JPS62263205A - 重合体の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は重合熱の除去方法に関する。詳しくは、本発明
は液相の存在下に炭素数２〜８のα−オレフィンを重合
させるに際し、液相の一部を気化させた後冷却凝縮させ
ることを利用して重合熱を除去するポリオレフィンの製
造方法に関する。

（従来の技術） 重合反応を工業的規模で実施するに際しては、発生する
重合熱をいかに効率よく除去するかが重要な問題となる
。その対策として、特に大型の重合反応装置では、重合
を液相の存在下に行わせ、液相の一部を気化させ、気化
蒸気を冷却ａ縮させ、凝縮液を重合反応装置へもどす、
いわゆる−還流冷却器を用いる方法はよく知られている
（例えば、西ドイツ国特許公開公報第２３０５２１１号
など）、また、この種の還流冷却器を用いる際に問題と
なる反応生成重合体の冷却器伝熱面への付着による伝熱
効率低下に対しては伝熱面へ液滴を噴霧する方法が知ら
れている（例えば、特開昭４８−８８１８６号、特開昭
５１−８４８８７号、特開昭５２−９６６８７号など）
。

（Ｑ　ＩＩＪＩがＭ廓１．ようとする１Ｍ頴占）しかし
ながら、単に液滴を伝熱面へ噴霧するだけでは、特に冷
却凝縮器への気化蒸気の導入ラインと冷却凝縮した液の
反応槽へのもどりラインが別に設けられている装置では
、重合体の付着防止効果が不十分であり、伝熱効率低下
により長期間の連続運転ができなくなるという問題があ
った。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記の問題点を解決する方法について鋭意
検討した結果、反応液の一部を気化させて、たて型冷却
凝縮器の上部に導入するとともに、該冷却凝縮器の上部
において実質的に不揮発分を含有しない液を噴霧するこ
となどにより上記目的が達成しうることを見出した６本
発明はこの知見に基づきなされるに至っ、たものである
。

すなわち本発明は、炭素原子数２〜８のα−オレフィン
を液相の存在下に重合させるに際し、前記液相の一部を
気化させて、該気化蒸気をたて型の冷却凝縮器の上部に
導入して、冷却凝縮させるとともに冷却凝縮器の上部に
おいて、実質的に不揮発分を含有しない液を噴霧するこ
と及び／又はたて型の冷却凝縮器に導入する該気化蒸気
の一部を予め凝縮させて、その凝縮液を冷却器の蒸気の
導入部に導入して重合熱を除去することを峙徴とするポ
リオレフィンの製造方法を提供するものである。

本発明における炭素原子数２〜８のα−オレフィンとし
ては、エチレン、塩化ビニル、プロピレン、フテンー１
、ヘキセン−１、ヘプテン−１゜オクテン−１などが挙
げられ、本発明はそれらの単独あるいは相互の共重合反
応の際の重合熱の除去に適用される。

本発明における液相を構成する成分としては、上記のα
−オレフィンのほかに５重合反応を阻害せず、かつ反応
条件下で液状である化合物が使用可能であり、それらの
例として、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン、オクタンなどの炭化水素化合物が挙げられ、場
合によっては水も使用可能である。

本発明においては　反応条件として特に制限はなく、反
応自体は常法に従って行わせることができる。液相の気
化および気化蒸気の凝縮が比較的高い温度で行われ、重
合熱が効率的に除去できる条件、すなわち、冷却凝縮器
に導入される冷却水の温度が常温に近い温度でよいよう
な重合温度および圧力条件を選択することが好ましい。

本発明において、たて型の冷却凝縮器とは蒸気の冷却管
が実質的に垂直に設けられてなる冷却凝縮器であり、好
ましくは多管式のものが用いられる。たて型冷却凝縮器
を用いる理由は凝縮面を凝縮した液及び噴霧された液に
よって伝熱面が効率良く洗い流されるからである。

本発明において冷却凝縮器の上部において噴霧する実質
的に不揮発分を含有しない液としては該冷却凝縮液にお
いて凝縮するものと同一のもの、反応槽に補充される単
量体、液状媒体あるいは該冷却凝縮器において凝縮した
液などを使用することができる。

以下に、本発明の態様について図面を用いて説■半ス 第１図は重合反応装置の説明図であり、１はジャケット
つき重合反応槽、２はたて型冷却凝縮器、３はブロワ−
である、５．６は重合反応槽ジャケット７の冷却水の導
入および排出ラインを示し、８は重合反応槽１の攪拌装
置である。１０．１１は冷却凝縮器２の冷却水の導入お
よび排出ライン、１３は気化蒸気の導入ライン、１２は
凝縮のもどりライン、９は非凝縮ガスのもどりラインを
それぞれ示す。

重合反応は重合反応槽１の内部で行われるが、その重合
熱により重合反応槽１の内部の液相の一部を気化させ、
気化蒸気をブロアー３の吸引によりライン１３を経てた
て型冷却凝縮器２の上部に導入し、凝縮液をライン１２
から、非凝縮ガスはライン９からそれぞれ重合反応槽１
へもどす。このようにして、重合熱の大部分は冷却凝縮
器２において、また残部は重合反応槽ｌのジャケット７
においてそれぞれ冷却水により除去される。

第１図のたて型冷却凝縮器２に気化蒸気を導入する領域
４の具体的な実施態様を第２図及び第３図に示す。

第２図は実質的に不揮発分を含有しない液をたて型冷却
凝縮器１７の上部に噴霧するようにしたものの断面図で
あり、１４は気化蒸気導入ライン１３に接続した導管、
１５は噴霧液の導入ライン、１６は冷却凝縮管である。

第３図は気化蒸気の一部を予め冷却凝縮させる構造を設
けた冷却凝縮器１９の断面図であり、２０は気化蒸気導
入ライン１３に接続した導管であり、２１は導管２０の
一部を覆う冷却管２２．２３は冷却管２１への冷却水の
導入口および排出口である。２４は凝縮液を冷却凝縮管
１８の上部で分散させる分散板である。

第４図は第２図のライン１５の冷却凝縮器１７内の具体
例であり、孔２５ａを有するリング状多孔管２５とした
ものである０本発明では、噴霧ラインとしてこの他に市
販のスプレーノズルを使用することができる。

冷却凝縮器の内部構造としては、第２図及び第３図にそ
れぞれ示すように、垂直６＞管式で、管の外部を冷却水
で冷却し、管中をガス、凝縮液、噴霧液が流下する構造
としたものが好ましく用いられる。

（作用） 本発明において、重合熱は上記したように、冷却凝縮液
２および重合反応槽１のジャケット７においてそれぞれ
冷却水により除去されるが、さらに冷却ｌｉ縮器の上部
において噴霧ノズル１５から実質的に不揮発分を含有し
ない液を噴霧すること及び／又はジャケット２１におい
て気化蒸気の一部を予め冷却凝縮させることによっても
一部除去される。このように重合熱を一部除去する上に
本発明では、冷却凝縮器がたて型であるため噴霧ノズル
１５から噴霧された実質的に不揮発分を含有しない液や
冷却管２１において冷却凝縮した液が冷却凝縮管１６．
１８の垂直の管壁を常に流下する。それ故、同管内に導
入されてきた気化蒸気に同伴してきた重合体が気化蒸気
が凝縮する際、管壁に付着しようとしても上方より流下
する液によって直ちに洗い流され、少量の流下液量で重
合体の付着が防止できる。こうして重合体の蓄精による
冷却凝縮管の伝熱効率低下が発生しないものと考えられ
る。

（実施例） 以下に実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明する。

実施例１ 第１図に示す重合反応装置であって第２図に示す噴霧ラ
イン１５つき冷却凝縮器１７を有する装置を用い、液状
プロピレンを液状媒体とし塊状重合法で、三塩化チタン
とジエチルアルミニウムクロライドからなる触媒を用い
てポリプロピレンの連続重合製造を行った０重合反応槽
１は内容精は４０ｍ’であり、ジャケット７の最大除熱
量は６００Ｍｃａｉ／Ｈである。

反応熱の除去は冷却用ジャケット７に冷却水を導入する
ことで一定の熱量を除去し、冷却凝縮器２で残りの重合
熱を除去する方法で２　、４Ｔ／Ｈでポリプロピレンを
製造した。なお三塩化チタン触６１！ｆの装大訃は１．
２ｋｇ／Ｈであった。

この特約１２００Ｍｃ　ａｌｌ／Ｈノ発熱があり、ジャ
ケットで約３００　Ｍ　ｃ　ａ　ｌが、また多管式の熱
交換器である冷却凝縮部で約９００Ｍｃａｕが除去でき
た。この時の噴霧ライン１５には７００　ｋ　ｇ／Ｈの
液状プロピレンを導入し、噴霧した。

この条件で約６ケ月連続運転を行った後、冷却凝縮器１
７を解体して管１６の内部を点検したところ、管内には
固型分の付着はほとんど見られなかった。

実施例２ 噴霧ラインつき冷却凝縮器１７の代りに第３図に示す気
化蒸気の導管２０にジャケット２１を設けた冷却凝縮器
１９を有する重合反応装置を用いた以外は実施例１と同
様にしてポリプロピレンの連続重合製造を行った。この
場合、気化蒸気の導ｙ２ｏは８Ｂの管で、これを覆うジ
ャケット２１はＩＯＨの管で長さは約２ｍあり、重合反
応中この冷却管２１中には４０００　ｋ　ｇ／Ｈの流量
で２０℃の水を流した。この場合１２００Ｍｃａ文の発
熱のうち重合反応槽ｌのジャケット７で約２８０Ｍｃａ
ｕ／Ｈが冷却凝縮器１９で約９２０Ｍｃａ立／Ｈが除去
された。約６ケ月間連続運転を行った後、実施例１の場
合と同様に、冷却凝縮器１９を解体して管１８の内部を
点検したが。

管内には固型分の付着はほとんど見られなかった。

比較例１，２ 実施例１と同じ装置を用い液状プロピレンを噴霧ライン
１５から噴霧することなくその分の液体プロピレンを直
接重合反応槽ｌへ補充することにより連続ポリプロピレ
ン重合製造を行う（比較例１）か実施例２と同じ装置を
用い気化蒸気導管２０の冷却ジャケット２１に冷却水を
通すことなく連続ポリプロピレン重合運転を行った（比
較例２）ところ、比較例１．２ともに約３ケ月の運転で
重合熱除去効率は顕著に低下し、冷却凝縮器１７．１９
を解体して内部を点検したところ約１／３の管に重合体
が付着していた。

（発明の効果） 本発明方法によれば重合熱を効率良く除去してポリオレ
フィンを製造できる。とりわけポリオレフィンの重合反
応運転を長期にわたり行っても冷却凝縮器の冷却能力が
生成重合体の付着により低下するようなことなく、重合
熱を効率的に除去することが可能となり、工業的に実施
する方法として極めて優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を適用した重合反応装置の説明図
であり、第２図及び第３図は冷却凝縮器の実施態様の断
面図、第４図は噴霧液導入ラインの底面図である。 符号の説明 １・・・重合反応槽　　　　２・・・冷却凝縮器３・・
・ブロワ−１５・・・噴霧ライン１Ｂ、１８・・・冷却
凝縮管　　１７．１９・・・冷却凝縮器２１・・・冷却
ジャケット２４・・・分散板特許出願人　三井東圧化学
株式会社 第１図 第　　２　　図　　　　　　　　　　　　第　　３　　
口筒　　４　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭素原子数２〜８のα−オレフィンを液相の存在下に重
   合させるに際し、前記液相の一部を気化させて、該気化
   蒸気をたて型の冷却凝縮器の上部に導入して、冷却凝縮
   させるとともに該冷却凝縮器の上部において、実質的に
   不揮発分を含有しない液を噴霧すること及び／又はたて
   型の冷却凝縮器に導入する該気化蒸気の一部を予め凝縮
   させて、その凝縮液を冷却器の蒸気の導入部に導入して
   重合熱を除去することを特徴とするポリオレフィンの製
   造方法。