(57)【要約】【課題】  気相重合反応器の流動層からポリオレフィンの重合体微粒子が飛散することを防止するポリオレフィンを製造する方法、および、ポリオレフィン多段重合装置を提供する。【解決手段】  少なくとも２個の重合反応器が直列に設けられ、後段に拡大部を有さない気相重合反応器が設けられてなるポリオレフィン多段重合装置を用いてポリオレフィンを製造する方法であって、前段の重合反応器で製造されたポリオレフィンの重合体粒子を、前段の重合反応器から抜き出し、後段の拡大部を有さない気相反応器の流動層内部に移送して、ポリオレフィンを製造する方法、および、その装置。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個の重合反応器が直列に設けられ、後段に拡大部を有さない気相重合反応器が設けられてなるポリオレフィン多段重合装置を用いてポリオレフィンを製造する方法であって、前段の重合反応器で製造されたポリオレフィンの重合体粒子を、前段の重合反応器から抜き出し、後段の拡大部を有さない気相反応器の流動層内部に移送して、ポリオレフィンを製造する方法。
【請求項２】
ポリオレフィンが、炭素数２〜８のオレフィンから選ばれる少なくとも１種のオレフィンを重合または共重合して得られる重合体または共重合体である請求項１記載のポリオレフィンを製造する方法。
【請求項３】
少なくとも２個の重合反応器が直列に設けられ、後段に拡大部を有さない気相重合反応器が設けられてなり、前段の重合反応器で製造されたポリオレフィンの重合体粒子を、前段の重合反応器から抜き出し、後段の拡大部を有さない気相反応器の流動層内部に移送するための配管が設けられてなるポリオレフィン多段重合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリオレフィンを製造する方法、および、ポリオレフィン多段重合装置に関するものである。詳しくは、気相重合反応器の流動層からポリオレフィンの重合体微粒子が飛散することを防止するポリオレフィンを製造する方法、および、ポリオレフィン多段重合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
気相重合器を含むポリオレフィンの多段重合プロセスは、通常、複数の直列に接続した重合反応器で構成されており、例えば、複数の直列に連続した重合反応器として、全工程が気相重合反応器で構成されているものや、前半部が槽型攪拌式反応器を用いる溶媒重合法やバルク重合法、あるいはループ反応器を用いるバルク重合法で構成され、後半部が気相重合反応器で構成されているもの等が知られている。
【０００３】
気相重合反応器においては、オレフィンが重合して重合体粒子が成長し、成長した重合体粒子が、順次、次の反応器へ移送されつつ重合が進行して、均一な重合度を有する重合体粒子になる。
【０００４】
また、気相重合反応器においては、オレフィンガスは循環されて重合体粒子と流動層を形成している。かかる循環ガスは、微細な重合体粒子を同伴している。この微細な重合体粒子が、循環ガス配管へ同伴された場合、配管内部に付着したり、熱交換器内面に滞留して閉塞を起こしたり、反応器のガス分散板の閉塞の原因となったりすることがある。
そして、一旦、閉塞してしまうと重合を停止し、循環ガス配管、熱交換機やガス分散板を取り外し、閉塞した重合物を除去する必要が生じ、反応器の運転の中止を余儀なくされ、長期安定運転の阻害原因となることがある。
【０００５】
上記の問題を解決する方法として、例えば、特開平８−５３５０５号公報には、拡張セクションを有する気相反応装置において、ガス或はガス−固体の接線方向流れを、気相反応装置の拡張セクションにおいて発生させてガス循環系の中への微粉の同伴を減少させ、かつ、反応装置の拡張セクションの内面上に固体粒子が堆積するのを減少させる、或は、該堆積を取り除く方法が記載されている。
【０００６】
また、特開平１０−２７９６１２号公報には、流動床を内蔵すると共に垂直側壁部を有する円筒と前記円筒の上に装着されたデサージもしくは脱着チャンバとで構成された反応器におけるオレフィンの連続気相重合法であって、流動床が反応器の垂直側壁部を有する円筒の少なくとも全体を占め、流動床の高さが、重合反応器の高さに少なくとも等しく、反応器からのポリマー粒子の過剰連行をもたらさないオレフィンの連続気相重合法が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−５３５０５号公報
【特許文献２】特開平１０−２７９６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の特開平８−５３５０５号公報に記載の方法では、拡張セクションや接線方向流れを発生させる固体供給装置が必要となり、大型プラントでは設備投資額がより大きくなってしまうという問題があり、また、上記の特開平１０−２７９６１２号公報に記載の方法を多段重合に用いた場合、多段重合においては、流動層高さにより反応槽内の重合量を決定する重要な要素である滞留時間が規定されることから、結果として物性制御のために必要な各反応器の重合割合の制御が制限されるという問題があった。
かかる状況において、本発明の目的は、気相重合反応器の流動層からポリオレフィンの重合体微粒子が飛散することを防止するポリオレフィンを製造する方法、および、ポリオレフィン多段重合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、検討の結果、本発明が、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、
少なくとも２個の重合反応器が直列に設けられ、後段に拡大部を有さない気相重合反応器が設けられてなるポリオレフィン多段重合装置を用いてポリオレフィンを製造する方法であって、前段の重合反応器で製造されたポリオレフィンの重合体粒子を、前段の重合反応器から抜き出し、後段の拡大部を有さない気相反応器の流動層内部に移送して、ポリオレフィンを製造する方法に係るものである。
【００１０】
また、本発明は、
少なくとも２個の重合反応器が直列に設けられ、後段に拡大部を有さない気相重合反応器が設けられてなり、前段の重合反応器で製造されたポリオレフィンの重合体粒子を、前段の重合反応器から抜き出し、後段の拡大部を有さない気相反応器の流動層内部に移送するための配管が設けられてなるポリオレフィン多段重合装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のポリオレフィンを製造する方法、および、ポリオレフィン多段重合装置によれば、気相重合反応器の流動層からポリオレフィンの重合体微粒子が飛散することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
前段の反応器の重合方法は、溶媒重合反応、バルク重合反応又は気相重合反応のいずれでも本発明を有効に適用することができる。重合反応器の形式も攪拌翼型、ループ型、気相流動層型等いずれも用いることができる。
気相流動層型の重合反応器としては、攪拌機を有しない気流による攪拌を行う気相流動層反応器や攪拌と気流による攪拌とを併用した攪拌流動層型の反応器など種々の流動層を有する反応器があげられる。
【００１３】
前段の重合反応器から抜き出された重合体粒子は、後段の拡大部を有しない気相重合反応器の流動層内部へ移送される。
前段の重合反応器から抜き出された重合体粒子を、後段の気相重合反応器の流動層内部へ移送することによって、移送した重合体粒子を流動層内に十分に滞留させることができ、循環ガスへの微細な重合体粒子の同伴、反応器気相部内壁への微細な重合体粒子の付着、循環ガス配管への同伴に伴う、配管内部への付着、熱交換器内面に滞留、閉塞、ガス分散板の閉塞等を防止することができる。
また、後段の気相重合反応器を、拡大部を有しない気相重合反応器とすることによって、設備投資の削減を図ることができる。
【００１４】
重合反応器間の移送手段としては、例えば、
（１）反応器間に移送配管を設置し、重合反応器間の圧力勾配を利用して連続移送を行う方法、
（２）配管に弁を設けて一定時間毎に開閉し間欠移送を行う方法、
（３）パージタンクに、重合体粒子を一旦抜き出した後、再度モノマーガス等で加圧して間欠移送を行う方法、
などが挙げられる。
【００１５】
本発明は、通常のポリオレフィンの製造に広く適用できる。例えば、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンブロックコポリマー、プロピレン−エチレンランダムコポリマー、プロピレン−ブテンコポリマー、プロピレン−エチレン−ブテン−ターポリマー、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等の製造に広く適用できる。また、低融点で粘着性の高いコポリマーやターポリマーの製造にも効果的である。
【００１６】
オレフィンとしては、炭素数２〜８のオレフィンから選ばれる少なくとも１種のオレフィンが用いられる。例えば、単独重合体に用いられるオレフィンとしては、エチレン、プロピレン等が挙げられる。また、共重合体に用いられるオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン等が挙げられる。
【００１７】
重合温度は生成ポリマーの融点以下であればよく、例えば、３０〜１５０℃、好ましくは５０〜９０℃である。
重合圧力は、通常０．５〜６ＭＰａＧであり、好ましくは１〜５ＭＰａＧである。
重合触媒としては、チーグラー・ナッタ型触媒系やメタロセン触媒系を用いることができる。
【実施例】
【００１８】
以下にプロピレン−１−ブテンコポリマーの重合を例として、図１を示して、具体的に説明する。但し、本発明はこの実施例に限られるものではない。
【００１９】
実施例１
ループ型重合反応器、第１気相重合反応器、第２気相重合反応器で構成されているポリプロピレン多段重合プロセスを用いての実験を行った。
第１気相重合反応器から抜き出された重合体粒子は、前段重合反応器からの移送配管（７）を経由して、第２気相重合反応器（１）の流動層内部（２）へ移送される。
第１気相重合反応器からのポリマー移送配管（７）はガス分散板（３）の上方へ接続され、第２気相重合反応器（１）の流動層内部（２）に重合体粒子を移送するように設置されている。
プロピレン−１−ブテンコポリマー（メルトインデックスが２．５ｇ／１０ｍｉｎであり、１−ブテン含量が２４重量％であった。）の重合を行い、第２気相重合反応器（１）の循環ガス配管（６）に設置された分離サイクロン（１２）によって分離された飛散重合体の微粉量を測定した。測定結果を表１に示した。
この結果から、重合体粒子の移送を流動層内部（２）へ行うこと、および、前段の重合反応器から後段の拡大部を有さない気相重合反応器（１）の流動層内部（２）へ移送する方法によって、第２気相重合反応器（１）から飛散する重合体粒子の微粉量が非常に少ないことが分かった。
【００２０】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１における第２気相重合反応器廻りのプロセスフローを示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・気相重合反応器
２・・・流動層
３・・・ガス分散板
４・・・熱交換器
５・・・原料ガス供給配管
６・・・ガス循環配管
７・・・前段重合反応器からの移送配管
８・・・次工程への抜き出し配管
９・・・循環ガスコンプレッサー
１０・・・流動層粉面
１１・・・攪拌機
１２・・・分離サイクロン
【図１】
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