(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィンパージガス生成物から炭化水素を回収するための方法であって、
１種以上の揮発性炭化水素を含むポリオレフィン生成物を重合反応器から回収し；
該ポリオレフィン生成物とパージガスとを接触させて、該揮発性炭化水素の少なくとも一部分を除去して、揮発性炭化水素及び揮発性炭化水素に富んだパージガス生成物の濃度が減少した重合体生成物を生成し、ここで、該揮発性炭化水素は水素、メタン、１種以上のＣ2〜Ｃ12炭化水素又はそれらの任意の組合せを含み、しかも該パージガス生成物は、５０ｋＰａａ〜２５０ｋＰａａの圧力であり；
該パージガス生成物を２，５００ｋＰａａ〜１０，０００ｋＰａａの圧力に圧縮し；
圧縮された該パージガス生成物を冷却し、その際、熱を該圧縮されたパージガス生成物から、冷却された該パージガス生成物の分離によってそれぞれ形成された第１生成物、第２生成物及び第３生成物に移し；そして
該第１生成物、該第２生成物及び該第３生成物の少なくとも一つの少なくとも一部分を、該第１生成物をパージガスとして、該第２生成物を該重合反応器に又は該第３生成物を圧縮前の揮発性炭化水素に富んだパージガス生成物に再循環させること
を含む方法。
【請求項２】
前記パージガス生成物を２以上の段階で圧縮する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パージガス生成物を２段階で圧縮し、その際、第１段階が該パージガス生成物を１：６〜１：１０の圧力比で圧縮し、該第２段階が該パージガス生成物を１：３〜１：６の圧力比で圧縮する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記パージガス生成物を少なくとも２段階で圧縮し、その際、第１段階が該パージガス生成物を後の段階の圧力比以上の圧力比で圧縮する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記パージガス生成物の圧縮が該パージガス生成物を２以上の圧縮段階で連続的に圧縮し、各圧縮段階から回収された圧縮パージガスを冷却し、そして任意の凝縮液体の少なくとも一部分を各圧縮段階後の各圧縮パージガスから分離して凝縮生成物及びガス状圧縮生成物を生成させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記１種以上の凝縮生成物の少なくとも一部分を前記重合反応器に再循環させることをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記圧縮パージガス生成物の冷却が該圧縮パージガス生成物を冷却システムに導入し、その際、該圧縮パージガス生成物の少なくとも一部分を該冷却システムにおける冷却剤として使用する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記圧縮パージガス生成物の冷却が、前記３種の生成物を膨張させ、そして該圧縮パージガス組成物から熱を該３種の生成物に間接的に移すことをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記圧縮パージガス生成物が３，１００ｋＰａａ〜４，５００ｋＰａａの圧力である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記圧縮パージガス生成物を−６５℃未満の温度に冷却する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記パージガス生成物の温度を圧縮中に予め決定しておいた最大温度よりも低く維持する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記予め決定しておいた最大温度が２００℃未満である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記揮発性炭化水素が、エチレンと、ブテン、ヘキセン又はオクテンの少なくとも１種とを含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記パージガスが窒素を含み、前記第１生成物が７０重量％以上の窒素を含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１生成物が５００ｐｐｍｖ未満のＣ4炭化水素、２５０ｐｐｍｖ未満のＣ5炭化水素、１００ｐｐｍｖ未満のＣ6炭化水素及び１００ｐｐｍｖ未満のＣ7及びそれよりも重質の炭化水素を含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
ポリオレフィンパージガス生成物から炭化水素を回収するためのシステムであって、
１種以上の揮発性炭化水素を含むポリオレフィン生成物を重合反応器から受け取るように構成されたパージ瓶であって、該パージ瓶内において該ポリオレフィン生成物とパージガスとを接触させて該揮発性炭化水素の少なくとも一部分を除去して、揮発性炭化水素及び揮発性炭化水素が多く含まれるパージガス生成物の濃度が減少したポリオレフィン生成物を生成させ、該揮発性炭化水素が水素、メタン、１種以上のＣ2〜Ｃ12炭化水素又はそれらの任意の組合せを含み、該パージガス生成物が５０ｋＰａａ〜２５０ｋＰａａの圧力であるものと、
該パージガス生成物を２，５００ｋＰａａ〜１０，０００ｋＰａａの圧力に圧縮するように構成された圧縮システムと、
圧縮された該パージガス生成物を冷却し、その際、熱を該圧縮されたパージガス生成物から、冷却された該パージガス生成物の分離によってそれぞれ形成された第１生成物、第２生成物及び第３生成物に移すように構成された冷却システムと、
該第１生成物、該第２生成物及び該第３生成物の少なくとも一つの少なくとも一部分を、該第１生成物をパージガスとして、該第２生成物を重合反応器に及び該第３生成物を揮発性炭化水素が多く含まれる圧縮前のパージガス生成物に再循環させるように構成された少なくとも１個のリサイクルラインと
を備えるシステム。
【請求項１７】
該圧縮パージガス生成物の少なくとも一部分を圧縮前のパージガス生成物に再循環させるように構成されたリサイクルラインをさらに備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記圧縮システムが少なくとも２個の圧縮機を備える、請求項１６又は１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記圧縮システムが圧縮パージガスの一部を、前記圧縮機の少なくとも一つで圧縮した後に該圧縮機の上流に再循環させるように構成された少なくとも１個のリサイクルラインをさらに備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記圧縮システムが２個以上の圧縮機を備え、第１圧縮機が前記パージガス生成物を後の圧縮機以上の圧力比で圧縮する、請求項１６〜１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記圧縮システムが２個以上の圧縮機と、各圧縮機から回収された圧縮パージガスを冷却するように構成された１個以上の熱交換器と、任意の凝縮液体の少なくとも一部分を各圧縮機の後で該圧縮パージガス生成物から分離するように構成された１個以上のセパレーターとを備える、請求項１６〜２０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記冷却システムが、前記圧縮パージガスからの熱を該冷却システム内で生成された３種以上の生成物に間接的に交換することによって該圧縮パージガスを冷却するように構成された１個以上の熱交換器を備え、該３種以上の生成物のそれぞれが冷却後の圧縮パージガスの一部を含む、請求項１６〜２１のいずれか１項に記載のシステム。  
【請求項２３】
前記冷却システムが前記圧縮パージガス生成物を該冷却システムにおける冷却剤源として使用するように構成されている、請求項１６〜２２のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオレフィンパージガス生成物から炭化水素を回収するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
気相重合では、１種以上の単量体を含有するガス状流れを、反応条件下で触媒の存在下に流動床に通す。反応器から重合生成物を取り出すと共に、新たな単量体を反応器に導入する。未反応の炭化水素単量体及び／又は希釈剤といった残留ガス状及び／又は液状成分は、通常、重合生成物に吸収される。これらの揮発性の未反応単量体及び／又は希釈剤は、重合粒子から除去される必要がある。
【０００３】
典型的には、重合生成物を生成物分離器又はパージ瓶に導入し、そして窒素などのパージガスの向流と接触させる。パージガスと、揮発性の未反応単量体及び／又は希釈剤とを含む回収されたパージガス生成物は、燃焼され、燃料として使用され、又は高価な単量体及び／又は希釈剤を回収するために追加の処理を受ける。現在の分離システムは、膜分離、吸着材料及び／又は圧力スイング吸着を利用する。高価な単量体及び／又は希釈剤のいくらかを回収すると共に、残留窒素パージガスを燃やし又は燃料として燃焼させなければならない。というのは、パージガス中における単量体及び／又は希釈剤の濃度が非常に高い状態で保持されているからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、重合パージガスから炭化水素を回収するためのシステム及び方法を改善したものに対する要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概要
ポリオレフィンパージガス生成物から炭化水素を回収するためのシステム及び方法を提供する。この方法は、１種以上の揮発性炭化水素を含むポリオレフィン生成物を重合反応器から回収し、該ポリオレフィン生成物とパージガスとを、該揮発性炭化水素の少なくとも一部分を除去するように接触させて、揮発性炭化水素及び揮発性炭化水素に富んだパージガス生成物の濃度の減少したポリオレフィン生成物を生成させることを含むことができる。揮発性炭化水素は、水素、メタン、１種以上のＣ2〜Ｃ12炭化水素又はそれらの任意の組合せを含むことができる。パージガス生成物は、約５０ｋＰａ〜約２５０ｋＰａの圧力であることができる。また、この方法は、パージガスを約２，５００ｋＰａ〜約１０，０００ｋＰａの圧力に圧縮することも含むことができる。また、この方法は、圧縮したパージガス生成物を冷却し、そして少なくとも第１生成物、第２生成物及び第３生成物に分離することを含むことができる。また、この方法は、第１生成物、第２生成物及び第３生成物の少なくとも１種の少なくとも一部分を、第１生成物をパージガスとして再循環させ、第２生成物を重合反応器に再循環させ、そして第３生成物を圧縮前に揮発性炭化水素に富んだパージガス生成物に再循環させることを含むことができる。
【０００６】
ポリオレフィンパージガスから炭化水素を回収するためのシステムは、パージ瓶と、圧縮システムと、冷却システムと、少なくとも１個のリサイクルラインとを備えることができる。パージ瓶は、１種以上の揮発性炭化水素を含むポリオレフィン生成物を重合反応器から受け取るように構成できる。ポリオレフィン生成物とパージガスとをパージ瓶内で接触させて揮発性炭化水素の少なくとも一部分を除去し、揮発性炭化水素と、該揮発性炭化水素に多く含まれるパージガス生成物の濃度が減少したポリオレフィン生成物を生成することができる。揮発性炭化水素は、水素、メタン、１種以上のＣ2〜Ｃ12炭化水素又はそれらの任意の組合せを含むことができる。パージガス生成物は約５０ｋＰａ〜約２５０ｋＰａの圧力であることができる。圧縮システムは、パージガス生成物を約２，５００ｋＰａ〜約１０，０００ｋＰａの圧力に圧縮するように構成できる。冷却システムは、圧縮されたパージガス生成物を冷却し、そしてこれを第１生成物、第２生成物及び第３生成物に分離するように構成できる。少なくとも１個のリサイクルラインは、パージガスとしての第１生成物、重合反応器への第２生成物及びパージガスとしての第１生成物、重合反応器への第２生成物及び揮発性炭化水素に多く含まれる圧縮前のパージガス生成物への第３生成物の少なくとも一つの少なくとも一部分を再循環させるように構成できる。
【０００７】
ここで説明する方法及びシステムにおいて、ポリオレフィン生成物は、ポリエチレン単独重合体、ポリプロピレン単独重合体、ポリエチレン共重合体又はポリプロピレン共重合体を含むことができる。
【０００８】
ここで説明する方法及びシステムにおいて、冷却システムは、自動冷却システムとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、重合生成物を製造し、かつ、そこから揮発性物質を回収するための例示重合システムの概略図を示す。
【図２】図２は、重合システムから回収されたパージガス生成物を圧縮するための例示圧縮システムの概略図を示す。
【図３】図３は、重合システムから回収されたパージガス生成物を圧縮するための例示圧縮システムの概略図を示す。
【図４】図４は１種以上の重合生成物を製造し、かつ、そこから揮発性物質を回収するための例示重合システムの概略図を示す。
【図５】図５は、例示気相重合システムの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
詳細な説明
図１は、１種以上の重合生成物を製造し、かつ、そこから揮発性物質を回収するための例示重合システム１００の概略図を示す。反応器供給物は、ライン１０１を介して、触媒供給物は、ライン１０２を介して重合反応器１０３に導入でき、ここで、反応器供給物を重合して重合生成物を生成させることができる。重合生成物は、ライン１０４を介して重合反応器１０３から回収され、そして１個以上の生成物吐出システム１０５に導入できる。生成物吐出システム１０５内で、重合生成物中に含まれる任意の揮発性物質の第１部分をライン１０６を介してそこから回収し、そして反応器１０３に再循環させることができる。生成物吐出補助ガスを、ライン１０７を介して生成物吐出システム１０５に導入することができ、また、重合生成物を、ライン１０８を介して生成物吐出システム１０５から１個以上のパージ瓶１１５に移すことができる。ライン１０７を通る生成物吐出補助ガスは、生成物吐出システム１０５からパージ瓶１１５へのライン１０８を介した重合生成物の運搬又は輸送を促進することができる。１個以上の流れ制御装置、例えば、弁１０９、１１０及び１１１を使用して、それぞれ、ライン１０４を介した重合生成物の生成物吐出システム１０５への導入、ライン１０６を介した揮発性物質の第１部分の除去及び生成物吐出システム１０５からのライン１０８を介した重合生成物の除去を制御することができる。流れ制御装置１０９、１１０、１１１の特定のタイミング系統は、当該技術分野において知られている従来のプログラム可能な制御器を使用することにより達成できる。
【００１１】
パージガスを、ライン１１２を介してパージ瓶１１５に導入することができ、そしてこのパージ瓶１１５内でこのパージガスと重合生成物とを接触させて、重合生成物から任意の残留揮発性物質の少なくとも一部分を分離することができる。パージガス及び分離された揮発性物質又は「パージガス生成物」をライン１１６を介して、また重合生成物をライン１１７を介してパージ瓶１１５から回収することができる。重合生成物を、ライン１１７を介して貯蔵容器に導入し、梱包し、そして最終製品として出荷することができ、さらには１種以上の製品に加工すること、例えばフィルムその他の物品に加工すること及び／又は１種以上の他の重合体などとブレンドすることや、これらを任意に組み合わせることができる。ライン１１６中におけるパージガス生成物を処理して、その中の様々な成分の１種以上を少なくとも部分的に分離することができる。
【００１２】
ライン１１６中におけるパージガス生成物の組成は、重合反応器１０３からライン１０４を介して回収された特定の重合生成物に少なくとも部分的に依存して、広く変動可能である。ライン１０４中における重合生成物は、任意の所望の重合体又は複数の重合体の組合せであることができる又はそれを含むことができる。例えば、ライン１０４中における重合生成物は、１種以上のポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンと共重合されたプロピレンなどであることができる又はこれを含むことができる。好ましくは、重合生成物は、ポリエチレン及び／又はポリエチレン共重合体を含む。用語「ポリエチレン」とは、少なくとも５０重量％のエチレン誘導単位、又は少なくとも７０重量％、又は少なくとも８０重量％、又は少なくとも９０重量％、又は少なくとも９５重量％又は１００重量％のエチレン誘導単位を有する重合体をいう。すなわち、ポリエチレンは、単独重合体又は１種以上の他の重合体単位三元共重合体を含めた共重合体或いはそれらの任意の組合せであることができる。つまり、重合生成物は、例えば、１種以上の他のオレフィン及び／又はα−オレフィン共単量体を含むことができる。例示のα−オレフィン共単量体としては、３〜約２０個の炭素原子を有するもの、例えばＣ3〜Ｃ20α−オレフィン、Ｃ3〜Ｃ12α−オレフィン又はＣ3〜Ｃ8α−オレフィンを挙げることができるが、これらに限定されない。好適なα−オレフィン共単量体は、直鎖又は分岐であることができ、又は２個の不飽和炭素−炭素結合を有することができる（ジエン)。２種以上の共単量体を使用することができる。好適な共単量体の例としては、直鎖Ｃ3〜Ｃ12α−オレフィン及び１個以上のＣ1〜Ｃ3アルキル分岐又はアリール基を有するα−オレフィンを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００１３】
ライン１１６中におけるパージガス生成物に含まれる様々な揮発性炭化水素及び／又は他の成分としては、水素、パージガス（例えば窒素)、メタン、２〜１２個の炭素原子を有する置換及び非置換アルケン、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテン、１−デセン、１−ドデセン、１−ヘキサデセンなどを含めた任意のオレフィン単量体又はオレフィンの組合せを挙げることができるが、これらに限定されない。また、ライン１１６中におけるパージガス生成物は、溶媒として使用される１種以上の不活性炭化水素、スラリー希釈剤又は気相誘導縮合剤（ＩＣＡ）などの、オレフィンの重合に使用される１種以上の改質用成分を含むこともできる。例示の不活性炭化水素としては、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、それらの異性体、それらの誘導体又はそれらの任意の組合せを挙げることができるが、これらに限定されない。また、パージガス生成物は、触媒成分、例えば、アルキルアルミニウム化合物、例えばトリエチルアルミニウム（ＴＥＡＬ）、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）、テトライソブチルジアルミノキサン（ＴＩＢＡＯ）などのアルミノキサン又はそれらの任意の組合せを含むこともできる。
【００１４】
ライン１１２中におけるパージガスは、重合生成物中における揮発性物質の少なくとも一部分をパージ、すなわち分離して、ライン１０４中における重合生成物に対して揮発性物質の濃度の減少した重合生成物をライン１１７を介して生成させるのに好適な任意の流体又は流体の組合せを含むことができる。例示のパージガスとしては、窒素、アルゴン、一酸化炭素、二酸化炭素、エチレン及び／又はエタンなどの炭化水素或いはそれらの任意の組合せを挙げることができるが、これらに限定されない。少なくとも一つの例では、ライン１１６中におけるパージガス生成物は、パージガスの混合物、例えば、窒素を含み、重合生成物から除去された揮発性物質は、エチレン、１種以上のＩＣＡ及び１種以上のα−オレフィン共単量体、例えばブテン、ヘキセン、及び／又はオクテンを含む。
【００１５】
ライン１１６中におけるパージガス生成物は、約大気圧（約１０１ｋＰａ）〜約３００ｋＰａの範囲の圧力であることができ、ここで、全ての圧力は、特に示さない限り、絶対圧力である。例えば、ライン１１６中におけるパージガスの圧力は、約１０１ｋＰａ、約１０５ｋＰａ、又は約１１０ｋＰａの低から約１５０ｋＰａ、約２００ｋＰａ、又は約２５０ｋＰａの高までを範囲とすることができる。別の例では、ライン１１６中におけるパージガス生成物は、真空下、すなわち大気圧よりも低い状態であることができる。例えば、ライン１１６中におけるパージガス生成物は、約４０ｋＰａ、約５０ｋＰａ又は約６０ｋＰａの低から約７０ｋＰａ、約８０ｋＰａ、約９０ｋＰａ又は約１００ｋＰａの高までを範囲とする圧力とすることができる。
【００１６】
ライン１１６中におけるパージガス生成物は、約室温又は大気温度（約２５℃）〜約１２０℃の範囲の温度とすることができる。例えば、ライン１１６中におけるパージガス生成物の温度は、約３０℃、約４０℃又は約５０℃の低から約８０℃、約９０℃、約１００℃又は約１１０℃の高までを範囲とすることができる。
【００１７】
ライン１１６中におけるパージガス生成物の温度に応じて、パージガス生成物を、ライン１１６を介して、その温度を低下させることのできる１個以上の熱交換器（１１８で示されるもの）に導入できる。例えば、パージガス生成物を、ライン１１６を介して、また、熱交換媒体を、ライン１１４を介して熱交換器１１８に導入することができ、ここで、熱をパージガスから熱交換器１１８内の熱交換媒体に移して、ライン１２０を介して冷却されたパージガス生成物を、またライン１１９を介して暖められた熱交換媒体を生じさせる。ライン１２０中におけるパージガス生成物は、約２０℃〜約６０℃の温度とすることができる。例えば、ライン１２０中におけるパージガス生成物の温度は、約５５℃未満、約４５℃未満、約４０℃未満、約３５℃未満又は約３０℃未満とすることができる。任意の好適な熱交換媒体又は熱交換媒体の組合せを、ライン１１４を介して熱交換器１１８に導入することができる。例示の熱交換媒体としては、水、空気、１種以上の炭化水素、窒素、アルゴン又はそれらの任意の組合せを挙げることができるが、これらに限定されない。より低い温度が望ましい場合には、１個以上の冷却システムを使用してパージガス生成物の温度を約３０℃未満に低下させることができる。例えば、冷却システムは、ライン１２０中におけるパージガス生成物の温度を約１５℃以下、約０℃以下、約−５℃以下又は約−１５℃以下の温度に低下させることができる。例示の冷却剤としては、例えば炭化水素が挙げられる。
【００１８】
パージガス生成物を、ライン１２０を介してセパレーター１２１に導入でき、該セパレーターは、パージガス生成物から任意の凝縮流体の少なくとも一部分を分離することができる。分離された凝縮流体は、ライン１２３を介して、また、パージガス生成物は、ライン１２２を介して、セパレーター１２１から回収できる。
【００１９】
パージガス生成物を、ライン１２２を介して圧縮システム１２５に導入して、圧縮されたパージガス生成物をライン１４９を介して、また、回収された凝縮生成物をライン１３３及び／又は１４８を介して生成させる。ライン１４９中における圧縮されたパージガス生成物は、約２，５００ｋＰａ以上、約２，７００ｋＰａ以上、約２，９００ｋＰａ以上、約３，２００ｋＰａ以上、約３，５００ｋＰａ以上、約３，７００ｋＰａ以上、約３，９００ｋＰａ以上、約４，１００ｋＰａ以上、約４，３００ｋＰａ以上、約４，５００ｋＰａ以上、約５，０００ｋＰａ以上、約７，０００ｋＰａ以上、約８，０００ｋＰａ以上、約９，０００ｋＰａ以上、又は約１０，０００ｋＰａ以上の圧力であることができる。例えば、ライン１４９中における圧縮されたパージガス生成物は、約２，５００ｋＰａ、約２，７００ｋＰａ、約３，１００ｋＰａ、約３，５００ｋＰａ、約４，０００ｋＰａ、又は約４，１００ｋＰａの低から約５，０００ｋＰａ、約７，０００ｋＰａ、約９，０００ｋＰａ、又は約１１，０００ｋＰａの高までを範囲とする圧力であることができる。別の例では、ライン１４９中における圧縮されたパージガス生成物は、約３，８００ｋＰａ〜約４，４００ｋＰａ、又は約４，０００ｋＰａ〜約５，０００ｋＰａ、又は約３，７００ｋＰａ〜約７，０００ｋＰａ、又は約４，０００ｋＰａ〜約４，７００ｋＰａ、又は約２，５００〜約１０，０００の圧力とすることができる。
【００２０】
圧縮システム１２５内でのパージガス生成物の圧縮中に、パージガス生成物の温度を、予め決定しておいた最大温度よりも低く維持することができる。この予め決定しておいた最大温度は、少なくとも一部、ライン１１６中におけるパージガス生成物の特定の構成又は組成を基礎とすることができる。例えば、パージガス生成物がトリエチルアルミニウム（ＴＥＡＬ）などの触媒成分及び１種以上のオレフィンを含む場合には、予め決定しておいた最大温度は、約１４０℃とすることができると考えられる。というのは、パージガス生成物をそれよりも高い温度に加熱すると、圧縮システム内で重合が始まってしまう可能性があるからである。パージガス生成物の特定の組成、例えば、パージガス生成物中における触媒成分の存在及び／又は触媒成分の濃度に少なくとも部分的に依存して、パージガス生成物の温度は、その圧縮の間に、約２５０℃よりも低く、約２２５℃よりも低く、約２００℃よりも低く、約１７５℃よりも低く、約１５０℃よりも低く、約１４０℃よりも低く、約１３０℃よりも低く、約１２０℃よりも低く、約１１０℃よりも低く、又は約１００℃よりも低く維持できる。
【００２１】
ライン１１６を介したパージガス生成物は、約１ｐｐｍｗ〜約５００ｐｐｍｗの範囲にある１種以上の触媒成分の濃度を有することができる。例えば、ライン１１６中におけるパージガス生成物は、約１ｐｐｍｗ、約１０ｐｐｍｗ、又は約２５ｐｐｍｗの低から約１００ｐｐｍｗ、約１５０ｐｐｍｗ、約２００ｐｐｍｗ、又は約２５０ｐｐｍｗの高までを範囲とする１種以上の触媒成分の濃度を有することができる。別の例では、パージ瓶１１５は、触媒成分を有しない又は本質的に有しない、例えば、約１ｐｐｍｗ未満、約０．５ｐｐｍｗ未満、又は約０．１ｐｐｍｗ未満のパージガス生成物を生成することができる。
【００２２】
ライン１２２を介して圧縮システム１２５に導入されたパージガス生成物は、複数の圧縮機又は圧縮工程で圧縮できる。図１に示すように、圧縮システム１２５は、ライン１４９を介して圧縮されたパージガス生成物を生成するように、互いに連続的に配置された３つの圧縮機又は圧縮段階１２８、１３５及び１４２を備える。別の例では、ライン１２２を介して圧縮システム１２５に導入されたパージガス生成物を２つ以上の圧縮機又は圧縮段階で圧縮して、ライン１４９を介して圧縮されたパージガス生成物を生成することができる。任意の数の圧縮段階を使用して、ライン１４９を介して圧縮されたパージガス生成物を生成することができる。例えば、圧縮システム１２５は、２個の圧縮機、３個の圧縮機、４個の圧縮機、５個の圧縮機、６個の圧縮機、又は７個の圧縮機を備えることができる。圧縮システム１２５内の圧縮機又は圧縮段階の数を増やすと、各圧縮段階によりパージガス生成物の温度上昇を低減させることができる。
【００２３】
圧縮機１２８、１３５、１４２は、任意の所望の圧力比、すなわち、導入されたパージガス生成物の圧力対圧縮機から回収されたパージガス生成物の圧力と比較したときの特定の圧力の任意の所望の比率でパージガス生成物を圧縮することができる。具体例として、約１１０ｋＰａの圧力でライン１２２を介して圧縮機１２８に導入され、かつ、約３８５ｋＰａの圧力に圧縮されたパージガス生成物は、約１：３．５の圧力比を有すると考えられる。圧縮機１２８、１３５、１４２は、約１：２、約１：３、又は約１：４の低から約１：５、約１：６、約１：７、約１：８、約１：９、又は約１：１０の高までを範囲とする圧力比でパージガスを圧縮することができる。別の例では、圧縮機１２８、１３５、１４２は、パージガス生成物を約１：２．５、約１：２．７、約１：３．０、約１：３．１、又は約１：３．２の低から約１：３．６、約１：３．８、約１：４．０、約１：４．５、約１：５、約１：５．５、又は約１：６の高までを範囲とする圧力比で圧縮することができる。別の例では、圧縮機１２８、１３５、１４２は、パージガス生成物を約１：３．２〜約１：３．６、約１：３．１〜約１：５、約１：３．２〜約１：４、約１：３．４〜約１：５、又は約１：３．０〜約１：４の圧力比で圧縮することができる。別の例では、圧縮機１２８、１３５、１４２は、パージガス生成物を、約１：３〜約１：６、約１：４〜約１：９、約１：５〜約１：９、約１：５〜約１：８、約１：６〜約１：８、又は約１：４〜約１：８の圧力比で圧縮することができる。各圧縮機１２８、１３５、１４２内における特定の圧力比は、少なくとも一部、ライン１４９を介して生成された圧縮パージガス生成物の所望の圧力、ライン１１６中におけるパージガス生成物中に含まれる特定の成分、圧縮機の種類、任意の特定の圧縮機後における圧縮パージガスの予め決定しておいた所望の最大温度又はそれらの任意の組合せを基礎とすることができる。
【００２４】
圧縮機吐出温度は、特定の圧縮機又は圧縮段階に導入される生成物パージガスと圧縮機から回収された圧縮されたパージガス生成物との圧力比に直接関連がある。パージガス生成物を第１、第２及び第３圧縮機１２８、１３５、１４２内で圧縮して、ライン１４９を介して圧縮されたパージガス生成物を生成するときに、単量体、例えばエチレンの分圧が上昇する。すなわち、ＴＥＡＬなどの１種以上の触媒成分がパージガス生成物中に存在する場合には重合が開始する可能性が増す可能性がある。したがって、圧力が増大したときには、各圧縮機又は圧縮段階１２８、１３５、１４２から回収された圧縮パージガスの最大温度を制御することが望ましい。この場合、パージガス生成物を各圧縮機１２８、１３５及び１４２内で圧縮する圧力比は、互いに異なっていてよい。
【００２５】
第１圧縮機１２８は、ライン１２２を介して導入されるパージガス生成物を、第２及び第３圧縮機１３５、１４２がパージガス生成物を圧縮するのに等しい又はそれを超える圧力比で圧縮することができる。例えば、第１圧縮機１２８は、ライン１２２を介してそれに導入されるパージガス生成物を少なくとも１：３、少なくとも１：３．５、少なくとも１：４、少なくとも１：４．５、又は少なくとも１：５の圧力比で圧縮することができ、第２及び第３圧縮機は、パージガス生成物を第１圧縮機１２８に等しい又はそれ未満の圧力比で圧縮することができる。第１及び第２圧縮機１２８、１３５は、それぞれライン１２２及び１３４を介して導入されるパージガス生成物を、第３圧縮機１４２がライン１４１を介して導入されるパージガス生成物を圧縮するのに等しい又はそれよも高い圧力比で圧縮することができる。すなわち、パージガス生成物を第１、第２及び第３圧縮機１２８、１３５、１４２内で圧縮する圧力比は、パージガス生成物を圧縮システム１２５内で圧縮するときに減少できる。
【００２６】
第１、第２及び第３圧縮機１２８、１３５及び１４２から、それぞれライン１２９、１３６及び１４３を介して回収された各圧縮パージガス生成物の予め決定しておいた最大温度は、圧縮パージガス生成物の圧力が増加すると低下し得る。言い換えれば、各圧縮機１２８、１３５、１４２からそれぞれライン１２９、１３６及び１４３を介して回収された圧縮パージガス生成物は、予め決定しておいた最大温度が異なっていてよい。ライン１２９中における圧縮パージガス生成物の予め決定しておいた最大温度は、ライン１３６中におけるパージガス生成物の予め決定しておいた最大温度に等しい又はそれよりも高くすることができる。同様に、ライン１３６中における圧縮パージガス生成物の予め決定しておいた最大温度は、ライン１４３中における圧縮パージガス生成物の予め決定しておいた最大温度に等しい又はそれよりも高くすることができる。例えば、ライン１２９中における圧縮パージガスの予め決定しておいた最大温度は、約１２５℃〜約１５０℃を範囲とすることができ、ライン１３６中における圧縮パージガスの予め決定しておいた最大温度は、約１１５℃〜約１３０℃を範囲とすることができ、ライン１４３中における圧縮パージガスの予め決定しておいた最大温度は、約１０５℃〜約１２０℃を範囲とすることができる。任意の特定の圧縮パージガス１２９、１３６、１４３についての予め決定しておいた特定の最大温度は変更することができ、かつ、少なくとも一部、ライン１１６中におけるパージガスの特定の組成に依存することができる。
【００２７】
また、圧縮システム１２５は、圧縮段階の１以上の後で圧縮パージガスから任意の凝縮液体の少なくとも一部分を冷却及び分離することのできる１個以上の熱交換器及び／又は１個以上のセパレーターを備えることもできる。示されるように、圧縮システム１２５は、各圧縮段階と、それぞれ熱交換器１３０、１３７、１４５から回収された冷却圧縮パージガス生成物から任意の凝縮流体（存在する場合）の少なくとも一部分を分離することのできるセパレーター１３２、１３９及び１４７と、後で圧縮パージガスを冷却するように構成された熱交換器１３０、１３７及び１４５とを備えることができる。第１圧縮機１２８からライン１２９を介して回収された圧縮パージガスを熱交換器１３０内で冷却してライン１３１を介して冷却第１圧縮パージガス生成物を生成することができる。冷却第１圧縮パージガス生成物を、ライン１３１を介してセパレーター１３２に導入して、任意の凝縮液体の少なくとも一部分をライン１３３を介して、またパージガス生成物をライン１３４を介して回収することができる。パージガス生成物を、ライン１３４を介して圧縮機１３５内で圧縮し、そして第２圧縮パージガス生成物としてライン１３６を介して回収することができる。第２圧縮パージガス生成物を、ライン１３６を介して熱交換器１３７に導入して、冷却第２圧縮パージガス生成物をライン１３８を介して生成することができる。冷却第２圧縮パージガス生成物を、ライン１３８を介してセパレーター１３９に導入して、任意の凝縮液体の少なくとも一部分をライン１４０を介して、またパージガス生成物をライン１４１を介して回収することができる。パージガス生成物を、ライン１４１を介して第３又は最終圧縮機１４２に導入して（図示したとおり）、第３又は最終圧縮パージガス生成物をライン１４３を介して生成することができる。第３圧縮パージガス生成物を、ライン１４３を介して熱交換器１４５に導入して冷却第３圧縮パージガス生成物をライン１４６を介して生成することができる。冷却第３圧縮パージガス生成物を、ライン１４６を介してセパレーター１４７に導入して、任意の凝縮液体の少なくとも一部分をライン１４８を介して、また圧縮パージガス生成物をライン１４９を介して回収することができる。随意に、圧縮パージガス生成物の少なくとも一部分を、ライン１５０を介してセパレーター１４７から回収し、そして別のセパレーター１５１に導入することができる。セパレーター１５１は、ライン１５２を介してそこから回収できる任意の凝縮液体の少なくとも一部分とライン１５３を介したパージガス生成物とをさらに分離することができる。また、セパレーター１５１は、サージ容器として作用するように構成することもできる。言い換えれば、セパレーター１５１は、ライン１５０を介してそれに導入された圧縮パージガス生成物の量の変動又は変化を調整するように構成できる。ライン１５３を介したパージガス生成物を、ライン１０７を介して生成物吐出補助ガスとして生成物吐出システム１０５に再循環させることができる。また、組成生成物吐出補助ガスを、ライン１５４を介してライン１０７中におけるパージガス生成物に導入することもできる。別の例では、ライン１５３中におけるパージガス生成物の全て又は一部を、ライン１５５を介して、システム１００からベントし、フレアシステムに導入し、燃焼装置又は燃焼システムに導入し、そして燃料として燃焼すること又はそれらの任意の組合せを行うことができる。
【００２８】
熱交換器１１８、１３０及び１３７は、圧縮パージガス生成物の温度をそれぞれ第１、第２及び第３圧縮機１２８、１３５、１４２への導入前に低下させることができ、温度がパージガス生成物の圧縮に関連して上昇する程度に十分な量、すなわちそこから回収された圧縮パージガス生成物の温度を制御することができる。例えば、熱交換器１１８、１３０及び１３７は、それぞれライン１１６、１２９及び１３６を介して導入されたパージガス生成物の温度を、後の各圧縮段階後におけるパージガス生成物の温度を約２５０℃よりも低く、約２００℃よりも低く、約１５０℃よりも低く、約１４０℃よりも低く、約１３０℃よりも低く、約１２０℃よりも低く、約１１５℃よりも低く、約１１０℃よりも低く、約１０５℃よりも低く、又は約１００℃よりも低く維持できるように低下させることができる。
【００２９】
ライン１２０、１３１及び１３８並びに１４６を介して、それぞれ熱交換器１１８、１３０、１３７及び１４５から回収された冷却パージガスの温度は、約６０℃未満、約５０℃未満、約４５℃未満、約４０℃未満、約３５℃未満、約３０℃未満、約２５℃未満、約２０℃未満、又は約１５℃未満とすることができる。例えば、ライン１２０、１３１、１３８及び１４６中における冷却パージガス生成物の温度は、約１０℃〜約４５℃、約１５℃〜約４０℃、又は約１５℃〜約３５℃の範囲とすることができる。
【００３０】
さらに、パージガス生成物の一部を２個の圧縮機間で凝縮させる場合には、パージガス生成物が凝縮するにつれて中間圧力が降下し、それによって前の圧縮段階については圧力比がさらに低くなり、しかも後の圧縮段階については圧縮比がさらに高くなる。すなわち、下流の圧縮段階の温度は、圧縮されたパージガス生成物の凝縮により増加する場合がある。したがって、熱交換器１１８、１３０及び／又は１３７は、そこに導入された圧縮パージガスを十分に冷却して、各圧縮機１２８、１３５、１４２から回収された圧縮パージガスの温度を所望の温度に維持するように構成できる。
【００３１】
ライン１２３、１４０及び１５２を介して回収された凝縮流体は、セパレーター１３２に再循環でき、またそこからライン１３３を介して凝縮液体として回収できる。この凝縮流体を、ライン１３３を介して１個以上のポンプ１５６に導入して、ライン１５７を介して加圧凝縮液体を生成することができる。別の例では、ライン１２３、１４０及び／又は１５２を介した凝縮流体を、ライン１３３中における凝縮液体と直接混合することができる。別の例では、凝縮流体を、ライン１２３、１４０及び／又は１５２を介して分離ポンプ（図示しない）に導入して、別個の加圧凝縮流体を生成することができ、続いて、この加圧凝縮流体をライン１５７中における加圧凝縮流体と混合することができる。
【００３２】
ライン１３３、１４８及び１５２を介する凝縮流体は、ライン１１６中におけるパージガス生成物中に含まれる重質炭化水素の１種以上を含むことができる。例えば、ライン１１６中におけるパージガス生成物がエチレンと１種以上の共単量体、例えばブテン、ヘキセン、及び／又はオクテンとを含む場合には、ライン１３３、１４８及び／又は１５２中における凝縮流体の主成分は、１種以上の共単量体を含むことができる。ここで使用するときに、用語「主成分」とは、その主成分が最も多い量で存在する、２種以上の成分を含有する組成物をいう。例えば、２種成分組成物の主成分は、５０％を超える量で存在すると考えられる。別の例では、３種組成物の主成分は、約３４％程度に低い量で存在することができ、この場合、他の２成分の量はそれぞれ３４％未満、例えば約３３％程度であることができる。ライン１１６中におけるパージガス生成物がエチレン及び１種以上の不活性炭化水素、例えば、溶媒、希釈剤又は誘導縮合剤（ＩＣＡ）、例えばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、及び／又はオクタンを含む場合には、ライン１３３、１４８及び／又は１５２中における凝縮流体の主成分は不活性炭化水素であることができる。別の例では、ライン１１６中におけるパージガス生成物がエチレンと、１種以上の共単量体と、１種以上の不活性炭化水素とを含む場合には、ライン１３３、１４８及び／又は１５２中における凝縮流体の主成分は、共単量体及び不活性炭化水素であることができる。
【００３３】
ライン１１６中におけるパージガスの特定の組成生成物に少なくとも一部依存して、ライン１３３、１４８及び／又は１５２中における凝縮流体の組成は、広く変動可能である。パージガス生成物が不活性炭化水素、例えば、イソペンタンを含む場合には、ライン１３３、１４８及び／又は１５２中における不活性炭化水素の濃度は、約２０重量％、約２５重量％、又は約３０重量％の低から約６０重量％、約７０重量％、約８０重量％、約９０重量％、又は約９５重量％の高までを範囲とすることができる。パージガス生成物が共単量体を含有する場合には、共単量体、例えば、ブテン、ヘキセン、及び／又はオクテンの濃度は、約１０重量％、約２０重量％、又は約３０重量％の低から約４０重量％、約５０重量％、約６０重量％、約７０重量％、約８０重量％、約９０重量％、又は約９５重量％の高までを範囲とすることができる。
【００３４】
ライン１５７中における加圧凝縮流体の全て又は一部は、ライン１５８を介して重合反応器１０３に再循環できる。別の例では、ライン１５７中における加圧凝縮流体の全て又は一部は、ライン１５９を介して重合システム１００から除去できる。例えば、ライン１５９を通る加圧凝縮流体の全て又は一部をベントし、燃やし、燃焼させて熱を生じさせ、さもなくば廃棄できる。別の例では、ライン１５７中における加熱凝縮流体の第１部分を、ライン１５８を介して重合反応器１０３に再循環させることができ、また、ライン１５７中における加熱凝縮流体の第２部分を、ライン１５９を介して重合システム１００から取り出すことができる。図示するように、セパレーター１４７からライン１４８を介して回収された凝縮流体を、ライン１８９を介してライン１５８中の加圧凝縮流体に導入し、そして重合反応器に再循環し及び／又はライン１８８を介してライン１５９中の加圧凝縮流体に導入し、そして重合システム１００から回収することができる。重合システム１００からライン１５９を介して加圧凝縮流体の少なくとも一部分を除去すると、不活性物質などの望ましくない化合物の増加や蓄積を低減させることができる。ライン１５９を介して除去できる主な不活性化合物としては、ヘキサン、ブタン、オクタン、２−ヘキセン、３−ヘキセンなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００３５】
ライン１５９を介して重合システム１００から取り出される加圧凝縮流体の量は、セパレーター１４７からライン１８８を介して導入された任意の凝縮流体をも含むことができるライン１５７中の加圧凝縮流体の約１％〜約３０％を範囲とすることができる。例えば、重合システム１００からライン１５９を介して取り出されるライン１５７中における加圧凝縮流体及びライン１４８中における凝縮流体の量は、約０．５％、約１％、又は約２％の低から約５％、約１０％、約２０％、又は約２５％の高までを範囲とすることができる。ときとして、ライン１５７中の加圧凝縮流体及びライン１４８中の凝縮流体の１００％を、ライン１５８を介して重合反応器１０３に再循環できる。別の例では、ライン１２３、１３３、１４０、１４８及び／又は１５２を通る凝縮流体の全て又は一部を圧縮機１２８、１３５、及び／又は１４２の一つ以上に導入することもできる。凝縮流体の少なくとも一部分をライン１２３、１３３、１４０、１４８及び／又は１５２を介して圧縮機１２８、１３４、及び／又は１４２の一つ以上に導入することで、凝縮流体を蒸発させ、それによってその中の温度を低下させ、そうしてそこから回収された圧縮生成物パージガスの温度を低下させることができる。
【００３６】
再度ライン１４３中における圧縮されたパージガス生成物についていうと、ライン１４３中における圧縮パージガス生成物の少なくとも一部分を、第１圧縮機１２８の前に、ライン１４４を介してライン１１６中におけるパージガス生成物に再循環できる。ライン１４４を通る圧縮パージガス生成物は、ライン１１６中におけるパージガス生成物の流量に応じて連続的に又は定期的に再循環できる。例えば、ライン１４４を通る圧縮パージガス生成物の少なくとも一部分を、流体の圧縮システム１２５への最小の流量を典型的には定期的又は周期的な重合生成物の回収プロセスの間に維持するように、ライン１１６中におけるパージガス生成物に定期的に再循環させることができる。
【００３７】
ライン１４９を通る圧縮パージガス生成物を１個以上の冷却システム１６０に導入して複数の生成物を生成させることができる。冷却システム１６０は、単量体を混合組成サイクルにおける冷却剤として利用する「自動冷却システム」とすることができる。例えば、冷却システム１６０は、ライン１７４を介して第１生成物又は「第１再循環生成物」を生成することができ、ライン１７８を介して第２生成物又は「第２再循環生成物」を生成することができ、また、ライン１８５を介して第３生成物「第３再循環生成物」を生成することができる。以下で詳しく議論及び説明するように、ライン１７４、１７８及び１８５を通る第１生成物、第２生成物及び第３生成物は、ライン１４９中における圧縮パージガス生成物の部分とすることができる。ライン１７４、１７８及び１８５を通る第１生成物、第２生成物及び第３生成物は、ライン１４９を介して冷却システム１６０に導入された圧縮パージガス生成物を冷却し、分離し、そして膨張させることによって生成できる。すなわち、冷却システム１６０内で使用される冷却剤は、圧縮パージガス生成物又は圧縮パージガス生成物中に含まれる少なくとも１種以上の成分とすることができる。例えば、メタン、エチレン、エタン、プロピレン、プロパン、ブテン、ブタン、窒素又はそれらの任意の組合せが圧縮パージガス中に含まれることができ、また、これらの成分のいずれか１種以上を、冷却システム１６０内の冷却剤として、単独で又は任意の組合せで使用することができる。別の例では、圧縮パージガス生成物中におけるエチレン、エタン及び窒素が冷却ユニット１６０内で使用される冷却剤の大部分を構成することができる。
【００３８】
ライン１４９を通る圧縮パージガス生成物は、多段階冷却器１６１に導入できる。この多段階冷却器１６１は、以下で詳しく説明するとおり、圧縮パージガス生成物の３つ以上の部分を膨張させて、ライン１６２を通る冷却パージガス生成物を生成することができる。図示してはいないが、多段階冷却器１６１を複数の別個の熱交換器又は別々の組み合わされた熱交換器の組合せで置き換えることができる。
【００３９】
ライン１６２中における冷却圧縮パージガス生成物は、約−６０℃以下、約−６５℃以下、約−７０℃以下、約−７５℃以下、約−８０℃以下、約−８５℃以下、約−９０℃以下、又は約−９５℃以下の温度とすることができる。例えば、ライン１６２中における冷却圧縮パージガス生成物の温度は、約−７２℃〜約−９２℃、約−７４℃〜約−８８℃、又は約−７６℃〜約−８６℃を範囲とすることができる。
【００４０】
ライン１６２を通る冷却圧縮パージガス生成物を１個以上のセパレーター１６３に導入して、 ライン１６４を介してガス生成物を生成し、ライン１６５を介して凝縮生成物を生成することができる。ライン１６４を通るガス生成物を１個以上の熱交換器１６６に導入して、さらに冷却されたガス生成物をライン１６７を介して生成することができる。このライン１６７中における冷却ガス生成物は、約−７０℃以下、約−７５℃以下、約−８０℃以下、約−８５℃以下、約−９０℃以下、又は約−９５℃以下の温度とすることができる。ライン１６７中におけるガス生成物の温度を、ライン１６４中におけるガス生成物の温度と比較して約５℃、約１０℃、約１５℃、約２０℃、約２５℃、又は約３０℃低下させることができる。
【００４１】
ライン１６７を通る冷却ガス生成物を１個以上のセパレーター１６８に導入して、凝縮生成物をライン１６９を介して生成し、ガス生成物をライン１７０を介して生成することができる。ライン１７０を通るガス生成物を第１減圧装置１７１に導入して、膨張ガス生成物をライン１７２を介して生成することができる。ライン１７２中における膨張ガス生成物の圧力は、約６００ｋＰａ以下、約５５０ｋＰａ以下、約５００ｋＰａ以下、約４５０ｋＰａ以下、約４００ｋＰａ以下、又は約３８０ｋＰａ以下とすることができる。例えば、ライン１７２中における膨張ガス生成物の圧力は、約１０１ｋＰａ、約１５０ｋＰａ、又は約２００ｋＰａの低から約３７５ｋＰａ、約４００ｋＰａ、又は約４５０ｋＰａの高までを範囲とすることができる。ライン１７２中における膨張ガス生成物の温度は、約−１００℃未満、約−１０５℃未満、約−１１０℃未満、約−１２０℃未満、約−１２５℃未満又は約−１３０℃未満とすることができる。例えば、ライン１７２中における膨張ガス生成物の温度は、約−１０５℃〜約−１２０℃、約−１１０℃〜約−１３０℃、又は約−１１０℃〜約−１４０℃とすることができる。
【００４２】
ライン１７２を通る膨張ガス生成物は、熱交換器１６６に導入でき、そこで、ライン１６４を介して導入されたガス生成物から膨張ガス生成物に熱を間接的に移すことができる。ライン１７３を通る第１加温第１生成物を熱交換器１６６から回収し、そしてライン１４９を介して導入された圧縮パージガス生成物から第１加温第１生成物に熱を移すことができる多段階熱交換器１６１に導入することができる。すなわち、第１冷却圧縮パージガス生成物は、ライン１４９を介して導入された圧縮パージガス生成物から多段階熱交換器１６１に熱を移すことによって生成でき、第２加温第１生成物をライン１７４を介して多段階熱交換器１６１から回収することができる。ライン１４９中における圧縮パージガス生成物の温度に少なくとも一部依存して、ライン１７４を通る第２加温第１生成物の温度は、約−２０℃、約−１０℃、約０℃、約２０℃、約３０℃、又は約４０℃とすることができる。例えば、ライン１７４を通る第１生成物の温度は、約０℃〜約４０℃、約１０℃〜約４０℃、２０℃〜約４０℃又は約２５℃〜約３５℃の範囲とすることができる。
【００４３】
冷却システム又は自動冷却システム１６０は、重質炭化水素、例えば、Ｃ4、Ｃ5、Ｃ6及びＣ7並びにそれよりも重質の炭化水素が低濃度の、ライン１７４を通る第１生成物を生成することができる。ポリエチレンを生成する重合システム１００について、ライン１７４中における第１生成物は、主成分としてパージガス（例えば、窒素及び微量成分として水素及び／又は軽質炭化水素（例えば、水素、メタン、エチレン及びエタン）を含むことができる。例えば、パージガスの所望の主成分が窒素の場合には、ライン１７４中における第１生成物は、約７０重量％以上、約７５重量％以上、約８０重量％以上、約８５重量％以上、約９０重量％以上、又は約９５重量％以上の窒素を含むことができる。水素、メタン、エチレン及びエタンなどの他の効果的なパージガス成分の合算濃度は約５重量％〜約３０重量％を範囲とすることができる。別の例では、水素、メタン、エタン、及び／又はエチレンをパージガスの主成分とすることができると考えられる。ライン１７４中における第１生成物は、約５００未満の１００万分の１体積分率（ｐｐｍｖ）、４００ｐｐｍｖ未満、３００ｐｐｍｖ未満、２００ｐｐｍｖ未満、１００ｐｐｍｖ未満、７５ｐｐｍｖ未満、又は５０ｐｐｍｖ未満のＣ4炭化水素濃度を有することができる。ライン１７４中における第１生成物は、２５０ｐｐｍｖ未満、２００ｐｐｍｖ未満、１５０ｐｐｍｖ未満、１００ｐｐｍｖ未満、５０ｐｐｍｖ未満、４０ｐｐｍｖ未満、３０ｐｐｍｖ未満、又は２０ｐｐｍｖ未満のＣ5炭化水素濃度を有することができる。ライン１７４中における第１生成物は、７５ｐｐｍｖ未満、５０ｐｐｍｖ未満、３０ｐｐｍｖ未満、１５ｐｐｍｖ未満、１０ｐｐｍｖ未満、又は５ｐｐｍｖ未満のＣ6炭化水素濃度を有することができる。ライン１７４中における第１生成物は、２５０ｐｐｍｖ未満、２００ｐｐｍｖ未満、１５０ｐｐｍｖ未満、１００ｐｐｍｖ未満、５０ｐｐｍｖ未満、４０ｐｐｍｖ未満、３０ｐｐｍｖ未満又は２０ｐｐｍｖ未満のＣ7及びそれよりも重質の炭化水素の濃度を有することができる。
【００４４】
ライン１７４中における第１生成物は、比較的高濃度の軽質成分、例えば窒素及び／又はエチレンと低濃度の重質成分とを含むため、多段階熱交換器１６１からライン１７４を介して回収された第１生成物をパージ瓶１１５にライン１１２を介してパージガスとして再循環させることができる。すなわち、窒素などの構成又は追加パージガスを使用することを少なくする又はなくすことができ、揮発性物質の重合生成物をパージするために使用されるライン１１２を通るパージガスをライン１７４中における第１生成物から供給することができる。ライン１７４中における第１生成物の一部を、ライン１７５を介して重合システム１００から定期的に又は連続的に取り出すことができる。例えば、ライン１７５を通る第１生成物をベントし、燃やし、燃焼させて熱を生成させ、そうでなければ重合システム１００から取り出すことができる。ライン１７４中のおける第１生成物の第１部分を、ライン１１２を介してパージ瓶１１５に再循環させてパージガスの少なくとも一部分を与えることができ、また、ライン１７４中における第１生成物の第２部分を、ライン１７５を介して重合システム１００から取り出すことができる。
【００４５】
ベントされ、燃焼され、そうでなければ重合システム１００から取り出すことができるライン１７４中における第１生成物の量は、ライン１７４中における第１生成物の約１％〜約３０％を範囲とすることができる。例えば、重合システム１００からライン１７５を介して取り出すことのできるライン１７４中における第１生成物の量は、約０．５％、約１％、又は約２％の低から約５％、約１０％、約２０％、又は約２５％の高までを範囲とすることができる。ときには、ライン１７５を通る第１生成物の１００％を、ライン１１２を介してパージ瓶１１５に再循環させることができる。図示していないが、ライン１７４中における第１生成物の少なくとも一部分を、ライン１２０を介して圧縮機１２８に再循環させることができる。図示していない別の例では、ライン１７５中の第１生成物を圧縮し、そしてライン１０７を介して生成物吐出システム１０５に導入して生成物吐出補助ガスの少なくとも一部分を与えることができる。
【００４６】
ライン１７５を通る第１生成物の少なくとも一部分を重合システム１００から除去することで、主として、圧縮及び冷却システム１２５、１６０内においてパージガスの構成物、例えば窒素を減少させることができる。窒素と共にベントできる他の成分は、主として、 より軽質の炭化水素、例えば、メタン、エタン、エチレン、プロパン、及び／又はプロピレンを含むことができる。
【００４７】
再度ライン１６５中の凝縮生成物を参照すると、ライン１６５中の凝縮生成物の第１部分を第２減圧装置１７６に導入して、膨張又は冷却生成物（第２生成物）をライン１７７を介して生成することができる。ライン１７７中における第２生成物の温度は、約−６０℃未満、約−７０℃未満、約−８０℃未満、約−９０℃未満、約−９５℃未満、又は約−１００℃未満とすることができる。例えば、ライン１７７中における第２生成物の温度は、約−６０℃〜約−１１０℃、約−６５℃〜約−９０℃、又は約−７０℃〜約−８５℃とすることができる。
【００４８】
重合生成物がポリエチレンを含む場合、冷却システム１６０は、比較的高いエチレン及びエタン濃度を有する、ライン１７７を通る生成物を生成することができる。例えば、ライン１７７中における第２生成物のエチレンとエタンとの合算濃度は、約３０重量％以上、約３５重量％以上、約４０重量％以上、約４５重量％以上、約５０重量％以上、約５５重量％以上、約６０重量％以上、約６５重量％以上、又は約７０重量％以上とすることができる。ライン１７７中における第２生成物のエチレン濃度は、約２０重量％、約２５重量％、又は約３０重量％の低から約４０重量％、約４５重量％、約５０重量％、又は約５５重量％の高までを範囲とすることができる。また、ポリエチレン生成物を生成する際の共単量体としてブテンを使用する場合、ライン１７７中における第２生成物は、比較的高いブテン及び／又はブタン濃度を有することもできる。例えば、ライン１７７中における第２生成物は、約１０重量％、約１５重量％、又は約２０重量％の低から約３０重量％、約３５重量％、又は約４０重量％の高までを範囲とするブテンとブタンとの合算濃度を有することができる。ライン１７７中における第２生成物のブテン濃度は、約２０重量％、約２３重量％、又は約２５重量％の低から約２８重量％、約３１重量％、又は約３５重量％の高までを範囲とすることができる。ポリエチレン生成物を生成する際の共単量体としてヘキセンを使用する場合、ライン１７７中における第２生成物は、約２重量％、約４重量％、又は約６重量％の低から約１０重量％、約１２重量％、又は約１４重量％の高までを範囲とするヘキセン濃度を有することができる。
【００４９】
ライン１７７を通る第２生成物を多段階熱交換器１６１に導入することができ、そこで、熱を、ライン１４９を介して導入された圧縮パージガス生成物から第２生成物に移すことができる。すなわち、圧縮パージガス生成物は、多段階熱交換器１６１内でさらに冷却でき、そしてライン１７８を通る暖められた第２生成物をそこから回収することができる。ライン１４９中における圧縮パージガス生成物の温度に少なくとも一部依存して、ライン１７８を通る第２生成物の温度は、約−２０℃、約−１０℃、約０℃、約２０℃、約３０℃、又は約４０℃とすることができる。例えば、ライン１７４を通る第２生成物の温度は、約０℃〜約４０℃、約１０℃〜約４０℃、２０℃〜約４０℃又は約２５℃〜約３５℃を範囲とすることができる。
【００５０】
反応器１０３の作動圧力がライン１６５中の凝縮生成物の圧力未満の場合には、ライン１７８を介して回収された第２生成物の圧力を反応器圧力よりも高く維持して第２生成物のいくらか又は全てを、追加の圧縮を必要とすることなくライン１７８を介して反応器１０３に再循環させることが有益な場合がある。ライン１７８中における第２生成物の圧力は、約２，０００ｋＰａ、約２，１００ｋＰａ、又は約２，３００ｋＰａの低から約２，４００ｋＰａ、約２，７００ｋＰａ、約３，０００ｋＰａ、約３，５００ｋＰａ、約４，１００ｋＰａ、又は約４，９００ｋＰａまでの高までを範囲とすることができる。図示していないが、１個以上のポンプを使用してライン１６５中の凝縮生成物の圧力を増大させ、ライン１７８を介して回収された第２生成物の圧力を増大させることができる。例えば、反応器１０３内の圧力がライン１４９中における圧縮パージガス生成物の圧力に近いか又はそれよりも高い場合には、ライン１６５中の凝縮生成物の圧力を、１個以上のポンプを使用して反応器１０３に直接再循環できるライン１７８を通る第２生成物を生成させるように増加させることができる。図示していないが、ライン１７８を通る第２生成物の全て又は一部を、エチレン生成物をそこから回収又は分離するように構成された分離ユニットに導入することができる。
【００５１】
ライン１６５中の凝縮生成物の第２部分を、ライン１７９を介して第３減圧装置１８０に導入して膨張生成物をライン１８１を介して生成させることができる。ライン１８１中における膨張生成物の圧力は、約６００ｋＰａ以下、約５５０ｋＰａ以下、約５００ｋＰａ以下、約４５０ｋＰａ以下、約４００ｋＰａ以下、又は約３８０ｋＰａ以下とすることができる。例えば、ライン１８１中における膨張生成物の圧力は、約１０１ｋＰａ、約１５０ｋＰａ、又は約２００ｋＰａの低から約３７５ｋＰａ、約４００ｋＰａ、又は約４５０ｋＰａの高までを範囲とすることができる。ライン１８１中における膨張生成物の温度は約−６０℃未満、約−７０℃未満、約−８０℃未満、約−９０℃未満、約−９５℃未満、又は約−１００℃未満とすることができる。例えば、ライン１８１中における膨張生成物の温度は、約−６０℃〜約−１１０℃、又は約−６５℃〜約−９０℃、又は約−７０℃〜約−８５℃を範囲とすることができる。
【００５２】
再度ライン１６９中の凝縮生成物を参照すると、ライン１６９を通る凝縮生成物を第４減圧装置１８２に導入して膨張生成物をライン１８３を介して生成させることができる。ライン１８３中における膨張生成物の圧力は、約６００ｋＰａ以下、約５５０ｋＰａ以下、約５００ｋＰａ以下、約４５０ｋＰａ以下、約４００ｋＰａ以下、又は約３８０ｋＰａ以下とすることができる。例えば、ライン１８３中における膨張生成物の圧力は、約１０１ｋＰａ、約１５０ｋＰａ、又は約２００ｋＰａの低から約３７５ｋＰａ、約４００ｋＰａ、又は約４５０ｋＰａの高までを範囲とすることができる。ライン１８３中における膨張生成物の温度は、約−６０℃未満、約−７０℃未満、約−８０℃未満、約−９０℃未満、約−９５℃未満、又は約−１００℃未満とすることができる。例えば、ライン１８３中における膨張生成物の温度は、約−６０℃〜約−１１０℃、約−６５℃〜約−９０℃、又は約−７０℃〜約−８５℃であることができる。
【００５３】
ライン１８３中の膨張生成物とライン１８１中の膨張生成物とを互いに混合して膨張又は冷却生成物（第３生成物）をライン１８４を介して生成させることができる。ライン１８４を通る冷却第３生成物を多段階熱交換器１６１に導入することができ、そこで、熱を、ライン１４９を介して導入された圧縮パージガス生成物から冷却第３生成物に移すことができる。すなわち、この圧縮パージガス生成物を多段階熱交換器１６１内でさらに冷却させることができ、また、ライン１８１及び１８３中の膨張生成物を含む、ライン１８５を通る暖められた第３生成物を多段階熱交換器１６１から回収できる。ライン１４９中における圧縮パージガス生成物の温度に少なくとも一部依存して、ライン１８５を通る第３生成物の温度は、約−２０℃、約−１０℃、約０℃、約２０℃、約３０℃、又は約４０℃であることができる。例えば、ライン１８５を通る第３生成物の温度は、約０℃〜約４０℃、約１０℃〜約４０℃、２０℃〜約４０℃又は約２５℃〜約３５℃であることができる。
【００５４】
重合システム１００がポリエチレン生成物を生成する場合、冷却システム１６０は、比較的高いエチレン濃度を有するライン１８５を通る第３生成物を生成させることができる。ライン１８５中における第３生成物の少なくとも一部分をライン１８６を介してライン１１６又は１２０中におけるパージガス生成物に再循環させることができる。重合システム１００がポリエチレン重合体を生成する場合には、ライン１８５中における第３生成物は、約２０重量％以上、約２５重量％以上、約３０重量％以上、約３５重量％以上、約４０重量％以上、約４５重量％以上、約５０重量％以上、約５５重量％以上、又は約６０重量％以上のエチレン濃度を有することができる。ライン１８５中における第３生成物は、約１０重量％、約１５重量％又は約２０重量％の低から約２５重量％、約３０重量％、約３５重量％、又は約４０重量％の高までを範囲とするエタン濃度を有することができる。ブテンをポリエチレン製造の際の共単量体として使用する場合には、ライン１８５中における第３生成物は、約５重量％、約１０重量％、又は約１５重量％の低から約２０重量％、約２５重量％、又は約３０重量％の高までを範囲とするブテン濃度を有することができる。他のＣ4炭化水素の濃度は、約１重量％、約２重量％、又は約３重量％の低から約４重量％、約５重量％、又は約６重量％の高までを範囲とすることができる。
【００５５】
ライン１８５中における第３生成物の少なくとも一部分をライン１８７を介して重合システム１００から取り出すことができる。例えば、ライン１８７を通る第３生成物の少なくとも一部分をベントし、燃やし、燃焼させて熱を生成させ、そうでなければ重合システム１００から取り出すことができる。少なくとも一つの例では、ライン１８６を通る第３生成物の第１部分をライン１１６又は１２０中におけるパージガス生成物に再循環させることができ、また、ライン１８７を通る第３生成物の第２部分を重合システム１００から取り出すことができる。ライン１８７を通る第３生成物の少なくとも一部分を重合システム１００から取り出すことで、望ましくない成分の濃度を低下させ、それによって重合システム１００中において望ましくない成分が増加するのを低減させる又は防ぐことができる。ライン１８７を通る第３生成物の少なくとも一部分を除去することによって重合システム１００から除去できる望ましくない成分としては、不活性化合物、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、及びそれらの組合せを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００５６】
ライン１８７を介して重合システム１００から取り出される第３生成物の量は、ライン１８５中における第３生成物の１％〜約５０％を範囲とすることができる。例えば、ライン１８７を介して重合システム１００から取り出される第３生成物の量は、約１％、約３％、又は約５％の低から約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、又は約３０％の高までを範囲とすることができる。ときには、ライン１８５中における第３生成物の１００％をライン１８６を介してライン１１６中におけるパージガス生成物に再循環させることができる。図示していないが、別の例では、ライン１８５中における第３生成物の全てをライン１８６を介してライン１１６又は１２０中におけるパージガス生成物に再循環させることができ、また、ライン１７８中における第２生成物の一部をベントし、燃やし、燃焼させて熱を生成させ、そうでなければ重合システム１００から取り出して重合システム１００における望ましくない成分の蓄積を低減させることができる。別の例では、ライン１８６を通る第３生成物の一部及びライン１７８中における第２生成物の一部を重合システム１００からベントすることができる。
【００５７】
熱交換器１１８、１３０、１３７、１４５、１６１及び１６６は、熱を一方の流体から他方の流体に間接的に移すのに好適な任意のシステム、装置或いはシステム及び／又は装置の組合せであることができる又はこれらを含むことができる。例えば、熱交換器は、１個以上のシェルアンドチューブ、加圧板、プレートフィン、渦巻き型、コイルワウンド式、Ｕ字管型及び／又は差込式熱交換器であることができる又はこれらを含むことができる。一以上の実施形態では、１個以上の熱交換器は、表面増強管（例えば、フィン、静的ミキサー、旋条、熱伝導性パッキング、乱流発生用の突起又はそれらの任意の組合せ）などを備えることもできる。図示していないが、熱交換器１１８、１３０、１３７、１４５、１６１及び１６６の１個以上は、複数の熱交換器を備えることができる。複数の熱交換器を熱交換器１１８、１３０、１３７、１４５、１６１及び１６６の任意の１個以上のために使用する場合には、熱交換器は同じタイプ又は異なるタイプのものであることができる。
【００５８】
セパレーター１２１、１３２、１３９、１４７、１５１、１６３及び１６８は、気体を液体から分離するのに好適な任意のシステム、装置或いはシステム及び／又は装置の組合せであることができる又はこれらを含むことができる。例えば、セパレーターは、１個以上のフラッシュタンク、蒸留塔、分留塔、分離壁型塔又はそれらの任意の組合せであることができる又はこれらを含むことができる。セパレーターは、トレイ、リングやサドルなどのランダムパッキング要素、構造充填物又はそれらの任意の組合せ（これらに限定されない）を含めて、１個以上の内部構造を含むことができる。セパレーターは、内部のないオープンカラムであること又はそれを備えることができる。セパレーターは、１個以上の内部構造を有する部分的に空のカラムであることができる。
【００５９】
圧縮機１２８、１３５、１４２は、任意のタイプの圧縮機を含むことができる。例示の圧縮機としては、軸流圧縮機、遠心圧縮機、回転容積式圧縮機、斜流又は混合流れ圧縮機、往復圧縮機、ドライスクリュー圧縮機、油浸式スクリュー圧縮機、スクロール型圧縮機などを挙げることができるが、これらに限定されない。圧縮機１２８、１３５、１４２は、別個の圧縮機又は３以上の圧縮段階を有する単一の圧縮機であることができる。圧縮機１２８、１３５、１４２は、共通の又は単一のモーター、別個のモーター又はそれらの組合せにより駆動できる。圧縮機１２８、１３５、１４２は、同じタイプの圧縮機でも異なるものでもよい。例えば、圧縮機１２８、１３５、１４２は、全て往復圧縮機であることができる。別の例では、第１圧縮機１２８はドライスクリュー圧縮機であることができ、第２及び第３圧縮機１３５、１４２は往復圧縮機であることができる。
【００６０】
減圧装置１７１、１７６、１８０及び１８２は、圧縮された流体の圧力を断熱的に又は実質的に断熱的に減少させるのに好適な任意のシステム、装置或いはシステム及び／又は装置の組合せであることができる又はこれらを含むことができる。例示の減圧装置としては、弁、ノズル、オリフィス、ポーラスプラグなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００６１】
図２は、ライン１１６中におけるパージガス生成物を圧縮するための例示圧縮システム２００の概略図を示している。この圧縮システム２００は、図１に関して上で議論し説明した圧縮システム１２５と同様のものであることができる。圧縮システム２００は、リサイクルライン１４４の代わりに又はそれに加えて圧縮パージガス生成物リサイクルライン２０５をさらに備えることができる（図１参照）。
【００６２】
図２に示す圧縮システム２００は、初期圧縮機容量を増加させる、すなわち上流の圧縮段階で圧縮されたパージガス生成物の圧力比を後の圧縮段階に対して増加させ、それによって後の圧縮パージガス生成物の温度を低下させるように配置される。言い換えれば、圧縮システム２００は、パージガス生成物が、各段階の圧縮中に、ライン２０５中における圧縮パージガス生成物の一部をライン１２９中における圧縮パージガス及びライン１３６中における圧縮パージガスに再循環させることによってさらされる最大圧力比を与えることができる。すなわち、それぞれの圧縮機１２８、１３５、１４２から回収された圧縮パージガス生成物の圧縮比を、特定の圧縮段階について予め決定しておいた圧力比が超過しないようにし、それによって圧縮機１２８、１３５、１４２から回収された圧縮パージガスの最大吐出温度を固定又は実質的に固定することができる。
【００６３】
ライン２０５中における圧縮パージガス生成物の第１部分は、ライン２１５を介して、第１圧縮機１２８から回収されたライン１２９中における圧縮パージガス生成物に再循環できる。ライン２０５中における圧縮パージガス生成物の第２部分は、ライン２１０を介して、第２圧縮機１３５から回収されたライン１３６中における圧縮パージガス生成物に再循環できる。図示していないが、ライン１４４を通る圧縮パージガス生成物の第３部分（図１参照）は、ライン１１６中におけるパージガス生成物に再循環できる。
【００６４】
ライン２１０、２１５及び／又は１４４を介して再循環できるライン１４３中における圧縮パージガス生成物の量は、ライン１１６を介して圧縮システム２００に導入されるパージガス生成物の特定の流量に応じて非常に幅広く変更できる。ライン２１０、２１５及び／又は１４４を介して再循環される圧縮パージガス生成物の量を調節して、パージガス生成物が各圧縮機１２８、１３５、１４２内で各圧縮機から回収された圧縮パージガスの温度を予め決定しておいた最大温度よりも低く保持するようにさらされる所望の圧力比を保持することができる。
【００６５】
図３は、ライン１１６中におけるパージガス生成物を圧縮するための例示圧縮システム３００の概略図を示す。圧縮システム３００は、図１に関して上で議論し説明した圧縮システム１２５と同様のものであることができる。圧縮システム３００は、図１で示したリサイクルライン１４４の代わりに又はそれに加えて圧縮パージガス生成物リサイクルライン３０５、３１０及び３１５をさらに備えることができる。
【００６６】
示されるように、それぞれ第１、第２及び第３圧縮機１２８、１３５及び１４２から回収されたライン１２９、１３６及び１４３中における圧縮パージガス生成物の少なくとも一部分は、それぞれライン３０５、３１０及び３１５を介してそれぞれの圧縮機の上流のパージガス生成物に再循環できる。上で議論したように、パージガス生成物は、その圧縮中に予め決定しておいた最大温度以下で保持でき、また、各圧縮段階後に圧縮パージガス生成物の少なくとも一部分を再循環することで、各圧縮段階１２８、１３５、１４２後に圧縮パージガス生成物の温度を調節する際の制御を与えることができる。
【００６７】
図３に示すように、各圧縮機１２８、１３５、１４２から回収された圧縮パージガスの一部を各圧縮機のインプットに再循環させて各圧縮機について所望の圧力比を得ることができる。各圧縮機１２８、１３５、１４２についての所望の圧力比は、少なくとも一部、特定のパージガス生成物組成物についての各圧縮機からの所望の吐出温度に基づいて決定できる。さらに、圧縮パージガス生成物の少なくとも一部分をライン１４４を介してライン１１６中におけるパージガス生成物に再循環すること（図１に示すように）又はライン１４３中におけるパージガス生成物の一部をライン２１０及び２１５を介してライン１２９及び１３６中における圧縮パージガス生成物に再循環させる（図２に示すように）ことよりも、各圧縮機１２８、１３５及び１４２からそれぞれライン１２９、１３６及び１４３を介して回収された圧縮パージガス生成物の少なくとも一部分を圧縮機に導入する前に前のパージガス生成物に再循環させることができる。例えば、ライン１２９中における圧縮ガス生成物の一部を、ライン３０５を介してライン１１６中におけるパージガス生成物に再循環させることができる。ライン１３６中における圧縮ガス生成物の一部を、ライン３１０を介してライン１２９中における圧縮パージガス生成物に再循環させることができる。ライン１４３中における圧縮ガス生成物の一部を、ライン３１５を介してライン１３６中における圧縮パージガス生成物に再循環させることができる。ライン１２９、１３６及び１４３中における圧縮パージガス生成物の少なくとも一部分をそれぞれライン３０５、３１０及び３１５を介してそれぞれライン１１６、１２９及び１３６中におけるパージガス生成物に再循環させることで、後の圧縮段階により流量を低減又は低下させることができる。というのは、これらの再循環流れは、段階から段階まで混合されないからである。さらに、圧縮パージガス生成物をライン３０５、３１０及び３１５を介して再循環させることで、全体的な電力消費を低減させることができる。少ないパージガス生成物が圧縮段階により圧縮されるからである。
【００６８】
図４は、１種以上の重合生成物を製造し、かつ、そこから揮発性物質を回収するための例示の重合システム４００の概略図を示す。重合システム４００は、図１を参照して上で議論し説明したように、重合反応器１０３と、生成物吐出システム１０５と、パージ瓶１１５と、熱交換器１１８、１３０及び１４５と、セパレーター１２１、１３２、１４７及び１５１と、冷却システム１６０とを備えることができる。ただし、重合システム４００は、３個の圧縮機１２８、１３５及び１４２を備えるのではなく、２個の圧縮機４０７、４２５を有する圧縮システム４０５を備えることができる。所望ならば、図１を参照して上で議論し説明したように、ライン１１６を通るパージガス生成物を熱交換器１１８及びセパレーター１２１に導入して、任意の凝縮液体の少なくとも一部分をライン１２３を介して分離し、そしてライン１２２を通るパージガス生成物を与えることができる。
【００６９】
ライン１２２を通るパージガス生成物を圧縮システム４０５に導入してライン１４９を通る圧縮パージガス生成物とライン１３３及び／又は１４８を通る回収凝縮生成物とを生成させることができる。ライン１４９中における圧縮パージガス生成物は、図１を参照して上で議論し説明したとおりのものとすることができる。例えば、ライン１４９中における圧縮パージガス生成物は、約２，５００ｋＰａ、約２，７００ｋＰａ、約３，１００ｋＰａ、約３，５００ｋＰａ、約４，０００ｋＰａ、又は約４，１００ｋＰａの低から約５，０００ｋＰａ、約６，０００ｋＰａ、約７，０００ｋＰａ、約８，０００ｋＰａ、約９，０００ｋＰａ、又は約１０，０００ｋＰａの高までを範囲とする圧力であることができる。パージガス生成物の特定の組成、例えば、パージガス生成物中における触媒成分の存在及び／又は触媒成分の濃度に少なくとも一部依存して、パージガス生成物の温度を、その圧縮の間に、約２５０℃よりも低く、約２２５℃よりも低く、約２００℃よりも低く、約１７５℃よりも低く、約１５０℃よりも低く、約１４０℃よりも低く、約１３０℃よりも低く、約１２０℃よりも低く、約１１０℃よりも低く、又は約１００℃よりも低く維持することができる。
【００７０】
圧縮機４０７及び４２５は、パージガス生成物を任意の所望の圧力比で圧縮することができる。例えば、圧縮機４０７及び４２５は、約１：２、約１：３、又は約１：４の低から約１：５、約１：６、約１：７、約１：８、約１：９、又は約１：１０の高までを範囲とする圧力比でパージガス生成物を圧縮することができる。別の例では、圧縮機４０７及び４２５は、パージガス生成物を約１：３〜約１：６、約１：４〜約１：９、約１：５〜約１：９、約１：５〜約１：８、約１：６〜約１：８、又は約１：４〜約１：８の圧力比で圧縮することができる。各圧縮機４０７及び４２５内の特定の圧力比は、少なくとも一部、ライン１４９を介して生成された圧縮パージガス生成物の所望の圧力、ライン１１６中におけるパージガス生成物中に含まれる特定の成分、圧縮機の種類、任意の特定の圧縮機後における圧縮パージガスの予め決定しておいた所望の最大温度又はそれらの任意の組合せに基づくことができる。
【００７１】
パージガス生成物が各圧縮機４０７、４２５内で圧縮される圧力比は同一であっても異なってもよい。圧縮機４０７は、パージガス生成物を圧縮機４２５以上の圧力比で圧縮することができる。例えば、圧縮機４０７は、ライン１２２を介してそれに導入されるパージガス生成物を約１：６以上、約１：６．５以上、約１：７以上、約１：７．５以上、約１：８以上、又は約１：８．５以上の圧力比で圧縮することができ、圧縮機４２５は、パージガス生成物を第１圧縮機４０７以下の圧力比で圧縮することができる。圧縮機４０７は、パージガス生成物を第１圧縮機４２５以下の圧力比で圧縮することができる。例えば、第１圧縮機は、ライン１２２を介してそれに導入されるパージガスを約１：３以下、約１：４以下、約１：５以下、約１：６以下、約１：７以下、又は約１：８以下の圧力比で圧縮することができ、第２圧縮機４２５は、パージガス生成物を第１圧縮機４０７以上の圧力比で圧縮することができる。圧縮機４０７は、パージガス生成物を圧縮機４２５と約同じ圧力比で圧縮することができる。例えば、圧縮機４０７及び４２５は、それぞれ、それに導入されるパージガス生成物を約１：５、約１：５．５、約１：６、約１：６．５、約１：７、約１：８、約１：８．５、又は約１：９の圧力比で圧縮することができる。
【００７２】
ライン４１０及び１４３を介して回収された圧縮パージガス生成物は、同一の又は異なる予め決定しておいた最大温度を有することができる。ライン４１０中における圧縮パージガス生成物の予め決定しておいた最大温度は、ライン１４３中におけるパージガス生成物の予め決定しておいた最大温度以上であることができる。例えば、ライン４１０中における圧縮パージガスの予め決定しておいた最大温度は、約１２５℃〜約２５０℃を範囲とすることができ、ライン１４３中における圧縮パージガスの予め決定しておいた最大温度は、約１０５℃〜約２００℃を範囲とすることができる。ライン４１０及び１４３を通る任意の特定の圧縮パージガスについての特定の予め決定しておいた最大温度は、広く変更することができ、かつ、ライン１１６中におけるパージガスの特定の組成に少なくとも一部依存することができる。
【００７３】
また、圧縮システム４０５は、圧縮段階４０７、４２５の一方又は両方の後に、任意の凝縮液体の少なくとも一部分を冷却し、そして圧縮パージガスから分離することのできる１個以上の熱交換器及び／又は１個以上のセパレーターを備えることもできる。図示するように、圧縮システム４０５は、図１を参照して上で議論し説明したように、各圧縮段階４０７及び４２５後に圧縮パージガスを冷却するように構成できる熱交換器１３０及び１４５と、任意の凝縮液体の少なくとも一部分（存在する場合）を、熱交換器１３０及び１４５からそれぞれライン１３３及び１４８を介して回収された冷却圧縮パージガス生成物から分離することのできるセパレーター１３２及び１４７とを備えることができる。例えば、ライン４１５を介して第１圧縮機４０５から回収された圧縮パージガス生成物を熱交換器１３０内で冷却して、ライン４１５を通る冷却第１圧縮パージガス生成物を生成することができる。ライン４１５を通る冷却第１圧縮パージガス生成物をセパレーター１３２に導入して、任意の凝縮液体の少なくとも一部分をライン１３３を介して、パージガス生成物をライン４２０を介して回収することができる。ライン４２０を通るパージガス生成物を第２圧縮機４２５内で圧縮し、そしてライン１４３を通る圧縮パージガス生成物をそこから回収することができる。ライン１４３を通るパージガス生成物を熱交換器１４５に導入して、ライン１４６を通る冷却パージガス生成物を生成することができる。ライン１４６を通る冷却パージガス生成物をセパレーター１４７に導入して、任意の凝縮液体の少なくとも一部分をライン１４８を介して、圧縮パージガス生成物をライン１４９を介して回収することができる。随意に、ライン１５０を通るパージガス生成物の一部を、図１を参照して上で議論し説明したように、セパレーター１４７から回収し、別のセパレーター１５１に導入して、ライン１５２を通る凝縮流体及び／又はライン１５３を通るパージガス生成物を生成することができる。ライン１２３及び／又は１５２を介して回収された凝縮液体をセパレーター１３２に再循環させ、そしてそこからライン１３３を介して再循環させることができる。
【００７４】
熱交換器１１８及び１３０は、パージガス生成物の温度を、それぞれ第１及び第２圧縮機４０７及び４２５への導入前に、各圧縮機４０７及び４２５内におけるパージガス生成物の圧縮に関連した温度上昇と、そこから回収された圧縮パージガスの温度とを制御することができる程度に十分な量で低下させることがでえきる。例えば、熱交換器１１８及び１３０は、それぞれライン１１６及び４１０を介して導入されたパージガス生成物の温度を、それぞれの後の圧縮段階後におけるパージガス生成物の温度を約２５０℃、約２２５℃、約２００℃、約１７５℃、約１５０℃、約１４０℃、約１３０℃、約１２０℃、約１１５℃、約１１０℃、約１０５℃、又は約１００℃よりも低く維持するように低下させることができる。
【００７５】
ライン１２０、４１５及び１４６を介してそれぞれ熱交換器１１８、１３０及び１４５から回収された冷却パージガス生成物の温度は、約６０℃未満、約５０℃未満、約４５℃未満、約４０℃未満、約３５℃未満、約３０℃未満、約２５℃未満、約２０℃未満、又は約１５℃未満とすることができる。例えば、ライン１２０、４１５及び１４６中における冷却パージガス生成物の温度は、約１０℃〜約４５℃、約１５℃〜約４０℃、又は約１５℃〜約３５℃を範囲とすることができる。冷却システムを使用してライン１１６、４１０及び１４３中におけるパージガス生成物を冷却する場合には、ライン１２０、４１５及び／又は１４６を介して回収されたパージガス生成物の温度は、約１５℃以下、約５℃以下、約０℃以下、約−１０℃以下、又は約−１５℃以下であることができる。
【００７６】
図示するように、ライン１３３及び／又は１４８中における凝縮液体の一部をそれぞれ圧縮機４０７及び４２５に下流で再循環させることができる。例えば、ライン１３３中における任意の凝縮流体の一部をライン４１７を介して第１圧縮機４０７に再循環させることができる。ライン４１７を通る凝縮流体の一部を圧縮機４０７に導入して、そこから回収されるライン４１０を通る圧縮パージガス生成物を冷却することができる。例えば、凝縮流体を圧縮機４０７に導入することができ、かつ、その中で膨張させることができるところ、これは、圧縮機４０７内で圧縮されたパージガスから熱を除去することができる。同様に、ライン１４８中の凝縮流体の一部をライン４２３を介して第２圧縮機４２５に再循環させることができる。図示していないが、ライン４１７及び／又は４２３を通る再循環凝縮流体は、ライン１２２及び／又は４２０中におけるパージガス生成物に導入することができる。例えば、凝縮流体をライン１２２及び／又は４２０中におけるパージガス生成物に霧状の液体として導入することができる。
【００７７】
ライン１４９を介して圧縮システム４０５から回収された圧縮パージガス生成物を、図１を参照して上で議論し説明したように、冷却システム１６０に導入し、そして処理してライン１７４、１７８及び１８５を通る第１生成物、第２生成物及び第３生成物を生成することができる。ライン１３３を通る凝縮流体をポンプ１５６に導入してライン１５７を通る加圧凝縮流体を生成することができ、該流体を重合反応器１０３にライン１５８を介して再循環し及び／又は重合システム４００からライン１５９を介して取り出すことができる。さらに、セパレーター１４７から回収されたライン１４８を通る凝縮流体をライン１５８中の加圧凝縮流体に導入し、そして重合反応器１０３及び／又はライン１５９中の加圧凝縮流体に再循環させ、そして重合システム４００から取り出すことができる。
【００７８】
圧縮機４０７及び４２５は、任意のタイプの圧縮機を含むことができる。例示の圧縮機としては、軸流圧縮機、遠心圧縮機、回転容積式圧縮機、斜流又は混合流れ圧縮機、往復圧縮機、ドライスクリュー圧縮機、油浸式スクリュー圧縮機、スクロール型圧縮機などを挙げることができるが、これらに限定されない。圧縮機４０７及び４２５は、単一のモーター（図示しない）又は別個のモーター（図示しない）から電力供給できる。圧縮機４０７及び４２５は、別個の圧縮機又は２つの圧縮段階を有する単一の圧縮機であることができる。圧縮機４０７、４２５は、同じタイプの圧縮機でも異なるタイプの圧縮機でもよい。例えば、第１圧縮機４０７及び第２圧縮機４２５は、両方ともドライスクリュー圧縮機であることができる。別の例では、第１圧縮機４０７はドライスクリュー 圧縮機であることができ、第２圧縮機４２５は往復圧縮機であることができる。
【００７９】
図５は、重合体を製造するための例示気相重合システム５００の概略図を示す。気相重合システム５００を使用して、図１〜４を参照して上で議論し説明したライン１０４を通る重合生成物及びライン１１６を通るパージガス生成物を生成することができる。重合システム５００は、１個以上の重合反応器１０３と、生成物吐出システム１０５と、パージ瓶１１５と、再循環圧縮機５７０と、熱交換器５７５とを備えることができる。重合システム５００は、直列的、並列的又は他の反応器とは無関係に配置された１個よりも多い反応器１０３を備えることができ、各反応器は、それ自身に関連する吐出タンク１０５と、再循環圧縮機５７０と、熱交換器５７５とを有し、或いは、関連する吐出タンク１０５、再循環圧縮機５７０及び熱交換器５７５の任意の一つ以上を共有する。説明を簡単にしかつ容易にするために、本発明の実施形態を単一の反応器トレインとの関連でさらに説明する。
【００８０】
ただし、複数の反応器１０３を使用して複数の重合生成物を生成することができ、このものから、その揮発性成分の少なくとも一部分を１個以上の生成物吐出システム１０５及び１個以上のパージ瓶１１５を解して取り出して、複数の重合生成物から誘導される複数のパージガス生成物又は単一のパージガス生成物を生成させることができる。複数の重合システム５００について、図１〜４を参照して上で議論し説明したとおり、それから回収された複数のパージガス生成物を単一のパージガス生成物に混合することができ、その後これを圧縮システム１２５、２００、３００又は４０５及び冷却システム１６０に導入して、複数の成分に混合したパージガス生成物を分離することができる。例えば、２個の重合反応器１０３を使用して、そこから異なる２種のポリエチレン生成物をライン１０４を介して生成することができる。異なる２種のポリエチレン生成物は、様々な触媒、ＩＣＡ、共単量体などを使用して生成できる。圧縮システム１２５、２００、３００又は４０５及び／又は冷却システム１６０は、互いに異なるＩＣＡ及び／又は異なる共単量体を分離するように構成できる。分離されたＩＣＡ及び異なる共単量体の少なくとも一部分は、それぞれの重合反応器１０３に再循環できる。すなわち、圧縮システム１２５、２００、３００又は４０５及び／又は冷却システム１６０を使用して、異なる組成を有する複数のパージガス生成物の様々な成分を分離し、そしてそれぞれの重合反応器１０３に再循環させ、それによって複数の重合システムから回収されたパージガス生成物を分離するのに必要なパージガス回収システムの数を減少させることができる。
【００８１】
複数のパージガス生成物を複数の重合生成物から回収する場合に、パージガス生成物の組成は異なっていてよい。例えば、ＩＣＡとしてイソペンタンを使用して生成されたエチレン／ブテン共重合生成物は、エチレン、ブテン及びイソペンタンを含有するパージガス生成物を生成することができる。ＩＣＡとしてヘキサンを使用して生成されたエチレン／ヘキセン共重合体は、エチレン、ヘキセン及びヘキサンを含有するパージガス生成物を生成することができる。異なる組成を有するこれらのパージガス生成物を混合し、そして圧縮システム１２５、２００、３００又は４０５に導入し、その後冷却システム１６０に導入すると、これら様々な成分を圧縮システム１２５、２００、３００若しくは４０５及び／又は冷却システム１６０により互いに分離又は少なくとも部分的に分離することができる。例えば、セパレーター１２１、１３２、１３９、１４７及び１５１並びにそれらの操作条件は、それに導入された凝縮パージガス生成物からの特定の１種以上の成分をそこから回収することができるように構成できる。すなわち、ライン１２３、１４０、１５２及び／又は１４８を介して回収された凝縮生成物は、それぞれセパレーター１２１、１３９、１４７及び１５１から独立の生成物として回収でき、そしてそれぞれの重合システムにおける適切な箇所に再循環できる。様々な成分の分離を改善させるために、上記のとおり、セパレーター１２１、１３２、１３９、１４７及び／又は１５１は、それに導入された凝縮生成物中の様々な成分の分離を改善又は向上させるようにバッフル、充填材料、トレイ、隔壁などを備えることができる。同様に、セパレーター１６３及び１６８は、そこに導入された複数の凝縮及び／又はガス状成分を分離するように構成できる。
【００８２】
反応器１０３は、円筒部５０３と、移行部５０５と、減速区域又はドーム又は「トップヘッド」５０７とを備えることができる。円筒部５０３は、移行部５０５に隣接して配置されている。移行部５０５は、円筒部５０３の直径に相当する第１直径からドーム５０７に隣接するそれよりも大きな直径に拡張できる。円筒部５０３が移行部５０５に連結する位置又は接合部を「ネック」又は「反応器ネック」５０４と呼ぶことができる。
【００８３】
円筒部５０３は、反応区域５１２を備えることができる。この反応区域は、流動反応床又は流動床であることができる。一以上の実施形態では、分配板５１９は、円筒部５０３内において、概して移行部５０５に隣接する端部とは反対にある円筒部の端部又はそれに面して配置できる。反応区域５１２は、反応区域５１２を介して構成供給物及び再循環流体の形態の重合可能な改質性ガス状成分の連続流れにより流動化される、成長しつつある重合体粒子、形成された重合体粒子及び触媒粒子の床を含むことができる。
【００８４】
１個以上のサイクル流動ライン５１５及びベントライン５１８は、反応器１０３のドーム５０７と流体連通した状態にあることができる。重合生成物は、ライン１０４を介して反応器１０３から回収できる。ライン１０１を通る反応器供給物は、重合システム５００に、任意の位置又は位置の組み合わせで導入できる。例えば、ライン１０１を通る反応器供給物は、円筒部５０３、移行部５０５、減速区域５０７、サイクル流動ライン５１５内の任意の箇所又はそれらの任意の組合せに導入できる。好ましくは、反応器供給物１０１は、熱交換器５７５の前又は後でサイクル流動ライン５１５に導入される。ライン１０２を通る触媒供給物は、重合システム５００の任意の箇所に導入できる。好ましくは、ライン１０２を通る触媒供給物は、円筒部５０３内の流動床５１２に導入される。
【００８５】
一般に、円筒部５０３の高さ対直径の比は、約２：１〜約５：１の範囲で変更できる。もちろん、この範囲は、より広い又は狭い比に変更することができ、かつ、所望の製造能力及び／又は反応器寸法に少なくとも一部依存する。ドーム５０７の断面積は、典型的には円筒部５０３の断面積を乗じた約２〜約３の範囲内にある。
【００８６】
減速区域又はドーム５０７は、円筒部５０３よりも大きな内径を有する。減速区域５０７は、その名称が示すように、増大した断面積のためガスの速度を緩やかにする。このガス速度の減少は、上向きに移動するガスに同伴する粒子を床に戻し、ガスのみを反応器１０３の頭上からサイクル流動ライン５１５を介して出すことを可能にする。ライン５１５を介して回収されたサイクル流体は、流動床５１２に同伴する粒子を約１０重量％未満、約８重量％未満、約５重量％未満、約４重量％未満、約３重量％未満、約２重量％未満、約１重量％未満、約０．５重量％未満、約０．２重量％未満含むことができる。別の例では、ライン５１５を介して回収されたサイクル流体は、ライン５１５中における粒子／サイクル流体混合物の総重量に基づいて、約０．００１重量％〜約５重量％、約０．０１重量％〜約１重量％、又は約０．０５重量％〜約０．５重量％を範囲とする粒子濃度を有することができる。例えば、ライン５１５中におけるサイクル流体中の粒子濃度は、ライン５１５中におけるサイクル流体及び粒子の総重量に基づいて、約０．００１重量％、約０．０１重量％、約０．０５重量％、約０．０７重量％、又は約０．1重量％の低から約０．５重量％、約１．５重量％、約３重量％、又は約４重量％の高までを範囲とすることができる。
【００８７】
重合生成物、例えば、ポリエチレン重合生成物をライン１０４を介して製造するための好適な気相方法は、米国特許第３，７０９，８５３号；同４，００３，７１２号；同４，０１１，３８２号；同４，３０２，５６６号；同４，５４３，３９９号；同４，５８８，７９０号；同４，８８２，４００号；同５，０２８，６７０号；同５，３５２，７４９号；同５，４０５，９２２号；同５，５４１，２７０号；同５，６２７，２４２号；同５，６６５，８１８号；同５，６７７，３７５号；同６，２５５，４２６号；欧州特許第０８０２２０２号；欧州特許第０７９４２００号；欧州特許第０６４９９９２号；欧州特許第０６３４４２１号に記載されている。重合生成物を製造するために使用できる他の好適な重合方法としては、溶液、スラリー及び高圧重合方法を挙げることができるが、これらに限定されない。溶液又はスラリー重合方法の例は、米国特許第４，２７１，０６０号；同４，６１３，４８４号；同５，００１，２０５号；同５，２３６，９９８号；及び同５，５８９，５５５号に記載されている。
【００８８】
上記のように、ライン１０１中における反応器供給物は、炭化水素の組み合わせの任意の重合性炭化水素を含むことができる。例えば、反応器供給物は、２〜１２個の炭素原子を有する置換及び非置換アルケン、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテン、１−デセン、１−ドデセン、１−ヘキサデセンなどを含めて任意のオレフィン単量体であることができる。また、ライン１０１中における反応器供給物は、窒素及び／又は水素などの１種以上の非炭化水素ガスを含むこともできる。ライン１０１を通る反応器供給物は、反応器に複数及び異なる位置で入ることができる。例えば、ライン１０１を通る反応器供給物は、ノズル（図示しない）を介した直接注入を含めた様々な方法で流動床５１２に導入することができる。この場合、ライン１０４中における重合生成物は、三元共重合体を含め、１種以上の他の重合体単位を有する単独重合体又は共重合体であることができる。
【００８９】
上記のように、ライン１０１中における反応器供給物は、１種以上誘導縮合剤又はＩＣＡなどの１種以上の変性用成分を含むこともできる。例示のＩＣＡとしては、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、それらの異性体、それらの誘導体及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。ＩＣＡを、約１モル％、約５モル％、又は約１０モル％の低から約２５モル％、約３５モル％、又は約４５モル％の高までを範囲とするＩＣＡ濃度を有する反応器供給物１０１を与えるように反応器１０３に導入することができる。典型的なＩＣＡ濃度は、約１０モル％、約１２モル％、又は約１４モル％から約１６モル％、約１８モル％、約２０モル％、約２２モル％、又は約２４モル％の高までを範囲とすることができる。反応器供給物１０１は、窒素及び／又はアルゴンなどの他の非反応性ガスを含むことができる。ＩＣＡに関するさらなる詳細は、米国特許第５，３５２，７４９号；同５，４０５，９２２号；同５,４３６，３０４号；及び同７，１２２，６０７号；並びに国際公開第２００５／１１３６１５号（Ａ２）に記載されている。また、米国特許第４，５４３，３９９号及び同４，５８８，７９０号に記載されるような凝縮モード操作を使用して、重合反応器１０３からの熱除去を補助することもできる。
【００９０】
ライン１０２中における触媒供給物は、任意の触媒又は触媒の組み合わせを含むことができる。例示の触媒としては、第１５族原子含有触媒、二元金属触媒及び混合触媒を含めて、チーグラー・ナッタ触媒、クロム系触媒、メタロセン触媒及び他の単一部位触媒を挙げることができるが、これらに限定されない。また、触媒は、ＡｌＣｌ3、コバルト、鉄、パラジウム、クロム／酸化クロム又は「フィリップス」触媒を含むこともできる。任意の触媒を単独で又は他の任意の触媒と組み合わせて使用することができる。
【００９１】
好適なメタロセン触媒化合物としては、米国特許第７，１７９，８７６号；同７，１６９，８６４号；同７，１５７，５３１号；同７，１２９，３０２号；同６，９９５，１０９号；同６，９５８，３０６号；同６，８８４，７４８号；同６，６８９，８４７号；同５，０２６，７９８号；同５，７０３，１８７号；同５，７４７，４０６号；同６，０６９，２１３号；同７，２４４，７９５号；同７，５７９，４１５号；米国特許出願公開第２００７／００５５０２８号；並びに国際公開第９７／２２６３５号；国際公開第００／６９９２２号；国際公開第０１／３０８６０号；国際公開第０１／３０８６１号；国際公開第０２／４６２４６号；国際公開第０２／５００８８号；国際公開第０４／０２２２３０号；国際公開第０４／０２６９２１号；及び国際公開第０６／０１９４９４号に記載されたメタロセンを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００９２】
「第１５族原子含有触媒」は、第３族〜第１２族金属の錯体を含むことができ、ここで、該金属は２〜８配位であり、その１以上の配位性部分は、少なくとも２個の第１５族原子と、４個までの第１５族原子とを有する。例えば、第１５族原子含有触媒成分は、第４族金属と、該第４族金属が少なくとも２配位となるように１〜４個の配位子との錯体であることができ、ここで、その１以上の配位性部分は、２個の窒素を有する。代表的な第１５族原子含有化合物は、国際公開第９９／０１４６０号；欧州特許出願公開第０８９３４５４号Ａ１；欧州特許第０８９４００５号Ａ１；米国特許第５，３１８，９３５号；同５，８８９，１２８号；同６，３３３，３８９号；及び同６，２７１，３２５号に記載されている。
【００９３】
例示のチーグラー・ナッタ触媒化合物は、欧州特許第０１０３１２０号；欧州特許第１１０２５０３号；欧州特許第０２３１１０２号；欧州特許第０７０３２４６号；米国特許第ＲＥ３３,６８３号；同４，１１５，６３９号；同４，０７７，９０４号；同４，３０２，５６５号；同４，３０２，５６６号；同４，４８２，６８７号；同４，５６４，６０５号；同４，７２１，７６３号；同４，８７９，３５９号；同４，９６０，７４１号；同５，５１８，９７３号；同５，５２５，６７８号；同５，２８８，９３３号；同５，２９０，７４５号；同５，０９３，４１５号；及び同６，５６２，９０５号；並びに米国特許出願公開第２００８／０１９４７８０号に記載されている。このような触媒の例としては、随意にマグネシウム化合物、内部及び／又は外部電子供与体（アルコール、エーテル、シロキサンなど）、アルミニウム又は硼素アルキル及びアルキルハロゲン化物と併用される第４、５又は６族遷移金属の酸化物、アルコキシド及びハロゲン化物、或いはチタン、ジルコニウム又はバナジウムの酸化物、アルコキシド及びハロゲン化物化合物と、無機酸化物担体とを含むものが挙げられる。
【００９４】
好適なクロム触媒としては、２置換クロメート、例えばＣｒＯ2（ＯＲ）2（ここで、Ｒは、トリフェニルシラン又は第三級ポリ脂環式アルキルである）を挙げることができる。クロム触媒系としては、ＣｒＯ3、クロモセン、クロム酸シリル、塩化クロミル（ＣｒＯ2Ｃｌ2）、クロム−２−エチルヘキサノエート又はアセチルアセトン酸クロム（Ｃｒ（ＡｃＡｃ）3）をさらに挙げることができる。クロム触媒の非限定的な例は、米国特許第６，９８９，３４４号及び国際公開第２００４／０６０９２３号に記載されている。
【００９５】
混合触媒は、二元金属触媒組成物又は多元触媒組成物であることができる。ここで使用するときに、用語「二元金属触媒組成物」及び「二元金属触媒」には、２種以上の異なる触媒成分であってそれぞれ異なる金属基を有するものを含む任意の組成物、混合物又は系が含まれる。用語「多元触媒組成物」及び「多元触媒」には、金属にかかわらず２種以上の異なる触媒成分を含む任意の組成物、混合物又は系が含まれる。したがって、ここでは、用語「二元金属触媒組成物」、「二元金属触媒」、「多元触媒組成物」及び「多元触媒」を、特に注記しない限り、まとめて「混合触媒」という。一例では、混合触媒は、少なくとも１種のメタロセン触媒成分と、少なくとも１種の非メタロセン成分とを含む。
【００９６】
いくつかの実施形態では、活性剤を触媒化合物と共に使用することができる。ここで使用するときに、用語「活性剤」とは、触媒化合物又は触媒成分を、該触媒成分の陽イオン種を創り出すことなどによって活性化させることのできる、担持された又は担持されていない任意の化合物又は化合物の組み合わせをいう。例示の活性剤としては、アルミノキサン（例えば、メチルアルミノキサン「ＭＡＯ」）、変性アルミノキサン（例えば、変性メチルアルミノキサン「ＭＭＡＯ」及び／又はテトライソブチルジアルミノキサン「ＴＩＢＡＯ」）及びアルキルアルミニウム化合物が挙げられ、イオン化活性剤（天然又はイオン性）、例えばトリ（ｎ−ブチル）アンモニウムテトラキス（ペンタフルオルフェニル）硼素及びそれらの組み合わせも使用できるが、これらに限定されない。
【００９７】
触媒組成物は、担体材料又はキャリアーを含むことができる。ここで使用するときに、用語「担体」及び「キャリアー」は、区別なく使用され、かつ、多孔質担体材料、例えば、タルク、無機酸化物及び無機塩化物を含めて任意の担体材料である。触媒成分及び／又は活性剤を、１個以上の担体又はキャリアー上に付着させ、それと接触させ、それと共に蒸発させ、それに結合させ、その内部に取り込み、その中又はその上に吸着又は吸収させることができる。他の担体材料としては、ポリスチレンなどの樹脂状担体材料、官能化又は架橋有機担体、例えばポリスチレンジビニルベンゼンポリオレフィン又は高分子化合物、ゼオライト、クレー又は任意の他の有機若しくは無機担体材料或いはそれらの混合物を挙げることができる。
【００９８】
好適な触媒担体は、米国特許第４，７０１，４３２号、同４，８０８，５６１号；同４，９１２，０７５号；同４，９２５，８２１号；同４，９３７，２１７号；同５，００８，２２８号；同５，２３８，８９２号；同５，２４０，８９４号；同５，３３２，７０６号；同５，３４６，９２５号；同５，４２２，３２５号；同５，４６６，６４９号；同５，４６６，７６６号；同５，４６８，７０２号；同５，５２９，９６５号；同５，５５４，７０４号；同５，６２９，２５３号；同５，６３９，８３５号；同５，６２５，０１５号；同５，６４３，８４７号；同５，６６５，６６５号；同５，６９８，４８７号；同５，７１４，４２４号；同５，７２３，４００号；同５，７２３，４０２号；同５，７３１，２６１号；同５，７５９，９４０号；同５，７６７，０３２号；同５，７７０，６６４号；及び同５，９７２，５１０号；並びに国際公開第９５／３２９９５号；国際公開第９５／１４０４４号；国際公開第９６／０６１８７号；国際公開第９７／０２２９７号；国際公開第９９／４７５９８号；国際公開第９９／４８６０５号；及び国際公開第９９／５０３１１号に記載されている。
【００９９】
ライン５１５を通るサイクル流体をポンプ５７０で加圧又は圧縮し、続いて熱交換器５７５に導入することができ、そこで、熱をサイクル流体と熱交換媒体との間で交換することができる。例えば、通常の操作条件の間に、ライン５７１を通る冷却又は冷熱交換媒体を熱交換器５７５に導入することができ、そこで、熱をライン５１５中におけるサイクル流体から移してライン５７７を通る加熱熱交換媒体及びライン５１５を通る冷却サイクル流体を生成することができる。用語「冷却熱交換媒体」及び「冷熱交換媒体」とは、反応器１０３内の流動床５１２未満の温度を有する熱交換媒体をいう。例示の熱交換媒体としては、水、空気、グリコールなどを挙げることができるが、これらに限定されない。また、熱交換器５７５の下流又は数個の熱交換器５７５間の中間箇所に圧縮機５７０を設置することも可能である。
【０１００】
ライン５１５中におけるサイクル流体の全て又は一部を冷却した後、サイクル流体を反応器１０３に戻すことができる。ライン５１５中における冷却サイクル流体は、重合反応によって生じた反応熱を吸収することができる。熱交換器５７５は、任意のタイプの熱交換器であることができる。例示の熱交換器としては、シェルアンドチューブ、加圧板、Ｕ字管型などを挙げることができるが、これらに限定されない。例えば、熱交換器５７５はシェルアンドチューブ熱交換器であることができ、そこにおいて、ライン５１５を通るサイクル流体をチューブ側に導入することができ、しかも熱交換媒体を熱交換器５７５のシェル側に導入することができる。適宜、２個以上熱交換器を直列的、並列的又は直列と並列との組み合わせで使用して段階中におけるサイクル流体の温度を低下又は上昇させることができる。
【０１０１】
好ましくは、ライン５１５中におけるサイクルガスは反応器に戻され、そして流体分配機（「プレート」）５１９を介して流動床５１２に戻される。プレート５１９は、重合体粒子が沈殿し固体塊に凝集することを防止することができる。また、プレート５１９は、反応器１０３の底部で液体の蓄積を防ぐ又は低減させることもできる。また、プレート５１９は、サイクル流５１５中に液体を含有するプロセスと、液体を含有しないプロセスとの移行及びその逆を容易にすることもできる。図示していないが、ライン５１５中におけるサイクルガスは、反応器１０３に、反応器１０３の端部と分配板５１９との中間に配置された又は位置したそらせ板を介して導入できる。この目的のために好適な例示のそらせ板及び分配板は、米国特許第４，８７７，５８７号；同４，９３３，１４９号；及び同６，６２７，７１３号に記載されている。
【０１０２】
ライン１０２を通る触媒供給物は、ライン１０２と流体連通した１個以上の噴射ノズル（図示しない）を介して反応器１０３内の流動床５１２に導入できる。触媒供給物は、好ましくは、１種以上の液状キャリアー（すなわち触媒スラリー）中における予備形成粒子として導入される。好適な液状キャリアーとしては、鉱油及び／又はブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、それらの異性体若しくはそれらの混合物を含めて液体若しくは気体炭化水素を挙げることができるが、これらに限定されない。また、例えば窒素やアルゴンなどの触媒スラリーに対して不活性なガスを使用して触媒スラリーを反応器１０３に運ぶこともできる。一例では、触媒は乾燥粉末であることができる。別の例では、触媒を液体キャリアーに分散させ、そして溶液として反応器１０３に導入することができる。ライン１０２を通る触媒は、反応器１０３に、該反応器内で単量体の重合を維持するのに十分な速度で導入できる。ライン１０４を通る重合生成物は、流れ制御装置１０９、１１０及び１１１を操作することによって反応器１０３から排出できる。ライン１０４を通る重合生成物を直列、並列又は並列と直列との組み合わせの複数のパージ瓶又は分離ユニットに導入して、生成物からガス及び／又は液体をさらに分離することができる。流れ制御装置１０９、１１０、１１１の特定のタイミング順序は、当該技術分野において周知の従来のプログラマブルコントローラーを使用することによって達成できる。他の好適な生成物吐出システムは、米国特許第６，５４８，６１０号；米国特許出願公開第２０１０／０１４３０５号；並びに国際公開第２００８／０４５１７３号及び国際公開第２００８／０４５１７２号に記載されている。
【０１０３】
反応器１０３は、操業開始、操作及び／又は操業停止中に床を放出することを可能にするための１個以上のベントライン５１８を備えることができる。反応器１０３は、撹拌及び／又は壁のはぎ取りを使用する必要がない。ここで、サイクルライン５１５及びその部材（圧縮機５７０、熱交換器５７５）は、サイクル流体又は同伴する粒子の流動を妨げないように表面が滑らかで、不必要な障害物がないことも可能である。
【０１０４】
重合条件は、単量体、触媒、触媒系及び装置の利用可能性に応じて変動する。特定の条件は、当業者に知られており又は当業者であれば容易に導き出せる。例えば、温度は、約−１０℃〜約１４０℃、多くの場合約１５℃〜約１２０℃、さらに多く場合約７０℃〜約１１０℃の範囲内とすることができる。圧力は、約１０ｋＰａg〜約１０,０００ｋＰａｇ、例えば約５００ｋＰａｇ〜約５，０００ｋＰａｇ、又は例えば約１，０００ｋＰａｇ〜約２，２００ｋＰａｇの範囲内とすることができる。重合のさらなる詳細は米国特許第６，６２７，７１３号に見出すことができる。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、１種以上の連続添加剤又は静電気制御剤を反応器１０３に導入して凝集を防ぐこともできる。ここで使用するときに、用語「連続添加剤」とは、反応器１０３に導入されると、流動床中において静電荷に影響を及ぼす又は正電荷を負、正又はゼロにすることのできる化合物又は組成物をいう。連続添加剤を導入することは、正電圧をバランスするための化学物質を生じさせる負電荷を付加すること又は負電位差を中和するための化学物質を生じさせる負電荷を付加することを含むことができる。また、帯電防止物質を連続的に又は断続的に添加して静電気の発生を防ぐ又は中和することもできる。連続添加剤は、使用される場合には、ライン１０１を通る反応器供給物、ライン１０２を通る触媒供給物、分離入口（図示しない）又はそれらの任意の組合せにより導入できる。特定の連続添加剤又は連続添加剤の組み合わせは、静電荷の性質に少なくとも一部依存することができ、ここで、特定の重合体が重合反応器内で製造され、特定の噴霧乾燥触媒系又は触媒系の組み合わせが使用され、又はそれらの組合せである。好適な連続添加剤は、欧州特許第０２２９３６８号；米国特許第５，２８３，２７８号；同４，８０３，２５１号；同４，５５５，３７０号；同４，９９４，５３４号；及び同５，２００，４７７号；並びに国際公開第２００９／０２３１１１号；及び国際公開第０１／４４３２２号に記載されている。
【０１０６】
ここで説明した冷却／「自動冷却」システム１６０を使用することで、ポリオレフィンパージガスシステムに関するいくつかの共通の問題に対処することができる。というのは、このものは、樹脂パージのための高い窒素要求量を可能にし、プロセスベントの際にエチレン損失を低減させ又は無くし、しかもベント回復システムにおける汚れ及び一般的な汚れの原因となる反応性ガスを低減させ又は無くすからである。また、ここで説明した回復システム１６０は、幅広いベント組成物を処理することもできる。
【０１０７】
ここで説明した方法は、圧縮トレインにおいて凝縮をさらに容易にすることを可能にする。これにより、凝縮液体への吸収のためガス中におけるトリエチルアルミニウムアルキル（ＴＥＡＬ）の活性剤の濃度が減少する。活性剤／助触媒の存在は、ベント回復圧縮機内に経時的に汚れを生じさせると考えられるため、圧縮トレインでは低減した濃度とすることが効果的である。
【０１０８】
ここで説明したシステムは、圧縮比を圧縮の第１段階から第３段階へと上げる点で特殊な圧縮比を利用することができる。高い圧縮比は、より高い圧縮機吐出温度をもたらす場合があり、より高い圧力は、より高い単量体分圧をもたらす場合がある。より高い単量体分圧及びより高い温度は、追加の反応条件をもたらす場合がある。上記段階でさらに低い圧縮比をさらに高い圧力と共に使用することによって（すなわち、第１段階）、ここで説明したシステムは、汚れの可能性を低下させる。
【実施例】
【０１０９】
例
上記議論の良好な理解を与えるために、次の非限定的な実施例を提供する。これらの実施例は、特定の実施形態に関するものであるが、本発明を特定の態様に限定するものと解釈すべきではない。全ての部、割合及びパーセンテージは、特に指示がない限り、重量を基準とする。
【０１１０】
３つの模擬実施例（例１〜３）を調製した。模擬結果をもたらすために使用した特定の重合条件を表１に示す。重合生成物を作製しかつそこから揮発性物質を回収するための重合システム を、図１を参照して議論し説明した重合システム１００を使用して、１以上の実施形態に従ってシミュレートした。Ａｓｐｅｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のコンピュータシミュレーションプログラムＡＳＰＥＮ  ＰＬＵＳ（商標）を使用して３つの例（例１〜３）の全てについてデータを作成した。これらのシミュレーションは、装置起動などの非定常条件ではなく、定常状態のモデリングを仮定する。また、圧縮機の容量も、それぞれのシミュレーションについて最小の定常状態要件に合致させるために推測する。圧縮パージガス生成物の圧縮機の流入物への再循環が含まれないからである。熱交換器１１８、１３０、１３７及び１４５を、それぞれパージガス生成物流を３５℃に冷却するものと仮定する。
【０１１１】
【表１】
0005973462.tif 000002
【０１１２】
第１模擬実施例（例１）は、１.０のメルトインデックス（Ｉ2）及び０.９１８ｇ／ｃｍ3の密度を有する直鎖低密度エチレン／ブテン共重合体から回収されたパージガス生成物の分離を評価するものである。第２模擬実施例（例２）は、１.０のメルトインデックス（Ｉ2）及び０．９１８ｇ／ｃｍ3の密度を有する直鎖低密度エチレン／ヘキセン共重合体から回収されたパージガス生成物の分離を評価するものである。第３模擬実施例（例３）は、約８．２のメルトインデックス（Ｉ2）及び約０．９６３ｇ／ｃｍ3の密度を有する高密度直鎖ポリエチレン単独重合体の重合を評価するものである。以下の表に示すように、パージ瓶１１５から回収されたライン１１６を通るパージガス生成物の流量は、例１についての約５,５５８ｋｇ／時間から例３についての約２,６６４ｋｇ／時間まで変動する。例１〜３についての３つのシミュレーションの結果を、それぞれ表２Ａ〜Ｃ、３Ａ〜Ｃ及び４Ａ〜Ｃに示す。流れの数字は、図１を参照して上で議論し説明したものに相当する。
【表２Ａ】
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【０１１３】
【表２Ｂ】
0005973462.tif 000004
【０１１４】
【表２Ｃ】
0005973462.tif 000005
【０１１５】
エチレン／ブテン共重合体の重合を生じさせる表２Ａ〜Ｃに示した模擬データは、ライン１２２を介して圧縮システム１２５に導入されたパージガスが約３０重量％の窒素、１１重量％のエチレン（単量体）、約５重量％のエタン、約２０重量％のブテン（共単量体）、約３重量％のＣ4不活性物質及び約２６重量％のイソペンタン（ＩＣＡ）を含有し、かつ、約４,６３６ｋｇ／時間の標準流量を有し、このものは、多段階冷却器１６１から回収され、かつ、ライン１８６を介してライン１１６中におけるパージガスに再循環された第３生成物を含むことを示している。
【０１１６】
パージガス生成物がパージガスの分離中に到達する最大温度は、ライン１４３を通る圧縮パージガス生成物が第３圧縮機１４２を出るときに１２４.１℃である。第１圧縮機１２８がパージガスを圧縮する圧力比は、第２及び第３圧縮機１３５、１４２よりも大きい。特に、第１圧縮機１２８からライン１２９を介して回収された圧縮パージガスは、1：３．６１の圧力比で圧縮され、ライン１３６を介して第２圧縮機から回収された圧縮パージガス生成物は、１：３．２３の圧力比で圧縮され、ライン１４３を介して第３圧縮機１４２から回収された圧縮パージガス生成物は、１：３．３６の圧力比で圧縮される。さらに、熱交換器１１８、１３０及び１３７は、ライン１１６、１２９及び１３６を介してそれに導入されたパージガス生成物及び圧縮パージガス生成物をそれぞれ３４．５℃、１９．４℃及び３５℃の温度に冷却し、圧縮機によって生じた温度上昇をさらに減少させる。
【０１１７】
ライン１４９を介して圧縮システム１２５から回収された圧縮パージガスは、約４２．０７ｋｇ／ｃｍ2ａ（約４，１３０ｋＰａ）の圧力及び約３５℃の温度である。ライン１６２を介して多段階熱交換器１６１から回収された冷却パージガスを気／液セパレーター１６３内で分離して、ライン１６４を通るガス生成物及びライン１６５を通る凝縮生成物を約−６９℃の温度で生成する。ライン１６４を通るガス生成物及びライン１６５を通る凝縮生成物の膨張及び／又は追加の分離により、３つの冷却生成物、すなわちライン１７３を通る第１生成物、ライン１７７を通る第２生成物及びライン１８４を通る第３生成物それぞれ−７１℃、−６９℃及び−９４．６℃で生じる。
【０１１８】
表２Ａ〜Ｃにも示されているように、圧縮及び自動冷却システム１２５、１６０は、パージガス生成物の様々な成分、すなわち窒素（パージガス）、エチレン（単量体）、及びイソペンテン／ブテン（ＩＣＡ／共単量体）の十分な分離を与え、分離した成分を、ベントし、燃やし、燃料として燃焼させ又はそうでなければ重合システムから除去するのではなく、重合システム１００内の適切な位置で再循環できるようにする。例えば、ライン１７４を通る第１生成物は、第１生成物を重合体生成物をパージするためのライン１１２を通るパージガスとして使用することができるように、軽質成分が十分に高く（この場合、８８重量％の窒素）、かつ、重質成分が十分に低い（例えば、＜０．００５重量％のブテン及び＜０．００５重量％のイソペンタン）。別の例では、ライン１７８を通る第２生成物は、ライン１７８を通る第２生成物を重合反応器１０３に戻して再循環させ、それによって単量体（エチレン）及び共単量体（ブテン）を再循環させることができるように軽質炭化水素が十分に高い（約２８．８重量％のエチレン、約１５．１重量％のエタン、及び約２８．４重量％のブテン）。さらに、ライン１７８を通る第２生成物は約２,７６０ｋＰａの圧力であるため、ライン１７８を通る第２生成物は、追加の圧縮なしで、約２,３７７ｋＰａの圧力で操作される重合反応器１０３に直接再循環できる。別の例では、ライン１８５中における第３生成物は、約３１．１重量％のエチレン、約１５.９重量％のエタン及び約２６．３重量％のブテンを含有する。すなわち、ライン１８５中における第３生成物の少なくとも一部分は、ライン１８６を介してライン１１６中におけるパージガス生成物に再循環でき、これは、ライン１４９中における圧縮パージガス生成物中においてより軽質の成分、例えばエチレン及びエタンの濃度を増加させて、自動冷却システム１６０内で所望のレベルの冷却剤を保持することができる。
【０１１９】
【表３Ａ】
0005973462.tif 000006
【０１２０】
【表３Ｂ】
0005973462.tif 000007
【０１２１】
【表３Ｃ】
0005973462.tif 000008
【０１２２】
エチレン／ヘキセン共重合体の重合を生じさせる表３Ａ〜Ｃに示した模擬データは、ライン１２２を介して圧縮システム１２５に導入されたパージガス生成物が約３８．４重量％の窒素、１０．６重量％のエチレン（単量体）、約５．７重量％のエタン、約１８．５重量％のヘキセン（共単量体）及び約２４．７重量％のＣ6不活性物質を含有し、かつ、 約５,９２９ｋｇ／時の標準流量を有し、このものは多段階冷却器１６１から回収され、かつ、ライン１８６を介してライン１１６中におけるパージガスに再循環された第３生成物を含むことを示している。
【０１２３】
パージガス生成物がパージガスの分離中に到達する最大温度は、ライン１４３を通る圧縮パージガスが第３圧縮機１４２を出るときに１５１．６℃である。第１圧縮機１２８がパージガスを圧縮する圧力比は、第２及び第３圧縮機１３５、１４２よりも大きい。特に、これらの模擬実施例の条件は、圧縮機１２８、１３５、１４２について例１と同じ圧力比、すなわちそれぞれ１：３．６１、１：３．２３及び１：３．３６を使用した。さらに、熱交換器１１８、１３０及び１３７は、ライン１１６、１２９及び１３６を介してそれに導入されたパージガス生成物及び圧縮パージガス生成物をそれぞれ３４．６℃、３４．８℃及び３５．０℃の温度に冷却して圧縮によって生じた温度上昇をさらに減少させる。
【０１２４】
ライン１４９を介して圧縮システム１２５から回収された圧縮パージガスは、約４２．０７ｋｇ／ｃｍ2ａ（約４，１３０ｋＰａ）の圧力及び約３５℃の温度である。ライン１６２を介して多段階熱交換器１６１から回収された冷却パージガスを気／液セパレーター１６３内で分離してライン１６４を通るガス生成物及びライン１６５を通る凝縮生成物を約−７７．２℃の温度で生成する。ライン１６４を通るガス生成物及びライン１６５を通る凝縮生成物の膨張及び／又は追加の分離は、３つの冷却生成物、すなわちライン１７３を通る第１生成物、ライン１７７を通る第２生成物及びライン１８４を通る第３生成物をそれぞれ−１１６℃、−７７．２℃及び−１０２．０℃で生じさせる。
【０１２５】
表３Ａ〜Ｃにも示されているように、圧縮及び自動冷却システム１２５、１６０は、パージガス生成物の様々な成分、すなわち窒素（パージガス）、エチレン（単量体）、及びイソペンテン／ブテン（ＩＣＡ／共単量体）の十分な分離を与え、分離した成分を、ベントし、燃やし、燃料として燃焼させ又はそうでなければ重合システムから除去するのではなく、重合システム１００内の適切な位置で再循環できるようにする。例えば、ライン１７４を通る第１生成物は、第１生成物を重合生成物をパージするためのライン１１２を通るパージガスとして使用できるように、軽質成分が十分に高く（この場合、窒素９０．５重量％を含む）、かつ、重質成分が十分に低い（例えば、ブテン＜０．００５重量％及びイソペンタン＜０．００５重量％）。別の例では、ライン１７８を通る第２生成物は、ライン１７８を通る第２生成物を重合反応器１０３に戻して再循環させ、それによって単量体（エチレン）及び共単量体（ブテン）を再循環させることができるように、軽質炭化水素が十分に高い（約４０．７重量％のエチレン及び約３３．９重量％のエタン）。さらに、ライン１７８を通る第２生成物は約２，７６０ｋＰａの圧力であるため、ライン１７８を通る第２生成物は、追加の圧縮なしで、約１,８９４ｋＰａの圧力で操作される重合反応器１０３に直接再循環できる。別の例では、ライン１８５中における第３生成物は、約４２．８重量％のエチレン及び約３４．１重量％のエタンを含有する。すなわち、ライン１８５中における第３生成物の少なくとも一部分は、ライン１８６を介してライン１１６中におけるパージガス生成物に再循環でき、これは、ライン１４９中における圧縮パージガス生成物中においてより軽質の成分、例えばエチレン及びエタンの濃度を増加させて、自動冷却システム１６０内で所望のレベルの冷却剤を保持することができる。 
【０１２６】
【表４Ａ】
0005973462.tif 000009
【０１２７】
【表４Ｂ】
0005973462.tif 000010
【０１２８】
【表４Ｃ】
0005973462.tif 000011
【０１２９】
エチレン単独重合体の重合を生じさせる表４Ａ〜Ｃに示された模擬データは、ライン１２２を介して圧縮システム１２５に導入されたパージガスが約３０．５重量％の窒素、２６．８重量％のエチレン（単量体）、約８重量％のエタン及び約３１．３重量％のイソペンタンを含有し、かつ、約３，０９２ｋｇ／時の標準流量を有し、これは、多段階冷却器１６１から回収され、かつ、ライン１８６を介してライン１１６中におけるパージガスに再循環された第３生成物を含むことを示している。
【０１３０】
パージガス生成物がパージガスの分離中に到達する最大温度は、ライン１４３を通る圧縮パージガス生成物が第３圧縮機１４２を出るときに１２８．８℃である。第１圧縮機１２８がパージガスを圧縮する圧力比は、第２及び第３圧縮機１３５、１４２よりも大きい。特に、これらの模擬実施例の条件は、圧縮機１２８、１３５、１４２について例１と同じ圧力比、すなわち、それぞれ１：３．６１、１：３．２３及び１：３．３６を使用する。さらに、熱交換器１１８、１３０及び１３７は、ライン１１６、１２９及び１３６を介してそれに導入されたパージガス生成物及び圧縮パージガス生成物をそれぞれ３４．３℃、１５．６℃及び３５．０℃の温度に冷却し、それによって圧縮によって生じた温度上昇をさらに減少させる。
【０１３１】
ライン１４９を介して圧縮システム１２５から回収された圧縮パージガスは、約４２．０７ｋｇ／ｃｍ2ａ（約４，１３０ｋＰａ）の圧力及び約３５℃の温度である。ライン１６２を介して多段階熱交換器１６１から回収された冷却パージガスを気／液セパレーター１６３内で分離してライン１６４を通るガス生成物及びライン１６５を通る凝縮生成物を約−７９．２℃の温度で生成する。ライン１６４を通るガス生成物及びライン１６５を通る凝縮生成物の膨張及び／又は追加の分離は、３つの冷却生成物、すなわちライン１７３を通る第１生成物、ライン１７７を通る第２生成物及びライン１８４を通る第３生成物をそれぞれ−１０８．７℃、−７９．２℃及び−１０２．６℃の温度で生じさせる。
【０１３２】
表４Ａ〜Ｃにも示されているように、圧縮及び自動冷却システム１２５、１６０は、パージガス生成物の様々な成分、すなわち窒素（パージガス）、エチレン（単量体）、及びイソペンテン／ブテン（ＩＣＡ／共単量体）の十分な分離を与え、分離した成分を、ベントし、燃やし、燃料として燃焼させ又はそうでなければ重合システムから除去するのではなく、重合システム１００内の適切な位置で再循環できるようにする。例えば、ライン１７４を通る第１生成物は、第１生成物を重合生成物をパージするためのライン１１２を通るパージガスとして使用できるように、軽質成分が十分に高く（この場合、窒素約８３．１重量％を含む）、かつ、重質成分が十分に低い（例えば、ブテン＜０．００５重量％及びイソペンタン＜０．００５重量％）。別の例では、ライン１７８を通る第２生成物は、ライン１７８を通る第２生成物を重合反応器１０３に戻して再循環させ、それによって単量体（エチレン）及び共単量体（ブテン）を再循環させることができるように、軽質炭化水素が十分に高い（約５１．４重量％のエチレン及び約１６．２重量％のエタン）。さらに、ライン１７８を通る第２生成物は約２,７６０ｋＰａの圧力であるため、ライン１７８を通る第２生成物は、追加の圧縮なしで、約２，５１５ｋＰａの圧力で操作される重合反応器１０３に直接再循環できる。別の例では、ライン１８５中における第３生成物は、約５２．３重量％のエチレン及び約１６．３重量％のエタンを含有する。すなわち、ライン１８５中における第３生成物の少なくとも一部分は、ライン１８６を介してライン１１６中におけるパージガス生成物に再循環でき、これは、ライン１４９中における圧縮パージガス生成物中においてより軽質の成分、例えばエチレン及びエタンの濃度を増加させて、自動冷却システム１６０内で所望のレベルの冷却剤を保持することができる。 
【０１３３】
全ての数値は、「約」又は「およそ」の指示値であり、かつ、当業者によって予期されるえあろう実験誤差及び偏差を考慮している。全ての圧力値は、特に示さない限り、絶対圧力値を指す。
【０１３４】
様々な用語を上で定義した。請求の範囲において使用されていない用語が上で定義されていない範囲内において、当業者が少なくとも一つの刊行物又は発行された特許において反映されたときにその用語に与えた最も広い定義が与えらるべきである。さらに、本願において引用された全ての特許、試験手順及び他の文献は、当該開示が本願と矛盾しない限りにおいて、援用が認めら得る全ての管轄について引用により完全に援用される。
【０１３５】
上記は、本発明の実施形態に関するものであるが、他の及び追加の本発明の実施形態は、その基本的な範囲から逸脱することなく想起でき、しかもその範囲は、請求の範囲によって規定される。
【符号の説明】
【０１３６】
１００  重合システム
１０１  ライン
１０２  ライン
１０３  重合反応器
１０４  ライン
１０５  生成物吐出システム
１０６  ライン
１０９  流れ制御装置
１１０  流れ制御装置
１１１  流れ制御装置
１１５  パージ瓶
１１６  ライン
１２２  ライン
１２５  圧縮システム
１２８  圧縮機
１３０  熱交換器
１３２  セパレーター
１３５  圧縮機
１３７  熱交換器
１４２  圧縮機
１４５  熱交換器
１４７  セパレーター
１５１  セパレーター
１６０  冷却システム
１６１  多段冷却器
１７１  第１減圧装置
１７６  第２減圧装置
１８０  第３減圧装置
１８２  第４減圧装置
２００  圧縮システム
２０５  ライン
２１５  ライン
３００  圧縮システム
３０５  リサイクルライン
３１０  リサイクルライン
３１５  リサイクルライン
４００  重合システム
４１０  ライン
４０５  圧縮システム
４０７  圧縮機
４２５  圧縮機
５００  気相重合システム
５０３  円筒部
５０４  反応器ネック
５０５  移行部
５０７  ドーム
５１２  反応区域
５１５  サイクル流動ライン
５１８  ベントライン
５１９  分配板
５７０  再循環圧縮機
５７５  熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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