JPH11152301A - エチレン系重合体用高圧重合装置及びそれを用いるエチレン系重合体の製造方法 - Google Patents

エチレン系重合体用高圧重合装置及びそれを用いるエチレン系重合体の製造方法

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JPH11152301A
JPH11152301A JP9319730A JP31973097A JPH11152301A JP H11152301 A JPH11152301 A JP H11152301A JP 9319730 A JP9319730 A JP 9319730A JP 31973097 A JP31973097 A JP 31973097A JP H11152301 A JPH11152301 A JP H11152301A
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JP
Japan
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ethylene
pressure
press
separator
polymer
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Application number
JP9319730A
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English (en)
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Akihiko Yamamoto
昭彦 山本
Kazuya Uchida
一哉 内田
Kouhei Usami
香平 宇佐美
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40Ethylene production

Abstract

(57)【要約】 【課題】エチレン系重合体の製造時に発生する不純物を
除去し、重合を行うことにより高分子量のエチレン系重
合体を製造することが可能となる高圧重合装置及びそれ
を用いるエチレン系重合体の製造方法を提供する。 【解決手段】エチレン系重合体を製造するためのエチレ
ン系重合体用高圧重合装置において、低圧リサイクル工
程の分離器と圧縮機の間及び/又は高圧リサイクル工程
の分離器と2次圧縮機の間に固定層式吸着塔を設けるこ
とを特徴とするエチレン共重合体用高圧重合装置を用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエチレン系重合体用
高圧重合装置及びそれを用いてなるエチレン系重合体の
製造方法に関するものであり、特に、エチレン系重合体
の製造時に発生する不純物を除去し、重合を行うことに
より高分子量のエチレン系重合体を製造することが可能
となるエチレン系重合体用高圧重合装置及びそれを用い
るエチレン系重合体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のエチレン系重合体の製造では、重
合反応後の未反応ガス中の不純物(反応停止剤、閉塞防
止剤、触媒分解物等)の除去は、一般にリサイクル工程
における分離器によって行う方法で対応していた。
【0003】エチレン系重合体の製造法として高温高圧
法について説明する。
【0004】一般に、高圧法によるエチレン重合体の製
造法は、図1に示すように原料エチレン(1)を一次圧
縮機(7)にて30〜300Kg/cm2まで圧縮し、
さらに二次圧縮機(8)により400〜4000Kg/
cm2の所定の圧力まで圧縮して、次の反応器(9)に
供給する。この時、重合開始剤(4)を開始剤注入ポン
プ(6)により原料ガス(1)と同時に反応器(9)に
注入して反応させる。反応したポリマー及び未反応のガ
スは、ガスがポリマーに溶け込んだ状態でカス・ポリマ
ー送出ライン(16)を通り、ガス・ポリマー注入バル
ブ(21)で30〜300Kg/cm2まで降圧されて
高圧分離器(10)に送入され、ガスとポリマーに分離
される。分離されたガスは、ガス送出ライン(17)に
より高圧リサイクル工程の熱交換器(13),(23)
と分離器(15),(24)を経由して、二次圧縮機
(8)により反応器(9)に再循環される。一方、溶融
ポリマーはポリマー送出ライン(18)により、ポリマ
ー送出バルブ(22)で0.2〜1.0Kg/cm2
で降圧されて低圧分離器(11)へ送られ、さらにポリ
マー中に溶存している未反応ガスを分離した後、ポリマ
ー送出ライン(20)により押出機(12)に送られ
る。低圧分離器(11)でポリマーと分離された未反応
ガスはガス送出ライン(19)により、低圧リサイクル
工程の熱交換器(14)と分離器(26)を経て低圧圧
縮機(28)にて再圧縮され、分離器(29)を経由し
てから一次圧縮機(7)に原料ガスとして再使用する為
に再循環される。
【0005】また、一般的に高圧法によるエチレン系重
合体の製造法は、上記エチレン重合体の製造工程の一次
圧縮機(7)と二次圧縮機(8)の間に、エチレンと共
重合し得る共単量体(2)及び改質剤(3)を圧縮機
(5)により30〜300Kg/cm2の所定の圧力ま
で圧縮して供給する。その後は、エチレンと共単量体の
混合物を原料ガスとして、上記エチレン重合体の製造法
とほぼ同様の方法、条件にて、各種のエチレン系重合体
が製造される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の方法に加えてさらなる不純物の除去を行うことでエチ
レン系重合体の分子量を向上させることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】しかしながら、この分離
器で除去できない系内の残留不純物が連鎖移動剤として
はたらくことでエチレン系重合体の分子量を下げてしま
い、本来の製造条件により得られる分子量の製品が得ら
れないといった問題が生じる。
【0008】本発明者らは上記の課題を解決するために
鋭意検討を行った結果、吸着剤を備えた装置を新たに設
け、これに未反応ガスを通すことでエチレン系重合体の
分子量向上が行えることを見出し、本発明を完成した。
以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明に用いる不純物の除去装置は図2中
の低圧リサイクル工程における分離器と圧縮機の間(2
7)及び/又は高圧リサイクル工程における分離器と二
次圧縮機の間(25)に設置し、操作条件として圧力は
30〜260Kg/cm2、温度は60℃以下で行うの
が好ましい。この理由としては不純物の除去には低温の
方が有利であり、また分離器以降に設けることによって
未反応ガスに同伴・飛散してくるエチレン系重合体、ワ
ックス等による閉塞を回避し、除去能力を維持すること
ができるためである。
【0010】ここで述べる不純物の除去装置とは後述の
吸着剤を圧力容器に充填した、いわゆる固定層式吸着塔
と呼ばれるもので、その概要を図3に示す。重合反応後
の未反応ガスは塔底入口(30)より導入され、吸着層
(31)において未反応ガス中の不純物を吸着しての
ち、塔頂出口(32)より循環ガス送出ラインに戻され
る。
【0011】除去装置は少なくとも1つを使用し、2つ
の除去装置を併用すれば、より大きな効果が得られる。
【0012】また、反応圧力400〜4000Kg/c
2、反応温度100〜300℃の範囲で重合反応を行
う高圧法及び高酢酸ビニル濃度下の運転においては、系
内の不純物濃度が高くなり、本発明の除去装置を設置す
ることにより大きな効果が得られる。
【0013】本発明で用いられる吸着剤としてはゼオラ
イト、活性アルミナ、活性炭が挙げられる。本発明にお
けるエチレン系重合体とは、エチレン重合体又はエチレ
ンとエチレンと共重合し得る単量体との共重合体を意味
する。エチレンと共重合し得る単量体としてアクリル
酸、メタアクリル酸及びそれらのアルキルエステル、ア
クリルニトリル、メタアクリルニトリル、アクリルアミ
ド、メタアクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニルデ
ン、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、
N−ビニルイミド化合物、ビニルアリール化合物、ビニ
ルエーテル化合物及びビニルケトン化合物等を包含する
エチレン系不飽和基を有する化合物を挙げる事ができ、
これらの1種を用いても2種以上混合してもよい。
【0014】
【実施例】本発明を実施例、比較例により詳細に説明す
るが、本発明はこれら実施例に制限されるものではな
い。各実施例、比較例の主要運転条件と物性値の結果を
表1に示す。
【0015】本発明で用いたメルトフローレート(MF
R)の試験測定方法は次の通りである。
【0016】MFR計(東海精機C−5059D2)を
用いて、荷重2160g、温度190℃、ダイ内径2.
095mmφの条件で10分間に押し出される樹脂の重
量をMFRとして測定した。
【0017】実施例1 高圧高温法のエチレン共重合体の製造プロセスにおい
て、固定層式吸着塔(吸着剤:ゼオラム)を低圧リサイ
クル工程の分離器と圧縮機の間に設置して反応圧力17
00Kg/cm2、反応温度220℃で共単量体として
酢酸ビニル濃度を10wt%になるよう圧縮機(5) より
注入し、MFR7g/10分で酢酸ビニル含量10wt
%のエチレン−酢酸ビニル共重合体を得る事ができた。
【0018】比較例1 固定層式吸着塔を設置していない以外は実施例1と同様
に運転をおこない、MFR10g/10分で酢酸ビニル
含量10wt%のエチレン−酢酸ビニル共重合体を得
た。
【0019】実施例2 反応圧力を1500Kg/cm2、反応温度190℃、
系内酢酸ビニル濃度を20wt%とした以外は実施例1
と同様に運転をおこない、MFR6g/10分で酢酸ビ
ニル含量20wt%のエチレン−酢酸ビニル共重合体を
得た。
【0020】比較例2 固定層式吸着塔を設置していない以外は実施例2と同様
に運転をおこない、MFR13g/10分で酢酸ビニル
含量20wt%のエチレン−酢酸ビニル共重合体を得
た。
【0021】実施例3 反応温度を170℃、系内酢酸ビニル濃度を30wt%
とした以外は実施例2と同様に運転をおこない、MFR
4g/10分で酢酸ビニル含量30wt%のエチレン−
酢酸ビニル共重合体を得た。
【0022】比較例3 固定層式吸着塔を設置していない以外は実施例3と同様
に運転をおこない、MFR9g/10分で酢酸ビニル含
量30wt%のエチレン−酢酸ビニル共重合体を得た。
【0023】実施例4 反応圧力を1400Kg/cm2、反応温度を150
℃、系内酢酸ビニル濃度を40wt%とした以外は実施
例1と同様に運転をおこない、MFR15g/10分で
酢酸ビニル含量40wt%のエチレン−酢酸ビニル共重
合体を得た。
【0024】比較例4 固定層式吸着塔を設置していない以外は実施例4と同様
に運転をおこない、MFR60g/10分で酢酸ビニル
含量40wt%のエチレン−酢酸ビニル共重合体を得
た。
【0025】実施例5 固定層式吸着塔を低圧リサイクル工程と共に高圧リサイ
クル工程の分離器と二次圧縮機の間に設置した以外は実
施例4と同様に運転をおこない、MFR13g/10分
で酢酸ビニル含量40wt%のエチレン−酢酸ビニル共
重合体を得た。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】以上の結果のように、本発明の不純物の
除去方法によれば分子量が向上したエチレン系重合体の
製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な、高圧法によるエチレン系重合体の製
造工程のフローシートを示す。
【図2】本発明の高圧法によるエチレン系重合体の製造
工程のフローシートを示す。
【図3】本発明の固定式吸着塔(不純物の除去装置)を
示す図である。
【符号の説明】
1.エチレン(原料ガス) 2.共単量体 3.改質剤 4.重合開始剤 5.圧縮機 6.開始剤注入ポンプ 7.一次圧縮機 8.二次圧縮機 9.反応器 10.高圧分離器 11.低圧分離器 12.押出機 13.熱交換器 14.熱交換器 15.分離器 16.ガス・ポリマー送出ライン 17.ガス送出ライン 18.ポリマー送出ライン 19.ガス送出ライン 20.ポリマー送出ライン 21.ガス・ポリマー送出バルブ 22.ポリマー送出バルブ 23.熱交換器 24.分離器 25.除去装置 26.分離器 27.除去装置 28.圧縮機 29.分離器 30.塔底入口 31.吸着層 32.塔頂出口

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エチレン系重合体を製造するためのエチレ
    ン系重合体用高圧重合装置において、低圧リサイクル工
    程の分離器と圧縮機の間及び/又は高圧リサイクル工程
    の分離器と2次圧縮機の間に固定層式吸着塔を設けるこ
    とを特徴とするエチレン系重合体用高圧重合装置。
  2. 【請求項2】ゼオライト、活性アルミナ、活性炭から選
    ばれる1種以上を吸着剤として充填する固定層式吸着塔
    を設けることを特徴とする請求項1に記載のエチレン系
    重合体用高圧重合装置。
  3. 【請求項3】高温高圧条件下にて、エチレン系重合体を
    製造する方法において、請求項1又は2に記載のエチレ
    ン系重合体用高圧重合装置を用い、重合反応後の未反応
    単量体ガスを少なくとも1つの固定層式吸着塔に通すこ
    とを特徴とするエチレン系重合体の製造方法。
  4. 【請求項4】反応圧力400〜4000Kg/cm2
    反応温度100〜300℃の範囲で重合反応を行うこと
    を特徴とする請求項3に記載のエチレン系重合体の製造
    方法。
  5. 【請求項5】エチレン及び酢酸ビニルよりエチレン−酢
    酸ビニル共重合体を製造することを特徴とする請求項3
    〜4に記載のエチレン系重合体の製造方法。
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