JPS59219310A - 重合方法 - Google Patents
重合方法Info
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- JPS59219310A JPS59219310A JP9242383A JP9242383A JPS59219310A JP S59219310 A JPS59219310 A JP S59219310A JP 9242383 A JP9242383 A JP 9242383A JP 9242383 A JP9242383 A JP 9242383A JP S59219310 A JPS59219310 A JP S59219310A
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- polymerization
- polymer
- liquid phase
- phase
- ethylene copolymer
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶解重合、とくに反応条件下に液相をなす媒体
中で形成される重合体が該液媒に熔解する条件下に、各
種の重合性単量体たとえばオレフィン類を重合するタイ
プの重合方法の改善に関し、さらには生成重合体の密度
及び平均分子量の調節の容易な重合法に関する。
中で形成される重合体が該液媒に熔解する条件下に、各
種の重合性単量体たとえばオレフィン類を重合するタイ
プの重合方法の改善に関し、さらには生成重合体の密度
及び平均分子量の調節の容易な重合法に関する。
なお、本発明において重合という語は共重合を包含した
意味で、また同様に重合体とい・う語は共重合体を包含
した意味で用いることがある。
意味で、また同様に重合体とい・う語は共重合体を包含
した意味で用いることがある。
前記タイプの重合方法は、各種の重合性単量体を重合し
て重合体を製造する一つのタイプとして知られている。
て重合体を製造する一つのタイプとして知られている。
例えばオレフィン類の重合を例にヶ例示すると、不活性
炭化水素類及び/又は重合すべきオレフィン類を反応条
件下に液相をなす媒体として用い、形成されるオレフィ
ン重合体類が該液媒に熔解する条件下にオレフィン類を
重合する手法が知られている。この手法は、とくにスラ
リー重合を行うのが困難な中・低密度グレードのエチレ
ン共重合体の製造に好適な手法である。
炭化水素類及び/又は重合すべきオレフィン類を反応条
件下に液相をなす媒体として用い、形成されるオレフィ
ン重合体類が該液媒に熔解する条件下にオレフィン類を
重合する手法が知られている。この手法は、とくにスラ
リー重合を行うのが困難な中・低密度グレードのエチレ
ン共重合体の製造に好適な手法である。
このようなタイプの溶解重合の実施に際して、均一性の
良い重合体を得るためには、一般に上部曇り点と下部曇
り点との中間の均一液相を呈する非二相分離領域条件下
で重合を行うことが好ましく、そのような条件下で重合
を行うのが普通である。しかしながら、このようなタイ
プの熔解重合手法によって、高分子量の重合体を製造し
ようとする場合には、重合系の溶液粘度が上昇し、重合
熱の除去、生成物のポンプ輸送、重合系の攪拌混合等が
円滑に行えな(なる。そのために、重合体濃度が稀薄な
状態での運転を余儀なくされ、その結果、重合器単位容
積当りの生産能力の低下や重合体分離コストの上昇など
の不利益を伴うトラブルがある。
良い重合体を得るためには、一般に上部曇り点と下部曇
り点との中間の均一液相を呈する非二相分離領域条件下
で重合を行うことが好ましく、そのような条件下で重合
を行うのが普通である。しかしながら、このようなタイ
プの熔解重合手法によって、高分子量の重合体を製造し
ようとする場合には、重合系の溶液粘度が上昇し、重合
熱の除去、生成物のポンプ輸送、重合系の攪拌混合等が
円滑に行えな(なる。そのために、重合体濃度が稀薄な
状態での運転を余儀なくされ、その結果、重合器単位容
積当りの生産能力の低下や重合体分離コストの上昇など
の不利益を伴うトラブルがある。
本発明者らは、溶解重合におりる上記の如き不利益を回
避する改善方法を開発すべく研究を行った。その結果、
上述のタイプの溶解重合を、重合の均一性が失われるで
あろうことの予測される上部曇り点以上の二相分離領域
条件下で行い、但し両相が良好な分散混合状態となるよ
うな充分な攪拌条件を採用して該重合を行・うことによ
って、恰もより稀薄な重合体濃度の液相中に、より濃厚
な重合体濃度の液滴分散系の如き分散混合状態の反応系
が形成できるためと推測されるが、重合の均一性を損う
ことなしに前記トラブルが好都合に克服された改善が達
成できることを見出し、特開昭58−7402号公頼に
すでに提寛した。この方法は、生成重合液を分離帯域に
導いて分相し、重合体濃厚液相を採取し、重合体希薄液
相を重合槽に循環再使用することによって、重合系の溶
液粘度を著しく増大させることなく、生成物のポンプ輸
送、重合系の攪拌混合、重合熱の除去を円滑に行うこと
ができるので、重合体製造のために合理的プロセスであ
った。
避する改善方法を開発すべく研究を行った。その結果、
上述のタイプの溶解重合を、重合の均一性が失われるで
あろうことの予測される上部曇り点以上の二相分離領域
条件下で行い、但し両相が良好な分散混合状態となるよ
うな充分な攪拌条件を採用して該重合を行・うことによ
って、恰もより稀薄な重合体濃度の液相中に、より濃厚
な重合体濃度の液滴分散系の如き分散混合状態の反応系
が形成できるためと推測されるが、重合の均一性を損う
ことなしに前記トラブルが好都合に克服された改善が達
成できることを見出し、特開昭58−7402号公頼に
すでに提寛した。この方法は、生成重合液を分離帯域に
導いて分相し、重合体濃厚液相を採取し、重合体希薄液
相を重合槽に循環再使用することによって、重合系の溶
液粘度を著しく増大させることなく、生成物のポンプ輸
送、重合系の攪拌混合、重合熱の除去を円滑に行うこと
ができるので、重合体製造のために合理的プロセスであ
った。
本発明者らは、前述の重合プロセスをさらに改善し、−
N合理的なプロセスを開発することを目的として検討し
た結果、重合槽内部の重合系が上部曇り点以上の三相分
m領域にあって、両相が分散攪拌混合状態にある重合槽
からなる重合プロセスにおいて重合を行う際に、重合生
成液を二液相に分相して得られる重合体稀薄液中には低
分子量重合体、とくにオレフィンの重合によるポリオレ
フィンの製造の際には低密度の低分子量重合体が選択的
に溶解しているので、該重合体希薄液相の一部を重合系
に循環再使用し、その残余部を重合系から除去すること
により、生成重合体の密度の調節及び分子量分布の調節
が容易にできること、あるいは生成重合体の密度が同等
である場合には低密度低分子量重合体が除去されている
ので高品質の重合体が得られることを見出し、本発明に
到達した。
N合理的なプロセスを開発することを目的として検討し
た結果、重合槽内部の重合系が上部曇り点以上の三相分
m領域にあって、両相が分散攪拌混合状態にある重合槽
からなる重合プロセスにおいて重合を行う際に、重合生
成液を二液相に分相して得られる重合体稀薄液中には低
分子量重合体、とくにオレフィンの重合によるポリオレ
フィンの製造の際には低密度の低分子量重合体が選択的
に溶解しているので、該重合体希薄液相の一部を重合系
に循環再使用し、その残余部を重合系から除去すること
により、生成重合体の密度の調節及び分子量分布の調節
が容易にできること、あるいは生成重合体の密度が同等
である場合には低密度低分子量重合体が除去されている
ので高品質の重合体が得られることを見出し、本発明に
到達した。
本発明を概説すれば、本発明は、反応条件下に液相をな
す媒体中で、形成される重合体が該媒体中に熔解する条
件下で単量体を重合する方法において、 (i) 該重合を、重合槽内部が上部曇り点以上の二
相分離領域にありかつ両相が分散攪拌混合状態にある重
合系で行い、 印 該重合槽内部の重合生成液を分離帯域に導いて重合
体濃厚液相と重合体希薄液相からなる二相に分相し、 la 該重合体濃厚液相を採取し、かつω 該重合体
希薄液相の一部を該重合槽に循環再使用し、残余の該重
合体希薄液相を重合系外に抜出し、該希薄液相に含まれ
る低分子量低密度重合体を除去する、 ことを特徴とする重合方法、を発明の要旨とするもので
ある。
す媒体中で、形成される重合体が該媒体中に熔解する条
件下で単量体を重合する方法において、 (i) 該重合を、重合槽内部が上部曇り点以上の二
相分離領域にありかつ両相が分散攪拌混合状態にある重
合系で行い、 印 該重合槽内部の重合生成液を分離帯域に導いて重合
体濃厚液相と重合体希薄液相からなる二相に分相し、 la 該重合体濃厚液相を採取し、かつω 該重合体
希薄液相の一部を該重合槽に循環再使用し、残余の該重
合体希薄液相を重合系外に抜出し、該希薄液相に含まれ
る低分子量低密度重合体を除去する、 ことを特徴とする重合方法、を発明の要旨とするもので
ある。
本発明の上記目的及び更に多くの他の目的ならびに利点
は以下の記載から一層明らかになるであろう。
は以下の記載から一層明らかになるであろう。
本発明の方法は溶解重合可能で且つ上部曇り点を示す任
意の各種単量体の重合に有利に適用できるが、以下にお
いては、オレフィン類の重合を例に本発明の重合方法に
ついて更に詳しく説明する。
意の各種単量体の重合に有利に適用できるが、以下にお
いては、オレフィン類の重合を例に本発明の重合方法に
ついて更に詳しく説明する。
本発明の重合方法の実施に際しては、例えば従来中低圧
法に提案されているような各種の遷移金属含有触媒を用
いることができる。このような触媒としては、例えば遷
移金属化合物触媒成分と周期律表第1族ないし第3族金
属の有機金属化合物触媒成分とから形成された遷移金属
含有触媒を用いることができる。
法に提案されているような各種の遷移金属含有触媒を用
いることができる。このような触媒としては、例えば遷
移金属化合物触媒成分と周期律表第1族ないし第3族金
属の有機金属化合物触媒成分とから形成された遷移金属
含有触媒を用いることができる。
前記遷移金属化合物触媒成分は、チタン、バナジウム、
クロム、ジルコニウムなどの遷移金属の化合物であって
、使用条件下に液状のものであっても固体状のものであ
ってもよい。これらは単一化合物である必要はなく、他
の化合物に担持されていたりあるいは混合されていても
よい。さらに、他の化合物との錯化合物や複化合物であ
ってもよい。好適な上記成分は、遷移金属1ミリモル当
たり5,000g以上、とくに8.’000g以」二の
オレフィン重合体を製造することができる高活性遷移金
属化合物触媒成分であって、その代表的なものとしてマ
グネシウム化合物によって高活性化されたチタン触媒成
分を例示することができる。例えば、チタン、マグネシ
ウム及びハロゲンを必須成分とする固体状のチタン触媒
成分であって、非晶化されたハロゲン化マグネシウムを
含有し、その比表面積は、好ましくは約40n(/g以
上、とくに好ましくは約80ないし約800 rd /
gの成分を例示することができる。そして電子供与体
、例えば有機酸エステル、ケイ酸エステル、酸ハライド
、酸無水物、ケトン、酸アミド、第三アミン、リン酸エ
ステル、亜リン酸エステル、エーテルなどを含有してい
てもよい。このチタン触媒成分は、例えば、チタンを約
0.5ないし約10重量%、とくに約1ないし約8重量
%含有し、チタン/マグネシウム(原子比)が約1/2
ないし約1/100、とくに約1/3ないし約1150
、ハロゲン/チタン(原子比)が約4ないし約100、
とくに約6ないし約80、電子供与体/チタン(モル比
)が0ないし約10、とくに0ないし約6の範囲にある
ものが好ましい。
クロム、ジルコニウムなどの遷移金属の化合物であって
、使用条件下に液状のものであっても固体状のものであ
ってもよい。これらは単一化合物である必要はなく、他
の化合物に担持されていたりあるいは混合されていても
よい。さらに、他の化合物との錯化合物や複化合物であ
ってもよい。好適な上記成分は、遷移金属1ミリモル当
たり5,000g以上、とくに8.’000g以」二の
オレフィン重合体を製造することができる高活性遷移金
属化合物触媒成分であって、その代表的なものとしてマ
グネシウム化合物によって高活性化されたチタン触媒成
分を例示することができる。例えば、チタン、マグネシ
ウム及びハロゲンを必須成分とする固体状のチタン触媒
成分であって、非晶化されたハロゲン化マグネシウムを
含有し、その比表面積は、好ましくは約40n(/g以
上、とくに好ましくは約80ないし約800 rd /
gの成分を例示することができる。そして電子供与体
、例えば有機酸エステル、ケイ酸エステル、酸ハライド
、酸無水物、ケトン、酸アミド、第三アミン、リン酸エ
ステル、亜リン酸エステル、エーテルなどを含有してい
てもよい。このチタン触媒成分は、例えば、チタンを約
0.5ないし約10重量%、とくに約1ないし約8重量
%含有し、チタン/マグネシウム(原子比)が約1/2
ないし約1/100、とくに約1/3ないし約1150
、ハロゲン/チタン(原子比)が約4ないし約100、
とくに約6ないし約80、電子供与体/チタン(モル比
)が0ないし約10、とくに0ないし約6の範囲にある
ものが好ましい。
あるいは、このようなチタン触媒成分として、アルコー
ルのような電子供与体の共存下に炭化水素溶媒に熔解さ
れた状態のマグネシウム化合物と液状のチタン化合物と
の併用チタン触媒成分を例示することができる。
ルのような電子供与体の共存下に炭化水素溶媒に熔解さ
れた状態のマグネシウム化合物と液状のチタン化合物と
の併用チタン触媒成分を例示することができる。
有機金属化合物触媒成分は、周期律第1族ないし第3族
の金属と炭素の結合を有する有機金属化合物であって、
その例としては、アルカリ金属の有機化合物、アルカリ
土類金属の有機金属化合物、有機アルミニウム化合物な
どが挙げられる。例えば、アルキルリチウム、アリール
ナトリウム、アルキルマグネシウム、アリールマグネシ
ウム、アルキルマグネシウムハライド、了り−ルマグネ
シウムハライド、アルキルマグネシウムヒドリド、トリ
アルキルアルミニウム、アルキルアルミニウムハライド
、アルキルアルミニウムヒドリド、アルキルアルミニウ
ムアルコキシド、アルキルリチウムアルミニウム、これ
らの混合物などが例示できる。
の金属と炭素の結合を有する有機金属化合物であって、
その例としては、アルカリ金属の有機化合物、アルカリ
土類金属の有機金属化合物、有機アルミニウム化合物な
どが挙げられる。例えば、アルキルリチウム、アリール
ナトリウム、アルキルマグネシウム、アリールマグネシ
ウム、アルキルマグネシウムハライド、了り−ルマグネ
シウムハライド、アルキルマグネシウムヒドリド、トリ
アルキルアルミニウム、アルキルアルミニウムハライド
、アルキルアルミニウムヒドリド、アルキルアルミニウ
ムアルコキシド、アルキルリチウムアルミニウム、これ
らの混合物などが例示できる。
前記2成分に加え、立体規則性、分子量、分子量分布な
どを調節する目的で、水素、ハロゲン化炭化水素、電子
供与体触媒成分、例えば有機酸エステル、ケイ酸エステ
ル、カルボン酸ハライド、カルボン酸アミド、第三アミ
ン、酸無水物、エーテル、ケトン、アルデヒドなどを使
用してもよい。
どを調節する目的で、水素、ハロゲン化炭化水素、電子
供与体触媒成分、例えば有機酸エステル、ケイ酸エステ
ル、カルボン酸ハライド、カルボン酸アミド、第三アミ
ン、酸無水物、エーテル、ケトン、アルデヒドなどを使
用してもよい。
この電子供与体成分は、重合に際し、予め有機金属化合
物触媒成分と錯化合物(又は付加化合物)を形成された
態様で使用してもよく、またトリハロゲン化アルミニウ
ムのようなルイス酸の如き他の化合物との錯化合物(又
は付加化合物)を形成した形で使用してもよい。
物触媒成分と錯化合物(又は付加化合物)を形成された
態様で使用してもよく、またトリハロゲン化アルミニウ
ムのようなルイス酸の如き他の化合物との錯化合物(又
は付加化合物)を形成した形で使用してもよい。
重合に用いられるオレフィンの例としては、エチレン、
プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン
、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テト
ラデセン、1−へキサデセン、1−オクタデセン、3−
メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−
メチル−1〜ペンテン、4.4−ジメチル−1−ペンテ
ン、ブクジェン、1−イソプレン、1,4−へキサジエ
ン、ジシクロペンタジェン、5−エチリデン−2−ノル
ボルネン、1.7−オクタジエンなどを例示できる。こ
れらは単独で使用してもよいし、2種以上の混合使用で
あってもよい。とくに、本発明は、エチレンの単独重合
体又はエチレンを約90モル%以上含有する樹脂状エチ
レン共重合体の製造に好適である。
プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン
、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テト
ラデセン、1−へキサデセン、1−オクタデセン、3−
メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−
メチル−1〜ペンテン、4.4−ジメチル−1−ペンテ
ン、ブクジェン、1−イソプレン、1,4−へキサジエ
ン、ジシクロペンタジェン、5−エチリデン−2−ノル
ボルネン、1.7−オクタジエンなどを例示できる。こ
れらは単独で使用してもよいし、2種以上の混合使用で
あってもよい。とくに、本発明は、エチレンの単独重合
体又はエチレンを約90モル%以上含有する樹脂状エチ
レン共重合体の製造に好適である。
オレフィン類の重合は、形成されるオレフィン重合体が
反応条件下に液相をなす媒体中に、熔解する条件下に行
われる。重合溶媒として利用される前記媒体としては、
不活性炭化水素及び/又は重合に使用するオレフィン類
を挙げることができる。不活性炭化水素としては、例え
ば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサノ、ヘプタノ
、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、灯油のような
脂肪族炭化水素類;例えば、シクロベンクン、メチルシ
クロベンクン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン
のような脂環族炭化水素類;例えばベンゼン、トルエン
、キシレンのような芳香族炭化水素類;あるいはこれら
の任意の2成分以上の混合物などを例示することができ
る。
反応条件下に液相をなす媒体中に、熔解する条件下に行
われる。重合溶媒として利用される前記媒体としては、
不活性炭化水素及び/又は重合に使用するオレフィン類
を挙げることができる。不活性炭化水素としては、例え
ば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサノ、ヘプタノ
、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、灯油のような
脂肪族炭化水素類;例えば、シクロベンクン、メチルシ
クロベンクン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン
のような脂環族炭化水素類;例えばベンゼン、トルエン
、キシレンのような芳香族炭化水素類;あるいはこれら
の任意の2成分以上の混合物などを例示することができ
る。
本発明の方法では、反応条件下に液相をなす媒体中で、
形成される重合体が該媒体中に二液相を形成して熔解分
散する条件を満たす多段の重合槽で重合が実施され、そ
の際各重合槽内部の重合系は上部曇り点以上の二相分離
領域にあり、かつ両相が分散攪拌混合状態にある。そし
て、各重合槽内で生成した生成重合液は分離帯域に導い
て重合体濃厚液相と重合体希薄液相からなる二液相に分
相され、該重合体希薄液相は該重合槽に循環再使用され
、該重合体濃厚液相が採取される。その際、該重合体希
薄液相の一部、具体的には2oないし98重量%、好ま
しくは4oないし95重里%の範囲が重合槽に循環使用
され、残余の重合体希薄液相、具体的には全重合体希薄
液相の80ないし2重量%好ましくは60ないし5重量
%の範囲の量が重合系から除去される。重合系から除去
された重合体希薄液相をフラッシュ蒸留などの密性によ
って処理することにより、媒体が回収され、回収された
媒体は重合槽の重合系に循環再使用され、また缶残物と
して回収された低分子量重合体は重合系外に除去される
。ポリオレフィンの重合の場合には低密度低分子量重合
体が除去される。
形成される重合体が該媒体中に二液相を形成して熔解分
散する条件を満たす多段の重合槽で重合が実施され、そ
の際各重合槽内部の重合系は上部曇り点以上の二相分離
領域にあり、かつ両相が分散攪拌混合状態にある。そし
て、各重合槽内で生成した生成重合液は分離帯域に導い
て重合体濃厚液相と重合体希薄液相からなる二液相に分
相され、該重合体希薄液相は該重合槽に循環再使用され
、該重合体濃厚液相が採取される。その際、該重合体希
薄液相の一部、具体的には2oないし98重量%、好ま
しくは4oないし95重里%の範囲が重合槽に循環使用
され、残余の重合体希薄液相、具体的には全重合体希薄
液相の80ないし2重量%好ましくは60ないし5重量
%の範囲の量が重合系から除去される。重合系から除去
された重合体希薄液相をフラッシュ蒸留などの密性によ
って処理することにより、媒体が回収され、回収された
媒体は重合槽の重合系に循環再使用され、また缶残物と
して回収された低分子量重合体は重合系外に除去される
。ポリオレフィンの重合の場合には低密度低分子量重合
体が除去される。
本発明の方法においては、前記プロセスを構成する重合
槽に単量体、触媒及び媒体がそれぞれ別個に又は二種以
上の混合物として供給され、後述の条件において重合さ
れる。本発明の方法において、重合プロセス及び重合反
応の条件の詳細は次のとおりである。
槽に単量体、触媒及び媒体がそれぞれ別個に又は二種以
上の混合物として供給され、後述の条件において重合さ
れる。本発明の方法において、重合プロセス及び重合反
応の条件の詳細は次のとおりである。
重合の温度は、上部曇り点以上の相分離が認められるよ
うな領域で選択される。上部曇り点は、重合系における
液相成分の種類及び相互割合などによって異なるが、実
験的には透過光を測定し、透過光強度が急激に減衰する
温度として容易に求めうる。下部曇り点と上部曇り点の
間に温度においては、重合体は均一液相をなすように熔
解するが、上部曇り点を越える温度になると、重合体の
濃厚な溶液相と重合体の稀薄な溶液相に相分離する。そ
して一般にはより高温になるほど濃厚な溶液相中の重合
体の濃度はより高くなり、逆に重合体の稀薄な溶液相中
の重合体濃度はより低くなる傾向になる。二相分離領域
は、温度のほかに単量体や形成される重合体の種類、量
割合、溶媒の種類、反応系圧力、その他の条件によって
も変動し得るので、これら実施条件に応じて、上記透過
光測定手法によって上部曇り点以上の二相分離領域条件
を手実験的に予め容易に決定することができる。
うな領域で選択される。上部曇り点は、重合系における
液相成分の種類及び相互割合などによって異なるが、実
験的には透過光を測定し、透過光強度が急激に減衰する
温度として容易に求めうる。下部曇り点と上部曇り点の
間に温度においては、重合体は均一液相をなすように熔
解するが、上部曇り点を越える温度になると、重合体の
濃厚な溶液相と重合体の稀薄な溶液相に相分離する。そ
して一般にはより高温になるほど濃厚な溶液相中の重合
体の濃度はより高くなり、逆に重合体の稀薄な溶液相中
の重合体濃度はより低くなる傾向になる。二相分離領域
は、温度のほかに単量体や形成される重合体の種類、量
割合、溶媒の種類、反応系圧力、その他の条件によって
も変動し得るので、これら実施条件に応じて、上記透過
光測定手法によって上部曇り点以上の二相分離領域条件
を手実験的に予め容易に決定することができる。
重合操作の点から見れば手濃厚溶液相の重合体濃度が高
いほどまた重合体の平均分子量が大きくなるほど粘稠に
なるので、稀薄溶液相に濃厚溶液相を均一に分散させる
に要する攪拌動力も大きくなり、また攪i1羽根や重合
壁に付着し易くなるが、攪拌羽根の形状などを工夫する
ことによってトラブル発生を防止することができる。一
方、分lv操作の点から見れば、2相間の密度差が大き
い程分離効率が良く、後処理操作に要する操作を容易に
し、且つコストを低減させることができる。
いほどまた重合体の平均分子量が大きくなるほど粘稠に
なるので、稀薄溶液相に濃厚溶液相を均一に分散させる
に要する攪拌動力も大きくなり、また攪i1羽根や重合
壁に付着し易くなるが、攪拌羽根の形状などを工夫する
ことによってトラブル発生を防止することができる。一
方、分lv操作の点から見れば、2相間の密度差が大き
い程分離効率が良く、後処理操作に要する操作を容易に
し、且つコストを低減させることができる。
このような操作の利害得失と共に、温度による触媒活性
の変化や操作圧力の増減に伴なう設備費など種々の要因
を考慮して実際の重合温度を定めればよいが、一般には
、上部曇り点がらそれより約200°C高い温度の間、
とくには上部曇り点より約10°C高い点から約150
’c高い点までの間を選択するのが好ましい。また、前
記のようなマグネシウム化合物により高活性化されたチ
タン触媒成分を用いる場合には、約1ooないし約30
0’c、と(には約120ないし約250’Cの温度範
囲で重合を行うのが好ましい。オレフィン重合体の濃度
は、オレフィン重合体の分子量によっても異なるが、両
液相を合わせた状態で約10ないし約1000g/β、
より好ましくは約50ないし約200g/βとなるよう
な範囲に調節するのが工業上有利である。また、重合圧
力は、例えば大気圧ないし約150 kg / cJ
。
の変化や操作圧力の増減に伴なう設備費など種々の要因
を考慮して実際の重合温度を定めればよいが、一般には
、上部曇り点がらそれより約200°C高い温度の間、
とくには上部曇り点より約10°C高い点から約150
’c高い点までの間を選択するのが好ましい。また、前
記のようなマグネシウム化合物により高活性化されたチ
タン触媒成分を用いる場合には、約1ooないし約30
0’c、と(には約120ないし約250’Cの温度範
囲で重合を行うのが好ましい。オレフィン重合体の濃度
は、オレフィン重合体の分子量によっても異なるが、両
液相を合わせた状態で約10ないし約1000g/β、
より好ましくは約50ないし約200g/βとなるよう
な範囲に調節するのが工業上有利である。また、重合圧
力は、例えば大気圧ないし約150 kg / cJ
。
とくには約2ないし約To kg / cd+の範囲が
好適である。重合に際して任意に使用される水素は、例
えばオレフィン1モルに対し約0.0001ないし約2
0モル、とくには約0.001ないし約10モルの範囲
で用いるのが好ましい。
好適である。重合に際して任意に使用される水素は、例
えばオレフィン1モルに対し約0.0001ないし約2
0モル、とくには約0.001ないし約10モルの範囲
で用いるのが好ましい。
前記の如き、遷移金属化合物触媒成分、有機金属化合物
触媒成分、電子供与体触媒成分等を用いる場合には、重
合区域の液相11当り、遷移金属化合物触媒成分が遷移
金属原子に換算して約0.0005ないし約1ミリモル
、とくには約0.001ないし約0.5ミリモル、有機
金属化合物触媒成分を、該金属/遷移金属(原子比)が
約1ないし約2000、とくに約1ないし約500とな
るような割合で用いるのが好ましい。また電子供与体触
媒成分は、有機金属化合物触媒成分1モル当り、0ない
し約1モル、とくに0ないし約0.5モル程度の割合で
用いるのが好ましい。
触媒成分、電子供与体触媒成分等を用いる場合には、重
合区域の液相11当り、遷移金属化合物触媒成分が遷移
金属原子に換算して約0.0005ないし約1ミリモル
、とくには約0.001ないし約0.5ミリモル、有機
金属化合物触媒成分を、該金属/遷移金属(原子比)が
約1ないし約2000、とくに約1ないし約500とな
るような割合で用いるのが好ましい。また電子供与体触
媒成分は、有機金属化合物触媒成分1モル当り、0ない
し約1モル、とくに0ないし約0.5モル程度の割合で
用いるのが好ましい。
本発明方法においては、重合を上部曇り点以上の二相分
離領域条件で行うのに加えて、重合体の濃厚相が希薄相
に良好に分散するように、重合を両相が分散混合状態と
なる攪拌条件下に行う。攪拌が不良であると、上相部に
稀薄相が明瞭に現れるようになり、重合の均一性が損わ
れるので好ましくない。従って、このような分離相が現
われないような攪拌条件が採用される。このように良好
な分散状態で重合させることにより、同一重合体濃度に
於て、均一相溶解重合を行うときよりも一実質上の粘度
が低い状態で重合を行・うことが可能であり、高分子量
の重合体を製造する場合でも比較的高濃度の条件で重合
を行うことができる。
離領域条件で行うのに加えて、重合体の濃厚相が希薄相
に良好に分散するように、重合を両相が分散混合状態と
なる攪拌条件下に行う。攪拌が不良であると、上相部に
稀薄相が明瞭に現れるようになり、重合の均一性が損わ
れるので好ましくない。従って、このような分離相が現
われないような攪拌条件が採用される。このように良好
な分散状態で重合させることにより、同一重合体濃度に
於て、均一相溶解重合を行うときよりも一実質上の粘度
が低い状態で重合を行・うことが可能であり、高分子量
の重合体を製造する場合でも比較的高濃度の条件で重合
を行うことができる。
オレフィン重合は、連続的に行うのが有利である。例え
ば、所要原料を連続的に重合器に供給する一方、重合器
容積が一定となるように重合生成物液を連続的に抜き出
す方法を採用することができる。この際、気相部の存在
するような運転条件を行ってもよいし、抜充満型となる
ような運転を行ってもよい。
ば、所要原料を連続的に重合器に供給する一方、重合器
容積が一定となるように重合生成物液を連続的に抜き出
す方法を採用することができる。この際、気相部の存在
するような運転条件を行ってもよいし、抜充満型となる
ような運転を行ってもよい。
抜き出された重合液は、分離帯域に導き、上相部の重合
体濃厚液相と上相部の重合体稀薄液相に分相させる。分
相は重合器におけるような攪拌を省略することにより容
易に行うことができるし、必要ならば加熱してもよい。
体濃厚液相と上相部の重合体稀薄液相に分相させる。分
相は重合器におけるような攪拌を省略することにより容
易に行うことができるし、必要ならば加熱してもよい。
勿論、分離帯域は、上部曇り点以上の相分離領域条件下
にあることが必要であり、そのために、例えば、重合器
と同じような温度、圧力等の条件を維持するのが有利で
ある。
にあることが必要であり、そのために、例えば、重合器
と同じような温度、圧力等の条件を維持するのが有利で
ある。
分相は完全に行う必要はなく、例えば濃厚相に稀薄相の
一部が混合した状態で両相を分離してもよい。上相部の
重合体稀薄液相の一部又は全部は重合反応に循環再使用
される。この際、重合帯域へ導入する前に予め冷却を行
えば、重合熱を効果的に除くことができる。すなわち重
合生成物液そのものを冷却するのに比較して、分相され
た重合体稀薄液相は粘度が小さいため冷却器における熱
交換の効果が高いので、熱エネルギー的にも効率的にも
工業的実施に著しく有利である。また、単に分相するだ
けの簡単な手段で高濃度の重合体溶液が得られるので、
重合体の分離に要する操作を容易にし且つ分離コストを
低減させることができる。
一部が混合した状態で両相を分離してもよい。上相部の
重合体稀薄液相の一部又は全部は重合反応に循環再使用
される。この際、重合帯域へ導入する前に予め冷却を行
えば、重合熱を効果的に除くことができる。すなわち重
合生成物液そのものを冷却するのに比較して、分相され
た重合体稀薄液相は粘度が小さいため冷却器における熱
交換の効果が高いので、熱エネルギー的にも効率的にも
工業的実施に著しく有利である。また、単に分相するだ
けの簡単な手段で高濃度の重合体溶液が得られるので、
重合体の分離に要する操作を容易にし且つ分離コストを
低減させることができる。
分離された上相部の重合体稀薄液相の主要部を重合反応
に循環再使用する際に際して、単一重合槽で本発明の方
法を実施する場合には、該重合槽へ循環再使用すればよ
いが複数個の重合槽を用いて実施する場合には、必ずし
も重合生成液を取り出した同一槽へ循環再使用する必要
はなく、他の重合槽へ循環再使用することもできる。
に循環再使用する際に際して、単一重合槽で本発明の方
法を実施する場合には、該重合槽へ循環再使用すればよ
いが複数個の重合槽を用いて実施する場合には、必ずし
も重合生成液を取り出した同一槽へ循環再使用する必要
はなく、他の重合槽へ循環再使用することもできる。
最終段の重合槽から得られた重合体の濃厚相は、加熱、
フラッシュ、減圧吸引などの諸操作を適宜採用すること
によフて、不活性炭水素や溶存オレフィンなどを除いた
後、押出機に供給して重合体ペレットを製造することが
できる。
フラッシュ、減圧吸引などの諸操作を適宜採用すること
によフて、不活性炭水素や溶存オレフィンなどを除いた
後、押出機に供給して重合体ペレットを製造することが
できる。
本発明によれば、高品質な重合体の重合及び重合体分離
を省略された操作及び装置で、省力的且つ経済的に行う
ことが可能である。
を省略された操作及び装置で、省力的且つ経済的に行う
ことが可能である。
次に実施例を示す。
実施例1
く触媒調製〉
窒素気流中で市販の無水塩化マグネシウム10モルを脱
水精製したヘキサン5ONに懸濁させ、攪拌しながらエ
タノール60モルを1時間かげて滴下後、室温にて1時
間反応した。これに28モルのジエチルアルミニウムク
ロリドを室温で滴下し、1時間攪拌した。続いて四塩化
チタン75モルを加えた後、系をBOoCに昇温しで3
時間攪拌しながら反応を行った。生成した固体部は傾瀉
によって分離し、精製ヘキサンによりくり返し洗浄後、
ヘキサンの懸濁液とした。チタンの濃度は滴定によって
定量した。
水精製したヘキサン5ONに懸濁させ、攪拌しながらエ
タノール60モルを1時間かげて滴下後、室温にて1時
間反応した。これに28モルのジエチルアルミニウムク
ロリドを室温で滴下し、1時間攪拌した。続いて四塩化
チタン75モルを加えた後、系をBOoCに昇温しで3
時間攪拌しながら反応を行った。生成した固体部は傾瀉
によって分離し、精製ヘキサンによりくり返し洗浄後、
ヘキサンの懸濁液とした。チタンの濃度は滴定によって
定量した。
く重 合〉
図1に示した直径5Qcmφ、容積200f!、の連続
重合反応器Aを用いて脱水精製した溶媒(メチルシクロ
ペンタン15vo1%を含むn−ヘキサン)を管3よす
7!’l/hr、ジエチルアルミクロリド10mmol
/hr、前記担体付触媒をTiに換算して、0.8 m
mol/hrを管4より連続的に供給し、重合器内にお
いて1、同時にエチレン16kg/hr、4−メチル−
1−ペンテン7.3kg/hr、水素25j!/hrの
割合で偶々管1.2より連続供給し、重合温度180℃
、全圧30kg/ca−G、滞留時間30分の条件下で
重合を行った。
重合反応器Aを用いて脱水精製した溶媒(メチルシクロ
ペンタン15vo1%を含むn−ヘキサン)を管3よす
7!’l/hr、ジエチルアルミクロリド10mmol
/hr、前記担体付触媒をTiに換算して、0.8 m
mol/hrを管4より連続的に供給し、重合器内にお
いて1、同時にエチレン16kg/hr、4−メチル−
1−ペンテン7.3kg/hr、水素25j!/hrの
割合で偶々管1.2より連続供給し、重合温度180℃
、全圧30kg/ca−G、滞留時間30分の条件下で
重合を行った。
重合反応器Aで生成したエチレン共重合体を含む生成液
は管5を通して、溶媒120β/hrの割合で連続的に
排出させ、温度180’C1圧カ30kg/cJ−Gの
まま、2相分離器Bに供給した。
は管5を通して、溶媒120β/hrの割合で連続的に
排出させ、温度180’C1圧カ30kg/cJ−Gの
まま、2相分離器Bに供給した。
2相分離器Bに供給したエチレン共重合体を含む生成液
は分相され大部分のエチレン共重合体を含む濃厚相を溶
媒60/!/hrの割・合で下部より管7を通して排出
させ、加熱器Gを通してホッパー〇内にて溶媒を蒸発分
離し、エチレン共重合体を16.2kg/hrの割合で
得た。得られたエチレン共重合体のMlは2−2g/
10m1n 、密度は0.9275g/ caであった
。
は分相され大部分のエチレン共重合体を含む濃厚相を溶
媒60/!/hrの割・合で下部より管7を通して排出
させ、加熱器Gを通してホッパー〇内にて溶媒を蒸発分
離し、エチレン共重合体を16.2kg/hrの割合で
得た。得られたエチレン共重合体のMlは2−2g/
10m1n 、密度は0.9275g/ caであった
。
一方、2相分離器Bで得られた希薄液相は、分離器Bの
上部より管6を通して、溶媒6oβ/hrの割合で抜き
出し、冷却器、Jを通し、熔解エチレン共重合体が析出
しない程度に冷却後、希薄液相のうち50%を重合反応
器Aに直接リサイクルさせた。
上部より管6を通して、溶媒6oβ/hrの割合で抜き
出し、冷却器、Jを通し、熔解エチレン共重合体が析出
しない程度に冷却後、希薄液相のうち50%を重合反応
器Aに直接リサイクルさせた。
希薄液相のうちの残りの50%をドラムDで溶媒とエチ
レン共重合体に蒸発分離させ、溶媒は管10で取り出し
、凝縮器lで凝縮後、重合反応器Aにリサイクルさせた
。ドラムDのボトムより管11により、低分子量エチレ
ン共重合体を抜きだした。
レン共重合体に蒸発分離させ、溶媒は管10で取り出し
、凝縮器lで凝縮後、重合反応器Aにリサイクルさせた
。ドラムDのボトムより管11により、低分子量エチレ
ン共重合体を抜きだした。
管5.管6.管7からザンブリング容器にてエチレン共
重合体を含む溶媒をサンプリングして、各々のエチレン
共重合体濃度を測定したところ、管5は136gエチレ
ン共重合体/β−溶媒、管6は6gエチレン共重合体/
l−溶媒、管7は270gエチレン共重合体/β−溶媒
であった。又、管6の希薄液相中に含まれるエチレン共
重合体を分析したところ、平均分子量は約5000、密
度0.910g/c艷の低分子量低密度であった。希薄
液相の50%を蒸発処理して重合反応器にリサイクルす
る事により、低分子量エチレン共重合体を全体の生成エ
チレン共重合体に対して約1,5%除去する事ができた
。
重合体を含む溶媒をサンプリングして、各々のエチレン
共重合体濃度を測定したところ、管5は136gエチレ
ン共重合体/β−溶媒、管6は6gエチレン共重合体/
l−溶媒、管7は270gエチレン共重合体/β−溶媒
であった。又、管6の希薄液相中に含まれるエチレン共
重合体を分析したところ、平均分子量は約5000、密
度0.910g/c艷の低分子量低密度であった。希薄
液相の50%を蒸発処理して重合反応器にリサイクルす
る事により、低分子量エチレン共重合体を全体の生成エ
チレン共重合体に対して約1,5%除去する事ができた
。
図2にはエチレン共重合体のMlとその時の希薄液相中
のエチレン共重合体の濃度の結果を示し、図3にはエチ
レン共重合体のMIとその時の希薄液相中のエチレン共
重合体の平均分子量の結果を示す。
のエチレン共重合体の濃度の結果を示し、図3にはエチ
レン共重合体のMIとその時の希薄液相中のエチレン共
重合体の平均分子量の結果を示す。
比較例1
比較例1として、重合体希薄液相を100%直接に重合
反応器にリサイクルした比較例を示す。
反応器にリサイクルした比較例を示す。
く触媒調製〉
実施例1と同じ。
〈重 合)
図1に示した直径50cmφ、容積20Offの連続重
合反応器Aを用いて脱水精製した溶媒(メチルシクロペ
ンタン15ν01%を含むn−ヘキサン)を管3より7
5β/hr、ジエチルアルミニウムクロリド10mmo
l/hr、前記担体付触媒をチタンに換算して0.8
mmol/hrを管4より連続的に供給し、重合器内に
おいて同時にエチレン16kg/hr、4−メチル−1
−ペンテン7.3kg/hr、水素256/hrの割合
で各々管1.2より連続供給し、重合温度180”c、
全圧30kg/c♂−G、滞留時間30分の条件下で重
合を行った。
合反応器Aを用いて脱水精製した溶媒(メチルシクロペ
ンタン15ν01%を含むn−ヘキサン)を管3より7
5β/hr、ジエチルアルミニウムクロリド10mmo
l/hr、前記担体付触媒をチタンに換算して0.8
mmol/hrを管4より連続的に供給し、重合器内に
おいて同時にエチレン16kg/hr、4−メチル−1
−ペンテン7.3kg/hr、水素256/hrの割合
で各々管1.2より連続供給し、重合温度180”c、
全圧30kg/c♂−G、滞留時間30分の条件下で重
合を行った。
重合反応器Aで精製したエチレン共重合体わ含む生成液
は管5を通して溶媒120β/hrの割合で連続的に排
出させ、温度180℃、圧力30kg/cffl−Gの
まま2相分離器Bに供給した。
は管5を通して溶媒120β/hrの割合で連続的に排
出させ、温度180℃、圧力30kg/cffl−Gの
まま2相分離器Bに供給した。
2相分離器Bに供給したエチレン共重合体を含む生成液
は分相され大部分のエチレン共重合体を含む濃厚液相を
溶媒5Q7!/hrの割合で下部より管7を通して排出
させ、加熱器Gを通してホッパーC内にて溶媒を蒸発分
離し、エチレン共重合体を16.2に+r/hrの割合
で得た。得られたエチレン共重合体のMIは 2.3g/min 、密度0.9270g/ cJであ
った。
は分相され大部分のエチレン共重合体を含む濃厚液相を
溶媒5Q7!/hrの割合で下部より管7を通して排出
させ、加熱器Gを通してホッパーC内にて溶媒を蒸発分
離し、エチレン共重合体を16.2に+r/hrの割合
で得た。得られたエチレン共重合体のMIは 2.3g/min 、密度0.9270g/ cJであ
った。
一方、2相分離器Bで得られた稀薄液相は分離器Bの上
部より管6を通して溶媒6(H!/hrの割合で抜き出
し、冷却器Fを通し、冷却後、希薄液相の100%を直
接に重合反応器へにリサイクルさせた。
部より管6を通して溶媒6(H!/hrの割合で抜き出
し、冷却器Fを通し、冷却後、希薄液相の100%を直
接に重合反応器へにリサイクルさせた。
管5.管6.管7からザンプリング容器にてエチレン共
重合体を含む溶媒をサンプリングして、各々のエチレン
共重合体濃度を測定したところ、管5は138gエチレ
ン共重合体/β−溶媒、管6は6gエヂレジン重合体/
/2−溶媒、管7は270gエチレン共重合体/β−溶
媒であった。
重合体を含む溶媒をサンプリングして、各々のエチレン
共重合体濃度を測定したところ、管5は138gエチレ
ン共重合体/β−溶媒、管6は6gエヂレジン重合体/
/2−溶媒、管7は270gエチレン共重合体/β−溶
媒であった。
実施例1と比較例1とでえられたエチレン共重合体から
それぞれ厚さ30μのフィルムを作成し、比較したとこ
ろ、強度及び光学特性はほとんど同じであるが、実施例
1の方法ではブロッキング性の改良されたエチレン共重
合体が得られ、低密度低分子量のエチレン共重合体が除
去されていることがわかる。表1にそのデータを示す。
それぞれ厚さ30μのフィルムを作成し、比較したとこ
ろ、強度及び光学特性はほとんど同じであるが、実施例
1の方法ではブロッキング性の改良されたエチレン共重
合体が得られ、低密度低分子量のエチレン共重合体が除
去されていることがわかる。表1にそのデータを示す。
図1は本発明の重合方法を実施するための装置の1例を
示す。A:重合反応器、B:分離器、C:ホッパー、D
:蒸発ドラL、sEニドラム、F:加熱器、G;加熱器
、11:凝縮器、図2は、実施例における濃厚液相中の
エチレン共重合体のMlと希薄液相中のエチレン共重合
体の濃度の関係を示す。 図3は、実施例における濃厚液相中のエチレン共重合体
のMIと希薄液相中のエチレン共重合体の平均分子量の
関係を示す。 出願人 三井石浦化学工業株式会社 代理人 山 口 和 図 1 図 2 1 2345 1020304050 心A丁
示す。A:重合反応器、B:分離器、C:ホッパー、D
:蒸発ドラL、sEニドラム、F:加熱器、G;加熱器
、11:凝縮器、図2は、実施例における濃厚液相中の
エチレン共重合体のMlと希薄液相中のエチレン共重合
体の濃度の関係を示す。 図3は、実施例における濃厚液相中のエチレン共重合体
のMIと希薄液相中のエチレン共重合体の平均分子量の
関係を示す。 出願人 三井石浦化学工業株式会社 代理人 山 口 和 図 1 図 2 1 2345 1020304050 心A丁
Claims (1)
- (1)反応条件下に液相をなす媒体中で、形成される重
合体が該媒体中に溶解する条件下で単量体を重合する方
法において、 (i) 該重合を、重合槽内部が上部曇り意思上の二
相分離領域にありかつ両相が分散攪拌混合状態にある重
合系で行い、 (ii)該重合槽内の重合生成液を分離帯域に導いて重
合体濃厚液相と重合体希薄液相からなる二液相に分相し
、 齢 該重合体濃厚液相を採取し、かっ 勃 該重合体希薄液相の一部を該重合槽に循環再使用し
、残余の該重合体希薄液相を重合系外に抜出し、該希薄
液相に含まれる低分子量低密度重合体を除去する、 ことを特徴とする重合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9242383A JPS59219310A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 重合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9242383A JPS59219310A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 重合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59219310A true JPS59219310A (ja) | 1984-12-10 |
JPS6326761B2 JPS6326761B2 (ja) | 1988-05-31 |
Family
ID=14054010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9242383A Granted JPS59219310A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 重合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59219310A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113056490A (zh) * | 2019-01-18 | 2021-06-29 | 株式会社Lg化学 | 聚丁烯的分离方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57137305A (en) * | 1981-01-06 | 1982-08-24 | Du Pont Canada | Manufacture of alpha-olefin polymer at high temperature |
JPS587402A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-17 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 重合方法 |
-
1983
- 1983-05-27 JP JP9242383A patent/JPS59219310A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57137305A (en) * | 1981-01-06 | 1982-08-24 | Du Pont Canada | Manufacture of alpha-olefin polymer at high temperature |
JPS587402A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-17 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 重合方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113056490A (zh) * | 2019-01-18 | 2021-06-29 | 株式会社Lg化学 | 聚丁烯的分离方法 |
JP2022507403A (ja) * | 2019-01-18 | 2022-01-18 | エルジー・ケム・リミテッド | ポリブテンの分離方法 |
CN113056490B (zh) * | 2019-01-18 | 2023-07-28 | 株式会社Lg化学 | 聚丁烯的分离方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6326761B2 (ja) | 1988-05-31 |
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