TW203062B - - Google Patents

Description

五、發明説明（1 )

經濟部中央櫺準局β工消t合作社印M 本發明蘭於供流鱺化床型氣相聚合反慝用之装置Q 近年來，烯《聚合反慝中因聚合反應觸媒性能之顯 著改良，聚合物對觸媒组份之産率已大為增加。因聚合物 産物中之殘餘過渡金臑觸媒组份量已經很低，觴媒移除步 驟可以省略。 烯烴聚合反應包括在惰性烴溶劑中進行之淤漿聚合， 在液化單鱺（如液化丙烯 >中進行之本饉聚合以及在氣相中 進行之氣相聚合反躔等。氣相聚合反應近年來廣受注意， 因該方法除了觴媒方面有長足之進步外，溶劑回收及純化 步驟已不再霈要，且軍讎之回收及聚合物産物之乾燥均很 容易。同時，也有各種氣相聚合反臁裝置可供利用。 然而，當高效率嫌媒用於習用氣相聚合反應装置時， 流醱化床中反慝氣龌舆嫌媒及聚合物産物之相互混合並不 均勻，因此流體化床中易於形成高效率觸媒之澳縮層。持 別當使用大型裝置或當添加較多量觸媒（為增加産量）時， 上述之情況特別顯著。 上述情況導致諸如聚合反應熱量移除困難之問題，其 因局部加速聚合反應而易於形成聚合物塊。因此不得不施 以穩定之操作而無可避免地停止反應器之操作，使聚合物 産物之品霣受到損傷。 本發明之一目的為提供氣相聚合反應用装置，其無習 用氣相聚合反應装置所引起之上述問題，即其可防止因流 體化床中不均勻混合所形成之聚合物塊，因而可持缠地生 産高品質之聚烯烴。 本發明關於具有流體化床部分之氣相is合反應反應器 ，其待擞為聚合反應器頂端具有循環氣通路；反應器底部 (請先閲請背而之注意事項#塡寫本頁)

本紙张尺度遑用中a Η家標毕(CNS) «Γ4規格（210x297公釐） 030^·^ Λ 6 II 6 五、發明説明（2) 具有氣室，且以氣分散板分厢而形成循琛氣導入通路和新 鮮進料導入通路；氣分散板上流鼷化床部分處具有聚合物 産物卸料通路；供聚合觸媒用之進料通路；以及為了將一 部分循環氣和/或一部分或全部新鮮進料吹入流體化床部分 之上部吹氣設備；前述設備位於《足式（υ、（2)和（3)之高 度處： 0< j? < L (1) 0.4S A /D 1.8 (2) 0.7芸 L/D 2.0 ' (3) (請先閲讀背而之注意事項#墦寫本頁) f 經濟部中央標準局貝工消伢合作杜印製 其中L為流體化床之高度，D為聚合反應器之内直徑， 而4為基於氣分散板之任意离度（L、D及J0為長度單位）。 本發明亦關於操作該氣相聚合反應裝置之方法，該方 法之待激如下：將全部循琛氣之0.2至20重置％和新鮮進料 之0至100重量％導入上部吹氣設備中，而導入上部吹氣設 備之物質總量不多於全部循環氣之30重量％。 本發明人已發現相當於《足上述式（1)、<2)、（3)之高 度ϋ處，有一持定區域為不充分流體化區。藉著改良該區 之流體化狀態而完成了本發明。 本發明之氣相聚合反應裝置主要供烯烴（諸如乙烯、丙 烯、丁烯、戊烯）之均聚及共聚反應用。 在操作本發明裝置時；在下述情況下可確保最令人滿 意之流體化狀態：將不低於全部循環氣之80重量％導入聚 合物反應器底部循琛氣導入通路，而不多於全部循瓌氣之 20重量％導入上部吹氣設備中。當新鮮進料以液態且以相 當於聚合物産生量之量導入時，流體化床之反醮熱可以更 有效地移去。 裝- 線- 本紙張尺度逍用中《Β家楳準(CNS)^規格（210x297公：¢) 一k 一 Λ 6 Η 6 五、發明説明（3 ) 本發明之氣相聚合反應裝置可確保聚合反應器之穩定 流鳢化狀態，即使沿著該反匾器壁表面，亦能均勻地混合 ,因而可防止聚合物塊之形成。前述穩定流醭化狀態偽» 在分散板上高度處之流龌化床部分中提供上部吹氣設備 而達成，但必須滿足下式： 〇< S. < L (1) 0.4彡 j? /D 1.8 (2) 0.7認 L/D 2·0 (3) (請先閱請背而之注意事項再塡寫本頁) 經濟部屮央櫺準局貝工消伢合作社印製 其中L為流體化床之高度，D為反應器之内直徑，而4 為基於氣分散板之任意高度。 本發明待別可使在穩定條件下操作之大量生産裝置之 設計變得容易，也可使習用裝置作較簡單之重新讁整變為 可能，因而可藉增加《媒之進料量而大大地增加了生産容 量。 此外，若上部吹氣設備之吹風孔經安排而使至少5體積 %之吹送氣可吹往聚合反應器器壁之表面方向，則更可加 速沿該壁表面處之混合，而使聚合反應更有效率地進行。 請參考以下麵形，根據本發明之實例將予以解釋。 圖1為根據本發明之氣相聚合反應裝置之一般組成範 例，該裝置具有上部吹氣設備。 圖2為根據本發明上部吹氣設備之示範性平面圖。 圔3為装於根據本發明氣相聚合反應中之上部吹氣設 備之Α-ΑΜ示於圖2)剖面。 圖3 (a)為該上部吹氣設備之示範性剖面，該剖面為三 角形》 鼸3(b)為該上部吹氣設備之示範性剖面，該剖面為六 線· 本紙張尺度逍用中a B家«準(CNS) T4規格（210x297公釐) -5- Λ 6 I? 6 經濟部中央檁準局员工消t合作杜印製 五、發明説明U ) 角形。 圖3(C)為該上部吹氣設備之示範性剖面，該剖面為四 角形。 围3(d)為該上部吹氣設備之另一示範示剖面，該剖面 為三角形。 在上述之圔中，1為聚合反窿器，2為流體化床部分， 3為循琛氣出口，4為氣室，5為循琢氣入口，6a、6b及6〇為 新鮮進料導入通路，7為氣腥分散板，8為«媒進料通路， 9為聚合物産物卸料通路，10為上部吹氣設備，l〇a為上部 吹氣設備入口，11為循琢®缩機，12為上部吹氣設褙之支 持捍。 氺木本本胃Μ 1木本木木 在各實例中，具相同符號元素之重覆解釋予以省略， 因其功能均相同。 根據本發明氣相聚合反應裝置之一般组成如圓1所示。 圃1中之氣相聚合反慝裝置由以下組件構成：聚合反 應器1;裝於聚合反應器上之氣髏分散板7;位於分散板7下 方且為其隔開之氣室4;位於分散板7下方且包容含觸媒之 聚合物産物之流釅化床2;聚合觸媒進料通路8;聚合物産 物卸料通路9;連接至氣室4之循環氣通路5;流體化床之循 琛氣出口 3;新鮮進料導入通路6a、6b和6c(a、b和c之位置 可任意選定）；上部吹氣設備1〇以及循琛®缩機11。 新鮮進料導入通路6a、6b和6c可装設於任意位置，例 如如恰在氣室4入口前，恰在循環壓缩機11後，或恰在上部 吹氣設備前。循環氣主要由連接至氣室4之循琛氣導入通路 處導入。 (請先Mlifi背而之注意事項外填寫本頁) 裝- 表紙張尺度遑用中國B家楳準（CNS)T4規格（210X297公址） -6- 經濟部中央櫺準局β工消费合作社印製 五、發明説明（5) 上部吹氣設備10位於氣醱分散板7上高度為J2之處，ϋ 必須谋足上述之式（1)、（2)和（3>。若其所處位置無法滿足 式（1)、（2)和（3>，則結果無法令人滿意，此乃因流臛化床 部分之表路面匾域産生不均勻混合狀態，加速了聚合物塊 之産生。 上部吹氣設耩10以依下述方法沿反應器壁表面裝置較 佳，亦即上部吹氣設備10吹向聚合反匾器壁表面之孔位於 離該壁表面低於1/4 D距雄之處。上部吹氣設備中管之剖面 形成可為画形或多角形，而以圈3所示之三角形或六角形 為佳。管之大小可依氣醴覺而任憲遘擇。 藉裝置上部吹氣設備10之氣鼸吹送孔，可使上部吹氣 設備10吹送之金部氣體量之至少5龌積％沿著反醮器壁向上 吹送，加速了沿該器壁表面«之相互混合而獲得令人滿意 之結果。其餘氣匾可向下或向内部吹送。 至於上部吹氣設傭10吹送氣醴之量，則將全部循琛氣 鼉之至多20重董％由上部吹氣設備10吹出，而新鮮進料則 以全部進料量之任意比例之量由上部吹氣設備10吹出，其 餘氣髏則随循環氣吹入位於聚合反應器下部之氣室4中。 裝於上部吹氣設備之吹送孔可使用任何形狀而獲得類 似之效果，例如具傾斜噗職之管柵、具向下喷嘴之管柵、 縫陳、泡軍、孔板、打孔喷嘴等。 在本發明氣相聚合反應装置之流醱化床部分提供一個 攪拌器可達成更佳之效果。在此種情況中，«拌器可用下 逑方式安置，即攪拌刀具適當長度而不舆上部吹氣設備接 觭，使沿著上部吹氣設備之»拌更具效率。 ****實例2〜5及比較簧例1 ~ 2本本本本 本紙張尺度逍用中國Β家榣準(CNS)T4規格(210X297公龙) (請先閲請背ΙΓΠ之注意事項#填寫本頁) -裝. 線. ο ο 66 ΛΒ 五、發明説明（6 ) 使用1立方米醱積之聚合反慝器，該聚合反鼴器像依本 發明安置在下述之條件下進行丙烯之聚合反應：全部循琿 氣為120立方米/小時，壓力18公斤/平方厘米錶ffi,丙烯濃 度為92鱧積％ (H為0.2驩積％，其餘為隋性氣體},固態觸 2 煤為1克/小時，丙烯進料為25公斤/小時，平均溫度為80t：。 循環氣和丙烯進入上部吹氣設備部分之比率如表1所 示，餘額部分則進入聚合反應器之底部。 表1 實例及 循琿氣 丙烯 全部循琛氣被 備註 比較實 導入比例 導入比例 導入上部吹氣 例之编 底部 上部 底部 上部 設備之比例 號 wt% wt% wt% wt% wt% 實例-2 80 20 75 25 20.1 穩定操作， 實例-3 95 5 25 75 5.1 不産生聚合 實例-4 90 10 50 50 10-3 物塊 連鑲性操作 實例-5 90 10 100 0 10.0 ，産生聚合 物塊極少 比較實例-1 100 0 100 0 0 無法操作， 形成聚合物 比較實例-2 30 70 0 100 70.6 塊 經濟部中央楳準局ΚΧ工消伢合作社印Μ (請先閲讀背而之注意事項芥塡寫木頁) 如上述，根據本發明之氣相聚合反應装置及其操作方 法因改良流醍化床上方部分之相互混合，並有效地移除該 部分之熱，故可防止聚合物塊之形成；卽以固定之操作持 缠地獲得極佳品質之聚合物。 本紙張尺度遑用中a围家標準(CNS)TM規格（210X297公*)

Claims (1)

1. 六、申访專刊範ffi 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第80 1 079 14號申請專利範_修正本 1. 一種具有流錶化床部分之氣相聚合反應裝置，其特撤為聚 合反應器頂斓具有循琢氣通路；反鼴器底部具有氣室，且 以氣分散板分開而形成循琛氣導入通路和新鮮進料導入通 路；氣分散板上流讎化床部分處具有聚合物産物卸料通路 ;供聚合嫌媒用之進料通路；以及為了將一部分循琛氣和 /或一部分或全部新鮮進料吹入流釀化床部分之上部吹氣設 備；前述設備位於谋足式（1>、（2!和（3>之离度 〇< i < L i 1 ) 0.4备 6 /DS 1.8 (2 ) 0.7S L/DS； 2*0 (3 ) 其中L為流鼸化床之高度，D為聚合反醮器之内直徑， 而4為基於氣散板之任意高度； 上逑上部吹氣设爾之形狀為琢形或多角形，吹風管之 剖面為圓形或多角形，且所述装置具有朝向反應器壁表面 及朝上方向之吹風孔。 2. 根據申請専利範_第1項之氣柑聚合反應装置，其中該上部 吹氣設備具有吹風孔，經由該吹風孔，至少5讎稹％上方吹 送氣之量吹至聚合反«器壁表面之方向。 3. 根據申讅専利範鼷第1項之氣相聚合反鼴裝置，其氣相聚合 反應之操作方法為金部循璨氣之〇至20重量％以及新鮮進料 之0至100重量％被導入上部吹氣設備中，而送至上部吹氣 設備物質之總量不多於全部循琢氣之30重置％。 木紙诋尺度適丨1】十闽闽家楳準(CNS) 规格(210χ297ϋ) 81. 4. .....................................{ .............^..............................t..........π ...............i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁1