JPS63150305A - オレフインの気相重合方法及び装置 - 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〕 本発明はオレフィンの気相重合方法及び装置に関し、特
に流動粒子層の均一な撹拌を達成し、触媒・のショート
パスを防止するオレフィンの気相重合方法及び装置に関
する。

（従来の技術） エヂレン、プロピレン等の気相のα−オレフィンをヂグ
ラーナッタ触媒等の固相触媒に接触させて重合体を得る
オレフィンの気相重合方法は公知であり、それに用いる
重合装置として、縦型撹拌槽、棋聖撹拌槽、流ｆＩ１層
型撹拌槽、更には撹拌翼による撹拌と気流による撹拌を
併用した撹拌流動層型の撹拌槽等種々の型式の撹拌槽が
知られている。

なかでも攪拌流動層型のものは撹拌動力および粉体の流
動化に必要なガス吊が比較的少く、広い範囲の負荷変動
に対応できる等の好ましい特徴を有し、撹拌Ｗの型式も
アンカー型（特開昭５６−１３３０１９、特開昭５８−
１１３２０８）スパイラルリボン型（特開昭５３−１２
３４８７、特開昭５７−１５５２０４）等各種のものが
提案されている。これら撹拌流動層方式の重合方法にお
いて、反応槽内に注入する液状クエンチ剤の゛蒸発潜熱
によって反応熱を除去する方法も公知である。

〔発明が解決しよ″うとする問題点〕

撹拌流動層方式でオレフィンの重合を長時間連続して実
施する際の第１の問題点は塊状物の発生である。その原
因として、触媒粒子分布の不揃いによる重合体粒子の不
揃い、有機溶媒による懸濁液として供給されるＦＦＩ！
媒粒子の凝集、液状クエンチ剤による粒子の・凝集、反
応熱による局部的な高温重合体粒子の融着等がＪｔｔ定
され、いずれｂ均一な撹拌が得られないことに起因する
。塊状物の発生は反応槽内の撹拌状態を更に不均一、不
安定にし、重合体の品質を低下させるのみならず、撹拌
翼の運動を妨げ反応槽の運転停止をＩｆｌ　＜ことにむ
る。

第２の問題点は反応槽の触媒粒子の滞留１４間分布が広
いこと、言い換えれば反応槽に供給された後短時間で槽
外に排出されるすなわち、ショートパスする触媒のヤが
多いことである。このことは触媒コストの上昇、重合体
中の触媒残漬の増大、重合体物性の低下等の原因となる
。本発明ｔよ上記問題点を解決Ｊるためになされたもの
で、均一な撹拌が行われ、触媒のショートパスが防止さ
れる撹拌流８層方式のオレフィンの気相重合方法及び装
置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は撹拌流動層方式によるオレフィンの気相重合
方法にお１ノる上記諸問題の解決のため、鋭意＜ｔｉｔ
究の結果、これらの問題の原因は撹拌流動層における粒
子の分散状態およびフローパターンにあることを発見し
、反応槽の形、撹１↑兎の形、注入お上び抜出口の位置
並びに撹拌状態を最適化することによりこれらの問題を
解決することが出来ることを突とめ本発明を完成するに
到った。

流動状態にある粉体層中を撹拌翼が水平に通過する際、
撹拌翼に近接する粒子は撹拌翼により押し退けられてそ
の位置を変えるが、撹拌翼の通過後はほぼ元の位置に戻
り、撹拌翼が傾斜パドル型あるいはスパイラル型であっ
ても翼による粉体の掻き上げけは比較的小さく、液体を
撹拌する際に生ずるような上下方向の循環流は生じにく
い。従って粒子が良好な流動状態にあっても、そのフロ
ーパターンは撹拌軸に垂直な水平面内での循環流が主体
であって、相接する上側および下側の層の僅かな厚み部
分内で混合が生じているに寸ぎないことが判った。

オレフィンの気相重合のための撹拌流動層がこのような
フローパターンであるときは、触媒はその注入口の位置
する層に長くｎ留し易く、撹拌流動層全体に分散するの
に長時間を要する。また、生成する重合体の抜出口を触
媒注入口より下に設けると、触媒の滞留層は重合体の扱
出隋に応じて順次下降しショートパスし易くなる。重合
体の抜出口を触媒抽出口より上に設けると触媒は撹拌流
動層の下部に濃縮されることになり塊状物が発生し易く
なる。液体クエンチ剤の注入についても上記の現蒙がみ
られ、冷却の不均一やガス組成の不均一に基く塊状物の
発生や重合体品質の低下の原因となる。

本発明においては、オレフィンの重合反応槽は逆円錐台
形状の上部とその下に連なる円筒形状の下部とで主要部
が構成され、触媒は上記反応槽上部から、また供給ガス
は反応槽の底を形成する分散板を介して供給される。反
応槽上部内にはスパイラルリボン型撹拌翼が槽壁の近傍
で旋回するように配置されており、反応槽下部内には傾
斜パドル型撹拌翼が槽壁の近傍で旋回するように配置さ
れている。

本発明で使用する傾斜パドル型撹拌毀どは槽壁の内周に
沿って傾斜して延びる翼であってその長さが槽の半周に
及ばないものを云う。

上記スパイラルリボン型撹拌翼と傾斜パドル型撹痒Ｗと
は分離されており、しかもその傾斜角はスパイラルリボ
ン型撹拌翼の方が傾斜パドル型攪拌翼のものより小さい
。重合体の抜出しは傾斜パドル型撹拌翼下部の側面から
行われる。

反応槽および撹拌翼の形状、触媒注入口、手合体抜出口
の位置、撹拌翼の回転数等の最適化の条件については以
下に述べる実施例、実験例により一層明らかとなろう。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図及び第２図に示すように反応槽１は底部２、下部３、
上部４、および頂部５より構成されており、底部２と下
部３は分散板６で仕切られている。反応槽１の中心を底
部２、下部３、上部４にわたって延びる撹拌軸７の下部
には、傾斜パドル望撹拌央８が、また上部にはスパイラ
ルリボン型撹拌翼９が取付けられ、これらの撹拌翼は駆
初装青１０により回転駆動される。反応槽底部２にはガ
ス供給口１１、下部３には１Ｆ合体複出口１２、上部４
には触媒注入口１３および液体り工ンチ剤注入口１４、
そして頂部５にはガス抜出口１５、が各々設けられてい
る。

反応槽の下部３は円筒状で、その高さくＨｌ）は直径（
Ｄｌ）の１／２以上であることが望ましい。

反応槽下部３における粉体のフローパターンは後に述べ
るごとく、主に水平方向の循環流であるが、高さくＨ）
が直径（Ｄｌ）の１／２未満ではこのフローパターンが
反応槽上部４における粉体の動きにより乱され、重合体
の央出しに伴なって上部から触媒がショートバスして抜
出され易くなる。

反応槽下部３に設けられた傾斜パドル型撹拌翼８は幅（
Ｗｌ）が反応槽下部３の直径（Ｄｌ）の１／１２．５倍
乃至１１５倍であり、回転軸に垂直な平面となす傾斜角
（θ１）は２６°乃至６０°であることが望ましい。

パドル８の幅（Ｗ　　＞がＤｌの１／１２．５以下では
混合力が不足し讐Ｗ　がＤｌの１７５を超すと粉体層全
体がパドルと一緒に回転するいわゆるつれ回り現象が生
じ、いずれも充分な混合状態が得られない。パドルの傾
斜角（θ１）が１５°以上２６″未満であると、粉体層
に強い上下方向の循環流が発生し、触媒のショートバス
が生じ易く、また１５°未満では混合力が不充分であり
、逆に６０°を超えると、つれ回り現象が生じ、いずれ
も好ましい混合状態が得られない。

反応槽上部４は逆円錐台形状を形成しており、その高さ
くＨ）は下端の直径（Ｄｌ）の１倍乃至４倍であること
が望ましく、また壁面と鉛直線とのなす角すなわち円錐
角（θ３）は１°乃至１０″であることが好ましい。反
応槽の高さくＨ）が下端の直径Ｄ１未満であると、ある
いは円錐角（０３）が１６未満であると、後で述べるよ
うに必要な粉体層の上下の循環流が発生し難く、触媒や
クエンチ剤の分散不良が生じる。また高さくＨ）がＤ　
の４倍を超すと、あるいは円錐角（θ３）が１０°を超
すと、粉体層上部で混合不良が生じいずれも好ましい結
果が得られない。

反応槽上部４に設けられたスパイラルリボン型撹拌買９
は、任意の高さにおいて、その幅Ｗがその高さにおける
反応槽の直径Ｏの１／１２．５倍乃至１７５倍であるこ
とが望ましく、また傾斜角（θ２）は１５６乃至２５°
であることが望ましい。

該傾斜角（θ２）が１５°乃至２５６であると、粉体は
槽壁の近傍において回転しながら上昇し、反応槽の中心
部で下降する上下方向の循環流が生じ易く、傾斜角（θ
２）が１７°乃至２１°ではその傾向が特に強い、＃Ａ
斜角（θ２）が１５°未満であると、あるいは２５°を
超すと、粉体の上下方向の循環流が弱くなり、反応槽上
部４での均質な混合状態が得にくい。

スパイラルリボン型撹拌四の幅Ｗが反応槽の直径りの１
／１２．５未満であると、撹拌能力が不足し、また該Ｗ
が直径りの１１５倍を超えると反応槽中央部での下方向
の循Ｗ流が阻げられ、いずれの場合も好ましい結果が得
られない。

翼幅Ｗと反応槽直径りの比Ｗ／Ｄは１／１０乃至１／８
．３であることが特に好ましい。

さらに詳しく云えば、反応槽上部４の３／４の高さ以上
の部分ではＷ／Ｄを１／７乃至１１５とし、３／４の高
さ以下の部分ではＷ／Ｄを１／１２．５乃至１／７トす
ると、粉体を均一に混合するために充分な上下循環流を
保ち、かつ流動する粉体層の上面に生じるポルテックス
を小さくすることができて好ましい。

ポルテックスの難生により撹袢衷あるいは撹拌軸が粉体
流動層の表面より上に露出する状態になると、これら撹
拌翼あるいは撹拌軸上で生成される重合体は流動する粉
体の掻取り作用を受けることなく生長するため、スケー
ルの発生や塊状物の発生の原因となり好ましくない。

反応槽上部４を以上述べたような逆円錐台形状とするこ
とにより、スパイラルリボン型撹拌ズの周速麿は下方よ
り高くなるにつれて、増大し、槽内の粉体も上方では下
方よりもより大きいフルード数で撹拌される。

このような混合状態は反応槽上部４における粉体の上下
循環流を増大させるために有効である。

反応槽頂部５はガス抜出口１５より流出するガスに伴わ
れて粉体が流出しないように充分な太きさの空隙部があ
り、また反応槽底部からはガス供給口１１より供給され
るガスを分散板６を通して反応槽内の流動粉体中へ均一
に送り込むことが可能となっている。

触媒注入口１３は反応槽上部４の下端より０．４Ｄ　乃
至Ｄ１の距離だけ上方に、また重合体抜出口１２は触媒
注入口１３の位置から撹拌翼の回転方向に９０°乃至３
００６回転した部分に設けることが触媒のシ］−トバス
を防ぐために好ましい。気相重合時の反応熱を液体クエ
ンチ剤の蒸発潜熱により除去する場合は、液体クエンチ
剤注入口１４よりクエンヂ剤が注入される。

図において液体クエンチ剤注入口１４は１ケ所のみ示し
ているが、実際には槽内の粉体のフローパターンを乱さ
ないように、反応槽上部に多数の液体クエンチ剤注入口
１４を上下方向および周方向に分散して配置し、注入方
向を撹拌翼の回転方向に一致するように反応槽壁の接線
方向とづる。

液体クエンチ剤の注入速度は注入口における速度で１０
乃至１００　ｃｒａ／　ｓｅＣ程度が好ましい。

上記構成の反応槽にエヂレン、プロピレン等を含む供給
ガスを粉体の流動開始速度の０．１倍乃至５倍範囲で供
給し、Ｆ＝Ｄ１　（２πＮ＞　　／「 ２ｑ　但しＤｌ　：反応槽下部直径、Ｎ：撹拌翼の回転
数（ｒｐｓ）、Ｑ：重力加速度、で定義されるフルード
数Ｆｒが０．５乃至５となるように撹拌翼を回転させな
がら、触媒注入口１３より注入されたチグラーナッタ型
の触媒の存在下で、気相重合反応を行い、生成重合体を
抜出口１１より、図示していない抜出装置を使用して抜
出す。重合体の抜出し間は粉体表面が撹拌Ｗの上部に位
置するように制御される。

なお、ガス供給量および撹拌Ｗの回転数が上記下限以下
であると粉体の混合が充分行われず塊状物の発生原因と
なる。ガス供給口および撹拌翼の回転数が上記上限を超
えると粉体層上面で大形のポルテックスが発生したり、
ガス随伴粒子が増加する等好ましくない現象が発生する
。撹拌翼の回転数が少い状態でガス供給量が上記上限を
超えると、粉体流動層中にバブリング現象あるいはチャ
ネリング現象が発生し、撹拌されない部分に塊状物が発
生する。また供給ガス量が不足の状態で撹拌翼の回転数
のみを増大させると過大な撹拌動力が必要となる。

本実施例において、液体クエンチ剤は排出ガス中のプロ
ピレンをコンデンサーで凝縮したものを使用する。

〔実Ｍｌ） 撹拌Ｗの幅および傾斜角が粉体の混合状態に及ぼす影響
を確認するために第３図乃至第５図に示す装置を使用し
て混合実験を行った。

図において、 Ａ　　−Ａ７は直径２０ＩＲ１Ｒのノズルであり、Ａ１
とｊ１面で表される反応槽上部４の下端との距離は１０
０馴、 Ａ１〜Ａ７のノズル間隔は１００ｍｍである。

Ｂ　　−８１，２は直径２０ｍのノズルであり、Ｂ　　
、Ｂ　　およびＢ９と４１１１面との距離は１００ａｍ
。

Ｂ　　−８１□の上下方向の間隔は２００ｍ、Ａ　　−
８１，２の周方向間隔は９０″′である。

０１〜Ｃ１□は直径２０ｍ＋のノズルであり、Ｃ−Ｃ１
２の位置は分散板６より５０＃ｌＩｌ上方、Ｃ４〜Ｃ１
２の周方向間隔は３０°である。

反ｇ５槽の形状は、 反応槽下部３直径：５０ＯＮＲ 反応槽下部３高さ：２５０ｍｍ 反応槽上部４円錐角：１０６ 反応槽上部４高さＨニア４７ｓ＋ 反応槽頂部５高さ：２５０ＩＩＩ＃Ｉ ガス抜出口直径：１００＃ｌＩＩ＋（位置頂部最上部）
ガス供給口直径：２０ｍ（位置反応槽底部側面）である
。

反応槽下部３内には２枚傾斜パドル型撹拌翼がまた反応
槽上部４内にはダブルスパイラルリボン型撹拌翼が設【
ノられ、図示の矢印方向に９０　ｒｕ（Ｆｒ＝２．２７
＞で回転駆動される。

撹拌翼と槽壁とのクリアランスは５　ｔｔｒＩＲである
。

上記反応槽にメジアン径が１８０．５４０または８７０
ミクロンのポリプロピレン粉末のいずれか１種を２８０
ｊ　　（１２６Ｋｇ）充填し、反応槽底部よりＮ２ガス
を分散板上で空塔速度が１．Ｏｃｍ／ｓｅｃ　　（１１
８，０ｆＪ　／１ａｉｎ　）となるように供給しつつ撹
拌翼で撹拌した。この状態で撹拌翼およびＰｉｌ、痒軸
は粉体層中に完全に埋設していた。

撹拌状態が安定した時点で、上記のものと同種のポリプ
ロピレンを赤く着色したわ）末をトレーサーとしてノズ
ルＡ３より２５９を線速度１０Ｃ＃Ｉ／ｓｅｃで反応槽
内に注入し、注入時より３０秒間隔でノズルＢ　乃至Ｂ
　およびＣ，Ｃ，Ｃ１ｏの合ｉｔ　１５　ｆｌＬＩ所か
ら約５０ｇずつのポリプロピレン粉末を仮出し混合状態
判定試料とした。

この試料中のトレーナ−濃度（着色粒子数１５０ｇ）に
よりトレーサ注入から完全混合状態に達するまでの時間
（ｓｅｃ）を求め第１表乃至第３表に示した。別途作成
した上記トレーサー濃度（２５ｙ／１２６Ｋｙ）の完全
混合状態の試料より求めた５０ｇ中の平均着色粒子数は
６９個であったので、前記１５個所のノズルから得られ
た試料がすべて６５乃至７５個１５０ｇのトレーサー濃
度になった時点を完全混合状態と判定した。

なお表において用いた符号の意味は下記の通りである。

θ　、θ　はそれぞれ傾斜パドル型およびスパイラルリ
ボン型撹拌翼の傾斜角、Ｗｌ、Ｗは同翼幅である。

Ｄ　　、Ｄは各々下部、上部の反応槽の直径であす る。

第１表乃至第３表から、傾斜角θ２が１５°〜２５°、
傾斜角θ１が２６°〜６０°で、槽径りと画幅Ｗの比が
Ｄ／Ｗ＝５〜１２．５の範囲であると短時間で完全混合
状態が得られることが分る。

なおトレーサの注入にＡ３以外の△１〜Ａ７のノズルを
用いた場合も上記と同様の結果が１１られた。

〔実験２〕 触媒注入口および重合体抜出口の位置が触媒の　　　・
ショートパスに及ぼす影響を確認するために、実験１で
用いた反応槽を使用して混合実験を行った。

なお撹拌翼の形状寸法は下記の通りである。

ダブルスパイラルリボン型撹拌翼 Ｄ／Ｗ：１０．０．　０　　：２０’ ２枚傾斜パドル型撹拌翼 Ｄ　　／Ｗ　　：１０．０．　０　　：４５゜ポリプロ
ピレン粉末を実験１と同様の条例で充填および撹拌し、
ノズルへ１〜Ａ７のいずれかよりトレーサ２５ｇを線速
度１０口／　ｓｅｃで注入し、その直後より３０秒間ノ
ズルＣ１〜Ｃ１□のいずれかより２５９／ｓｅｃの扱出
ｍで連続して粉体を扱出し、各時刻におけるトレーサ濃
度（Ｃ個／２５ｇ）を測定し、平均トレーサ淵度１ｃＯ
＝３５個／２５ｇ）との比（Ｃ／Ｇｏ）を第４表および
第５表に示した。

■ 第４表より判１ｇｉ″ｔｊると、いずれの場合もトレー
サ注入後１５秒でほぼ完全混合に達しているが、反応槽
下部に近いノズルＡ１から注入した場合は５秒後に比較
的高ｍ度のトレーりが検出されショートバスの存在が認
められる。

また、比較的高い位置のノズルＡ６およびＡ７からトレ
ーりを注入した場合にもショーｉへパスが認められるが
、これは反応槽中心部の下向循環流に依るものと考えら
れる。

第５表より判断すると、いずれの場合も約１５秒で完全
混合に達しているが、抜出ノズルの変位角（注入ノズル
位置より撹拌翼回転方向の変位角）が６０°以下または
３３０°以上ではショートバスが認められる。

〔実施例１〕 撹拌翼の幅および傾斜角が重合体の粗粒形成に及ばず影
響を確認するために第６図および第７図に示を装置を使
用し、また種々のダブルスパイラルリボン型撹拌翼およ
び２枚傾斜パドル型撹拌翼を使用し気相重合反応を実施
した。

図において、反応槽の形状は 反一応槽下部３直径：４００ｍ 反応槽下部３高ざ二２００履 反応槽上部４円錐角：５゜ 反応槽上部４高さ二６６０順 である。

触媒注入口の位置はＡ−１面で表わされる反応槽上部４
の下端面より２４０ｍ上方であり、重合体抜出口は分散
板６の６０ｍ上方であって、触媒注入口より１８０６回
転した位置にある。

クエンチ剤注入口はＪ−Ｊ１面より６０ｍ１＋上方より
２列に並んでおり、間隔は１５０順、また触媒注入口よ
りの変位角は９０°および２７０°である。

また反応槽底部にはガス供給口、反応槽頂部５にはガス
汰出口を設けている。

上記反応槽に予め準備したメジアン径５４０ミクロンの
ポリプロピレン粉末５９Ｋｆｆ（１２１ｊ）を充填し、
撹拌翼を１００ｒ＋ｏｎ（反応槽下部でのフルード数Ｆ
ｒ＝２．２４）で回転させ、次いでガス供給口より５ｍ
ｏ１％の水素ガスを含有するプロピレンガスを１１ＯＮ
ｍ／ｈｒ（分散板上の空塔速度１．５ｚ／Ｓｅｃ　）で
供給した。上記撹拌状態を保ちながら、触媒懸濁液を４
３９／ｈｒ（Ｔ　ｉ　Ｃｌ　３４；ｔ　１　、２５９　
／　ｈｒ　）およびクエンヂ剤としての液化プロピレン
を５５Ｋｇ／ｈｒの割合で連続供給し、反応温度を７０
℃に、圧力を２０に９／ｃＩｉＧに保ち３日間連続運転
した。重合体抜出口から生成プロピレンが１０Ｋｇ／ｈ
ｒの割合で得られ。

触媒の平均滞留時間は５．９時間と等比された。

重合反応を４８時間継続した時点で生成ポリプレピレン
粉末Ｉ　Ｋ９を採取し、粒径が２．０履以上の粗粒含量
を測定した結果を第６表に示す。なお符号の意味は実験
１のものと同様である。

第６表 第６表から判断すると、撹拌Ｗの形状が本願の実施態様
項の条件に適合する場合は粗粒の発生ンメ極めて少く、
反応槽内での触媒の分散が良好で重合体の撹拌不良部分
も無いと判断される。これらの例において、反応槽内の
５個所で測定した温度は±０．２℃以内のばらつきを示
したにすぎなかった。

一方撹拌翼の形状が本願の実施態様の条件に適合しない
例では粗粒が発生し、反応槽温度も±０．５℃のばらつ
きを示し、撹拌状態が実施態様のものに比べて劣ると判
断された。

また、このよ−うな条件においては、反応終了後反応槽
を点検したとζろ、撹拌軸の先端部に少量の重合体の付
着が認められ、ポルテックスの発生が推定された。

（実施例２〕 反応槽および反応条件は実施例１と同様とし、重合反応
を行った。

ダブルスパイラルリボン型撹拌翼の傾斜角は２０″とし
、翼幅、を３／４の高さ以上の部分でＤ／Ｗ−７，０，
５，０の２種類、３／４の高さ未満の部でＤ／Ｗ＝１２
．５．１０．０．７．０の３種とし、これらの組合せを
用いた。

２枚傾斜パドル型撹拌翼の傾斜角は４５°とし、内幅は
Ｄ　　／Ｗ、＝１０．０とした。いずれの場合も粗粒の
発生率はｏ、ｏ１ｗｔ％以下であり、反応槽内の温度の
ばらつきは±０．２℃以内であつた。

また、反応終了後に点検した結果いずれの場合も反応槽
内、撹拌翼、撹拌軸に重合物の付着は認められなかった
。

〔実施例３〕 本発明による気相ｍ合装置および特公昭５９−２１３２
１号に示すごとき横型重合槽を各々前後段に配置した第
８図の系統図により示される装置を用いて重合反応を行
った。

図において１は実施例１で示したものと同様の反応槽で
あり、ダブルスパイラルリボン型撹拌翼の傾斜角は２０
″、翼幅はＤ／Ｗ＝１０．０とした。また２枚傾斜パド
ル型撹拌買の傾斜角は４５°、翼幅はＤ１／Ｗ１−１０
とした。

図における２０は横型重合槽であり、内径は８００＃ｌ
、良さは２９６０ｍ５＋で内部に配置された水平撹拌軸
には多数の平パドル撹拌嬰が設けられている。触媒懸濁
液は反応１１に触媒供給口２８より３８７！Ｊ／ｈｒの
割合で、また原料オレフィンガスは供給ライン２９より
供給される。反応槽１より排出されるガスはサイクロン
２１により粉体が回収された後、横型重合槽２０より排
出される未反応オレフィンガスと共にコンアン１ノ２２
により一部凝縮されてレシーバ−２３に送られる。レシ
ーバ−２３内の液化プロピレンはポンプ２４により反応
槽１および横型重合槽２０にクエンヂ剤として供給され
る。

レシーバ−２３内のプロピレンガスはコンプレツナ−２
５により反応槽１の底部および横型重合槽の下部に供給
される。

反応槽１に供給されるプロピレンガス（６ｍｏ１％の水
素を含む）は分散板上の空塔速度が２　ｃｍ　／ｓｅｃ
となるように、またクエンヂ剤（液化プロピレン）は１
６５に！？／ｈｒの割合で供給される。

反応槽１から粉体法用し装ｙ１２６にＪ：り生成プロピ
レン粉末を平均３０に９／ｈｒの割合で扱出し、後日の
横型重合槽３０に連続供給する。

横型重合槽２０から粉体抜出し装置２７により生成ポリ
プロピレンを平均９０／（＃／ｈｒの割合で扱出す。反
応は反応Ｗ１１内および横型重合槽２０内で温度７０℃
、圧力２０Ｋｙ／ｄＧで７日間連続して行われ、得られ
たポリプロピレン中の粗粒は平均０．０４ｗｔ％と極め
て少Ｍであった。

〔発明の効果〕

本発明で用いる反応槽は上部と下部で形状が異なり、ま
たその撹拌’ＸＩら上部と下部で分離され、その傾斜角
も異なるため、反応槽の上部と下部とでは槽壁近傍で上
昇し中央部で下降する上下方向の循環流の強さが異なる
。

そのため反応槽上部に注入される触媒は強い上下方向の
循環流により急速に拡散され、しかｂ反応槽上部と下部
の境界における不連続な循環流のため触媒の濃度の高い
部分は消失し、反応槽下部から抜出される重合体中より
触媒のショートパスをなくすことができる。

また反応槽上部における強い循ＩＭ流により混合が充分
に行われるので塊状物の発生がなく長期間の運転が可能
となる。上記効果は反応槽および撹拌翼の形状を最適化
することにより一層高められ、触媒歩留りおよび製品品
質の向上が図ら机る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における気相重合装置の縦断面
図、第２図は第１図における■−■断面図、第３図は実
験１および２に用いた装置のノズル位置を示す立面図、
第４図及び第５図は同平面図、第６図は実施例１乃至３
で用いた装置のノズル位置を示した立面図、第７図は同
平面図、第８図は実施例３で用いた装置を示す系統図で
ある。 １・・・反応槽、２・・・反応槽底部、３・・・反応槽
下部１．１・・・反応槽上部、５・・・反応槽頂部、６
・・・分散板、７・・・撹拌軸、８・・・傾斜パドル型
膚痒芙、９・・・スパイラルリボン型撹拌束。 出願人代理人　　藤　　本　　博　　光第　ｌ　図 午２　図 箒　３　図 角玄Ｕ供と５０ ＄　７　因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、攪拌機を有する反応槽内で触媒、生成重合体等の粒
   子より成る粒子層の下からオレフィンを含むガスを供給
   し、該粒子層を流動化させ、同時に前記撹拌機により粒
   子層を攪拌する攪拌流動層方式のオレフィンの気相重合
   方法において、前記反応槽は、円筒形状の下部と該下部
   に連なる逆円錐台形状の上部とを有しており、前記撹拌
   機は反応槽上部の部分がスパイラルリボン型攪拌翼で構
   成され、反応槽下部の部分が前記スパイラルリボン型攪
   拌翼と分離し、かつ傾斜角がスパイラルリボン型攪拌翼
   の傾斜角より大きい傾斜パドル型攪拌翼で構成されてお
   り、触媒を前記反応槽上部に供給し、攪拌翼が粒子層内
   に埋設状態となるうようにしながら生成重合体を前記反
   応槽下部より抜き出すことを特徴とするオレフィンの気
   相重合方法。 ２、Ｄ＿１は反応槽下部の直径、Ｎは攪拌翼回転数（ｒ
   ｐｓ）、ｇは重力加速度である 式Ｆ＿ｒ＝Ｄ＿１（２πＮ）＾２／２ｇで定義されるフ
   ルード数Ｆ＿ｒを０．５乃至５とする特許請求の範囲第
   １項記載のオレフィンの気相重合方法。 ３、触媒、生成重合体等の粒子より成る粒子層の下から
   オレフィンを含むガスを供給し、該粒子層を流動化させ
   、同時に撹拌機により粒子層を攪拌する攪拌流動層方式
   のオレフィン気相重合装置において、反応槽底部にはガ
   ス供給口が設けられ、その上方に連なる反応槽下部との
   間が分散板で仕切られており、反応槽下部は円筒形であ
   り、その側面に重合体抜出口が設けられており、反応槽
   下部に連なる反応槽上部は逆円錐台形状であり、その側
   面に触媒注入口が設けられており、反応槽上部に連なる
   反応槽頂部は粒子随伴を防止するために必要な空隙部と
   ガス抜出口が設けられており、上記反応槽上部内に設け
   られた攪拌翼は槽壁に近接して旋回するスパイラルリボ
   ン型撹拌翼であり、反応槽下部内に設けられた攪拌翼は
   槽壁に近接して旋回する傾斜パドル型撹拌翼であり、上
   記スパイラルリボン型攪拌翼とパドル型撹拌翼は分離さ
   れており、しかも傾斜パドル型撹拌翼の傾斜角がスパイ
   ラルリボン型撹拌翼の傾斜角より大きいことを特徴とす
   るオレフィンの気相重合装置。 ４、反応槽下部は高さが直径の１／２以上であり、パド
   ル型撹拌内の傾斜角は２６°乃至６０°で幅が反応槽下
   部直径の１／１２．５倍乃至１／５倍であり、反応槽上
   部は高さが下端直径の１倍乃至４倍であり、壁面の鉛直
   線となす角すなわち円錐角が１°乃至１０°であり、ス
   パイラルリボン型撹拌翼の傾斜角は１５°乃至２５°で
   幅がその高さの槽径の１／１２．５倍乃至１／５倍であ
   る特許請求の範囲第３項記載のオレフィンの気相重合装
   置。 ５、スパイラルリボン型攪拌翼の幅がその高さにおける
   槽径の１／１０倍乃至１／８．３倍であり、傾斜角が１
   ７°乃至２１°である特許請求の範囲第３項乃至第４項
   のいずれか１項に記載のオレフィンの気相重合装置。 ６、スパイラルリボン型撹拌翼の幅は、反応槽上部の３
   ／４の高さ以下の部分においてその高さにおける槽径の
   １／１２．５倍乃至１／７倍であり、反応槽上部の３／
   ４の高さを超える部分においてその高さにおける槽径の
   １／７倍乃至１／５倍であり、スパイラルリボン型撹拌
   翼の傾斜角は１５°乃至２５°である特許請求の範囲第
   ３項乃至第４項のいずれか１項に記載のオレフィンの気
   相重合装置。 ７、スパイラルリボン型撹拌翼の幅は、反応槽上部の３
   ／４の高さ以下の部分においてその高さにおける槽径の
   １／１０倍乃至１／８．３倍であり、反応槽上部の３／
   ４の高さを超える部分においてその高さにおける槽径の
   １／７倍乃至１／５倍であり、スパイラルリボン型撹拌
   翼の傾斜角は１７°乃至２１°である特許請求の範囲第
   ３項、第４項、又は第６項記載のオレフィンの気相重合
   装置。 ８、反応槽上部の下端より、反応槽下端の槽径の０．４
   倍乃至１倍高い位置に触媒注入口を設け、反応槽下部の
   側面で触媒注入口の直下から撹拌翼の回転方向に９０°
   乃至３００°回転した位置に重合体抜出口を設けた特許
   請求の範囲第３項乃至第７項のいずれか１項に記載のオ
   レフィンの気相重合装置。