KR102051243B1 - 고분자의 인-라인 혼합을 위한 공정 및 기기 - Google Patents

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미히엘 베르크스트라
에릭 에릭손
구한 매티바난
유카 래새넨
헨리 슬레이스터
사미어 비제이
크리스토프 월닛쉬
사물리 지팅
바실레이오스 카넬로풀로스
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Abstract

본 발명은 용액에서 올레핀을 중합하고, 중합 반응기로부터 용액의 스트림을 빼내며, 이를 가열 단계의 순서로 전달하기 위한 공정을 다룬다. 가열된 용액은, 15 bar 이하의 압력에서 수행되고, 고분자를 포함하는 액상 및 기상이 공존하는, 분리 단계로 전달된다. 증기 스트림 및 고분자를 포함하는 농축 용액 스트림은 분리 단계로부터 빼내어진다. 증기 스트림의 적어도 일부는 제1 중합 반응기, 제2 중합 반응기 또는 양쪽 모두로 전달된다.

Description

고분자의 인-라인 혼합을 위한 공정 및 기기{A PROCESS AND APPARATUS FOR IN-LINE BLENDING OF POLYMERS}
본 발명은 고분자의 제조를 위하여 평행 배치로 작동하는 2 이상의 반응기를 위한 인-라인 혼합 공정과 관한 것이다. 특히, 본 발명은 반응 혼합물의 성분을 분리하고 및 회수하기 위한 공정을 다룬다.
미반응 단량체, 공단량체 및 용매가 용액으로부터 분리되고, 중합공정으로 재활용되는 용액 중합 공정을 이용하여 올레핀 고분자를 제조하는 것은 알려져 있다.
WO-A-2013137962는 고분자 용액을 농축하기 위한 공정을 개시한다. 분리기(separator)는 높은 분자량의 고분자를 용액으로부터 분리하기 위한 액체-액체 분리기(LCST 상 분리)로서 작동한다. 또한, 상기 문서는, 10,000 g/mol 미만의 분자량을 가지는 고분자의 실질적인 함량을 포함하는, 낮은 분자량의 고분자를 위한 플래시 가동(plash operation)을 추천한다.
WO-A-2008109094는 휘발성 성분들을 고분자 용액으로부터 회수하는 공정을 개시한다. 액체-액체 분리 공정(LCST 상 분리)은 휘발성 성분들을, 선택적으로 하나 이상의 분리 타워를 통하여, 중합 반응기로 되돌린다.
WO-A-2008082511은, 2 이상의 중합 반응기가 하나의 고압 분리기로 공급하는 공정을 개시한다. 상기 고압 분리기 내의 압력은 최대 25 MPa일 수 있다.
WO 2009/035580 A1, US 2009/163643 A1, US 2009/163642 A1, WO 2006/083515 A1, WO 2009/126277 A2, WO 2011/087728 A2 및 US 8,916,659 B1은, 용액 중합에서 중합된 균질한 액체 고분자 혼합물이 단일 또는 다수의 액체-액체 고압 분리기에서 분리되는, 혼합 공정(blending process)들을 개시한다. 그러나, 이러한 공정들은, 고분자-풍부 액상 스트림(polymer-enriched liquid stream)에서 고분자 농축이 오히려 낮아, 순수한 고분자를 얻기 위하여 추가 다운스트림 분리기가 필요한 불리함을 가지고 있다. 게다가, 보통 적어도 5 MPa인 분리 공정에서의 높은 압력에 의하여, 보통 극성 물질과 함께 중합 효소의 제거가 수반되는, 의도하지 않은 중합이 반응기의 다운스트림으로 발생할 수 있다. 상기 효소 킬러(catalyst killer)는 고분자-의존 스트림(polymer-lean stream)으로부터의 단량체 회수를 복잡하게 한다.
선행 기술에도 불구하고, 낮은 투자 및 가동 비용을 가지고, 미반응 단량체 및 공단량체를 용매와 함께, 재활용 스트림으로의 고분자의 잔재(carry-over)가 회피되는, 중합 반응기로 재활용이 가능한 공정의 필요성은 여전히 남아 있다.
제1 측면에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 고분자 조성물을 제조하기 위한 공정을 제공한다:
(A) 제1 용매 내,
- 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제1 올레핀 단량체, 및
- 선택적으로, 3 내지 10의 탄소 원자를 가지는 제1 알파-올레핀 공단량체,
- 제1 중합 촉매, 및 선택적으로 제1 올레핀 단량체의 제1 고분자 및 상기 선택적인 제1 알파-올레핀 공단량체 및 상기 제1 용매를 포함하는 제1 용액의 제조를 위한 사슬이동제의 존재 하에,
제1 중합 반응기에서 중합하는 단계;
(B) 제2 용매 내,
- 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제2 올레핀 단량체, 및
- 선택적으로, 3 내지 10의 탄소 원자를 가지는 제2 알파-올레핀 공단량체,
- 제2 중합 촉매, 및 선택적으로 제2 올레핀 단량체의 제2 고분자 및 상기 선택적인 제2 알파-올레핀 공단량체 및 상기 제2 용매를 포함하는 제2 용액의 제조를 위한 사슬이동제의 존재 하에,
제2 중합 반응기에서 중합하는 단계;
(C) 상기 제1 중합 반응기로부터, 제1 용액의 제1 스트림을 빼내는 단계;
(D) 상기 제2 중합 반응기로부터, 제2 용액의 제2 스트림을 빼내는 단계;
(E) 상기 제2 용액의 제2 스트림과 제1 용액의 제1 용액을 합하여, 제1 및 제2 용액의 합쳐진 스트림을 제조하는 단계;
(F) 상기 제1 및 제2 용액의 합쳐진 스트림을 제1 가열 단계 및 제2 가열 단계로 전달하는 단계;
(G) 상기 제1 및 제2 용액의 합쳐진 스트림을 분리 단계로 전달하는 단계, 이때 분리 단계는 15 bar 이하의 압력에서 수행되고, 분리 단계에서 상기 고분자를 포함하는 액상 및 기상이 공존하며;
(H) 상기 분리 단계로부터, 증기 스트림 및 고분자를 포함하는 농축 용액 스트림을 빼내는 단계;
(I) 상기 증기 스트림의 적어도 일부를 상기 제1 중합 반응기, 상기 제2 중합 반응기, 또는 양쪽 모두로 전달하는 단계.
제2 측면에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 고분자 조성물을 제조하기 위한 공정을 제공한다:
(A') 제1 용매 내,
- 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제1 올레핀 단량체, 및
- 선택적으로, 3 내지 10의 탄소 원자를 가지는 제1 알파-올레핀 공단량체,
- 제1 중합 촉매, 및 선택적으로 제1 올레핀 단량체의 제1 고분자 및 상기 선택적인 제1 알파-올레핀 공단량체 및 상기 제1 용매를 포함하는 제1 용액의 제조를 위한 사슬이동제의 존재 하에,
제1 중합 반응기에서 중합하는 단계;
(B') 제2 용매 내,
- 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제2 올레핀 단량체, 및
- 선택적으로, 3 내지 10의 탄소 원자를 가지는 제2 알파-올레핀 공단량체,
- 제2 중합 촉매, 및 선택적으로 제2 올레핀 단량체의 제2 고분자 및 상기 선택적인 제2 알파-올레핀 공단량체 및 상기 제2 용매를 포함하는 제2 용액의 제조를 위한 사슬이동제의 존재 하에,
제2 중합 반응기에서 중합하는 단계;
(C') 상기 제1 중합 반응기로부터, 제1 용액의 제1 스트림을 빼내고, 이를 제1 가열 단계 및 제2 가열 단계로 전달하는 단계;
(D') 상기 제2 중합 반응기로부터, 제2 용액의 제2 스트림을 빼내고, 이를 제3 가열 단계 및 제4 가열 단계로 전달하는 단계;
(E') 상기 가열된 제2 용액의 제2 스트림과 상기 가열된 제1 용액의 제1 용액을 합하여, 제1 및 제2 용액의 합쳐진 스트림을 제조하는 단계;
(F') 상기 제1 및 제2 용액의 합쳐진 스트림을 분리 단계로 전달하는 단계, 이때 분리 단계는 15 bar 이하의 압력에서 수행되고, 분리 단계에서 상기 고분자를 포함하는 액상 및 기상이 공존하며;
(G') 상기 분리 단계로부터, 증기 스트림 및 고분자를 포함하는 농축 용액 스트림을 빼내는 단계;
(H') 상기 증기 스트림의 적어도 일부를 상기 제1 중합 반응기, 상기 제2 중합 반응기, 또는 양쪽 모두로 전달하는 단계.
공정 설명(Process description)
하기 설명은, 하나의 저압 분리 단계에 연결된 2개의 중합 반응기에 적용된다. 적어도 2개의 중합 반응기가 하나의 분리 단계에 공급(feed)하는 한, 본 발명의 범위 내에 하나 이상의 분리 단계와 결합한 2 이상의 중합 반응기를 갖는 것도 가능하다.
중합( Polymerisation )
중합 반응기(polymerization reactor)에서, 2 이상의 탄소 원자를 가지는 올레핀 단량체, 1 이상의 촉매 시스템, 선택적인 1 이상의 공단량체, 선택적인 1 이상의 사슬이동제(chain transfer agent), 및 선택적인 1 이상의 희석액 또는 용매가 중합 수행을 위하여 사용된다. 그러므로, 각각의 반응기에서의 중합 시스템은 고밀도 유체 상태(dense fluid state)에 있으며, 올레핀 단량체, 존재하는 어떠한 공단량체, 존재하는 어떠한 희석액 또는 용매, 존재하는 어떠한 사슬이동제, 및 고분자 산물(polymer product)을 포함한다.
상기 올레핀 단량체는 2 이상의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10의 탄소 원자를 가지는 알파-올레핀이다. 적절한 알파-올레핀 단량체는 에틸렌(ethylene), 프로필렌(propylene), 1-부텐(1-butene), 1-헥센(1-hexene), 1-옥텐(1-octene), 1-데센(1-decene) 및 스티렌(styrene)으로 이루어진 군에서 선택된다. 보다 바람직하게는, 상기 올레핀 단량체는 에틸렌, 프로필렌 및 1-부텐으로 이루어진 군에서 선택된다. 특히 바람직하게는 상기 올레핀 단량체는 에틸렌 또는 프로필렌이다.
1 이상의 공단량체는 선택적으로, 그리고 바람직하게는 적어도 하나의 중합 반응기에 존재한다. 상기 공단량체는, 상기 2 내지 10의 탄소 원자를 가지는 올레핀 단량체와 다른 알파-올레핀; 4 내지 10의 탄소 원자를 가지는, 비공액(non-conjugated) 알파-오메가-다이엔과 같은, 폴리엔(polyene); 6 내지 20의 탄소 원자를 가지는 고리형 올레핀(cyclic olefin); 및 6 내지 20의 탄소 원자를 가지는 고리형 폴리엔(cyclic polyene)으로 이루어진 군에서 선택된다. 바람직하게는, 상기 공단량체는, 상기 올레핀 단량체가 에틸렌인 경우 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐; 및 상기 올레핀 단량체가 프로필렌인 경우 에틸렌, 1-부텐 및 1-헥센과 같은, 2 내지 10의 탄소 원자를 가지는 올레핀 단량체와 다른 알파-올레핀의 그룹으로부터 선택된다.
적절하게는, 상기 공단량체는 상기 중합 반응기 양쪽 모두에 존재한다. 두개의 상기 중합 반응기에 동일한 공단량체가 사용될 수 있으나, 예를 들어 제품의 물성에 의하여 요구되는 경우에는 서로 상이할 수도 있다. 더욱이, 상기 공단량체, 또는 상기 두개의 반응기 내의 공중합체들의 농도는 적절하게 서로 다르다. 이는 두개의 다른 고분자의 균질한 블렌드(homogeneous blend)의 제조를 가능하게 한다. 그러나, 또한 상기 공단량체 또는 상기 두개의 반응기 내의 공단량체들의 함량이 동일하게 하도록, 상기 반응기들을 작동하는 것이 가능하다.
상기 중합 효소는 단량체 및 선택적인 공단량체를 중합할 수 있는 기술 분야에서 알려진 효소일 수 있다. 그러므로, 상기 중합 효소는 EP-A-280352, EP-A-280353 및 EP-A-286148에서 개시된 치글러-나타 촉매(Ziegler-Natta catalyst), 또는 WO-A-1993025590, US-A-5001205, WO-A-1987003604 및 US-A-5001244에서 개시된 메탈로센 촉매(metallocene catalyst), 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 후전이금속 촉매(late transition metal catalyst)와 같은 다른 적합한 촉매가 사용될 수 있다.
사슬이동제는 당 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 고분자의 분자량을 조절하기 위하여, 하나 또는 두개의 중합 반응기에 사용될 수 있다. 예를 들어, 적합한 사슬이동제는 수소이다. 두개의 반응기에서 상기 사슬이동제의 다른 농도를 유지함으로써, 분자량 분포가 넓어진 고분자 블렌드를 생산하는 것이 가능하다.
서로 다른 반응기에 적용되는 반응 조건은 동일하지 않을 수 있으나, 서로 비교할 때 다를 수 있는 것은 자명하다. 이는 최종적으로 혼합되는 서로 다른 고분자의 생산을 가능하게 한다. 상기 반응 조건이 추가의 반응기(들)에 완전히 독립적으로 조정될 수 있기 때문에, 혼합되는 고분자의 미세구조(microstructure)를 다양화하기 위한 옵션이 매우 많다.
상기 용매는 상기 중합 공정에서 적절하게 존재한다. 상기 용매는 3 내지 20의 탄소 원자를 가지는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 5 내지 20의 탄소 원자, 선택적으로 알킬 치환기를 가지는 고리형 알킬; 또는 6 내지 20의 탄소 원자, 선택적으로 알킬 치환기를 가지는 아릴; 또는 이들의 2 이상의 혼합물 중 적합한 어떤 것일 수 있다. 상기 용매는 반드시 중합 촉매 및 단량체에 대하여 비활성이어야 한다. 나아가, 상기 용매는 중합 조건에서 안정하여야 한다. 또한, 상기 용매는 상기 중합 조건에서 단량체, 최종 공단량체(eventual comonomer), 최종 사슬이동제 (eventual chain transfer agent) 및 고분자를 용해시킬 수 있어야만 한다.
상기 중합 반응기들 내의 온도는, 상기 중합 반응기 내에서 형성되는 고분자가 용매, 공단량체(들), 사슬이동제 및 상기 고분자를 포함하는 반응 혼합물 내에서 완전하게 용해되는 온도이다. 그리고 나서, 예를 들어, 제1 용액은 제1 중합 반응기 내에서 형성된다. 상기 온도는 적절하게는 상기 고분자의 용융 온도(melting temperature)보다 높다. 그러므로, 상기 고분자가 에틸렌의 단독(homo-) 또는 공중합체(copolymer of ethylene)일 때, 상기 온도는 상기 고분자 내의 공단량체 단위의 함량에 의존하고, 적절하게는 120 ℃ 내지 240 ℃, 예를 들어 140 ℃ 내지 220 ℃, 가장 바람직하게는 150 ℃ 내지 200 ℃이다. 상기 고분자가 프로필렌의 단독(homo-) 또는 공중합체(copolymer of propylene)일 때, 상기 온도는 상기 고분자 내의 공단량체 단위의 함량에 의존하고, 적절하게는 120 ℃ 내지 250 ℃, 예를 들어 140 ℃ 내지 235 ℃, 가장 바람직하게는 150 ℃ 내지 225 ℃이다.
상기 중합 반응기 내의 압력은 한편으로는 온도에 의존하고, 다른 한편으로는 공단량체의 유형 및 ?량에 의존한다. 상기 압력은 적절하게는 50 내지 300 bar, 바람직하게는 60 내지 250 bar, 보다 바람직하게는 70 내지 200 bar이다.
상기 반응기에서 바람직한 공정 조건은, 바람직하게는 적어도 120 ℃, 보다 바람직하게는 적어도 140 ℃, 가장 바람직하게는 적어도 150 ℃의 온도 및 바람직하게는 적어도 5.0 MPa, 보다 바람직하게는 적어도 6.0 MPa, 가장 바람직하게는 적어도 7.0 MPa의 압력이다.
상기 공정은 적절하게는 연속적으로 수행된다. 그렇게 함으로써, 단량체 및 촉매의 스트림은, 그리고 공단량체, 사슬이동제 및 용매의 스트림이 존재할 때, 상기 중합 반응기로 전달된다. 미반응 단량체(unreacted monomer), 용해된 고분자, 최종 미반응 공단량체(eventual unreacted comonomer) 및 사슬이동제 뿐만 아니라 최종 용매(eventual solvent)를 포함하는, 제1 용액의 제1 스트림 또는 제2 용액의 제2 스트림과 같은 생산물 스트림(product stream)은 각각의 반응기로부터 빼내어진다.
상기 제1 용액의 제1 스트림 또는 제2 용액의 제2 스트림과 같은 생산물 스트림은, 제1 중합 반응기 및 제2 중합 반응기와 같은 각각의 중합 반응기로부터 빼내어진다. 상기 스트림들은 분리 스트림(separate stream)으로서, 가열 단계 또는 분리 단계와 같은 다음 공정 단계로 전달될 수 있거나, 또는 적합한 장소에서 합쳐질 수 있다. 그러므로, 상기 스트림들이 분리 단계의 합쳐진 업스트림(combined upstream)이라면, 이들은 제1 가열 단계의 합쳐진 업스트림이거나; 또는 제1 가열 단계의 다운스트림이 아닌 제2 가열 단계의 업스트림이거나; 또는 분리 단계의 업스트림이 아닌 제2 가열 단계의 다운스트림이거나; 또는 이들은 분리 스트림으로서 분리 단계로 전달될 수 있다. 나아가, 2 이상의 반응기가 있다면, 전술한 절차 중 어느 하나에 따라, 스트림들은 분리기로 전달될 수 있다.
상기 제1 용액의 제1 스트림 또는 제2 용액의 제2 스트림은 각각, 상기 제1 용액의 제1 스트림 또는 상기 제2 용액의 제2 스트림의 총 중량(total weight content)에 대하여, 바람직하게는 10 내지 35 중량%의 고분자, 보다 바람직하게는 12 내지 30 중량%의 고분자, 가장 바람직하게는 15 내지 25 중량%의 고분자를 함유한다.
제1 가열 단계(First heating step)
제1 용액의 제1 스트림은 제1 중합 반응기로부터 제1 가열 단계로 전달된다. 상기 제1 가열 단계의 목적은, 상기 제1 용액의 제1 스트림이 제1 분리 단계에 진입하기 전에 이를 예열하는 것이다.
상기 제1 가열 단계는 적절하게는 열교환기 내에서 수행된다. 예를 들어, 상기 제1 용액의 제1 스트림은 다수의 튜브에 나뉘어지고, 가열 유체(heating fluid)는 튜브에 접하며 지나감으로써 튜브 내에서 흐르는 상기 용액이 가열된다.
상기 제1 가열 단계의 목적은, 공정 스트림(process stream)으로부터 열을 회수함으로써 상기 공정의 경제성을 향상시키는 것이다.
상기 가열 유체는 회수 가능한 열을 함유하는 어떠한 공정 유체(process fluid)일 수 있다. 바람직하게는, 상기 분리 단계로부터 회수된 증기 스트림(vapour stream)은 가열 유체로 사용된다. 상기 공정 동안, 상기 가열 유체, 예를 들어 상기 증기 스트림은 냉각된다. 상기 제1 가열 단계에서, 적어도 일부가 응축되는 증기 스트림으로부터 많은 열을 빼내는 것이 바람직하다.
통상적으로, 상기 고분자가 에틸렌의 단독 또는 공중합체일 때, 상기 제1 가열 단계에 진입하기 전의, 제1 용액의 제1 스트림, 제2 용액의 제2 스트림, 또는 합쳐진 용액 스트림(combined solution stream)과 같은 용액 스트림의 온도는, 120 ℃ 내지 240 ℃, 바람직하게는 140 ℃ 내지 220 ℃, 가장 바람직하게는 150 ℃ 내지 200 ℃이다. 통상적으로, 상기 고분자가 프로필렌의 단독 또는 공중합체일 때, 상기 제1 가열 단계에 진입하기 전의, 제1 용액의 제1 스트림, 제2 용액의 제2 스트림, 또는 합쳐진 용액 스트림과 같은 용액 스트림의 온도는, 120 ℃ 내지 250 ℃, 바람직하게는 140 ℃ 내지 235 ℃, 가장 바람직하게는 150 ℃ 내지 225 ℃이다.
상기 고분자가 에틸렌의 단독 또는 공중합체일 때, 상기 제1 가열 단계의 다운스트림에 바로 인접한 상기 용액 스트림의 온도는 160 ℃ 내지 240 ℃, 바람직하게는 170 ℃ 내지 220 ℃, 가장 바람직하게는 180 ℃ 내지 200 ℃이다. 상기 고분자가 프로필렌의 단독 또는 공중합체일 때, 상기 제1 가열 단계의 다운스트림에 바로 인접한 상기 용액 스트림의 온도는 200 ℃ 내지 250 ℃, 바람직하게는 210 ℃ 내지 250 ℃, 가장 바람직하게는 220 ℃ 내지 250 ℃이다.
상기 제1 가열 단계에 진입하기에 앞선, 상기 증기 스트림 같은 가열 매질(heating medium)의 온도는 바람직하게는 120 ℃ 내지 240 ℃이다.
제1 용액의 제1 스트림, 제2 용액의 제2 스트림, 또는 합쳐진 용액 스트림과 같은 용액 스트림의 압력은, 제1 가열 단계에 의하여 실질적으로 영향을 받지 않는 것이 바람직하다. 상기 압력은 적절하게는 50 내지 300 bar, 바람직하게는 60 내지 250 bar, 보다 바람직하게는 70 내지 200 bar이다.
제2 가열 단계(Second heating step)
상기 제2 가열 단계의 목적은, 상기 분리 단계에서 요구되는 온도로 상기 용액 스트림을 가열하는 것이다. 상기 제1 가열 단계의 가열 매질 내의 회수 가능한 열은 상기 용액 스트림의 설정 온도(desired temperature)에 도달하기에 불충분할 수 있으므로, 상기 제2 가열 단계가 요구된다.
상기 제2 가열 단계는 상기 제1 가열 단계와 유사한 원리를 이용하여 수행될 수 있다. 그러나, 상기 제2 가열 단계에서 이용되는 가열 유체(heat fluid)의 온도는, 제1 용액의 제1 스트림과 같은 상기 용액 스트림을 희망하는 온도로 가열될 수 있는 온도로 적절하게 조절된다. 그렇게 함으로써, 상기 제2 가열 단계에서 이용되는 가열 유체의 스트림은, 상기 제2 가열 단계에 도입되기에 앞서 희망하는 온도로 가열되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 용액 스트림, 예를 들어 제1 용액의 제1 스트림, 제2 용액의 제2 스트림, 또는 제1 용액의 제1 스트림과 제2 용액의 제2 스트림을 포함하는 합쳐진 용액 스트림,의 온도는 상기 제1 가열 단계의 다운스트림에서 측정되고, 상기 제2 가열 단계에서 이용되는 가열 유체의 유량(flow rate)은 상기 측정된 온도와 상기 용액 스트림의 희망하는 온도와의 차이를 기초로 조절된다.
상기 제2 가열 단계의 다운스트림으로의 용액 스트림의 온도는, 상기 고분자가 에틸렌의 단독 또는 공중합체일 때, 통상적으로 200 ℃ 내지 300 ℃, 바람직하게는 200 ℃ 내지 260 ℃, 보다 바람직하게는 210 ℃ 내지 230 ℃이다. 상기 제2 가열 단계의 다운스트림으로의 용액 스트림의 온도는, 상기 고분자가 프로필렌의 단독 또는 공중합체일 때, 통상적으로 200 ℃ 내지 300 ℃, 바람직하게는 210 ℃ 내지 270 ℃, 보다 바람직하게는 220 ℃ 내지 250 ℃이다.
제1 용액의 제1 스트림, 제2 용액의 제2 스트림, 또는 합쳐진 용액 스트림과 같은 용액 스트림의 압력은, 제2 가열 단계에 의하여 실질적으로 영향을 받지 않는 것이 바람직하다. 상기 압력은 적절하게는 50 내지 300 bar, 바람직하게는 60 내지 250 bar, 보다 바람직하게는 70 내지 200 bar이다.
분리 단계(Separation step)
용액 스트림은, 액상(liquid phase)과 기상(vapour phase)을 얻도록 온도와 압력이 조절된 분리 단계로 전달된다. 고분자는, 최종 용매의 일부와 최종 미반응 공단량체의 일부를 포함하는 액상에서 용해되는 반면, 대부분의 미반응 단량체, 최종 미반응 사슬이동제, 최종적으로 미반응 공단량체 일부 및 최종적으로 용매의 일부는 기상을 형성한다.
상기 고분자가 에틸렌의 단독 또는 공중합체일 때, 상기 분리 단계의 온도는, 적절하게는 120 ℃ 내지 240 ℃, 바람직하게는 140 ℃ 내지 220 ℃, 보다 바람직하게는 150 ℃ 내지 200 ℃의 범위 내이다. 상기 고분자가 프로필렌의 단독 또는 공중합체일 때, 상기 분리 단계의 온도는, 적절하게는 120 ℃ 내지 240 ℃, 바람직하게는 140 ℃ 내지 220 ℃, 보다 바람직하게는 150 ℃ 내지 200 ℃의 범위 내이다.
상기 분리 단계에서의 압력은 1 내지 15 bar, 바람직하게는 2 내지 12 bar, 보다 바람직하게는 5 내지 10 bar 이다.
상기 분리 단계에서의 조건은, 반응기의 다운스트림에서 의도하지 않은 중합이 발생하지 않도록 하는 것과 같아야 하며, 이는 보통 극성 물질과 함께 중합 효소의 제거(killing)를 필요로 할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 일 측면에서, 분리 단계 이전 또는 분리 단계 동안, 촉매의 제거는 비환원 반응기 배출 스트림(unreduced reactor effluents stream)에 추가되지 않는다.
본 발명의 다른 측면에서, 이는 바람직하지 않지만, 분리 단계 이전 또는 분리 단계 동안, 촉매제거제(catalyst killing agent)는 비환원 반응기 배출 스트림에 추가된다. 상기 촉매제거제는 보통 물, (메탄올 및 에탄올과 같은)알코올, 나트륨/칼슘 스테아르산염(sodium/calcium stearate), CO, 및 이들의 조합과 같은 극성 성분이다.
전술한 바와 같이, 상기 분리 단계에서의 조건은 기상 및 액상이 형성되는 것이 필요하다. 그렇게 함으로써, 반응 물질(reactant)들의 반응기로의 재활용이 가능한 간단하게 유지될 수 있다.
상기 분리 단계는, 액상과 기상이 공존(coexist)하는, 당 업계에 알려진 어떠한 분리 방법에 따라서 수행될 수 있다. 작동의 수월함 때문에, 플래싱 단계(flashing step)와 같은 상기 분리 단계를 수행하는 것이 바람직하다. 당 업계에서 잘 알려진 바와 같이, 액상 피드(liquid feed)는 감압 작동된 용기(vessel)에 전달된다. 그렇게 함으로써, 상기 액상의 일부는 기화되고, 상층 스트림(overhead stream)(또는 증기 스트림)으로서 플래시로부터 빼내어질 수 있다. 그리고 나서, 상기 액상에서 나머지 부분은 하부 스트림(bottom stream)(또는 액체 스트림(liquid stream))으로서 빼내어진다.
분리 단계에서 기상 및 액상이 존재하는 것을 가지는 이점은, 먼저 단순한 기기, 그리고 이에 따라 낮은 투자 비용이다. 또한, 상기 증기 스트림과 함께하는 고분자의 잔재는 최소화된다.
적합하게는, 합쳐진 용액 스트림은 믹서를 통하여 분리 단계로 전달된다. 그렇지 않으면, 스트림이 각각 분리 단계로 전달되는 경우, 제1 용액의 제1 스트림 및 제2 용액의 제2 스트림 각각은 분리 믹서(separate mixer)를 통하여 분리 단계로 전달된다. 상기 믹서는, 적합하게는 정적 믹서(static mixer)이다. 정적 믹서는 당 업계에서 잘 알려져 있고, 당업자는 상기 공정을 위하여 정적 믹서를 선택할 수 있다. 상기 믹서의 사용은 한편으로는 상기 제1 및 제2 용액의 혼합을 향상시키고, 다른 한편으로는 실질적으로 물질 전달 영역을 증가시킴으로써, 액상으로부터 기상으로의 휘발성 성분의 물질 전달(mass transfer)을 향상시킨다.
상기 제1 용액의 제1 스트림 및 상기 제2 용액의 제2 스트림은 분리 단계로 전달되기 전에, 합쳐진 용액 스트림으로 합쳐지는 것이 바람직하다. 이와 같은 조합(combination)은 적절하게는 믹서의 업스트림에서 수행되고, 전술한 스트림들의 혼합(combining)을 위한 다른 옵션 중 하나로 사용된다.
바람직한 일 구현예에 있어서, 상기 분리 단계는 하기 논의되는 플래싱 단계이다. 상기 플래싱 단계는, 바람직하게는 일반적인 원통형의 수직 용기(vertical vessel)인 플래시 용기(flash vessel)에서 적절하게 수행된다. 그렇게 함으로써, 상기 플래시 용기는 대략적으로 원형의 단면을 가지는 구역(section)을 가진다. 바람직하게는, 상기 플래시 용기는 원형 실린더의 형상을 가지는 원통형 구역(cylindrical section)을 가진다. 상기 원통형 구역에 더하여, 상기 플래시 용기는, 원뿔형일 수 있는 바닥 구역(bottom section), 및 반구형일 수 있는 상단 구역(top section)과 같은 추가 구역을 가질 수 있다. 그렇지 않으면, 상기 플래시 용기는 또한 일반적인 원뿔 형상을 가질 수 있다.
상기 플래시 용기 내의 온도는 통상적으로 120 ℃ 내지 240 ℃이다. 상기 온도는, 상기 용액의 점도를 적절한 수준으로 유지하되 상기 고분자가 분해되는 온도보다는 낮도록, 충분히 높아야 한다. 상기 플래시 용기에서의 압력은 통상적으로 15 bar 내지 대기압, 또는 심지어 대기압 미만이다.
상기 용액 스트림은 상기 플래시 용기의 상부(top)로 들어간다. 상기 용액은 상기 플래시 용기에서 아래로 이동하는 반면, 상기 용액으로부터 증발된 가스는 위로 이동한다. 이러한 바람직한 구현예에 따르면, 상기 고분자 용액은 상기 플래시 용기에서 아래로 떨어지는 박막을 형성한다. 이는 상기 고분자 용액으로부터 탄화수소의 제거를 용이하게 한다. 상기 가스는 통상적으로 상기 플래시 용기의 상부(top)에서 빼내어지는 반면, 상기 용액은 하부(bottom)에서 빼내어진다.
특히 바람직한 일 측면에 있어서, 상기 제1 용액의 제1 스트림은 상기 플래시 용기에서 분무(spray)된다. 상기 분무는 상기 용액 스트림을 액적(droplet)으로 분산시키는 하나 이상의 적절한 노즐을 이용하여 수행될 수 있다. 이와 같은 노즐은 업계에서 잘 알려져 있으며, 공기 분무 노즐(air atomising nozzle), 플랫 팬 노즐(flat fan nozzle), 중공 원뿔 노즐(hollow cone nozzle), 및 원추형 노즐(full cone nozzle)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 노즐은 상기 스트림을 약 1 ㎜ 미만의 크기를 가지는 액적으로 분쇄한다.
상기 노즐은 상기 플래시 용기에서 액적의 스트림을 형성한다. 그리고 나서, 상기 액적의 스트림은 상기 플래시 용기 내에서 응고되고, 상대적으로 높은 표면적을 가지는 강하막(falling film)을 형성한다. 이는 상기 용액으로부터 휘발성 성분의 물질 전달(mass transfer)를 향상시킨다.
전술한 바와 같이, 상기 플래시 용기는 수직의 일반적인 원통 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 노즐의 적합한 위치에 의하여, 상기 액적의 스트림은 상기 플래시 용기의 벽면과 접선 방향으로 향한다. 그러므로, 상기 노즐은 적절하게는 배출부(outlet)가 벽면의 접선 방향을 향하도록 상대적으로 벽면에 가까이에 위치된다. 상기 액적의 스트림이 노즐에서 배출될 때, 아래로 강하막을 형성하는 벽 방향으로 이동한다. 또한, 상기 플래시 용기는 수직의 일반적인 원추 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 전술한 바와 같이, 상기 액적의 스트림을 상기 플래시 용기의 벽면과 접선 방향으로 향하게 할 수 있다. 그러나, 또한 상기 액적을 상기 플래시 용기의 벽을 향하여 축 방향으로 향하게 할 수 있다. 그리고, 상기 노즐 또는 노즐들은 상기 플래시 용기 내에서 편심(eccentrically)하게 배열된다. 양쪽의 배열에서, 상기 고분자 용액은 상기 플래시 용기 내에서 강하막을 형성한다.
제1 플래싱 단계(the first flashing stage)로부터 빼내어진 용액 스트림에서의 고분자 함량은 통상적으로, 용액 스트림의 총 중량(total weight content)에 대하여, 40 내지 90 중량%, 바람직하게는 50 내지 80 중량%, 가장 바람직하게는 60 내지 75 중량%이다. 다시 말해서, 상기 제1 플래싱 단계로부터 빼내어진 생산물 스트림은 용액 스트림의 총 중량(total weight content)에 대하여, 10 내지 60 중량%, 바람직하게는 20 내지 50 중량%, 가장 바람직하게는 25 내지 40 중량%의 잔류 탄화수소를 함유한다.
다른 각도로 바라보았을 때, 상기 플래시 용기로부터 빼내어진 탄화수소 스트림은 상기 플래싱 용기로부터 빼내어진 전체 물질 스트림(total material streams)의 35 내지 80 중량%이다. 상기 탄화수소 스트림은 통상적으로 미반응 단량체, 또한 용매 및 미반응 공단량체를 포함한다.
전술한 바와 같이 상기 플래시 사용에 의하여, 높은 분리 효율을 달성할 수 있다. 예를 들어, 6개의 탄소 원자를 가지는 탄화수소에 대한 분리 효율은 적어도 70 %, 바람직하게는 적어도 75 %이다. 또한, 8개의 탄소 원자를 가지는 탄화수소에 대한 분리 효율은 적어도 55 %, 바람직하게는 적어도 60 %이다. 상기 분리 효율은 증기 스트림에서 빼내어진 성분의 질량 흐름(mass flow)을 평형 상태의 증기 스트림에서의 성분의 (이론적인) 질량 유량(mass flow rate)으로 나눈 값으로 정의된다.
저압 분리기(low pressure separator)에서의 바람직한 공정 조건은, 바람직하게는 1.5 MPa 미만, 보다 바람직하게는 1.2 MPa 미만, 가장 바람직하게는 1.0 MPa 미만의 압력 및 바람직하게는 240 ℃ 미만, 보다 바람직하게는 220 ℃ 미만, 가장 바람직하게는 200 ℃ 미만의 온도이다.
산화방지제, 공정 안정제, UV-안정제, 안티블록킹제 및 산 스캐빈저(acid scavenger)와 같은 첨가제가 믹서의 고분자 용액 업스트림으로 추가되는 것이 가능하다. 이와 같은 배합(arrangement)은 고분자 내에서 상기 첨가제가 균질하게 분산되도록 한다.
농축 용액 스트림(concentrated solution stream)은 상기 분리 단계의 액상으로부터 빼내어진다. 상기 농축 용액 스트림은 적절하게는, 추가 분리, 압출(extrusion) 및 펠렛화 단계(pelletisation step)와 같은, 후속 공정 단계로 전달된다. 당업자에 의하여 이해되는 바와 같이, 상기 용액 스트림은 주로 액상이지만, 예를 들어 기포의 형태로 미량의 증기(vapour)를 함유할 수 있다. 상기 농축 스트림에서 증기의 함량은 최대 40 중량%, 바람직하게는 최대 30 중량%, 특히 바람직하게는 최대 20 중량%, 예를 들어 최대 10 중량% 또는 최대 5 중량%이다.
통상적으로, 상기 분리 단계로 진입하는 용액 스트림에서의 고분자 함량은 10 내지 35 중량%, 바람직하게는 12 내지 30 중량%, 가장 바람직하게는 15 내지 25 중량%이다. 상기 농축 용액 스트림에서의 고분자 농도는, 통상적으로 40 내지 90 중량%, 바람직하게는 50 내지 80 중량%, 바람직하게는 60 내지 75 중량%이다.
기상 스트림(vapour phase stream)은 중합 반응기로 되돌려진다. 증기 스트림(vapour stream)은 분리 단계에서 기상으로부터 빼내어진다. 바람직하게는, 증기 스트림에서의 열은 중합 반응기로 전달되기 전에 회수된다. 바람직하게는, 증기 스트림의 적어도 일부는, 상기 용액 스트림의 가열을 위한 제1 가열 단계(first heating step)로 전달된다. 상기 증기 스트림은, 예를 들어 액적(droplet)의 형태로, 소량의 액상을 함유한다. 상기 분리 단계로부터 빼내어지는 증기 스트림에서의 액상의 함량은 최대 40 중량%, 바람직하게는 최대 30 중량%, 특히 보다 바람직하게는 최대 20 중량%, 예를 들어 최대 10 부피% 또는 최대 5 중량%이다.
증기 스트림 재활용( Vapour stream recycle)
제1 용액의 제1 스트림 및 제2 용액의 제2 스트림이 제1 가열 단계의 합쳐진 업스트림이라면, 모든 증기 스트림은, 상기 제1 용액의 제1 스트림 및 상기 제2 용액의 제2 스트림을 포함하는 합쳐진 용액 스트림을 가열하기 위한, 제1 가열 단계로 전달되는 것이 바람직하다. 다른 한편으로는, 제1 용액의 제1 스트림이 제1 가열 단계로 전달되고 제2 용액의 제2 스트림이 제3 가열 단계로 각각 전달된다면, 증기 스트림은 제1 증기 스트림과 제2 증기 스트림으로 나뉘어지는 것이 바람직하다. 그리고 나서, 상기 제1 증기 스트림은 제1 용액의 제1 스트림을 가열하기 위한 제1 가열 단계로 전달되고, 제2 증기 스트림은 제2 용액의 제2 스트림을 가열하기 위한 제3 가열 단계로 전달된다.
상기 제1 가열 단계에서, 증기 스트림에 의하여, 또는 제1 증기 스트림 및 제2 증기에 의하여 운반된 열은 제1 가열 단계, 또는 제1 및 제3 가열 단계에서의 용액 스트림으로 전달된다. 상기 제1 가열 단계는, 바람직하게는 열이 용액 스트림으로 이동되고 결과적으로 상기 증기 스트림이 제1 가열 단계에서 냉각되는, 열교환기 내에서 수행된다. 상기 증기 스트림은 일부가 응축될 정도로 냉각된다. 상기 검토 사항은, 또한 제1 및 제2 증기 스트림, 및 제3 가열 단계가 존재한다면 제3 가열 단계에 적용할 수 있다.
상기 증기 스트림은 제1 가열 단계로부터 회수된다. 그렇지 않으면, 상기 제1 증기 스트림은 제1 가열 단계로부터 회수되고, 상기 제2 스트림은 제3 가열 단계로부터 회수된 후, 상기 제1 증기 스트림 및 상기 제2 증기 스트림은 증기 스트림의 형태로 다시 합쳐진다.
그리고 나서, 상기 증기 스트림은 선택적으로, 응축 단계(condensing step)로 전달된다. 상기 응축 단계에서, 상기 증기 스트림은, 응축된 증기 스트림 및 미응축된 증기 스트림의 형태로, 부분적으로 응축된다. 상기 응축 단계는, 제1 중합 반응기 및 제2 중합 반응기가, 상이한 농도의 사슬이동제(예를 들어 수소)와 같이, 서로 다른 조건으로 작동되는 때에 유용하다. 그리고 나서, 수소는 응축 단계에서 상기 응축된 증기 스트림부터 분리될 수 있다. 또한, 상기 증기 스트림을 제1 가열 단계, 또는 제1 및 제3 가열 단계에서 미리 응축되도록 하는 것은 가능하고 바람직하다. 그렇게 함으로써, 별도의 응축 단계가 필요 없지만, 상기 제1 가열 단계, 또는 제1 및 제3 가열 단계가 응축 단계로서 작용한다.
그리고 나서, 부분적으로 응축된 증기 스트림은 응축된 증기 스트림(condensed vapour stream)과 미응축된 증기 스트림(uncondensed vapour stream)으로 나뉘어질 수 있다. 이는, 예를 들어 용기 내에서 수행될 수 있다. 상기 부분적으로 응축된 증기 스트림은, 응축된 일부(fraction)가 액체로서 남아있고, 미응축된 일부(fraction)가 증기로 남아 있는, 용기로 전달된다. 그리고 나서, 상기 응축된 증기 스트림은 액상으로부터 빼내어지고, 상기 미응축된 증기 스트림은 기상으로부터 빼내어진다.
상기 응축된 증기 스트림은 제1 및 제2 중합 반응기의 하나 또는 양쪽 모두로 되돌려진다. 바람직하게는, 상기 응축된 증기 스트림은 제1 및 제2 중합 반응기 양쪽 모두로 되돌려진다.
상기 미응축된 증기 스트림은, 적절하게는 제1 및 제2 중합 반응기 중 하나로 되돌려진다. 적절하게는, 상기 미응축된 증기 스트림은, 보다 높은 농도의 수소와 같은 가벼운 성분으로 작동하는, 중합 반응기 내로 되돌려진다. 그렇지 않으면, 상기 미응축된 증기 스트림은 회수 또는 폐기 처분(waste disposal)과 같은 추가의 공정으로 보내어질 수 있다.
응축 단계가 없다면, 상기 증기 스트림은 제1 및 제2 중합 반응기 중 하나, 또는 제1 및 제2 중합 반응기 양쪽 모두로 직접 전달될 수 있다. 그러나, 상기 증기 스트림이, 존재 시 중합 반응기 중 하나의 작동에 유해(detrimental)할 수 있는 성분을 함유할 수 있기 때문에, 상기 증기 스트림은 제1 및 제2 중합 반응기 중 하나로 전달되는 것이 바람직하다. 그리고 나서, 상기 증기 스트림은, 높은 농도로 가벼운 성분의 존재를 허용하도록 작동하는, 중합 반응기로 전달된다.
바람직하지 않는 구현예에서, 전술한 바와 같은 촉매제거제의 첨가에 의하여, 반응기는 의도하지 않은 중합 다운스트림을 방지될 수 있고, 상기 촉매제거제는 고분자-희박 증기 스트림(polymer-lean vapour stream)으로부터, 예를 들어 고정된 흡착층(fixed bed absorbent)의 사용 또는 알루미늄 알킬에 의한 소거(scavenging)에 의하여 제거되어야 한다.
다운스트림 공정(Downstream process)
그리고 나서, 상기 농축된 용액 스트림은 후속 공정 단계로 전달된다. 바람직하게는, 사이 후속 공정 단계는 적어도 하나의 추가 농축 단계(further concentration step)를 포함한다. 이와 같은 적어도 하나의 추가 농축 단계는, 예를 들어 본 발명의 분리 단계와 유사한 방식으로, 수행될 수 있다.
게다가, 잔류 탄화수소가 원하는 정도로 제거된 고분자는 압출되고, 펠렛화된다. 압출 단계(extrusion step) 이전 또는 도중에, 첨가제는 고분자에 추가된다. 그리고 나서, 생성된 펠렛은 원하는 용도로 건조, 저장 및 운송된다.
본 발명의 이점(Benefits of the invention)
본 발명은 중합 반응기로의 단량체 및 용매의 간단하고 경제적인 재활용을 제공한다. 특히, 증기 스트림은 증류 단계 없이 중합 반응기로 되돌려질 수 있다. 이는 투자 및 가동 비용에서 실질적인 감소를 제공한다.
실시예
컴퓨터 시뮬레이션은 Aspen 8.8 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 수행되었다. 상기 시뮬레이션에서, 실시예 E1에 있어서, 21.2 wt%의 에틸렌 및 1-옥텐의 공중합체, 0.9 wt%의 미반응 에틸렌 단량체, 및 미반응된 1-옥텐 공단량체를 포함하는 77.9 wt%의 n-헥산 용매,를 포함하는 반응 단계로부터 빼내어진 용액은 플래시 분리기(증기-액체 분리기)에서 분리된다. 그렇게 함으로써, 상기 플래시 분리기로 진입하기 전의 용액 스트림의 온도는 220 ℃로 가정되었고, 상기 플래시 분리기로 진입하기 전의 압력은 90 barg 및 플래시 분리기 내는 9 barg로 가정되었다. 비교예에서, CE2는 액체-액체 분리기에서 분리된다. 그렇게 함으로써, 상기 액체-액체 분리기로 진입하기 전의 용액 스트림의 온도는 220 ℃로 가정되고, 상기 액체-액체 분리기 내의 압력은 30-45 barg로 가정되었다. 공정 흐름의 비교는 하기 표 1에 나타내었다.
E1 CE2
상부 스트림 (Top stream) 증기 액체
상부 스트림으로 가는 공급 스트림의 % 67.5 wt% 46 wt%
상부 스트림에서 고분자의 % 0 wt% 0.1 wt%
상부 스트림에서 에틸렌의 % 1.4 wt% 1.9 wt%
상부 스트림에서 용매 + 공단량체의 % 98.6 wt% 98.0 wt%
하부 스트림 (Bottom stream) 액체 액체
하부 스트림으로 가는 공급 스트림의 % 32.5 wt% 54 wt%
하부 스트림에서 고분자의 % 65 wt% 40 wt%
하부 스트림에서 에틸렌의 % 0 wt% 0 wt%
하부 스트림에서 용매 + 공단량체의 % 35 wt% 60 wt%
상기 비교로부터, 하부 스트림에서 높은 고분자 농축을 볼 수 있는, 플래시 분리가 액체-액체 분리보다 더 효과적인 것을 볼 수 있다. 54 wt%에 비교하여, E1에서의 총 용액 스트림 함량으로부터 32.5 wt%의 액체 하부 스트림의 낮은 함량은, 추가 농축 및 고분자의 분리를 위하여 더 작은 다운스트림 분리기의 사용을 가능하게 한다.

Claims (16)

  1. 고분자 조성물을 제조하기 위한 공정으로서,
    (A) 제1 용매 내,
    - 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제1 올레핀 단량체 및
    - 제1 올레핀 단량체의 제1 고분자 및 제1 용매를 포함하는 제1 용액의 제조를 위한 제1 중합 촉매의 존재 하에,
    제1 중합 반응기에서 중합하는 단계;
    (B) 제2 용매 내,
    - 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제2 올레핀 단량체 및
    - 2 올레핀 단량체의 제2 고분자 및 제2 용매를 포함하는 제2 용액의 제조를 위한 제2 중합 촉매의 존재 하에,
    제2 중합 반응기에서 중합하는 단계;
    (C) 상기 제1 중합 반응기로부터, 제1 용액의 제1 스트림을 빼내는 단계;
    (D) 상기 제2 중합 반응기로부터, 제2 용액의 제2 스트림을 빼내는 단계;
    (E) 상기 제2 용액의 제2 스트림과 제1 용액의 제1 스트림을 합하여, 제1 및 제2 용액의 합쳐진 스트림을 제조하는 단계;
    (F) 상기 제1 및 제2 용액의 합쳐진 스트림을 제1 가열 단계 및 제2 가열 단계로 전달하는 단계;
    (G) 상기 제1 및 제2 용액의 합쳐진 스트림을 분리 단계로 전달하는 단계, 이때 분리 단계는 15 bar 이하의 압력에서 수행되고, 분리 단계에서 상기 고분자를 포함하는 액상 및 기상이 공존하며;
    (H) 상기 분리 단계로부터, 증기 스트림 및 고분자를 포함하는 농축 용액 스트림을 빼내는 단계;
    (I) 상기 증기 스트림의 적어도 일부를 상기 제1 중합 반응기, 상기 제2 중합 반응기, 또는 양쪽 모두로 전달하는 단계;를 포함하는, 공정.
  2. 고분자 조성물을 제조하기 위한 공정으로서,
    (A') 제1 용매 내,
    - 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제1 올레핀 단량체 및
    - 제1 올레핀 단량체의 제1 고분자 및 제1 용매를 포함하는 제1 용액의 제조를 위한 제1 중합 촉매의 존재 하에,
    제1 중합 반응기에서 중합하는 단계;
    (B') 제2 용매 내,
    - 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제2 올레핀 단량체 및
    - 2 올레핀 단량체의 제2 고분자 및 제2 용매를 포함하는 제2 용액의 제조를 위한 제2 중합 촉매의 존재 하에,
    제2 중합 반응기에서 중합하는 단계;
    (C') 상기 제1 중합 반응기로부터, 제1 용액의 제1 스트림을 빼내고, 이를 제1 가열 단계 및 제2 가열 단계로 전달하는 단계;
    (D') 상기 제2 중합 반응기로부터, 제2 용액의 제2 스트림을 빼내고, 이를 제3 가열 단계 및 제4 가열 단계로 전달하는 단계;
    (E') 상기 가열된 제2 용액의 제2 스트림과 상기 가열된 제1 용액의 제1 스트림을 합하여, 제1 및 제2 용액의 합쳐진 스트림을 제조하는 단계;
    (F') 상기 제1 및 제2 용액의 합쳐진 스트림을 분리 단계로 전달하는 단계, 이때 분리 단계는 15 bar 이하의 압력에서 수행되고, 분리 단계에서 상기 고분자를 포함하는 액상 및 기상이 공존하며;
    (G') 상기 분리 단계로부터, 증기 스트림 및 고분자를 포함하는 농축 용액 스트림을 빼내는 단계;
    (H') 상기 증기 스트림의 적어도 일부를 상기 제1 중합 반응기, 상기 제2 중합 반응기, 또는 양쪽 모두로 전달하는 단계;를 포함하는, 공정.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 제1 용액의 제1 스트림을 정적 믹서를 통하여 제2 가열 단계의 다운스트림으로 전달하는 추가의 단계를 포함하는 것인, 공정.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 증기 스트림을 응축 단계로 전달하는 단계; 및
    상기 응축 단계로부터 부분적으로 응축된 증기 스트림을 빼내는 단계;를 포함하는 것인, 공정.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 증기 스트림의 적어도 일부를, 상기 제1 용액의 제1 스트림을 가열하기 위한 상기 제1 가열 단계로 전달하는 단계; 및
    상기 제1 가열 단계로부터 상기 증기 스트림의 적어도 일부를 부분적으로 응축된 증기 스트림으로 회수하는 단계;를 포함하는 것인, 공정.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 증기 스트림을 제1 증기 스트림 및 제2 증기 스트림으로 나누는 단계;
    상기 제1 증기 스트림을 상기 제1 용액의 제1 스트림을 가열하기 위한 상기 제1 가열 단계로 전달하고, 상기 제1 가열 단계로부터 상기 제1 증기 스트림을 회수하는 단계;
    상기 제2 증기 스트림을 상기 제2 용액의 제2 스트림을 가열하기 위한 상기 제3 가열 단계로 전달하고, 상기 제3 가열 단계로부터 상기 제2 증기 스트림을 회수하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 증기 스트림을 상기 제1 및 제3 가열 단계의 다운스트림으로 합치는 단계;를 포함하는 것인, 공정.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 부분적으로 응축된 증기 스트림을 응축된 증기 스트림 및 미응축된 증기 스트림으로 나누는 단계를 포함하는 것인, 공정.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 응축된 증기 스트림을 상기 제1 중합 반응기, 상기 제2 중합 반응기, 또는 상기 제1 중합 반응기 및 상기 제2 중합 반응기 양쪽 모두에 전달하는 단계를 포함하는 것인, 공정.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 미응축된 증기 스트림의 적어도 일부를 상기 제1 중합 반응기 또는 상기 제2 중합 반응기로 전달하는 단계를 포함하는 것인, 공정.
  10. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액은 동일한 것인, 공정.
  11. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 제1 올레핀 단량체 및 상기 제2 올레핀 단량체는 에틸렌 또는 프로필렌인 것인, 공정.
  12. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 단계 (A) 또는 (A')는 각각 제1 용매 내,
    - 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제1 올레핀 단량체
    - 3 내지 10의 탄소 원자를 가지는 제1 알파-올레핀 공단량체
    - 제1 올레핀 단량체 및 제1 알파-올레핀 공단량체의 제1 고분자 및 제1 용매를 포함하는 제1 용액의 제조를 위한 제1 중합 촉매의 존재 하에,
    제1 중합 반응기에서 중합하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 단계 (B) 또는 (B')는 각각 제2 용매 내,
    - 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제2 올레핀 단량체
    - 3 내지 10의 탄소 원자를 가지는 제2 알파-올레핀 공단량체
    - 제2 올레핀 단량체 및 제2 알파-올레핀 공단량체의 제2 고분자 및 제2 용매를 포함하는 제2 용액의 제조를 위한 제2 중합 촉매의 존재 하에,
    제2 중합 반응기에서 중합하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 제2 알파-올레핀 공단량체는 상기 제1 알파-올레핀 공단량체와 동일한 것인, 공정.
  13. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 단계 (A) 또는 (A')는 각각 제1 용매 내,
    - 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제1 올레핀 단량체
    - 3 내지 10의 탄소 원자를 가지는 제1 알파-올레핀 공단량체
    - 제1 올레핀 단량체 및 제1 알파-올레핀 공단량체의 제1 고분자 및 제1 용매를 포함하는 제1 용액의 제조를 위한 제1 중합 촉매의 존재 하에,
    제1 중합 반응기에서 중합하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 단계 (B) 또는 (B')는 각각 제2 용매 내,
    - 2 이상의 탄소 원자를 가지는 제2 올레핀 단량체
    - 3 내지 10의 탄소 원자를 가지는 제2 알파-올레핀 공단량체
    - 제2 올레핀 단량체 및 제2 알파-올레핀 공단량체의 제2 고분자 및 제2 용매를 포함하는 제2 용액의 제조를 위한 제2 중합 촉매의 존재 하에,
    제2 중합 반응기에서 중합하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 제1 알파-올레핀 공단량체는 상기 제1 용매의 끓는점보다 낮은 끓는점을 가지고, 상기 제2 알파-올레핀 공단량체는 상기 제2 용매의 끓는점보다 높은 끓는 점을 가지는 것인, 공정.
  14. 청구항 1 또는 2에 있어서, 제1 플래싱 단계로부터 빼내어진 용액 스트림에서의 고분자 함량은, 상기 용액 스트림 총 중량에 대하여, 40 내지 90 중량%인 것인, 공정.
  15. 청구항 1 또는 2에 있어서, 제1 플래싱 단계로부터 빼내어진 용액 스트림에서의 고분자 함량은, 상기 용액 스트림 총 중량에 대하여, 50 내지 80 중량%인 것인, 공정.
  16. 청구항 1 또는 2에 있어서, 제1 플래싱 단계로부터 빼내어진 용액 스트림에서의 고분자 함량은, 상기 용액 스트림 총 중량에 대하여, 60 내지 75 중량%인 것인, 공정.
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