JPS6213408A - オレフイン重合用ル−プ反応器 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明はオレフィン重合用ループ反応器に関し、さら
に詳しく言うと、スタートアップまでの時間の短縮およ
びスラリーの滞留時間の制御を可変することのできるオ
レフィン重合用ループ反応器に関する。

［従来の技術およびその問題点］ 従来、オレフィン重合用の反応器として用いられている
ループ反応器には、セットリングレグと称する一ド向き
抜出し管が、没けられている（米Ｕ３特許第３３７４２
１１号、米国特許第３３２４０９３号、米国特許第３２
４２１５０畦参照）。

一般に、未反応モノマーのロスを防ぐために。

反応器から抜出すポリマーのスラリー濃度はできるだけ
高くしなければならない、これに対し。

ループ反応器内では、撹拌器の保護および流動状態を−
・定に保持する必要性から、反応器内のスラリー濃度は
あまり高くすることができない、したがって、下向き抜
出し管付きループ反応器では。

反応器内のスラリー濃度を余り高くせずに一定にしてお
き、下向き抜出し管でスラリー濃度を高めてから、この
下向き抜出し管からスラリーを取り出している。

しかしながら、従来のこの下向き抜出し管付きループ反
応器には、次のような問題点がある。

■スタートアップ時の問題点 ループ反応器は、終始、ループ反応管内に原料等を供給
する一方、供給量とほぼ同じ量を排出しなければならな
い、したがって、スタートアップ時に、供給量と同じ量
のポリマースラリーを下向き抜出し管から抜き出してし
まうと、折角、重合したポリマースラリーを抜き出して
しまうこととなり、定常状態に到達するまでに時間がか
かる。

■定常運転時の問題点 スラリーの滞留時間の変更の必要性を生じたとき、複数
の下向き抜出し管を作動して迂転中であれば、その中の
何本かの下向き抜出し管の作動を停止することで滞留時
間を長くすることができる。また、下向き抜出し管の作
動本数を増すことにより、滞留時間の短期°化を因るこ
とができる。

しかしながら、一旦停止トした下向き抜出し管を再起動
するときは、バルブに付着したパウダーによ・）　　　
　　　　り作動不良を起こし、滞留時間の変動を行なう
ことに問題があった。

この発明は前記事情に基づいてなされたものである。

すなわち、この発ＩＩの目的は、前記問題点を解決し、
スタートアップまでの時間を短縮すると共に管の閉塞事
故を生じることなくスラリーの滞留時間を１−１由にｏ
ｆ変することのできるループ反応器を提供することを目
的とするものである。

〔前記目的を達成するための手段〕

、Ｂｒ記口的を達成するためのこの発明のａ要は。

下向き抜出し管を備えたループ反応管に、開閉バルブを
有する丑向き抜出し管を設けると共に前記下向き抜出し
管とループ反応管との間に開閉バルブを設けたことを特
徴とするオレフィン重合用ループ反応器である。

さらに図面を参照しながら詳述すると、次のとおりであ
る。

第１図はこの発明を示す説１１図である。

ｔｊＳ１図に示すように、オレフィン重合用ループ反応
器ｌは、Ｉ：昇管２．下降管３．上方および下方の水平
移行管４および５よりなる環状のループ反応管を備え、
この下方水平移行管４には、たとえば原料モノマー、コ
モノマー、触媒、助触媒。

溶媒、必要に応じて分子量調節剤等を供給する導入管６
．７を結合すると共に管内に撹拌ａ８を備え、ｉ−記上
昇管２および下降管３の外周には、管内で発生する反応
熱を除去するために、浴却媒体が循環回部な冷却ジャケ
ット９をｆｉｌえている。また、）１．方または下方に
位置する水平移行ｔｒＦ４あるいは５には、複数のたと
えば３Ｊ＆の下向き抜出し管ｔｏｌｋ＠える。

前記構成のすレフイン重合用ループ反応器ｌは、一般に
、導入／ｌ？６．７から原料モノマー、触媒等を供給し
てループ反応管内を満液状ｆムとし、撹拌機８によりル
ープ反応器内を３〜Ｉｏｎ／秒程度の速度の乱流状態に
し・て前記原料モノマー等を循環する。循環中に原料上
ツマ−が重合してポリマースラリーとなり１重合により
発生する熱は冷却ジャケット９により除去する。

この発明では、前記構成のオレフィン重合用ループ反応
器ｌにおける上方または下方の水平移行管４あるいは５
に、１向き抜出し管１１を配設し、ループ反応管内の溶
媒を抜き取ることができるようになっている。

この１−向き抜出し管１１の「１−向き」とは水）Ｌ線
より１一方に向く意であり、本来、この上向き抜出し管
１１のに向き角度（水モ線に対する鋭角）αは、水乎線
に対してＯｏを越えるものであれば良い、とは言っても
、この発明の効果を十分に奏するためには、このに向き
抜出し管１１の上向き角度αは、通常、１０″′以」―
とじ、特に３５°以上とするのが好ましい。

このに向き抜出し管１１の配：没本数には特に制限がな
い。

また、この１−向き抜出し管１１の直径についても特に
制限がなく１通常は、ループ反応管の規模等により適宜
に決定するものである。

さらにこの上向き抜出し管１１には、言うまでもないが
、バルブ１２を設けていて、ループ反応管内の溶媒等を
抜き取るときにはこのバルブ１２を作動し、抜き取らな
いときにはこのバルブ１２を閉状Ｊ、ｌにするようにな
っている。

この上向き抜出しＴ　ｌ　１を有してなるオレフィン重
合用ループ反応器１は、配設する下向き抜出し管１０の
本数に特に制限がないが１通常、１〜４木程度が適当で
ある。

この発明では、この下向き抜出し管１０には。

水モ移行管４．５の極く近傍に第１バルブ１３をａ旧す
る。また、この第１バルブ１３よりもさらに下方に第２
バルブ１４を取り付けておく、第１　／＜ルブ１３を設
け、閉状態にしておくと、下向き抜出し管１０内にポリ
マーが詰まって閉塞することがなくなる。前記バルブ１
２および第２／＜ルブ１４については、たとえばループ
反応管内に圧力検出手段を設けておき、この圧力検出手
段から出力される検出信号に基づき、中央制御生殺によ
り、これらバルブ１２お°よび第２バルブ１４の作動状
態および閉状態を自動制御可龜に構成しておくのが好ま
しい、なお、バルブ１２および第２／＜ルブ１４の作動
状態としては、ループ反応管内の圧力ｔＡ！１のために
、バルブ開閉を交互に瞬間的にくりかえして行なうもの
である。

［作用１ 次に以Ｊ：構成の作用について説明する。

このオレフィン重合用ループ反応器の運転を次のように
する。

導入／ｉ？６．７からに：（料モノマー等をループ反応
管に満液状態で供給する。撹拌器８でループ反応管内に
原料モノマー等を循環する。また１重合開始後場に発生
する重合熱を除去するために、冷却ジャケット９内に冷
却媒体を循環する。なお、第１バルブ１３は閉状態とし
、第２バルブ１４は作動させず、バルブ１２を作動状７
１にしておく。

次いで、導入管６または７から触奴、助触媒等をループ
反応管内に導入する。ループ反応管内で直ちに重合反応
がスタートする０重合反応の進行と共にループ反応管内
の液は、スラリーとなっていく、スラリー濃度が目標値
に達するまで、バルブ１２を作動状ｆｆ、にしたままル
ープ反応管内でスラリーを循環すると、を向き抜出し管
１１からは溶媒が排出されて行く、このように七向き抜
出し管１１から溶媒を抜出し、ポリマーを排出しないの
で、ループ反応管内では、スラリー濃度が急速に高まっ
ていくこととなる。

スラリー濃度が所定値に達して定常状ｊ出となったなら
ば、ｔ５１バルブ１３を開状態にする。そうすると、下
向き抜出し管１０における第２バルブ１４までの部分に
スラリーが侵入し、この部分でポリマーの沈降により、
濃縮されたポリマースラリーとなる０次いで、前記バル
ブ１２を閉状態にすると共に第２バルブ１４を作動状態
にする。ポリマースラリーは、この下向き抜出し管１０
から排出される。なお、第１バルブ１３は水平移行管５
の極く近傍に配設しているので、水平移行管５から第１
バルブ１３までの間にポリマーが沈積することによる管
閉塞事故のおこる心配がない。

なお、定常状！志に達した後に、ループ反応管内でのス
ラリーの滞留時間を長期化するときは、閉状態としてい
たｔ向き抜出し管を作動状１ムにすれば良く、これとは
逆に滞留時間を短期化するときＫは、上向き抜出し管の
作動を止めるか、または下向き抜出し管の作動本数を増
加すれば良い。

［実施例］ 次にこの発明の実施例を示す、なお、この発明はこの実
施例に限定されるものではないことは言うまでもない。

第１図において、内径１５０ｍｍおよび内容積３７０見
のループ反応器のＪ二方水平移行／ｌ？５に、内径３８
．４ｍｍおよび長さ１ｍの寸法を有する３本の下向き抜
出し管１０と、内径２５．０ｍ　ｍおよび長さ０．４　
ｍの寸法をイＩする３木のＥ向き抜出し管１１と、１１
４　インチのバルブ１２、第１バルブ１３および第２バ
ルブ１４と、導入管６．７と撹拌器８と、冷却ジャケッ
ト９とを備えたオレフィン１（台用ループ反応器を使用
した。

そして、第２バルブ１４の作動時間を０．９秒、バルブ
１２の作動時間を０．７秒とし、プロピレンをそれぞれ
導入管からループ反応管内に供給すると共に１重合温度
７０℃、圧力３５Ｋｇ／ｃｒｎ’Ｇ、重合時間２時間で
５０Ｋｇのポリプロピレンが生産可能となるように、所
定の触媒Ｈ＄８および助触媒比で触媒および助触媒を溶
媒であるヘプタン１０Ｋｇ／時間とともに導入管７より
ループ反応管内に供給して、次のような実験を行なった
。結果を第１表に示す。

（実験例１〜３、比較実験例１〜３） 第１表に示すスタート方法により、第１表に示すプロピ
レンの供給六−で取合反応を行なった。

スラリー濃度が目標値に達するまでの時間、定常状態と
なったときのスラリー濃度、および定常状態に達するま
での時間を第１表に示す。

（比較実験例４） 比較実験例２と同様にして重合反応をスタートし、定常
状態となった後、滞留時間を長期化するために１本のド
向き抜出し竹の第２バルブを閉とし、つまり２木の下向
き抜出し管から１本の下向き抜出し管にすることにより
スラリー密度を６１０Ｋ［／ｍ’までに高めた。１８時
間後に、停止１・していた下向き抜出し管の第２バルブ
を再び閉状ＨｇＨとしたが、第２バルブが作動不良とな
り使Ｈ１不能となった。

（実験例４） 実験例１と同様の方法で重合反応を開始し、定常運転と
なった後、滞留時間を長期化するために１本の上向き抜
出し管の°バルブを作動状態にし。

つまり、２木の下向き抜出し管による定常運転からｌ木
の上向き抜出し管と２本の下向き抜出し管とによる定常
運転をすることによりスラリー密度を６１０Ｋｇ／ｒｎ
’にまで高めることができた。

４８時間後、１本の上向き抜出し管を閉状態にして運転
すると、スラリー密度は再び５８８Ｋｇ／　ｍＺとなっ
た。

［発明の効果］ 以とに詳述したように、この発明によると、下向き抜出
し管を備えたループ反応器にｔ向き抜出し管を設けたの
で、重合スタート時には、下向き抜出し管を閉状態とし
、上向き抜出し管を作動状態と、することにより、折角
重合したポリマースラリーを無駄にすることなく、溶媒
を除去することができて、これによって所定のスラリー
濃度に迅速に達成することができる。しかも、定常運転
に達した後には、下向き抜出し管をＩにめずに上向き抜
出し管の作動本数を制用することによりポリマースラリ
ーの滞留時間を長短自由に制御することができる。

この発明によると、前述の重合開始後￥ｔ９°状態に達
するまでの時間の短縮および滞留時間の制御を、上向き
抜出し管を設置するとの簡単な構成で達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す概略説Ｉｌ１図および第
２図は木モ移行管にＩ−向き抜出し管と下向き抜出し管
とを配、没した状ｆムを示す−・部切欠断面図である。 ｌ・・・オレフィン東金用ループ反応 器、１０−・・・下向き抜出し管、１１・・・上向き抜
出し管、１３・・・第１バルブ。 特許出願人　　　　出光石油化学株式会社第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下向き抜出し管を備えたループ反応管に、開閉バ
   ルブを有する上向き抜出し管を設けると共に前記下向き
   抜出し管とループ反応管との間に開閉バルブを設けたこ
   とを特徴とするオレフィン重合用ループ反応器。
2. （２）前記上向き抜出し管の上向き角度が水平方向に対
   して１０°以上である前記特許請求の範囲第１項に記載
   のオレフィン重合用ループ反応器。