JPH11189603A

JPH11189603A - 流動層型重合装置およびオレフィンの重合方法

Info

Publication number: JPH11189603A
Application number: JP28310398A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Yamamoto; 良一山本; Satoru Otani; 悟大谷; Tomohiro Arase; 智洋荒瀬; Hisayoshi Watanabe; 久佳渡辺; Jun Iwama; 順岩間
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】流動層型重合器の温度を簡単にリアルタイム
に測定することができ、この測定結果に基づいて重合状
態を把握し、運転条件を変更することで、長期間に亘り
安定してオレフィンの気相重合を行うことができる流動
層型重合装置を提供する。【解決手段】オレフィンを含有する流動ガスを用い
て、固体触媒成分及び重合体を流動させつつオレフィン
を重合させる流動層型重合器１と、流動層型重合器１の
頂端から流出する未反応オレフィン含有ガスを循環させ
るとともに循環速度を調節する設備18,B2と、新たなオ
レフィンを流動層型重合器１に供給するとともに供給量
を調節する原料供給設備5,24と、固体触媒を流動層型重
合器１に供給するとともに固体触媒の供給量を調節する
触媒供給設備とを備えた流動層型重合設備において、流
動層型重合器１の外殻表面の温度分布を所定の測定距離
からリアルタイムに測定する赤外線温度測定装置２と、
前記温度分布に基づいて重合に関わる条件を変更する制
御装置３とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オレフィンの重合
を行う流動層型重合装置に係り、オレフィン重合体を連
続的に長期間安定してかつ合理的に製造しうる流動層型
重合装置に関する。また、当該制御設備を用いたオレフ
ィンの重合方法に関する。

【０００２】尚、本明細書中で使用される「重合」及び
「重合体」なる用語は、それぞれ、「単独重合」並びに
「共重合」、及び「単独重合体」並びに「共重合体」を
含む意味で用いられる。

【０００３】

【従来の技術】オレフィン重合体例えば、ポリエチレン
またはエチレンとα−オレフィンとの共重合体である直
鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等に代表され
る。これらオレフィン重合体は、フィルム成形用材料等
として広く利用されている。

【０００４】このようなオレフィン重合体は、チーグラ
ーナッタ型触媒またはメタロセン型触媒等の高活性触媒
を用いて製造されることが一般的である。近年のオレフ
ィン重合用の遷移金属触媒の改良によって、遷移金属の
単位量当たりのオレフィン重合体生産能力が飛躍的に向
上し、その結果、重合後における触媒除去操作が省略さ
れるようになった。

【０００５】このような高活性触媒を用いる場合は、重
合操作が最も簡単なことから、通常、オレフィン重合を
気相で行う方法が採用されている。かかる気相重合にお
いては、重合を円滑に行うためにガス分散板を設けた流
動層型重合器が多用されている。

【０００６】すなわち、オレフィン若しくはオレフィン
含有ガスを、コンプレッサまたはブロワーにより導入管
を経て重合器下部に導入し、次に多数の孔が形成されて
いるガス分散板により均一に分散させて重合器内を上昇
させ、ガス分散板の上側の流動層域で触媒粒子と接触さ
せながら流動させて重合を行うというものである。

【０００７】この場合、触媒粒子表面にオレフィン重合
体が形成され、流動層域には、触媒粒子とオレフィン重
合体とから成る固体粒子が浮遊しており、重合体を粒子
状で得ることができる。このため重合後の粒子析出工程
あるいは粒子分離工程などが不要となり、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。

【０００８】また未重合ガスは、減速域の上部から取り
出され、冷却水やブライン等で冷却された後、再度、コ
ンプレッサー又はブロワーにより重合器の下部に送られ
て循環使用されるようになっている。

【０００９】上述した気相重合を行うための流動層型重
合器を長期間にわたって安定して効率よく稼働させるた
めには、（１）気相重合の重合域である流動層域におけるホット
スポットの防止（２）流動層中でのポリマー粒子の融着の防止（３）非流動或いは流動不良のポリマー粒子の発生防止などの対策が必要である。

【００１０】これらの対策を行うため流動層型重合器の
流動層域必要に応じて減速域に温度測定装置を配置し、
これら温度測定装置が測定した流動層型重合器の内部温
度をリアルタイムに監視し、温度の上昇または下降等の
異常が認められる場合、流動層型重合器の運転条件を変
更して重合の安定化を図っている。

【００１１】すなわち、流動層域での固体粒子の分散が
不均一であると、固体粒子が流動層型重合器の内壁に付
着して重合し、その部分の除熱が不充分となり、局部的
に付着した部分の温度が上昇する。

【００１２】また、オレフィン重合体の粒子同士が融着
して成長し塊状やシート状になり、これらが流動層型重
合器の内部の所定箇所に沈殿したり、滞留することでそ
の部分の温度が低下する。

【００１３】さらに、重合が短時間に急激に行われる
と、重合器の内部温度が急上昇するため、異常な速度で
の重合が行われていることを推定することができる。特
にこの様な急激な反応が部分的に発生した場合ホットス
ポットを形成し、それが又新たなシート状ポリマーや塊
状ポリマーとなって重合器の運転に対する不安定要素と
なってしまいがちである。

【００１４】したがって、重合を行う際の理想的な温度
条件をあらかじめ設定しておき、温度測定装置が測定し
た流動層型重合器の内部温度を監視することで、流動層
型重合器の運転状態をある程度予測し、重合の安定化を
図ることができる。

【００１５】ところで、流動層型重合器の内部温度を監
視する手段として、図８に示すように流動層型重合器７
０の流動層域７０ｂに２個の温度測定装置７２ａ、７２
ｂを挿入するとともに、減速域７０ｃに１個の温度測定
装置７２ｃを挿入して、それぞれの温度測定装置７２
ａ、７２ｂ、７２ｃにより測定した温度により運転条件
を変更するものが用いられている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、流動層域７０
ｂでは、触媒粒子とオレフィン重合体とから成る固体粒
子が浮遊しており、又、温度分布が存在し、その分布も
逐次変化している。

【００１７】したがって、３個の温度測定装置７２ａ、
７２ｂ、７２ｃを配置しただけでは、流動層型重合器の
内部温度を正確に検出し、これに基づいて流動層型重合
器の運転条件を綿密にコントロールすることは困難であ
る。

【００１８】また、流動層型重合器の内部温度を測定す
るために、温度測定装置をこの流動層型重合器の内部に
挿入して配置すると、この温度測定装置の突起部がガス
対流の障害となり、更に内挿した温度測定装置に、ポリ
マーが付着し、シート状ポリマーや塊状ポリマーの発生
源になりがちであった。

【００１９】つまり、温度測定装置を多数配置すると、
ガス導入域７０ａに流入した流動ガスをガス分散板７１
により均一に分散させて、流動層域７０ｂに流入させ固
体粒子を流動させたにもかかわらず、温度測定装置の突
起部近傍で固体粒子が滞留して除熱が不充分となり、塊
状となって流動層型重合器の内壁に付着したり、オレフ
ィンの粒子同士が融着する度合いが増加するという問題
もある。

【００２０】このため、多数の温度測定装置を内部に突
出して配置することはできず、設置する温度測定装置の
数にも限界がある。したがって、流動層型重合器の内部
温度を緊密に測定することができないという問題もあ
る。

【００２１】本発明は、前記事項に鑑み創案されたもの
であり、流動層型重合器の温度を簡単にリアルタイムに
測定することができ、この測定結果に基づいて重合状態
を把握し、運転条件を変更することで、長期間に亘り安
定してオレフィンの気相重合を行うことができる流動層
型重合装置を提供することを課題とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の手段を採用した。本発明に係る流動
層型重合装置は、オレフィンを含有する流動ガスを用い
て、固体触媒成分及び重合体を流動させつつオレフィン
を重合させる流動層を有する流動層型重合器と、前記流
動層型重合器の頂端から流出する未反応オレフィン含有
ガスを前記流動層型重合器に循環させるとともに前記未
反応オレフィン含有ガスの循環速度を調節する設備と、
新たなオレフィンを前記流動層型重合器に供給するとと
もに前記オレフィンの供給量を調節する原料供給設備
と、前記固体触媒を前記流動層型重合器に供給するとと
もに前記固体触媒の供給量を調節する触媒供給設備とを
備えた流動層型重合装置において、前記流動層型重合器
の外殻表面の温度分布を所定の測定距離から測定する赤
外線温度測定装置と、前記流動層型重合器外殻表面の温
度分布の目標値をあらかじめ格納し、前記赤外線温度測
定装置が測定した温度分布を表示するとともに、前記温
度分布の目標値と測定した外殻表面の温度分布とを比較
演算し、目標に合致させるように重合に関わる条件を変
更して制御する制御装置とを備えたことを特徴とする
（請求項１に対応）。

【００２３】本発明によれば、流動層型重合器の外殻表
面の温度分布を赤外線温度測定装置にてリアルタイムに
測定し、この測定結果を制御装置へと出力する。そし
て、赤外線温度測定装置が測定した温度分布を流動層型
重合器の形状とともに表示する。

【００２４】次に、あらかじめ格納した温度分布の目標
値と測定した外殻表面の温度分布とを比較演算し、比較
演算結果に基づいて流動層型重合器の表面の温度分布を
目標値に合致させるように重合に関わる条件を変更して
制御する。

【００２５】したがって、流動層型重合器の外殻表面の
全面または所定の箇所の温度分布を測定しながら、あら
かじめ設定した温度分布の目標値に合わせるように重合
に関わる条件を自動的に変更することができる。

【００２６】また、本発明に係る流動層型重合装置は、
オレフィンを含有する流動ガスを用いて、固体触媒成分
及び重合体を流動させつつオレフィンを重合させる流動
層を有する流動層型重合器と、前記流動層型重合器の頂
端から流出する未反応オレフィン含有ガスを前記流動層
型重合器に循環させるとともに前記未反応オレフィン含
有ガスの循環速度を調節する設備と、新たなオレフィン
を前記流動層型重合器に供給するとともに前記オレフィ
ンの供給量を調節する原料供給設備と、前記固体触媒を
前記流動層型重合器に供給するとともに前記固体触媒の
供給量を調節する触媒供給設備とを備えた流動層型重合
装置において、前記流動層型重合器の外殻表面の温度分
布を所定の測定距離から測定する赤外線温度測定装置
と、前記赤外線温度測定装置が測定した測定結果によ
り、重合に関わる条件を変更する調節装置とを備えたこ
とを特徴とする（請求項２に対応）。この構成によれ
ば、オペレータが前記表示装置で測定温度の経時変化を
見ながら、前記循環速度、前記オレフィンの供給量、お
よび個体状触媒の供給量を各々手動で調節することで、
重合に関わる条件を変更することができる。

【００２７】次に、本発明に係る前記赤外線温度測定装
置は、前記流動層型重合器の外殻表面を所定の部分に分
割し、この分割した外殻表面の温度分布を所定の測定距
離から測定し、前記制御装置は所定の部分に分割された
前記流動層型重合器の外殻表面の温度分布の目標値をあ
らかじめ格納し、前記温度分布の目標値と測定した外殻
表面の温度分布とを比較演算し、目標値に合致させるよ
うに重合に関わる条件を変更して制御するものである
（請求項３に対応）。本発明によれば、流動層型重合器
の外殻表面の形状を所定の部分毎に分割して、その部分
毎の温度分布を目標値に合わせるように、重合に関わる
条件を自動的に変更することができる。

【００２８】また、本発明に係る前記重合装置は、前記
重合に関わる条件を、前記流動層型重合器に供給する前
記固体触媒の供給速度とするように構成してもよく（請
求項４に対応）、また、前記流動層型重合器に供給する
前記固体触媒の各供給口の供給速度とし、個別に又は互
いに連動させるように構成してもよい（請求項５に対
応）。

【００２９】さらに、本発明に係る前記重合装置は、前
記重合に関わる条件を、前記流動層型重合器に触媒失活
成分の供給とするように構成してもよく（請求項６に対
応）、また、前記流動層型重合器は複数個の触媒失活成
分供給口を有し、前記重合に関わる条件を、前記触媒失
活成分供給口からの触媒失活成分の供給とするように構
成してもよい（請求項７に対応）。

【００３０】またさらに、本発明に係る前記重合装置
は、前記重合に関わる条件を、前記固体触媒の各供給口
からの供給速度と前記触媒失活成分の各供給口からの供
給速度とし、個別に又は互いに連動させるように構成し
てもよい（請求項８に対応）。またさらに、本発明に係
る前記重合装置は、前記重合に関わる条件を、前記流動
層型重合器に流入する流動ガスのガス線速度とするよう
に構成してもよく（請求項９に対応）、前記流動層型重
合器の内部の流動ガス組成とするように構成してもよく
（請求項１０に対応）、前記流動層の流動層高とするよ
うに構成してもよい（請求項１１に対応）。

【００３１】またさらに、本発明に係る前記赤外線温度
測定装置は、前記流動層型重合器の外殻表面の形状の５
％〜１００％を測定範囲として温度分布を測定するもの
である（請求項１２に対応）。本発明によれば、流動層
型重合器の流動層域や減速域若しくはこの流動層域の底
部から中部にかけて等それぞれ測定範囲を５％〜４０％
を範囲で温度分布を測定する。また、前記赤外線温度測
定装置が移動できる場合は、２％〜１００％を測定範囲
として温度分布を測定する。

【００３２】またさらに、本発明に係る前記赤外線温度
測定装置は、前記流動層型重合器を取り囲んで配置した
環状の案内レール上を移動する駆動装置を備え、前記流
動層型重合器の外周表面の温度分布を測定するように構
成してもよい（請求項１３に対応）。

【００３３】またさらに、本発明に係る前記赤外線温度
測定装置は、上下方向及び左右方向に測定角度を可変と
する可変手段を有するとともに、前記流動層型重合器の
温度分布の測定域を拡大しまたは縮小するズーム手段を
有するように構成してもよい（請求項１４に対応）。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本実施の形態に係るを図１
〜７に基づいて具体的に説明する。本実施の形態に係る
流動層型重合装置は、図１に示すように気相重合を行う
流動層型重合器１（以下、単に重合器１という）と、こ
の重合器１の外殻表面の温度分布を測定する赤外線温度
測定装置２と、これら重合器１及び赤外線温度測定装置
２に入出力インタフィース１５を通じて接続した計算手
段例えば、パーソナルコンピュータからなる制御装置３
（以下、ＰＣ３という）と、このＰＣ３に入出力インタ
フェース１５を通じて接続され、重合器１の外殻表面の
温度分布をこの重合器１の表面形状とともに表示する表
示装置４とで形成する。

【００３５】そして、ＰＣ３には、入出力インタフェー
ス１５を通じて入力装置１２（キーボード、ＯＣＲ、Ｏ
ＭＲ、バーコードリーダ、ディジタイザ、イメージスキ
ャナ、音声認識装置等）及び補助記憶装置１３（ＣＤ−
ＲＯＭ、ＶＴＲ、ＭＯ、ＦＤ等）並びに印字装置１４
（プリンタ等）を接続している。

【００３６】ここで、ＰＣ３は、あらかじめ格納した重
合器１の表面温度の目標値と測定した温度とを比較演算
し、この演算結果に基づいて重合器１に所定の制御信号
を出力するものである。以下、流動層型重合装置を形成
するそれぞれの装置について具体的に説明する。「流動層型重合器１」まず、重合器１は、図１に示すよ
うに円筒状の直胴部を有し直胴部の下方にはガス分散板
９を設けている。

【００３７】そして、この重合器１の内部空間は、ガス
分散板９によって上下に仕切られていて、その上部に気
相重合が行われる流動層域１ｂを形成し、下部にはガス
導入域１ａを形成している。また、流動層域１ｂの上部
には流動ガス（未反応オレフィン含有ガス）のガス線速
度を下げて粒子の飛び出しを防止する減速域１ｃを設け
ている。

【００３８】次に、重合器１の流動層域１ｂには、固体
触媒等８を供給する供給用配管と、生成重合体１０を取
り出す取出用配管２６が接続されている。また、この流
動層域１ｂの槽側壁には、流動層高測定装置Ｈ１（図６
参照）が設置されている。なお、この流動層高測定装置
Ｈ１は、層内で生成されたオレフィン重合体の高さ（流
動層高）を測定するものである。さらに、重合器１の塔
頂には未反応オレフィン含有ガスを排出するガス排出管
１８を接続している。

【００３９】そして、前記供給用配管からは固体触媒成
分および有機金属化合物触媒成分あるいは必要に応じて
電子供与体などの各化合物を重合器１に供給する。この
ような固体触媒成分は、乾燥した固体粉末状態あるいは
炭化水素に懸濁した状態で重合器１に供給することがで
き、オレフィンを予備重合させる場合には、有機金属化
合物触媒成分、また必要に応じて電子供与体を用いて行
い、これら各化合物も予備重合触媒と共に供給される。

【００４０】次に、ガス導入域１ａには、重合すべきオ
レフィンを供給する供給用配管２４が接続している。ま
た、この供給用配管２４はガス排出管１８の他端と接続
している。さらに、必要に応じて低沸点非重合性炭化水
素や不活性ガス（触媒失活成分）等６を供給する供給用
配管２５を接続している。

【００４１】そして、ガス導入域１ａ（ガス室とも言
う）に導入されたガスは、ガス分散板９を通って流動層
域１ｂに流れ込み、オレフィン重合体が流動しながら気
相重合が行われるようになっている。

【００４２】なお、重合系（流動層）を機械的に撹拌す
ることもできる。撹拌は、イカリ型撹拌機、スクリュウ
型撹拌機、リボン型撹拌機など種々の型式の撹拌機を用
いて行うことができる。

【００４３】次に、重合器１でオレフィンの重合を行う
際に、ガス排出管１８からの排出ガス（未反応オレフィ
ン含有ガス）は、熱交換器７によって冷却されて重合熱
が除去される。また、熱交換器７では、流動層域１ｂの
安定性を損なわない範囲で、排出ガスが一部凝縮液を形
成するまで冷却しても良い。

【００４４】なお、冷却後の排出ガスは必要に応じて凝
縮液と気体部に分離し、凝縮液は必要に応じてポンプを
用い、気体はブロアーＢ₂により圧送され、ガス排出管
１８及び供給用配管２４を通ってガス導入域１ａに循環
される。なお、排出ガスはブロアーＢ₂により圧送され
て後、熱交換器７によって冷却されるように構成しても
良い。

【００４５】そして、冷却された排出ガスはガス排出管
１８を介して供給用配管２４により供給される新たなガ
スと共にガス導入域１ａに導入されて循環し流動層域１
ｂを形成する。凝縮液はガス排出管１８から重合器１に
供給しても他の図示しないラインから供給してもよい。「赤外線温度検出装置２」次に、重合器１の外殻表面の
温度分布を測定する赤外線温度測定装置２は、重合器１
の外殻表面から放出される赤外線を検出して、重合器１
の外殻表面の温度分布を測定するサーモカメラ２を用い
ている。

【００４６】このサーモカメラ２は、重合器１から放出
される赤外線を検知して熱画像を構成するものであり、
赤外線センサ部としてインジウムアンチモンや水銀カド
ミウムテルル等の半導体を用い、これを二次元アレー化
して電子スキャンにより熱画像データを得るものであ
る。

【００４７】これらの検出素子の検出範囲は３〜４．
７、８〜１２、８〜１４μｍと素子によって異なり、必
要に応じて適宜選択すればよい。大型重合器等屋外に設
置するものは、太陽光の影響を受けるので、８〜１４μ
ｍの様な長波長帯を用いるのが好ましい。

【００４８】そして、このサーモカメラ２には、図２に
示すように重合器１の外殻表面を広角で測定するための
広角レンズや外殻表面をズームアップして測定するため
の望遠レンズまたは視野拡大レンズ等（ズーム手段）を
備えることもできる。

【００４９】また、このサーモカメラ２には、上下方向
及び左右方向に測定角度を可変とする可変手段を備える
こともできる。さらに、長波長の検知波長体を持たせる
ことにより、屋外で温度測定を行う際に、太陽光線の反
射の影響を排除してより正確な温度測定をすることがで
きる。そして、このサーモカメラ２は、重合器１の流動
層域１ｂや減速域若しくはこの流動層域の底部から中部
にかけて等それぞれ測定範囲を２％〜４０％を範囲で温
度分布を測定することができる。

【００５０】また、このサーモカメラ２には、重合器１
の外殻表面の全体像の温度分布を測定することができる
ように、図３に示すように重合器１の周辺に環状の案内
レール１６を設け、この案内レール１６上にサーモカメ
ラ２を設置し、さらに、案内レール１６上を移動できる
ようにモータ等の駆動装置１１を取り付けている。

【００５１】このように、案内レール１６上を移動可能
にした場合、このサーモカメラ２は２％〜１００％を測
定範囲として温度分布を測定することができる。また、
図示はしていないが１台のサーモカメラ２が測定できる
範囲には限界があるため、この案内レール１６上を移動
するサーモカメラ２を複数設置して、常時重合器１の全
体の外殻表面の温度分布を測定することもできる。

【００５２】「制御装置」次に、所定の制御信号を出力
するＰＣ３は、ＯＳによる制御の下にメモリ３ｂまたは
補助記憶装置１３にキャッシュされているプログラムを
起動し、所定のタスク（プロセス）を実行する。このＰ
Ｃ３は、複数のタスクを仮想的にかつ同時に並列して実
行するマルチタスクを行うこともできる。また、このＰ
Ｃ３の持つ機能はＤＣＳに変えることもできる。

【００５３】なお、ＰＣ３の機能の一部には、メモリ管
理装置の機能が備えられている。すなわち、このメモリ
管理装置は、読み出しまたは書き込みを行うためにプロ
セスが指定するメモリ３ｂ上の論理アドレスを、実際に
メモリ３ｂに読み書きする物理ページの番地を示す物理
アドレスに変換する機能をも有している。

【００５４】次に、ＰＣ３本体を構成するＣＰＵ３ａ
は、与えられたデータに対して四則演算、論理演算等を
行う演算部３ａ₂と、実行される命令部３ｂ₁のアドレス
をもとにメモリ３ｂからＣＰＵ３ａに命令を取り込み、
命令の内容を解読し必要な動作指示を他の装置に対して
出す制御部３ａ₁とを有する。

【００５５】この制御部３ａ₁は、図１に示すようにサ
ーモカメラ２等に対して入力制御指令を出し、メモリ３
ｂに対しては、メモリ制御指令を出し、表示装置４等に
対しては、出力制御指令を出す。

【００５６】そして、サーモカメラ２等より入力された
コマンドは最初にメモリ３ｂへと転送されてメモリ３ｂ
では、与えられたコマンドからデータ及び命令を選択す
るとともに選択されたデータ及び命令をＣＰＵ３ａの制
御部３ａ₁に転送する。

【００５７】ここで、重合器１の外殻表面の温度はサー
モカメラ２にて測定され、入出力インタフェース１５を
通じてメモリ３ｂへと転送された測定値は、メモリ３ｂ
のデータ部３ｂ₂に格納される。

【００５８】次に、データ部３ｂ₂には、あらかじめ重
合器１の複数の形状を形状モデルデータとして格納する
とともに、この形状モデルデータ毎にそれぞれ重合を安
定して行う際の外殻表面の温度分布の目標値を格納して
いる。

【００５９】ここで、あらかじめ設定した温度分布の目
標値は、重合器１内の流動層域１ｂや減速域１ｃでの温
度変化をある程度考慮して、たとえば、許容偏差として
±５℃程度の幅を持たせることもできる。なお、温度分
布の目標値に対する許容偏差は、重合させるオレフィン
を変更する都度入力することもできるが、重合するオレ
フィンによって決定することができるため、これらの許
容偏差をあらかじめメモリ３ｂに格納することもでき
る。

【００６０】さらに、ガス導入域１ａ、流動層域１ｂ、
減速域１ｃについてそれぞれ別個に目標値を設定した
り、流動層域１ｂ、減速域１ｃをさらに細分割して目標
値を設定して格納することもできる。

【００６１】また、この複数の形状モデルデータには、
重合器１をそれぞれ所定の部分毎に分割し、この分割さ
れた形状モデルデータをも格納することができる。たと
えば、図４に示すように重合器１の直胴部をガス分散板
９を境にして流動層域１ｂとガス導入域１ａに分割し、
さらに、減速域１ｃに分割した３つの部分に区分して、
これら部分毎の形状モデルデータを格納することや図５
に示すように分割した３つの部分をさらに縦方向に細分
割した形状モデルデータ（たとえば、減速域１ｃのほぼ
中心部１ｃ₁、１ｃ₂）を格納することもできる。

【００６２】なお、円筒状の重合器１の外殻表面をサー
モカメラ２が網羅できる検知範囲にそれぞれ複数分割
し、この検知範囲毎に形状モデルデータを格納すること
もできる。

【００６３】また、ＰＣ３は、重合器１の底面の円の中
心点と案内レール１６までの距離Ｄからサーモカメラ２
が重合器１の表面の温度分布を測定した場合に対応させ
た形状モデルデータを格納するとともに、サーモカメラ
２の測定角度に対応させた形状モデルデータ、またはズ
ームアップ、ズームダウンに対応させた形状モデルデー
タを格納することもできる。

【００６４】なお、案内レール１６は、目標レスポン
ス、誤差範囲内で測定可能であれば、環状のみならず楕
円、長方形等の形状でもよい。さらに、重合器１の表面
面積やガス導入域１ａ、流動層域１ｂ、減速域１ｃのそ
れぞれの表面面積に対して、所定の割合で測定した場合
の形状モデルデータを格納することもできる。

【００６５】次に、このＰＣ３は、可視像（白黒）と熱
画像データ（カラー）を合成して同一の表示画面上に表
示させることができるため、重合器１の外殻表面の形状
を容易に識別することができる。

【００６６】さらに、熱画像データを高速（たとえば、
３０フレーム／秒）でリアルタイムに取り込むメモリ３
ｂと、メモリ３ｂに取り込んだ熱画像データを保存する
ための光磁気ディスクを備えている。

【００６７】次に、サーモカメラ２が取り込んだ熱画像
の画像処理の一例を示す。熱画像の画像処理には、ピク
セルイメージとして重合器１の外殻表面の形状及び温度
分布を表示するもので、入力画像に合わせてパレットを
選択するＭｅｄｉａｎｃｕｔカラー量子化により行
う。

【００６８】ここで、Ｍｅｄｉａｎｃｕｔカラー量子
化は、画像の色分布からパレットの色を選択するもの
で、Ｍｅｄｉａｎｃｕｔカラー量子化で選択されたパ
レットにおいては、パレットの各色が元の画像の同数の
ピクセルを代表している。

【００６９】そして、可視像の画像処理は、２５６階調
のグレー画像を１６階調のグレー画像に変換し、１６色
の濃淡からなるパレットをＭｅｄｉａｎｃｕｔ量子化
で求める。

【００７０】次いで、グレー画像の濃淡の分布を表した
ヒストグラムを求め、このヒストグラムから画像の存在
しない両側の領域をカットする。そして、カットによっ
て残った領域の中央値を求め、中央値で領域を２つに分
割する。このように中央値を求め、中央値で領域を２つ
に分割する方法をそれぞれの領域で行い、得られた各領
域の中央値をパレットの濃淡色として選択するものであ
る。

【００７１】次に、カラー画像である熱画像データの場
合は、たとえば、色空間をＲＧＢ色立体で表し、ＲＧＢ
の各軸に０〜２５５の濃淡の番号を付けておく。そし
て、ピクセルを含まない立方体の全ての端の部分を取り
除き、取り除いて得られたボックスに沿って中央値で２
つにカットする。

【００７２】次いで、得られた２つのボックスのそれぞ
れに対して空の端を切り取り、長い辺の中央値でカット
する。そして、同一の処理を繰り返し最終的に２５６個
のボックスにまで分割する。

【００７３】これらの操作で得られた２５６個のボック
スには、同数のピクセルが含まれていて、ピクセル濃度
とボックスの大きさは反比例している。そして、２５６
個の各ボックスの中央値をパレットの色として選択す
る。

【００７４】このように選択された色は、色温度として
表示装置４に表示させる。ところで、一般的に物体は温
度の上昇に伴って色が変化する。すなわち、物体の温度
を上げて行くと、物体から放射される放射の色は、黒か
ら青、さらに緑、そして赤から橙、黄、白、青白へと変
わる。したがって、重合器１の高温部では、赤から青白
色に、低温部では、緑から黒色で表され、重合器１の温
度分布を色として識別することができる。そして、これ
らの色の変化に基づいてあらかじめ温度の数値を設定す
ることで重合器１の外殻表面の温度分布を決定すること
ができる。

【００７５】次に、このＰＣ３は、温度分布の目標値に
対して偏差が生じている場合、重合器１に対して所定の
制御信号を出力する。ここで、所定の制御信号には、重
合器１に供給する触媒の供給速度または供給量を増加あ
るいは減少させることが含まれる。なお、供給させる触
媒としては、遷移金属化合物触媒成分を含有するチーグ
ラーナッタ型触媒またはメタロセン型触媒がある。

【００７６】また、このＰＣ３は、温度分布の目標値に
対して偏差が生じている場合、重合器１に対して所定の
制御信号を出力する。ここで、所定の制御信号には、重
合器１の流動層高を上昇あるいは下降させることが含ま
れる。ところで、ＰＣ３は、触媒の供給速度または供給
量と重合器１の外殻表面温度の相関関係をあらかじめマ
ップの形式で格納しているとともに、触媒の供給速度を
増加させた場合の重合器１の外殻表面の温度分布変化、
または、供給速度を減少させた場合の重合器１の外殻表
面の温度分布変化をその都度格納して、マップ上の相関
関係を変更する学習機能を有することができる。

【００７７】たとえば、マップ上のＹ軸に触媒の供給速
度を取り、Ｘ軸に温度の変化を取った場合、Ｙ軸の触媒
の供給速度が増加するとそれの伴ってＸ軸の温度も上昇
する。そして、あらかじめ設定した理想温度分布に対し
て実際に行われた触媒の注入では、初期設定した温度上
昇よりも低い場合、初期設定の温度上昇値を書き換えて
実際の温度上昇値とし、これを格納することで次回の触
媒の注入では、この書き換えた温度を適用する。

【００７８】また、触媒の供給量を増加させた場合の重
合器１の外殻表面の温度分布変化、または、供給量を減
少させた場合の重合器１の外殻表面の温度分布変化をそ
の都度格納して、マップ上の相関関係を変更する学習機
能を有することもできる。

【００７９】次に、ＰＣ３が出力する制御信号には、重
合器１に供給する流動ガスのガス線速度を増加あるいは
減少させることが含まれる。この場合においても流動ガ
スの線速度と重合器１の外殻表面温度の相関関係をあら
かじめマップの形式で格納しているとともに、流動ガス
の線速度を増加させた場合の重合器１の外殻表面の温度
分布変化、または、流動ガスの線速度を減少させた場合
の重合器１の外殻表面の温度分布変化をその都度格納し
て、マップ上の相関関係を変更する学習機能を有するこ
ともできる。

【００８０】ここで、ガス線速度は、ガス導入域１ａか
らの吹き込みガスのガス体積、すなわち供給ラインから
新たに供給されるガス流とガス排出管１８から重合器１
に供給されるガス流の総和によって決定される。

【００８１】次に、ＰＣ３が出力する制御信号には、重
合器１に供給される流動ガスの組成を変更することが含
まれる。ここで、流動ガスの組成の変更には、モノマー
またはコモノマーのオレフィンの組成を変更したり、窒
素雰囲気の分圧を変更することが含まれる。

【００８２】そして、流動ガスの組成と重合器１の外殻
表面温度の相関関係をあらかじめマップの形式で格納し
ているとともに、流動ガスの組成を変更した場合の重合
器１の外殻表面の温度分布変化をその都度格納して、マ
ップ上の相関関係を変更する学習機能を有することもで
きる。

【００８３】次に、ＰＣ３が出力する制御信号には、重
合器１に供給させる失活成分の供給量を変更することが
含まれる。ここで、失活成分には、一酸化炭素、二酸化
炭素、酸素、水素等が含まれ、これら失活成分の供給量
と重合器１の外殻表面温度の相関関係をあらかじめマッ
プの形式で格納しているとともに、失活成分を供給した
場合の重合器１の外殻表面の温度分布変化をその都度格
納して、マップ上の相関関係を変更する学習機能を有す
ることもできる。

【００８４】次に、ＰＣ３が出力する制御信号には、重
合器１の流動層高を変更することが含まれる。これら流
動層高と重合器１の外殻表面温度の相関関係をあらかじ
めマップの形式で格納しているとともに、流動層高を上
昇あるいは下降させた場合の重合器１の外殻表面の温度
分布変化をその都度格納して、マップ上の相関関係を変
更する学習機能を有することもできる。なお、流動層高
は、オレフィン重合体を重合器の外に取り出す取出用配
管２６（図６参照）の途中に設けた制御弁の開閉度を変
えて、オレフィン重合体の取り出し量を調整すること
で、制御することができる。

【００８５】次に、このＰＣ３は、放射率補正機能を有
するとともに、温度分布の変化をヒストグラムにて表示
させる機能をも有することができる。ここで、放射率と
は、温度放射体の放射発散度と、これに等しい温度にあ
る完全放射体の放射発散度との比をいう。

【００８６】「表示装置４」次に、このＰＣ３に入出力
インタフェース１５を通じて接続した表示装置４には、
ＰＣ３によって画像処理された重合器１の外殻表面画像
及び表面の温度分布を複数表示することができる。たと
えば、図１に示すようにメインの画像データを表示する
メイン画面４ａを１つと、その他の画像データを表示す
るサブ画面４ｂ〜４ｇを６つ備え、メイン画面４ａに
は、リアルタイムに測定している重合器１の外殻表面温
度の分布をカラー表示する。

【００８７】また、メイン画面４ａの画像及びサブ画面
４ｂ〜４ｇの画像は、リアルタイムに切り替えることが
でき、サブ画面４ｂ〜４ｇの画像をメイン画像への切り
替えを行うと同時にサブ画像がメイン画面４ａに表示さ
れる。そして、メイン画面４ａに表示された画像に基づ
いて目標値との比較演算が行われる。

【００８８】次に、サブ画面４ｂ〜４ｇの画像には、た
とえば、流動層域１ｂ及び減速域１ｃの両者の画像デー
タを表示する場合や減速域１ｃのみの画像データを表示
する場合、または、流動層域１ｂ及びガス導入層域１ａ
の画像データを表示する場合、若しくは、流動層域１ｂ
及びガス導入層域１ａと減速域１ｃの減速域までの画像
データ、流動層域１ｂの直胴部のみの画像データ、重合
器１の全体像の画像データ等をそれぞれ表示することが
できる。

【００８９】なお、図示はしていないが表示画面には、
メイン画面４ａの画像及びサブ画面４ｂ〜４ｇの画像に
おける重合器１の外殻表面温度の温度表示をすることも
できる。ここで、温度表示は、たとえば、平均温度や最
高温度または最低温度をそれぞれ表示したり、単位時間
あたりの温度の変化率を表示させることや流動層域１ｂ
等の特定部分の温度のみを表示することもできる。

【００９０】「重合器の制御例」次に、重合器１に対す
る具体的なプロセス制御の例について説明する。本実施
の形態に係る重合装置は、図６に示すように供給用配管
２４に設けたブロワーＢ ₁を通じてエチレン及び水素を
重合器１のガス導入域１ａへと供給し、供給されたエチ
レンを重合させるものである。水素はエチレンの重合度
を制御する、分子量調整剤である。ただし、この実施の
形態が本発明をエチレンを重合させるものに限定する趣
旨ではない。そして、ブロワーＢ₁の吐出側の供給用配
管２４には、エチレン及び水素の流入流量を測定する流
量測定装置Ｆ₁を配置し、この流量測定装置Ｆ₁が測定し
たエチレン及び水素の供給量は、流量測定装置Ｆ₁に入
出力インタフェース１５を通じて接続されたＰＣ３へと
入力される。

【００９１】ここで、ＰＣ３では、サーモカメラ２が測
定した重合器１の外殻表面の温度分布が目標値と偏差を
生じ、この偏差が許容偏差の範囲を逸脱している場合、
ＰＣ３に接続したブロワーＢ₁の出力を変更してエチレ
ン及び又は水素の供給量の増減を図る。

【００９２】次に、重合器１の塔頂に接続したガス排出
管１８から抜き出される排出ガスは、熱交換器７によっ
て冷却されて重合熱が除去される。ここで、ガス線速度
は、ブロワーＢ₂の送風側に配置したガス線速度測定装
置Ｓ₁にて測定され、このガス線速度測定装置Ｓ₁に入出
力インタフェース１５を通じて接続されたＰＣ３へと入
力される。

【００９３】そして、ＰＣ３では、サーモカメラ２が測
定した重合器１の外殻表面の温度分布が目標値と偏差を
生じ、この偏差が許容偏差の範囲を逸脱している場合、
ＰＣ３に接続したブロワーＢ₂の出力を変更してガスの
循環量、ガス線速度の増減を図る。なお、このように排
出ガス等のガス線速度を変更するとこれに伴い排出ガス
等の流量を合わせて変更することができる。

【００９４】次に、重合器１には、それぞれ導入管１
９、２０を通じて触媒を供給する第１の供給装置８ａ及
び窒素を供給する第２の供給装置８ｂと、この第１及び
第２の供給装置８ａ、８ｂに連結された第３成分を供給
する第３の供給装置８ｃを有している。これら第１〜第
２の供給装置８ａ、８ｂは、触媒及び窒素をそれぞれ重
合器１の流動層域１ｂに供給させるものである。

【００９５】ここで、触媒を重合器１に供給する第１の
供給装置８ａに接続した導入管１９には、ブロワーＢ₃
を設けるとともに、このブロワーＢ₃の送風側に触媒の
供給量及び供給速度を測定する流量、流速測定装置
Ｆ₂、Ｓ₂を配置している。そして、触媒の流量及び流速
は、この流量、流速測定装置Ｆ₂、Ｓ₂にて測定され、こ
の流量、流速測定装置Ｆ₂、Ｓ₂に入出力インタフェース
１５を通じて接続されたＰＣ３へと入力される。そし
て、ＰＣ３では、サーモカメラ２が測定した重合器の外
殻表面の温度分布が目標値と偏差を生じ、この偏差が許
容偏差の範囲を逸脱している場合、ＰＣ３に接続したブ
ロワーＢ₃の出力を変更して触媒の流量、流速の増減を
図る。

【００９６】また、窒素を重合器１に供給する第２の供
給装置８ｂに接続した導入管２０には、ブロワーＢ₄を
設けるとともに、このブロワーＢ₄の送風側に窒素の供
給圧力を測定する圧力測定装置Ｐ₁を配置している。そ
して、窒素の圧力は、この圧力測定装置Ｐ₁にて測定さ
れ、この圧力測定装置Ｐ₁に入出力インタフェース１５
を通じて接続されたＰＣ３へと入力される。

【００９７】そして、ＰＣ３では、サーモカメラ２が測
定した重合器の外殻表面の温度分布が目標値と偏差を生
じ、この偏差が許容偏差の範囲を逸脱している場合、Ｐ
Ｃ３に接続したブロワーＢ₄の出力を変更して窒素の供
給圧力の増減を図る。また、重合器１には、それぞれ導
入管２２、２３を通じて窒素を供給する第３の供給装置
８ｃ及び共触媒を供給する第４の供給装置８ｄを有して
いる。これら第３〜第４の供給装置８ｃ、８ｄは、窒素
及び共触媒をそれぞれ重合器１の流動層域１ｂに供給す
るものである。

【００９８】そして、窒素を重合器１に供給する第３の
供給装置８ｃに接続した導入管２２には、ブロワーＢ₅
を設けるとともに、このブロワーＢ₅の送風側に窒素の
供給圧力を測定する圧力測定装置Ｐ₂を配置している。
そして、窒素の圧力は、この圧力測定装置Ｐ₂にて測定
され、この圧力測定装置Ｐ₂に入出力インタフェース１
５を通じて接続されたＰＣ３へと入力される。

【００９９】そして、ＰＣ３では、サーモカメラ２が測
定した重合器の外殻表面の温度分布が目標値と偏差を生
じ、この偏差が許容偏差の範囲を逸脱している場合、Ｐ
Ｃ３に接続したブロワーＢ₅の出力を変更して窒素の流
入圧力の増減を図る。また、重合器１に共触媒を供給す
る第４の流入装置８ｄに接続した導入管２３には、ブロ
ワーＢ₆を設けるとともに、このブロワーＢ₆の送風側に
共触媒の流入流量を測定する流量測定装置Ｆ₄を配置し
ている。そして、共触媒の流入流量は、この流量測定装
置Ｆ₄にて測定され、この流量測定装置Ｆ₄に入出力イン
タフェース１５を通じて接続されたＰＣ３へと入力され
る。

【０１００】そして、ＰＣ３では、サーモカメラ２が測
定した重合器の外殻表面の温度分布が目標値と偏差を生
じ、この偏差が許容偏差の範囲を逸脱している場合、Ｐ
Ｃ３に接続したブロワーＢ₆の出力を変更して共触媒の
流入流量の増減を図る。したがって、共触媒及び窒素の
流入流量や流入圧力を変更することにより新たに供給さ
れる流動ガスの組成を変更することができる。

【０１０１】次に、重合器１のガス導入域１ａに一酸化
酸素等からなる失活成分を供給する第５の供給装置６に
接続した導入管２５には、ブロワーＢ₇を設けるととも
に、このブロワーＢ₇の送風側に失活成分の流量を測定
する流量測定装置Ｆ₃を配置している。そして、一酸化
炭素の流入流量は、この流量測定装置Ｆ₃にて測定さ
れ、この流量測定装置Ｆ₃に入出力インタフェース１５
を通じて接続されたＰＣ３へと入力される。

【０１０２】そして、ＰＣ３では、サーモカメラ２が測
定した重合器の外殻表面の温度分布が目標値と偏差を生
じ、この偏差が許容偏差の範囲を逸脱している場合、Ｐ
Ｃ３に接続したブロワーＢ₇の出力を変更して失活成分
の流入流量の増減を図る。また、重合器１からオレフィ
ン重合体を層の外部へ取り出す取出用配管２６には、オ
レフィン重合体を圧送するブロワーＢ₈が接続してい
る。そして、流動層高は、この流動層高測定装置Ｈ１に
て測定され、この流動層高測定装置Ｈ１に入出力インタ
フェース１５を通じて接続されたＰＣ３へと入力され
る。

【０１０３】そして、ＰＣ３では、サーモカメラ２が測
定した重合器の外殻表面の温度分布が目標値と偏差を生
じ、この偏差が許容偏差の範囲を逸脱している場合、Ｐ
Ｃ３に接続したブロワーＢ₈の出力を変更して共触媒の
流入流量の増減を図る。したがって、オレフィン重合体
の取出量を変更することにより流動層高を変更すること
ができる。

【０１０４】ここで、本実施の形態では、失活成分の流
入経路を１つ設けているが、これら失活成分の流入経路
を複数設けることもできる。たとえば、導入層域１ａ、
流動層域１ｂ、減速域１ｃのそれぞれに失活成分を供給
させるために、供給経路をこれら導入層域１ａ、流動層
域１ｂ、減速域１ｃに接続することもできる。

【０１０５】次に、この流動層型重合装置は、ブロワー
Ｂ₁〜Ｂ₈の出力を変更して供給量や供給圧力を調節する
ものであるが、ブロワーＢ₁〜Ｂ₈とは異なり、制御弁を
設けてこの制御弁の開閉度を変更することで調節するこ
ともできる。

【０１０６】また、供給される触媒、共触媒の種類及び
供給量、不活性成分の供給圧力、窒素の流入圧力、排出
ガスの流入量及びガス線速度、流動層高等に基づく重合
器の温度変化は、あらかじめ格納されていて、これら格
納されたデータに基づいて供給量等を変更することがで
きる。

【０１０７】さらに、ブロワー等の出力量や制御弁等の
開閉度に対応する流入量や流出圧力や流動層高は、あら
かじめ計算により求められＰＣ３に格納されている。「制御動作原理」

【０１０８】次に、ＰＣ３が行う制御の動作原理を、フ
ローチャート図７に基づいて説明する。最初に、表面の
温度分布を測定される重合器１に対応するデータが検索
される（ステップ１００）。そして、検索されたデータ
に対応する温度分布の目標値が読み込まれる（ステップ
１０１）。

【０１０９】次に、リアルタイムに測定されている重合
器１の温度分布を表示させるとともに、測定した温度分
布と目標値との比較演算が行われる（ステップ１０
２）。ここで、表示装置４には、温度分布の変化がリア
ルタイムに表示される（ステップ１０３）。

【０１１０】そして、測定した温度分布と目標値との間
に偏差が生じ、この偏差が許容偏差の範囲を逸脱してい
るか否かを判断し（ステップ１０４）、許容偏差の範囲
内の場合は、現状の運転条件で重合を行う。また、許容
偏差の範囲外の場合は、所定の制御信号を出力し（ステ
ップ１０５）、運転条件の変更を行う。

【０１１１】次に、変更後の重合器１の温度分布を表示
させるとともに、再度測定した温度分布と目標値との比
較演算が行われる（ステップ１０６）。ここで、表示装
置４には、運転条件変更後の温度分布の変化がリアルタ
イムに表示される（ステップ１０７）。

【０１１２】さらに、測定した温度分布と目標値との間
に偏差が生じ、この偏差が許容偏差の範囲を逸脱してい
るか否かを判断し（ステップ１０８）、許容偏差の範囲
内の場合は、現状の運転条件で重合を行う。また、許容
偏差の範囲外の場合は、所定の制御信号を出力し（ステ
ップ１０９）、運転条件の変更を行う。

【０１１３】次に、再変更後の重合器１の温度分布を表
示させるとともに、再度測定した温度分布と目標値との
比較演算が行われる（ステップ１１０）。ここで、表示
装置には、運転条件変更後の温度分布の変化がリアルタ
イムに表示される（ステップ１１１）。

【０１１４】このように測定した温度分布が目標値と合
致するまでステップ１０８へ戻り、ステップ１０８から
運転条件の変更を繰り返すものである（ステップ１１
２）。

【０１１５】［本発明の別の実施の形態］次に、本発明
の別の実施の形態に係る流動層型重合装置を図８に基づ
き説明する。なお、前述の実施の形態とこの別の実施の
形態との違いは、重合に関わる条件を変更する際に、前
述の実施の形態が自動制御で行っているのに対し、この
別の実施の形態は、各々の設備の速度や供給量を手動で
調節している点だけである。従って、図８において図１
と同一符号のものは、前述した本発明の実施の形態の同
一符号のものと同一機能を有するものなので、その説明
を省略し、前述の実施の形態と異なる部位のみ説明す
る。ただし、別の実施の形態におけるＰＣ３のデータ部
３ｂ₂は、外殻表面の温度分布の目標値や、触媒等の供
給速度または供給量と外殻表面温度との相関関係を記し
たマップを格納していない。また、ＰＣ３は、重合条件
を変更する制御信号を出力しない。

【０１１６】別の実施の形態に係る流動層型重合装置を
示すブロック図（図８参照）に示すように、手動調節装
置３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、３０ｄ、３０ｅは、原料供
給設備５、循環設備７、触媒供給設備８、失活成分供給
設備６、およびオレフィン重合体取出設備の各々の出力
側配管に配置されている。詳しくは、各設備のブロワー
吐出側と重合器１の供給口とを接続する配管に配置され
ている。

【０１１７】そして、この手動調節装置３０ａ，３０
ｂ，３０ｃ、３０ｄ、３０ｅは、例えば開閉度が手動に
より変更可能な制御弁である。なお、この手動調節装置
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、３０ｄ、３０ｅは、各ブロワ
ーの各々の出力を手動で調節可能な装置であってもよ
い。この場合、手動操作で各ブロワーの出力を変更して
流出量や流入圧力を調節する。さらに、この手動調節装
置３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、３０ｄ、３０ｅは、前記制
御弁の開閉度や前記ブロワーの出力をオペレータの遠隔
操作により調節可能な装置であってもよい。

【０１１８】次に、別の実施の形態に係る流動層型重合
装置を用いて運転条件を変更する場合の動作を説明す
る。ＰＣ３は、リアルタイムに測定されている重合器１
の外殻表面温度の分布を表示装置４のメイン画面４ａ
に、例えばカラー表示させる。

【０１１９】オペレータは、表示された外殻表面温度の
分布を参照し、表示された温度分布と正常運転時の温度
分布との間の偏差をチェックし、チェックの結果、許容
偏差の範囲内の場合は、運転条件の変更は行わない。一
方、許容偏差の範囲外の場合、オペレータは、異常のあ
った温度分布から判断して、手動調節装置（制御弁）３
０ａ，３０ｂ，３０ｃ、３０ｄ、３０ｅの何れかを手動
操作し、運転条件の変更を行う。例えば、異常のあった
温度分布から判断して、原料供給設備５の流量値の変更
が必要な場合、オペレータは、制御弁３０ａの開閉度を
手動により変更し、運転条件の変更を行う。同様に、循
環設備７の流速値、触媒供給設備８の圧力値、失活成分
供給設備６の流量値、あるいはオレフィン重合体取出設
備の流動層高のいずれかの変更が必要な場合、オペレー
タは、それぞれの制御弁の開閉度を手動により変更し、
運転条件の変更を行う。

【０１２０】次に、オペレータは、運転条件の変更後、
メイン画面４ａの温度分布表示を参照し、温度分布が正
常運転時の温度と合致しているかどうかを再度確認す
る。このように、オペレータが表示装置４で測定温度の
経時変化を見ながら、前記循環速度、前記オレフィンの
供給量、個体状触媒の供給量、および流動層高を各々手
動で調節することで、重合に関わる条件を変更すること
ができる。なお、流動層型重合器１が複数個の固体触媒
供給口を有する場合は、各設備のブロワー吐出側と重合
器１の供給口とを接続する配管に、手動調節装置をそれ
ぞれ配置する。また、流動層型重合器１が複数個の触媒
失活成分供給口を有する場合は、各設備のブロワー吐出
側と重合器１の供給口とを接続する配管に、手動調節装
置をそれぞれ配置する。そして、オペレータは、表示さ
れた外殻表面温度の分布を参照し、許容偏差の範囲外の
場合、異常のあった温度分布から判断して、手動調節装
置の何れかを個別に又は互いに連動させて手動操作し、
運転条件の変更を行う。

【０１２１】

【発明の効果】本発明によれば、流動層型重合器の外殻
表面の温度分布を測定して、この測定結果に基づいて重
合器の内部での重合状態を推定することができるととも
に、温度分布の理想目標値と測定値とを比較演算し、こ
の比較演算結果に基づいて重合に関わる条件を変更さ
せ、長期間に亘って安定した重合を行うことができる。

【０１２２】次に、部分毎に分割した重合器の外殻表面
の温度分布を測定してさらに詳細な重合状態を推定し、
部分毎の目標値と測定値との比較演算結果に基づいて重
合に関わる条件を変更させ、長期間に亘って安定した重
合を行うことができる。

【０１２３】次に、赤外線温度測定装置にて測定される
温度分布が、重合器の全体像のみならず部分的にも測定
することができるため、部分毎の温度分布と目標値との
比較演算を行って、より正確かつ綿密に運転条件を変更
し、重合の安定化を図ることができる。また、本発明に
よれば、前記外殻表面の温度の表示に基づいて、触媒の
供給量または流入速度を手動で変更させる運転条件の変
更処理を行い、長期間に亘って安定した重合を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る流動層型重合装置を示すブ
ロック図

【図２】本実施の形態に係る流動層型重合装置に用いる
赤外線温度測定装置の測定動作図

【図３】本実施の形態に係る流動層型重合装置に用いる
赤外線温度測定装置の測定動作図

【図４】本実施の形態に係る流動層型重合装置に用いる
温度分布の表示図

【図５】本実施の形態に係る流動層型重合装置に用いる
温度分布の表示図

【図６】本実施の形態に係る流動層型重合装置の制御ブ
ロック図

【図７】本実施の形態に係る流動層型重合装置に用いる
制御装置の動作原理フローチャート図

【図８】別の実施の形態に係る流動層型重合装置を示す
ブロック図

【図９】従来技術に係る重合器の正面図

【符号の説明】

１・・・流動層型重合器１ａ・・・ガス導入層域１ｂ・・・流動層域１ｃ・・・減速域２・・・赤外線温度測定装置３・・・制御装置３ａ・・・中央処理装置３ｂ・・・主記憶装置４・・・表示装置４ａ・・・メイン画面４ｂ〜４ｇ・・サブ画面５・・・オレフィン６・・・失活成分７・・・熱交換器８・・・流動ガス成分９・・・分散板１０・・・オレフィン重合体１１・・・駆動装置１２・・・入力装置１３・・・補助記憶装置１４・・・印字装置１５・・・入出力インタフェース１６・・・案内レールＦ₁〜Ｆ₄・・・流量測定装置Ｓ₁〜Ｓ₂・・・流速測定装置Ｐ₁〜Ｐ₂・・・流入圧力測定装置Ｂ₁〜Ｂ₈・・・ブロワー３０ａ〜３０ｅ・・・手動調節装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺久佳千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三井化学株式会社内 (72)発明者岩間順千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三井化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オレフィンを含有する流動ガスを用いて、
固体触媒成分及び重合体を流動させつつオレフィンを重
合させる流動層を有する流動層型重合器と、前記流動層型重合器の頂端から流出する未反応オレフィ
ン含有ガスを前記流動層型重合器に循環させるとともに
前記未反応オレフィン含有ガスの循環速度を調節する設
備と、新たなオレフィンを前記流動層型重合器に供給するとと
もに前記オレフィンの供給量を調節する原料供給設備
と、前記固体触媒を前記流動層型重合器に供給するとともに
前記固体触媒の供給量を調節する触媒供給設備とを備え
た流動層型重合装置において、前記流動層型重合器の外殻表面の温度分布を所定の測定
距離から測定する赤外線温度測定装置と、前記流動層型重合器外殻表面の温度分布の目標値をあら
かじめ格納し、前記赤外線温度測定装置が測定した温度
分布を表示するとともに、前記温度分布の目標値と測定
した外殻表面の温度分布とを比較演算し、目標に合致さ
せるように重合に関わる条件を変更して制御する制御装
置とを備えたことを特徴とする流動層型重合装置。
【請求項２】オレフィンを含有する流動ガスを用いて、
固体触媒成分及び重合体を流動させつつオレフィンを重
合させる流動層を有する流動層型重合器と、前記流動層型重合器の頂端から流出する未反応オレフィ
ン含有ガスを前記流動層型重合器に循環させるとともに
前記未反応オレフィン含有ガスの循環速度を調節する設
備と、新たなオレフィンを前記流動層型重合器に供給するとと
もに前記オレフィンの供給量を調節する原料供給設備
と、前記固体触媒を前記流動層型重合器に供給するとともに
前記固体触媒の供給量を調節する触媒供給設備とを備え
た流動層型重合装置において、前記流動層型重合器の外殻表面の温度分布を所定の測定
距離から測定する赤外線温度測定装置と、前記赤外線温度測定装置が測定した測定結果により、重
合に関わる条件を変更する調節装置とを備えたことを特
徴とする流動層型重合装置。
【請求項３】請求項１又は２のうちいずれかに記載の流
動層型重合装置において、前記赤外線温度測定装置は、前記流動層型重合器の外殻
表面を所定の部分に分割し、この分割した外殻表面の温
度分布を所定の測定距離から測定し、前記制御装置は所定の部分に分割された前記流動層型重
合器の外殻表面の温度分布の目標値をあらかじめ格納
し、前記温度分布の目標値と測定した外殻表面の温度分
布とを比較演算し、目標値に合致させるように重合に関
わる条件を変更して制御することを特徴とする流動層型
重合装置。
【請求項４】請求項１から３のうちいずれかに記載の流
動層型重合装置において、前記重合に関わる条件を、前記流動層型重合器に供給す
る前記固体触媒の供給速度とすることを特徴とする流動
層型重合装置。
【請求項５】請求項１から３のうちいずれかに記載の流
動層型重合装置において、前記流動層型重合器は複数個の固体触媒供給口を有し、前記重合に関わる条件を、前記流動層型重合器に供給す
る前記固体触媒の各供給口の供給速度とし、この供給速
度を個別に又は互いに連動させることを特徴とする流動
層型重合装置。
【請求項６】請求項１から３のいずれかに記載の流動層
型重合装置において、前記流動層型重合器は触媒失活成分供給口を有し、前記重合に関わる条件を、前記流動層型重合器に触媒失
活成分の供給とすることを特徴とする流動層型重合装
置。
【請求項７】請求項１から３のいずれかに記載の流動層
型重合装置において、前記流動層型重合器は複数個の触媒失活成分供給口を有
し、前記重合に関わる条件を、前記触媒失活成分供給口から
の触媒失活成分の供給とすることを特徴とする流動層型
重合装置。
【請求項８】請求項１から３のいずれかに記載の流動層
型重合装置において、前記流動層型重合器は複数個の固体触媒供給口を有し、
かつ複数個の触媒失活成分供給口を有し、前記重合に関わる条件を、前記固体触媒の各供給口から
の供給速度と前記触媒失活成分の各供給口からの供給速
度とし、個別に又は互いに連動させることを特徴とする
流動層型重合装置。
【請求項９】請求項１から３のいずれかに記載の流動層
型重合装置において、前記重合に関わる条件を、前記流動層型重合器に流入す
る前記流動ガスのガス線速度とすることを特徴とする流
動層型重合装置。
【請求項１０】請求項１から８のいずれかに記載の流動
層型重合装置において、前記重合に関わる条件を、前記流動層型重合器の内部の
流動ガス組成とすることを特徴とする流動層型重合装
置。
【請求項１１】請求項１から３のいずれかに記載の流動
層型重合装置において、前記重合に関わる条件を、前記流動層の流動層高とする
ことを特徴とする流動層型重合装置。
【請求項１２】請求項１又は２のうちいずれかに記載の
流動層型重合装置において、前記赤外線温度測定装置は、前記流動層型重合器の表面
形状の５％〜１００％を測定範囲として温度分布を測定
することを特徴とする流動層型重合装置。
【請求項１３】請求項１又は２のうちいずれかに記載の
流動層型重合装置において、前記赤外線温度測定装置は、前記流動層型重合器を取り
囲んで配置した環状の案内レール上を移動する駆動装置
を備え、前記流動層型重合器の外周表面の温度分布を測定するこ
とを特徴とする流動層型重合装置。
【請求項１４】請求項１から１３のいずれかに記載の流
動層型重合装置において、前記赤外線温度測定装置は、上下方向及び左右方向に測
定角度を可変とする可変手段を有するとともに、前記流
動層型重合器の温度分布測定域を拡大しまたは縮小する
ズーム手段を有することを特徴とする流動層型重合装
置。
【請求項１５】オレフィンを含有する流動ガスを用い
て、固体触媒成分及び重合体を流動させつつオレフィン
を重合させる流動層を有する流動層型重合器と、前記流動層型重合器の頂端から流出する未反応オレフィ
ン含有ガスを前記流動層型重合器に循環させるとともに
前記未反応オレフィン含有ガスの循環速度を調節する設
備と、新たなオレフィンを前記流動層型重合器に供給するとと
もに前記オレフィンの供給量を調節する原料供給設備
と、前記固体触媒を前記流動層型重合器に供給するとともに
前記固体触媒の供給量を調節する触媒供給設備とを備え
た流動層型重合装置を用いてオレフィンの重合を実施す
るオレフィンの重合方法において、赤外線温度測定装置を用いて前記流動層型重合器の外殻
表面の温度分布を所定の測定距離から測定する手順と、前記赤外線温度測定装置が測定した温度分布を表示する
手順と、表示された温度分布と正常運転時の温度分布とを比較す
る手順と、前記比較結果に基づいて、重合に関わる条件を変更する
手順とを有することを特徴とするオレフィンの重合方
法。