びその供給量を検出する流量検出器１１ｂが設けられて
おり、この流量検出器１１ｂからの流量に相関する検知
信号（Ｋ8 ）がコンピュータ３０のデータ記憶部３１に
入力される。この冷却水供給弁１１ａもまた、後述する
コンピュータ３０の制御部３６からの制御信号Ｓ5 によ
り、所定のＭＦＲのポリオレフィンを生成するように、
重合温度を変更すべく、その開度が制御される。Reference numeral 11 denotes a supply line for supplying cooling water to the polymerization reactor 1, which is provided with a supply valve 11a for adjusting the supply amount and a flow rate detector 11b for detecting the supply amount. The detection signal (K 8 ) correlated with the flow rate from 11b is input to the data storage unit 31 of the computer 30. The cooling water supply valve 11a also generates a polyolefin having a predetermined MFR according to a control signal S 5 from a control unit 36 of the computer 30, which will be described later.
The opening is controlled to change the polymerization temperature.
【００３３】更に、前記脱ガス槽１２にはスラリー濃度
調整のために溶媒供給ライン１８が接続されており、そ
の供給量を調節する供給弁１８ａ及びその供給量を検出
する流量検出器１８ｂが設けられ、流量検出器１８ｂか
らの流量に相関する検知信号（Ｋ9 ）がコンピュータ３
０のデータ記憶部３１に入力される。Furthermore, a solvent supply line 18 is connected to the degassing tank 12 for adjusting the slurry concentration, and a supply valve 18a for adjusting the supply amount and a flow rate detector 18b for detecting the supply amount are provided. The detection signal (K 9 ) correlated with the flow rate from the flow rate detector 18b is sent to the computer 3
0 is input to the data storage unit 31.
【００３４】また、前記溶媒分離器１３にもスラリー濃
度調整のために溶媒供給ライン２０が接続されており、
その供給量を調節する供給弁２０ａ及びその供給量を検
出する流量検出器２０ｂが設けられ、流量検出器２０ｂ
からの流量に相関する検知信号（Ｋ10）がコンピュータ
３０のデータ記憶部３１に入力される。A solvent supply line 20 is also connected to the solvent separator 13 for adjusting the slurry concentration,
A supply valve 20a for adjusting the supply amount and a flow rate detector 20b for detecting the supply amount are provided, and the flow rate detector 20b is provided.
The detection signal (K 10 ) that is correlated with the flow rate from is input to the data storage unit 31 of the computer 30.
【００３５】なお、配管１９Ａは温水を冷却塔へ戻すた
めのラインであり、配管１９Ｂは温水を循環するための
ラインである。The pipe 19A is a line for returning hot water to the cooling tower, and the pipe 19B is a line for circulating hot water.
【００３６】このように本実施例においては重合反応器
１におけるプロセス状態を表わすプロセス状態量、即ち
オレフィン、水素、溶媒、触媒及び助触媒の供給量、気
相部のオレフィン及び水素の濃度、反応圧力、液相部の
反応温度及び液面高さ等の反応条件の運転データを各プ
ロセス状態検出手段で検出した信号Ｋ2 〜Ｋ8 及び重合
反応器１より抜出されるポリオレフィン生成物のＭＦＲ
を２種類の異なった荷重で測定した実測値（本発明にお
いては、図１に示す如く、脱ガス槽１２、溶媒分離器１
３、乾燥機１４及び押出機１５を経て得られるポリオレ
フィンペレットをＭＦＲ測定器１７で測定した２種類の
ＭＦＲ実測値を採用するのが望ましい。）の信号Ｋ1 を
コンピュータ３０に取り入れ、そのデータをデータ記憶
部３１に時系列データとして蓄積する。As described above, in the present embodiment, the process state amount representing the process state in the polymerization reactor 1, that is, the supply amounts of olefin, hydrogen, solvent, catalyst and cocatalyst, the concentration of olefin and hydrogen in the gas phase, the reaction pressure, MFR of reaction temperature and liquid level, etc. signal K 2 ~K 8 and polyolefin products withdrawn from the polymerization reactor 1 to the operating data of the reaction conditions detected in each process state detection means of the liquid phase portion
Actually measured values of two different loads (in the present invention, as shown in FIG. 1, the degassing tank 12, the solvent separator 1
3, it is desirable to employ two types of MFR actual measurement values obtained by measuring the polyolefin pellets obtained through the dryer 14 and the extruder 15 with the MFR measuring device 17. Signal K 1 of 1 ) is taken into the computer 30, and the data is stored in the data storage unit 31 as time series data.
【００３７】コンピュータ３０は、データ記憶部３１、
Ｇ値算出演算部３２、ＦＲ予測演算部３３、プロセス状
態目標値算出部３４を備え、また、ディスプレイ３５、
プリンター３７、反応条件設定値変更部３８を有する。The computer 30 includes a data storage unit 31,
A G value calculation calculation unit 32, an FR prediction calculation unit 33, a process state target value calculation unit 34 are provided, and a display 35,
It has a printer 37 and a reaction condition setting value changing unit 38.
【００３８】このように、本実施例の運転支援装置は、
検出信号Ｋ2 〜Ｋ10を発信するプロセス状態検出手段、
検出信号Ｋ1 を発信するＭＦＲ測定手段（ＭＦＲ測定器
１７）、データ記憶手段（データ記憶部３１）、Ｇ値算
出演算手段（Ｇ値算出演算部３２）、ＦＲ予測演算手段
（ＦＲ予測演算部３３）、プロセス状態目標値算出手段
（プロセス状態目標値算出部３４）を備える。該運転支
援装置の作動につき説明すると、外部より起動指示の入
力（例えば、ディスプレイ３５により入力）を行うこと
により、指定された時刻から過去に対して指定されたサ
ンプリング周期、例えば過去２４時間のデータを１時間
周期毎に上記データ記憶部３１よりプロセス状態量及び
ＭＦＲ測定値のデータ（検出信号Ｋ1 〜Ｋ10）を時系列
データで抽出し、このデータを用いてＧ値算出演算部３
２において前記（１）式〜（６）式による演算処理によ
って重合帯域で瞬間的に生成するポリオレフィンのＦＲ
を動的に推定し、該推定値より（６）式中のＧ値を算出
する。As described above, the driving support system of this embodiment is
Process state detecting means for transmitting the detection signals K 2 to K 10 ,
MFR measuring means (MFR measuring device 17) for transmitting the detection signal K 1 , data storage means (data storage part 31), G value calculation calculation means (G value calculation calculation part 32), FR prediction calculation means (FR prediction calculation part) 33) and process state target value calculation means (process state target value calculation unit 34). The operation of the driving support device will be described. By inputting a start instruction from the outside (for example, input by the display 35), a sampling cycle designated from the designated time to the past, for example, data of the past 24 hours. Is extracted from the above-mentioned data storage unit 31 as data of the process state quantity and MFR measurement value (detection signals K 1 to K 10 ) in time series data for each hourly period, and the G value calculation calculation unit 3 is used by using this data.
2, the FR of the polyolefin instantaneously formed in the polymerization zone by the arithmetic processing according to the above formulas (1) to (6)
Is dynamically estimated, and the G value in the equation (6) is calculated from the estimated value.
【００３９】このＧ値及び現時点でのプロセス状態量又
はその変更量を用いてＦＲ予測演算部３３において前記
（１）式〜（６）式による演算処理によって、将来にお
ける（今後における）ＦＲ値の推移を予測し、その予測
値を表又はグラフとしてＦＲ値の推移をプリントアウト
又はＣＲＴ画面に表示する。Using the G value and the current process state amount or its change amount, the FR predictive calculation unit 33 performs the calculation process according to the equations (1) to (6) to calculate the future (future) FR value. The transition is predicted, and the transition of the FR value is displayed on a printout or a CRT screen using the predicted value as a table or a graph.
【００４０】このＦＲ値の推移とＦＲの目標値とを用い
てプロセス状態目標値算出部３４において両者を対比
し、該予測ＦＲ値の推移がその目標値に一致するまで上
記プロセス状態量を変更して下記（１）式〜（６）式に
よる演算処理によってＭＦＲ値の推移の予測を試行錯誤
法で繰返し、プロセス状態量の目標値を算出する。Using the transition of the FR value and the target value of FR, the two are compared in the process state target value calculation unit 34, and the process state quantity is changed until the transition of the predicted FR value matches the target value. Then, the prediction of the transition of the MFR value is repeated by a trial-and-error method by the arithmetic processing according to the following equations (1) to (6) to calculate the target value of the process state quantity.
【００４１】このプロセス状態目標値算出部３４で算出
したプロセス状態目標値、例えば、気相中の水素／オレ
フィンモル比、重合温度、液相中の助触媒濃度に基づい
て重合反応器１のプロセス状態量、例えば、オレフィ
ン、水素、触媒又は助触媒の供給量、もしくは重合温度
の設定値を変更すべく制御信号Ｓ1 〜Ｓ5 を出力して、
所定のＦＲ値を有するポリオレフィンの製造を行なう。Based on the process state target value calculated by the process state target value calculation unit 34, for example, the hydrogen / olefin molar ratio in the gas phase, the polymerization temperature, and the promoter concentration in the liquid phase, the process of the polymerization reactor 1 is performed. The control signals S 1 to S 5 are output to change the state amount, for example, the supply amount of olefin, hydrogen, the catalyst or the co-catalyst, or the set value of the polymerization temperature,
A polyolefin having a predetermined FR value is manufactured.
【００４２】以下、重合反応器１で生成するポリオレフ
ィンのＭＦＲ実測値と重合反応条件の運転データを用い
て、予測モデルに基づいた演算処理によって重合反応器
内で瞬間的に生成するポリオレフィンのＦＲを推定する
方法について詳述する。Hereinafter, using the measured MFR value of the polyolefin produced in the polymerization reactor 1 and the operation data of the polymerization reaction conditions, the FR of the polyolefin instantaneously produced in the polymerization reactor is calculated by the calculation process based on the prediction model. The estimation method will be described in detail.
【００４３】なお、各符号は次のものを示す。 ＧL1：重合反応器１の液相容量 ＧL2：脱ガス槽１２の液相容量 ＧL3：溶媒分離器１３の液相容量 ＣP1：重合反応器１のポリマー濃度 ＣP2：脱ガス槽１２のポリマー濃度 ＣP3：溶媒分離器１３のポリマー濃度 ＦP1：重合反応器１の瞬間反応量 ＦOl1 ：重合反応器１のオレフィン供給量 ＦS1：重合反応器１の溶媒供給量 ＦS2：脱ガス槽１２の溶媒供給量 ＦS3：溶媒分離器１３の溶媒供給量 ＳOl1 ：重合反応器１の溶媒中へのオレフィン溶解量 ＭＦＲ1 ：重合反応器１の瞬間生成ＭＦＲ（荷重１） ＭＦＲ2 ：重合反応器１出口のＭＦＲ（荷重１） ＭＦＲ3 ：脱ガス槽１２出口のＭＦＲ（荷重１） ＭＦＲ4 ：溶媒分離器１３出口のＭＦＲ（荷重１） ＭＦＲ5 ：乾燥機１４出口のＭＦＲ（荷重１） ＭＦＲ6 ：押出機１５出口のＭＦＲ（荷重１） ＭＦＲ11：重合反応器１の瞬間生成ＭＦＲ（荷重１１） ＭＦＲ12：重合反応器１出口のＭＦＲ（荷重１１） ＭＦＲ13：脱ガス槽１２出口のＭＦＲ（荷重１１） ＭＦＲ14：溶媒分離器１３出口のＭＦＲ（荷重１１） ＭＦＲ15：乾燥機１４出口のＭＦＲ（荷重１１） ＭＦＲ16：押出機１５出口のＭＦＲ（荷重１１） Ｙ：べき数 Ｌ：遅れ時間 ｋ：パウダー・ドロップオフ係数 ｋ＝ｆ（添加剤種類及び濃度、押出機比エネルギ等） まず、重合反応器１、脱ガス槽１２、溶媒分離器１３、
乾燥機１４及び押出機１５におけるポリオレフィンのＭ
ＦＲの動特性の物質収支は下記予測モデル式によって表
わされる。The symbols indicate the following. G L1 : Liquid phase capacity of polymerization reactor 1 G L2 : Liquid phase capacity of degassing tank 12 G L3 : Liquid phase capacity of solvent separator 13 C P1 : Polymer concentration of polymerization reactor 1 C P2 : Degassing tank 12 Polymer concentration C P3 : Polymer concentration in the solvent separator 13 F P1 : Instantaneous reaction amount in the polymerization reactor 1 F Ol1 : Olefin supply amount in the polymerization reactor 1 F S1 : Solvent supply amount in the polymerization reactor 1 F S2 : Desorption Amount of solvent supplied to gas tank 12 F S3 : Amount of solvent supplied to solvent separator 13 S Ol1 : Amount of olefin dissolved in solvent of polymerization reactor 1 MFR 1 : Instantaneous generation MFR of polymerization reactor 1 (load 1) MFR 2 : MFR at exit of polymerization reactor 1 (load 1) MFR 3 : MFR at exit of degassing tank 12 (load 1) MFR 4 : MFR at exit of solvent separator 13 (load 1) MFR 5 : MFR at exit of dryer 14 ( Load 1) MFR 6 : MFR at the exit of extruder 15 ( Load 1) MFR 11 : Instantaneous generation MFR (load 11) of the polymerization reactor 1 MFR 12 : MFR at the outlet of the polymerization reactor 1 (load 11) MFR 13 : MFR at the outlet of the degassing tank 12 (load 11) MFR 14 : Solvent Separator 13 outlet MFR (load 11) MFR 15 : Dryer 14 outlet MFR (load 11) MFR 16 : Extruder 15 outlet MFR (load 11) Y: Exponent L: Delay time k: Powder drop-off Coefficient k = f (additive type and concentration, extruder specific energy, etc.) First, the polymerization reactor 1, the degassing tank 12, the solvent separator 13,
M of polyolefin in the dryer 14 and the extruder 15
The material balance of the dynamic characteristics of FR is represented by the following prediction model formula.
【００４４】（１） 重合反応器１ 非定常運転時（重合反応の開始時又は停止時、外乱
の発生時、或いは重合反応条件の変更時等の場合）(1) Polymerization reactor 1 During unsteady operation (when the polymerization reaction starts or stops, when disturbance occurs, or when the polymerization reaction conditions are changed)
【００４５】[0045]
【数４】 [Equation 4]
【００４６】 定常運転時（ＣL1，ＣP1，ＦP1，Ｓ
Ol1 はいずれも一定）During steady operation (C L1 , C P1 , F P1 , S
(Ol1 is constant)
【００４７】[0047]
【数５】 [Equation 5]
【００４８】（２） 脱ガス槽１２ 非定常運転時(2) Degassing tank 12 during unsteady operation
【００４９】[0049]
【数６】 [Equation 6]
【００５０】 定常運転時（ＧL2，ＣP2は一定）During steady operation (G L2 and C P2 are constant)
【００５１】[0051]
【数７】 [Equation 7]
【００５２】（３） 溶媒分離器１３ 非定常運転時(3) Solvent separator 13 During unsteady operation
【００５３】[0053]
【数８】 [Equation 8]
【００５４】 定常運転時During steady operation
【００５５】[0055]
【数９】 [Equation 9]
【００５６】（４） 乾燥機１４ ＭＦＲ5 （ｔ＋Ｌ）＝ＭＦＲ4 （ｔ） … (1-4) ＭＦＲ15（ｔ＋Ｌ）＝ＭＦＲ14（ｔ） … (1-4) （５） 押出機１５ ＭＦＲ6 ＝ｋ・ＭＦＲ5 … (1-5) ＭＦＲ16＝ｋ・ＭＦＲ15 … (2-5) ここで、例えば、押出機１５から抜出されるポリオレフ
ィンペレット（粒状体）を所定時間毎にサンプリングし
てＭＦＲ測定器１７によってポリオレフィンのＭＦＲを
２種類の異なった荷重で実測し、その実測値ＭＦＲ6 ，
ＭＦＲ16を用いて、例えば、ＭＦＲ6 の場合には式（１
−５）→式（１−４）→式（１−３）→式（１−２）→
式（１−１）に基づいて、また、ＭＦＲ16の場合には式
（２−５）→式（２−４）→式（２−３）→式（２−
２）→式（２−１）に基づいてそれぞれ逐次演算処理す
ることによって、重合反応器１内で瞬間的に生成するポ
リオレフィンの２種類のＭＦＲ、即ち、ＭＦＲ1 及びＭ
ＦＲ11を推定できる。このＭＦＲ推定値ＭＦＲ1 及びＭ
ＦＲ11を下記（６−１）式に代入することにより、該重
合反応器１内で瞬間的に生成するポリオレフィンの流動
比（即ち、瞬間生成ＦＲ1 ）を推定することができる。(4) Dryer 14 MFR 5 (t + L) = MFR 4 (t) (1-4) MFR 15 (t + L) = MFR 14 (t) (1-4) (5) Extruder 15 MFR 6 = k · MFR 5 (1-5) MFR 16 = k · MFR 15 (2-5) Here, for example, polyolefin pellets (granular particles) extracted from the extruder 15 are sampled at predetermined intervals. Then, the MFR of the polyolefin is measured by the MFR measuring device 17 under two different loads, and the measured value MFR 6 ,
Using MFR 16 , for example, in the case of MFR 6 , the formula (1
-5) → formula (1-4) → formula (1-3) → formula (1-2) →
Based on formula (1-1), and in the case of MFR 16 , formula (2-5) → formula (2-4) → formula (2-3) → formula (2-
2) → Two successive MFRs of the polyolefin instantaneously produced in the polymerization reactor 1, that is, MFR 1 and MFR, by sequentially performing the arithmetic processing based on the formula (2-1).
FR 11 can be estimated. This MFR estimated value MFR 1 and M
By substituting FR 11 into the following equation (6-1), the flow ratio of the polyolefin instantaneously produced in the polymerization reactor 1 (that is, the instantaneously produced FR 1 ) can be estimated.
【００５７】 ＦＲ1 ＝ＭＦＲ11／ＭＦＲ1 … (6-1) なお、重合反応器１出口のポリオレフィンの流動比（即
ち、ＦＲ2 ）は次式で算出される。 ＦＲ2 ＝ＭＦＲ12／ＭＦＲ2 ……（３） 上記瞬間生成のＭＦＲ1 及びＭＦＲ11は下記（４）式及
び（５）式で表わされる（（４），（５）式中の各符号
は前述の通り。）。 log ＭＦＲ1 ＝Ａ1 log(H2/Ol)G ＋Ｂ1 log(Co/Ol)G ＋Ｃ1 log(POl) ＋Ｄ1 log(CE/POl) ＋Ｅ1 log(T)＋Ｆ1 log(OMC/POl)＋Ｇ1 ……（４） log ＭＦＲ11＝Ａ11log(H2/Ol)G ＋Ｂ11log(Co/Ol)G ＋Ｃ11log(POl) +D11log(CE/POl) ＋Ｅ11log(T)＋Ｆ11log(OMC/POl)＋Ｇ11 ……（５） 上記（４）式及び（５）式を前記（６−１）式に代入し
て整理すると、瞬間生成ＦＲ1 は下記（６）式で表わさ
れる（（６）式中の各符号は前述の通り。）。FR 1 = MFR 11 / MFR 1 (6-1) The flow ratio of polyolefin at the outlet of the polymerization reactor 1 (that is, FR 2 ) is calculated by the following formula. FR 2 = MFR 12 / MFR 2 (3) The instantly generated MFR 1 and MFR 11 are represented by the following equations (4) and (5) (the symbols in the equations (4) and (5) are As mentioned above.). log MFR 1 = A 1 log (H 2 / Ol) G + B 1 log (Co / Ol) G + C 1 log (P Ol ) + D 1 log (CE / P Ol ) + E 1 log (T) + F 1 log (OMC / P Ol ) + G 1 (4) log MFR 11 = A 11 log (H 2 / Ol) G ＋ B 11 log (Co / Ol) G ＋ C 11 log (P Ol ) + D 11 log (CE / P Ol ) + E 11 log (T) + F 11 log (OMC / P Ol ) + G 11 (5) When the equations (4) and (5) are substituted into the equation (6-1) and rearranged, an instantaneous generation is obtained. FR 1 is represented by the following equation (6) (each symbol in the equation (6) is as described above).
【００５８】[0058]
【数１０】 [Equation 10]
【００５９】上記瞬間生成ＦＲ1 推定値と上記（６）式
とから（６）式中のＧ値を算出する。このＧ値と重合反
応器１のプロセス状態量、即ち、反応条件の運転データ
又はその変更量とを用いて、式（６）〜式（１）の演算
処理によって、将来（今後）における重合反応器１で生
成するポリオレフィンのＦＲ値の推移を予測する。な
お、式（１）とは式（１−１）〜（１−５）を含み、式
（２）とは式（２−１）〜（２−５）を含み、また、式
（６）には式（６−１）を含む。The G value in the equation (6) is calculated from the estimated value of the instantaneously generated FR 1 and the equation (6). By using this G value and the process state amount of the polymerization reactor 1, that is, the operation data of the reaction conditions or the changed amount thereof, the polymerization process in the future (future) is performed by the arithmetic processing of the formulas (6) to (1). Predict the transition of the FR value of the polyolefin produced in vessel 1. The expression (1) includes the expressions (1-1) to (1-5), the expression (2) includes the expressions (2-1) to (2-5), and the expression (6). Includes equation (6-1).
【００６０】このＦＲの推移の予測値とＦＲの目標値と
を対比し、該予測値が目標値に一致するまで式（６）中
のプロセス状態量を変更して式（６）〜式（１）による
演算処理によってＦＲ値の推移の予測を試行錯誤法で繰
返し、式（６）中のプロセス状態量の目標値、特に気相
部の水素／オレフィンモル比、重合温度、液相中の助触
媒濃度の目標値を算出する。The predicted value of the transition of the FR is compared with the target value of the FR, and the process state quantity in the equation (6) is changed until the predicted value matches the target value, and the equations (6) to (( Prediction of the transition of the FR value by the calculation process according to 1) is repeated by a trial and error method, and the target value of the process state amount in the formula (6), particularly the hydrogen / olefin molar ratio in the gas phase part, the polymerization temperature, the liquid phase Calculate the target value for the promoter concentration.
【００６１】この目標値に基づいて、反応条件設定値変
更部３８及び制御部３６より制御信号Ｓ1 〜Ｓ4 を出力
し、重合反応器１におけるオレフィン、水素、触媒又は
助触媒の供給量、もしくは重合温度の設定値を変更する
ことにより、所定のＦＲ値を有するポリオレフィンを製
造することができる。Based on this target value, the reaction condition set value changing unit 38 and the control unit 36 output control signals S 1 to S 4 to supply the olefin, hydrogen, catalyst or cocatalyst in the polymerization reactor 1. Alternatively, a polyolefin having a predetermined FR value can be produced by changing the set value of the polymerization temperature.
【００６２】[0062]
【作用】上述の如く、本発明の運転支援装置において
は、コンピュータに入力された上記の信号はコンピュー
タ内において予め設定されたプログラムに従って演算処
理され、気相部（図１の１ｂ）における水素分圧、オレ
フィン分圧、水素／オレフィンモル比、重合反応器内に
おけるポリオレフィン重合量、ポリマー濃度、助触媒濃
度、触媒活性等の演算値が算出され、上記のそれぞれの
演算値と所定のＭＦＲのポリオレフィンを製造するため
に予め設定されたそれぞれの目標値との比較・演算処理
により、その偏差を求め、その偏差に基づく制御信号に
より、例えば水素供給弁（図１の２ａ）を操作して上記
気相部（１ｂ）の水素濃度を調節したり、或いはオレフ
ィン供給弁（３ａ）又は触媒供給ポンプ（５ａ）のスト
ロークを操作して該気相部（１ｂ）のオレフィン濃度を
調節したりして、該気相部の水素／オレフィンのモル比
を所定値に調節することにより所定のＭＦＲを有するポ
リオレフィンを生成するように水素濃度及びオレフィン
濃度を制御する。As described above, in the driving support system of the present invention, the above signals input to the computer are processed in accordance with a preset program in the computer, and the hydrogen content in the gas phase portion (1b in FIG. 1) is calculated. Calculated values such as pressure, olefin partial pressure, hydrogen / olefin molar ratio, polymerization amount of polyolefin in the polymerization reactor, polymer concentration, co-catalyst concentration, catalytic activity, etc. To obtain the deviation by comparison and calculation processing with respective target values set in advance, and operate the hydrogen supply valve (2a in FIG. 1), for example, by the control signal based on the deviation. The hydrogen concentration in the phase part (1b) is adjusted, or the stroke of the olefin supply valve (3a) or the catalyst supply pump (5a) is operated to By adjusting the olefin concentration in the phase part (1b) and adjusting the hydrogen / olefin molar ratio in the gas phase part to a predetermined value, the hydrogen concentration and the olefin concentration are adjusted so as to produce a polyolefin having a predetermined MFR. To control.
【００６３】また、必要に応じて助触媒供給ポンプ
（５’ａ）のストロークを操作して助触媒濃度を調節し
たり、更に重合温度の設定変更を行なったりすることに
よっても、所定のＦＲを有するポリオレフィンを生成さ
せることができる。The predetermined FR can also be set by operating the stroke of the co-catalyst supply pump (5'a) as necessary to adjust the co-catalyst concentration or change the setting of the polymerization temperature. A polyolefin having can be produced.
【００６４】[0064]
【実施例】以下に具体的な制御例を挙げて本発明を更に
詳細に説明する。The present invention will be described in more detail with reference to specific control examples.
【００６５】実施例１ 図１に示す装置を用い、前述の制御方法に従ってポリオ
レフィンの製造を行なった。Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 1, a polyolefin was produced according to the control method described above.
【００６６】図２は図１に示される本発明の運転支援装
置により、現時点におけるプロセス状態量及びＭＦＲ実
測値を用いる演算処理を採用してプロセス状態量の調節
を行なった場合のＭＦＲ（ＭＦＲ11）の実測値（ａ）及
びその推定値（ｂ）の推移を示すグラフであり、図３は
同ＦＲの実測値（ａ）及びその推定値（ｂ）の推移を示
すグラフである。FIG. 2 shows an MFR (MFR 11 when the process state quantity is adjusted by employing the arithmetic processing using the process state quantity and the MFR actual measurement value at the present time by the driving support apparatus of the present invention shown in FIG. ) Is a graph showing the transition of the measured value (a) and its estimated value (b), and FIG. 3 is a graph showing the transition of the measured value (a) and its estimated value (b) of the same FR.
【００６７】図３より明らかなように、ＦＲの推定値と
実測値が良く一致しており、本発明の運転支援装置によ
って、プロセス状態量の調節を良好に実施することがで
きる。As is clear from FIG. 3, the estimated value of FR and the actual measured value are in good agreement, and the operation assisting device of the present invention enables good adjustment of the process state quantity.
【００６８】[0068]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のポリオレフ
ィンを製造するための重合反応運転支援装置によれば、
触媒及び水素の存在下にオレフィンを重合帯域で重合し
て所定のＦＲを有するポリオレフィンを確実かつ安定
に、効率的に製造することができる。As described in detail above, according to the polymerization reaction operation support device for producing the polyolefin of the present invention,
Olefin can be polymerized in the polymerization zone in the presence of a catalyst and hydrogen to reliably, stably and efficiently produce a polyolefin having a predetermined FR.
【図１】本発明の実施例に係る運転支援装置を用いたポ
リオレフィン製造プロセスのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a polyolefin manufacturing process using a driving support device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示される運転支援装置により、本発明に
従って、プロセス状態量の調節を行った場合のＭＦＲの
実測値及びその推定値の推移を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing changes in the actual measurement value and estimated value of MFR when the process state quantity is adjusted by the driving support apparatus shown in FIG. 1 according to the present invention.
【図３】図１に示される運転支援装置により、本発明に
従って、プロセス状態量の調節を行った場合のＦＲの実
測値及びその推定値の推移を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a transition of an actual measurement value of FR and an estimated value thereof when a process state amount is adjusted by the driving support device shown in FIG. 1 according to the present invention.
１ 重合反応器 ２ 水素供給ライン ３ オレフィン供給ライン ４ 溶媒供給ライン ５ 触媒供給ライン ６ ポリオレフィン抜出ライン ７ サンプリングライン ８ 分析装置 １２ 脱ガス槽 １３ 溶媒分離器 １４ 乾燥機 １５ 押出機 １７ ＭＦＲ測定器 ３０ コンピュータ ３１ データ記憶部 ３２ Ｇ値算出演算部 ３３ ＦＲ予測演算部 ３４ プロセス状態目標値算出部 ３６ 制御部 ３８ 反応条件設定値変更部 1 Polymerization Reactor 2 Hydrogen Supply Line 3 Olefin Supply Line 4 Solvent Supply Line 5 Catalyst Supply Line 6 Polyolefin Extraction Line 7 Sampling Line 8 Analyzer 12 Degassing Tank 13 Solvent Separator 14 Dryer 15 Extruder 17 MFR Meter 30 Computer 31 Data storage unit 32 G value calculation calculation unit 33 FR prediction calculation unit 34 Process state target value calculation unit 36 Control unit 38 Reaction condition set value change unit
Claims (1)
合帯域で重合して所定の分子量分布の指標となる流動化
（以下「ＦＲ」と称す。）を有するポリオレフィンを製
造するための重合反応運転支援装置であって、 重合帯域におけるプロセス状態を表わすプロセス状態量
を検出するプロセス状態検出手段と、 重合帯域より流出するポリオレフィン生成物の溶融流れ
指数（以下「ＭＦＲ」と称す。）を２種類の異なる荷重
で測定するＭＦＲ測定手段と、 該プロセス状態検出手段及びＭＦＲ測定手段からのプロ
セス状態量及び２種類のＭＦＲ測定値を取り入れ、その
データを時系列に蓄積するデータ記憶手段と、 起動指示を受けて指定された時刻から過去に対し、指定
されたサンプリング周期にて該データ記憶手段よりプロ
セス状態量及びＭＦＲ測定値を抽出し、この時系列デー
タを用いて下記（１）式〜（６）式による演算処理によ
って重合帯域で瞬間的に生成するポリオレフィンのＦＲ
を動的に推定し、該推定値より下記（６）式中のＧ値を
算出するＧ値算出演算手段と、 該Ｇ値算出演算手段で算出したＧ値及び現時点でのプロ
セス状態量又はプロセス状態変更量を用いて下記（１）
式〜（６）式による演算処理によって将来におけるＦＲ
値の推移を予測するＦＲ予測演算手段と、 該ＦＲ予測演算手段で予測したＦＲ値の推移とＦＲの目
標値との対比により重合帯域におけるプロセス状態量の
目標値を算出するプロセス状態目標値算出手段と、を備
え、該プロセス状態目標値算出手段で算出したプロセス
状態目標値に基づき、プロセス状態量の設定値を変更す
ることを特徴とするポリオレフィンを製造するための重
合反応運転支援装置。 【数１】 符号： ＧL ：反応器液相容量 ＣP ：反応器ポリマー濃度 ＦP ：瞬間反応量 ＦOl：オレフィン供給量 ＦS ：溶媒供給量 ＳOl：溶媒中へのオレフィン溶解量 ＦＲ1 ：瞬間生成流動比 ＦＲ2 ：反応器出口流動比 ＭＦＲ1 ：瞬間生成ＭＦＲ（荷重１） ＭＦＲ2 ：反応器出口ＭＦＲ（荷重１） ＭＦＲ11：瞬間生成ＭＦＲ（荷重１１） ＭＦＲ12：反応器出口ＭＦＲ（荷重１１） Ｙ：べき数 （Ｈ2 ／Ｏｌ）G ：気相中の（水素／オレフィン）モル
比 （Ｃｏ／Ｏｌ）G ：気相中の（コモノマー／オレフィ
ン）モル比 （ＰOl）：気相中のオレフィン分圧 （ＣＥ／ＰOl）：触媒活性／オレフィン分圧 ＣＥ＝重合量／触媒フィード量 Ｔ：重合温度 ＯＭＣ：助触媒フィード量 Ａ1 ，Ａ11，Ｂ1 ，Ｂ11，Ｃ1 ，Ｃ11，Ｄ1 ，Ｄ11，Ｅ
1 ，Ｅ11，Ｆ1 ，Ｆ11，Ｇ1 ，Ｇ11：各反応条件により
経験的に求められた係数であり、Ｇ＝Ｇ11−Ｇ1 を示
す。1. A polymerization reaction operation for polymerizing an olefin in a polymerization zone in the presence of a catalyst and hydrogen to produce a polyolefin having fluidization (hereinafter referred to as “FR”) which is an index of a predetermined molecular weight distribution. A support device, which is a process state detecting means for detecting a process state quantity indicating a process state in the polymerization zone, and a melt flow index (hereinafter referred to as “MFR”) of a polyolefin product flowing out from the polymerization zone. MFR measuring means for measuring with different loads, data storage means for taking in process state quantities and two kinds of MFR measured values from the process state detecting means and MFR measuring means, and accumulating the data in time series, and a start instruction The process state quantity and the MF are received from the data storage means at the designated sampling cycle from the designated time received to the past. Extract the measurements, FR polyolefins instantaneously generated in the polymerization zone by the processing according to the following (1) to (6) using the time-series data
Value is calculated dynamically and the G value in the following formula (6) is calculated from the estimated value, and the G value calculated by the G value calculating operation means and the process state quantity or process at the present time. The following (1) using the state change amount
FR in the future by the arithmetic processing by the expressions (6)
FR prediction calculation means for predicting the transition of the value, and process state target value calculation for calculating the target value of the process state amount in the overlapping zone by comparing the transition of the FR value predicted by the FR prediction calculation means with the target value of FR Means for changing the set value of the process state quantity based on the process state target value calculated by the process state target value calculating means, and a polymerization reaction operation support apparatus for producing a polyolefin. [Equation 1] Symbol: G L : Reactor liquid phase capacity C P : Reactor polymer concentration F P : Instantaneous reaction amount F Ol : Olefin supply amount F S : Solvent supply amount S Ol : Solvent olefin dissolution amount FR 1 : Instant production Flow ratio FR 2 : Reactor outlet flow ratio MFR 1 : Instantaneous MFR (load 1) MFR 2 : Reactor outlet MFR (load 1) MFR 11 : Instantaneous MFR (load 11) MFR 12 : Reactor outlet MFR (load 1) 11) Y: Power number (H 2 / Ol) G : (hydrogen / olefin) molar ratio in gas phase (Co / Ol) G : (comonomer / olefin) molar ratio in gas phase (P Ol ): gas phase Olefin partial pressure (CE / P Ol ): catalyst activity / olefin partial pressure CE = polymerization amount / catalyst feed amount T: polymerization temperature OMC: co-catalyst feed amount A 1 , A 11 , B 1 , B 11 , C 1 , C 11 , D 1 , D 11 , E
1 , E 11 , F 1 , F 11 , G 1 , G 11 : Coefficients empirically determined under each reaction condition, and G = G 11 −G 1 is shown.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61992A JPH05178907A (en) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | Device for supporting operation of polymerization for producing polyolefin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61992A JPH05178907A (en) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | Device for supporting operation of polymerization for producing polyolefin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05178907A true JPH05178907A (en) | 1993-07-20 |
Family
ID=11478749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61992A Pending JPH05178907A (en) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | Device for supporting operation of polymerization for producing polyolefin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05178907A (en) |
-
1992
- 1992-01-07 JP JP61992A patent/JPH05178907A/en active Pending
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