(57)【要約】  エチレン系ポリマーを形成するための、本明細書に記載の高圧重合であって、以下のステップが、  少なくとも３つのエチレン系供給流を含む反応器システムおよび少なくとも４つの反応区域を含む反応器構成を使用して、エチレンを含む反応混合物を重合するステップを含み、以下のａ）〜ｃ）が、  ａ）第１の反応区域への最大１００重量％のエチレン流が、高圧リサイクルから得られ、および／または区域への最大１００重量％の最後のエチレン流が、一次圧縮機システムからの出力から得られ、および／または  ｂ）第１の区域への最大１００重量％のエチレン流が、一次圧縮機システムからの出力から得られ、および／または区域への最大１００重量％の最後のエチレン流が、高圧リサイクルから得られ、および／または  ｃ）第１の区域へのエチレン流および／または区域への最後のエチレン流のそれぞれが、制御された組成を含むうちの、少なくとも１つが満たされ、  区域への各エチレン流が、ハイパー圧縮機システムの最後の圧縮機の段の２つ以上のシリンダからの出力を受け入れる。【選択図】図１
2019518843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン系ポリマーを形成するための高圧重合プロセスであって、少なくとも以下のステップを含むプロセスであって、
少なくとも３つのエチレン系供給流を含む反応器システムおよび少なくとも４つの反応区域を含む反応器構成を使用して、エチレンを含む反応混合物を重合するステップを含み、
以下の分配ａ）〜ｃ）が、
ａ）第１の反応区域への最大１００重量％の前記エチレン系供給流が、高圧リサイクルから得られ、かつ／もしくは反応区域への最大１００重量％の最後のエチレン系供給流が、一次圧縮機システムからの出力から得られる分配、および／または
ｂ）第１の反応区域への最大１００重量％の前記エチレン系供給流が、一次圧縮機システムからの前記出力から得られ、かつ／もしくは反応区域への最大１００重量％の最後のエチレン系供給流が、高圧リサイクルから得られる分配、および／または
ｃ）第１の反応区域への前記エチレン系供給流および／または反応区域への最後のエチレン系供給流のそれぞれが制御された組成を含む分配、のうちの少なくとも１つが満たされ、
反応区域への各エチレン系供給流が、独立して、ハイパー圧縮機システムの最後の圧縮機の段の２つ以上のシリンダからの出力を受け取り、
第１の反応区域への前記エチレン系供給流が、前記反応器構成への全エチレン系供給流の２０重量％〜６０重量％であり、
前記反応器構成への最後の２つのエチレン系供給流の合計が、前記反応器構成への全エチレン系供給流の２０重量％〜８０重量％である、プロセス。
【請求項２】
前記一次圧縮機システムの前記出力から、および前記第１の反応区域への前記供給における、エチレン系供給流の重量パーセントは、以下の範囲ｉ）または範囲ｉｉ）が、
ｉ）前記一次圧縮機システムの前記出力からの前記エチレン系供給流が、０重量％〜１００重量％である範囲、
ｉｉ）前記一次圧縮機システムの前記出力からの前記エチレン系供給流は、０重量％〜以下の等式によって決定される値の範囲
【数１】
2019518843.tif 000023
（式中、Ｘは、前記反応器構成へのエチレン系流の総量に基づいた、前記第１の反応区域への前記エチレン系供給流の割合であり、「転化率（重量％）」は、「ポリマー出力を前記反応器構成への前記全供給流で割ったもの」であり、パージは重量％で表される）のいずれかより小さい方を使用して変化する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記一次圧縮機システムの前記出力から、およびエチレン系供給流を受け取る前記最後の２つの反応区域への前記供給における、エチレン系供給流の前記重量パーセントは、以下の範囲ｉ）または範囲ｉｉ）が、
ｉ）前記一次圧縮機システムの前記出力からの前記エチレン系供給流が、０重量％から１００重量％の範囲、
ｉｉ）前記一次圧縮機システムの前記出力からの前記エチレン系供給流が、０重量％から次の等式、
【数２】
2019518843.tif 000024
（式中、Ｙは、前記反応器構成へのエチレン系流の総量に基づいた、エチレン系供給を受け取る前記最後の２つの反応区域への前記エチレン系供給流の割合であり、「転化率（重量％）」は、「ポリマー出力を前記反応器構成への前記全供給流で割ったもの」であり、パージは重量％で表される）によって定義される値の範囲のいずれかより小さい方を使用して変化する、請求項１または請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記一次圧縮機システムの前記出力から、およびエチレン系供給流を受け取る前記最後の反応区域への前記供給における、エチレン系供給流の前記重量パーセントは、以下の範囲ｉ）または範囲ｉｉ）が、
ｉ）０重量％から１００重量％の範囲、または
ｉｉ）０重量％から次の等式、
【数３】
2019518843.tif 000025
（式中、Ｗは、前記反応器構成へのエチレン系流の前記総量に基づいた、エチレン系供給を受け取る前記最後の反応区域への前記エチレン系供給流の割合であり、「転化率（重量％）」は、「ポリマー出力を前記反応器構成への前記全供給流で割ったもの」であり、パージは重量％で表される）によって決定される値の範囲のいずれかより小さい方を使用して変化する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項５】
各々エチレン系供給を受け取る、最初および最後の反応区域に向かう前記エチレン系供給流の組成が、後で圧縮され、および／またはそれぞれの反応区域に送達されるエチレン系供給流が流される弁システムを含む制御システムにより各々制御される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項６】
前記反応器システムが、前記反応器構成の流れの成分を検出するための、または前記高圧重合プロセスにより生成された前記エチレン系ポリマーの特性を判定するための、少なくとも１つの分析器をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記反応器構成が、少なくとも１つの管状反応器を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項８】
少なくとも以下の構成要素が、
ａ）少なくとも２つの圧縮段と、
ｂ）少なくとも２つの出力ラインと、
ｃ）少なくとも２つの別個の吸引流と、
ｄ）少なくとも２つの別個の段間冷却システムを備える少なくとも１つの段間と、
ｅ）任意に、前記別個の段間冷却システム間に少なくとも１つの均衡圧力ラインと、
ｆ）任意に、前記別個の出力ライン間に少なくとも１つの均衡圧力ラインと、を備える、ハイパー圧縮機システム。
【請求項９】
前記ハイパー圧縮機構成が、少なくとも３つの別個の段間冷却システムを備え、各々の段間冷却システムが、入口流と出口流を備え、前記別個の段間冷却システムの前記出口流が、合流されない、請求項８に記載のハイパー圧縮機システム。
【請求項１０】
反応器構成および請求項８または請求項９に記載のハイパー圧縮機システムを備える、反応器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への参照
本出願は、２０１６年６月２４日に出願された欧州特許出願第１６３８２２９８．４号に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、高圧フリーラジカル重合プロセスによって生成される。重合は、１０００バールの圧力レベルを超える圧力条件下で行われる。これらの高い運転圧力要求は、特殊な高圧ポンプおよび往復動式の圧縮機を必要とする。二次圧縮機システムは、単一または複数の（電気）モータによって駆動される単一または複数の圧縮機のフレームからなり得る。プランジャ圧縮機の往復動特性のために、各シリンダは、クランクシャフトの１回転につき、非定常的かつパルス状の流れを与え、圧縮段階の排出部で脈動および潜在的に振動をもたらす。この排出部における脈動および振動レベルは、以下、ａ）シリンダ出力を組み合わせて供給流を形成すること、ｂ）結合されたシリンダ出力を位相調整すること、ｃ）供給または吸引ラインを形成すること、ｄ）レイアウトを形成し、それぞれの圧縮シリンダの排出ラインおよび組合せされた排出ヘッダ（複数可）の寸法を選択すること、ｅ）圧縮排出ラインおよびヘッダ内の開口部の位置決めおよびサイジング、ならびに他の手段のうちの１つ以上によって、低減および管理され得る。圧縮システム内およびその周囲での脈動および振動を防止および低減するための吸引、段間、および排出システムの手段および設計を識別するために、音響学的および機械的研究を行うことが強く推奨される。例えば、以下の参考文献を参照されたい。Ｅ．Ｇｉａｃｏｍｅｌｌｉ  ｅｔ  ａｌ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＰＶＰ  ２００６（ＰＶＰ２００６−ＩＣＰＶＴ１１−９３２３４），Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｖｅｓｓｅｌｓ  ａｎｄ  ｐｉｐｉｎｇ，２３−２７  Ｊｕｌｙ  ２００６，Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ，ＢＣ，Ｃａｎａｄａ；およびＣ．Ｍａｇｇｉ  ｅｔ  ａｌ；ＧＥ  Ｏｉｌ＆Ｇａｓ（ＧＥＡ３２０３１（０８／２０１５）：Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ｔｈｅ  ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｈｙｐｅｒ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ  ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ  ａｎｄ  ｒｅｌａｔｅｄ  ＬＤＰＥ  ｐｌａｎｔ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．
【０００３】
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、高圧および高温でオートクレーブおよび／または管状反応器で生成される。高圧フリーラジカル重合は、以下の参考文献に開示されている。米国特許第８，４４５，６０６号、第４，１３５，０４４号、第７，５８２，７０９号、およびＪＰ０５０５３４４２２（要約）。ＵＳ９，１２０，８８０は、狭いＭＷＤ生成物および広いＭＷＤ生成物を高転化率で製造するために反応器入口上の一次圧縮機から得られるエチレン系供給流を分配することの重要性を示している。プロセス効率および生成物の性能は、一次圧縮機から得られるエチレン系供給流の分配を、反応器の入口上のＣＴＡ補給の分配と組み合わせることによって、さらに強化され得る。生成物の設計の最大限の柔軟性を依然として維持しながら、一次圧縮機から得られるエチレンの分配および反応器システム上の補給ＣＴＡの分配を十分に利用することは、反応器への３つ以上のエチレン系供給流を使用する、革新的な二次圧縮機および反応器ラインナップの設計を必要とする。本発明の圧縮機および反応器のラインナップは、供給流におけるＣＴＡ濃度差の最大化、ＣＴＡ濃度差の反転、および反応器供給流におけるＣＴＡ濃度差の柔軟な制御を可能にする。さらに、本発明は、過度の脈動および振動レベルを低減および回避しつつ、４０〜４５０ＫＴＡまたはそれよりも高い範囲であり得るエチレン系処理量を有する高圧重合プロセスで使用され得る。
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様において、エチレン系ポリマーを形成するための高圧重合プロセスであって、少なくとも以下のステップ、
少なくとも３つのエチレン系供給流を含む反応器システムおよび少なくとも４つの反応区域を含む反応器構成を使用して、エチレンを含む反応混合物を重合するステップを含み、
以下の分配ａ）〜ｃ）、
ａ）第１の反応区域への最大１００重量％のエチレン系供給流が、高圧リサイクルから得られ、かつ／もしくは反応区域への最大１００重量％の最後のエチレン系供給流が、一次圧縮機システムからの出力から得られる分配、および／または
ｂ）第１の反応区域への最大１００重量％のエチレン系供給流が、一次圧縮機システムからの出力から得られ、かつ／もしくは反応区域への最大１００重量％の最後のエチレン系供給流が、高圧リサイクルから得られる分配、および／または
ｃ）第１の反応区域へのエチレン系供給流および／または反応区域への最後のエチレン系供給流のそれぞれが制御された組成を含む分配、のうちの少なくとも１つが満たされ、
反応区域への各エチレン系供給流が、独立して、ハイパー圧縮機システムの最後の圧縮機の段の２つ以上のシリンダからの出力を受け取り、
第１の反応区域へのエチレン系供給流が、反応器構成への全エチレン系供給流の２０重量％〜６０重量％であり、
反応器構成への最後の２つのエチレン系供給流の合計が、反応器構成への全エチレン系供給流の２０重量％〜８０重量％である。
【０００５】
第２の態様において、ハイパー圧縮機システムは、少なくとも以下の構成要素、ａ）少なくとも２つの圧縮段と、ｂ）少なくとも２つの出力ラインと、ｃ）少なくとも２つの別個の吸引流と、およびｄ）少なくとも２つの別個の段間冷却システムを含む少なくとも１つの段間と、ｅ）任意に、別個の段間冷却システム間に少なくとも１つの均衡圧力ライン、ｆ）任意に、別個の出力ライン間に少なくとも１つの均衡圧力ラインを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】全前部ガスプロセス用のハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＣＰ１）。
【図２】５０／３５／１５エチレン系供給分配用のハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＣＰ２）。
【図３】５０／３５／１５エチレン系供給分配用のハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＣＰ３）。
【図４ａ】３３／３３／３３／０エチレン系供給分配用の１０個のプランジャを有するハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＣＰ４およびＣＰ５）。
【図４ｂ】３３／３３／３３／０エチレン系供給分配用の１０個のプランジャを有するハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＩＰ４．１、ＩＰ４．２、ＩＰ４．３、ＩＰ５．１、ＩＰ５．２、およびＩＰ５．３）。
【図５ａ】３３／３３／３３／０エチレン系供給分配用の１２個のプランジャを有するハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＣＰ６およびＣＰ７）。
【図５ｂ】３３／３３／３３／０エチレン系供給分配用の１２個のプランジャを有するハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＩＰ６．１、ＩＰ６．２、ＩＰ６．３、ＩＰ７．１、ＩＰ７．２、およびＩＰ７．３）。
【図６ａ】２５／２５／５０／０エチレン系供給分配用の１４個のプランジャを有するハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＣＰ８およびＣＰ９）。
【図６ｂ】２５／２５／５０／０エチレン系供給分配用の１４個のプランジャを有するハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＩＰ８．１、ＩＰ８．２、ＩＰ８．３、ＩＰ９．１、ＩＰ９．２、およびＩＰ９．３）。
【図７ａ】２５／２５／５０／０エチレン系供給分配用の１４個のプランジャを有するハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＣＰ１０およびＣＰ１１）。
【図７ｂ】２５／２５／５０／０エチレン系供給分配ＣＴＡ用の１４個のプランジャを有するハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＩＰ１０．１、ＩＰ１０．２、ＩＰ１０．３、ＩＰ１１．１、ＩＰ１１．２、およびＩＰ１１．３）。
【図８ａ】２５／２５／５０／０エチレン系供給分配用の１６（２×８）個のプランジャを有するハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＣＰ１２およびＣＰ１３）。
【図８ｂ】２５／２５／５０／０エチレン系供給分配ＣＴＡ用の１６（２×８）個のプランジャを有するハイパー圧縮機システムレイアウトである（ＩＰ１２．１、ＩＰ１２．２、ＩＰ１２．３、ＩＰ１３．１、ＩＰ１３．２、およびＩＰ１３．３）。
【図９】ＣＰ２およびＣＰ３の実施例についてのＧＰＣプロファイルを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一次圧縮機システムの出力、ＨＰＲの流れ、および補給ＣＴＡの分配は、狭いＭＷＤまたは広いＭＷＤのどちらかならびに溶融弾性およびＧ’のような関連レオロジー特性を有するポリマーを生成するために非常に重要である。吸引、段間、および排出流に関するハイパー圧縮機システムの本発明のラインナップは、ポリマーＭＷＤの所望の能力を拡張し、維持する。さらに、本発明の圧縮機ラインナップと本発明のシステムとを組み合わせて、一次圧縮機システム出力の分配およびＨＰＲから得られる流れを制御することによって、ポリマーＭＷＤにおける最大の柔軟性および制御が、最大の狭いＭＷＤ能力と最大の広いＭＷＤ能力との間で達成される。各々のハイパー圧縮機システム設計では、圧縮機システム全体、第１の圧縮段、および／または後続の圧縮段におけるシリンダの数に関わらず、ＣＴＡ濃度における最大の能力および柔軟性ならびに結果としてＭＷＤおよびレオロジーのようなポリマー特性を達成するために、本発明の圧縮機のラインナップが定義され得る。さらに、本発明のラインナップは、対向するシリンダを優先的に組み合わせることおよび／または均衡ラインを使用することにより、圧縮機の段間および出口における組み合わせられた吐出ラインにおける脈動および振動レベルの低減および最小化を可能にする。
【０００８】
一実施形態では、第１の態様について、分配（ａ）が満たされる。一実施形態では、分配（ｂ）が満たされる。一実施形態では、分配（ｃ）が満たされる。一実施形態では、分配（ａ）および（ｂ）が満たされる。一実施形態では、分配（ａ）および（ｃ）が満たされる。一実施形態では、分配（ｂ）および（ｃ）が満たされる。一実施形態では、分配（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）が満たされる。
【０００９】
一実施形態では、第１の態様について、分配（ｂ）に関して、第１の反応区域への≦９０重量％、または≦８０重量％、または≦７０重量％、または≦６０重量％のエチレン系供給流が、一次圧縮機システムからの出力から得られ、かつ／もしくは反応区域への最大１００重量％の最後のエチレン系供給流が、高圧リサイクルから得られる。さらなる実施形態では、分配（ｂ）が満たされ、任意に分配（ａ）が満たされ、任意に分配（ｃ）が満たされる。
【００１０】
一実施形態では、第１の態様について、分配（ｂ）に関して、第１の反応区域への１０〜９０重量％、または２０〜８０重量％、または３０〜７０重量％、または４０〜６０重量％のエチレン系供給流が、一次圧縮機システムからの出力から得られ、かつ／もしくは反応区域への最大１００重量％の最後のエチレン系供給流が、高圧リサイクルから得られる。さらなる実施形態では、分配（ｂ）が満たされ、任意に分配（ａ）が満たされ、任意に分配（ｃ）が満たされる。
【００１１】
一実施形態では、第１の態様について、反応器構成は、≧５、または≧６、または≧７、または≧８の反応区域を含む。一実施形態では、第１の態様について、反応器システムは、≧４、または≧５、または≧６、または≧７のエチレン系供給流を含む。
【００１２】
一実施形態では、第１の態様について、第１の反応区域へのエチレン系供給流は、反応器構成への全エチレン系供給流の２０重量％〜５０重量％、または２０重量％〜４０重量％、または３０重量％〜４０重量％である。
【００１３】
一実施形態では、第１の態様について、反応器構成への最後の２つのエチレン系供給流の合計は、反応器構成への全エチレン系供給流の３０〜８０重量％、または４０〜８０重量％、または５０〜８０重量％、または６０〜７０重量％である。
【００１４】
一実施形態では、第１の態様について、一次圧縮機システムの出力から、および第１の反応区域への供給における、エチレン系供給流の重量パーセントは、以下の範囲ｉ）または範囲ｉｉ）、
ｉ）一次圧縮機システムの出力からのエチレン系供給流が、０重量％〜１００重量％である範囲、
ｉｉ）一次圧縮機システムの出力からのエチレン系供給流が、
０重量％〜以下の等式によって決定される値
【００１５】
【数１】
2019518843.tif 000003
【００１６】
（式中、Ａ＝１．２５、およびさらに１．２２、または１．２０、または１．１８、または１．１５であり、Ｘは、反応器構成へのエチレン系流の総量に基づいた、最初の反応区域へのエチレン系供給流の割合であり、「転化率（重量％）」は、「ポリマー出力を反応器構成への全供給流で割ったもの」であり、パージは重量％で表される）のより小さい方を使用して変化させられる。
【００１７】
一実施形態では、第１の態様について、一次圧縮機システムの出力から、およびエチレン系供給流を受け取る最後の２つの反応区域への供給における、エチレン系供給流の重量パーセントは、以下の範囲ｉ）または範囲ｉｉ）、
ｉ）一次圧縮機システムの出力からのエチレン系供給流が、０重量％〜１００重量％である範囲、
ｉｉ）一次圧縮機システムの出力からのエチレン系供給流は、０重量％〜以下の等式によって決定される値
【００１８】
【数２】
2019518843.tif 000004
【００１９】
（式中、Ａ＝１．２５、およびさらに１．２２、または１．２０、または１．１８、または１．１５であり、Ｙは、反応器構成へのエチレン系流の総量に基づいた、エチレン系供給を受け取る最後の２つの反応区域へのエチレン系供給流の割合であり、「転化率（重量％）」は、「ポリマー出力を反応器構成への全供給流で割ったもの」であり、パージは重量％で表される）のより小さい方を使用して変化させられる。
【００２０】
一実施形態では、第１の態様について、一次圧縮機システムの出力から、およびエチレン系供給流を受け取る最後の反応区域への供給における、エチレン系供給流の重量パーセントは、以下の範囲ｉ）または範囲ｉｉ）、
ｉ）０重量％〜１００重量％の範囲、または
ｉｉ）０重量％〜以下の等式によって決定される範囲
【００２１】
【数３】
2019518843.tif 000005
【００２２】
（式中、Ａ＝１．２５、およびさらに１．２２、または１．２０、または１．１８、または１．１５であり、Ｗは、反応器構成へのエチレン系流の総量に基づいた、エチレン系供給を受け取る最後の反応区域へのエチレン系供給流の割合であり、「転化率（重量％）」は、「ポリマー出力を反応器構成への全供給流で割ったもの」であり、パージは重量％で表される）のより小さい方を使用して変化させられる。
【００２３】
一実施形態では、第１の態様について、反応器システムは、吸引側と、段間システムによって接続された第１段圧縮および第２段圧縮と、を備えるハイパー圧縮機システムを備え、ＣＴＡ補給流が、
第１反応区域の前に、以下のように、ａ）ハイパー圧縮機システムの吸引側に通じるライン、および／またはｂ）段間システムのライン、および／またはｃ）供給冷却器、および／またはｄ）予熱器に供給され、ａ）〜ｄ）は各々第１の反応区域の上流にある。
【００２４】
一実施形態では、第１の態様について、反応器への各エチレン系供給流が、ハイパー圧縮機システムの最後の圧縮段から偶数の排出流を受け取り、各排出流はハイパー圧縮機システムの１つのシリンダから生成される。
【００２５】
一実施形態では、第１の態様について、ハイパー圧縮機システムからのエチレン系処理量は、４０〜５００ＫＴＡ、または６０〜４００ＫＴＡ、または８０〜３００ＫＴＡ（キロトン／年）である。
【００２６】
一実施形態では、第１の態様について、反応混合物は、アルデヒド、アルカン、ケトン、アルコール、エステル、α−オレフィン、またはそれらの組み合わせから選択される少なくとも１つのＣＴＡをさらに含む。
【００２７】
一実施形態では、第２の態様について、ハイパー圧縮機システム構成は少なくとも３つの別個の段間冷却システムを備え、各々の段間冷却システムは入口流と出口流を備え、別個の段間冷却システムの出口流は合流されていない。
【００２８】
本発明は、また、反応器構成および本明細書に記載の本発明のハイパー圧縮機システムを備える、反応器システムを提供する。
【００２９】
一実施形態では、第２の態様について、ハイパー圧縮機システムであって、ハイパー圧縮機システムは、吸引側と、段間システムによって接続された第１段圧縮および第２段圧縮と、を備え、ＣＴＡ補給流が、第１反応区域の前に、ａ）ハイパー圧縮機システムの吸引側に通じるライン、および／またはｂ）段間システムのライン、および／またはｃ）ハイパー圧縮機システムから予熱器への出力ライン、および／またはｄ）予熱器、および／またはｅ）第１の反応区域、および／またはｆ）１つ以上の連続する反応区域に供給され得て、ａ）〜ｄ）は各々第１の反応区域の上流にある。
【００３０】
一実施形態では、第２の態様について、ハイパー圧縮機システムは、少なくとも以下の構成要素、ａ）少なくとも２つの圧縮段と、ｂ）少なくとも２つの出力ラインと、ｃ）少なくとも２つの入口流と、ｄ）少なくとも２つの別個の段間冷却システムを含む少なくとも１つの段間と、ｅ）任意で、別個の段間冷却システム間に少なくとも１つの圧力均衡ラインと、ｆ）任意で、別個の出力ライン間に少なくとも１つの圧力均衡ラインと、を備える。
【００３１】
一実施形態では、第２の態様について、ハイパー圧縮機システムからの少なくとも１つの出力ラインがスプリッタ弁によって２つの異なる反応区域に供給される。
【００３２】
以下の実施形態は、本発明の第１および第２の態様の両方に適用される。
【００３３】
一実施形態では、各々エチレン系供給を受け取る、反応器構成の最初および最後の反応区域に向かう前記エチレン系供給流の組成が、後で圧縮され、かつ／またはそれぞれの反応区域に送達されるエチレン系供給流が流される弁システムを含む制御システムにより各々制御される。さらなる実施形態では、弁システムは、３方弁システムを含む。
【００３４】
一実施形態では、制御システムは、少なくとも１つの弁を備える。一実施形態では、制御システムは、少なくとも２つの弁を備える。
【００３５】
一実施形態では、弁は２方弁、または３方弁である。一実施形態では、弁は、少なくとも１つの入口と少なくとも２つの出口、または少なくとも２つの入口と少なくとも２つの出口を有する多方弁である。
【００３６】
一実施形態では、制御システムは、少なくとも１つの分析器を含む。一実施形態では、制御システムの各弁は、フィードバックループを介して少なくとも１つの分析器に接続される。
【００３７】
一実施形態では、エチレン系供給流を反応区域に供給する各ラインは、反応区域に進入する供給流の量を制御する弁を含む。一実施形態では、エチレン系供給流を反応区域に供給する１つ以上のラインは、反応区域にわたってエチレン系供給流の分配を制御する弁を含む。
【００３８】
一実施形態では、反応器システムが、反応器構成の流れの成分を検出するための、または高圧重合プロセスにより生成されたエチレン系ポリマーの特性を判定するための、少なくとも一つの分析器をさらに備える。さらなる実施形態では、分析器および制御システムの弁システムは、フィードバックループを介して接続される。一実施形態では、分析器はガスクロマトグラフまたは赤外分光計のうちの少なくとも１つである。
【００３９】
一実施形態では、反応器構成への全エチレン系供給流は、１時間あたり３０〜４００トンである。
【００４０】
一実施形態では、エチレン転化率は≧２８％、または≧２９％、または≧３０％、または≧３１％、または≧３２％である。
【００４１】
一実施形態では、反応器構成は、少なくとも１つの管状反応器を備える。一実施形態では、反応器構成は、少なくともオートクレーブ反応器を備える。
【００４２】
一実施形態では、反応器構成は、オートクレーブ反応器および管状反応器を備える。
【００４３】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムの吸引へのエチレン系流は、別個に圧縮され、反応器構成に供給される。
【００４４】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムへのそれぞれのエチレン系供給流における「一次圧縮機システムの出力の濃度」は異なる。
【００４５】
一実施形態では、２つのエチレン系供給流におけるハイパー圧縮機システムへの「一次圧縮機システムの出力の濃度」は、ハイパー圧縮機システムの段間および排出において維持される。
【００４６】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムへのそれぞれのエチレン系供給流における「一次圧縮機システムの出力の濃度」は、ハイパー圧縮機システムの段間流および排出流において、および反応器への供給流において維持される。
【００４７】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムのエチレン系吸引流のＣＴＡ濃度は、ハイパー圧縮機の段間および排出において維持される。
【００４８】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムの少なくとも２つのエチレン系吸引流のＣＴＡ濃度は、ハイパー圧縮機システムの段間および排出において維持される。
【００４９】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムのエチレン系吸引流のＣＴＡ濃度は、ハイパー圧縮機システムの段間流および排出流において、および反応器へのエチレン系供給流において維持される。
【００５０】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムのエチレン系吸引流のＣＴＡ濃度は、ハイパー圧縮機システムの段間流および排出流において維持されるが、ＣＴＡ補給供給の注入によって反応器への１つまたは２つのエチレン系供給流で変化される。
【００５１】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムの排出から得られるエチレン系供給流は、流れ分配装置を介して２つ以上の反応区域にわたって分配される。流れ分配装置は、スプリッタ弁システムを含むことができる。
【００５２】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムは、１つ以上の圧力均衡ラインを備え、圧力均衡ラインは、ハイパー圧縮機システムの段間および／または排出部に配置される。さらに、これらのラインは、圧力均衡ラインを使用する各圧縮ステップにおいて、５重量％未満、または３重量％未満、または２重量％未満、または１重量％未満だけ、主な段間および／または圧縮機排出流の組成に影響を及ぼす。「圧力均衡ライン」とは、２つの主な圧縮排出ライン間の制限された流量を有する接続ラインを指し、２つの主な圧縮排出ラインにおける圧力脈動を低減するために使用される。
【００５３】
一実施形態では、均衡ラインは、制限された開口部装置によって装備される。
【００５４】
一実施形態では、第１の反応区域の入口圧力は、
４０００バール以下、または≦３６００バール、または≦３２００バール、または≦３０００バール、または≦２８００バール、または≦２６００バール、または≦２４００バール、または≦２２００バール、または≦２０００バール、または≦１８００バール、または≦１６００バールである。
【００５５】
一実施形態では、吸引、段間、および排出エチレン系供給流は、単一の流れラインによって各々処理される。一実施形態では、吸引、段間、および排出エチレン系流は、単一および／または平行する流れラインを備える流れラインシステムによって各々処理される。
【００５６】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムは、単一の圧縮段を有する。
【００５７】
一実施形態では、反応器システムは、１つ以上の予熱器（複数可）および／または１つ以上の供給冷却器を備える。一実施形態では、反応器システムは、反応器への少なくとも１つのエチレン系供給流中に平行する予熱器または供給冷却器を備える。
【００５８】
一実施形態では、本発明は、全ての他の反応器条件（ピーク温度、区域１の開始温度、および入口温度）を維持しながら、補給、およびリサイクルエチレン分配、および／またはＣＴＡ分配を介してポリマー特性、特に溶融弾性、Ｇ’、および溶融強度などのレオロジー特性を制御するためのプロセスを提供する。溶融弾性、溶融強度、および／またはレオロジー特性は、各々ＭＷＤの指標である。
【００５９】
一実施形態では、反応器構成は、少なくとも１つの管状反応器を備える。一実施形態では、反応器構成は、少なくとも１つのオートクレーブ反応器を備える。一実施形態では、反応器構成は、少なくとも１つの管状反応器および少なくとも１つのオートクレーブ反応器を備える。
【００６０】
一実施形態では、第１の反応区域は、管状反応区域である。一実施形態では、各反応区域は、管状反応区域である。一実施形態では、第１の反応区域は、オートクレーブ反応区域である。
【００６１】
一実施形態では、反応器構成は、少なくとも１つの一次圧縮機および少なくとも１つのブースタ圧縮機を備える。一実施形態では、反応器システムは、２つ、または３つ、または４つ、または５つ、または６つまたはそれ以上のエチレン系供給流を含む。
【００６２】
一実施形態では、第１および第２のエチレン供給流は、プロセス重合への全エチレン供給の１〜９９重量％（ｗｔ％）、または５〜９５重量％ｗｔ％、または１０〜９０重量％、または２０〜８０重量％、または３０〜７０重量％、または３５〜６５重量％、または４０〜６０重量％、または４５〜５５重量％を各々含む。
【００６３】
一実施形態では、補給エチレンは、エチレン生成／分別プロセスに由来する１つ以上の残留化合物以外の連鎖移動剤を含有しない。
【００６４】
一実施形態では、補給（新規）ＣＴＡの総量は、第１の反応区域にのみ分配される。一実施形態では、補給ＣＴＡの総量は、すなわち、以下の反応区域１以外の、反応区域にのみ分配される。一実施形態では、補給ＣＴＡの総量は、全ての反応区域に分配される。
【００６５】
一実施形態では、重合プロセスは、「注入された」ＣＴＡ無しで、エチレン補給からの不純物のような「不純物」ＣＴＡ化合物（複数可）、開始剤からの解離成分、溶媒、潤滑油に由来する成分のみを有して動作する。
【００６６】
一実施形態では、各反応区域への各供給は、同じＣＴＡシステムを含有する。さらなる実施形態では、各供給のＣＴＡシステムは、単一のＣＴＡを含有する。
【００６７】
一実施形態では、反応区域のうちの少なくとも１つへの供給のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの他の反応区域へのＣＴＡシステム（複数可）のうちの少なくとも１つとは異なるＣＴＡシステムを含有する。一実施形態では、反応区域のうちの少なくとも１つへの供給のうちの少なくとも１つは、他の反応区域へのＣＴＡシステムのうちの少なくとも１つとは異なるＣＴＡシステムを含有する。一実施形態では、各ＣＴＡは、オレフィン、アルデヒド、ケトン、アルコール、飽和炭化水素、エーテル、チオール、ホスフィン、アセテート、アミノ、アミン、アミド、エステル、またはイソシアネートから独立して選択される。
【００６８】
一実施形態では、反応区域における重合条件の各々は、独立して、４００℃未満の設定温度および１０００ＭＰａ未満または５００ＭＰａ未満の入口圧力を含む。一実施形態では、各反応区域での最大重合温度は、独立して、１００〜４００℃である。
【００６９】
一実施形態では、ハイパー圧縮機システムが、少なくとも３つの別個の段間冷却システムを備え、各々の段間冷却システムが、入口流と出口流を備え、別個の段間冷却システムの出口流が、合流されていない。
【００７０】
本発明のプロセスは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。本発明のハイパー圧縮機システムは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
【００７１】
本発明はまた、本発明のプロセスによって製造されたエチレン系ポリマーを提供する。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、ポリエチレンホモポリマーである（例えば、ＬＤＰＥ）。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、少なくとも１つのコモノマーを含むエチレン系インターポリマーである。エチレン系ポリマーとしては、ＬＤＰＥホモポリマー、ならびにエチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）、エチレンブチルアクリレート（ＥＢＡ）、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）、エチレンビニルシラン（ＥＶＳ）、エチレンビニルトリメチルシラン（ＥＶＴＭＳ）、および「シラン含有」コモノマーで製造された他のコポリマー、ジエン（例えば、ＥＮＢ）またはポリエンで製造されたコポリマー、および一酸化炭素エチレン（ＥＣＯ）を含む高圧コポリマーが挙げられる。他のコモノマーは、Ｅｈｒｌｉｃｈ，Ｐ．；Ｍｏｒｔｉｍｅｒ，Ｇ．Ａ．；Ａｄｖ．Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ；Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  Ｆｒｅｅ−ｒａｄｉｃａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ；Ｖｏｌ．７，ｐｐ．３８６−４４８（１９７０）に記載されている。
【００７２】
一実施形態では、本発明のエチレン系ポリマーは、０．９１０〜０．９４０、より典型的には０．９１２〜０．９４０、さらにより典型的には０．９１５〜０．９３５の密度、すなわち立方センチメートル当たりのグラム数（ｇ／ｃｃまたはｇ／ｃｍ３）を有する。一実施形態では、本発明のエチレン系ポリマーは、０．１〜１００、より典型的には０．１５〜５０、さらにより典型的には０．２〜２０の典型的なメルトインデックス（Ｉ２）、すなわち１９０℃／２．１６ｋｇでの１０分当たりのグラム数（ｇ／分）を有する。一実施形態では、本発明のエチレン系ポリマーは、３〜２０、または３．５〜１６、または４〜１４の典型的なＭｗ／Ｍｎを有する。一実施形態では、本発明のエチレン系ポリマーは、０．１〜４０、または０．５〜３０センチニュートン（ｃＮ）の溶融強度を有する。一実施形態では、本発明のエチレン系ポリマーは、これらの密度、メルトインデックス、Ｍｗ／Ｍｎ、および溶融強度特性のうち２つ以上を有する。
【００７３】
本発明はまた、本発明のエチレン系ポリマーを含む組成物を提供する。一実施形態では、組成物は、別のエチレン系ポリマーをさらに含む。本発明の組成物は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。本発明はまた、本発明の組成物から形成された少なくとも１つの成分を含む物品を提供する。一実施形態では、物品は、押出コーティング樹脂である。別の実施形態では、物品は、フィルムである。別の実施形態では、物品は、金属ワイヤの周りの絶縁材料および／または保護層である。別の実施形態では、物品は、発泡体である。本発明の物品は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
【００７４】
定義
反対のことが言及されない限り、文脈から黙示的に、または当該技術分野で慣習的でない限り、全ての部およびパーセントは重量に基づくものであり、全ての試験方法は本出願の出願日現在のものである。
【００７５】
本明細書で使用される「エチレン供給流」または「エチレン系供給」または「エチレン系供給流」または「エチレン供給流」という用語は、反応区域への供給流を指し、供給流中の全成分のモル量に基づいてエチレンの大部分の量を含有する。場合によっては、より多くの連鎖移動剤、コモノマー、他のプロセス成分（潤滑油、溶媒など）および／または不純物（例えば、開始剤分解生成物）のうちの１つが供給流中に存在してもよい。
【００７６】
本明細書で使用される「全エチレン系供給流」という用語は、反応器構成へ供給される全てのエチレン系供給流の合計を指す。
【００７７】
本明細書で使用される「エチレン系供給成分」という用語は、反応区域への入口で反応区域に添加された、エチレン（補給および／またはリサイクル）、および任意にＣＴＡ（補給および／またはリサイクル）、溶媒（補給および／またはリサイクル）、コモノマー（複数可）（補給および／またはリサイクル）および／または他の成分（例えば、補給および／またはリサイクルされた潤滑油（複数可）、酸化防止剤（複数可）、エタン、メタン、および／または開始剤解離生成物）を指す。一実施形態では、エチレン系供給成分は、以下の、エチレン（補給および／またはリサイクル）、および任意でＣＴＡ（補給および／またはリサイクル）、溶媒（補給および／またはリサイクル）、コモノマー（複数可）（補給および／またはリサイクル）、および／または以下の、補給および／またはリサイクルされた潤滑油（複数可）、酸化防止剤（複数可）、エタン、メタン、および／または開始剤解離生成物から選択される他の成分を含む。別の実施形態では、エチレン系供給成分は、以下の、エチレン（補給および／またはリサイクル）、および任意でＣＴＡ（補給および／またはリサイクル）、溶媒（補給および／またはリサイクル）、コモノマー（複数可）（補給および／またはリサイクル）、および／または以下の、補給および／またはリサイクルされた潤滑油（複数可）、酸化防止剤（複数可）、エタン、メタン、開始剤（例えば、酸素）、および／または開始剤解離生成物から選択される他の成分を含む。
【００７８】
本明細書で使用される「エチレン転化」または「エチレン転化率」という用語は、以下の等式によって定義される。
【００７９】
【数４】
2019518843.tif 000006
【００８０】
「エチレン系ポリマー」という用語は、ポリマーの重量に基づいて、重合されたエチレンの大部分の量、および任意で少なくとも１つのコモノマーを含むポリマーを指す。「エチレン系コポリマー」という用語は、コポリマーの重量に基づいて、重合されたエチレンの大部分の量、および唯一のモノマー型としてのコモノマーを含むコポリマーを指す。
【００８１】
本明細書で使用される「高圧重合プロセス」という用語は、少なくとも１０００バール（１００ＭＰａ）の高圧で実行されるフリーラジカル重合プロセスを指す。
【００８２】
本明細書で使用される「入口流（ｉｎｌｅｔ  ｓｔｒｅａｍ）」、または「入口流（ｉｎｌｅｔ  ｆｌｏｗ）」、または「反応区域入口流」という用語は、反応区域の入口での全質量流または全モル流を指し、前の反応区域から移動された質量流またはモル流、および任意のエチレン系供給流、および任意のＣＴＡ供給流、および任意で単独でまたは別の供給流と共に供給される任意の開始剤供給からなる。
【００８３】
本明細書で使用される「側流」または「側部供給流」という用語は、連続する反応区域への、エチレン系供給流、ＣＴＡシステム供給流、および／または開始剤システムを指す。
【００８４】
本明細書で使用される「反応器システム」という用語は、ポリマーを重合および単離するために使用される装置を指す。かかる装置としては、１つ以上の反応器、反応器予熱器（複数可）、モノマー反応器冷却装置（複数可）、二次圧縮機（複数可）（またはハイパー圧縮機システム（複数可））、一次圧縮機（複数可）、および／またはブースタ圧縮機（複数可）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８５】
本明細書で使用される「反応器構成」という用語は、１つ以上の反応器、および任意で、ポリマーの重合に使用される１つ以上の反応器予熱器を指す。かかる反応器としては、オートクレーブ反応器（複数可）、管状反応器（複数可）、およびオートクレーブと管状反応器との組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００８６】
本明細書で使用される「入口圧力」または「反応器入口圧力」という用語は、第１の反応区域の第１の入口における圧力レベルを指す。
【００８７】
本明細書で使用される「予熱器（ｐｒｅｈｅａｔｅｒまたはｐｒｅ−ｈｅａｔｅｒ）」という用語は、ハイパー圧縮機システムから排出されたエチレン系供給流が所望の開始温度に加熱される管状反応器の初期部分を指す。
【００８８】
本明細書で使用される「反応区域」という用語は、フリーラジカル、またはフリーラジカルへと解離するおよび／またはフリーラジカルを生成する成分の添加によって、重合反応が開始されるか、または再開される、反応区域を指す。典型的には、反応媒体は、反応器の周りのジャケットを通って１つ以上の熱伝達媒体が流れることによって加熱および／または冷却される。反応区域はまた、補給および／またはリサイクルされたエチレン、および／またはフリーラジカル、もしくはフリーラジカルへと解離するおよび／またはフリーラジカルを生成する成分の添加によって開始され得る。
【００８９】
本明細書で使用される「第１の反応区域」という用語は、ラジカル、および／またはラジカルへと解離するおよび／またはラジカルを生成する成分の添加によって重合が開始される、第１の反応区域を指す。第１の反応区域は、ラジカル、および／またはラジカルへと解離するおよび／またはラジカルを生成する成分、ならびに任意で補給および／またはリサイクルされたエチレンおよび／またはコモノマー（複数可）の新しい供給が存在する地点で終了する。
【００９０】
本明細書で使用される「ハイパー圧縮機システム入口圧力」という用語は、ハイパー圧縮機システムの吸入側の圧力を指す。
【００９１】
本明細書で使用される「プランジャ（複数可）」または「シリンダ（複数可）」という用語は、ガス状供給（例えば、エチレン系供給）を吸入圧力から二次圧縮機システムの段間圧力へ、または段間圧力から二次圧縮システムの最終吐出圧力まで圧縮するシリンダアセンブリ内の往復動式加圧装置を指す。典型的には、プランジャおよびシリンダアセンブリのサイジングは、二次圧縮機システムの圧縮段（第１または第２）内では一様であるが、二次圧縮機システムの第１および第２の圧縮段の間で異なる。
【００９２】
各プランジャは、シリンダアセンブリ内に収容される。
【００９３】
本明細書で使用される「脈動」という用語は、圧縮機の駆動シャフトの回転の各循環の間プランジャアセンブリの充填および供給段を含む往復動式動作によって引き起こされる、プランジャの排出における不均一な流れ状態を指す。不均一な流れパターンは、排出システム内で変化する圧力レベルをもたらし、それゆえ、圧縮機排出およびエチレン系供給流における変動する圧力状態を引き起こす。２つ以上のプランジャ排出を組み合わせる場合、異なるプランジャの排出によって引き起こされ、１つのエチレン系段間または反応器供給流を形成するために使用される流れパターンが、組み合わされた排出中で重複せず、したがって反応器への供給ラインでの最小の流れと最大の流れとの、および圧力変動における違いを最小化することを確実にするために注意しなければならない。好ましくは、流れパターンは互いに相補的（または位相がずれている）である。好ましくは、１つのエチレン系反応器供給流に整列されたプランジャは、位相がずれているか、および／またはエチレン系反応器供給流に整列された多数の２つ、３つ、または４つのプランジャの組み合わせでなければならない。
【００９４】
本明細書で使用される「振動」という用語は、圧縮機プランジャ（複数可）の往復動特性によって引き起こされる流れの脈動による圧縮機装置（複数可）および／または流れライン（複数可）における高速の繰返し運動を指す。
【００９５】
二次圧縮機システムの「最大許容負荷」という用語は、圧縮機フレームおよび／またはシリンダ、プランジャ、ならびに接続および駆動シャフトアセンブリに関連する構成要素に添加され得る最大の機械的な力（負荷）を指す。「最大許容負荷」は、最も弱い構成要素によって決定される。最大負荷は、構成要素の製造業者の設計圧力、ならびに動作中の慣性力によって決定される。
【００９６】
二次圧縮機システムの「最大電気負荷」という用語は、モータの製造業者の設計に基づいて、圧縮機を駆動する電気モータが連続運転で送達することができる最大電力を指す。
【００９７】
二次圧縮機システムの「最大設計圧力」という用語は、圧縮機フレームおよび／またはシリンダ、プランジャ、ならびに接続および駆動シャフトアセンブリに関連する構成要素に添加され得る最大圧力を指す。「最大圧力」は、最も弱い構成要素によって決定される。最大設計圧力は、二次圧縮機システムの製造業者によって指定される。
【００９８】
例えば、一実施形態では、弁制御システムが、１つまたは２つ以上の供給流の流量比を制御し、例えば、システムは、反応器への２つ以上の供給流にわたって、補給エチレン、またはリサイクルエチレン、または補給ＣＴＡを含有する一次圧縮機システム出力の分配を制御する。弁制御システムの例は、２つ以上のラインを有するシステムであり、独立した制御弁または多方制御弁を各々有し、２つ以上の出口流にわたって入口流を分配する。
【００９９】
「２ポート弁」または「２方弁」という用語は、流体がいずれかの方向にそれを介して流れることができる１つの入口と１つの出口を有する弁を指す。「複数ポート弁」または「多方弁」という用語は、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を有し、入口および出口の合計が弁のポートの数に等しい弁を指す。
【０１００】
一実施形態では、制御システムは、補給エチレンおよび／または高圧リサイクルエチレンを含有する一次圧縮システム出力の流量比が調製され、ターゲットＭＷＤもしくは他のターゲット生成物特性またはＣＴＡ濃度のようなプロセス変数を取得するための閉鎖回路制御のために使用され得る。あるいは、分析器からのポリマー品質測定、例えば、溶融強度、溶融弾性、またはＧ’を制御システムによって使用して、反応区域へのエチレン供給の組成を調整することができる。
【０１０１】
あるいは、例えば、生成物分析器、例えば、溶融弾性、溶融強度、Ｇ’、光学特性などを測定するための典型的な実験機器による生成物分析に応じて、流量比は手動で制御され得る。流量比コントローラの設定点は、それに従って調整され得る。
【０１０２】
重合プロセスおよび／またはポリマーの単離に関連して使用される「分析器」、または「オンライン分析器」、または「アットライン分析器」という用語は、試薬（例えばＣＴＡ）の濃度および／またはポリマー特性（例えば、溶融強度、または溶融弾性、または他のレオロジー特性）を測定する反応器構成が組み込まれた装置を指す。例としては、ガスクロマトグラム機器、赤外線検出機器、および溶融弾性、溶融強度、Ｇ’、光学特性などを測定するための典型的な実験機器が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０３】
本明細書で使用される「制御された組成」という用語は、エチレン系供給流に関して、高圧リサイクル（ＨＰＲ）およびエチレン系供給流中の一次圧縮機から反応器への出力の割合を指し、ハイパー圧縮機システムに供給する前に、ＨＰＲ（高圧リサイクル）および／または一次圧縮機システムの出力からの流れの分配によって決定され、流れは、ハイパー圧縮機システムおよび／または反応区域（複数可）に供給される前に制御システムを介して調整される。制御システムは、流れ制限装置および／または流れ制御装置であり、制御システムは、典型的には、制御弁、スプリッタ弁、および／またはスロットル弁のうちの１つ以上を含む。制御された組成は、一次圧縮機システムの出力の最小レベルと最大レベルとの間、および／または第１の反応区域へのエチレン系供給流におけるＨＰＲ流と、連続する反応区域への最後のエチレン系供給流におけるＨＰＲ流との間で変化され得る。最小および最大レベルは、制御システムを使用せずに達成可能である。
【０１０４】
本明細書で使用される「制御システム」という用語は、重合プロセスに関連して、流れ制限装置および／または流れ制御装置を指し、それぞれ、反応区域への供給および／または供給流の組成を制御および／または調整するために使用される。制御システムの例としては、１つ以上の制御弁、スプリッタ弁、および／またはスロットル弁が挙げられるが、これらに限定されない。各弁は、少なくとも１つの入口と１つの出口を有し、一方弁およびより多くの多方弁（例えば、三方または四方弁）を含む。
【０１０５】
本明細書で使用される「一次圧縮機システム」または類似の用語は、以下の、ａ）補給流入エチレン、および／またはｂ）ブースタ圧縮システムから得られる低圧リサイクル、および／またはｃ）リサイクルされた圧縮機充填漏れを、各々ハイパー圧縮機システムの入口側で必要とされる圧力レベルに圧縮する装置を指す。この圧縮は、１つまたは多数の圧縮段で行うことができ、中間冷却と組み合わせることができる。一次圧縮機システムは、単一または複数の圧縮機フレームからなり得て、ブースタ圧縮機フレーム（複数可）と潜在的に組み合わせ得る。一次圧縮機システムは、１つの出力流を生成する。出力は、低圧分離器（複数可）からの補給エチレン流を加えたエチレン系流、および任意で重合中に使用される圧縮機システム（複数可）からの再圧縮された充填漏れである。一次圧縮機システムは、１つ以上の一次圧縮機からなり得る。典型的には、一次圧縮機システムは、４０バールから３００バールの排出圧力まで流れを圧縮する。単一のフレームを含有する一次圧縮機システムを、「一次圧縮機」と呼ぶこともできる。
【０１０６】
本明細書で使用される「一次圧縮機システムからの出力」または「一次圧縮機システム出力」または「一次圧縮機システムの出力」または「一次圧縮機システムの出力からのエチレン系流」という語句、または同様の用語は、補給エチレン流および任意で重合中に使用される圧縮機システム（複数可）からの再圧縮された充填漏れを加えた低圧分離器（複数可）からのエチレン系流を指す。
【０１０７】
本明細書で使用される「二次圧縮機システム」という用語または「ハイパー圧縮機システム（Ｈｙｐｅｒ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ  ｓｙｓｔｅｍ）」「ハイパー圧縮機システム（Ｈｙｐｅｒ  ｃｏｍｐ．  ｓｙｓｔｅｍ）」もしくは同様の用語は、供給流、例えば、以下のうちの少なくとも１つ、ａ）ＨＰＲ（高圧リサイクル）から得られるエチレン系構成要素、および／またはｂ）一次圧縮機システムから各々得られるエチレン系構成要素を、その入口圧力で反応器に供給するのに必要な各々の圧力レベルに圧縮する装置を指す。この圧縮は、１つまたは多数の圧縮段で行うことができ、中間冷却と組み合わせることができる。ハイパー圧縮機システムは、往復動式プランジャ圧縮機を備え、単一または複数の圧縮機フレーム（複数可）からなり得る。単一のフレームを含有するハイパー圧縮機システムは、「ハイパー圧縮機システム」と呼ぶこともできる。
【０１０８】
本明細書で使用される「二次圧縮機の処理量」という用語は、圧縮されて反応器構成に供給される供給成分、例えばエチレン系供給成分の正味量を指す。二次処理量は、吸入側での圧縮体積および供給成分、例えばエチレン系成分の密度の関数である。二次圧縮機の吸入側の圧力および温度条件は、圧縮されるべき供給成分、例えばエチレン系成分の密度を定義する。
【０１０９】
本明細書で使用される「ブースタ圧縮機システム」は、以下の、ａ）ＬＰＳ（低圧分離器）から得られる低圧リサイクル、およびｂ）任意で、リサイクルされた圧縮機充填漏れを、各々一次圧縮機システムの入口側で必要とされる圧力レベルに圧縮する装置である。この圧縮は、１つまたは多数の圧縮段で行うことができ、中間冷却と組み合わせることができる。ブースタ圧縮機システムは、単一または複数の圧縮機フレームからなり得て、一次圧縮機フレーム（複数可）と潜在的に組み合わせ得る。単一のフレームを含有するブースタ圧縮機システムを、「ブースタ圧縮機」と呼ぶこともできる。典型的には、ブースタ圧縮機システムは、１バールから４０バールの排出圧力または補給エチレンの供給圧力まで流れを圧縮する。
【０１１０】
本明細書で使用される「段間システム」という用語は、ハイパー圧縮機システムの第１圧縮機段のプランジャの出口（流）を指し、ハイパー圧縮機システム−圧縮機システムの第１圧縮段と第２圧縮段との間の段間冷却器（複数可）を含む。段間システムは、第１の圧縮段の排出（複数可）を第２の圧縮段の吸引部（複数可）に、またはさらなる圧縮段の排出部から後続の圧縮段の吸引部（複数可）に移送する。
【０１１１】
本明細書で使用される「段間冷却器（複数可）」という用語は、さらなる圧縮前にハイパー圧縮機システムの圧縮段のプランジャからの排出流を冷却するために使用される冷却器を指す。
【０１１２】
「ハイパー圧縮機エチレン系吸引流」という用語は、補給エチレンおよび任意で補給ＣＴＡを含む一次圧縮機出力からの所定の組成を有するエチレン系流を指す。ハイパー圧縮機システムの入口側に供給する少なくとも２つのハイパー圧縮機システムの吸引流があり、各入口側が第１圧縮段で少なくとも２つのシリンダに供給している。
【０１１３】
「２つの別個の吸引流」という語句は、２つのハイパー圧縮機システムエチレン系吸引流を指し、それぞれが同じ組成または異なる組成を有する。
【０１１４】
「ハイパー圧縮機システムの排出」という用語は、最後の圧縮段の後のハイパー圧縮機システムの出口側を指す。ハイパー圧縮機システムの出口側は、少なくとも２つのエチレン系反応器供給流からなり、各々最後の圧縮段で動作する少なくとも２つのシリンダから得られる。
【０１１５】
本明細書で使用される「排出流（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｓｔｒｅａｍ）」または「排出流（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｆｌｏｗ）」という用語は、圧縮機（例えば、二次圧縮機）の排出から得られる流れを指す。
【０１１６】
本明細書で使用される「補給」または「新規」という用語は、エチレン系供給成分（すなわち、「補給エチレン」、「補給ＣＴＡ」）に関して、外部供給源（複数可）から提供される反応物を指し、リサイクルされた供給源（複数可）から内部的に提供されるものではない。例えば、一実施形態では、補給エチレンは、重合によって消費された、および／または、例えばプロセスからのエチレンパージによって失われたエチレンならびにポリマー中の残留エチレンを補うために必要とされる「補給エチレン」として使用される。
【０１１７】
本明細書で使用される場合、反応物（すなわち、「リサイクルされたエチレン」、「リサイクルされたＣＴＡ」）に関する、「リサイクルされた」という用語は、高圧分離器（複数可）及び／または低圧分離器（複数可）でポリマーから分離され、反応器に戻される／圧縮される未反応の反応物を指す。
【０１１８】
本明細書で使用される「高圧リサイクル」という用語は、エチレン、ＣＴＡ、入口流からの不純物、開始剤からの解離成分、高圧分離器（複数可）のガス上排出中で分離された溶媒などの未反応反応体を指す。典型的には、パージ流をＨＰＲから採取して、重合プロセスにおける不活性成分（複数可）および／または低反応成分の蓄積を防止する。
【０１１９】
本明細書で使用される「低圧リサイクル」という用語は、エチレン、ＣＴＡ、入口流からの不純物、解離成分開始剤、低圧分離器（複数可）のガス上排出中で分離された溶媒などの未反応反応体を指す。
【０１２０】
本明細書で使用される「供給」、または「供給流（ｆｅｅｄ  ｆｌｏｗ）」、または「供給流（ｆｅｅｄ  ｓｔｒｅａｍ）」という用語は、入口で反応区域に添加される補給のおよび／またはリサイクルされた成分（例えば、エチレン、開始剤、ＣＴＡ、および／または溶剤）を指す。
【０１２１】
本明細書で使用される「モル分率」という用語は、混合物中の１つの成分の、混合物の成分の全モルに対するモル比を指す。モル分率は、モル量またはモル流の比を計算することによって決定することができる。
【０１２２】
本明細書で使用される「重量分率」という用語は、混合物中の１つの成分の、混合物の成分の総量に対する重量比を指す。
【０１２３】
本明細書で使用される「第１の反応区域（ＦＥ１）に供給される補給エチレンの重量分率」という語句は、第１の反応区域に（前部流を介して）供給されるエチレン足す任意のコモノマー（複数可）足す任意のＣＴＡ（複数可）の量で割った第１の反応区域に（前部流を介して）供給される補給エチレンの量を指す。
【０１２４】
本明細書で使用される「第ｎの反応区域（ＦＥｎ）に供給される補給エチレンの重量分率」という語句は、第ｎの反応区域に（側部流を介して）供給されるエチレン足す任意のコモノマー（複数可）足す任意のＣＴＡ（複数可）の量で割った第ｎの反応区域に（側部流を介して）供給される補給エチレンの量を指す。
【０１２５】
本明細書で使用される「供給ｉ」という語句は、反応区域ｉに送られたエチレン系供給の総量で割った、反応区域ｉに供給された一次圧縮機システムの出力からのエチレン系供給流の量を指す。
【０１２６】
本明細書で使用される「最後の２つのエチレン系供給流の合計」という語句は、反応器への最後の２つのエチレン系供給流の総量を指す。例えば、２５重量％、２５重量％、および５０重量％の３つのエチレン系供給流を示す２５／２５／５０／０の反応器構成では、最後の２つのエチレン系供給流の合計は２５重量％＋５０重量％＝７５重量％。
【０１２７】
「ＣＴＡシステム」という用語は、典型的にはメルトインデックスを制御するために、重合プロセスに添加される単一のＣＴＡまたはＣＴＡの混合物を含む。ＣＴＡシステムは、ラジカルを含有する成長中のポリマー分子に水素原子を移動させることができる成分を含み、ＣＴＡ分子上にラジカルが形成され、次にそれが新しいポリマー鎖を開始することができる。ＣＴＡは、テロゲンまたはテロマーとしても知られている。本明細書で使用される「ＣＴＡ活性」または「連鎖移動活性係数（Ｃｓ値）」という用語は、「連鎖移動速度」と「エチレン移動速度」との間の比を指す。以下の実験セクションで提供されているＭｏｒｔｉｍｅｒの参考文献を参照されたい。本明細書で使用される用語「Ｚ１／Ｚｉ」は以下のように決定される。「反応器区域ｉ（［ＣＴＡ］ｊｉ）におけるＣＴＡｊの反応器区域モル濃度」は、「反応器区域ｋ＝１〜ｋ＝ｉへのＣＴＡ供給（前の反応区域からの移動は除く）の総モル量」を、「反応区域１〜ｉへのエチレン供給（前の反応区域からの移動は除く）の総モル量」で割ったものとして定義される（ｉ≧１）。Ｚ１／Ｚｉの例示的な計算を表２に示す。この関係は、以下に等式ＡＣで示される。
【０１２８】
【数５】
2019518843.tif 000007
【０１２９】
等式ＡＣにおいて、ｊ≧１であり、は、「ｋ番目の反応器区域に注入されたｊ番目のＣＴＡ補給のモル量（ｋ＝１〜ｉ）」であり、
【０１３０】
【数６】
2019518843.tif 000008
【０１３１】
は、「ｋ番目の反応区域に注入されたｊ番目のＣＴＡ補給のモル量（ｋ＝１〜ｉ）であり、
【０１３２】
【数７】
2019518843.tif 000009
【０１３３】
は、「ｋ番目の反応区域に注入されたエチレン補給のモル量（ｋ＝１〜ｉ）」である。
【０１３４】
「反応器区域Ｉ（Ｚｉ）におけるＣＴＡ（システム）の移動活性」は、「反応区域内の各ＣＴＡの反応器区域モル濃度の合計」にその連鎖移動活性定数（Ｃｓ）を掛けたものとして定義される−等式ＢＣを参照されたい。連鎖移動活性定数（Ｃｓ）は、基準圧力（１３６０気圧）および基準温度（１３０℃）における反応速度比Ｋｓ／Ｋｐである。この関係は、以下に等式ＢＣで示されており、ｎｃｏｍｐｉは、反応区域ｉにおけるＣＴＡの総数である。ｉ≧１、およびｎｃｏｍｐｉ≧１であることに留意する。
【０１３５】
【数８】
2019518843.tif 000010
【０１３６】
本明細書で使用される「ＦＥ１／ＦＥｉ」という用語は、反応区域ｎについて、「第１の反応区域（ＲＺ１）に供給される補給エチレンの重量分率」対「反応区域ｎ（Ｚｉ）に供給される補給エチレンの重量分率」（ｉ＞１）の比を指す。ＦＥ１／ＦＥｉの例示的な計算を表２に示す。本明細書で使用される「供給条件」という用語は、反応器に供給される成分、例えばエチレン、ＣＴＡ、開始剤、および／またはコモノマー（複数可）のモル（または重量）における流れを指す。
【０１３７】
実験
重合用ＣＴＡシステム。本発明の動作のための潜在的なＣＴＡシステム：
表１は、高（プロピオンアルデヒド）、中（プロピレン）、および低（イソブタン）ＣＴＡの実施例を含む。より多くのＣＴＡ候補が、Ｍｏｒｔｉｍｅｒの参考文献内に見出され得る。典型的には、反応器中のＣＴＡの転化レベルは、ＣＴＡ活性およびエチレン転化レベルの関数である。典型的には、反応器中のモルＣＴＡ消費量は、生成物のメルトインデックスおよび反応器条件の関数であり、ＣＴＡ活性の影響を受けないが、反応器中で必要とされるＣＴＡレベルはＣＴＡ活性の関数であり、低活性ＣＴＡのものがより高く、高活性ＣＴＡのものがより低く、低活性ＣＴＡの場合は低い転化レベル、高活性ＣＴＡの場合は高転化レベルとなる。その結果、ＣＴＡ補給流は、低い活性のＣＴＡの場合の低い影響に対して、高いＣＴＡの場合のＣＴＡ濃度の分配へのより大きな影響を有する。
【０１３８】
【表１】
2019518843.tif 000011
【０１３９】
そのＣＴＡの機能性のほかにプロピレンはコモノマーとしても作用し、追加のメチル分岐をもたらす。これらの追加のメチル分岐は、典型的にはポリマーの密度を０．００１〜０．００４ｇ／ｃｃまで低下させる。さらに、コモノマー活性は、反応器パス当たりの全体的な消費レベルを増加させ、ＣＴＡおよびコモノマーとしての消費量を補うために、より多くのプロピレンを添加しなければならない。
【０１４０】
参考文献：一般：Ｇ．Ｌｕｆｔ，Ｃｈｅｍ．−Ｉｎｇ．−Ｔｅｃｈ．，Ｈｏｃｈｄｒｕｃｋ−Ｐｏｌｙａｅｔｈｙｌｅｎ，Ｖｏｌ．５１（１９７９）Ｎｒ．１０，ｐａｇｅｓ  ９６０−９６９．過酸化物効率：Ｔ．ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｍｏｌｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｉｎｇ．Ｃｈｉｍ．Ｉｔａｌ，“Ｌｉｇｈｔ−ｏｆｆ”  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ａｎｄ  ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ  ｏｆ  １６  ｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ  ｉｎ  ＬＤＰＥ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．１８，Ｎ．１−２，Ｆｅｂ  １９８２，ｐａｇｅｓ  ７−１５．連鎖移動活性およびコモノマー反応性スキームデータは、以下に記載されている：Ｐ．Ｅｈｒｌｉｃｈ，Ｇ．Ａ．Ｍｏｒｔｉｍｅｒ，Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｆｒｅｅ  ｒａｄｉｃａｌ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ，Ａｄｖ．Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉ．，Ｖｏｌ．７，３８６−４４８（１９７０）；Ｇ．Ｍｏｒｔｉｍｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ−１；Ｃｈａｉｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；Ｖｏｌ．４，ｐ８８１−９００（１９６６）；Ｇ．Ｍｏｒｔｉｍｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ−１，Ｃｈａｉｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ．Ｐａｒｔ  ＩＶ．Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ  ｓｔｕｄｙ  ａｔ  １３６０  ａｔｍ  ａｎｄ  １３０℃；Ｖｏｌ．８，ｐ１５１３−１５２３（１９７０）；Ｇ．Ｍｏｒｔｉｍｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ−１，Ｃｈａｉｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ．Ｐａｒｔ  Ｖ．Ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｖｏｌ  ８，ｐ１５３５−１５４２（１９７０）；Ｇ．Ｍｏｒｔｉｍｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ−１，Ｃｈａｉｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔ  Ｖ．Ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ，Ｖｏｌ．８，ｐ１５４３−１５４８（１９７０）；ａｎｄ  Ｇ．Ｍｏｒｔｉｍｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ−１，Ｃｈａｉｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ＶＩＩ．Ｖｅｒｙ  ｒｅａｃｔｉｖｅ  ａｎｄ  ｄｅｐｌｅｔａｂｌｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ａｇｅｎｔｓ，ｖｏｌ  １０，ｐｐ．１６３−１６８（１９７２）．Ｓ．Ｇｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，３６，２１−４０，１９８１（Ｔｉｔｌｅ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｍｏｄｅｌ  ｆｏｒ  ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｒｅａｃｔｏｒ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｒａｔｅｓ  ｏｂｔａｉｎｅｄ  ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ）におけるシミュレーションモデルを参照されたい。
【０１４１】
ＣＰ１で使用されるプロセス流れ図（シミュレーションされた重合）−図１（ＣＰ１）は、全エチレン系供給流が第１の反応区域にのみ分配される略系統図を示す。高圧リサイクル（ＨＰＲ）流（ライン１）は、組み合わされた低圧リサイクルと補給エチレンとを混合して（ライン２）、形成され（ライン６）、ハイパー圧縮機システムの吸引部に送られる。ハイパー圧縮機システム（ライン１１）からの排出流は、反応器の第１の反応区域に送られる。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システムの吸引時にプロセスに添加され、任意で、第１段と第２段の間の断面で、またはハイパー圧縮機システムの排出時に供給され得る。
【０１４２】
ＣＰ２で使用されるプロセス流れ図（図２）−図２は、比較実施例ＣＰ２を製造するために使用される管状反応器を有する高圧重合プロセスの略系統図を示すＣＰ２を示す。エチレン補給流（１）は、一次圧縮機システムによってブースタ圧縮システムの出口と共に圧縮され、流れ（３）を生じる。流れ（３）は、ライン５を通じて反応器の側部（８）に供給するハイパー圧縮機システムの部分に高圧リサイクル流（１９）からの追加のエチレンと共に供給される。前部流（９）に供給するハイパー圧縮機システムの部分は、ライン（１９）および（５）を介して高圧リサイクル流（１９）からエチレン供給を受け取る。ライン（６）およびライン（７）は、ＣＴＡをそれぞれライン（４）および／またはライン（５）に個別に供給するためのそれぞれの個別ラインを示す。反応器システムについての情報は、以下に見出され得る。反応器では、フリーラジカル開始系の補助を得て重合が開始され、各反応区域の入口で注入及び／または活性化される。各反応区域の最高温度は、各反応区域の開始時の開始系の濃度及び／または供給量を調節することによって設定点で制御される。反応を終了し、複数の冷却ステップを適用した後、反応混合物を、（１０）で減圧および／または冷却し、ステップに分離する。
【０１４３】
ＣＰ３に使用されるプロセス略系統図−図３は、一次圧縮機システムによって、ブースタ圧縮システムの出力と共に圧縮され、流れ（２）および（３）をもたらすＣＰ３流（１）、エチレン補給を製造するために使用される管状反応器を用いた高圧重合プロセスの略系統図を示す。流れ（３）は、高圧リサイクル流（１９）と合流し、ライン（５）を通じて反応器の前部（９）に供給するハイパー圧縮機システムの部分に供給される。側流（８）に供給するハイパー圧縮機システムの部分は、ライン（４）を通じてエチレン供給を受ける。ライン（４）は、ライン（１８）からエチレン供給を受ける。ＣＴＡは、ライン（２３）を通じて供給される。ライン２２は、ＣＴＡ成分を供給する任意のラインだが、この実施例では使用されていない。ハイパー圧縮機システムは、高圧管状反応器（反応器）に供給するのに十分なレベルまでエチレン供給流を加圧する。反応器では、フリーラジカル開始系の補助を得て重合が開始され、各反応区域の入口で注入及び／または活性化される。各反応区域の最高温度は、各反応区域の開始時の開始系の濃度及び／または供給量を調節することによって設定点で制御される。反応を終了し、複数の冷却ステップを適用した後、反応混合物を、（１０）で減圧および／または冷却し、手順に分離する。
【０１４４】
ＣＰ４およびＣＰ５に使用されるプロセス流れ図（図４ａ）−図４ａ（ＣＰ４、ＣＰ５）は、３つのエチレン系反応器供給分配（３３／３３／３３／０）を有する略系統図を示す。ハイパー圧縮機システムは１０個のシリンダを有し、そのうちの４個のシリンダが第１段に導入され、６個のシリンダが第２段にある。吸引ライン５および７ならびに段間ライン８および１０は、それぞれ、全エチレン系流の５０％を処理するが、排出ラインまたは反応器供給ライン１１、１２、および１３は、それぞれ、全エチレン系流の１／３または３３％を処理する。任意で、圧力均衡ライン（ｂ１、ｂ２、またはｂ３）を導入し、ライン８、１０、１１、１２、または１３の圧力および／または流れの脈動を低減することができる。ライン８および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システム段間ラインを示す。高いＣＴＡ濃度を有するＨＰＲ流（ライン１）は、ライン６を作製するために、低いＣＴＡ濃度を有するＬＰＲおよび補給エチレン（ライン２）と組み合わされる。補給ＣＴＡは、例えば、ＣＴＡ１、ＣＴＡ２、ＣＴＡ４、および／またはＣＴＡ３を介して異なる場所に添加され得る。この構成では、反応器供給物中のＣＴＡレベルは、供給場所あたりの補給ＣＴＡ供給物の量によってのみ影響され得る。
【０１４５】
ＩＰ４．１、ＩＰ４．２、ＩＰ４．３、ＩＰ５．１、ＩＰ５．２、およびＩＰ５．３に使用されるプロセス流れ図（図４ｂ）−図４ｂ（ＩＰ４．１、ＩＰ４．２、ＩＰ４．３、ＩＰ５．１、ＩＰ５．２、およびＩＰ５．３）は、３つのエチレン系反応器供給分配（３３／３３／３３／０）を有する略系統図を示す。ハイパー圧縮機システムは１０個のシリンダを有し、そのうちの４個のシリンダが第１段に導入され、６個のシリンダが第２段にある。吸引ライン５および７ならびに段間ライン８および１０は、それぞれ、全エチレン系流の５０％を処理するが、排出ラインまたは反応器供給ライン１１、１２、および１３は、それぞれ、全エチレン系流の１／３または３３％を処理する。任意で、均衡ライン（ｂ１、ｂ２、またはｂ３）を導入し、ライン８、１０、１１、１２、または１３の圧力および／または流れの脈動を低減することができる。ライン８および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システムの段間ラインを示す。
【０１４６】
分配制御システム無しの説明（図４ｂ）１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４。高濃度のＣＴＡ（ライン１および１ａ）を有するＨＰＲ流は、主に、ライン５を介してハイパー圧縮機システムの吸引部に送られる。残存するＨＰＲ流（ライン６）は、ＬＰＲ流／補給エチレン（低ＣＴＡ濃度、ライン２および２ａ）と合流され、ライン７を介してハイパー圧縮機システムの吸引部に送られる。ライン８からの排出流は、ライン１１（全エチレン系供給分配の３３．３％からなる）が第１の反応区域に送られる２つの流れに分割される。排出流１１、１２、および１３は、それぞれ２つのシリンダから圧縮されたエチレンを受ける。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システム（ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ３）の吸引に添加し得るか、第１の反応区域（ＣＴＡ４）に直接供給され、従って第１の反応区域でＣＴＡレベルを向上する。ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ４を介したＣＴＡ注入と組み合わせたこの構成は、狭いＭＷＤポリマーの作製に好ましい。
【０１４７】
例えば、１ｂ、２ｂ、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４からなる任意の分配制御システム（図４ｂ）は、導入して使用され得る。このシステムは、ライン１および２からのエチレン系流がライン５および７を通ってどのように分配されるかを制御することができる。ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４は、ライン１およびライン２をライン５およびライン７を通って分配する、ライン１ａ、２ｂ、１ｂ、および２ａ内の制御弁である。５および６を通ってライン１ｂおよび２ｂによる１および２のこの潜在的な逆の分配は、ＭＷＤ能力を非常に狭いものから非常に広く、ＭＷＤポリマー間で広げる。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システム（ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ３）の吸引に添加され得るか、または第１の反応区域（ＣＴＡ４）に直接供給され得る。
【０１４８】
ＣＰ６およびＣＰ７に使用されるプロセス流れ図（図５ａ）−図５ａ（ＣＰ６およびＣＰ７）は、３つのエチレン系供給分配（３３／３３／３３／０）を有する略系統図を示す。ハイパー圧縮機システムは、１２個のシリンダを有し、そのうちの６個のシリンダが第１段に、６個のシリンダが第２段にある。吸引ライン５、６ａ、および７、ならびに段間ライン８、９、および１０ならびに排出または反応器供給ライン１１、１２、および１３は、それぞれ、全エチレン系流の１／３または３３％を処理する。任意で、均衡ライン（ｂ１、ｂ２、ｂ３、およびまたはｂ４）を導入し、ライン８、９、１０、１１、１２、または１３の圧力および／または流れの脈動を低減することができる。ライン８、９、および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システム段間ラインを示す。高いＣＴＡ濃度を有するＨＰＲ流（ライン１）は、ライン６を作製するために、低いＣＴＡ濃度を有するＬＰＲおよび補給エチレン（ライン２）と組み合わされる。補給ＣＴＡは、例えば、ＣＴＡ１、ＣＴＡ２、ＣＴＡ４、および／またはＣＴＡ３を介して異なる場所に添加され得る。この構成では、反応器供給物中のＣＴＡレベルは、場所あたりの補給ＣＴＡ供給物の量によってのみ影響され得る。
【０１４９】
ＩＰ６．１、ＩＰ６．２、ＩＰ６．３、ＩＰ７．１、ＩＰ７．２、およびＩＰ７．３に使用されるプロセス流れ図（図５ｂ）−図５ｂ（ＩＰ６．１、ＩＰ６．２、ＩＰ６．３、ＩＰ７．１、ＩＰ７．２、およびＩＰ７．３）は、３つのエチレン系反応器供給分配（３３／３３／３３／０）を有する略系統図を示す。ハイパー圧縮機システムは、１２個のシリンダを有し、そのうちの６個のシリンダがそれぞれ第１段および第２段に導入される。吸引ライン５、６ａ、および７、ならびに段間ライン８、９、および１０ならびに排出または反応器供給ライン１１、１２、および１３は、それぞれ、全エチレン系流の１／３または３３％を処理する。ライン３と４は、流れ均衡接続である。任意で、均衡ライン（ｂ１、ｂ２、ｂ３、および／またはｂ４）を導入し、ライン８、９、１０、１１、１２、および／または１３の圧力および／または流れの脈動を低減することができる。ライン８、９、および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システム段間ラインを示す。分配制御システム無しの説明１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４。
【０１５０】
高濃度のＣＴＡ（ライン１および１ａ）を有するＨＰＲ流は、主に、ライン５を介してハイパー圧縮機システムの吸引部に送られ、一方で、ＬＰＲ流／補給エチレン（低ＣＴＡ濃度、ライン２および２ａ）は、ライン６ａを介して、ハイパー圧縮機システムの吸引部に送られる。残存するＨＰＲ流（ライン３）は、残存するＬＰＲ流／補給エチレン（ライン４）と合流され、ライン６ａを介してハイパー圧縮機システムの吸引部に送られる。排出流１１、１２、および１３は、それぞれ２つのシリンダから圧縮されたエチレンを受ける。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システム（ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ３）の吸引に添加し得るか、第１の反応区域（ＣＴＡ４）に直接供給され、従って第１の反応区域でＣＴＡレベルを向上する。ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ４を介したＣＴＡ注入と組み合わせたこの構成は、狭いＭＷＤポリマーの作製に好ましい。
【０１５１】
例えば、１ｂ、２ｂ、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４からなる任意の分配制御システム（図５ｂ）は、導入して使用され得る。ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４は、ライン１およびライン２をライン５、６ａ、および７を通って分配する、ライン１ａ、２ｂ、１ｂ、および２ａ内の制御弁である。５、６ａ、および７を通ってライン１ｂおよび２ｂによる１および２のこの潜在的な逆の分配は、ＭＷＤ能力を非常に狭いものから非常に広く、ＭＷＤポリマー間で広げる。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システム（ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ３）の吸引に添加され得る。
【０１５２】
ＣＰ８およびＣＰ９に使用されるプロセス流れ図（図６ａ）−図６ａ（ＣＰ８およびＣＰ９）は、３つのエチレン系供給分配（２５／２５／５０）を有する略系統図を示す。ハイパー圧縮機システムは、１４個のシリンダを有し、そのうちの６個のシリンダが第１段に、８個のシリンダが第２段にある。吸引ライン５、６ａ、および７ならびに段間ライン８、９、および１０は、それぞれ、全エチレン系流の１／３または３３％を処理するが、排出ライン１１、１２、および１３は、全エチレン系供給流の２５％、２５％、および５０％を処理する。任意で、均衡ライン（ｂ１、ｂ２、ｂ３、およびまたはｂ４）を導入し、ライン８、９、１０、１１、１２、または１３の圧力および／または流れの脈動を低減することができる。ライン８、９、および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システム段間ラインを示す。ライン９は、９ａと９ｂに分かれる。高いＣＴＡ濃度を有するＨＰＲ流（ライン１またはライン１ａ）は、ライン６ａを作製するために、低いＣＴＡ濃度を有するＬＰＲおよび補給エチレン（ライン２またはライン２ａ）と組み合わされる。補給ＣＴＡは、例えば、ＣＴＡ１、ＣＴＡ２、ＣＴＡ４、および／またはＣＴＡ３を介して異なる場所に添加され得る。この構成では、反応器供給物中のＣＴＡレベルは、補給ＣＴＡ供給物の場所によってのみ影響され得る。
【０１５３】
ＩＰ８．１、ＩＰ８．２、ＩＰ８．３、ＩＰ９．１、ＩＰ９．２、およびＩＰ９．３に使用されるプロセス流れ図（図６ｂ）−図６ｂ（ＩＰ８．１、ＩＰ８．２、ＩＰ８．３、ＩＰ９．１、ＩＰ９．２、およびＩＰ９．３）は、３つのエチレン系反応器供給分配（２５／２５／５０／０）を有する略系統図を示す。ハイパー圧縮機システムは、１４個のシリンダを有し、そのうちの６個のシリンダがそれぞれ第１段に導入され、８個のシリンダが第２段にある。吸引ライン５、６ａ、および７ならびに段間ライン８、９、および１０は、それぞれ、全エチレン系流の１／３または３３％を処理するが、排出ライン１１、１２、および１３は、全エチレン系流の２５％、２５％、および５０％を処理する。ライン３および４は、ハイパー圧縮機システムの吸引に送る前の均衡流ラインである。任意で、均衡ライン（ｂ１、ｂ２、ｂ３、および／またはｂ４）を導入し、ライン８、９、１０、１１、１２、および／または１３の圧力および／または流れの脈動を低減することができる。ライン８、９、および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システム段間ラインを示す。ライン９は、９ａと９ｂに分かれる。
【０１５４】
分配制御システム無しの説明（図６ｂ）１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４。高濃度のＣＴＡ（ライン１および１ａ）を有するＨＰＲ流は、主に、ライン５を介してハイパー圧縮機システムの吸引部に送られ、一方で、ＬＰＲ流／補給エチレン（低ＣＴＡ濃度、ライン２および２ａ）は、ライン７を介して、ハイパー圧縮機システムの吸引部に送られる。残存するＨＰＲ流（ライン３）は、残存するＬＰＲ流／補給エチレン（ライン４）と合流され、ライン６ａを介してハイパー圧縮機システムの吸引部に送られる。排出流１１、１２は、それぞれ、２つのシリンダからの全圧縮エチレン系の２５％を受け取り、一方、排出流１３は、４つのシリンダからの全圧縮エチレン系流の５０％を受け取る。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システム（ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ３）の吸引に添加し得るか、第１の反応区域（ＣＴＡ４）に直接供給され、従って第１の反応区域でＣＴＡレベルを向上する。ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ４を介したＣＴＡ注入と組み合わせたこの構成は、狭いＭＷＤポリマーの作製に好ましい。
【０１５５】
例えば、１ｂ、２ｂ、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４からなる任意の分配制御システム（図ｂ）は、導入して使用され得る。ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４は、ライン１およびライン２をライン５、６ａ、および７を通って分配する、ライン１ａ、２ｂ、１ｂ、および２ａ内の制御弁である。５、６ａ、および７を通ってライン１ｂおよび２ｂによる１および２のこの潜在的な逆の分配は、ＭＷＤ能力を非常に狭いものから非常に広く、ＭＷＤポリマー間で広げる。ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４は、ライン１およびライン２をライン５、６ａ、および７を通って分配する、ライン１ａ、２ｂ、１ｂ、および２ａ内の制御弁である。５、６ａ、および７を通ってライン１ｂおよび２ｂによる１および２のこの潜在的な逆の分配は、ＭＷＤ能力を非常に狭いものから非常に広く、ＭＷＤポリマー間で広げる。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システム（ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ３）の吸引に添加され得る。
【０１５６】
ＣＰ１０およびＣＰ１１に使用されるプロセス流れ図（図７ａ）−図７ａは、３つのエチレン系供給分配（２５／２５／５０）を有する略系統図を示す。ハイパー圧縮機システムは、１４個のシリンダを有し、そのうちの６個のシリンダが第１段に、８個のシリンダが第２段にある。吸引ライン５および７ならびに段間ライン８および１０は、それぞれ、全エチレン系流の５０％を処理するが、排出ライン１１、１２、および１３は、反応器システムに供給される全圧縮エチレン系供給流の２５％、２５％、および５０％を処理する。任意で、均衡ライン（ｂ１、ｂ２、ｂ３、および／またはｂ４）を導入し、ライン８、１０、１１、１２、および／または１３の圧力および／または流れの脈動を低減することができる。ライン８および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システムの段間ラインを示す。
【０１５７】
高いＣＴＡ濃度を有するＨＰＲ流（ライン１またはライン１ａ）は、ライン６を作製するために、低いＣＴＡ濃度を有するＬＰＲおよび補給エチレン（ライン２またはライン２ａ）と組み合わされる。補給ＣＴＡは、例えば、ＣＴＡ１、ＣＴＡ２、ＣＴＡ４、および／またはＣＴＡ３を介して異なる場所に添加され得る。この構成では、反応器供給物中のＣＴＡレベルは、補給ＣＴＡ供給物の場所によってのみ影響され得る。
【０１５８】
ＩＰ１０．１、ＩＰ１０．２、ＩＰ１０．３、ＩＰ１１．１、ＩＰ１１．２、およびＩＰ１１．３のプロセス流れ図（図７ｂ）−図７ｂは、３つのエチレン系反応器供給分配（２５／２５／５０／０）を有する略系統図を示す。ハイパー圧縮機システムは、１４個のシリンダを有し、そのうちの６個のシリンダがそれぞれ第１段に導入され、８個のシリンダが第２段にある。吸引ライン５および７ならびに段間ライン８および１０は、それぞれ、全エチレン系流の５０％を処理するが、排出ライン１１、１２、および１３は、全エチレン系流の２５％、２５％、および５０％を処理する。ライン６は、ハイパー圧縮機システムの吸引に送る前の均衡流ラインである。任意で、均衡ライン（ｂ１、ｂ２、および／またはｂ３）を導入し、ライン８、９、１０、１１、１２、および／または１３の圧力および／または流れの脈動を低減することができる。ライン８および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システムの段間ラインを示す。
【０１５９】
分配制御システム無しの説明（図７ｂ）１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４。高濃度のＣＴＡ（ライン１および１ａ）を有するＨＰＲ流は、主に、ライン５を介してハイパー圧縮機システムの吸引部に送られ、一方で、ＬＰＲ流／補給エチレン（低ＣＴＡ濃度、ライン２および２ａ）は、ＨＰＲからの残存流（ライン６）と組み合わされ、ライン７を介してハイパー圧縮機システムの吸引部に送られる。排出流１１、１２、および１３は、全圧縮エチレン系供給流の２５％、２５％、および５０％を受けている。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システム（ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ３）の吸引に添加し得るか、第１の反応区域（ＣＴＡ４）に直接供給され、従って第１の反応区域でＣＴＡレベルを向上する。ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ４を介したＣＴＡ注入と組み合わせたこの構成は、狭いＭＷＤポリマーの作製に好ましい。例えば、１ｂ、２ｂ、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４からなる任意の分配制御システム（図７ｂ）は、導入して使用され得る。ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４は、ライン１およびライン２をライン５および７を通って分配する、ライン１ａ、２ｂ、１ｂ、および２ａ内の制御弁である。５および７を通ってライン１ｂおよび２ｂによる１および２のこの潜在的な逆の分配は、ＭＷＤ能力を非常に狭いものから非常に広く、ＭＷＤポリマー間で広げる。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システム（ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ３）の吸引に添加され得る。
【０１６０】
ＣＰ１２およびＣＰ１３に使用されるプロセス流れ図（図８ａ）−図８ａは、３つのエチレン系供給分配（２５／２５／５０）を有する略系統図を示す。ハイパー圧縮機システムは、１６個のシリンダを有し、そのうちの各８個のシリンダが第１段および第２段に導入される。吸引ライン３ａ、５、７、および４ａならびに段間ライン８および１０は、それぞれ、全エチレン系流の２５％を処理するが、排出ライン１１、１２、および１３は、全エチレン系供給流の２５％、２５％、および５０％を、それぞれ処理する。任意で、均衡ライン（ｂ１、ｂ２、ｂ３、および／またはｂ４）を導入し、ライン８、９、１０ａ、１０、１１、１２、または１３の圧力および／または流れの脈動を低減することができる。ライン８、９、１０ａ、および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システム段間ラインを示す。高いＣＴＡ濃度を有するＨＰＲ流（ライン１またはライン１ａ）は、ライン６を作製するために、低いＣＴＡ濃度を有するＬＰＲおよび補給エチレン（ライン２またはライン２ａ）と組み合わされる。補給ＣＴＡは、例えば、ＣＴＡ１、ＣＴＡ２、ＣＴＡ４、および／またはＣＴＡ３を介して異なる場所に添加され得る。この構成では、反応器供給物中のＣＴＡレベルは、補給ＣＴＡ供給物の場所によってのみ影響され得る。
【０１６１】
ＩＰ１２．１、ＩＰ１２．２、ＩＰ１２．３、ＩＰ１３．１、ＩＰ１３．２、およびＩＰ１３．３用のプロセス流れ図（図８ｂ）−図８ｂは、３つのエチレン系反応器供給分配（２５／２５／５０／０）を有する略系統図を示す。ハイパー圧縮機システムは、６個のシリンダを有し、そのうちの８個のシリンダがそれぞれ第１段および第２段に導入される。吸引ライン３ａ、５、７、および４ａならびに段間ライン８、９、１０ａ、および１０は、それぞれ、全エチレン系流の２０％を処理するが、排出ライン１１、１２、および１３は、全エチレン系流の２５％、２５％、および５０％を処理する。ライン３ｂ、６、および４ｂは、ハイパー圧縮機システムの吸引に送る前の均衡流ラインである。任意で、均衡ライン（ｂ１、ｂ２、ｂ３、および／またはｂ４）を導入し、ライン８、９、１０ａ、１０、１１、１２、および／または１３の圧力および／または流れの脈動を低減することができる。ライン８、９、１０ａ、および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システム段間ラインを示す。ライン８、９、１０ａ、および１０は、段間冷却器を有するハイパー圧縮機システム段間ラインを示す。分配制御システム無しの説明（図８ｂ）１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４。高濃度のＣＴＡ（ライン１および１ａ）を有するＨＰＲ流は、主に、ライン３ａおよび５を介してハイパー圧縮機システムの吸引部に送られ、一方で、ＬＰＲ流／補給エチレン（低ＣＴＡ濃度、ライン２および２ａ）は、主に、ライン４ａを介して、ハイパー圧縮機システムの吸引部に送られる。ＨＰＲからの残存流（ライン６）は、ＬＰＲ流／補給からの残存流と合流され、ライン７を介してハイパー圧縮機システムの吸引部に送られる。排出流１１、１２、および１３は、全圧縮エチレン系供給流の２５％、２５％、および５０％を受けている。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システム（ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ３）の吸引に添加し得るか、第１の反応区域（ＣＴＡ４）に直接供給され、従って第１の反応区域でＣＴＡレベルを向上する。ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ４を介したＣＴＡ注入と組み合わせたこの構成は、狭いＭＷＤポリマーの作製に好ましい。例えば、１ｂ、２ｂ、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４からなる任意の分配制御システム（図８ｂ）は、導入して使用され得る。ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４は、ライン１およびライン２をライン３ａ、５、７、および４ａを通って分配する、ライン１ａ、２ｂ、１ｂ、および２ａ内の制御弁である。３ａ、５、７、および４ａを通ってライン１ｂおよび２ｂによる１および２のこの潜在的な逆の分配は、ＭＷＤ能力を非常に狭いものから非常に広く、ＭＷＤポリマー間で広げる。補給ＣＴＡは、ハイパー圧縮機システム（ＣＴＡ２および／またはＣＴＡ３）の吸引に添加され得る。
【０１６２】
図５ｂに示されている選択肢のような代表的な制御システムの実施例の説明−
ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４は、制御弁である。１ａおよび１ｂは、ハイパー圧縮機システムレベルの吸引流５、６ａ、および７を通る流れ１および流れ５の分配を変更／制御するためのラインである。ハイパー圧縮機システムの吸引流５、６ａ、および７を介して流れ１および２を分配する以下の制御シナリオが可能である。
・ＣＶ２およびＣＶ３が閉じているとき、ライン５はライン１からエチレン系流を受け取り、ライン７は流れ２からエチレン系流を受け取る。流れ６ａは、流れ１および任意で流れ２からエチレン系流を受け取る。
・ＣＶ１およびＣＶ４が閉じているとき、ライン５はライン２からエチレン系流を受け取り、ライン７は流れ１からエチレン系流を受け取る。流れ６ａは、流れ１および任意で流れ２からエチレン系流を受け取る。
・ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４の位置が制御されるとき、流れ１および流れ２がライン５および７にわたって自由に分配され得る一方、流れ６ａは流れ１および流れ２からエチレン系流を受け取る。
【０１６３】
Ｃ２＝およびＣＴＡの相対質量バランスを確立することにより反応器供給流にわたる補給エチレンおよび全体的なＣＴＡの相対分配の導出（代表的な実施例としてのＩＰ８．１の実施例）
表２は、ＩＰ８．１の実施例で使用されているような、反応器供給流にわたるエチレンおよびＣＴＡ分配の導出を示す。この実施例は、３つのエチレン系供給流分配（２５／２５／５０／０）を有する１４個のシリンダのハイパー圧縮機システムに対して、図５ｃに示されるプロセス略系統図を利用する。第１段は６個のシリンダを含み、３つのグループの２個のシリンダに分割され、各グループは全エチレン系供給分配の３３％を受け取る。しかし、その後、ＨＰＲおよびＬＰＲからの主な流れはライン５およびライン７に続いて送られ、一方、組み合わされた残りの流れはライン６ａに送られる。ライン５、６ａ、および７は、その後、異なる反応区域に送られ、分化したＣＴＡレベルをもたらす。
【０１６４】
相対質量バランス計算では、反応器に送られたエチレンおよびＣＴＡの総量を両方とも１００％に設定した。相対質量バランス計算では、反応器に送られたエチレンおよびＣＴＡの総量を両方とも１００％に設定した。エチレンの相対的な補給量は、反応器内の転化率＋パージしたエチレン％に等しい。ＣＴＡについても同様の計算を行った。ＦＥ１、ＦＥ２、およびＦＥ３は、補給Ｃ２＝の相対重量分率を表し、一方でＦＲＺ１、ＦＲＺ２、およびＦＲＺ３は反応器供給流中に供給される補給ＣＴＡの相対重量分率を表す。反応器供給流中のＣＴＡの相対量の助けにより、反応区域に供給される累積ＣＴＡ中の相対濃度を計算することができる。Ｚ１、Ｚ２、およびＺ３は、対応する反応区域に対するＣＴＡの累積相対濃度を表す。ＩＰ８．１の実施例では、２８％、２％、および６．２％のＬＰＲ（ポリマーへの２２％エチレンエントレインメント×２８％Ｃ２＝転化率）へ送られるポリマー中のエチレン転化率、エチレンパージ、およびエントレインメントの仮定がなされている。補給エチレンは、ポリマーに転化されたＣ２、パージ、およびＬＰＲに送られるＣ２＝流れの全流れである。補給ＣＴＡは、転化されたＣＴＡおよびパージ流の全流れである（各流のＣＴＡは表２に見出すことができる）。
【０１６５】
表２：反応区域への反応器供給流にわたる補給エチレンおよび全体的なＣＴＡの相対分配の導出（ＩＰ８．１）。
【０１６６】
【表２−１】
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【０１６７】
【表２−２】
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【０１６８】
管状反応器用の比較重合：ＣＰ２およびＣＰ３（実際の重合）
ＣＰ２およびＣＰ３重合では、３つの反応区域システム（５０／３５／１５）にわたって分配された３つのエチレン系供給を使用する。ＣＰ２では、ＬＰＲ／補給エチレンは主に反応区域２および３にわたって分配し、一方で補給ＣＴＡと一緒のＨＰＲからの大部分は主に第１反応区域に送られ（図２参照）、反応器システムの前部で高いＣＴＡ濃度をもたらす。全ＬＰＲ／補給エチレンを第１反応区域に送り、一方で補給ＣＴＡを有する全ＨＰＲ流を次の反応区域に送る逆の操作は、第１反応区域での低いＣＴＡ濃度をもたらす。表１０ａおよび１０ｂに示すように、最初のエチレン系流と最後のエチレン系流（Ｚ１／Ｚ３）との間の反応区域への最終的なＣＴＡ分配は、４．８〜５．８のＭＷＤ（Ｍｗ／Ｍｎ）、１．２〜２．３ｃＮの溶融弾性、および１７０℃での６７〜９９ＰａのＧ’における増加に対応するＣＰ２およびＣＰ３について、それぞれ１．３７および０．７１である。ＨＰＲおよび一次圧縮機システム（ＬＰＲ／補給エチレン）から得られる第１の反応区域へのエチレン系流の分配はＭＷＤパラメータおよび溶融弾性およびＧ’のようなレオロジー特性に関して生成ポリマーに強く影響することが結論付けられ得る。プロセス条件および生成物の特徴付けの結果を表６ａおよび６ｂに示す。
【０１６９】
管状反応器用の比較重合：ＣＰ４〜ＣＰ１３−ＣＰ４〜ＣＰ７は、第１および第２の圧縮段のために配置された複数のシリンダ（ＣＰ４およびＣＰ５用の１０個のシリンダ、ＣＰ６およびＣＰ７用の１２個のシリンダ）を含むハイパー圧縮機システムを使用し、３３／３３／３３の反応器構成に適用される（図４ａおよび図５ａ参照）。ＣＰ８〜ＣＰ１１は、図６ａおよび図７ａを参照して、１４個のシリンダ（第１段の６個のシリンダと第２段の８個のシリンダ）を含むハイパー圧縮機システムを示し、一方でＣＰ１２およびＣＰ１３については１６個のシリンダ（各段は８個のシリンダを含む）が使用される（図８ａ参照）。実施例ＣＰ８〜ＣＰ１３は、２５／２５／５０／０反応器構成のために使用される。図４ａ〜７ａに示すように、ＨＰＲおよびＬＰＲ／補給エチレン流は、ハイパー圧縮機システムの第１段に分配される前にライン６に組み合わされる。補給ＣＴＡ（ＣＴＡ１）がライン６に添加され、均等なＣＴＡ分配をもたらす。しかしながら、補給ＣＴＡ（ＣＴＡ３、ＣＴＡ４）は、第１の反応区域におけるＣＴＡ濃度を区別するために添加される。各流の（ＣＴＡ１を有する）質量バランスの詳細計算は、それぞれ２８％および３８％のエチレン転化率について表３〜表７に見出すことができる。
【０１７０】
【表３−１】
2019518843.tif 000014
【０１７１】
【表３−２】
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【０１７２】
【表３−３】
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【０１７３】
略系統図でＣＴＡ１を有する実施例で使用されるＣＰｘ。
略系統図でＣＴＡ２およびＣＴＡ４を有する本発明のポリマー実施例に使用されるＩＰｘ．１およびｘ．２。
略系統図でＣＴＡ３を有する本発明のポリマー実施例に使用されるＩＰｘ．３。
【０１７４】
実施例  ＣＰ４、ＣＰ６、ＣＰ８、ＣＰ１０、ＣＰ１２、ＩＰ４．１、ＩＰ４．２、ＩＰ４．２、ＩＰ６．１、ＩＰ６．２、ＩＰ６．３、ＩＰ８．１、ＩＰ８．２、ＩＰ８．３、ＩＰ１０．１、ＩＰ１０．２、ＩＰ１０．３、ＩＰ１２．１、ＩＰ１２．２、ＩＰ１２．３の場合、転化率は２８．０％である。
【０１７５】
実施例ＣＰ５、ＣＰ７、ＣＰ９、ＣＰ１１、ＣＰ１３、ＩＰ５．１、ＩＰ５．２、ＩＰ５．２、ＩＰ７．１、ＩＰ７．２、ＩＰ７．３、ＩＰ９．１、ＩＰ９．２、ＩＰ９．３、ＩＰ１１．１、ＩＰ１１．２、ＩＰ１１．３、ＩＰ１３．１、ＩＰ１３．２、ＩＰ１３．３の場合、転化率は３８．０％である。
【０１７６】
表４：反応区域１（供給１−請求項２）、反応区域２＋３（供給２＋３−請求項３）、および反応区域３（供給３−請求項４）にわたる一次出力供給分配値は最大１００％であり得る。
【０１７７】
【表４−１】
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【表４−２】
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【表４−３】
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【表５】
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【０１７８】
【表６ａ】
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【０１７９】
【表６ｂ】
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【０１８０】
本発明の重合ＩＰ４．１〜ＩＰ１３．３。
ＩＰ４．１〜ＩＰ１３．３に記載されているハイパー圧縮機システムの吸引、段間、および排出流の本発明のラインナップは、ポリマーＭＷＤおよびレオロジー特性において所望の能力および柔軟性を達成する第１および第３の反応区域への極端なＨＰＲおよびＬＰＲ／補給エチレン系分配を示す。例えば、第１の反応区域へのＣＴＡ濃度を最大にすることは（補給ＣＴＡ分配と組み合わされたＨＰＲから受け取る、表３のＺ１／Ｚ２およびＺ１／Ｚ３比についてより高い値（＞１）を参照）、非常に狭いＭＷＤポリマーを可能にする一方で、第１の反応区域でＣＴＡ濃度を低下することは（表３のＺ１／Ｚ２およびＺ１／Ｚ３比についてより低い値（＜１）を参照）、非常に広いＭＷＤポリマーをもたらす。
【０１８１】
非常に狭いＭＷＤ（ＩＰ４．１、ＩＰ４．２、ＩＰ５．１、ＩＰ５．２、ＩＰ６．１、ＩＰ６．２、ＩＰ７．１、ＩＰ７．２、ＩＰ８．１、ＩＰ８．２、ＩＰ９．１、ＩＰ９．２、ＩＰ１０．１、ＩＰ１０．２、ＩＰ１１．１、ＩＰ１１．２、ＩＰ１２．１、ＩＰ１２．２、ＩＰ１３．１、ＩＰ１３．３）が行われ、ＣＶ１とＣＶ４は完全に開かれ、一方でＣＶ２とＣＶ３は完全に閉じている。他方で、広いＭＷＤポリマーは、ＣＶ２およびＣＶ３の完全な開放によって生成される一方で、ＩＰ４．３、ＩＰ５．３、ＩＰ６．３、ＩＰ７．３、ＩＰ８．３、ＩＰ９．３、ＩＰ１０．３、ＩＰ１１．３、ＩＰ１２．３、ＩＰ１３．３に関する限りはＣＶ１およびＣＶ４の閉鎖によって生成される。ハイパー圧縮機システム、例えば、第１段および第２段のシリンダのラインナップの設計は、ＭＷＤおよびレオロジー特性における最大の能力および柔軟性を達成するために、反応区域へのハイパー圧縮機システム段間および排出を通してＨＰＲエチレンおよびＬＰＲ／補給エチレン混合物の好ましい分配を維持するために重要である。相対的補給エチレンおよび全ＣＴＡ分配の要約−表３、４、および５を参照。Ｚ１／Ｚｎ比の重要性は、上記のシミュレーション例ならびに実際の重合例に示されている。
【０１８２】
任意で、ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４は制御弁である。１ａおよび１ｂは、ハイパー圧縮機システムレベルの吸引流５、６、および７を通る流れ１および流れ５の分配を変更／制御するためのラインである。流れ１および２をハイパー圧縮機システム吸引流５、６、および７にわたって分配する以下の制御シナリオ：Ａ）ＣＶ２およびＣＶ３が閉じられるとき、ライン５がライン１からエチレン系流を受け取り、ライン７は流れ２からエチレン系流を受け取る。流れ６ａは、流れ１および任意で流れ２からのエチレン系流である。Ｂ）ＣＶ１およびＣＶ４が閉じているとき、ライン５はライン２からエチレン系流を受け取り、ライン７は流れ１からエチレン系流を受け取る。流れ６ａは、流れ１および任意で流れ２からのエチレン系流を受け取る。Ｃ）ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、およびＣＶ４の位置が制御されるとき、流れ１および流れ２がライン５および７にわたって自由に分配され得る一方、流れ６ａは流れ１および流れ２からエチレン系流を受け取る。シナリオＡ、Ｂ、またはＣを介して、生成物特性（光学、レオロジー溶融強度、ＭＷＤ）を満たすプラントの所望の能力は、好ましいラインナップの他に、プランジャの数および圧力範囲などのハイパーシステムの設計にも影響する。
【０１８３】
異なる転化率でのハイパー圧縮機システムラインナップのＣＴＡ分配全体への影響を表５に示す。これは、驚くべきことに、各圧縮機システムが第１および第２の圧縮段の吸引および排出側に異なる数のシリンダ、流れラインナップを有する一方で、同じ反応器構成を使用して、Ｚ１／Ｚｉの範囲をＣＰ２およびＣＰ３を超えて広げることができることを示す。これは、広いＭＷＤ側（Ｚ１／Ｚ３＜１）とならんで狭いＭＷＤ側（Ｚ１／Ｚ３＞１）の両方で改善されたＭＷＤ能力を示す。本発明のラインナップは、より高い転化率で同じＭＷＤポリマーを作製するために使用されることもできる。Ｚ１／Ｚ３および任意のＺ１／Ｚ３動作範囲の詳細については、表５を参照されたい。また、本発明のハイパー圧縮機システムラインナップを本発明の制御と組み合わせることで、最小および最大境界値の間のＺ１／Ｚ３値を制御することが可能になる。これは、他のプロセス条件を変更することなく、最小および最大Ｚ１／Ｚ３値で得られたＭＷＤ値の範囲で完全な制御を与える。一次圧縮機システムの出力、ＨＰＲの流れ、および補給ＣＴＡ分配の分配は、狭いＭＷＤまたは広いＭＷＤ能力および関連レオロジー特性（例えば、溶融弾性およびＧ’）を達成するために非常に重要である。吸引、段間、および排出流に関するハイパー圧縮機システムの本発明のラインナップは、ＭＷＤの所望の能力を向上し、維持する。さらに、本発明の圧縮機ラインナップと本発明のシステムとを組み合わせて、一次圧縮機システム出力の分配およびＨＰＲから得られる流れを制御することによって、ＭＷＤにおける最大の能力が、最大の柔軟性および全ＭＷＤ（最小の狭いＭＷＤから最大の広いＭＷＤまで）の制御とならんで達成される。各々のハイパー圧縮機システム設計では、システム全体、第１の圧縮段、および／または後続の圧縮段におけるシリンダの数に関わらず、ＣＴＡ濃度における最大の能力および柔軟性ならびに結果としてＭＷＤおよびレオロジーのようなポリマー特性を達成するために、本発明の圧縮機のラインナップが定義され得る。また、本発明のラインナップは、対向するシリンダを優先的に組み合わせることおよび／または均衡ラインを使用することにより、圧縮機の段間および排出部分からの組み合わせられた吐出ラインにおける脈動および振動レベルの低減および最小化を可能にする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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