JPH10195113A - Gas circulation apparatus for vapor-phase olefin polymerization - Google Patents

Gas circulation apparatus for vapor-phase olefin polymerization

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JPH10195113A
JPH10195113A JP528497A JP528497A JPH10195113A JP H10195113 A JPH10195113 A JP H10195113A JP 528497 A JP528497 A JP 528497A JP 528497 A JP528497 A JP 528497A JP H10195113 A JPH10195113 A JP H10195113A
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JP
Japan
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gas
olefin
group
phase polymerization
gas circulation
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Application number
JP528497A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Tomura
村 光 雄 戸
Kazunori Ichimura
村 三 則 市
Yoshiaki Kikuchi
池 義 明 菊
Ryoichi Yamamoto
本 良 一 山
Satoru Otani
谷 悟 大
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas circulation apparatus for vapor-phase olefin polymn. which dispenses with a large-scale separating or compressing apparatus, can inhibit the side reactions of an olefin, and hardly causes piping materials to brittle. SOLUTION: In a gas circulation apparatus 10 for vapor-phase olefin polymn. having a compressing apparatus 7 for compressing an unreacted gas discharged from a vapor-phase polymn. reactor 1 and a cooling apparatus 8 for cooling the gas compressed at the compressing apparatus, the surfaces of pipelines coming in contact with the circulated gas in the range of the compressing and cooling apparatuses are formed from a steel material (i) contg. up to 0.15wt.% C and 8-30wt.% Cr. The surfaces of pipelines coming in contact with the circulated gas in the range other than of the compressing and cooling apparatuses may be formed from stainless steel or carbon steel other than material (i). Pref., material (i) contains 3-40wt.% Ni.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、オレフィン気相重合用ガ
ス循環装置に関し、さらに詳しくは未反応ガス循環ライ
ンでのオレフィンの水添反応あるいは異性化反応が発生
しにくく、しかも配管材料の脆化が起こりにくいオレフ
ィン気相重合用ガス循環装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas circulating apparatus for olefin gas phase polymerization, and more particularly, to an olefin hydrogenation reaction or an isomerization reaction in an unreacted gas circulation line which hardly occurs, and furthermore, embrittlement of piping material. The present invention relates to a gas circulation device for olefin gas phase polymerization in which the occurrence of gas is difficult.

【0002】[0002]

【発明の技術的背景】従来よりホモポリエチレン、直鎖
状低密度ポリエチレン(LLDPE)などのポリオレフ
ィンは、たとえばチーグラー型チタン系触媒あるいはメ
タロセン系触媒などの触媒を用いて、一般的に溶液重
合、スラリー重合などの液相重合法により製造され、フ
ィルム成形材料などの各種用途に広く利用されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, polyolefins such as homopolyethylene and linear low-density polyethylene (LLDPE) are generally prepared by solution polymerization, slurry polymerization using a catalyst such as a Ziegler type titanium catalyst or a metallocene catalyst. It is produced by a liquid phase polymerization method such as polymerization and is widely used for various uses such as a film forming material.

【0003】このようなポリオレフィンを気相重合法に
より製造すると、重合後にポリオレフィンは粒子状で得
られ、重合溶液からの粒子析出あるいは粒子分離などの
工程が不要となり、製造プロセスを簡略化することがで
き、製造コストを低減できるため、近年気相重合法によ
るポリオレフィンの製造も盛んに研究されている。
When such a polyolefin is produced by a gas phase polymerization method, the polyolefin is obtained in the form of particles after the polymerization, so that steps such as particle precipitation or particle separation from the polymerization solution are not required, and the production process can be simplified. In recent years, the production of polyolefins by the gas phase polymerization method has been actively studied since the production cost can be reduced.

【0004】オレフィンの気相重合法においては、通
常、オレフィンを含む流動化ガスをコンプレッサーまた
はブロアーなどの圧縮装置により圧縮して反応器下部か
ら吹き込むことにより、触媒および生成ポリオレフィン
からなる固体粒子を流動化させて流動層(床)を形成し
ながらオレフィンを重合させるとともに、反応器上部か
ら排出される未反応ガスは上記圧縮装置を介して反応器
に循環させている。このガス循環時には、通常未反応ガ
スを圧縮した後に熱交換器で重合熱を除去して反応器に
循環させている。
In the gas phase polymerization of olefin, a fluidized gas containing olefin is usually compressed by a compression device such as a compressor or a blower and blown from a lower portion of the reactor to flow solid particles comprising a catalyst and a produced polyolefin. While the olefin is polymerized while forming a fluidized bed (bed), and the unreacted gas discharged from the upper part of the reactor is circulated to the reactor via the compression device. During this gas circulation, the unreacted gas is usually compressed and then heat of polymerization is removed by a heat exchanger to circulate the gas through the reactor.

【0005】ところで上記のような反応器から排出され
る未反応ガスは、未反応オレフィンとともに、遷移金属
化合物、有機アルミニウム化合物などの触媒成分、さら
には水素などを含有している。このためガス循環ライン
配管などの循環装置内では、オレフィンの水添反応(た
とえばエチレンの水添)あるいは異性化反応(たとえば
1-ブテンの2-ブテンへの異性化)などの副反応が発生す
る。
[0005] The unreacted gas discharged from the reactor as described above contains, together with unreacted olefin, a catalyst component such as a transition metal compound, an organoaluminum compound, and hydrogen. Therefore, in a circulation device such as a gas circulation line pipe, a hydrogenation reaction of olefin (for example, hydrogenation of ethylene) or an isomerization reaction (for example,
Side reactions such as isomerization of 1-butene to 2-butene) occur.

【0006】そしてこのような副反応は高温になるほど
発生しやすく、具体的には、循環ガス温度が80℃以上
になると無視しえない程度に発生し、110℃以上で顕
著となり、135℃以上で激しく進行する。
[0006] Such side reactions are more likely to occur as the temperature rises. Specifically, when the circulating gas temperature rises to 80 ° C or higher, it occurs to a negligible extent, and becomes remarkable at 110 ° C or higher and becomes 135 ° C or higher. It progresses violently.

【0007】ガス循環ラインにおいてこのような副反応
を生じると、原材料であるモノマーあるいは水素をロス
するだけでなく、異性化反応で生じるオレフィンの構造
異性体(不純物)を分離除去する工程も必要になってく
る。特に二重結合の位置が異なる構造異性体どうしは、
沸点、融点とも近く、蒸留などの通常の分離方法によっ
て分離することは困難であり、これを分離しようとする
と蒸留装置およびエネルギーコストが過大となる。
[0007] When such a side reaction occurs in the gas circulation line, not only the monomer or hydrogen as a raw material is lost, but also a step for separating and removing structural isomers (impurities) of olefins generated in the isomerization reaction is required. It is becoming. In particular, structural isomers with different double bond positions
Both the boiling point and the melting point are close to each other, and it is difficult to separate by a normal separation method such as distillation. If the separation is attempted, the distillation apparatus and energy cost become excessive.

【0008】上記のような副反応は、たとえば循環ガス
系に触媒成分を混入させないかあるいは触媒失活するこ
とにより防止することができるが、これらの方法は大規
模な触媒成分の分離装置を必要としたり、あるいは失活
剤の除去処理が必要となるなど、いずれもポリオレフィ
ン製造全体の生産性からみると得策とはいえない。
The above-mentioned side reactions can be prevented by, for example, preventing the catalyst component from being mixed into the circulating gas system or deactivating the catalyst. However, these methods require a large-scale apparatus for separating the catalyst component. However, these methods are not advisable from the viewpoint of the productivity of polyolefin production as a whole, or require a deactivator removal treatment.

【0009】またガス循環ラインにおいては、ガス圧縮
時とくに断熱圧縮により、重合熱を含むガスはさらに温
度上昇して、上記副反応を発生しやすいので、循環ライ
ンでの圧縮工程を多段でかつ温和な条件、たとえば各段
での昇圧を緩やかに行なうとともに各段毎の昇温分を各
段で冷却しながら行なって記副反応の発生を抑制するこ
とも知られているが、この方法では圧縮設備が巨大化し
てしまう。
In the gas circulation line, the temperature of the gas containing the polymerization heat further rises due to the adiabatic compression during the gas compression, and the above-mentioned side reaction is apt to occur. It is also known that, under certain conditions, for example, the pressure in each stage is gradually increased and the temperature in each stage is increased while cooling in each stage to suppress the occurrence of the side reaction. The equipment becomes huge.

【0010】このような状況のもと、オレフィンの気相
重合においては、大規模な分離設備を必要としたり、ま
た圧縮設備を巨大化させたりすることなどがなく、循環
ラインでのオレフィンの副反応を抑制し、反応原料ガス
のロスを少なくして有効的に循環再利用することができ
るようなガス循環装置の出現が望まれている。
Under these circumstances, in the gas phase polymerization of olefins, large-scale separation equipment is not required, and the size of the compression equipment is not increased. There is a demand for a gas circulating apparatus that can suppress the reaction and reduce the loss of the reactant gas, thereby effectively circulating and recycling the gas.

【0011】本発明者は、このようなガス循環装置につ
いて研究したところ、従来ガス循環装置を構成する各部
位とくに配管は、加工性、耐久性、コストの観点から選
定された各種鋼材で形成されているが、ガス循環ライン
の少なくとも圧縮装置から冷却装置までの区間の循環ラ
インの配管のガス接触面を、C含有量が0.15重量%
以下であり、かつCr含有量が8〜30重量%である鋼
材で形成することにより、上記のような問題点を解決し
うることを見出すとともに、配管材料の脆化を防止しう
ることを見出して、本発明を完成するに至った。
The present inventor has conducted research on such a gas circulating apparatus. As a result, each part constituting the conventional gas circulating apparatus, particularly the pipes, is made of various steel materials selected from the viewpoints of workability, durability and cost. However, the gas contact surface of the piping of the circulation line at least in the section from the compression device to the cooling device of the gas circulation line is reduced to a C content of 0.15% by weight.
It is found that the above-mentioned problems can be solved by forming a steel material having a Cr content of 8 to 30% by weight and that the pipe material can be prevented from becoming brittle. Thus, the present invention has been completed.

【0012】[0012]

【発明の目的】本発明は、オレフィン気相重合時のガス
循環系において、大規模な分離設備あるいは圧縮設備な
どを必要とせずにオレフィンの副反応を抑制することが
できるとともに、配管材料の脆化が起こりにくいオレフ
ィン気相重合用ガス循環装置を提供することを目的とし
ている。
An object of the present invention is to provide a gas circulation system for olefin gas phase polymerization which can suppress olefin side reactions without requiring a large-scale separation facility or a compression facility, and can reduce the brittleness of piping materials. It is an object of the present invention to provide a gas circulation device for olefin gas-phase polymerization in which conversion is less likely to occur.

【0013】[0013]

【発明の概要】本発明に係るオレフィン気相重合用ガス
循環装置は、気相重合反応器から排出された未反応ガス
を圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置で圧縮されたガスを
冷却する冷却装置とを有するガス循環装置において、圧
縮装置と冷却装置との区間の配管の循環ガスとの接触面
を、C含有量が0.15重量%以下であり、かつCr含
有量が8〜30重量%である鋼材(i) で形成することを
特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION A gas circulation device for olefin gas phase polymerization according to the present invention comprises a compression device for compressing an unreacted gas discharged from a gas phase polymerization reactor, and a cooling device for cooling the gas compressed by the compression device. In the gas circulating device having the device, the contact surface of the pipe in the section between the compression device and the cooling device with the circulating gas has a C content of 0.15% by weight or less and a Cr content of 8 to 30% % Of steel (i).

【0014】本発明では、上記圧縮装置から冷却装置ま
での区間以外の配管の循環ガスとの接触面を、前記鋼材
(i) 以外のステンレス鋼または炭素鋼で形成してもよ
く、また反応器のガス排出口からガス供給口までの全て
の配管の循環ガスとの接触面を、前記鋼材(i) で形成し
てもよい。
According to the present invention, the contact surface of the piping other than the section from the compression device to the cooling device with the circulating gas is
(i) The stainless steel or carbon steel other than (i) may be used, and the contact surface between the gas exhaust port and the gas supply port of the reactor with the circulating gas may be formed of the steel (i). You may.

【0015】上記鋼材(i) は、Niを3〜40重量%の
量で含有していることが望ましい。上記圧縮装置から冷
却装置までの間の配管内を流通する循環ガス温度は、通
常90〜300℃である。
The steel (i) desirably contains Ni in an amount of 3 to 40% by weight. The temperature of the circulating gas flowing through the pipe from the compression device to the cooling device is usually 90 to 300 ° C.

【0016】本発明では、オレフィン気相重合用触媒と
しては、たとえば周期律表第II族、III族およびIV族か
ら選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物からなる微粒
子状担体に、少なくとも周期律表第IVB族の遷移金属触
媒成分が担持された固体触媒成分を含む触媒が挙げられ
る。
In the present invention, the catalyst for gas-phase olefin gas phase polymerization may be, for example, a particulate carrier comprising an oxide of at least one element selected from Groups II, III and IV of the periodic table. Examples of the catalyst include a solid catalyst component on which a transition metal catalyst component of Table IVB is supported.

【0017】[0017]

【発明の具体的説明】以下、本発明に係るオレフィン気
相重合用ガス循環装置について具体的に説明する。なお
本発明において、「重合」という語は単独重合のみなら
ず共重合を包含した意味で用いられることがあり、また
「重合体」という語は単独重合体のみならず、共重合体
を包含した意味で用いられることがある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The gas circulating apparatus for olefin gas phase polymerization according to the present invention will be specifically described below. In the present invention, the term "polymerization" may be used to mean not only homopolymerization but also copolymerization, and the term "polymer" includes not only homopolymers but also copolymers. Sometimes used in a meaning.

【0018】本発明では、気相重合反応器から排出され
た未反応ガスを圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置で圧縮
されたガスを冷却する冷却装置とを有するオレフィン気
相重合用ガス循環装置において、圧縮装置と冷却装置と
の区間の配管の循環ガスとの接触面を、C含有量が0.
15重量%以下であり、かつCr含有量が8〜30重量
%である鋼材(i) で形成している。
According to the present invention, there is provided a gas circulation device for olefin gas phase polymerization, comprising: a compression device for compressing an unreacted gas discharged from a gas phase polymerization reactor; and a cooling device for cooling the gas compressed by the compression device. In the above, the contact surface of the pipe in the section between the compression device and the cooling device with the circulating gas has a C content of 0.1.
It is formed of a steel material (i) having a content of 15% by weight or less and a Cr content of 8 to 30% by weight.

【0019】オレフィンの気相重合は、流動層(床)反
応器を用いて連続的に行なうことが望ましい。図1に流
動層反応器を用いたオレフィンの気相重合プロセスを模
式的に示す。
The gas-phase polymerization of olefins is preferably carried out continuously using a fluidized bed (bed) reactor. FIG. 1 schematically shows a gas phase polymerization process of olefin using a fluidized bed reactor.

【0020】オレフィンの気相重合では、オレフィンを
含む流動化ガスを、圧縮装置7によりガス供給口2から
重合反応器1底部の多孔板などのガス分散板3を介して
重合反応器1内に連続的に吹き込み、これによって供給
口4から供給された触媒を含む固体粒子を流動状態に保
持して流動層(反応系)を形成しながら、該流動層にお
いてオレフィンを重合させる。
In the gas phase polymerization of olefin, a fluidizing gas containing olefin is introduced into the polymerization reactor 1 from a gas supply port 2 through a gas dispersion plate 3 such as a perforated plate at the bottom of the polymerization reactor 1 by a compression device 7. The olefin is polymerized in the fluidized bed while continuously blowing to form a fluidized bed (reaction system) while keeping the solid particles containing the catalyst supplied from the supply port 4 in a fluidized state.

【0021】流動層に供給される触媒およびオレフィン
の種類については詳細を後述するが、流動化ガスは、通
常0.4〜1.5m/sec 、好ましくは0.6〜1.2m/
sec程度の線速でガス供給口2から吹き込まれる。この
流動化ガスは、オレフィンとともに窒素などの不活性ガ
ス、あるいは分子量調節剤としての水素などを含んでい
てもよい。
The types of the catalyst and the olefin supplied to the fluidized bed will be described in detail later, but the fluidizing gas is usually 0.4 to 1.5 m / sec, preferably 0.6 to 1.2 m / sec.
The gas is blown from the gas supply port 2 at a linear speed of about sec. The fluidizing gas may contain an inert gas such as nitrogen together with the olefin, or hydrogen as a molecular weight regulator.

【0022】流動層において、重合条件はオレフィンの
種類および共重合割合、流動化ガス線速などによっても
異なるが、通常、重合圧力は常圧〜100kg/cm2好ま
しくは常圧〜50kg/cm2であり、重合温度が50〜1
20℃好ましくは60〜100℃である。重合は反応条
件の異なる2段以上で行うこともできる。
[0022] In the fluidized bed, the polymerization conditions are the type and copolymerization ratio of olefin, etc. but fluidizing gas linear velocity, usually, the polymerization pressure is atmospheric pressure to 100 kg / cm 2 preferably normal pressure to 50 kg / cm 2 And a polymerization temperature of 50 to 1
The temperature is 20 ° C, preferably 60 to 100 ° C. The polymerization can be carried out in two or more stages under different reaction conditions.

【0023】得られるポリオレフィンの分子量は、重合
温度などの重合条件を変更することにより、また水素
(分子量調節剤)の使用量を制御することにより調節す
ることができる。
The molecular weight of the polyolefin obtained can be adjusted by changing the polymerization conditions such as the polymerization temperature and by controlling the amount of hydrogen (molecular weight regulator) used.

【0024】流動層において生成したポリオレフィン粒
子は、ポリオレフィン回収口5から連続的または断続的
に抜き出される。一方反応器1上部のガス排出口6から
排出される未反応ガスは、ガス循環装置10により反応
器1に循環される。該未反応ガスは、未反応オレフィン
とともに、水素および不活性ガスさらに触媒成分などを
含有していてもよい。
The polyolefin particles generated in the fluidized bed are continuously or intermittently extracted from the polyolefin recovery port 5. On the other hand, the unreacted gas discharged from the gas outlet 6 in the upper part of the reactor 1 is circulated to the reactor 1 by the gas circulation device 10. The unreacted gas may contain hydrogen, an inert gas, and a catalyst component together with the unreacted olefin.

【0025】ガス循環装置10は、反応器1のガス排出
口6から排出された未反応ガスを圧縮する圧縮装置7
と、圧縮装置7で圧縮されたガスを冷却する冷却装置8
とを有している。
The gas circulating device 10 includes a compression device 7 for compressing unreacted gas discharged from the gas discharge port 6 of the reactor 1.
And a cooling device 8 for cooling the gas compressed by the compression device 7
And

【0026】圧縮装置7は、具体的にブロワー、コンプ
レッサーなどであり、その構造形式は特に限定されな
い。たとえば吸気弁と吐出弁とを備えたシリンダー内で
ピストンを往復運動させてガスの吸い込みと圧縮とを行
う往復圧縮機、あるいは羽根車を高速回転させて、羽根
車内を通過するガスを遠心力によって加圧する遠心送風
機などが挙げられる。このような圧縮装置では、ガスは
通常断熱圧縮されて発熱する。
The compression device 7 is specifically a blower, a compressor, or the like, and its structure is not particularly limited. For example, a reciprocating compressor that sucks and compresses gas by reciprocating a piston in a cylinder equipped with an intake valve and a discharge valve, or a high-speed rotation of an impeller, and the gas passing through the impeller is centrifuged. A pressurized centrifugal blower and the like can be mentioned. In such a compression device, the gas is usually adiabatically compressed to generate heat.

【0027】また冷却装置8としては、一般的に未反応
ガスから重合熱を除去する際に用いられる熱交換器を特
に限定することなく用いることができる。反応器1のガ
ス排出口6から排出された未反応ガスは、上記のような
圧縮装置7および冷却装置8を介して、ガス循環ライン
9からガス供給口2に循環される。
As the cooling device 8, a heat exchanger generally used for removing polymerization heat from unreacted gas can be used without particular limitation. The unreacted gas discharged from the gas discharge port 6 of the reactor 1 is circulated from the gas circulation line 9 to the gas supply port 2 via the compression device 7 and the cooling device 8 as described above.

【0028】このガス循環ライン9は、具体的に反応器
1のガス排出口6から圧縮装置7入口までの区間の配管
9aと、圧縮装置7出口から冷却装置8入口までの区間
の配管9bと、冷却装置8出口から反応器1のガス供給
口2までの区間の配管9cとから構成される。
The gas circulation line 9 includes a pipe 9a in a section from the gas outlet 6 of the reactor 1 to the inlet of the compressor 7, and a pipe 9b in a section from the outlet of the compressor 7 to the inlet of the cooling device 8. And a pipe 9c in a section from the outlet of the cooling device 8 to the gas supply port 2 of the reactor 1.

【0029】オレフィンの気相重合において未反応ガス
が、ガス循環ライン9を循環する際には、上記のような
配管9a内を流通する循環ガス温度は、通常0〜120
℃であり、配管9b内を流通する循環ガス(圧縮ガス)
温度は、通常90〜300℃であり、配管9c内を流通
する循環ガス(圧縮ガス)温度は、通常0〜100℃で
ある。
When the unreacted gas circulates through the gas circulation line 9 in the gas phase polymerization of olefin, the temperature of the circulating gas flowing through the pipe 9a is usually from 0 to 120.
° C and circulating gas (compressed gas) flowing through the pipe 9b
The temperature is usually 90 to 300 ° C, and the temperature of the circulating gas (compressed gas) flowing in the pipe 9c is usually 0 to 100 ° C.

【0030】本発明では、ガス循環装置10は、上記圧
縮装置7および冷却装置8をそれぞれ2基以上有してい
てもよい。また圧縮装置7は冷却手段を内蔵していても
よく、このような圧縮装置7のガス出口下流にはさらに
冷却装置8が設けられていてもよい。
In the present invention, the gas circulation device 10 may have two or more compression devices 7 and two or more cooling devices 8, respectively. Further, the compression device 7 may have a built-in cooling means, and a cooling device 8 may be further provided downstream of the gas outlet of the compression device 7.

【0031】冷却手段8aを内蔵する圧縮装置7として
は、具体的には水、空気などを冷却媒体とし、ガス圧縮
時の温度上昇分を冷却しうる程度の能力の冷却手段(ア
フタークーラー)8aを内蔵する圧縮装置が挙げられ
る。
As the compression device 7 having the cooling means 8a built therein, specifically, a cooling means (after cooler) 8a having a capacity capable of cooling a temperature rise during gas compression using water, air or the like as a cooling medium. And a compression device incorporating the same.

【0032】図2に、このようなアフタークーラー8a
を内蔵する圧縮装置7と冷却装置8とを有するガス循環
装置10の一態様を示す。図2において、反応器1から
排出された未反応ガスは、循環ライン(配管)9aを介
して圧縮器7aに導かれ、圧縮された後、配管9bを介
してアフタークーラー8aで冷却される。この冷却の
際、凝縮成分を発生する場合には、圧縮ガスは通常配管
9dを介して一旦ドレーンポット7bに導かれ、凝縮成
分が分離される。ガス相はドレーンポット7bから配管
9eを介して熱交換器8に導かれる。またドレーンポッ
ト7bからは、ライン9fを介してガス相を圧縮器7a
にフィードバックさせることもできる。なおドレーンポ
ット7bを必要としないときには、アフタークーラー8
aで冷却された圧縮ガスは、ライン9dを介して熱冷却
器8に導かれる。
FIG. 2 shows such an aftercooler 8a.
1 shows an embodiment of a gas circulating device 10 having a compression device 7 and a cooling device 8 which incorporate therein. In FIG. 2, the unreacted gas discharged from the reactor 1 is guided to a compressor 7a via a circulation line (piping) 9a, compressed, and cooled by an aftercooler 8a via a piping 9b. When a condensed component is generated during this cooling, the compressed gas is once guided to the drain pot 7b through the normal pipe 9d to separate the condensed component. The gas phase is led from the drain pot 7b to the heat exchanger 8 via the pipe 9e. From the drain pot 7b, the gas phase is transferred to the compressor 7a through a line 9f.
Feedback. When the drain pot 7b is not required, the after-cooler 8
The compressed gas cooled in a is guided to the thermal cooler 8 via the line 9d.

【0033】本発明では、上記のような循環ラインを構
成する配管9のうち、少なくとも圧縮装置7から冷却装
置8まで(または圧縮器7aのガス出口からアフターク
ーラー8a入口まで)の区間の配管9bの循環ガスとの
接触面は、C含有量が0.15重量%以下であり、かつ
Cr含有量が8〜30重量%である鋼材(ステンレス鋼
材)(i) で形成されている。
In the present invention, among the pipes 9 constituting the above-mentioned circulation line, at least a pipe 9b in a section from the compressor 7 to the cooling device 8 (or from the gas outlet of the compressor 7a to the inlet of the aftercooler 8a). Is made of a steel material (stainless steel material) (i) having a C content of 0.15% by weight or less and a Cr content of 8 to 30% by weight.

【0034】この鋼材(i) は、好ましくはC含有量が
0.1重量%以下であり、かつCr含有量が10〜20
重量%であり、とくに好ましくはC含有量が0.05重
量%以下であり、かつCr含有量が10〜20重量%で
ある。
The steel (i) preferably has a C content of 0.1% by weight or less and a Cr content of 10 to 20%.
%, Particularly preferably the C content is 0.05% by weight or less and the Cr content is 10 to 20% by weight.

【0035】また鋼材(i) は、Niを含有していること
が望ましく、具体的に3〜40重量%好ましくは5〜2
5重量%とくに好ましくは8〜20重量%の量で含有し
ていることが望ましい。
The steel (i) preferably contains Ni, specifically 3 to 40% by weight, preferably 5 to 2% by weight.
It is desirable to contain it in an amount of 5% by weight, particularly preferably 8 to 20% by weight.

【0036】上記のような組成を有する鋼材(i) として
は、たとえばステンレス鋼が挙げられ、具体的にSUS
302(AISI302)、SUS303(AISI303)、
SUS304(AISI304)、SUS304L(AISI3
04L)、SUS305(AISI305)、SUS309
S(AISI309S)、SUS316(AISI316)、S
US316L(AISI316L)、SUS317(AISI3
17)、SUS317L(AISI317L)、SUS32
1(AISI321)、SUS347(AISI347)などが
挙げられる。これらのうちでも、SUS304、SUS
316などがとくに好ましい。
Examples of the steel material (i) having the above composition include stainless steel.
302 (AISI302), SUS303 (AISI303),
SUS304 (AISI304), SUS304L (AISI3
04L), SUS305 (AISI305), SUS309
S (AISI309S), SUS316 (AISI316), S
US316L (AISI316L), SUS317 (AISI3
17), SUS317L (AISI317L), SUS32
1 (AISI321) and SUS347 (AISI347). Among them, SUS304, SUS
316 is particularly preferred.

【0037】本発明では、循環ライン9を構成する配管
のうち、少なくとも配管9bのガス接触面が上記のよう
な鋼材(i) で形成されていればよく、配管9b以外の配
管9aおよび/または9cのガス接触面は鋼材(i) で形
成されていてもよく、また鋼材(i) 以外の材質たとえば
鋼材(i) 以外のステンレス鋼または炭素鋼などで形成さ
れていてもよい。
In the present invention, among the pipes constituting the circulation line 9, at least the gas contact surface of the pipe 9b may be formed of the steel material (i) as described above, and the pipes 9a and / or other than the pipe 9b may be used. The gas contact surface 9c may be formed of steel (i), or may be formed of a material other than steel (i), such as stainless steel or carbon steel other than steel (i).

【0038】図2に示すガス循環装置10では、配管9
d、9e、9fの材質は上記9a、9cと同様であれば
よい。なお上記ガス循環装置10において、圧縮時の発
熱量が少ない場合には、圧縮装置出口から熱交換器8
(またはアフタークーラー8a)の入口までを配管9b
とすればよいが、圧縮装置一段当たりの圧縮比が高く発
熱量が多い場合には熱交換器8(またはアフタークーラ
ー8a)内部までを配管9bとすることが望ましい。
In the gas circulation device 10 shown in FIG.
The materials of d, 9e and 9f may be the same as those of 9a and 9c. In the gas circulation device 10, when the calorific value during compression is small, the heat exchanger 8
(Or pipe 9b) to the inlet of (or aftercooler 8a)
However, when the compression ratio per compression unit is high and the amount of heat generated is large, it is desirable to use the pipe 9b up to the inside of the heat exchanger 8 (or aftercooler 8a).

【0039】本発明では、各配管外周部の材質は特に限
定されず、ガス接触面と同一の材料で形成されていても
よく、ガス接触面と外周部とが異なる材料で形成されて
いてもよい。
In the present invention, the material of the outer peripheral portion of each pipe is not particularly limited, and may be formed of the same material as the gas contact surface, or the gas contact surface and the outer peripheral portion may be formed of different materials. Good.

【0040】上記のような本発明に係るガス循環装置に
よれば、オレフィン気相重合時のガス循環系において、
オレフィンの水添反応あるいは異性化反応などの副反応
を発生しにくく、未反応ガスのロスが少なく、未反応ガ
スを効率的に循環利用することができるとともにガス循
環装置の脆化を防止することができる。
According to the gas circulating apparatus according to the present invention as described above, in the gas circulating system during olefin gas phase polymerization,
It is difficult for side reactions such as hydrogenation reaction or isomerization reaction of olefins to occur, loss of unreacted gas is small, unreacted gas can be efficiently circulated, and embrittlement of gas circulation device is prevented. Can be.

【0041】また本発明では、ガス循環系において副反
応を抑制するための触媒成分分離装置、あるいは副反応
により生じる不純物の分離設備などの大規模な設備を必
要とせず設備コストがかからない上、配管9bの外周
部、あるいは配管9b以外の配管9a、9c、9d、9
e、9fをたとえば炭素鋼などの安価な材料で形成する
と、循環装置をより一層低コスト化することができる。
Further, according to the present invention, a large-scale facility such as a catalyst component separating apparatus for suppressing a side reaction in a gas circulation system or a facility for separating impurities generated by a side reaction is not required, and equipment cost is not required. 9b, 9c, 9d, 9 other than the outer periphery of 9b, or 9b
When e and 9f are formed of an inexpensive material such as carbon steel, the cost of the circulation device can be further reduced.

【0042】上記のような構成のガス循環装置10を用
いたオレフィンの気相重合では、反応器1から排出され
た未反応ガスを圧縮するとともに該ガスの重合熱を熱交
換器8で除去してから反応器1に循環させるが、この際
には該重合熱を利用してライン11から循環ラインに補
給された新たなオレフィンを加熱することもできる。
In the gas-phase polymerization of olefin using the gas circulation device 10 having the above-described structure, the unreacted gas discharged from the reactor 1 is compressed, and the heat of polymerization of the gas is removed by the heat exchanger 8. Thereafter, the olefin is circulated to the reactor 1. At this time, the olefin supplied from the line 11 to the circulation line can be heated by utilizing the heat of polymerization.

【0043】本発明では、オレフィンとしては具体的
に、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-
ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセ
ンなどの炭素数2〜18のα−オレフィン、炭素数2〜
18のシクロオレフィンを用いることができる。これら
は単独重合させてもよく、共重合させてもよい。
In the present invention, specific examples of the olefin include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene and 1-pentene.
Α-olefins having 2 to 18 carbon atoms such as hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene and 1-decene;
Eighteen cycloolefins can be used. These may be homopolymerized or copolymerized.

【0044】またオレフィンとともに必要に応じて他の
重合性モノマーを共重合させてもよく、たとえばスチレ
ン、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリル酸ビニル、メタ
クリル酸メチル、テトラフルオロエチレン、ビニルエー
テル、アクリロニトリルなどのビニル型モノマー類、ブ
タジエン、イソプレンなどの共役ジエン類、1,4-ヘキサ
ジエン、ジシクロペンタジエン、5-ビニル-2-ノルボル
ネンなどの非共役ポリエン類、アセチレン、メチルアセ
チレンなどのアセチレン類、ホルムアルデヒドなどのア
ルデヒド類などを共重合させることもできる。
If desired, other polymerizable monomers may be copolymerized with the olefin. For example, styrene, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl acrylate, methyl methacrylate, tetrafluoroethylene, vinyl ether, acrylonitrile, and other vinyl monomers may be used. Type monomers, conjugated dienes such as butadiene and isoprene, non-conjugated polyenes such as 1,4-hexadiene, dicyclopentadiene and 5-vinyl-2-norbornene, acetylenes such as acetylene and methylacetylene, and aldehydes such as formaldehyde Can also be copolymerized.

【0045】また触媒としては、メタロセン触媒、チー
グラー型チタン触媒、フィリップ型酸化クロム触媒など
のオレフィン重合用触媒として公知の触媒を特に限定す
ることなく用いることができる。
As the catalyst, a catalyst known as an olefin polymerization catalyst such as a metallocene catalyst, a Ziegler-type titanium catalyst and a Philippe-type chromium oxide catalyst can be used without any particular limitation.

【0046】このようなオレフィン重合用触媒は、通
常、遷移金属触媒成分と、助触媒成分と、必要に応じて
電子供与体とから形成されるが、遷移金属触媒成分は固
体状で用いることが望ましい。
Such an olefin polymerization catalyst is usually formed from a transition metal catalyst component, a cocatalyst component, and, if necessary, an electron donor. The transition metal catalyst component may be used in a solid state. desirable.

【0047】遷移金属触媒成分としては、周期律表第IV
B族から選ばれる遷移金属化合物(A)が挙げられ、こ
の遷移金属化合物は、たとえば下記式(1) で示される。 MLx …(1) 式中、MはZr,Ti,Hf,V,Nb,TaおよびC
rから選ばれる遷移金属である。Lは遷移金属に配位す
る配位子であり、水素原子、ハロゲン原子、酸素原子、
置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素
基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリ
ル基、SO3R基(ここで、Rはハロゲンなどの置換基
を有していてもよい炭素数1〜8の炭化水素基)であ
る。xは遷移金属の原子価である。
As the transition metal catalyst component, Periodic Table IV
A transition metal compound (A) selected from the group B is exemplified, and this transition metal compound is represented, for example, by the following formula (1). MLx (1) where M is Zr, Ti, Hf, V, Nb, Ta and C
a transition metal selected from r. L is a ligand coordinated to a transition metal, and is a hydrogen atom, a halogen atom, an oxygen atom,
An optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group, an aryloxy group, a trialkylsilyl group, an SO 3 R group (where R represents a substituent such as halogen; A hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms). x is the valence of the transition metal.

【0048】ハロゲンとしてはフッ素、塩素、臭素、ヨ
ウ素などが挙げられる。炭素数1〜30の炭化水素基と
しては、具体的に、メチル基、エチル基、プロピル基、
イソプロピル基、ブチル基などのアルキル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、
フェニル基、トリル基、シクロペンタジェニル基などの
アリール基、ベンジル基、ネオフィル基などアラルキル
基などが挙げられる。
Examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine. Specific examples of the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group,
Isopropyl group, alkyl group such as butyl group, cyclopentyl group, cycloalkyl group such as cyclohexyl group,
Examples include aryl groups such as a phenyl group, a tolyl group, and a cyclopentagenyl group, and aralkyl groups such as a benzyl group and a neophyl group.

【0049】シクロアルキル基、アリール基、アラルキ
ル基は、その一部がハロゲン原子、アルキル基、トリア
ルキルシリル基などで置換されていてもよい。また炭化
水素基が、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
基であり、かつ複数配位している場合には、エチレン、
プロピレンなどのアルキレン基、イソプロピリデン、ジ
フェニルメチレン基などの置換アルキレン基、シリレン
基またはジメチルシリレン、ジフェニルシリレン、メチ
ルフェニルシリレン基などの置換シリレン基などを介し
て結合されていてもよい。
A part of the cycloalkyl group, the aryl group and the aralkyl group may be substituted with a halogen atom, an alkyl group, a trialkylsilyl group or the like. When the hydrocarbon group is a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and has a plurality of coordinates, ethylene,
It may be bonded via an alkylene group such as propylene, a substituted alkylene group such as an isopropylidene or diphenylmethylene group, a silylene group or a substituted silylene group such as a dimethylsilylene, diphenylsilylene, or methylphenylsilylene group.

【0050】アルコキシ基としては、メトキシ基、エト
キシ基、ブトキシ基などが挙げられ、アリーロキシ基と
しては、フェノキシ基などが挙げられる。上記のような
遷移金属化合物を2種以上併用してもよい。
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group and a butoxy group, and examples of the aryloxy group include a phenoxy group. Two or more transition metal compounds as described above may be used in combination.

【0051】上記のような遷移金属触媒成分から固体状
触媒成分を形成する際には、周期律表第II、III、IV族
から選ばれる少なくとも1種の元素の無機酸化物からな
る微粒子状担体が用いられる。
When the solid catalyst component is formed from the transition metal catalyst component as described above, a fine particle carrier comprising an inorganic oxide of at least one element selected from Groups II, III and IV of the periodic table Is used.

【0052】このような無機酸化物としては、具体的に
はSiO2、Al23、MgO、ZrO2、TiO2、B23
CaO、ZnO、BaO、ThO2など、これらの混合物ま
たはこれらと他の酸化物を含む混合物、たとえばSiO2
-MgO、SiO2-Al23、SiO2-TiO2、SiO2-V2
5、SiO2-Cr23、SiO2-TiO2-MgOなどが用い
られる。これらの中でもSiO2、Al23およびMgOか
ら選ばれる1種を主成分とするものが好ましい。
Specific examples of such inorganic oxides include SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , TiO 2 , B 2 O 3 ,
CaO, ZnO, BaO, etc. ThO 2, and mixtures thereof or mixtures containing these and other oxides, for example SiO 2
-MgO, SiO 2 -Al 2 O 3 , SiO 2 -TiO 2 , SiO 2 -V 2
O 5 , SiO 2 —Cr 2 O 3 , SiO 2 —TiO 2 —MgO or the like is used. Among them, those mainly containing one selected from SiO 2 , Al 2 O 3 and MgO are preferred.

【0053】上記微粒子状担体は、多孔質であることが
望ましく、平均粒径が1〜300μmであり、比表面積
が通常50〜1000m2/gであり、細孔容積が0.3
〜2.5cm3/gであることが望ましい。
The fine particle carrier is preferably porous, has an average particle size of 1 to 300 μm, a specific surface area of usually 50 to 1000 m 2 / g, and a pore volume of 0.3.
It is desirably about 2.5 cm 3 / g.

【0054】また固体状遷移金属触媒成分は、たとえば
マグネシウム化合物、チタン化合物、および電子供与体
などを接触させて得られ、マグネシウム、チタン、ハロ
ゲンおよび電子供与体を含有する固体状チタン触媒成分
であってもよい。
The solid transition metal catalyst component is obtained by, for example, contacting a magnesium compound, a titanium compound, an electron donor and the like, and is a solid titanium catalyst component containing magnesium, titanium, halogen and an electron donor. You may.

【0055】固体状チタン触媒成分を調製する際には、
上記各化合物は、調製方法によって異なるが、たとえば
マグネシウム化合物1モル当り、電子供与体は0.01
〜5モル、好ましくは0.1〜1モルの量で用いられ、
チタン化合物は0.01〜1000モル、好ましくは0.
1〜200モルの量で用いられることが望ましい。
In preparing the solid titanium catalyst component,
Although each of the above compounds varies depending on the preparation method, for example, the electron donor is 0.01 per mole of the magnesium compound.
-5 mol, preferably 0.1-1 mol,
The titanium compound is used in an amount of 0.01 to 1000 mol, preferably 0.1 mol.
Desirably, it is used in an amount of 1 to 200 moles.

【0056】またこのような固体状チタン触媒成分で
は、ハロゲン/チタン(原子比)は約2〜200、好ま
しくは約4〜100であり、電子供与体/チタン(モル
比)は約0.01〜100、好ましくは約0.2〜10で
あり、マグネシウム/チタン(原子比)は約1〜10
0、好ましくは約2〜50であることが望ましい。
In such a solid titanium catalyst component, the halogen / titanium (atomic ratio) is about 2 to 200, preferably about 4 to 100, and the electron donor / titanium (molar ratio) is about 0.01. -100, preferably about 0.2-10, and magnesium / titanium (atomic ratio) is about 1-10.
It is desirably 0, preferably about 2 to 50.

【0057】助触媒成分としては、(B)有機アルミニ
ウム化合物、有機アルミニウムハロゲン化合物、アルミ
ニウムハロゲン化合物、有機ホウ素化合物、有機ホウ素
オキシ化合物、有機ホウ素ハロゲン化合物、ホウ素ハロ
ゲン化合物および有機アルミニウムオキシ化合物から選
ばれる化合物が用いられる。
The cocatalyst component is selected from (B) an organoaluminum compound, an organoaluminum halogen compound, an aluminum halide compound, an organic boron compound, an organic boronoxy compound, an organic boron halogen compound, a boron halide compound and an organic aluminumoxy compound. Compounds are used.

【0058】このような化合物群(B)は、上記のうち
有機アルミニウムオキシ化合物を除いては具体的に下記
式(2) で示される。 BRx …(2) 式中Bは、アルミニウム原子あるいはホウ素原子であ
る。
The compound group (B) is specifically represented by the following formula (2) except for the above-mentioned organic aluminum oxy compound. BRx (2) In the formula, B is an aluminum atom or a boron atom.

【0059】式(2) で示される化合物が、有機アルミニ
ウム化合物あるいは有機ホウ素化合物の場合には、Rは
炭素数1〜30のアルキル基であり、アルミニウムハロ
ゲン化合物あるいはホウ素ハロゲン化合物の場合には、
Rはハロゲン原子であり、有機アルミニウムハロゲン化
物あるいは有機ホウ素ハロゲン化物の場合には、Rは炭
素数1〜30のアルキル基とハロゲン原子との両者であ
る。
When the compound represented by the formula (2) is an organic aluminum compound or an organic boron compound, R is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and when the compound is an aluminum halogen compound or a boron halogen compound,
R is a halogen atom, and in the case of an organic aluminum halide or an organic boron halide, R is both an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a halogen atom.

【0060】上記ハロゲンとしてはフッ素、塩素、臭
素、ヨウ素などが挙げられ、炭素数1〜30のアルキル
基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基などが挙
げられる。
Examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine. Examples of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, and isobutyl. And the like.

【0061】また有機アルミニウムオキシ化合物は、具
体的には下記式(3) または(4) で示される。
The organoaluminum oxy compound is specifically represented by the following formula (3) or (4).

【0062】[0062]

【化1】 Embedded image

【0063】これら式において、Rはメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基などの炭化水素基であり、m
は2以上、好ましくは5〜40の整数である。上記アル
ミノキサンは、式(OAl(R1))で示されるアルキ
ルオキシアルミニウム単位(R1は上記Rと同様の基)
と、式(OAl(R2))で示されるアルキルオキシア
ルミニウム単位(R2はR1と異なる上記Rと同様の基)
との混合アルキルオキシアルミニウム単位から形成され
ていてもよい。
In these formulas, R is a hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, etc.
Is an integer of 2 or more, preferably 5 to 40. The aluminoxane is an alkyloxyaluminum unit represented by the formula (OAl (R 1 )) (R 1 is the same group as R above)
And an alkyloxyaluminum unit represented by the formula (OAl (R 2 )) (R 2 is different from R 1 and is the same group as R above)
And a mixed alkyloxyaluminum unit.

【0064】またアルキルオキシアルミニウム単位中の
Rは、一部であれば、ハロゲンまたは水素アルコキシ
基、アリーロキシ基、水酸基であってもよい。また有機
アルミニウムオキシ化合物としては、具体的に特開平2
-78687号公報に例示されているようなベンゼン不
溶性の有機アルミニウムオキシ化合物を挙げることもで
きる。
R in the alkyloxyaluminum unit may be a halogen or hydrogen alkoxy group, an aryloxy group, or a hydroxyl group if it is a part. Further, as the organic aluminum oxy compound, specifically,
And benzene-insoluble organoaluminum oxy compounds as exemplified in JP-B-78687.

【0065】これらの助触媒成分(B)は2種以上併用
することもできる。また炭化水素あるいはハロゲン化炭
化水素に希釈して用いてもよい。本発明では、オレフィ
ン重合用触媒として、上記のような遷移金属触媒成分と
助触媒成分とともに必要に応じて電子供与体を用いるこ
ともできる。電子供与体としては、エーテル化合物、カ
ルボニル化合物、アルコキシ化合物などを例示すること
ができる。
These co-catalyst components (B) can be used in combination of two or more. It may be diluted with a hydrocarbon or a halogenated hydrocarbon before use. In the present invention, as a catalyst for olefin polymerization, an electron donor can be used as necessary together with the above-mentioned transition metal catalyst component and co-catalyst component. Examples of the electron donor include an ether compound, a carbonyl compound, and an alkoxy compound.

【0066】上記のようなオレフィン重合用触媒として
は、具体的には、メタロセン化合物(遷移金属触媒成
分)と、助触媒成分としての有機アルミニウムオキシ化
合物および必要に応じて有機アルミニウム化合物を含む
メタロセン型触媒を挙げることができる。このメタロセ
ン型触媒では、少なくとも遷移金属触媒成分、好ましく
は遷移金属触媒成分と助触媒成分とを微粒子状担体に担
持させて固体状触媒成分として用いることが望ましい。
この際には、メタロセン化合物を、微粒子状担体1g当
り、遷移金属原子換算で通常0.001〜1.0ミリモ
ル、好ましくは0.01〜0.5ミリモルの量で、また有
機アルミニウムオキシ化合物を、この微粒子状担体1g
当り通常0.1〜100ミリモル、好ましくは0.5〜2
0ミリモルの量で用いることができる。
As the olefin polymerization catalyst as described above, specifically, a metallocene compound containing a metallocene compound (transition metal catalyst component), an organic aluminum oxy compound as a cocatalyst component and, if necessary, an organic aluminum compound is used. Catalysts may be mentioned. In this metallocene-type catalyst, it is desirable to use at least a transition metal catalyst component, preferably a transition metal catalyst component and a cocatalyst component, as a solid catalyst component supported on a particulate carrier.
In this case, the metallocene compound is used in an amount of usually 0.001 to 1.0 mmol, preferably 0.01 to 0.5 mmol, in terms of transition metal atom, per gram of the fine particle carrier, and the organic aluminum oxy compound. 1 g of this particulate carrier
0.1 to 100 mmol, preferably 0.5 to 2
It can be used in an amount of 0 mmol.

【0067】またオレフィン重合用触媒としては、具体
的には、固体状チタン触媒成分と有機アルミニウム化合
物からなる固体状チタン系触媒を挙げることができる。
この有機アルミニウム化合物としては、上記の助触媒成
分のうちでもトリメチルアルミニウム、トリエチルアル
ミニウム、トリイソブチルアルミニウムなどのトリアル
キルアルミニウムが好ましく用いられる。
The olefin polymerization catalyst specifically includes a solid titanium catalyst comprising a solid titanium catalyst component and an organic aluminum compound.
As the organoaluminum compound, among the above cocatalyst components, trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum are preferably used.

【0068】本発明では、上記のような触媒は、予備重
合されていてもよい。上記のような固体状触媒成分また
は予備重合触媒成分は、重合容積1リットル当り遷移金
属化合物中の遷移金属原子に換算して、通常0.000
01〜1.0ミリモル/時間、好ましくは0.0001〜
0.1ミリモル/時間の量で用いられることが望まし
い。
In the present invention, the above-mentioned catalyst may be prepolymerized. The solid catalyst component or the prepolymerized catalyst component as described above is usually converted to a transition metal atom in the transition metal compound per 1 liter of polymerization volume, and is usually 0.000.
01-1.0 mmol / hr, preferably 0.0001-
Preferably, it is used in an amount of 0.1 mmol / hour.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明に係るガス循環装置によれば、気
相重合におけるガス循環ラインでのオレフィンの異性化
反応あるいは水添反応が抑制され、反応原料ガスを循環
時にロスすることなく有効的に再利用することができる
だけでなく、異性化反応あるいは水添反応で発生する不
純物の除去工程を不要とすることができる。
According to the gas circulating apparatus of the present invention, the olefin isomerization reaction or hydrogenation reaction in the gas circulating line in the gas phase polymerization is suppressed, and the reaction raw material gas is effectively prevented from being lost during circulation. Not only can it be reused, but also the step of removing impurities generated in the isomerization reaction or hydrogenation reaction can be eliminated.

【0070】またガス循環装置とくに配管材料の脆化を
防止することができる。
Further, embrittlement of the gas circulating device, particularly the piping material, can be prevented.

【0071】[0071]

【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
以下の実施例では、オレフィンの気相重合時のガス循環
ライン(配管)でのオレフィンの水添率または異性化率
を、下記のような材質のテストピース(配管)を用いて
模擬的に試験した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
In the following examples, the hydrogenation rate or isomerization rate of olefin in a gas circulation line (pipe) during gas phase polymerization of olefin was simulated by using a test piece (pipe) of the following material. did.

【0072】[テストピース] サンプル−1:SUS304TPA(日本金属工業社
製)の1.5インチ配管を長さ10mmにカットしたも
の。組成を下記に示す。 サンプル−2:STPG−38E(川崎製鉄社製)の
1.5インチ配管を長さ10mmにカットしたもの。組成
を下記に示す。 組成(重量%) C Cr Ni サンプル−1:SUS304TPA 0.05 18 8.2 サンプル−2:STPG−38E 0.20 − − 下記で用いた予備重合触媒(A)の調製方法は触媒調製
例1として後述する。
[Test Piece] Sample-1: A 1.5-inch pipe of SUS304TPA (manufactured by Nippon Metal Industry Co., Ltd.) cut to a length of 10 mm. The composition is shown below. Sample-2: 1.5 inch pipe of STPG-38E (manufactured by Kawasaki Steel) cut to a length of 10 mm. The composition is shown below. Composition (% by weight) C Cr Ni Sample-1: SUS304TPA 0.05 18 8.2 Sample-2: STPG-38E 0.20 --- The method for preparing the prepolymerized catalyst (A) used below is Catalyst Preparation Example 1. It will be described later.

【0073】[0073]

【実施例1】 [エチレンの水添反応]サンプル−1のテストピースを
SUS316製21オートクレーブ内(底部)に置き、
充分に窒素置換してから135℃まで昇温した後、真空
ポンプを用いて0.3KPaまで減圧した。
[Example 1] [Ethylene hydrogenation reaction] A test piece of sample-1 was placed in a SUS316 21 autoclave (bottom part).
After sufficiently purging with nitrogen, the temperature was raised to 135 ° C., and the pressure was reduced to 0.3 KPa using a vacuum pump.

【0074】エチレンで常圧に戻し、次いで水素を1M
Paまで導入した後、デカン10mlに分散させた予備重
合触媒(A)1gをエチレンで圧入した。オートクレー
ブの圧力が1.9MPaになるようにエチレンを添加し
(この時のガス組成は水素、エチレンともに50モル%
となる)、135℃で3時間反応させた後、ガス組成を
分析した。その結果、エチレンのエタンへの水添率は7
モル%であった。
The pressure was returned to normal pressure with ethylene, and hydrogen was
After introducing up to Pa, 1 g of the prepolymerized catalyst (A) dispersed in 10 ml of decane was injected with ethylene. Ethylene was added so that the pressure of the autoclave became 1.9 MPa (gas composition at this time was 50 mol% for both hydrogen and ethylene).
After reacting at 135 ° C. for 3 hours, the gas composition was analyzed. As a result, the hydrogenation rate of ethylene to ethane was 7
Mole%.

【0075】[1-ヘキセンの異性化反応]前記水添反応
後のオートクレーブ内の残存ガスを常圧まで脱圧した
後、1-ヘキセン1mlをエチレンで圧入し、エチレンを
0.5MPaまで導入してから135℃で2時間反応し
た。室温まで冷却し、常圧まで脱圧した後、オートクレ
ーブ内の凝縮液を分析してヘキサン、1-ヘキセン、およ
び2-ヘキセンの濃度を測定し、1-ヘキセンの水添率と異
性化率を求めた。
[Isomerization reaction of 1-hexene] After the residual gas in the autoclave after the hydrogenation reaction was depressurized to normal pressure, 1 ml of 1-hexene was injected with ethylene, and ethylene was introduced to 0.5 MPa. After that, the mixture was reacted at 135 ° C. for 2 hours. After cooling to room temperature and depressurizing to normal pressure, the condensate in the autoclave was analyzed to measure the concentrations of hexane, 1-hexene, and 2-hexene, and the hydrogenation rate and isomerization rate of 1-hexene were determined. I asked.

【0076】その結果、1ーヘキセンの水添率は1モル
%、異性化率は2モル%であった。結果を表1に示す。
As a result, the hydrogenation ratio of 1-hexene was 1 mol%, and the isomerization ratio was 2 mol%. Table 1 shows the results.

【0077】[0077]

【比較例1】実施例1の水添反応において、テストピー
スをサンプル−2に代えた以外は実施例1と同様の反応
を行った。その結果、エチレンの水添率は30モル%で
あった。また、1-ヘキセンの水添率は2モル%、異性化
率は10モル%であった。
Comparative Example 1 In the hydrogenation reaction of Example 1, the same reaction as in Example 1 was performed except that the test piece was changed to Sample-2. As a result, the hydrogenation ratio of ethylene was 30 mol%. The hydrogenation ratio of 1-hexene was 2 mol% and the isomerization ratio was 10 mol%.

【0078】[0078]

【実施例2】 [エチレンの水添反応]実施例1において、予備重合触
媒(A)に代えてトリイソブチルアルミニウムを用いた
以外は実施例1と同様の反応を行った。その結果、エチ
レンの水添率は13モル%であった。
[Example 2] [Hydrogenation reaction of ethylene] The same reaction as in Example 1 was performed, except that triisobutylaluminum was used instead of the prepolymerization catalyst (A). As a result, the hydrogenation ratio of ethylene was 13 mol%.

【0079】[0079]

【比較例2】 [エチレンの水添反応]実施例2において、テストピー
スをサンプル−2に代えた以外は実施例2と同様の反応
を行った。その結果、エチレンの水添率は40モル%で
あった。
Comparative Example 2 [Ethylene hydrogenation reaction] The same reaction as in Example 2 was performed, except that the test piece was changed to Sample-2. As a result, the hydrogenation rate of ethylene was 40 mol%.

【0080】[0080]

【比較例3】 [エチレンの水添反応]比較例2において、反応温度を
110℃とした以外は比較例2と同様の反応を行った。
その結果、エチレンの水添率は24モル%であった。
Comparative Example 3 [Ethylene hydrogenation reaction] The same reaction as in Comparative example 2 was performed, except that the reaction temperature was changed to 110 ° C.
As a result, the hydrogenation ratio of ethylene was 24 mol%.

【0081】[0081]

【実施例3】 [エチレンの水添反応]実施例1において、仕込みガス
の水素/エチレンの比を10/90(モル比)に代えた
以外は実施例1と同様の反応を行った。その結果、エチ
レンの水添率は1モル%未満であった。
Example 3 [Ethylene hydrogenation reaction] The same reaction as in Example 1 was performed, except that the hydrogen / ethylene ratio of the charged gas was changed to 10/90 (molar ratio). As a result, the hydrogenation ratio of ethylene was less than 1 mol%.

【0082】[0082]

【比較例4】 [エチレンの水添反応]実施例3において、テストピー
スをサンプル−2に代えた以外は実施例3と同様の反応
を行った。その結果、エチレンの水添率は5モル%であ
った。
Comparative Example 4 [Ethylene hydrogenation reaction] The same reaction as in Example 3 was performed, except that the test piece was changed to Sample-2. As a result, the hydrogenation rate of ethylene was 5 mol%.

【0083】[0083]

【実施例4】 [エチレンの水添反応]実施例1において、反応温度を
80℃とした以外は実施例1と同様の反応を行った。そ
の結果、エチレンの水添率は1%未満であった。
Example 4 [Ethylene hydrogenation reaction] The same reaction as in Example 1 was carried out except that the reaction temperature was changed to 80 ° C. As a result, the hydrogenation ratio of ethylene was less than 1%.

【0084】[0084]

【比較例5】 [エチレンの水添反応]実施例4において、テストピー
スをサンプル−2に代えた以外は実施例4と同様の反応
を行った。その結果、エチレンの水添率は9モル%であ
った。
Comparative Example 5 [Ethylene hydrogenation reaction] The same reaction as in Example 4 was performed, except that the test piece was changed to Sample-2. As a result, the hydrogenation rate of ethylene was 9 mol%.

【0085】[0085]

【実施例5】 [プロピレンの水添反応]実施例2の水添反応におい
て、トリイソブチルアルミニウムをトリエチルアルミニ
ウムに、また反応温度を125℃に、さらに仕込みガス
をプロピレンに代えた以外は実施例2と同様の反応を行
った。その結果、プロピレンのプロパンへの水添率は3
モル%であった。
Example 5 [Hydrogenation reaction of propylene] The hydrogenation reaction of Example 2 was repeated except that triisobutylaluminum was changed to triethylaluminum, the reaction temperature was changed to 125 ° C., and the charged gas was changed to propylene. The same reaction as described above was performed. As a result, the hydrogenation rate of propylene to propane was 3
Mole%.

【0086】[0086]

【比較例6】 [プロピレンの水添反応]実施例5の水添反応におい
て、テストピースをサンプル−2に代えた以外は実施例
5と同様の反応を行った。その結果、プロピレンの水添
率は50モル%であった。
Comparative Example 6 [Hydrogenation reaction of propylene] In the hydrogenation reaction of Example 5, the same reaction as in Example 5 was performed except that the test piece was changed to Sample-2. As a result, the hydrogenation ratio of propylene was 50 mol%.

【0087】[0087]

【表1】 [Table 1]

【0088】[0088]

【触媒調製例1】 [予備重合触媒(A)の調製]固体触媒成分(A)の調製 充分に窒素置換したガラス製フラスコに、250℃で1
0時間乾燥したシリカ6.9gおよびトルエン100ml
を装入した後、0℃まで冷却した。その後、メチルアル
ミノキサンのトルエン溶液(Al;0.83モル/リッ
トル)64mlを30分間で滴下した。この際、系内の温
度を0〜3℃に保った。引き続き、0℃で20分間反応
させ、次いで、1時間かけて95℃まで昇温し、その温
度で4時間反応させた。その後、60℃まで降温し、上
澄み液をデカンテーション法により除去した。
[Preparation Example 1 of Catalyst] [Preparation of Preliminary Polymerization Catalyst (A)] Preparation of Solid Catalyst Component (A)
6.9 g of silica dried for 0 hour and 100 ml of toluene
And then cooled to 0 ° C. Thereafter, 64 ml of a toluene solution of methylaluminoxane (Al; 0.83 mol / l) was added dropwise over 30 minutes. At this time, the temperature in the system was kept at 0 to 3 ° C. Subsequently, the reaction was carried out at 0 ° C. for 20 minutes, then, the temperature was raised to 95 ° C. over 1 hour, and the reaction was carried out at that temperature for 4 hours. Thereafter, the temperature was lowered to 60 ° C., and the supernatant was removed by a decantation method.

【0089】このようにして得られた固体成分をトルエ
ンで2回洗浄した後、全容量が125mlとなるようトル
エンを加えて再懸濁した。この懸濁液の内、50mlを別
のガラス製フラスコに移し、そこにビス(1,3-n-ブチル
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムクロリドの
トルエン溶液(Zr;23.8ミリモル/リットル)6.
4mlを室温で添加し(反応系でAl/Zr=130モル
比となるように添加)、さらに80℃で2時間反応させ
た。
After the solid component thus obtained was washed twice with toluene, toluene was added thereto so that the total volume became 125 ml, and resuspended. 50 ml of this suspension was transferred to another glass flask, and a toluene solution of bis (1,3-n-butylmethylcyclopentadienyl) zirconium chloride (Zr; 23.8 mmol / l) 6 was added thereto. .
4 ml was added at room temperature (added so that the molar ratio of Al / Zr in the reaction system was 130), and the mixture was further reacted at 80 ° C. for 2 hours.

【0090】その後、上澄み液を除去し、残留物をヘキ
サンで2回洗浄することにより、1g当たり3.5mgの
Zrと138mgのAlを含有する固体触媒成分(A)を
得た。
Thereafter, the supernatant was removed, and the residue was washed twice with hexane to obtain a solid catalyst component (A) containing 3.5 mg of Zr and 138 mg of Al per gram.

【0091】固体触媒成分(A)の予備重合 7.7ミリモルのトリイソブチルアルミニウムを含有す
る130mlのヘキサンに、上記で得られた固体触媒成分
(A)を3.9gおよび1-ヘキセンを0.53ml加え、3
5℃で2時間エチレンの予備重合を行った。上澄み液を
除去し、残留物をヘキサンで2回洗浄してから、固体成
分をグラスフィルター(G3)にて濾別した後、真空ポ
ンプにて室温で2時間乾燥することにより、固体触媒成
分(A)1g当たりZr3.3mgおよびポリマー3gを
含有する予備重合触媒(A)を得た。
[0091] in hexane 130ml containing prepolymerized 7.7 mmol of triisobutylaluminum the solid catalyst component (A), obtained above solid catalyst component (A) 3.9 g and 1-hexene 0. 53 ml added, 3
Preliminary polymerization of ethylene was performed at 5 ° C. for 2 hours. The supernatant was removed, the residue was washed twice with hexane, the solid component was filtered off with a glass filter (G3), and then dried at room temperature with a vacuum pump for 2 hours to obtain a solid catalyst component ( A) A prepolymerized catalyst (A) containing 3.3 mg of Zr and 3 g of polymer per gram was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 オレフィンの気相重合プロセスを模式的に示
す。
FIG. 1 schematically illustrates a gas phase polymerization process of an olefin.

【図2】 本発明に係る気相重合用ガス循環装置の態様
例を示す。
FIG. 2 shows an embodiment of a gas circulation device for gas phase polymerization according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山 本 良 一 千葉県市原市千種海岸3番地 三井石油化 学工業株式会社内 (72)発明者 大 谷 悟 千葉県市原市千種海岸3番地 三井石油化 学工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Ryoichi Yamamoto, 3 Chikusa Beach, Ichihara City, Chiba Prefecture Inside Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd. Chemical Industry Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】気相重合反応器から排出された未反応ガス
を圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置で圧縮されたガスを
冷却する冷却装置とを有する気相重合用ガス循環装置に
おいて、 圧縮装置と冷却装置との区間の配管の循環ガスとの接触
面を、C含有量が0.15重量%以下であり、かつCr
含有量が8〜30重量%である鋼材(i) で形成すること
を特徴とするオレフィン気相重合用ガス循環装置。
1. A gas circulation apparatus for gas phase polymerization, comprising: a compression device for compressing unreacted gas discharged from a gas phase polymerization reactor; and a cooling device for cooling the gas compressed by the compression device. The contact surface of the piping between the device and the cooling device with the circulating gas should have a C content of 0.15% by weight or less and Cr
A gas circulation device for olefin gas phase polymerization, comprising a steel material (i) having a content of 8 to 30% by weight.
【請求項2】上記圧縮装置から冷却装置までの区間以外
の配管の循環ガスとの接触面が、前記鋼材(i) 以外のス
テンレス鋼または炭素鋼で形成されていることを特徴と
する請求項1に記載のオレフィン気相重合用ガス循環装
置。
2. A contact surface of a pipe other than the section from the compression device to the cooling device with the circulating gas is formed of stainless steel or carbon steel other than the steel material (i). 2. The gas circulation device for olefin gas phase polymerization according to 1.
【請求項3】上記反応器のガス排出口からガス供給口ま
での全ての配管の循環ガスとの接触面が、前記鋼材(i)
で形成されていることを特徴とする請求項1に記載のオ
レフィン気相重合用ガス循環装置。
3. The steel material (i) has a contact surface with a circulating gas in all pipes from a gas discharge port to a gas supply port of the reactor.
The gas circulation device for olefin gas phase polymerization according to claim 1, wherein the gas circulation device is formed by the following.
【請求項4】前記鋼材(i) が、Niを3〜40重量%の
量で含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか
に記載のオレフィン気相重合用ガス循環装置。
4. The gas circulation apparatus for olefin vapor phase polymerization according to claim 1, wherein said steel material (i) contains Ni in an amount of 3 to 40% by weight.
【請求項5】上記圧縮装置から冷却装置までの間の配管
内を流通する循環ガス温度が、90〜300℃であるこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のオレフ
ィン気相重合用ガス循環装置。
5. The olefin gas phase according to claim 1, wherein the temperature of the circulating gas flowing through the pipe between the compression device and the cooling device is 90 to 300 ° C. Gas circulation device for polymerization.
【請求項6】オレフィン気相重合用触媒が、周期律表第
II族、III族およびIV族から選ばれる少なくとも1種の
元素の酸化物からなる微粒子状担体に、少なくとも周期
律表第IVB族の遷移金属触媒成分が担持された固体触媒
成分を含む触媒であることを特徴とする請求項1〜5の
いずれかに記載のオレフィン気相重合用ガス循環装置。
6. The olefin gas phase polymerization catalyst according to claim 1, wherein
A catalyst comprising a solid catalyst component in which at least a transition metal catalyst component of Group IVB of the Periodic Table is supported on a fine-particle support made of an oxide of at least one element selected from Group II, Group III, and Group IV. The gas circulation device for olefin gas phase polymerization according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
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