JPS5869631A - 固体移送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、第１ガス媒体中に包蔵されそして制御された
圧力にある固形物質を、第１帯域から制御された圧力下
にある第２ガス媒体を収蔵する第２帯域内へと第２帯域
から第１帯域へのガスの通過なく移送する為の方法に関
係する。

別の様相において、本発明は、ガス媒体中に包蔵される
粒状、低圧重合化低密度エチレン−炭化水素重合体を第
１帯域から制御された圧力下にある第２ガス媒体を収蔵
する第２帯域内へと第２帯域から第１帯域へのガスの通
過なく移送する方法に関係する。

低密度エチレン重合体（即ち約０．９４９　／　ｃｃ以
下の密度を有するエチレン重合体）は、これまで、遊離
基重合開始剤を使用して溶剤の無い状態で攪拌式の細長
い筒状反応器においてエチレンの高圧（即ち１５，００
０ｐｓ１以上の圧力）ホモ重合化により工業的に製造さ
れていた。最近、低密度エチレン重合体を調製する為の
低圧プロセスが開発され、これは従来からの高圧プロセ
スに較べて著しく大きな利点を有している。このような
低圧プルセスの一つが、米国特許出願第１２．７２０号
（１９７９年２月１６日出願）及びヨーロッパ特許公告
第４７４７号に開示されている。この低圧プルセスによ
って製造されたエチレン重合体は既知の技術によりフィ
ルムに成形できそしてこのようなフィルムは非常に靭性
があり、包装用途に有用である。

上記出願は、約α９１〜（Ｌ　９４９７ＣＣの広範な密
度範囲及び約２２〜６６の溶融Ｍｒ、れ比を有し、残留
触媒含量が比較的少くそして比較的高いかさ密度を有す
る低密度エチレン共重合体を製造する為の低圧・気相プ
ルセスを開示している。この方法は、有機アルミニウム
化合物を使用しての特定賦活化条件の下で調製されそし
て多孔質不活性担体材料・に含浸された高活性のマグネ
シウム−チタン錯体触媒の存在下で、エチレンとＣ１〜
Ｃ８α−オレフィン炭化水素の一櫨以上とを共重合化す
ることから成る。こうして調製された共重合体（ここで
使用するものとしての「共重合体」という用語はまたエ
チレンと２以上のコモノマーの重合体を含めることを意
林する）は、主成分としての（少くとも約９０モル％）
エチレンと少量の一つ以上のＣ３〜Ｃ８α−オレフィン
炭化水素の共重合体であり、後者は第４炭素原子より近
い炭素原子のいずれにおいても分前を含んでいてはなら
ない。このようなα〜オレフィン炭化水素の例は、プロ
ピレン、ブテン−１、ヘキセン−１，４−メチルペンテ
ン−１及びオクテン−１である。

触媒は、先ずチタン化合物（例えばＴｉｃ１４）、マグ
ネシウム化合物（例えばＭｇＣ１，）及び電子供与化合
物（例えばテトラヒドロフラン）から、例えば電子供与
化合物中にチタン及びマグネシウム化合物を溶解しそし
て晶出法によって先駆体を単離することによる等して、
先駆物質を調製することにより調製されうる。シリカの
ような多孔不活性担体にこの先駆物質が含浸される。こ
れは例えば先駆物質を電子供与化合物中に溶解し、担体
と溶解先駆物質とを混合し、続いて乾燥して溶剤を除去
することにより実施される。生成する含浸ずみ担体は、
賦活剤化合物（例えばトリエチルアルミニウム）を使用
しての処理により賦活化されうる。

重合化工程は、流動床におけるような気相中のモノマー
と賦活触媒とを約３０〜１０５℃の温度においてそして
約１０００ｐｓｉまでの低圧（例えば約１５０〜′６５
０　ｐｓｉ　）の下で接触することにより実施されうる
。

生成する粒状重合体は、炭化水素モノマーを含めてガス
状の未重合化モノマーを含有していることが多い。これ
らガス状モノマーは、炭化水素モノマー濃度が酸紫の存
在下で過剰となるなら爆発の危険があるから、安全上の
理由で粒状樹脂から除去されねばならない。加えて、炭
化水素排出物に関する環境基準に見合うようにする為炭
化水素の適正な処分が必要とされている。

先行技術は、揮発性の未重合化モノマーを対応するモノ
マーの重合体から除去する為の技術を幾つか教示してい
る。例えば、米国特許第４，１９７，３９９号は、水性
分散体の形で塩化ビニル重合体の共重合化後存在する残
留塩化ビニルモノマーを除去する方決を開示している。

この方法は、重合体を少くともそのガラス転移湿度まで
加熱しそして昇温下にある重合体を空気、窒紫或いは水
蒸気のような不活性流体により洗掃することから成る。

米国特許ｍ　５．５９４．３５６号は、溶剤から重合体
を取出す為の重合体回収方法を開示している。

最初の７ラツシング操作と生成固体重合体粒子の整寸後
、重合体は窒素のような不活性ガスを使用して２段階で
掃気される。僅かの未反応モノマーは、ガス抜き及び（
或いは）フラッシング操作により除去されつる。

米国特許第３．４５０．１８５号は、ポリオレフィン固
形分をそれを含有する溶液から回収する為の方法を開示
し、これは固形濃縮物を得るべくフラッシングを行いそ
して後寸断された固形分を窒素のような不活性掃気ガス
の流れに向流で混合作用下に置くことから成る。僅かの
未反応オレフィンはガス抜き及び（或いは）７ラツシン
グ操作により除去されうる。

もって最近になって出願された米国特許出願番号第１８
３．３７５号（１９８０年９月２日付）は、未重合化ガ
ス状モノマーを固体オレフィン重合体から脱ガスするこ
とを開示している。ここに開示される方法は、例えば粒
状形態の固体重合体を不活性ガス流によってパージ（掃
気）容器の頂部に搬送し、不活性ガス流をパージ容器の
底部に給送しそして固体重合体と不活性ガスパージ流れ
とを向流的に接触して固体重合体から放出されるガス状
重合体を掃き除きそして生成流れの一部をパージ容器に
再循回することから成る。一つの具体例において再循回
流れは搬送ガスとして餉きそして別の具体例においては
パージ流れとして鋤く。この方法は、低圧重合化、低密
度エチレン−炭化水素共重合体からガス状未重合化炭化
水素モノマーを掃き除くのに特に有用である。

従来からのやり方に従えば、窒素でパージされた樹脂は
回転式送給機によってパージ容器がら窒素搬送系統へ調
量送出される。もつと最近になって、エネルギー及び経
済面からの要請により、窒素搬送系統は空気搬送系統に
より置換えられた。

しかし、残念ながら、パージ容器から空気搬送ラインへ
の樹脂移送中、空気が回転式送給機の吸引作用により搬
送系統からパージ容器へと漏入する。

この空気はその後パージ容器から漏出して、最終的に重
合化反応器に達する恐れがある。これは、酸素が触媒毒
でありそして反応器に導入された酸素が生成物の性質を
改質するから所望されない。

更に、この空気はまた炭化水素ガスと混合してパージ容
器内で爆発の可能性のある混合物を形成する。従って、
空気搬送系統からパージ容器内への空気の漏入を防止す
る必要がある。

広い意味において、本発明は、第１ガス媒体中に制御さ
れた圧力において包蔵されている固体物質を第１帯域か
ら第２ガス媒体を制御された圧力下で収蔵する第２帯域
内へと、第２帯域から第１帯域へのガスの通過なく、移
送する方法であって、（１）前記固体物質を第１帯域か
ら中間帯域へと搬送し、該中間帯域において沈積固体物
質の移動床を、該沈積固体物質移動床が広がった該床の
基部から上方に立上る固体物質の柱状部分を定義するよ
うな態様で形成すること、 （２）前記中間帯域内に前記第１及び第２帯域の圧力の
各々より低圧の空間帯域を設け、その際空間帯域が固体
物質柱状部分の外周の一部に隣りあって固体物質床基部
の上面の上方にあるようにすること、 （３）前記中間帯域から前記第２帯域へと沈積固体物質
を連続的に通し、それにより該第１及び第２帯域から該
中間帯域に別途に通人した僅かのガスを固体物質沈降床
を通して前記空間帯域へと通すこと、及び （４）該空間帯域からガスを連続的に放出することを包
含する前記固体物質移送方法を提供する。

もっと特定した様相において、本発明は、窒素のような
ガス媒体中に制御された圧力において包蔵される粒状の
、低圧重合化低密度エチレン−炭化水素重合体を別の制
御された圧力下にある空気のような第２ガス媒体を収蔵
する第２帯域へと、第２帯域から第１帯域へのガスの通
過なく、移送する為の方法に向けられる。

以下、記述を簡易にする為に、本発明について低圧−低
密度エチレン共重合体に言及して説明するが、本発明が
これにより限定されるものでないことを銘記されたい。

例えば、本発明のガス障壁プロセスは、固体物質一般、
特にエチレンやプロピレンのホモポリマーやエチレンの
他の共重合体のよう寿低圧−低密度エチレン共重合体以
外の固体オレフィン重合体を移送するのに使用すること
ができる。

「低圧−低密度エチレン共重合体」という用語は、少く
とも約９０モル％のエチレンと約１０モル％以下の、少
くとも一種のＣ３〜Ｃ１α−オレフィン炭化水素コモノ
マー（例えばプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１，
４−メチルペンテン−１及びオクテン−１）とを低圧（
例えは１５０〜３５０ｐｓｉ）下で共重合化させて成る
共重合体を意味する。このような共重合体は通常、約ｏ
、９４Ｉｌ／ｃｃ　　を越えない密度を有しそして代表
的にその密度は約０，９１〜ｏ、　ｑ　４１１／ｃｃで
ある。加えて、このような共重合体は一般に約２．７〜
４，５の狭い分子量分布範囲（Ｍｗ／Ｍｎ）を持ってい
る。この共重合体を調製する為の一つの方法の特定例が
米国特許出願番号第８９２．　！＋　２２及び１２，７
２０に詳しく記載されている。これらに開示される気相
プロセスは、約０．０３〜０．０５インチのオーダにお
ける平均粒寸直径をとりつる粒状重合体を生成する。

反応条件や特定の炭化水素コモノマーに依存して、生成
する固体低圧−低密度エチレン共重合体は、成る量のガ
ス状未重合化モノマー（例えばエチレン、炭化水素コモ
ノマーの一種乃至数種、飽和炭化水素及び非反応性炭化
水素オレフィン）を含んでいることが多く、その１１は
約１．５〜４．５重量％もの高い水準に及びうる。環境
上の制限は、このような炭化水素の大気への直接的な排
気を禁止し、そしてもつと重要々ことには安全上の考慮
から酸素との接触に際して爆発の可能性を回避する為炭
化水素含量を低減することが一般に要請されている。先
に挙げた米国特許出願第１８３，３７５号に開示された
発明はこれら目的を達成するのに使用されうる。

本発明について具体的に説明する。図面を参照すると、
パージ容器或いはタンク１０を含む第１帯域が示されて
いる。パージ容器或いはタンクは上記出願に開示される
ような条件下でそして方式の下で作動する。

樹脂は、パージ容器１０に送給されそしてパージ容器１
０は樹脂が実質上栓流方式で容器を通して下方に流下す
るよう設計されている。「栓流」というのは樹脂粒のす
べてが容器内で実質上等しい滞留時間を持つようにパー
ジ容器の断面全体を通しての樹脂粒の等しい移動流れを
意味するものである。

５ えは重力により従来型式の回転式送給機１２に差向けら
れる。樹脂は、回転式送給機１２から導管１６内の沈降
樹脂垂直カラム上に放下される。導管１６内の樹脂は管
路１４を通して回転式送給機ハウジング内へと或いはそ
の直下に導入される窒素流れのようなガス流と接触せし
められる。この中間帯域において、樹脂とガスは導管１
６を通して矢印により示されるような行路を辿る。導管
１６の下端部は、容器１８内へとその垂直距離の約４突
入している。導管１６と容器１８との形状に由り、樹脂
の移動床が形成される。図面かられかるように、樹脂移
動床は導管１６の形状をとり、導管１６の出口端２０か
らの距離の約４にわたって垂直に細長い樹脂部分即ち柱
状部分が形成される。導管１６からの樹脂は容器１８の
下半分内に沈積する。導管１６の出目端２０における断
面は容器１８の）断面より相当に小さい。容器１８はそ
の下端部においてテーバづけられて、その排出端２２は
導管１６とほぼ同じ断面を有して６ いる。斯くして、中間帯域において、樹脂の拡がった沈
積基部とそこから上方に立上る樹脂垂直柱状部分が形成
される。

主に容器１８と導管１６の形状及びそれらの相対配置に
起因して、樹脂沈積基部の上面より上方に導管１６の外
周の一部に瞬りあって空間帯域２６が形成される。容器
１８には、排気口２８が装備され、ここからガスが管路
３０を経て従来型式の集塵器６４を備える容器５２に放
出される。

集塵器３４の目的は、僅かの樹脂粒子が管路３６を通し
て容器３２の頂端から連行されるのを防止することであ
る。市販入手しうるノミグフィルタのような従来からの
集塵器が使用されうる。容器１８内の樹脂はそこから従
来型式の可変速度回転式送給機６８を通して放出されそ
して図示されるような第２帯域に入る。

図面に見られるように、装置には、回転式送給機３８を
始端としそして通気口４２を通して容器１８に通じる通
気管４０が装備されている。この態様で、第２帯域から
の空気の一部即ち回転式送給機３８の羽根間に捕捉され
た空気は通気管４゜を介して空間帯域２６内に直接差向
けられる。

加えて、回転式送給機３８の速度は、導管１６内の固体
粒の水準により決定されそして従来型式の原子核レベル
センサ４４によって調節される。

センサ４４は計測制御線４６を通して従来型式の水準指
示制御器（ＬＩＣ）及び回転式送給機３８に電気的に接
続される。斯くして、もし導管１６内の固体水準が所望
水準以下に落ちると、レベルセンサ４４はこれを検知し
そして回転式送給機５８３８は回転速度を減じ、それに
より容器１８から一層多くの固体を放出せしめる。

樹脂が回転式送給機３８から放出されるにつれ、樹脂は
第２帯域における移送導管即ち搬送管路系４Ｂへと入来
する。空気源が従来からの送風源により移送導管を通し
て提供されそして樹脂と空気は貯蔵前に冷却工程及びそ
の後の処理工程に差向けられる。

回転式送給機３日内に漏入する空気は上向き矢印により
示される行路をたどりそして最終的にパージ容器１０及
び移送導管４８内の圧力より低い圧力に維持されている
空間帯域２６に至る。第１帯域から導管１６を通して下
方に流れるガス流もまた回転式送給機３８からの空気の
第１帯域への移行を防止する。斯くして、第１及び第２
帯域から中間帯域へ侵入するガスは矢印によって示され
るように沈積樹脂部分を通って、空間帯域２６に入り、
ここで前述したようにして放出される。

このプロセスに対して使用される温度は特には臨界的な
ものではない。第１帯域において、パージ容器１０内の
樹脂の温度は臨界的でなくそして通常重合化反応からそ
れが得られる際の湿度に依存する。しかし、樹脂温度は
帯留面間に影響を与える。低圧−低密度エチレン共重合
体の場合、樹脂は約８０−８５℃の温度において重合化
反応から直接固体粒の形態で得られφ。佇脂をパージ容
器に送給する前に樹脂に追加的な熱を付加し々い方が経
済的に望ましい。仙脂温度をその軟化点或合約１００−
１１０℃）より低く維持することも必要である。パージ
容器内の温度が高い程、固体からパージガスへのモノマ
ーガスの拡散ｍ　度ハ高くなる。しかし、経済的考慮は
樹脂に追加的熱が付加されることを嫌う。満足すべき結
果は、樹脂反応温度が搬送ガスの温度に起因して若干増
減する可能性があるという事実を考慮に入れてさえも、
反応温度における樹脂をパージ操作へと１ｔｈ−接送給
することにより得ることができる。

不活性パージガスは好ましくは周囲温度においてパージ
容器の底に送入される。但し、樹脂温度程度までの任意
の温度でも許容しうる。また、ガス状モノマーの拡散の
速度は圧力の低い程高くなるから、パージ容器内で低い
正圧を与えるようにすることが好ましい。しかしながら
、パージ容器内を正圧に維持しそして真空を回避するこ
とが好ましい。何故なら、・、真空になると系内に空気
或いは酸素を吸引する作用が生じ、これは高目の濃度に
おける炭化水素モノマーの爆発性に典み安全上の問題を
生みだすからである。適正な圧力は多くの因子に依存す
るけれども、当業者は公知の物質移動技術を使用してそ
の決定を行うことができる。

低圧−低密度エチレン共重合体の場合、パージ容器の圧
力は約１〜１５　ｐｓｉｇ、好ましくは約１〜２　ｐｓ
ｉｇとなしうる。

パージ容器を通しての樹脂の流量は臨界的なものでなく
、樹脂におけるガス状モノマーの濃度を所望水準まで減
するに必要な最小滞留時間に依存する。樹脂における炭
化水素モノマーガスを約２０〜２５　ｐｐｍ　（重量）
以下にまで減することが好ましいが、炭化水素モノマー
濃度を減少せねばならない程度は環境及び安全上の要件
に依存する。

いずれにせよ、本発明のパージ工程は、低圧−低密度エ
チレン共重合体樹脂の炭化水素モノマーガス含量を相当
に低減するのに有効である。

本発明の実施において使用される不活性ガスは、処理さ
れている樹脂及び除去されている特定のガス状モノマー
両方に対して不活性かガスの任意のものでよい。好まし
いパージガスは窒素であるが、工程に不活性な他の種ガ
スも使用しうる。パージガスの窒素含量は少くとも約９
０％としそして酸素をパージガスから排除することが好
ましい。最大許容酸素含量は除去される炭化水素モノマ
ーガスの種類に依存して変る。炭化水素の濃度が酸素の
存在下で増大するにつれ、爆発の危険もまた増加し、そ
してこの水準は炭化水素毎に変る。理想的には、パージ
ガス中に酸素は存在すべきでない。

ごく少量な′ら、パージ容器内の炭化水素濃度及び除去
されるモノマーに依存して容認しうる。当業者なら、特
定のモノマーに対して定められる許容酸素水準を容易に
決めることができるはずである。

もちろん、不活性パージガスが少−惜のガス状モノマー
を含むこともありうる。但し、その濃度が増大するにつ
れ、その拡散速度、従って樹脂滞留時間が上述したよう
に悪影響を受ける。パージガスとして比較的純な窒素を
使用する別の利点は、一層多くの炭化水素ガスが樹脂粒
から除去しえそして排出時間と共に放出される僅かの純
窒素が不純物を含有するガスのように大気汚染排気物と
ならないことである。

中間帯域において、空間帯域２６内の圧力は第１及び第
２帯域における圧力より低い。一般に、圧力は約−０５
〜２．０ｐｓｉｇ、好ましくは−０１〜０．３ｐｓｉｇ
である。中間帯域における温度は一般に約６０〜９０℃
の範囲内にあり、７５〜８５℃が好ましい。

第２帯域において、温度は臨界的なものでなくそして圧
力は約８〜１４　ｐｓｉｇ、好ましくは約１０〜１２　
ｐｓｉｇの範囲で変動しうる。第２帯域圧力はまた、幾
つかの場合、「プル」或いは真空搬送システムが第２帯
域に対して使用される時には僅かの負のゲージ圧であり
うる。搬送空気源の温度は約４０−６０℃の範囲とされ
、好ましくは約５０℃とされる。

実施例１ エチレン−１−ブテン共重合体（密度＝０．９１８Ｊｉ
’　／ｃｃ、’　２．　Ｄメルトインデックス）が前記
出願に開示された気相法により調製された。図面に示し
た装置を使用して、この共重合体粒は以下の表Ｉに通し
て差向けられた： 実施例２ 例１と同じ重合体が共重合化されそして空気送給及び樹
脂量が増大されたことを除いて例１の手順が繰返された
。結果を表Ｈに示す。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を実施する装置の卸、１．略正面図で
ある。 １０：バージ容器 １２：回転式送給機 １４：パージガス管路 １６：導管 １８：容器 ２６：空間帯域 ３２：排気容器 ６８：回転式送給機 ４８：移送導管 ４４ニレベルセンサ ４０：通気管 ・入 同　　　　　　　倉　　橋　　　　　暎　　　）ン ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第１ガス媒体中に制御された圧力において包蔵され
   ている固体物質を第１帯域から第２ガス媒体を制御され
   た圧力下で収蔵する第２帯域内へと、第２帯域から第１
   帯域へのガスの通過なく、移送する方法であって、 （１）前記固体物質を第１帯域から中間帯域へと搬送し
   、該中間帯域において沈積固体物質の移動床を、該沈積
   固体物質移動床が広がった該床の基部から上方に立上る
   固体物質の柱状部分を定義するような態様で形成するこ
   と、（２）前記中間帯域内に前記第１及び第２帯域の圧
   力の各々より低圧の空間帯域を設け、その際空間帯域が
   固体物質柱状部分の外周の一部に隣りあって固体物質床
   基部の上面の上方にあるようにすること、 （３）前記中間帯域から前記第２帯域へと沈積固体物質
   を連続的に通し、それにより該第１及び第２帯域から該
   中間帯域に別途に通人した僅かのガスを固体物質沈降床
   を通して前記空間帯域へと通すこと、及び （４）該空間帯域からガスを連続的に放出することを包
   含する前記固体物質移送方法。 ２）　第１ガス媒体が窒素から成る特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ３）第２ガス媒体が空気から成る特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ４）第１帯域の圧力が第７帯域の圧力より低い特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ５）固体物質が第１回転式送給機により中間帯域に搬送
   される特許請求の範囲ｍ１１項記載の方法。 ６）固体物質が中間帯域においてガス流と接触する特許
   請求の範囲第５項記載の方法。 ７）ガス流れが窒素である特許請求の範囲第６項記載の
   方法。 ８）沈積固体物質が中間帯域から第２帯域へ第２回転式
   送給機により通される特＃！ｌ−請求の範囲第１項記載
   の方法。 ９）第１ガス媒体中に制御された圧力において包蔵され
   ている粒状低圧重合化低密度エチレン−炭化水素重合体
   固体物質を第１帯域から第２ガス媒体を制御された圧力
   下で収蔵する第２帯域内へと、第２帯域から第１帯域へ
   のガスの通過なく、移送する方法であって、 （１）前記粒状重合体固体物質を第１帯域から中間帯域
   へと搬送し、該中間帯域において沈積固体物質の移動床
   を、該沈積固体物質移動床が広がった該床の基部から上
   方に立上る固体物質の柱状部分を定義するような態様で
   形成すること、 （２）前記中間帯域内に前記第１及び第２帯域の圧力の
   各々より低圧の空間帯域を設け、その際空間帯域が固体
   物質柱状部分の外周の一部に隣りあって固体物質床基部
   の上面の上方にあるようにすること、 （３）前記中間帯域から前記第２帯域へと沈積固体物質
   を連続的に通し、それにより該第１及び第２帯域から該
   中間帯域に別途に通人した僅かのガスを固体物質沈降床
   を通して前記空間帯域へと通すこと、及び （４）該空間帯域からガスを連続的に放出することを包
   含する前記移送方法。 １０）第１ガス媒体が窒素から成る特許請求の範囲第９
   項記載の方法。 １１）第２ガス媒体が空気から成る特許請求の範囲第９
   項記載の方法。 １２）第１帯域の圧力が４−２帯域の圧力より低い特許
   請求の範囲第９項記載の方法。 １３）固体物質が第１回転式送給機により中間帯域に搬
   送される特許請求の範囲第９項記載の方法。 １４）固体物質が中間帯域においてガス流と接触する特
   許請求の範囲第９項記載の方法。 １５）ガス流れが窒素である特許請求の範囲第１４項記
   載の方法。 １６）沈積固体物質が中間帯域から第２帯域へ第２回転
   式送給機により通される特許請求の範囲第９項記載の方
   法。