TW474949B

TW474949B - A fluidized bed polymerization apparatus and an olefin polymerization process

Info

Publication number: TW474949B
Application number: TW087116351A
Authority: TW
Inventors: Ryouichi Yamamoto; Satoru Ohtani; Tomohiro Arase; Fumio Hattori; Yoshiaki Kikuchi
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1998-10-01
Publication date: 2002-02-01
Also published as: KR100291797B1; KR19990036918A; ID21011A; SG74665A1; US6461573B1; US20030027949A1; CN1214958A; US6897268B2; MY133002A; CA2249378A1; CN1112235C; EP0906782A1

Description

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五、發明説明（1 ) 1 ·發明領域本發明係關於流體床聚合裝置及使用該裝置之烯烴聚合方法，更特別地是關於流體床聚合裝置（使用此一裝置可穩定且合理地長時間產製烯烴聚合物）以及使用此一裝置之烯烴聚合方法。在本說明書中所用之 >聚合'一詞意指涵括均聚合及共聚合在內之聚合；〜聚合物'一詞則包括均聚物與共聚物。 2 ·背景說明烯烴聚合物係以聚乙烯，聚丙烯，以及低密度聚乙烯 (其係爲乙烯與α -烯烴，等之共聚物）爲代表。這些烯烴聚合物係廣泛供膜一形成材料等之用。經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 前述嫌烴聚合物可使用Ziegga-Natta催化劑或二茂金屬催化劑製成。近年來，包含在此一催化劑中之過渡金屬化合物成份的性質業經改善。因此，大大提高了每單位重量過渡金屬的烯烴聚合活性。因此之故，可省去聚合後移除催化劑的操作步驟。爲此之故，採用氣相聚合（其中，聚合操作因採用此一高度活性催化劑而變容易）的例子已較多見。在傳統氣相聚合中已廣爲使用如附圖12所示之具有具體分散板的此一流體床氣相聚合容器（反應器）。在使用此一聚合容器之氣相聚合中，烯烴或含烯烴氣體係經由引入管7 2，藉由壓縮器或吹入器7 3引入聚合容器底部本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 474949 B1 五、發明説明（2 ) 70a。然後，以上氣體均勻地經由氣體分散板71分散 ’ i：升至聚合容器並與催化劑顆粒在位於氣體分散板上側之流體床區7 0 b內接觸。最後，在流體狀態下進行聚合反應。在此一情況下，烯烴聚合物係形成於催化劑顆粒之每一表面上。因之，包含催化劑顆粒及烯烴聚粒之固態顆粒漂浮在流體床區7 0 b中。而聚合物顆粒可由卸料管7 5 卸出回收。另一方面，在流體床區7 0 b聚合之烯烴聚合物顆粒易被散射至流體床區7 0 b之上部。爲避免顆粒散射，在流體床聚合容器7 0上部中提供大橫截面積之還原區以減低氣體流動速度。未反應或未聚合之氣體從還原區 7 0 c頂部排出，使用冷水，食鹽水，等之熱交換器7 7 予以冷卻，再饋入流體床聚合容器7 0之底部7 0 a。因此，未反應或未聚合之氣體藉由循環而再度使用。依此方法，當前面述及之此等流體床聚合反應器7 0 長時間操作以進行連續氣相聚合時會發生具有以下結果的情況。經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (1 )在流體床區內之固態顆粒分布不均勻之情況下，固態顆粒會粘結至流體床聚合容器7 0之內壁上。當聚合反應在此一狀態下進行時，聚合熱量不能充份從粘結部份移除。因此，在此一部份之溫度上升。 (2 )烯烴聚合物顆粒將粘結一起而形成塊狀或片狀聚合物。這些長大之顆粒將掉落而澱積於流體床聚合容器 7 0底部。否則，這些顆粒將駐留在中間部份。因之，在本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5 - 474949 Λ， h1 五、發明説明（3 ) 這此局部點上的溫度將降低。 (3 )再者，當聚合反應是在短時間內立即進行時，聚合容器7 0之內溫將快速升高以使聚合以正常速度進行。尤其是，當局部發生突然反應時，將產生熱點。此將產生新的薄片狀或塊狀聚合物而致聚合反應器7 0之操作不穩定。 . 至於在先前，如附圖1 2中所示地，這些意外的監控元件，曾將2個溫度測量裝置7 8 a及7 8 b放至流體床聚合容器7 0·之流體床區7 0 b內。此外，還有一個溫度測量裝置7 8 c已放至還原區·7 0 c內。利用這些溫度測量裝置已檢測出流體床聚合容器7 0之內溫。換句話說，當溫度不正常時且由這些溫度測量裝置78a ，78b及 7 8 c可測得諸如不正常溫度上升，下降等結果，因而改變流體床聚合反應器7 0之操作條件以穩定聚合狀態。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 但是，當溫度測量裝置78a，78b及78c內在安裝於流體床聚合容器中以測其內在溫度時，在溫度測量裝置78a，78b及78c中溫度計突出部份會阻礙氣體的對流。而且，聚合物顆粒將粘結一起而成長於溫度測量裝置78a，78b及78c上。因此之故，這些聚合物顆粒將成爲產生薄片狀或塊狀聚合物的來源。此將導致固體顆粒的分布不良。亦即，當安裝很多溫度測量裝置於流體床聚合容器中之時，此將引起固態顆粒澱積於溫度測量裝置周遭而無能釋出熱量，縱使在流體床區7 0 b中之固態顆粒藉由均勻本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •6- 474949

五、發明説明（4 ) 地經由氣體分散板7 1以分散流體化氣體至氣體引入區 7 0 a中以使其均勻流動亦然。因此，固態顆粒將以塊狀粘附於流體床聚合容器內壁上而提高烯烴顆粒熔接一起的比値。因此，如前所提及的溫度測量裝置的安裝雖是操作流體床聚合容器之操作所不可或缺的，但其會導致流動固體顆粒的不均勻分布且亦引致流體床不穩定。爲此之故，必需使安裝在聚合容器內，尤其是，流體床內之溫度測定裝置數目減至最’少。然而，由催化性顆粒與烯烴聚合物組成之固態顆粒係漂浮在流體床區7 0 b中，所以，漂浮之固態顆粒有其本身的溫度分布，而且熱點出現的位置不定且其分布亦改變。爲了這個理由，很難正確偵測出流體床聚合容器7 0之內在溫度。亦很難根據此一測定値以正確地控制流體床聚合容器7 0之操作條件。經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如前所述及地，傳統溫度測定方法具有很難快速且正確地偵測出熱點出現之次數及位置的缺點。因此，迄今爲止很難在持續長時間內，穩定地操作流體床聚合容器。發明總論：因此，本發明之第一標的是提供一種流體床聚合裝置，其可以安裝溫度測量裝置於熱點出現的位置而使聚合物顆粒不致粘附於其上。本發明之第二標的是提供一種流體床聚合裝置，其中本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 474949 A7 _____B*7 五、發明説明（5 ) ’溫度測量裝置可容易地在，例如，實際時間測得聚合容器溫度。本發明之第三標的是提供一種流體床聚合裝置，其可根據溫度測量裝置之測定値決定聚合容器內進行的聚合反應狀態，改變操作條件並長時間進行烯烴之穩定氣相聚合反應。 . 本發明之第四標的是提供利用流體床聚合裝置而長時間穩定進彳了的氣相嫌烴聚合方法。本發明之其他標的，特徵及優點將由下列體系詳細說明內容以及參考附圖而得顯而易知。亦即，本發明係關於流體床聚合溫度，其包括： (a )流體床聚合容器，其具有流體床以供聚合固態催化成分烯羥且聚合物係藉由引入含烯羥之流體化氣體而使之流體化； (b )氣體循環裝置，其係使未反應之含烯羥氣體從前述流體床聚合容器回收至相同聚合容器並控制該未反應之含烯羥氣體的循環速度；經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (c )原料饋入裝置，其係用以將新鮮烯羥饋入前述流體床聚合容器內並控制烯羥的饋入；. (d )催化劑饋入裝置，其係用以將催化劑饋入前述流體床聚合容器內並控制催化劑的饋入； (e )溫度測量裝置，其係用以測量前述流體床聚合容器外壁表面上許多不同位置上的溫度或溫度分布；和 (f )控制元件，其係用以控制依使用溫度測量裝置本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 474949 經濟部中央標窣局員工消費合作社印裝 Λ7五、發明説明（6 ) 而得之測量値而定的聚合條件。根據本發明，較理想之溫度測量裝置係由多個溫度偵測器組成。多種溫度偵測器可被安裝在流體床聚合容器之外壁上以使其彼此相接觸，或者安裝在與外壁相隔一段對測量正確性毫無影響的距離之周圍位置上，或安裝在形成於聚合容器上之不致突出於聚合容器內壁表面並對裝置之安全性（諸如，‘聚合容器之機械強度，等）毫無任何影響的孔穴中；以及間接經由溫度測量裝置測定聚合容器內之溫度的溫度測定儀器。總之，此溫度測量裝置特徵在於安裝在可間接測定聚合容器內部溫度的位置上且與聚合容器之內壁分隔開。該溫度測量儀器可能具有可以沿著聚合容器內部安裝且同時可改變其高度與方向的構造。此一構造使得溫度測量裝置能夠安裝在熱點出現之對應位置上而不粘附聚合物顆粒於溫度測量裝置上。有關熱偵測器，宜使用熱電偶埋在護套頭部內之熱電式溫度計。熱電式溫度計之頭部可被安裝而固定於聚合容器之外壁上，同時，與其相接觸。關於固定方法，可使用以下方法：藉由熔接方式固定護套頭於聚合容器外壁上；提供聚合容器外壁以一具有母的螺旋開口的螺栓架並以架附載之螺旋頂部壓緊外壁上之護套頭；在外壁上造成一個小孔穴而將護套頭埋入該孔穴中；等。有關固定熱偵測器，宜使用熱絕緣材料（諸如，玻璃絨，石棉，等）覆蓋其表面。熱絕緣材料可依其環境設定。在此，固定於聚合容器外壁上之多個熱偵測器中至少 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 474949 Λ7 B? 五、發明説明（7 ) 一個宜安裝在聚合容器流體床區內，氣體分布板上距離爲 0 · 1 — 1 · 5倍，宜爲0 · 4 — 1 · 2倍於直徑的高度處。若是流體床區之直徑依其高度變化，則其値是其最大値與最小値之和的一半。從本發明之發現，以上位置乃是易於產生熱點的位置。因此，爲了確使穩定操作，宜藉由將至少一個熱偵測器安置於以上位置處以監控聚合容器內之溫度。本發明中之另一個較理想的溫度測量裝置可爲能夠測得流體床聚合·容器外壁上溫度分布的紅外線溫度測量裝置。在此一情況下，在流體床聚合容器外壁之某些或全部表面上的溫度係利用位於與流體床聚合容器外壁以預定距離相隔之周圍位置上的紅外線溫度測量裝置測得。因此，溫度可以外壁之溫度分布表示。尤其是，當每一流體床聚合容器外壁之給定部份區域上的溫度分布係在與其以預定距離相隔的位置上測得時，則聚合容器內之溫度偏差可立即且輕易地發現。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用此一紅外線溫度測量裝置可測得2 — 4 0 %流體床聚合容器中流體床區，或還原區，或從流體床區之底部到中間部份可測量區域的溫度分布。可提供紅外線溫度測量裝置的驅動機構，且可測得2 — 1 0 0 %聚合容器外表面測量面積上的溫度分布。可提供安裝於聚合容器周圍之環狀導軌上而可以移動該紅外線溫度測量裝置的驅動工具作爲驅動機構。此外，紅外線溫度測量裝置可能具有固定可在每一測量方向上變化之角度的角度一變化元件以及調本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 474949

經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（8 ) 整焦距元件以供放大或縮小流體床聚合容器中溫度分布的可測量區域。在本發明中提供以上述測量爲基礎之控制聚合物條件用元件，因此，聚合裝置之穩定操作是爲可能的。此一控制元件可記憶對應測定位置上之溫度或溫度分布的至少一個標的値，比較標的値與所測定之溫度或溫度分布値並計算以改變聚合條件而使其與標的値相符或近乎該値。或者，可採用另一種方法，其包括記憶在1或多個給定部份上的溫度或溫度分布標的値（每一給定部份各具有藉由區隔流體床聚合容器之外壁而得之預定測量區），隨之，依如前已述及之相同方法改變聚合條件。此一比較 -計算步驟可藉由手動操作或自動操作進行。尤其是，以後一種方法較理想，因爲藉由貯存標的値至電腦之記憶體中即可予以迅速地控制。標的値可爲一定値或某一範圍內之數値。聚合條件的改變可藉由控制下列各過程進行。改變饋入流體床聚合容器內之供應量以及未反應之含烯烴氣體的循環速度；改變固態催化劑之供應量；改變聚合容器內流動氣體之組成份或線性速度；改變烯烴聚合物從容器排出的數量；等。可經由流體床聚合容器提供一個供應去活化數量催化劑成份之開口以藉由供應去活化數量而控制催化劑成份。本發明亦提供使用流體床聚合裝置之烯烴聚合方法，其包括： (讀先閱請背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） •11 _ 474949 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 Λ7 B? _五、發明説明（9 ) (a )流體床聚合容器，其具有流體床以供聚合固態催化成分烯屬烴且聚合物係藉由引入含烯羥之流體化氣體而使之流體化； (b )氣體循環裝置，其係使未反應之含烯羥氣體從前述流體床聚合容器回收至相同聚合容器並控制該未反應之含烯羥氣體的循環速度； (c )原料饋入裝置，其係用以將新鮮烯羥饋入前述流體床聚合容器內並控制烯羥的饋入； (d )催化劑饋入裝置，其係用以將催化劑饋入前述流體床聚合容器內並控制催化劑的饋入；且此方法包括以下步驟：測定流體床聚合容器外壁表面上，許多不同位置之溫度或溫度分布，所測得之値與對應之一或多個測定位置上，事先設定之溫度或溫度分布標的値相比較；以及改變聚合條件以使測定値符合或近乎標的値。附圖之簡要說明附圖1是爲本發明第一體系中之流體床聚合容器，氣體循環裝置，原料饋入裝置及催化劑饋入裝置的略圖。附圖2是爲除了本發明第一體系以外，還具有溫度測定裝置及控制裝置的流體床聚合裝置之略圖。附圖3示出安裝於流體床聚合容器及氣體循環裝置上之熱偵測器排列的側面圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 474949 •__ΊΒ"7 五、發明説明（1〇 ) 附圖4是安裝在流體床聚合容器內之熱偵測器設計圖〇附圖5是本發明第二體系中之流體床聚合容器之裝置略圖。附圖6示出本發明第二體系中所用紅外線測定裝置的測量作用圖。- 附圖7示出紅外線溫度測定裝置之測量作用解釋圖。附圖8示出流體床聚合容器之部份外壁上的溫度分布說明圖。附圖9示出流體床聚合容器中所用溫度分布說明圖。附圖1 0是控制流體床聚合裝置之略圖。附圖1 1是示出控制裝置之操作原理的流程圖。附圖1 2是傳統聚合裝置之前圖。附圖1 3 — 1 5是說明聚合容器外壁上熱偵測器之固定體系的每一側面圖。經濟部中央標準局員工消f合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 主要元件對照表 1 流體床聚合容器 la 氣體引入區 lb 流體床區 1 C 還原區

Id 聚合容器外壁 2，7 8 a - 7 8 c 溫度測量裝置 2 a 熱偵測器本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13 - 474949

經濟部中央標隼局員工消费合作社印製五、發明説明（11 ) 2 b 溫度測量部份 2 c 護套頭 2d 熱電偶 2 e 架子 2 f 螺栓 3 控制部份 4 原料饋入裝置 4 a 氫氣 5 去活化成份供應裝置 5 a 去活化成份 7 循環裝置 8 催化劑饋入裝置 8 a 固態催化劑 9 氣體分散板 PC 個人電腦 P C 3 控制裝置 15 輸出/輸入界面 18 氣體循環管 7，20，21，22，23 引入管 P 1 壓力測量裝置 B 1 - B 7 吹入器 S 1，F 1，F 2 流量計 T 1，T 2 熱電式溫度計 2 1，2 4 進料管 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -14 - 474949

五、發明説明（12 ) 2 5 供應管 2 6 卸料管 7 0 流體床聚合容器 7 0 a 流體床聚合容器底部 7 0b 流體床區 7 0 c 還原區 7 1 氣體分散板 7 2 引入管 7 7 熱交換器 78a，78b，78c 溫度測量裝置 8 0 展示單元 8 1 a 主螢幕 82-87 次螢幕 2 0 0熱照相機 201 驅動機構 2 0 2 導軌經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之詳細說明：本發明之流體床聚合裝置係包括流體床聚合容器，催化劑饋入裝置，氣體循環裝置，原料饋入裝置，溫度測定裝置，控制元件及任意地去活化成份供應裝置等。這些細節將參照如下附圖詳細說明。流體床聚合容器：本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 474949

五、發明説明（13 ) 如附圖1中所示地，此一流體床聚合容器（下文中簡稱爲 >聚合容器1是一有階梯的圓筒形槽，其頂部是大直徑。在槽之較低部份裝有氣體分散板9以關閉槽之底部。聚合容器1具有在氣體分散板下之氣體引入區；流體床區（聚合反應系統）lb (在氣體分散板9上）：以及還原區1 c (其係在流體床區1 b之頂部中，槽之大直徑部份）。在氣體分散板9之平坦面上製造很多小孔以讓烯烴氣體或含烯烴氣體從氣體引入區1 a均勻地分散到流體床區1 b。在流體床區1 b中可使用很多種攪拌器（諸如，錨狀攪拌器，螺旋狀攪拌器，等）。從催化劑饋入裝置8連接饋入固態催化劑，等之進料管2 1至流體床區1 b中的側槽壁上，且亦連接供排放流體床區1 b內產生之烯烴聚合物至槽外的卸料管2 6。在聚合容器1之頂部牆壁（頂端）上連接氣體循環裝置之氣體循環管。於氣體循環管之另一端經由以下將說明之進料管中間連接至聚合容器之底部牆壁（底端）。經濟部中央標準局員工消费合作社印褽 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 於聚合容器1之底部牆壁上亦連接來自原料饋入裝置之供應諸如烯烴等之進料管。供應進料之進料管2 4連接至氣體循環管1 8之另一端。在聚合容器之底部牆壁上連接以供應來自去活化成份供應裝置之去活化成份（其包括，例如，一氧化碳）的供應管2 5。催化劑饋入裝置：如附圖1中所示地，催化劑饋入裝置8具有供應固態本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 474949

五、發明説明（14 ) 催化劑8 a之進料管2 1 ;藉由進料管2 1而以高壓方式將固態催化劑饋入聚合容器1之吹入器B 3 ;以及測量固態催化劑之流動壓力的壓力測量裝置。此一催化劑饋入裝置 8不僅用以將固態催化劑8 a饋至聚合容器1中，亦供饋入惰性氣體或惰性溶劑與固態催化劑8 (若必要的話），以及，有時亦供饋入可聚合之原料以及固態催化劑8 a。氣體循環裝置：如附圖Γ中所示地，此一循環裝置7具有氣體循環管 18以供將從聚合容器1之頂部牆壁排出之含未反應烯烴氣體（循環氣體）回收至聚合容器1之底部牆壁以循環該氣體；供冷卻循環氣體之熱交換器；供藉由壓力而將氣體饋入聚合容器之氣體引入區1a內以循環該氣體的吹入器 B 2 ;以及測量循環氣體流速之流量計S i。冷卻用之熱交換器7 1與流量計S i係利用氣體循環管1 8相連接。原料饋入裝置·· 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此一原料饋入裝置4具有藉由壓力而將烯烴原料4 a 饋至聚合容器1之氣體引入區1 a內的吹入器81與測量烯烴流速之流量計F i。吹入器B i及流量計F i係經由進料管2 4中間相連接。去活化成份供應裝置z 此一去活化成份供應裝置5具有藉由壓力而任意地將本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 474949 五、發明説明（15 ) 去活化成份饋至聚合容器1之氣體引入區1 a內的吹入器 B 4以及測其流速的流量計F 2。吹入器B 4與流量計F 2係經由供應管2 5相連接。至於所供應之去活化成份，通常係使用一氧化碳，二氧化碳，氧，水，等。使用流體床聚合容器之聚合反應：. 發生在此一聚合容器內之聚合反應將說明如下。在聚合容器之氣體引入區1 a內，從循環裝置7之氣體循環管1 8饋入循環用氣體。烯烴及氫氣之原料4 a從原料饋入裝置之進料管2 4饋入。再者，去活化成份5 a 係任意地從去活化成份饋入裝置之供應管2 5饋入氣體引入區1 a內。原料等（已饋至氣體引入區1 a內）通過氣體分散板9之多孔而均勻地分散，然後，在使其可以藉由包括在循環裝置7內之吹入器B 2的作用而維持均勻流化狀態的流速下饋入流體床區1 b內。經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在流體床1 b內，固態催化劑8 a係從催化劑饋入裝置之進料管2 1饋入。其他有機金屬化合物之催化性成份與任意地電子供體可與固態催化劑一起由催化劑饋入裝置饋入。然後，在流體床區1 b中，含烯烴之氣體在固態催化劑作用下，在流體化狀態下反應而產生聚合物。所產製之聚合物係經由卸料管2 6而從流體床區1 b排放至裝置外以供下一步驟使用。另一方面，未反應之含烯烴氣體（亦即，無法在流體本^張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 一 -18 - 474949

五、發明説明（16 ) 床區1 b中聚合反應之含烯烴氣體）從流體床區（槽之小直徑部份）流入槽之大直徑一側（亦即，還原區1 c )，其中，流動氣體之流速與流化床區相較下，係以與橫截面成反比之比例減低。在此，降低流動氣體之流動速度有效避免特定聚合物1 0濺射至聚合容器1之上部。其次，經降低流速之氣體經由氣體循環管1 8而從聚合容器1之頂部牆壁排放至氣體循環裝置7中。排放至氣體循環裝置7之循環氣體利用位於氣體循環管18中間的熱交換器7 1冷卻以移除聚合反應熱。移除聚合反應熱之後的未反應含烯烴氣體從氣體循環管1 8回到吹入器B2，經吹入器B2壓縮而再度饋入氣體引入區1 a中。然後，被引入氣體引入區1 a中之氣體和新鮮烯烴匯流後，經由氣體分散板進入流體床區1 b，流體化同時反應產生聚合物。所產生之聚合物從流體床區1 b，經由卸料管2 6排放到次一步驟之外面裝置內。溫度測量裝置（A ): 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 溫度測量裝置之第一體系將參照如下附圖2說明。溫度測量裝置2具有熱偵測器2 a (諸如，直接偵測溫度之熱偶式溫度計），以及溫度測量部份2 b，其將每一測量位置上，由熱偵測器偵得之溫度輸至控制裝置3。此一熱電式溫度計係安裝在聚合容器，等之外壁上。因此，熱電式溫度計並不突出於聚合容器1之內壁而係安裝在可以測得聚合容器內之溫度的超過聚合容器1內壁的本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 474949 五、發明説明（17 ) 位置上。此一熱電式溫度計通常位於聚合容器之外壁上以保持彼此相連接，但也可能位於與外壁相距一段不致影響測量準確性之距離處的周圍位置上，或者位在形成於聚合容器1上而不突出聚合容器內壁且對聚合容器，等強度（與裝置安全性有關）無任何影響的孔穴中。熱電式溫度計之解析力若足以維持聚合容器之安全操作則已足夠的，但通常在土0 · 2°C範圍內。在附圖1 3中，熱偶2 d係埋在護套2 c之頂部內，護套2 c再藉由熔接至聚合容器外壁1 d上而固定不動。在附圖1 4中，護套2 c係利用具有螺栓2 f之架2 e附載於容器外壁上。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 附圖3是示出安裝在聚合容器1與氣體循環裝置7內之熱電式溫度計排列的側面圖。熱電式溫度計係位於聚合容器頂部至底部之預定相隔距離的幾個高度處。在附圖3 中，熱電式溫度計係在8個高度値位置上且位於聚合容器外壁上，此8個高度値從底部牆壁開始以預計間隔距離 T11 (第一高度値），T12(第2高度値），Τ13 (第3高度値），Τ14(第4高度値），Τ15'(第5 高度値），Τ16 (第6高度値），Τ17(第7高度値 )及Τ 1 8 (第8高度値）依序排列。在丁1至丁8之每一高度上，4個熱電式溫度計係以相同間隔距離安裝在聚合容器牆壁上。其他非位於以上高度處之熱電式溫度計可安裝在聚合容器1外壁，靠近每一饋入及卸料之開口處。溫度測量裝置亦可安置在氣體循環裝置7上而非聚合本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） •20· 474949 五、發明説明（18 ) 容器1之外壁上。在附圖3中，熱電式溫度計T 3及τ 4 係安置在靠.近熱交換器7 1之入口與出口處的每一氣體循環管1 8周圍。此外，還有一個熱電式溫度計T 5係安裝在吹入器B 2與聚合容器1底部之饋入開口間的氣體循環管 1 8周圍。附圖4是聚合容器1中之熱偵測器計劃圖。在Τ 1至 T 8之每一高度處，4個熱電式溫度計係以相同間隔距離安置在聚合容器1之外壁上。亦即，4個熱電式溫度計係位於A方向（0°方向），B方向（90°.方向），C方向（180°方向）或D方向（270°方向）上，因此，它們環繞於聚合容器1之四周。如附圖2中所示地，這些熱偵測器2 a可經由溫度測量部份2 b而連接到輸入/輸出界面上。如此使其能夠獨立地將每一測量位置上測得之溫度輸至控制裝置3。溫度測量裝置（B ): 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 溫度測量裝置之第二體系將參照以下附圖5說明。此一溫度測量裝置是用以測量聚合容器1外壁溫度分布的紅外線溫度測量裝置。紅外線溫度測量裝置2 0 0係爲藉由偵測從聚合容器1外壁射出之紅外線而測得其溫度分布，且通常被稱之爲a溫度一照相機200"。此一溫度一照相機是爲偵測從聚合容器1射出之紅外線，然後，形成熱一影像。至於紅外線感知部份，半導體材料（諸如，茚-銻，汞一鎘一碲，等）係以二維排列形態使用。構成這些本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •21 - 474949

五、發明説明（19 ) 材料之元素經電掃描而得熱一影像資料。波長之可偵測範圍係依感知元素不同而異，通常在3 — 4 · 7 /zm，8- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 /zm或8 — 1 4//m範圍內，且適當範圍可依需求及其他因素作選擇。在位於大聚合容器及類似室外之情況下，這些乃受到陽光輻射之影響。因此，宜選擇長的波長（例如，8 — 1· 4 # m )感知元素以及切斷陽光輻射的反射以獲致更正確的溫度測量》熱一照相機2 0 0可安裝廣角鏡以供測定廣大角度之聚合容器1外壁（如附圖6中所示）；調整焦距元件（諸如，望遠鏡，加寬視野鏡片，等），以供測定在調整焦距狀態中的外壁。此外，熱-照相機2 0 0可能具有角度變化元件以固定測定中，每一方向上可變化的照片角度。依此方式，藉由使用熱-照相機2 0 0，可測得流體床區 lb，或還原區，或聚合容器1中，流體床區之底部至中間之2—40面積％的溫度分布。爲了測疋聚合谷器1之全部四周牆壁上的溫度分布（如附圖7中所示），可提供環繞聚合容器1之環狀導軌經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2 0 2以安置熱一照相機2 0 0於導軌2 0 2上，以及提供驅動機構2 0 1 (諸如，馬達，等）以供熱一照相機 2 0 0在導軌2 0 2上運行，依此方式，熱一照相機可測定2 - 1 0 0%可測量面積上的溫度分布。安裝多個熱一照相機2 0 0於導軌2 0 2上（雖其未示於任何附圖之圖形中）將可測得聚合容器1所有外壁上的溫度分布。本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •22· 474949 五、發明説明（2〇 ) 控制裝置（A ): (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 至於自動化控制元件體系，採用個人電腦（p C )作爲控制裝置之實例示於附圖2中。控制裝置p c 3係經由輸入/輸出界面之媒介）連接至溫度測量裝置2，氣體-循環裝置7 ’原料饋入裝置4，去活化催化劑成份供應裝置5及催化劑饋入裝置。P C 3亦連接顯示單元8，輸入裝置1 2，輔助記億體1 3及印表機1 4作爲印表裝置。輸入裝置1 2包括鍵盤’ OCR，〇MR，條紋碼讀取機，數位器，影像掃描器，聲音辨識單元，等。輔助記億體 1 3包括CD - ROM’MO，FD，等。控制裝置3可用D C S取代。經濟部中央標隼局負工消费合作社印製 PC3具有CPU30及記憶體33。CPU30具有操作單元3 2及控制單元3 1。操作單元3 2係供進行給定資料之數字，邏輯及其他操作。控制單元3 1係供開始運轉指示34之位址，從記憶體33輸入指示至 C P U 3 0，讀取指示內容及指示必要之指令作用至其他裝置。PC 3開始積聚於記憶體3 3中或在〇 S控制下之輔助記憶體1 3中的程式，然後，執行給定任務。此一 P C 3可執行多種任務，亦即，實際上同時執行多種任務。P C 3具有記憶一處理單元之功能作爲其功能之一部份，此係爲一種轉化記億體3 3之讀取或寫入的邏輯位址成爲指出邏輯負位址之自然位址以供實際上從記憶體3 3讀取或寫入記億體3 3。如附圖2中所示，此一控制單元3 1輸出一個輸入一本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 474949

五、發明説明（21 ) 控制指示給聚合容器1之每一裝置；記憶-控制指示給記憶體33;以及輸出一控制指示給顯示單元，等。聚合容器1之每一裝置所輸入之命令先轉移至記憶體3 3。此一記憶3 3具有指示部份3 4及資料部份3 5，從給定命令選擇資料及指示，再轉移所選擇資料及指令至C P U 3 0 之控制單元3, 1。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，有關使用溫度測量裝置（A )之自動控制的說明將於下文中述及。由位於聚合容器1及任意地氣體循環裝置7上之溫度測量裝置2 a所測得之溫度從溫度測量部份2 b，經由輸入/輸出界面1 5轉移至記憶體3 3之每一對應位置上，再貯存至對應每一測量位置之資料部份 3 5。資料部份3 5已事先貯存對應於聚合容器1之每一多個測試位置上穩定聚合所需聚合容器1外表面上之溫度或溫度分布標的値。指示部份3 4當對溫度分布之溫度標的値出現偏差或誤差時，輸出預定控制訊號至包括聚合容器在內之每一裝置。在此，預定控制訊號包括：諸如饋入包括聚合容器1在內之每一裝置內之固態催化劑流動壓力値之資料；以及提高或降低循環氣體流速或原料及去活化成份流速的指示。控制裝置（B ) 前述控制裝置縱使當使用紅外線溫度測量裝置作爲溫度測量裝置時亦以如先前說明之相同方式運作。如附圖5 所示地，控制單元6 1輸出一個輸入控制指示至溫度-照本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •24- 474949 Λ7 五、發明説明（22 ) 相機2 0 0，等；輸出記憶控制指示至記億體6 3 ;以及輸出控制指示至顯示單元8 0，等。由熱一照相機2 0 0 輸入之命令先轉移至記憶體6 3。此一記億體6 3從給定命令選擇資料及指示，以及轉移經選擇資料及指示至 C P U 6 0之控制單元。在此，聚合容器1之外壁表面溫度係利用熱一照相機2 0 0測定。此測定値經由輸入/輸出界面轉移至記億體6 3，然後，再貯存到資料部份6 5 。資料部份6 5事先已貯存有關聚合容器1之多種形狀的形狀-模型資料以及對應於每一形狀模型資料之穩定聚合反應所需外壁表面溫度分布標的値。經濟部中央標準局員工消费合作社印11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此一多種形狀模型資料包括對應聚合容器1之每一以預定間隔區隔部份之形狀模型資料，而這些部份區隔之形狀模型資料可貯存至資料部份6 5。例如，如附圖8中所示地，聚合容器1之本體可利用氣體分散板9區隔成流體床區及氣體引入區1 a。此外，流體床區被區隔成流體床區1 b及還原區1 c。因此，聚合容器1之本體總共可被區隔成3部份。對應每一區隔部份之這些形狀模型資料可被貯存至資料部份6 5中。形狀模型資料（例如，還原區 lc之近乎中央部份lcl，lc2)—示於附圖9中，對應於藉由在這三部份各別在徑向方向上更細微區隔而得之部份-亦可被貯存到資料部份6 5內。圓筒狀聚合容器 1之外表面可被區隔成小至足以讓熱一照相機2 0 0照像的部份以便將這些部份之形狀模型資料以一對一方式貯存到資料部份。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •25- 474949 五、發明説明（23 ) P C3可貯存對應利用導軌2 Ο 2上之熱一照相器 2 0 0，在與聚合容器1之環形底部中心相距D距離處測得之聚合容器1表面溫度分布的形狀模型資料以及對應於熱-照相機2 0 0之測量像片角度的形狀模型資料或對應於調整焦距向上或向下之形狀模型資料。導軌2 0 2只要可在可允許之偏差範圍內測定物體，其不僅可爲環狀，亦可爲拋物線型或矩形。再者，在相對於聚合容器1之外表面積或相對於氣體引入區1 a，流體床區及還原區1 c之每一表面積的預定比値下測定之形狀模型資料亦可予以貯存。 P C 3可記錄肉眼可見影像（黑白）之複合照片及熱一影像資料（彩色）於相同螢幕上，因此，可輕易地區分聚合容器1之外表面形狀。P C 3可能包括記憶體6 3 ( 於其中，熱一影像資料可以高速（例如，3 0畫面/秒），在真實時間輸入）以及貯存熱-影像資料輸入至記憶體內之光磁碟。經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，由熱一照相像2 0 0照得之熱一影像照片的典型影像處理示於下面。在影像處理中，聚合容器1外壁表面之熱-影像，形狀及溫度分布係以照片影像表示。熱一影像之影像處理通常係利用Median切割彩色量子化作用進行，其中，根據輸入影像選擇一調色盤。在此，在Median 切割彩色量子化作用中，調色盤之顏色係根據影像之色彩分布作選擇。在利用Median切割彩色量子化作用所選擇之調色盤中，其每一種色彩係代表原始影像中’相同數目之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •26· 474949

五、發明説明（24」照片。肉眼可見及影像之影像處理包括使用1 6顏色漸變之灰色影像·取代2 5 6顏色漸變之灰色影像的步驟。然後 ’採用Median切割彩色量子化作用而得1 6顏色漸變之調色盤。在取得代表灰色影像顏色漸變分布的歷史畫（ histogram )後切除無任何影像可見及之區域兩側。定出切除後，殘留區之中線，然後，根據中線値將此區分成二區。此一決定中線並根據中線分隔區域的方法用於每一區域中並選擇所得每一區域之中線作爲調色盤之顏色漸變。另一方面，在彩色影像之熱-影像資料情況下，彩色空間係以，例如，R G B彩色空間座標表示，R G B之每一座標軸是以0 - 2 5 5數字表示。然後，移除不包含任何照片之所有立方體終端部份，殘留之箱由中線一分爲二。其後，切除如此所得二箱之空白端，再將殘留箱由中線長邊一分爲二。重複相同步驟直到得到箱子之2 5 6爲止。如此所得箱子之2 5 6中，找出相同數目之照片，而照片之多寡係與箱子大小成反比。選擇每一 2 5 6箱子之中線作爲調色盤之色彩。經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 利用顯示單元8 0觀察如此所選出之色彩。藉由此法，材料色彩乃隨溫度升高而逐漸變化。亦即，當材料溫度上升時，由材料射出之色彩從黑色依序變成藍色，綠色，紅色，橙色，黃色，白色或淡色。聚合容器1之高溫部份展現從紅色至淡色範圍內之色彩；而低溫部份則展現從綠色至黑色範圍內的色彩。因此之故，聚合容器之溫度分布係以色彩區分。因而，若對應於溫度之値事先根據這些色本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 474949 五、發明説明（25 ) 彩變化事先設定好，則可決定聚合容器1外壁表面上之溫度分布。慮及在聚合容器1及氣體循環裝置7中所觀察之某些程度溫度偏差，事先設定之溫度或溫度分布標的値可能具有可允許的偏差（例如，約土 5 °C)。雖然相對於溫度或溫度分布標的値之可允許偏差可在每次將聚合之烯烴改變時輸入至記億體6 3內，但因這些値可依將聚合之烯烴而定，所以，這些可允許偏差均已事先貯於記億體6 3內。可各別將氣體·引入區la，流體床區lb，還原區lc，或流體床區1b與還原區1c之每一細微區隔部份的標的値事先設定並貯入記億體6 3中。控制圖：控制裝置事先已貯存下列相關資料圖（或控制圖）^ 固態催化劑之流動壓力値，循環氣體之流速以及嫌烴（原料），去活化成份，等之流動流速；以及聚合容器1與氣體循環裝置之壁表面溫度。 P C 3具有對聚合容器外表面溫度或溫度分布貯存値之學習功能以及在每次提高或降低一或多種相同固態催化劑之流動壓力値，相同循環氣體之流速以及相同烯烴（原料），去活化成份，等之流動流速時，改變控制圖上之相關資料。換句話說，當溫度由於饋入循環氣體，烯烴，去活化成份，固態催化劑小於初始根據理想溫度或溫度分布而設定之値而升高時，P C 3將初始設定値重寫爲對應實本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、發明説明（26 ) 際溫度之値。藉由貯存此値，根據此一重寫溫度可控制一或多種循環氣體，烯烴，去活化成份，固態催化劑等之饋有關每一以上成份之控制圖細節說明如下： (1 )催化劑控制圖指出Y —軸所示催化劑8 a之流動壓力値（縱軸）與X -軸所示溫度（橫軸）之間的關係，其中，X —軸溫度當Y —軸（催化劑之流動壓力値）升高時隨之升高。因此，P C 3所輸出之控制訊號包括指示改變饋至聚合·容器內之催化劑8 a流動値的訊號。 (2 )去活化成份控制圖指出X -軸所示去活化成份之供應（縱軸）與X —軸所示溫度（橫軸）間的關係，其中，X -軸之溫度隨著Y-軸之去活化成份供應提高而升高。因此，PC3輸出之訊號包括指示改變饋入聚合容器內之去活化成份流速値的訊號。 (3)循環氣體控制圖指出Y-軸所示循環氣體流速 (縱軸）與X —軸所示溫度（橫軸）間的關係，其中，X -軸之溫度隨著Y-軸之循環氣體之流速値提高而升高。經濟部中央標率局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (4 )烯烴控制圖指出Y -軸所示烯烴進料（縱軸）與X -軸所示溫度（橫軸）間的關係，其中，X —軸所示溫度隨著Y —軸所示烯烴進料增加而升高。因此，P C 3 所輸出之控制訊號包括指示改變循環氣體與烯烴流速値的訊號。利用此一方式，流動氣體之線性速度係定義爲來自氣體引入區之吹入氣體體積，亦即，剛饋入烯烴氣體流（原本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） • 29 - 474949

五、發明説明（27 ) 料之流速體積）以及從氣體循環裝置7饋至聚合容器1內之氣體流（循環氣體之流速體積）的總和。因此，在事先以圖形式貯存流動氣體線性速度與聚合容器外壁間之關係後，圖上之關係可以藉由每吹當氣體線性速度提高或降低時，貯存聚合容器1之溫度分布變化而予以改變。P C 3 可具有如先前剛述及之學習功能。此外，在事先以圖之形式貯存流動氣體組成與聚合容器之外壁溫度間的關係以後，圖上之關係可因在每次改變流動氣體組成時，貯存聚合容器外壁之溫度分布變化而改變。P C 3可能具有以上剛述及之學習功能。a流動氣體組成#之意義包括改變烯烴單體或共聚單體之組成，以及改變饋入聚合容器1中之流動氣體組成。在此，~改變流動氣體組成"之意義包括改變烯烴單體或共聚單體組成，以及改變氮氣分壓。因此，P C 3輸出之控制訊號包括指示改變流入聚合容器1之氣體組成與線性速度的訊號。在此， '改變流動氣體組成"之意義包括改變烯烴單體或共聚單體之組成，以及改變氮氣分壓。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 顯示單元：顯示單元8 0 (其經由輸入/輸出界面連接至控制裝置PC3)具有顯示螢幕81，且可處理聚合容器及氣體循環裝置之側影像，聚合容器1之圖案影像及顯示根據 P C 3指示及所偵測溫度資料，在每一測定位置上之測定溫度的影像。然後，顯示單元8 0顯示出在顯示螢幕8 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30- 474949

五、發明説明（28 ) 上的經處理影像。顯示單元8 0具有，例如，一個主螢幕8 1以供顯示主要影像資料以及6個次螢幕8 2 - 8 7以顯示其他資料，如附圖5所示。在主螢幕上，在真實時間測定之聚合容器1外表面上之溫度或溫度分布可以彩色顯示。記錄於主螢幕8 1上之影像（主要影像）以及記錄於任一次螢幕8 2 — 8 7上之影像（次要影像）可於真實時間交換。當記錄於次螢幕8 2 — 8 7之一上的影像（次要影像）與主要影像交換時，次要影像立即顯示於主螢幕 8 1上。然後，和標的値之比較以及根據此一比較之操作通常根據主螢幕8 1上顯示之影像進行。經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，在顯示於次螢幕8 2 — 8 7上之影像內可獨立地輸出，例如，有關流體床區1 b及還原區1 c之影像資料，有關還原區1 c之影像資料，有關流體床區1 b及氣體引入區1 a之影像資料，有關流體床區1 b之影像資料，有關氣體引入區1 a及還原區1 c之影像資料，有關流體床區1 b之本體部份的影像資料，有關所有聚合容器1 等之影像資料。在主螢幕8 1及次螢幕8 2 — 8 7上，聚合容器1上之外表面溫度或溫度分布中之溫度可以特性表示。此一以特性表示之溫度可用以指出，例如，平均溫度，最高溫度或最低溫度，用以指出每單位時間之溫度變化比値或指出流體床區1b等之特定部份的溫度。本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -31 - 474949

五、發明説明（29 ) 聚合過稃捽制（A ) 其次，有關聚合容器1之過程控制的明確實例說明如下。在此一實例中，如附圖1所建議地，充作烯烴之丙烯饋入聚合容器1之氣體引入區1 a中，然後，使之聚合反應。 (1)丙烯饋入控制利用流量計F i測定之丙烯流動流速値輸入P C 3中。 P C 3計算由溫度測量裝置2測得之聚合容器1外壁溫度或溫度分布與其標的値間的差値。當此一差値超過可允許偏差之範圍時，根據烯烴控制圖，改變連接至P C 3之吹入器B i的輸出大小以提高或降低丙烯之流動流速値（進料 )° 經濟部中央標準局員工消費合作社印衆 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由流量器s i所測得之循環氣體流速値輸入P C 3中。 P C 3計算聚合容器1之外壁與氣體循環裝置之由溫度測量裝置所測得之溫度或溫度分布與其標的値間的差値。當此差値超過可允許偏差時，根據循環氣體控制圖改變連接至P C 3之吹入器B 2的輸出値以提高或降低循環氣體流速値。 (3)催化劑饋入控制壓力測量裝置P 1測得之固態催化劑8 a之流動壓力値輸入P C 3中。P C 3計算溫度測量裝置2所測得之聚合容器內壁溫度分布和其標的値之差値。當此差値超出可允本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32 - 474949

五、發明説明（30 ) 許偏差範圍時，根據催化劑控制圖改變連接至p c 3之吹入器B 3輸出値大小以提高或降低催化劑8 a之流動壓力値〇 (4 )聚合物卸料控制測量裝置4 0測得之流體床高度輸入P C 3中。 P C 3計算溫度測量溫度裝置2所測得之聚合容器內壁溫度分布和其標的値之差値。當此差値超出可允許偏差範圍時，根據流體’床高度控制圖改變連接至P C 3之卸料管 2 6 (參考附圖1 ，2和5 )上之閥4 1孔徑以提高或降低閥4 1孔徑，因此，改變流化床高度。 (5)去活化成份供應控制經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 流量計F 2測得之去活化成份流動流速輸入P C 3中。 P C 3計算測量裝置2所測得之聚合容器1內壁溫度分布和其標的値之差値。當此差値超出可允許偏差範圍時，根據去活化成份控制圖改變連接至P C 3之吹入器B4之輸入値以提高或降低去活化成份流動流速値（供應）。在附圖1所示之此一體系提供一個去活化成份之流動通路。但是，可提供多個去活化成份之流動通路。例如，爲了供應去活化成份至氣體引入區1 a ，流體床區1 b及還原區1 c之一，流動通道可連接至這些對應區域。在附圖1所示之此一體系提供一個去活化成份之流動通路。但是，可提供多個去活化成份之流動通路。例如，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -33 - 474949

五、發明説明（31 ) 爲了供應去活化成份至氣體引入區1 a，流體床區1 b及還原區1 c之一，流動通道可連接至這些對應區域。在如上說明之聚合裝置中，卸料體積，流動壓力等係由改變吹入器B i — B 4之輸出値大小來控制。但是，這些値可由安裝控制閥及改變打開與開閉程度取代改變吹入器 B i — B 4之輸出値大小而予以控制。聚合方法控制（B ) 其次，使用溫度測量裝置（B )之方法控制明確實例將說明如下。在本發明聚合裝置體系中，如附圖1 0所建議地，乙烯及氫氣係經由連接至進料管2 4之吹入管82饋入聚合容器1之氣體引入區1 a中，然後，使其聚合反應。在此方法中，氫氣充當分子量調整劑以供控制乙烯聚合程度。 . 於吹入器B i吹出側上之進料管2 4連接流量計F i以測定乙烯及氫氣之流動流速。此流量計F i測得之乙烯及氫氣進料量經由輸入/輸出界面輸至連接流量計F C 3 經濟部中央標窣局貝工消f合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 中。在此，當PC3中，由熱一照相機200測得之聚合容器1外壁溫度分布値及其標的値出現偏差，而且此差値超過可充許偏差範圍時，改變連接至P C 3之吹入器B 2輸出値大小以提高或降低乙烯及氫氣進料量。然後，由連接至聚合容器1槽頂部之氣體卸出管1 8 卸出之氣體利用熱交換器7冷卻並移除聚合熱。氣體之線性速度係利用安裝在吹入器B 2吹入側上之線本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •34- 474949

五、發明説明（32 ) 性速度指示器S :測定並經由輸入/輸出界面1 5輸至連接此一氣體線性速度指示器SiiP C 3中。然後在此，當 P C 3中，由熱一照相機2 0 0測得之聚合容器1外壁溫度分布値及其標的値出現差値，而且此差値超過可允許偏差範圍時，改變連接至P C 3之吹入器82輸出値大小以提高或降低氣體之循環速度或線性速度。改變循環氣體等之線性速度隨之改變其流速。聚合容器1具有第一進料器8 a以供經由引入管1 9 將催化劑饋入流體床區1 b，第二進料管8 b以供經由引入管8 b將催化劑饋入流體床區1 b以及連接至第一及第二進料管之第三進料管8 c以饋入第三成份。引入管1 9連接吹入管B3。此一吹入管B3之吹入側安裝流量計F 2及流速指示計S 2。催化劑之流速係利用流速計F 2測定並經由輸入/輸出界面輸至與其連接之P C 3 上。經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在P C 3中，當由熱一照相器2 0 0測得之聚合容器 1外壁溫度分布値及其標的値出現差値，而且此差値超過可允許偏差範圍時，改變連接至P C 3之吹入器B 3輸出値大小以提高或降低催化劑之流量比及流速。另一方面，引入管2 0連接吹入器B4。在一吹入器 B 4之吹入側安裝壓力測量裝置以測定氮氣之饋入壓力。然後，利用此一壓力測量裝置P 1測定氮氣壓力並經由輸入/ 輸出界面1 5輸至與其連接之P C 3內。在P C 3中，當由熱-照相機2 0 0測得之聚合容器外壁溫度分布値及其本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4悦格（210X29*7公釐） -35- 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 474949 B， ____ 五、發明説明（33 ) 標的値出現差値，而且此差値超過可允許偏差範圍時’改變連接至P C 3之吹入器B 4輸出値大小以提高或降低氮氣之饋入壓力。聚合容器1還包含第三進料管8 c以經由引入管2 2 將氮氣饋入流體床區1 b以及第四進料管8 d以經由引入管2 3將輔催化劑饋入流體床區1 b中。引入管2 2連接吹入管B 5。在一吹入器B 5之吹入側安裝壓力測量裝置 P 2以測定氮氣之饋入壓力。然後，利用此一壓力測量裝置 Ρχ測定氮氣壓力並經由輸入/輸出界面1 5輸至與其連接之P C 3內。在P C 3中，當由熱一照相機2 0 0測得之聚合容器外壁溫度分布値及其標的値出現差値，而且此差値超過可允許偏差範圍時，改變連接至P C 3之吹入器B5 輸出値大小以提高或降低氮氣之饋入壓力。另一方面，引入管2 3連接吹入管B6。在一吹入器 B 6之吹入側安裝流量計F 4以測定輔催化劑之流動速率。利用此一流量計F 4測定輔催化劑之流量速率並經由輸入/ 輸出界面1 5輸至與其連接之P C 3內。然後，在P C 3 中，當由熱一照相機2 0 0測得之聚合容器外壁溫度分布値及其標的値出現差値，而且此差値超過可允許偏差範圍時，改變連接至P C 3之吹入器B6輸出値大小以提高或降低輔催化劑之流動速率。因此之故，剛饋入之流動氣體組成份可由改變氮氣之流動壓力以及輔催化劑之流動速率而改變。聚合容器1之氣體引入區1 a經由引入管7連接第五本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -衣.

，1T -36- 474949 五、發明説明（34 ) 進料管以供應去活化成份。在引入管2 5之中途提供吹入器B 7。在吹入器B 7之吹入側安裝流量計F 3以測定去活化成份之流動速率。去活化成份之流動速率係利用流量計並經由輸入/輸出界面1 5輸至與其連接之P C 3。然後，在P C 3中，當由熱一照相機2 0 0測得之聚合容器外壁溫度分布値及其標的値出現差値，而且此差値超過可充許偏差範圍時，改變連接至P C 3之吹入器B7輸出値大小以提高或降低去活化成份之流動速率。在附圖Γ 0中所示之此一體系中提供去活化成份之一流動通道。但是，可提供多個去活化成份之流動通道。例如，爲了供應去活化成份至每一氣體引入區1 a ，流體床區1 b及還原區1 c，流動通道可對應連接至這些區。在附圖1 0所示之流體床聚合反應用聚合容器中，流動體積，流動壓力等係藉由改變吹入器B :至67之輸出値大小而予以控制。然而，這些値可藉由安裝控制閥並改變其打開及關閉程度取代改變吹入器B i至B 7之輸出値大小而予以控制。經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 聚合容器之溫度依下所饋入之催化劑，輔催化劑之種類及進料，惰性成份之供應壓力，卸出氣體之進料及線性速度等而改變。有關因這些因素所致溫度變化的資料事先貯存在P C 3內。因此，進料等可根據這些已貯之資料而改變。此外，對應於吹入器能力等之流量速率及卸料壓力以反控制閥之打開及關閉程度等可藉由計算而決定，而且這本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37- 474949 ΙΓ 五、發明説明（35) 些資料亦可事先貯存在PC3中。控制作用原理其次，P C 3中所見及之控制作用可參考附圖1 1之流程圖說明。首先，恢復有關被控制之聚合容器1的資料 (例如，壓力閥，流速閥或流量速率閥）〜步驟s 1 0 0 。然後，讀取對應於經恢復資料三有關溫度分布的標的値 (步驟S 1 0 1 )。然後，讓即時測得之聚合容器溫度分布顯示於顯示單元8 0之顯示螢幕上，同時’比較及操作所測溫度分布及其標的値（步驟S 1 0 2 )。在此方法中，所測得之溫度係即時記錄（步驟S 1 0 3 )。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然後，判斷所測得溫度分布及其標的値的値間之差値是否在允許範圍（步驟S 104)。當差値允許時，聚合反應係在目前操作條件下進行。相反地，當差値不允許時，輸出預定控制訊號（步驟S105)，然後，稂據控制圖改變操作條件。改變操作條件後，可記錄聚合容器之溫度分布，同時，再度進行所測得溫度分布値與其標的値間的比較及操作（S 1 0 6 )。在此方法中，即時記錄改變操作條件後之溫度分布値（S 1 0 7 )。然後，判斷所測得溫度分布値與其標的値間的差値是否在允許範圍內（步驟S108)。當差値允許時，在目前操作下進行聚合反應。反之，當差値不允許時，輸出預定控制訊號（步驟S109)，然後，根據控制圖改變操作條件。再度改變操作條件後，可以記錄聚合容器之溫度本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -38- 474949

五、發明説明（36 ) 分布値，同時，再度進行所測得溫度分布値與其標的値間的比較及操作（S1 10)。在此方法中，即時記錄改變操作條件後之溫度分布値（S 1 1 1 )。重複改變操作條件直到所測得溫度値與其標的値相符合爲止（S112)。發明之作用由以上說明顯而易見，依本發明可接近地測得流體床聚合容器外壁表面之溫度分布値而不致於粘附聚合物顆粒至溫度測量裝置上，而且，流體床聚合容器內之聚合狀態可根據溫度測量結果而更精確地控制。此外，聚合容器外壁之全部或部分表面上之溫度或溫度分布値可藉由選擇溫度測量裝置測定，而根據此一結果可以高度準確地預估聚合狀態並通知控制工具。再者，藉由比較及計算理想標的値與測定値，操作條件，因而，聚合條件（例如，催化劑之饋入及流動速度）可依照計算結果作改變以長時間地維持穩定的聚合狀態。經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 熟悉此藝之士了解前面說明係爲所揭示裝置與方法之較理想體系，很多變化及改良可在不偏離本發明之精神與範疇下完成。本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） -39 -

Claims

I附哂： § *9 ^ 第8 7 1 1 6 3 5 1號專利申請案中文申請專利範圍修正本工皁講專範圍备·豕i 民國89年5月修正 1 · 一種流體床聚合裝置，其包含： (a )流體床聚合容器，其具有流體床以供聚合固態催化成分烯屬烴且聚合物係藉由引入含烯羥之流體化氣體而使之流體化； (b )氣體循環裝置，其係使未反應之含烯經氣體從前述流體床聚合容器回收至相同聚合容器並控制該未反應之含烯羥氣體的循環速度； (c )原料饋入裝置，其係用以將新鮮烯羥饋入前述流體床聚合容器內並控制烯羥的饋入； (d )催化劑饋入裝置，其係用以將催化劑饋入前述流體床聚合容器內並控制催化劑的饋入； (e )溫度測量裝置，其係用以測量前述流體床聚合容器外壁表面上許多不同位置上的溫度或溫度分布；和經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (f )控制元件，其係用以控制依使用溫度測量裝置而得之測量値而定的聚合條件。 2 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中，所述溫度測量裝置包括：安裝在前述流體床聚合容器外壁表面上許多不同位置上的熱偵測器；和接收來自於前述許多熱偵測器之溫度訊號的溫度測量儀器。 . 3 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其中，所述許多 ί r ι Λ 474949 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍熱偵測器係以彼此徑向和/或橫向分離方式安裝杯<、、、彳t _述流體床聚合容器外壁表面上。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中，p w逃溫度測量裝置包括紅外線溫度測量裝置以供測量預定相隔距離處’前述流體床聚合容器外壁表面上的溫度分布。 5 ·如申請專利範圍第4項之裝置，其中，所述，紅外線溫度測量裝置係供測量預定相隔距離處，前述流p床聚合容器外壁表面上預定面積上的溫度分布。 6 ·如申請專利範圍第4項之裝置，其中，所述紅外線溫度測量裝置包含一驅動機構，該機構在安置於前述流體床聚合容器周遭之輪狀導軌上運行而能測得前述流體床聚合容器之部份外壁表面上的溫度分布。

7 .如申請專利範圍第4項之裝置，其中，所述紅外線溫度測量裝置包含至少一種下列元件：角度變化元件，其係供固定測量中可在每一方向上變化的角度；和調整焦距元件’其係供放大或縮小流體床聚合容器中溫度分奄的可測量區域。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 ·如申請專利範圍第1 ，2或4項之裝置，其中，所述控制元件是一控制裝置，其事先記憶流體床聚合容器外壁表面上至少一測量位置的溫度或溫度分布標的値，與所測得之溫度或溫度分布値相比較而改變且控制聚合條件以符合或近乎標的値。 9 ·如申請專利範圍第1 ，2或4項之裝置，其中，所述控制元件是一控制裝置，其事先記憶流體床聚合容器本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（21〇χ：297公董） -2- 經濟部智慧財產局員工消肯合作社印製 474949 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍外壁表面上，預定間隔內之至少一部份的溫度或溫度分布標的値，與所測得之溫度或溫度分布値相比較而改變且控制聚合條件以符合或近乎標的値。 1 0 . —種使用流體床聚合裝置之烯羥聚合方法，該裝置包括： (a )流體床聚合容器，其具有流體床以供聚合固態催化成分烯屬烴且聚合物係藉由引入含烯羥之流體化氣體而使之流體化； (b )氣體循環裝置，其係使未反應之含烯羥氣體從前述流體床聚合容器回收至相同聚合容器並控制該未反應之含烯羥氣體的循環速度； (c )原料饋入裝置，其係用以將新鮮烯羥饋入前述流體床聚合容器內並控制烯羥的饋入； (d )催化劑饋入裝置，其係用以將催化劑饋入前述流體床聚合容器內並控制催化劑的饋入；且此方法包括以下步驟：_ 測定流體床聚合容器外壁表面上，許多不同位置之溫度或溫度分布，所測得之値與對應之一或多個測定位置上，事先設定之溫度或溫度分布標的値相比較；以及改變聚合條件以使測定値符合或近乎標的値。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之方法，其中，流體床聚合容器外壁表面上，許多不同位置之溫度測定係藉由安置於相同外表面上之熱偵測器測得。本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-3- 474949 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍第上圍面範表利壁專外請器申容預如合在 . 聚由 2 床藉 1 體係流定述測前布在分 , 度中溫其之 , 置法位方同之不項多 ο 許得測置裝量測度溫線外紅之上離距定 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、IT· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4-