JPS647084B2 - - Google Patents

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JPS647084B2
JPS647084B2 JP55014536A JP1453680A JPS647084B2 JP S647084 B2 JPS647084 B2 JP S647084B2 JP 55014536 A JP55014536 A JP 55014536A JP 1453680 A JP1453680 A JP 1453680A JP S647084 B2 JPS647084 B2 JP S647084B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチーグラー・ナツタ触媒を用いてオレ
フイン類を低沸点の炭化水素溶媒中で重合させポ
リオレフインを製造する還流凝縮器を有する重合
器の除熱方法およびその装置に関するものであ
る。近年ポリオレフインの製造量の増大に伴い、
重合器の大型化や重合器1基当りの製造量を増加
させる傾向にある。このため一般的なジヤケツト
による除熱のほかに重合器の内部冷却器(プレー
トクーラー、コイルクーラー等)による除熱、重
合器の液相部を外部冷却器へ循環することによる
除熱還流凝縮器による除熱等が考えられる。還流
凝縮器による除熱については特公昭40−24478、
特公昭51−29196、特開昭51−103183等に記載さ
れている。しかし、この還流凝縮器を継続使用す
ると、被凝縮ガスに同伴する活性を有した触媒粒
子、ポリマー粒子が還流凝縮器の伝熱面に付着
し、ポリマーの皮膜や塊状物等のスケールが形成
され、除熱能力が低下してくる。さらには、スケ
ールが局部的に剥離し、このスケールの剥離物が
凝縮液の重合器へ戻る流路を閉塞させたり、重合
器内へ流入して製品ポリオレフインの品質に悪影
響を及ぼしたり、重合器の液相部の排出口を閉塞
させる等の弊害を防ぐために約2―3ケ月間毎に
還流凝縮器の伝熱面を定期的に洗浄する必要があ
る。
この洗浄するには、重合器を停止するか、ポリ
オレフインの製造量を極端に低下させて重合器と
還流凝縮器を切り離す必要があり、いずれにして
も大巾な生産性の低下をもたらす。そこで発明者
らは鋭意検討した結果、還流凝縮器の伝熱面のポ
リマースケールの形成を実質的ないし完全に回避
することを見い出し本発明に至つた。すなわち本
発明は還流凝縮器を有する重合器を使用して、遷
移金属化合物重合触媒存在下、炭素数2〜5の不
飽和炭化水素モノマーを炭素数3〜4の飽和もし
くは不飽和炭化水素(モノマーの一部を含む)の
溶媒中で単独重合あるいは共重合させる際、還流
凝縮器で凝縮した液は重力降下もしくはポンプに
より重合器内へ、未凝縮のガスは圧縮機により重
合器液相内へ循環させることにより重合器の除熱
を行う方法及びその装置において重合器から還流
凝縮器の伝熱面に至る間に被凝縮ガスを洗浄する
洗浄器を設置し、この洗浄装置で被凝縮ガスと凝
縮液および/又は重合器へ供給する溶媒を洗浄液
として向流接触させ被凝縮ガスに同伴する活性を
有した触媒粒子、ポリマー粒子を除去することに
より還流凝縮器の伝熱面にポリマースケールの形
成を実質的ないし完全に回避する重合器の除熱方
法及びその装置を提供するものである。遷移金属
化合物重合触媒としてはオレフインの重合用触媒
としてよく知られているチタンのハロゲン化合物
(例えば三塩化チタン、四塩化チタン、三臭化チ
タン)、バナジウムのハロゲン化合物、(三塩化バ
ナジウム)、グロム化合物(酸化クロム、有機ク
ロム化合物)などであり、周期律表のa、
a、a族金属の有機化合物(例えば、トリエチ
ルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライ
ド、ジエチルマグネシウム)と共存させて使用す
るのが普通である。炭素数2〜5の不飽和炭化水
素、モノマーとしてはエチレン、プロピレン、n
―ブテン―1、n―ペンテン―1がある。なお、
炭素数が6以上のn―ヘキセン―1、4―メチル
ペンテン―1、n―オクテン―1などもモノマー
として使用可能である。炭素数3〜4の飽和もし
くは不飽和炭化水素の溶媒としてはプロパン、n
―ブタン、イソブタン、プロピレン、n―ブテン
―1、イソブテンがある。
なお、炭素数が5以上のn―ペンタン、n―ヘ
キサン、n―ヘプタン、n―ペンテン―1、n―
ヘキセン―1、4メチルペンテン―4、n―オク
テン―1なども溶媒として使用可能である。
本発明を実施する装置の内還流凝縮器としては
一般的な多管式熱交換器で垂直型あるいは水平型
のいずれでもよい。
洗浄器としては、一般的な気液接触装置が用い
られる。具体的にはシーブトレイ、ターボグリツ
ドトレイ、リツプルトレイ等のトレイ類、ピーボ
デイスクラバー、サイクロンスクラバー等のスク
ラバー類、スプレー塔が望ましい。
還流凝縮器と洗浄器の構成として両者を別個に
設置するかあるいは両者を一体化し還流凝縮器の
下部に洗浄器を内包した型のものも考えられる。
これらの事例を図に従つて説明する。
図―1の6種は、いずれも凝縮液を洗浄液とし
て使用する事例である。
図―1Aは垂直型還流凝縮器と独立した洗浄器と
の組合せた型、 図―1Bは水平型還流凝縮器と独立した洗浄器と
の組合せた型、 図―1Cは水平型還流凝縮器に洗浄器を内包した
型、 図―1Dは垂直型還流凝縮器に洗浄器を内包した
型、 図―1Eは垂直型還流凝縮器と重合器に直接取付
けられた洗浄器との組合せた型、 図―1Fは洗浄器を内包した垂直凝縮器を重合器
に直接取付けた型、 図―2の3種は、重合器へ供給する溶媒を洗浄
液として使用する事例である。
図―2Aは垂直型還流凝縮器と独立した洗浄器と
を組合せた型、 図―2Bは水平型還流凝縮器と独立した洗浄器と
を組合せた型、 図―2Cは垂直型還流凝縮器と重合器に直接取付
けられた洗浄器との組合せた型、 上記の事例は一部でありこれに限定されるもの
ではない。
ここで本発明の詳細を図3、図4により、説明
する。
図―3は重合器の除熱装置全般のフローを示
し、図―4は図―3の3.に示される洗浄器を内包
した垂直多管式還流凝縮器(図―1Dに相当)の
断面図を示す。
重合器1内部には、炭素数2〜5の不飽和炭化
水素モノマー、炭素数3〜4の飽和もしくは不飽
和の炭化水素溶媒(液状モノマーも含む)、ポリ
マー、遷移金属化合物重合触媒、分子量調節剤と
して水素が存在する。(但し、分子量調節剤の水
素は必ずしも必要ではない。) 重合反応に伴つて発生する重合熱により溶媒が
蒸発する。重合器気相部にはこの溶媒の蒸気のほ
かモノマー、水素がある。重合器の気相部のガス
を被凝縮ガスとして配管4を通じて洗浄器内包還
流凝縮器3へ導くが、この時被凝縮ガスには活性
を有した触媒粒子、ポリマー粒子が同伴する。
洗浄器内包還流凝縮器3へ入つた被凝縮ガスを
まず洗浄器13(トレイ)で先に凝縮器伝熱管1
2の表面で凝縮した溶媒と向流接触する。
向流接触により被凝縮ガスに同伴の活性を有し
た触媒粒子、ポリマー粒子を洗い落す。
被凝縮ガスは次に凝縮器伝熱管12の表面と接
触し、ここで重合器の除熱量に相応の溶媒量を凝
縮させる。凝縮した溶媒は洗浄器13へ落ち、こ
こで後続の被凝縮ガスに同伴の活性を有した触媒
粒子、ポリマー粒子を包含して配管8を通じて重
合器1へ戻る。
凝縮器伝熱管表面で凝縮しなかつた水素、モノ
マーを含む未凝縮ガスを配管6、圧縮機15によ
り重合器1の液相へ循環させる。
除熱量の調整は、凝縮器での溶媒の凝縮量を調
整することによつて行うことは衆知のことであ
る。
溶媒の凝縮量は凝縮器伝熱管12の内部へ配管
10で供給する冷却水量によつて調整できる。
この冷却水量は調節弁11によつて調節され
る。除熱量は、重合器1内の重合反応に伴つて発
生する重合熱に概略相当する。したがつて、除熱
は重合器の温度を一定に保つ様、冷却水の流量を
調節することにより行う。
なお、以上の説明は凝縮器と洗浄器の構成を洗
浄器を内包した垂直多管式還流凝縮器にしたが、
これに限定されるものでなく先に説明した図―
1、図―2に示される構成でも容易に応用実施で
きる。
次に本発明の実施例、比較例について説明す
る。
実施例 図3に示すフローに従つて重合を、図4に示す
装置で除熱を行つた。
重合器:容積30m3撹拌機付き重合槽 還流凝縮器:垂直型でU字型多管式伝熱面積40
m2 洗浄器:還流凝縮器の下部内包 ターボグリツドトレイ1段 ダウンカマー付き モノマー及び溶媒:プロピレン 重合触媒:三塩化チタン(供給量約156g/
Hr)及びジエチルアルミニウムクロ
ライド(供給量約1000g/Hr) 分子量調節剤:水 素 重合槽温度 :70℃ Γ 重合槽の圧力:31Kg/cm2(G) Γ ポリマーの生成量:平均1250Kg/Hr Γ ポリマースラリーの抜出量:平均2350Kg/
Hr(内アタクチツクポリマー、触媒を
含有した液状プロピレンは平均1100
Kg/Hr) Γ 還流凝縮器での除熱量:約400000Kcal/Hr 上記条件下で8ケ月の運転を継続した後還流凝
縮器を解体点検した所定熱管表面のポリマー粒
子、触媒粒子等の付着はほとんどなかつた。な
お、被凝縮ガスの還流凝縮器入口配管の壁面には
ポリマーの付着が約6mmの厚みでみられた。
比較例 実施例において図―4の洗浄器トレイ13、ダ
ウンカマー14、を有しないこと以外は同一条件
で運転を継続した。
33日間運転後、還流凝縮器を解体点検した所伝
熱管表面には全面的に触媒粒子含有のポリマーが
付着しておりその厚みは0.1mm〜10mmであつた。
【図面の簡単な説明】
図―1は洗浄液として凝縮液を使つた洗浄器の
組合せの例、図―2は洗浄液として重合器へ供給
する溶媒を使つた洗浄器と還流凝縮器の組合せの
例、図―3は重合器と重合器の除熱装置の概略を
示す、図―4は洗浄器を内包した還流凝縮器の断
面図を示す。 符号について説明する(各図共通)。1……重
合器、2……洗浄器、3……還流凝縮器、4……
被凝縮ガス洗浄器行き配管、5……被凝縮ガス洗
浄器出口から還流凝縮器行き配管、6……未凝縮
ガスの流れる配管、7……凝縮液の還流凝縮器出
口配管、8……洗浄液の洗浄器出口配管、9……
洗浄液の洗浄器入口配管、10……冷却水補給配
管、11……冷却水量調節弁、12……凝縮器伝
熱管、13……洗浄器(トレイ)、14……洗浄
器(ダウンカマー)、15……未凝縮ガス循環用
圧縮器、16……温度調節計。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 還流凝縮器を有する重合器を使用して、遷移
    金属化合物重合触媒存在下、炭素数2〜5の不飽
    和炭化水素モノマーを、炭素数3〜4の飽和もし
    くは不飽和炭化水素(モノマーの一部を含む)の
    溶媒中で単独重合あるいは共重合させる際、還流
    凝縮器で凝縮した液は重合器内へ、未凝縮のガス
    は圧縮機により重合器液相内へ循環させることに
    より重合器の除熱を行う方法において、重合器か
    ら還流凝縮器の伝熱面に至る間に被凝縮ガスを洗
    浄することを特徴とする重合器の除熱方法。 2 被凝縮ガスの洗浄を還流凝縮器で凝縮した液
    および/又は重合器へ供給する溶媒と被凝縮ガス
    を向流接触させることによつておこなうことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 還流凝縮器を有する重合器を使用して炭素数
    2〜5の不飽和炭化水素モノマーを炭素数3〜4
    の飽和もしくは不飽和炭化水素(モノマーの一部
    も含む)の溶媒中で単独重合あるいは共重合させ
    る際、還流凝縮器で凝縮した液は重合器内へ、未
    凝縮のガスは圧緒機により重合器液相内へ循環さ
    せることにより重合器の除熱を行う装置において
    重合器から還流凝縮器の伝熱面に至る間に被凝縮
    ガスの洗浄器を有することを特徴とする重合器の
    除熱装置。 4 被凝縮ガスの洗浄器が還流凝縮器で凝縮した
    液および/又は重合器へ供給する溶媒と被凝縮ガ
    スを向流接触させることを特徴とする特許請求の
    範囲第3項記載の装置。
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