WO2005026215A1 - ポリオレフィンの製造方法および気相重合装置 - Google Patents

ポリオレフィンの製造方法および気相重合装置 Download PDF

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polyolefin
polymerization tank
compound
tank
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Yasunobu Kaneko
Keijiro Shimizu
Masakatsu Ohta
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Idemitsu Kosan Co., Ltd.
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J19/0053Details of the reactor
    • B01J19/0066Stirrers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J8/08Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/087Heating or cooling the reactor
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    • B01J2208/00265Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2208/00274Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant vapours

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a polyolefin, particularly a polyolefin such as a propylene block copolymer, in more detail >>; gas-phase polymerization using an olefin polymerization catalyst prevents the polymer from adhering to the polymerization tank wall and the polymerization stirring blade.
  • the present invention relates to a production method and a vapor-phase polymerization apparatus capable of suppressing production of polyolefin for a long term, continuously and stably.
  • Polyolefins such as polypropylene and propylene block copolymers, have high activity and improved tacticity by improving Ziegler / Natta catalysts.
  • the above has been achieved.
  • it has become possible to reduce the metal components such as the transition metal catalyst component present in the polymer and the amorphous polypropylene component.
  • the polymerization method does not require solvent recovery or whip-making processes, recovers monomers, facilitates polymer drying, Because of its advantages such as being able to cope with the diversification of polymerization, a polymerization method using a gas phase method has attracted attention.
  • a crystalline homopolymer or copolymer of propylene is produced in the first polymerization tank, and propylene and other ⁇ -olebuin such as ethylene are produced in the second polymerization tank.
  • propylene block copolymer is a composition having excellent strength, rigidity and heat resistance of the crystalline polypropylene, as well as excellent impact resistance due to the rubber-like random copolymer, particularly excellent at low temperatures. For this reason, it has been widely used as exterior materials such as pampers, automotive parts such as interior materials such as instrument panels and doors, containers and sheets.
  • the method for producing polyolefin by the gas phase method is a very excellent process.
  • the gas phase polymerization tank is divided into a polymer powder portion and a gas phase portion regardless of the gas phase fluidized bed type or the stirred fluidized bed type. Therefore, the effects of stirring and homogenization may not be sufficient when compared with the solution method or slurry method, due to insufficient flow, stirring, and uniformity of the entire tank.
  • the second random copolymer polymerization tank in the production of the propylene block copolymer since the copolymer is rubbery and has high adhesiveness, adhesion between the polymer and the copolymer particles is high.
  • adhesion to the wall of the polymerization tank and the stirring blade is likely to occur.
  • This adhesion only makes it difficult to achieve stable and long-term continuous production.
  • This adhesion causes problems such as high molecular weight and gelation, resulting in deterioration of the quality of the final molded product.
  • small clumps generated by the adhesion of particles may cause troubles such as clogging of the polymer powder transfer pipe.
  • the filter may be clogged in the monomer circulation piping for cooling.
  • quality deterioration refers to insoluble or hardly meltable components due to gelation due to long-term stagnation due to adhesion, resulting in deterioration of physical properties and deterioration of commercial value, such as deterioration of appearance of molded products and starting point of destruction That is.
  • Also disclosed is a method of supplying an active hydrogen compound to a random copolymerization reaction system at a rate of 0.001 to 1 mol per 1 g of aluminum in a highly stereoregular polymerization catalyst for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163,086). (See Sho 61-69821).
  • this publication merely shows an example of batch polymerization instead of continuous polymerization. Therefore, although it is shown that the specific method of supplying the active hydrogen compound and the bulk specific gravity of the obtained polymer are increased, no particular description is given of the adhesion preventing effect. This is a natural result of the uniformity of the batch polymerization.
  • a method of supplying alcohol to a transfer channel between a crystalline polypropylene polymerization tank and a propylene random copolymer polymerization tank in a monomer circulation system for cooling and a method for supplying alcohols are specifically described.
  • these methods are methods in which the inhibitor of the activity of the olefin polymerization catalyst is not directly supplied to the polymerization tank. These methods attempt to improve the dispersibility by supplying a catalyst activity inhibitor to a polymer powder transfer or monomer supply pipe, but as a result, the catalyst activity inhibitor is This is an excellent method because it is supplied to the polymerization tank.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-141155 discloses that a heptane solution of isopropanol having a concentration of 17% by mass is weighed in a transfer conduit connecting the former reactor and the latter reactor of two reactors. An example of feeding is shown. As a comparative example, a method of measuring and feeding the same solution directly to the subsequent reactor was shown. It is. As a result, the amount of lumps and agglomerates in the powder bed of the latter stage reactor was 45 to 35% in the case of the example operating for 3 weeks compared to the comparative example, and the reactor wall It is shown that the amount of film and sediment on the baffle plate has been reduced to 25 to 35%, respectively. Although the reduction effect has been quantitatively evaluated, it is clear that there is a limit to the reduction of lumps, aggregates, and sediments even with the improved method, which is not always satisfactory.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a polyolefin and a gas-phase polymerization apparatus which can stably and continuously produce without suppressing clogging of pipes, without clogging of pipes, and without deterioration in quality.
  • a cooling medium is supplied from the bottom and at least one side of the polymerization tank.
  • the present invention provides a polyolefin gas phase characterized in that a cooling medium supply mechanism for cooling is provided.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a subsequent polymerization tank in an apparatus for producing a propylene-ethylene block copolymer which is an example of a polyolefin gas-phase polymerization apparatus of the present invention.
  • 1 is a post-stage polymerization tank
  • 2 is a monomer supply pipe
  • 3 is a polymer discharge pipe
  • 4 is a cooling medium supply mechanism
  • 5 is a stirring blade
  • 6 is a gas phase.
  • the present invention is generally applicable to a method for producing polyolefin by continuous gas phase polymerization using an olefin polymerization catalyst, and is particularly preferably applicable to a method for producing a propylene block copolymer.
  • the monomer used for producing the polyolefin of the present invention is not particularly limited, and ethylene, propylene, 1-butene, 11-pentene, 4-methynole-pentene-11, 1-hexene, Orefins such as 1-octene, 1-nonene and 1-decene can be exemplified.
  • These ⁇ -olefins may be homopolymerized, or may be copolymerized with two or more ⁇ -olefins or produced with other copolymerizable monomers such as vinyl acetate and acrylic acid. You can also.
  • the olefin polymerization catalyst used in the method for producing polyolefin of the present invention is not particularly limited, and various known catalysts can be used. These catalysts include, for example, Ziegler containing a solid catalyst component prepared using a halide or alcohol of trivalent or tetravalent titanium, an alkoxytitanium halide, magnesium chloride, an alkoxymagnesium, or the like.
  • olefin polymerization catalysts used in known gas-phase processes such as solid catalysts containing a metallocene-based compound containing a titanium, zirconium, or hafnium-based compound having a cyclopentagel group, such as a titanium-based catalyst having a cyclopentagel group
  • these catalyst components include organoaluminum compounds such as alkylaluminum and aluminoxane, known cocatalysts such as ionic complexes and Lewis acids, and catalysts prepared using electron donors. it can. Further, an electron donating compound can be used at the time of polymerization.
  • vapor phase polymerization tank used for producing the vapor phase polyolefin of the present invention there is no particular limitation on the vapor phase polymerization tank used for producing the vapor phase polyolefin of the present invention, and various known apparatuses can be used.
  • an apparatus shown in "Chemical Equipment, pp. 62-74, Vol. 41, No. 12 (1999)" can be used.
  • a fluidized-bed polymerization tank for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-234409
  • a vertical polymerization tank having a stirring blade Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 53-123,487) And Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 544-23258
  • a horizontal polymerization tank having a stirring blade Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-232011.
  • the polymerization tank may be a single-stage or single-stage polymerization tank, or one having two or more stages of a plurality of polymerization tanks.
  • the solid catalyst and the monomer are continuously supplied to the polymerization tank, The offspring are extracted continuously or intermittently.
  • a method is employed in which the monomer gas in the polymerization tank is cooled by an external compressor or condenser, the cooled monomer is sprayed into the polymerization tank, and the polymerization heat is removed by the latent heat of evaporation.
  • the method for producing polyolefin of the present invention can be preferably applied to the production of polyolefin using two or more polymerization tanks, usually two polymerization tanks. That is, polymerization is performed in the first and second polymerization tanks to obtain polymers (copolymers) having different properties.
  • polymerization is performed in the first and second polymerization tanks to obtain polymers (copolymers) having different properties.
  • rubbery random copolymerization is carried out in the presence of the crystalline polyolefin polymerized in the former stage, which is suitable for producing polyolefin as a mixed composition of both polyolefins. Can be adopted.
  • Examples of such two-stage polymerization include polymerization of polyolefins having different molecular weights in each polymerization tank, (co) polymerization of different monomers, copolymerization of different copolymerization compositions, (co) polymerization of different crystallinity, and the like. It is possible to select a production method corresponding to the intended polyolefin such as a combination.
  • the method for producing polyolefin of the present invention is characterized in that, in the method for producing polyolefin by continuous gas-phase polymerization using an olefin polymerization catalyst, a circulating medium for cooling is supplied from the bottom and at least one side of the polymerization tank.
  • a circulating medium for cooling is supplied from the bottom and at least one side of the polymerization tank. This is mainly applicable to a polymerization tank after the two-stage polymerization.
  • the circulating medium for cooling only needs to be able to remove the heat of polymerization, and may be a liquid, a gas, or a mixture of a liquid and a gas. Liquid is preferred because of its excellent cooling effect.
  • the polyolefin gas-phase polymerization apparatus of the present invention is a polyolefin gas-phase polymerization apparatus having a monomer supply pipe, a polymer discharge pipe, and a polymerization tank provided with a stirring blade in some cases. It has a structure provided with a cooling circulating medium supply mechanism for supplying a cooling circulating medium from one place.
  • 'A method for producing a lock copolymer will be described as an example.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a polymerization tank at a subsequent stage in a propylene-ethylene block copolymer production apparatus which is an example of a polyolefin gas-phase polymerization apparatus of the present invention.
  • the latter polymerization tank 1 is composed of a monomer supply pipe 2, a polymer discharge pipe 3, a circulating medium supply mechanism 4 for cooling, and, in some cases, a stirring blade 5, and the inside of the polymerization tank is a gas phase part (upper part) 6 and a powder part. (Lower) It is divided into seven. Its cooling circulation medium, usually, hydrogen to zero. 0 1 to 1% by weight, ethylene is 5-4 0 mass 0/0, propylene 4 0-9 0% by weight, propane 4-2 0 wt% , nitrogen 0 to 1 mass 0 I, methane from 0. 0 1 to 5 mass%.
  • the circulating cooling medium not only from the bottom surface but also from the side surface to the powder portion of the polymerization tank, and the height of the powder portion is 2 or more. It is preferable to supply from.
  • the supply from this side varies depending on the structure of the polymerization tank, the state of forming the powder portion, and the like, but may be supplied from a plurality of positions.
  • the amount supplied from the side is usually 0.05 to 0.5 times (mass) the amount supplied from the bottom.
  • the above-mentioned cooling circulating medium supply mechanism generally employs a nozzle.
  • the method for producing polyolefin of the present invention is particularly useful in a polymerization having a plurality of polymerization steps, in which a propylene homopolymer or a propylene copolymer having a content of other a-olefins of 5% by mass or less is used in a first polymerization tank.
  • a propylene homopolymer or a propylene copolymer having a content of other a-olefins of 5% by mass or less is used in a first polymerization tank.
  • propylene and another a-olefin are randomly copolymerized in the presence of the crystalline polypropylene to form a propylene block copolymer.
  • the supply of the circulating medium for cooling the second polymerization tank is preferably applied not only to the bottom but also to the method for producing block polypropylene which is supplied from the position of the side wall of the polymerization tank.
  • the method for producing polyolefin and the polymerization apparatus of the present invention there is a case of producing a propylene block copolymer.
  • a propylene block copolymer having excellent impact resistance, especially low-temperature impact resistance can be produced by the continuous phase composed of crystalline polypropylene and the dispersed phase composed of rubber-like particles (including polyethylene).
  • a block polypropylene copolymer having desired properties can be produced.
  • the monomer in the random copolymer in the second-stage polymerization tank is a combination of propylene and other ⁇ -olefins such as ethylene and 1-butene, but the copolymer of propylene and other ⁇ -olefins is used.
  • the polymerization ratio (mass ratio) is usually 10 to 90 to 90, preferably 20 to 85 to 80 to 15.
  • the content ratio of the random copolymer to be copolymerized in the latter stage in the propylene block copolymer is usually 3 to 60% by mass, preferably 5 to 50% by mass.
  • the polymerization catalyst examples include a high stereoregularity catalyst obtained by using ( ⁇ ) a solid catalyst component containing at least a magnesium atom, a titanium atom and a halogen atom, and ( ⁇ ) an organoaluminum compound.
  • a catalyst for example, a highly stereoregular catalyst obtained by using the following components (II) and (II) can be mentioned.
  • a solid catalyst component obtained by using (a) a magnesium compound and (b) a titanium compound.
  • (B) an organoaluminum compound Preferably, the following components (A), (B) and (C) And high stereoregularity catalysts obtained by using
  • the magnesium compound is not particularly limited. Magnesium oxide, magnesium hydroxide, dianolequinolemagnesium, anolequinolemagnesium halide, magnesium halide, magnesium dialkoxide, etc., specifically, magnesium chloride, magnesium Jetoxide, magnesium dimethoxide and the like can be mentioned.
  • the magnesium compound a known solid product obtained by reacting a metal magnesium, a halogen, and an alcohol can be suitably used.
  • examples of the alcohol include methanol and ethanol, and those having a water content of 200 ppm or less are easy to obtain a solid product having good morphology.
  • the halogen chlorine, bromine, iodine, particularly iodine is preferably used.
  • titanium compound any titanium compound can be used.
  • the general formula (1) is the general formula (1)
  • X 1 is a halogen atom, particularly a chlorine atom
  • R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, particularly a linear or branched alkyl group, and a plurality of groups R 1 are present. In some cases, they may be the same or different from each other, and n is an integer from 0 to 4.
  • any electron-donating compound (c) can be used if necessary.
  • These electron donating compounds are usually organic compounds containing oxygen, nitrogen, phosphorus or sulfur.
  • amines, amides, ketones, nitriles, phosphines, esters, ethers, thioethers, alcohols, thioesters, acid anhydrides, acid halides, aldehydes, organic Acids and organic silicon compounds having a Si—O—C bond can be exemplified.
  • aromatic diesterol phthalates such as getyl phthalate, dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, and dihexyl phthalate, dimethyl dimethyl silane, getyl ethoxy silane, diphenyl dimethyl silane, and cyclohexymethyl
  • organic silicon compounds such as dimethyoxysilane, di-butinoresimethoxysilane, diisobutyldimethyoxysilane, diisopropyldimethyoxysilane, dicyclohexyldimethyoxysilane, and dicyclopentyl / resimethoxysilane.
  • the solid catalyst component (A) can be prepared by a known method using a magnesium compound (a), a titanium compound (b) and, if necessary, an electron-donating compound (c).
  • a magnesium compound (a) is brought into contact with an electron-donating compound (c), and then brought into contact with a titanium compound (b).
  • the contact condition is not particularly limited, and is usually 0.01 to 10 mol, preferably 0.05 to 5 mol of the electron donating compound (c) per mol of the magnesium compound (a) in terms of magnesium atom.
  • a mole is added, and the mixture is contacted at 0 to 200 ° C for 5 minutes to 10 hours, preferably at 30 to 150 ° C for 30 minutes to 3 hours.
  • an inert hydrocarbon such as pentane, hexane and heptane may be added to this preparation. it can.
  • the conditions for contacting the titanium compound (b) with the magnesium compound (a) or the contact product thereof with the electron-donating compound (c) are not particularly limited.
  • the titanium compound (b) is added in an amount of 1 to 50 mol, preferably 2 to 20 mol, and is added at 0 to 200 ° C for 5 minutes to 10 hours, preferably at 30 to 150 ° C for 30 minutes to 5 minutes. Contact for time.
  • the contact with the titanium compound (b) can be carried out in a state where the liquid titanium compound (for example, titanium tetrachloride) is used alone, and the other titanium compounds are dissolved in any inert hydrocarbon. .
  • halogenated hydrocarbons for example, halogenated silicon compounds, halogen gas, hydrogen chloride, iodine, etc. Hydrogen or the like can be brought into contact with the magnesium compound (a). After completion of the contact, it is preferable to wash the product with an inert hydrocarbon.
  • the organoaluminum compound (B) is not particularly limited, and has the following general formula (2)
  • R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aryl group, m is an integer of 1 to 3, and X 2 is an octogen atom (a chlorine or bromine atom) Is.)
  • trialkylaluminum compounds such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, dialkylaluminum monochloride such as getylaluminum monochloride, dipropylaluminum monochloride, etc. Can be mentioned.
  • an electron donating compound (C) can be used in combination, if necessary.
  • the electron donating compound (C) in this case, the same electron donating compound (c) as used in the preparation of the solid catalyst component (A) can be used. In this case, it may be the same as or different from that used in the preparation of the solid catalyst component.
  • the preferred electron donating compound (C) is a silane compound having a SiO 2 —C bond, particularly a compound represented by the following formula (3).
  • R 3 is a linear or branched hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group or a cyclic saturated hydrocarbon group, and when p ⁇ 2, it is a combination of any of the above compounds.
  • R 4 is a linear or branched hydrocarbon group, and p is an integer of 0 to 3).
  • Specific examples of the compound represented by the formula (3) include t-butylcyclohexyl, ⁇ registoxysilane, methylcyclohexyldimethoxysilane, di-t-butylinolemethyoxysilane, dicyclohexinoresimethoxysilane, dipheninoresimethoxysilane, dimethyljetoxysilane, trimethyl Ethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane and the like can be mentioned.
  • a catalyst activity inhibitor may be used to stabilize the polymerization in the polymerization tank. Specifically, it can be selected from alcohols, phenols, carboxylic acids, sulfonic acids, amines, amides, esters, ethers, phosphines, water, carbon monoxide and carbon dioxide. Preferred examples of the catalyst activity inhibitor include compounds containing active hydrogen.
  • Examples of the active hydrogen-containing compounds include methanol, ethanol, n -propanol, isopropanol, n-ptananol, t-butanol, n-hexanol, phenols such as phenol, cresol, and xylenol, formic acid, Acetic acid, propionic acid, benzoic acid
  • Examples thereof include carboxylic acids, sulfonic acids such as snolefonic acid, benzenesnolefonic acid, and tonoleensnolefonic acid, amines such as ethylamine and isopropylamine, and water.
  • active hydrogen-containing compounds there can be mentioned, for example, methanolone, ethanol, n-propanol, and isopropanol which are linear or branched alcohols having 1 to 20, preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • methanolone, ethanol, n-propanol, and isopropanol which are linear or branched alcohols having 1 to 20, preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • a plurality of these catalyst activity inhibitors can be used.
  • catalyst activity inhibitors can be used alone, but can also be supplied together with a monomer, an inert hydrocarbon solvent such as heptane, or a carrier fluid such as hydrogen or nitrogen.
  • the limiting viscosity [77] measured in tetralin at 135 ° C at a polymerization temperature of 40 to 100 ° C, preferably 50 to 90 ° C, and a polymerization pressure of about 0.1 to 10 MPa at 135 ° C is i to i od iZg, preferably :!
  • the molecular weight is adjusted using hydrogen or the like so as to be about eZig.
  • a polymerization tank is added without adding a third component, and without providing mechanical adhesion preventing equipment.
  • the polymer can be prevented from adhering to the wall and the stirring blade, and polyolefin can be produced without quality deterioration.
  • a glass reactor equipped with a stirrer (with an internal volume of about 12 liters) was sufficiently replaced with nitrogen gas, and about 4,860 g of ethanol, 32 g of iodine, and 320 g of metal magnesium were added.
  • the reaction was carried out under heating until hydrogen gas was no longer generated from the inside of the system, thereby obtaining a solid reaction product.
  • the magnesium compound [solid product] (a) was obtained by drying the solid reaction product under reduced pressure.
  • the treated solid catalyst component was converted into Ti atoms in the component in a 200-liter internal volume polymerization tank with stirring blades (homopolymerization tank), and the triethyl was converted into 3 mmol Z hours.
  • Aluminum was supplied at 600 mmol / hr and diphenyldimethoxysilane was supplied at 15 mmol / hr, and the polymerization temperature The reaction was carried out at a temperature of 70 ° C and a propylene pressure of 2.7 MPa (Gauge). At this time, the molecular weight was adjusted using hydrogen to a predetermined molecular weight.
  • the powder is continuously extracted from the first polymerization tank and transferred to the second (random copolymerization tank).
  • the second polymerization tank random copolymerization tank
  • propylene and ethylene were supplied at a polymerization temperature of 55 ° C to perform random copolymerization. At this time, the supply ratio of propylene and ethylene was adjusted so that the content of the ethylene unit became a predetermined value.
  • the total cooling circulation medium amount (composition:. Hydrogen 0.3 mass ./, ethylene 38 mass 0/0, propylene 58 wt 0/0, propane 3.7 wt 0/0) is 1 60 kghr, 110 kgZhr was supplied from the bottom of the polymerization tank, and 50 kgZhr was supplied from the surface of the polymerization tank.
  • the height of the powder supplied from the side was 0.55 m, while the height of the powder tank was 0.8 m. After 6 days of operation, the inside of the polymerization tank was checked, and no polymer adhesion was observed on the stirring blade surface.
  • Example 1 the supply amount of the circulating medium for cooling was changed from a supply amount of 110 kg / hr from the bottom of the polymerization tank to 160 kg / hr, and a supply amount of 50 kgZhr from the side of the polymerization tank was set to O kg / Except for hr (supplied only from the bottom), the procedure was the same as in Example 1. After six days of operation, the inside of the polymerization tank was checked, and adhesion of the polymer was observed on the stirring blade surface and the polymerization tank surface. Industrial applicability
  • the polyolefin without a quality fall can be provided.

Abstract

本発明のポリオレフィンの製造方法は、オレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフィンの製造方法において、冷却用循環媒体を重合槽の底面および少なくとも側面の1箇所から供給する製造方法である。また、本発明のポリオレフィン気相重合装置は、モノマー供給配管、ポリマー排出配管および場合により攪拌翼を備えた重合槽を有するポリオレフィン気相重合装置において、前記重合槽の底面および少なくとも側面の1箇所から、冷却用循環媒体を供給するための冷却用循環媒体供給機構を設けた装置である。

Description

明 細 書 ンの製造方法および気相重合装置 技術分野
本発明は、 ポリオレフイン、 特にプロピレ ブロック共重合体などのポ リオレフインの製造方法に関し、 より詳しく》;、 ォレフィン重合触媒を用 いた気相重合により、 重合槽壁ゃ重合攪拌翼へのポリマーの付着が抑制さ れ、 ポリオ フィンを長期、 連続、 安定生産できる製造方法および気相重 合装置に関する。 背景技術
ポリプロピレンやプロピレンプロック共重合体などのポリォレフィンは, チーグラー/ナッタ触媒の改良による高活性ィ匕、 高立体規則性化により、 触媒当たりのポリマーの生産量が飛躍的に向上するとともに、 規則性の向 上が達成されてきている。 この結果、 ポリマーに存在する遷移金属触媒成 分などの金属成分の減少、 非晶性ポリプロピレン成分の低減が可能になつ てきている。 このため、 重合方法としては、 従来の溶液重合、 スラリー重 合、 バルタ重合などに比べて、 溶媒の回収や鞭製工程が不要なこと、 モノ マーの回収ゃポリマーの乾燥が容易なこと、 製品の多様化に対応可能なこ となどの利点を有することから、 気相法による重合方法が注目されてきて いる。
例えば、 高立体規則性ォレフイン重合触媒の存在下、 前段重合槽でプロ ピレンの結晶性の単独重合体または共重合体を製造し、 後段重合槽でプロ ピレンとエチレンなどの他の α—ォレブインと のゴム状ランダム共重合体 の製造を行うプロピレンプロック共重合体を 造することが行われている c このプロピレンプロック共重合体は、 結晶性ポリプロピレンの有する優れ た強度、 剛性、 耐熱性とともに、 ゴム状ランダム共重合体による耐衝撃性、 特に低温での耐衝撃性に優れた組成物となる。 このため、 パンパ一などの 外装材、 インパネ、 ドアなどの内装材などの自動車部品、 コンテナ、 シー トなどとして幅広く利用されてきている。
このように、 気相法によるポリオレフインの製造方法は非常に優れたプ ロセスである。 しかしながら、 気相法においては、 気相重合槽は、 気相流 動層型、 攪拌流動層型に関係なく、 槽内が重合体の粉体部と気相部に分か れていること、 したがって槽全体としての流動、 攪拌、 均一性が十分でな いことなどから、 溶液法やスラリー法に比較すると、 攪拌効果、 均一化効 果は十分でない場合がある。 特に、 前記のプロピレンブロック共重合体の 製造における第 2のランダム共重合体重合槽では、 共重合体がゴム状であ り、 粘着性が高いことから、 重合体、 共重合体粒子同士の付着、 重合槽の 壁や攪拌翼への付着が生じやすくなるという問題点がある。
この付着は、 単なる安定した長期連続製造の達成が困難になるばかり力 この付着物が高分子量化、 ゲル化の原因となり、 最終成形品の品質の低下 をもたらすなどの問題点がある。 また、 粒子の付着で生じた小さな固まり が、 重合体粉体の移送配管に詰まるなどのトラブル発生の原因となること もある。 さらに、 冷却用のモノマー循環配管におけるフィルターの詰まり にもつながる場合も考えられる。 ここで、 品質低下とは、 付着による長期 滞留によるゲル化により、 不溶ないし難溶融成分となり、 成形品の外観の 悪化や破壊の開始点となるなど、 物性低下、 商品価値の低下の原因となる ことである。
このため、 ポリオレフイン、 特にプロピレンプロック共重合体の製造に おいて、 ポリマー粒子の付着を防止することを目的として、 アルコキシァ ルミニゥム化合物を添加する方法が開示されているが (例えば、 特開昭 5 6 - 1 5 1 71 3号公報、 特開昭 58— 2 1 301 2号公報参照) 、 アル コキシアルミニウム化合物の添加量が多くないと効果がなく、 重合体中の アルミニウム含有量の増加のために、 気相法への適用が困難になるという 問題がある。
また、 高立体規則性重合触媒のアルミニウム 1 g原子当り、 活性水素化 合物を 0. 00 1〜 1モルの割合でランダム共重合反応系へ供給する製法 が開示されている (例えば、 特開昭 6 1 - 6 9 82 1号公報参照) 。 しか しながら、 この公報には連続重合ではなくバッチ重合の例が示されている に過ぎない。 したがって、 活性水素化合物の具体的供給方法、 得られた重 合体のカサ比重が高くなることは示されているが、 付着防止効果について は特に示されていない。 これはバッチ重合による均一性から当然の結果と 考えられる。
また、 気相重合反応系において、 冷却用のモノマー循環系、 結晶性ポリ プロピレン重合槽とプロピレンランダム共重合体重合槽との間の移送流路 にアルコール類を供給する方法が具体的に示されている (例えば、 特開昭
6 3 -2256 1 3号公報、 特開平 4一 2963 1 3号公報、 特開平 4— 29 63 1 4号公報、 特開平 1 1— 714 1 5号公報参照) 。 これらの方 法は、 何れにしても、 ォレフィン重合触媒活性抑制剤を直接重合槽に供給 しない方法である。 これらの方法は、 触媒活性抑制剤を重合体粉体移送ま たはモノマーの供給配管中へ供給し、 分散性を向上しようとするものであ るが、 結果的には、 触媒活性抑制剤は重合槽に供給するもので、 優れた方 法であると言える。
また、 前記特開平 1 1一 7 141 5号公報には、 2個の反応器の前段と 後段の反応器を接続する移送導管中に 1 7質量%濃度のィソプロパノール のヘプタン溶液を、 計量、 給送する実施例が示されている。 また、 比較例 として、 同じ溶液を直接的に後段の反応器に、 計量、 給送する方法が示さ れている。 その結果として、 3週間の稼働での実施例の場合に、 比較例と の対比で、 後段反応器の粉末床中の塊状体、 凝集体の量が 4 5〜3 5 %、 反応器の壁、 邪魔板面上の皮膜、 堆積物の量が 2 5〜3 5 %に低減された ことがそれぞれ示されている。 し力 し、 低減効果が定量的に評価されてい るが、 改良方法といえども塊状体、 凝集体、 堆積物の低減には限界がある ことが明らかであり、 必ずしも満足すべきものではない。
また、 ォレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフイン の製造方法において、 触媒活性抑制剤を、 重合槽の気相部と、 重合槽の側 壁から重合槽の粉体部へ供給することを特徴とするポリオレフィンの製造 方法が開示されている (例えば、 特開 2 0 0 1— 2 6 1 7 2 0号公報参照 ) 。 この方法においても、 攪拌翼上部への付着物を防止することに限界が あった。 したがって、 重合槽の形式、 重合条件によっては、 かなりの塊状 体、 凝集体が存在するとともに、 これらが、 重合槽壁面、 攪拌翼への付着 や重合体粒子の取り出し配管の詰まりなどとなり、 これらの問題点につい ても、 まだ改良の余地がある。 発明の開示
本発明は、 このような状況下でなされたもので、 ォレフィン重合触媒を 用いた連続気相重合によるポリオレフインの製造方法において、 塊状物、 凝集物の生成、 あるいは重合槽壁ゃ攪拌翼へのポリマーの付着を抑制し、 配管の詰まりがなく、 安定して連続製造が可能で、 品質の低下のないポリ ォレフィンの製造方法および気相重合装置を提供することを目的とするも のである。
本発明者らは、 鋭意研究を重ねた結果、 ォレフィン重合触媒を用いた連 続気相重合によるポリオレフインの製造方法において、 冷却用循環媒体を 重合槽の底面および少なくとも側面の 1箇所から供給することにより、 前 記の目的を達成できることを見出し本発明を完成した。 すなわち、 本発明 は、
( 1 ) ォレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフインの 製造方法において、 冷却用循環媒体を重合槽の底面おょぴ少なくとも側面 の 1箇所から供給することを特徴とするポリオレフィンの製造方法、 およ ぴ
( 2 ) モノマー供給配管、 ポリマー排出配管および場合により攪拌翼を備 えた重合槽を有するポリオレフイン気相重合装置において、 前記重合槽の 底面および少なくとも側面の 1箇所から、 冷却用循環媒体を供給するため の冷却用循環媒体供給機構を設けたことを特徴とするポリオレフィン気相 を提供するものである。 図面の簡単な説明
図 1は本発明のポリオレフイン気相重合装置の一例であるプロピレン一 エチレンプロック共重合体製造装置における後段の重合槽のー態様を示す 概略図である。
1は後段重合槽、 2はモノマー供給配管、 3はポリマー排出配管、 4は 冷却用循環媒体供給機構、 5は攪拌翼、 6は気相部を示す。 発明を実施するための最良の形態
本発明は、 ォレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフ インの製造方法一般に適用でき、 特に、 プロピレンブロック共重合体の製 造方法に好ましく適用できるものである。 本発明のポリオレフインの製造 に用いられるモノマーとしては、 特に制限はなく、 エチレン、 プロピレン, 1ーブテン、 1一ペンテン、 4ーメチノレ一ペンテン一 1 、 1—へキセン、 1—ォクテン、 1一ノネン、 1ーデセンなどの ォレフィンが例示でき る。 これらの α—ォレフインは、 単独重合することもできるし、 2以上の α—ォレブインとの共重合や酢酸ビニル、 ァクリル酸などの他の共重合可 能なモノマーとの共重合体を製造することもできる。
本発明のポリオレフインの製造方法に用いられるォレフィン重合触媒と しては、 特に制限はなく、 公知の各種触媒が用いられる。 これらの触媒と しては、 例えば、 三価もしくは四価チタンのハロゲン化物またはアルコラ 一卜、 アルコキシチタンハ口ゲン化物と塩化マグネシゥム、 アルコキシマ グネシゥムなどを用いて調製された固体触媒成分を含むチーグラー ζナツ タ系触媒、 例えばシクロペンタジェ -ル基を有するチタン、 ジルコニウム、 ハフニウム系化合物を含むメタロセン系化合物を触媒成分とする担持固体 触媒など公知の気相法に用いられるォレフィン重合触媒を例示できる。 ま た、 これらの触媒成分には、 アルキルアルミニウムやアルミノキサンなど の有機アルミニウム化合物、 イオン性錯体、 ルイス酸などの公知の助触媒 を用いたり、 電子供与体などを用いて調製された触媒などを例示できる。 さらに、 電子供与性化合物を重合時に用いたりすることもできる。
本発明の気相法ポリオレフインの製造に用いられる気相重合槽としては、 特に制限はなく、 各種公知の装置が使用できる。 例えば、 「化学装置、 6 2〜 7 4頁、 V o l . 4 1、 N o . 1 2 ( 1 9 9 9 ) 」 に示される装置が 使用できる。 また、 具体的には流動層型重合槽 (例えば、 特開平 4一 2 3 4 4 0 9号公報など) 、 攪拌翼を有する縦型重合槽 (特開昭 5 3 - 1 2 3 4 8 7号公報、 特開昭 5 4— 2 3 2 5 8号公報など) 、 攪拌翼を有する横 型重合槽 (特開昭 6 3— 2 2 3 0 0 1号公報など) などを例示できる。
また、 重合槽としては、 単段または単一重合槽、 二段以上の複数の重合 槽を有するものであってもよい。 これらの気相法重合槽は、 通常、 固体触 媒とモノマーが連続的に重合槽に供給されるとともに、 重合した重合体粒 子は、 定常的または間欠的に連続して抜き出される。 また、 重合槽中のモ ノマーガスを外部の、 圧縮機、 凝縮器で冷却し、 この冷却したモノマーを 重合槽に噴霧し、 その蒸発潜熱で重合熱を除去する方法が採用されている。 中でも、 本発明のポリオレフインの製造方法は、 2以上の重合槽、 通常 2個の重合槽を用いるポリオレフインの製造に好ましく適用できる。 すな わち、 前段の重合槽と後段の重合槽において、 それぞれ性質の異なる重合 体 (共重合体) を得る重合を行うものである。 例えば、 後段の重合槽では、 前段で重合された結晶性のポリオレフインの存在下でゴム状ランダム共重 合を行い、 結果として両ポリオレフインの混合組成物としてのポリオレフ ィンを製造する場合に好適に採用できる。
このような 2段重合の態様としては、 各重合槽において分子量の異なる ポリオレフインの重合、 モノマーの異なる (共) 重合、 共重合組成の異な る共重合、 結晶性の異なる (共) 重合、 これらの組み合わせなど目的とす るポリオレフインに対応した製造方法を選択することができる。
本発明のポリオレフインの製造方法は、 ォレフィン重合触媒を用いた連 続気相重合によるポリオレフインの製造方法において、 冷却用循環媒体を 重合槽の底面および少なくとも側面の 1箇所から供給することを特徴とす るもので、 前記 2段重合の後段の重合槽に主に適用できるものである。 な お、 冷却用循環媒体は、 重合熱を除去することができればよく、 液体、 気 体、 液体と気体の混合物が使用できる。 特に冷却効果が優れていることか ら、 液体が好ましい。
次に、 本発明のポリオレフイン気相重合装置は、 モノマー供給配管、 ポ リマー排出配管および場合により攪拌翼を備えた重合槽を有するポリオレ フィン気相重合装置において、 前記重合槽の底面および少なくとも側面の 1箇所から、 冷却用循環媒体を供給するための冷却用循環媒体供給機構を 設けた構造を有している。 この本発明の装置について、 プロピレン一ェチ 'ロック共重合体の製造方法を例に挙げて説明する。 図 1は、 本発明 のポリオレフイン気相重合装置の一例であるプロピレン一エチレンプロッ ク共重合体製造装置における後段の重合槽のー態様を示す概略図である。 後段の重合槽 1は、 モノマー供給配管 2、 ポリマー排出配管 3、 冷却用循 環媒体供給機構 4、 場合により攪拌翼 5からなり、 重合槽の中は気相部 ( 上部) 6と粉体部 (下部) 7に分かれている。 その冷却用循環媒体は、 通 常、 水素が 0 . 0 1〜1質量%、 エチレンが 5〜4 0質量0 /0、 プロピレン が 4 0〜9 0質量%、 プロパンが 4〜 2 0質量%、 窒素が 0〜1質量0ん、 メタンが 0 . 0 1〜5質量%からなる。 本発明においては、 冷却用循環媒 体を、 底面からだけでなく、 側面から、 重合槽の粉体部に供給することが 重要であり、 粉体部の高さの 1 / 2以上の高さから供給することが好まし い。 この側面からの供給は重合槽の構造、 粉体部形成状況などによっても 異なるが、 複数の位置から供給してもよい。 また、 その量については、 底 面からの供給量に対して、 側面からの供給量は通常 0 . 0 5〜0 . 5倍 ( 質量) である。 なお、 上記の冷却用循環媒体供給機構は、 一般にノズルが 採用される。
本発明のポリオレフインの製造方法は、 特に、 複数の重合段階を有する 重合において、 第 1重合槽でプロピレンの単独重合体または他の a—ォレ フィンの含有量が 5質量%以下のプロピレンの共重合体である結晶性ポリ プロピレンを製造した後、 第 2重合槽において、 前記結晶性ポリプロピレ ンの存在下にプロピレンと他の a—ォレフィンとをランダム共重合するこ とによりプロピレンブロック共重合体を製造方法するに際し、 第 2重合槽 の冷却用循環媒体の供給を底部だけでなく、 重合槽の側壁の位置から供給 するブロックポリプロピレンの製造方法に好ましく適用できるものである。 本発明のポリオレフインの製造方法および重合装置の一例としては、 プ ロピレンプロック共重合体の製造の場合がある。 ここで、 プロピレンプロ ック共重合体とは、 前段の気相重合槽において、 立体規則性触媒の存在下 にプロピレンの単独重合体またはプロピレンと 5質量0 /0以下のエチレン、 1ーブテンなどの他のひ一ォレフインとの共重合体である結晶性ポリプロ ピレン系樹脂を重合し、 この結晶性ポリプロピレン系樹脂を連続的に後段 の重合槽に移送し、 後段重合槽でプロピレンとエチレンなどの他の α—ォ レフインとのゴム状のランダム共重合を行うものである。 これによつて、 結晶性ポリプロピレンからなる連続相とゴム状粒子 (ポリエチレンを含む ) からなる分散相によって、 耐衝撃性、 特に低温耐衝撃性にすぐれたプロ ピレンブロック共重合体が製造できる。 ここで、 ランダム共重合体の共重 合組成の制御、 分子量の制御、 含有量の制御などによって、 目的に応じた 特性を有するブロックポリプロピレン共重合体が製造できる。 ここで、 後 段重合槽でのランダム共重合体における、 モノマーはプロピレンとェチレ ン、 1 -ブテンなどの他の α—ォレフインとの組み合わせであるが、 プロ ピレンと他の α—ォレフインとの共重合比 (質量比) は、 通常 1 0〜9 0 9 0〜 1 0、 好ましくは 2 0〜8 5ノ8 0〜 1 5である。 また、 プロピ レンプロック共重合体中の後段で共重合されるランダム共重合体の含有比 率は、 通常 3〜6 0質量%、 好ましくは 5〜5 0質量%である。
重合触媒の一例としては、 (Α) 少なくともマグネシウム原子、 チタン 原子おょぴハロゲン原子を含む固体触媒成分と、 (Β ) 有機アルミニウム 化合物とを用いて得られる高立体規則性触媒が挙げられる。 このような触 媒としては、 例えば下記 (Α) 成分おょぴ (Β ) 成分を用いて得られる高 立体規則性触媒が挙げられる。 (A) ( a ) マグネシウム化合物と (b ) チタン化合物とを用いて得られる固体触媒成分 (B ) 有機アルミニウム化 合物また、 好ましくは下記 (A) 成分、 (B ) 成分および (C ) 成分を用 いて得られる高立体規則性触媒が挙げられる。
(A) ( a ) マグネシウム化合物と ( b ) チタン化合物とを用いて得られ る固体触媒成分
(B) 有機アルミニウム化合物
(C) 電子供与性化合物
ここで、 上記化合物としては以下に述べるものを用いることができる。
(a) マグネシウム化合物
マグネシウム化合物としては、 特に制限はなく、 酸化マグルシゥム、 水 酸化マグネシウム、 ジァノレキノレマグネシウム、 ァノレキノレマグネシウムハラ イ ド、 ハロゲン化マグネシウム、 マグネシウムジアルコキシドなど、 具体 的には塩化マグネシウム、 マグネシウムジェトキシド、 マグネシウムジメ トキシドなどを挙げることができる。 また、 マグネシウム化合物としては、 金属マグネシゥムとハロゲンとアルコールとを反応させて得られる公知の 固体生成物を好適に使用することができる。 ここで、 アルコールとしては、 メタノール、 エタノールが挙げられ、 水分含有量が 200 p p m以下のも のが良好なモロホロジーを有する固体生成物を得やすい。 また、 ハロゲン としては塩素、 臭素、 ヨウ素、 特にヨウ素が好適に使用される。
(b) チタン化合物
チタン化合物としては、 任意のチタン化合物を用いることができ、 例え ば、 一般式 (1)
T i X\ (OR1) 4_n · · · (1)
(式中、 X1はハロゲン原子、 特に塩素原子であり、 R1は炭素原子数 1〜 1 0の炭化水素基、 特に直鎖または分岐のアルキル基であり、 基 R1が複 数存在する場合には、 それらは互いに同じでも異なっていてもよい。 nは 0〜4の整数である。 )
で表されるチタン化合物である。 具体的には、 T i (O— i— C3 H7 ) 4 、 T i (O— C4 H9 ) 4 、 T i C l (O— C2 H5 ) 3 、 T i C l (O— i— C, H7 ) 3 , T i C 1 (O— C4 H9 ) 3、 T i C 12 (O— C4 H9 ) 2、 T i C 1 2 ( O— i— C 3 H7 ) 2、T i C 1 4等を挙げることができる。
( c ) 電子供与性化合物
固体触媒成分 (A) は、 必要に応じて任意の電子供与性化合物 (c ) を 用いることができる。 これら電子供与性化合物は、 通常、 酸素、 窒素、 リ ンあるいは硫黄を含有する有機化合物である。 例えば、 アミン類、 アミ ド 類、 ケトン類、 二トリル類、 ホスフィン類、 エステル類、 エーテル類、 チ ォエーテル類、 アルコール類、 チォエステル類、 酸無水物類、 酸ハライ ド 類、 アルデヒ ド類、 有機酸類、 S i— O— C結合を有する有機珪素化合物 を挙げることができる。
具体的には、 例えば、 フタル酸ジェチル、 フタル酸ジブチル、 フタル酸 ジイソプチル、 フタル酸ジへキシルなどの芳香族フタル酸ジエステノレ、 ジ メチルジメ トキシシラン、 ジェチルジェトキシシラン、 ジフエエルジメ ト キシシラン、 シクロへキシ メチ ジメ トキシシラン、 ジー tープチノレジ メ トキシシラン、 ジィソブチルジメ トキシシラン、 ジイソプロピルジメ ト キシシラン、 ジシクロへキシルジメ トキシシラン、 ジシクロペンチ/レジメ トキシシランなどの有機珪素化合物を好ましく例示できる。
ぐ固体触媒成分 (A) の調製方法 >
固体触媒成分 (A) は、 マグネシウム化合物 (a ) と、 チタン化合物 ( b ) と、 必要により、 電子供与性化合物 (c ) とを用い、 公知の方法で調 製できる。 例えば、 マグネシウム化合物 (a ) と、 電子供与性化合物 (c ) を接触させた後、 チタン化合物 (b ) と接触させる。 その接触条件は特 に制限はなく、 通常、 マグネシウム原子換算でマグネシウム化合物 (a ) 1モルに対して電子供与性化合物 (c ) 0 . 0 1〜1 0モル、 好ましくは 0 . 0 5〜5モルを加え、 0〜2 0 0 °Cにて 5分〜 1 0時間、 好ましくは 3 0〜1 5 0 °Cにて 3 0分〜 3時間の条件で接触させる。 また、 この調製 には、 ペンタン、 へキサン、 ヘプタン等の不活性炭化水素を加えることも できる。
マグネシウム化合物 (a) に、 またはそれと電子供与性化合物 (c) と の接触生成物に、 チタン化合物 (b) を接触させる際の条件は、 特に制限 はなく、 通常、 マグネシウム 1モルに対して、 チタン化合物 (b) を 1〜 50モル、 好ましくは 2〜 20モルの範囲で加え、 0〜 200 °Cにて 5分 〜 1 0時間、 好ましくは 30〜 1 50°Cにて 30分〜 5時間接触させる。 チタン化合物 (b) との接触は、 液状のチタン化合物 (例えば、 四塩化チ タン) は、 それ単独で、 それ以外のチタン化合物は任意の不活性炭化水素 に溶解させた状態で行うことができる。 また、 マグネシウム化合物 (a) と、 必要に応じて電子供与性化合物 (c) との前記の接触の前に、 例えば、 ハロゲン化炭化水素、 ハロゲン含有ケィ素化合物、 ハロゲンガス、 塩化水 素、 ヨウ化水素等をマグネシウム化合物 (a) に接触させることができる。 なお、 接触終了後は、 不活性炭化水素で生成物を洗浄することが好ましい。
(B) 有機アルミニウム化合物
有機アルミニウム化合物 (B) としては、 特に限定はなく、 下記一般式 (2)
A l R2 mX2 3-m … (2)
(式中、 R2は炭素原子数 1〜10のアルキル基、 シクロアルキル基また はァリール基であり、 mは 1〜3の整数であり、 X 2は八ロゲン原子 (塩 素または臭素原子) である。 )
で表される化合物である。 具体的には、 トリメチルアルミニウム、 トリエ チルアルミニウム、 トリイソプロピルアルミニウム、 トリイソプチルアル ミニゥムなどのトリアルキルアルミニウム化合物、 ジェチルアルミニウム モノクロライ ド、 ジプロピルアルミニウムモノクロリ ドなどのジアルキル アルミニウムモノク口リ ドなどを挙げることができる。
(C) 電子供与性化合物 プロックポリプロピレンの製造方法においては、 必要に応じて電子供与 性化合物 (C ) を併用することができる。 この場合の電子供与性ィ匕合物 ( C ) としては、 前記の固体触媒成分 (A) の調製の際に用いた電子供与性 化合物 (c ) と同様のものを用いることができる。 この場合、 前記の固体 触媒成分の調製の際に用いたものと同じでも異なっていてもよい。 好まし い電子供与性化合物 (C ) は、 S i O— C結合を有するシラン化合物、 特 に、 下記 (3 ) 式で表される化合物である。
R % S i ( O R 4 ) 4p · · · ( 3 )
(式中、 R 3は、 直鎖状または分岐状炭化水素基、 芳香属炭化水素基また は環状飽和炭化水素基、 p≥ 2の場合、 上記化合物の任意のものの糸且み合 わせであってよい。 R 4は直鎖状炭化水素基または分岐鎖状炭化水素基で ある。 pは 0〜3の整数である。 ) 。
( 3 ) 式の化合物としては、 具体的に、 t—プチルシクロへキ、 ^レジメ トキシシラン、 メチルシクロへキシルジメ トキシシラン、 ジ一 t —プチノレ ジメ トキシシラン、 ジシクロへキシノレジメ トキシシラン、 ジフエニノレジメ トキシシラン、 ジメチルジェトキシシラン、 トリメチルエトキシシラン、 メチルフエ二ルジメ トキシシラン等を挙げることができる。
また、 重合槽における重合を安定化させるために、 触媒活性抑制剤を使 用しても良い。 具体的にはアルコール類、 フエノール類、 カルボン酸類、 スルホン酸類、 アミン類、 アミ ド類、 エステル類、 エーテル類、 ホスフィ ン類、 水、 一酸化炭素および二酸化炭素から選択することができる。 ここ で好ましい触媒活性抑制剤としては、 活性水素を含有する化合物を挙げる ことができる。 活性水素含有化合物としては、 メタノール、 エタノール、 n—プロパノール、 イソプロパノール、 n—プタノ一ノレ、 tーブタノ一ノレ, n—へキサノーノレなどのァノレコール類、 フエノール、 クレゾール、 キシレ ノールなどのフエノール類、 蟻酸、 酢酸、 プロピオン酸、 安息香酸などの カルボン酸類、 スノレホン酸、 ベンゼンスノレホン酸、 トノレエンスノレホン酸な どのスルホン酸類、 ェチルァミン、 イソプロピルァミンなどのアミン類、 水などを挙げることができる。 これらの活性水素含有化合物の中でも、 炭 素数が 1〜 20、 好ましくは 1〜 10の直鎖または分岐アルコールである メタノーノレ、 エタノール、 n—プロパノール、 ィソプロパノールなどを例 示できる。 これらの、 触媒活性抑制剤は、 複数用いることもできる。
これらの触媒活性抑制剤は、 単独で用いることもできるが、 モノマー、 ヘプタンなどの不活性炭化水素溶媒、 水素、 窒素などのキャリア流体とと もに供給することもできる。
反応条件については、 重合温度 40〜100°C、 好ましくは 50〜90 °C、 重合圧力 0. l〜10MP a程度で、 1 35°Cテトラリン中で測定し た極限粘度 [ 77 ] が i〜i od iZg、 好ましくは:!〜 e d iZg程度と なるように、 水素などを用いて分子量が調整される。
本発明によれば、 ォレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリ ' ォレフィンの製造方法において、 第三成分を添加することなく、 また、 機 械的な付着防止設備を設けることなく、 重合槽壁ゃ攪拌翼へのポリマーの 付着を防止することができ、 品質低下のないポリオレフインの製造が可能 となる。
次に、 本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、 本発明はこれ らの例によって何ら限定されるものではない。
実施例 1 プロピレン—エチレンプロック共重合体の製造
(1) マグネシウム化合物 (a) の製造
攪拌機付きのガラス製反応器 (内容積約 12リツトル) を窒素ガスで十 分に置換し、 エタノール約 4, 860 g、 ヨウ素 32 gおよび金属マグネ シゥム 320 gを投入し、 攪拌しながら還流条件下で系内から水素ガスの 発生がなくなるまで、 加熱下で反応させ、 固体状反応生成物を得た。 この 固体状反応生成物を減圧下に乾燥させることによりマグネシゥム化合物 〔 固体生成物〕 (a) を得た。
(2) 固体触媒成分 (A) の調製
窒素ガスで十分に置換したガラス製三口フラスコ (内容積 5リ ッ トル) に、 前記の未粉砕マグネシウム化合物 (a) 1 60 g、 精製ヘプタン 80 0ミリリツトル、 四塩化ケィ素 24ミリリットルおよびフタル酸ジェチル 23ミリリツトルを加えた。 系内を 90°Cに保ち、 攪拌しながら四塩化チ タン 770ミリ リツトルを投入して、 110°Cで 2時間反応させた後、 固 体成分を分離して 80°Cの精製ヘプタンで洗浄した。 更に、 四塩化チタン 1 220ミリ リツトルを加え、 1 10°Cで 2時間反応させた後、 精製ヘプ タンで十分に洗浄し、 固体触媒成分 (A) を得た。
(3) 重合
刖処理
内容積 500リツトルの攪拌翼付き反応槽に、 n—ヘプタン 230リツ トルを投入し、 前記の固体触媒成分 (A) 25 k g, トリェチルアルミ- ゥムを固体触媒成分 (A) 中の T i原子に対し、 0. 6モル Zl g原子、 ジフエエルジメ トキシシランを固体触媒成分中の T i原子に対し、 0. 4 モル Z 1 g原子の割合で供給した後、 プロピレンをプロピレン分圧で、 0. 03MP a (Ga u g e) になるまで導入し、 55 °Cで 4時間反応させた。 反応終了後、 固体触媒成分を n—^ ~プタンで数回洗浄し、 二酸化炭素を供 給し 24時間攪拌した。
本重合
前段として、 内容積 200リ ツ トルの攪拌翼付き重合槽 (ホモ重合槽) に、 前記処理済みの固体触媒成分を成分中の T i原子に換算して、 3ミリ モル Z時間で、 トリェチルアルミニウムを 600ミリモル/時間で、 ジフ ェエルジメ トキシシランを 1 5ミリモル/時間でそれぞれ供給し、 重合温 度 70°C、 プロピレン圧力 2. 7 MP a (G a u g e) で反応させた。 こ のとき、 水素を用いて所定の分子量になるように調整した。 ついで、 前段 重合槽から連続的にパウダーを抜き出し、 後段 (ランダム共重合槽) へ移 送する。 後段重合槽 (ランダム共重合槽) では、 重合温度 55Όにおいて プロピレンおよびエチレンを供給し、 ランダム共重合を行った。 このとき、 エチレン単位の含有量が所定の値になるように、 プロピレンとエチレンと の供給比を調整した。
また、 全冷却用循環媒体量 (組成:水素 0. 3質量。/。、 エチレン 38質 量0 /0、 プロピレン 58質量0 /0、 プロパン 3. 7質量0 /0) は 1 60 k g h rで、 1 1 0 k gZh rを重合槽底面より、 50 k gZh rを重合槽面力、 ら供給した。 側面からの供給する高さ位置は、 粉体槽の高さが 0. 8 mに 対し 0. 5 5mであった。 6日間運転を行った後に、 重合槽内部を確認し たところ、 攪拌翼表面にはポリマーの付着が見られなかった。
比較例 1
実施例 1において、 冷却用循環媒体の供給量を、 重合槽底面からの供給 量 1 1 0 k g/h rを 1 60 k g/h rに、 重合槽側面からの供給量 50 k gZh rを O k g/h rとした (底面からのみの供給とした) 以外は、 実施例 1と同様に実施した。 6日間運転を行った後に、 重合槽内部を確認 したところ、 攪拌翼表面や重合槽表面にポリマーの付着が見られた。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 品質の低下のないポリオレフインを提供することがで きる。

Claims

請求の範囲
1 . ォレフィン重合触媒を用いた連続気相重合によるポリオレフインの 製造方法において、 冷却用循環媒体を重合槽の底面および少なくとも側面 の 1箇所から供給することを特徴とするポリオレフィンの製造方法。
2 . モノマー供給配管、 ポリマー排出配管および場合により攪拌翼を備 えた重合槽を有するポリオレフイン気相重合装置において、 前記重合槽の 底面および少なくとも側面の 1箇所から、 冷却用循環媒体を供給するため の冷却用循環媒体供給機構を設けたことを特徴とするポリオレフィン気相
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