(57)【要約】  少なくとも１種のモノマーが重合してポリマー粒子を形成する連続運転される重合反応器からポリマーを排出する方法であって、ピストンバルブ内部でのピストンストロークを調整可能なアクチュエータに連結されているピストン要素を有するピストンバルブによってポリマー粒子の排出速度を調節することを含む方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種のモノマーが重合されてポリマー粒子を形成する連続運転重合反応器からポリマーを排出する方法であって、アクチュエータに連結されているピストン要素を有するピストンバルブによってポリマー粒子の排出速度を調節することを含み、前記アクチュエータは前記ピストンバルブ内部でのピストンストロークを調整することができることを特徴とする方法。
【請求項２】
気相中で行われる重合プロセスに適用される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
液相で行われる重合プロセスに適用される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ピストンバルブは、
バルブ本体及び前記バルブ本体内部でスライド可能なピストン要素；
排出導管；及び
前記排出導管の入口を形成する特定形状のオリフィス
を具備する、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
スリーブが前記バルブ本体内部に挿入されている、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ピストン要素は、前記スリーブ内部でスライド可能な中実シリンダである、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記排出導管の軸は、前記バルブの軸と30度〜90度の角度を形成する、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記排出導管の軸は前記バルブの軸と40度〜60度の角度を形成する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ピストンバルブは、前記重合反応器の壁上に直接フランジ取り付けされている、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
位置A（反応器壁とのピストン端部Eの完全な整合）と位置B（ピストン端部Eが前記特定形状オリフィスを露出し始める）との間に構成されるピストンストロークの第１部分ABにおいて、前記ピストンのストロークが前記アクチュエータの作動により調整されない、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記位置Bと位置C（ピストン端部Eが特定形状オリフィスを総合的に逸脱する）との間に構成されるピストンストロークの第２部分BCにおいて、前記ピストンストロークは前記アクチュエータの作動により調整される、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、バルブポジショナーと関連する、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記ポジショナーは、プロセスコントローラから入ってくる4〜20 mAの入力信号に従って出力位置を作る、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記ポジショナーは、ピストン端部Eを前記位置Aから前記位置Bへ又はその逆に迅速に移動させるように、前記アクチュエータに関するラインに鋭敏な圧力振動を与える、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記ポジショナーは、ストロークの部分BCに沿ったピストンの前進が信号の増加と共に線形となるように圧力信号を増加させる、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記反応器壁により近い前記特定形状オリフィスの第１区域がV字形で、Bに頂点を有する三角形を形成する、請求項１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記オリフィスの残りの区域は実質的に楕円形状を有する、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記連続運転重合反応器はスラリーループ反応器である、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記連続運転重合反応器は、相互連結された重合ゾーンを有する気相反応器である、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
連続運転重合反応器からポリマーを排出するための装置であって、
前記重合反応器の壁上に又はその近接端部にフランジ取り付けされていて、バルブ本体内部でスライド可能なピストン要素を有するピストンバルブと；
前記ピストン要素に連結されていて、バルブ本体内部で前記ピストン要素のストロークを調整可能なアクチュエータと；
前記アクチュエータに関連するバルブポジショナーと；
を具備する装置。
【請求項２１】
前記ピストンバルブは、バルブ本体内部に挿入されているスリーブをさらに具備する、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記ピストンバルブは、バルブ軸について30度〜90度の角度を形成する排出導管をさらに具備する、請求項２０又は２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記ピストンバルブは、前記スリーブと前記排出導管との間の交点に形成されている特定形状オリフィスをさらに具備する、請求項２０〜２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
前記反応器壁により近い前記特定形状オリフィスの第１区域はV字形である、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記オリフィスの残りの区域は実質的に楕円形状を有する、請求項２３又は２４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続運転される重合反応器からポリマー粒子を排出する方法及び装置に関する。特に、本発明によれば、反応器からのポリマーの排出速度を精密に調整するために、特別の機能的設計を有するピストンバルブが重合反応器の出口に適用される。
【背景技術】
【０００２】
重合反応器からのポリマー製品の抜き出しがバッチ態様又は連続的に行われ得ることは知られている。たとえば、気相流動床反応器の場合に、典型的なバッチ排出プロセスは以下の工程からなる。重合の結果として気相反応器内での表面レベルが上昇すると、ポリマー粉末はオン／オフ（on/off）バルブを通して出口タンクに排出される。粉末を伴いタンクに入る流動ガスの一部はコンプレッサにより流動床に戻され、一方、脱ガスされた粉末は回収され、場合によってはさらなる処理に供される。しかし、いくつかの重大な欠点が、より複雑なシステムであるバッチ態様排出に関連する。より複雑なシステムは、数種の相及び典型的には１時間に数十回運転する多数のオン／オフ（on/off）バルブを具備する。少なくとも２個の排出システムがなければならず、大型の重合プラントにおいてはそれ以上である。この特徴は、バッチ態様排出システムの設備投資をより高額とし、さらに費用消費型メンテナンスが必要である。さらに、バッチ態様排出システムが栓塞するようになるか又はシステム内で重大な故障があると、重合プラント全体を遮断しなければならない。運転上の観点から、出口システムの断続運転は、ポリマー製品の１バッチが反応器から抜き出される際に、ポリマー層のレベルに明らかな変動を誘発する。この変動は、モノマー濃度及びさらに水素及びコモノマーの濃度などの他のパラメータに影響し、これらは複合することによりポリマー製品の品質に大きな影響を与える。
【０００３】
断続運転は、バルブ出口における圧力の広範囲の変動をも伴い、よって、圧力揺らぎを減少させるために、バルブ下流に大容量を必要とする。
重合反応器からのポリマー粉末の排出システムの数種は州特許公開EP 0006288公報及びEP 0245043に記載されている。
【０００４】
欧州特許公開EP 0006288公報において、排出は、反応器の頂部から底部近くのポイントまで通過するディップレッグ（dip leg）を介して有効に行われる。ディップレッグ（dip leg）は、断続的に開かれるオン／オフ（on/off）バルブに連結されている。バルブが開くと、ポリマーとモノマーとの混合物がサイクロンまで通過し、ここでモノマーの大部分はポリマーから分離される。
【０００５】
欧州特許公開EP 0245043公報は、交互に作動する２個のバルブの間に位置づけられている閘室を具備する出口ノズルがある、ポリオレフィン類を脱ガスしてペレット化する装置を教示する。反応器から抜き出されたガスと固体粒子との混合物は、粒子を随伴する気相の一部から固相を分離するための一次脱ガス装置内で処理される。欧州特許公開EP 0006288公報及びEP 0245043公報に記載されている制御バルブは実際に断続的に操作され、出口ノズルを通るポリマー粉末の連続流がないことを意味することに留意すべきである。よって、これらのシステムは上述の欠点を有するバッチ排出システムを単に改良しただけである。
【０００６】
連続運転される重合反応器は、ポリマーの排出速度が連続的に調節される場合にだけ、定常的且つ信頼性有る態様で作動することができる。事実、運転条件（温度、圧力、モノマー濃度）の最小の変動でさえポリマーの生産速度を大幅に増減し得る。結果として、重合反応器の安定運転を維持するために、ポリマーの排出ラインに位置づけられた制御デバイスが必要である。
【０００７】
今まで、ピストンバルブは、反応器からのポリマーの排出ライン上の制御バルブとして用いられるには不適当であると見なされていた。これらのバルブは、容器から配管への流体の流れを阻止することができるオン／オフ（on/off）バルブとして一般に用いられる。バルブ本体内部でのピストン位置は、配管を通る流体の通路を生じさせ得るが通路ではなく、ピストンは２種の極位置間でバルブ本体内にスライド可能である。ピストンの第１位置は配管を通る流体通路を隠さず（オン位置）、第２位置は配管を通る流体通路を総合的に阻害する（オフ位置）。中間の作動位置は、このタイプのバルブでは観念されない。
【０００８】
このオン／オフ（on/off）作動ゆえに、ピストンバルブは、圧力下で作動する反応器内ダンピングバルブとして好ましく用いられる。例を挙げれば、これらのバルブは、反応器圧力がプラントの安全性の上限を超える際に、スラリーのダンピングを行うためにバルク重合プロセス内で用いられ得る。これは、流量の調整が必要でない典型的な用途である。
【０００９】
このため、セグメント型ボールバルブもしくは偏心型ロータリ型バルブが重合反応器からの出口での制御バルブとして一般に用いられる。たとえば、欧州特許公開EP 1159305公報の開示によれば、流通自在なポリマー粉末は流動床反応器から排出配管を介して連続的に抜き出され、同時に気相反応器内の流動床の表面レベルが監視される。反応器への本質的に一定の床レベルを維持するように、排出配管を通しての重合性物質の流れは制御される。この目的を達成するために、反応器には、ポリマー排出用の連続運転制御バルブを具備する出口ノズルが設けられている。欧州特許公開EP 1159305公報の排出システムは、出口ノズル、制御バルブ及び床レベル指標装置を具備する。連続運転制御バルブとして、ボールバルブ、V-ボールバルブ及びホースバルブを挙げることができる。排出ライン及び制御バルブの両者ともフラッシュ洗浄気体流で断続的にバックフラッシュされ、栓塞を防止する。
【００１０】
セグメント型ボールバルブ又は偏心型ロータリ型バルブは、流体圧力及び栓自身の開放の結果として、流体フローが球形受け口に対して相対的に移動する栓（特定のカットを具備する半球形状を有する）によって調節されるバルブであることに留意すべきである。このタイプのバルブの設計は、球形受け口上流の内転ゾーンを具備する。したがって、このタイプのバルブが反応器壁上のポリマー排出ノズルに直接連結されていたならば、プラントの処理能力が低い場合又はバルブが閉じられている場合に、当該内転ゾーン内では重大な問題が生じる。事実、バルブを完全に閉じた後、反応媒体及び成長中のポリマー粒子は、内転ゾーン内で望ましくない重合を伴いながら内転ゾーン内部で流れ続け、こうしてバルブ自身の閉塞を引き起こすであろう。
【００１１】
この問題を回避するために、ピストンバルブなどのオン／オフ（on/off）バルブ又はブロックバルブが通常は排出ノズルと制御バルブとの間に介在している。したがって、ボールバルブもしくは制御バルブの機能を有する同様のロータリ型バルブは反応器壁上のポリマー排出ノズルに直接連結されることはなく、一般的に、少なくとも１のオン／オフ（on/off）バルブが、このタイプの制御バルブの上流に位置づけられる。好ましくは、重合反応器及びバルブ下流のデバイスの減圧を回避するバルブのメンテナンスを可能とするために、オン／オフ（on/off）バルブは制御バルブの上流及び下流の両者に位置づけられる。結果として、本技術分野によれば、以下のバルブシーケンスが一般的にポリマーの排出ライン上に配置される。第１オン／オフ（on/off）バルブ、制御バルブとしてのセグメント型ボールバルブもしくは偏心型ロータリ型バルブ及び第２オン／オフ（on/off）バルブ。反応器の排出ライン上でのこのバルブシーケンスは、いくつかの欠点を引き起こす。
【００１２】
第一に、この数のバルブの正確な作動のためには日常的及び臨時のメンテナンスを必要とするので、重合プラントの運転費用を増加させる。中でも、制御バルブに到達する前のポリマー粒子のフローは、比較的長いパイプラインに加えて少なくとも１個のオン／オフ（on/off）バルブを通過しなければならない。これは、低い生産力の場合に、入ってくるポリマー粒子が十分に冷却されておらず重合反応が続いているであろうから、パイプライン内部又はオン／オフ（on/off）バルブ内部にてポリマーの塊を形成するという高いリスクがある。このような事態の可能性は、パイプライン及びオン／オフ（on/off）バルブ内部でのポリマー粒子の滞留時間に依存する。実質的に、現在使用されている配置（図1に示されている）において、反応器出口と制御デバイスとの間のポリマーからのカバーされるべき距離は、プロセスの運転上のニーズによって必要とされる自由度を減少させる。
【００１３】
上述の観点から、重合プロセスにおいて、バルブがいかなる理由（緊急事態又は排出バルブの閉鎖を意味する他の理由）にせよ閉じられている場合に、排出ラインの栓塞のリスクを減少させる目的で、重合反応器と、反応器から出るポリマーフローを制御するバルブとの間の距離を減少させることが非常に望まれている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
調整バルブとして作動するピストンバルブをポリマー排出ライン上に挿入することにより、排出ラインの栓塞のリスクを最小にすることができ、さらに、反応器から排出されるポリマー流量の正確且つ迅速な制御を達成するという利点を有する、ことを知見した。
【００１５】
したがって、第１の目的によれば、本発明は、少なくとも１種のモノマーが重合してポリマー粒子を形成する連続運転重合反応器からポリマーを排出する方法を提供する。本方法は、ピストンバルブ内部でのピストンストロークを調節することができるアクチュエータに連結されているピストン要素を有するピストンバルブによってポリマー粒子の排出速度を調節することを含む。
【００１６】
本発明の方法は、気相及び液相の両者において実施される重合プロセスにも成功裡に適用することができる。この方法によって、反応器を出るポリマー粒子の制御は従来よりも正確且つ信頼性高くなされる。制御デバイスとして重合反応器の出口でのボールの代わりにピストンを用いることで、バルブが閉じられた場合（すなわち、緊急事態）に排出ラインの栓塞を回避する。よって、プラントが少ない処理能力で運転される場合に、ポリマー塊の形成を最小化する。このために、ピストンバルブの設計は、調整バルブとして作動させるためにいくらかの変更がなされる。重要な変更は、バルブ内部でピストンを選択的に移動させ、そのストロークを変更することができるアクチュエータへのピストンの連結によりなされる。
【００１７】
本発明のピストンバルブの構造的配置は、
−バルブ本体、及びバルブ本体内部でスライド可能なピストン要素；
−排出導管、及び
−排出導管の入口を形成する特定形状オリフィス
を具備する。
【００１８】
好ましくは、スリーブがバルブ本体内部に挿入される。ピストン要素は、スリーブ内部又はスリーブが欠如している場合にはバルブ本体内部でスライド可能な中実シリンダである。ピストン要素の位置は、排出導管を通るポリマーの通路を生じさせてもよいが通路ではない。排出導管の軸は、一般的にバルブ軸に対して30〜90度の角度、好ましくは40〜60度の角度を形成する。排出導管の入口は、バルブの軸に沿ってバルブ自身の入口からの適当な距離に位置づけられる。排出導管の入口を形成する特定形状オリフィスは、後述する特定の制御挙動を達成することができる。
【００１９】
本発明の方法によれば、ピストンバルブはポリマー排出ライン上の反応器壁に直接連結され得るから、液体又は気体重合媒体中に懸濁しているポリマー粒子はバルブに直接入ることができる。バルブが閉じられている場合、ピストン要素は反応器壁に押しつけられるので、ピストン要素の端面は実質的に反応器壁に位置合わせ（整合）される。結果として、重合物質によって充填され得るバルブの区域は存在せず、排出ラインの連続的操作性は保証される。これは、制御バルブとして使用されるボールバルブ（バルブを完全に閉じた後、反応媒体及び成長中のポリマー粒子がバルブ本体の内部で流れ続けることができ、望ましくない重合及び従ってバルブ自身の栓塞を伴う）に対比して、重要な利点である。
【００２０】
以下、本発明の範囲を示すが限定するものではない添付図面を参照しながら本発明をより詳細に説明する。
図1は、重合反応器から抜き出されるポリマーの排出ライン上に配置されている従来のバルブシーケンスを示す。
【００２１】
図2は、本発明の方法により反応器からのポリマー排出を制御するために用いられるピストンバルブの断面図である。ピストンバルブは、全開位置にある状態で示されている。
図3は、本発明の方法により反応器からのポリマー排出を制御するために用いられるピストンバルブの断面図である。ピストンバルブは、総合的に閉じられた状態で示されている。
【００２２】
図1は、重合反応器から抜き出されるポリマーの排出ライン10上に普通に位置づけられている従来のバルブシーケンスを示す。重合反応器は、ポリマーの流動床2、流動化プレート3、減速ゾーン4及び気体状モノマーのリサイクルライン5を具備する流動床反応器1である。
【００２３】
オン／オフ（on/off）ピストンバルブ7は、排出ノズル6と制御バルブとして使用されるボールバルブ8との間に挿入されている。第２オン／オフ（on/off）ピストンバルブ9は、ボールバルブ8の下流に設けられている。図1からわかるように、制御バルブ8に到達する前のポリマー粒子のフローは、比較的長いパイプラインに加えて少なくとも１個のオン／オフ（on/off）バルブを通過しなければならない。発明の背景で指摘したように、この従来の配置は、排出ノズル6と制御バルブ8との間のパイプライン中でのポリマー塊の形成の高いリスクを与える。
【００２４】
図2は、本発明の方法によるピストンバルブの断面図である。バルブは、全開運転状態で示されている。
ピストンバルブは、重合反応器12の反応器壁11上に直接フランジ取り付けされている。バルブは、ハッチング部分で示されているバルブ本体13と、ピストン要素15と、排出導管18とを具備する。クロスハッチングで示されているスリーブ14は、バルブ軸に沿ってバルブ本体13内部に挿入されている。ピストン要素15は、スリーブ14内部でスライド可能な中実シリンダであり、バルブ本体13内部でピストン15を選択的に移動させることができ、よってそのストロークを調節することができるアクチュエータ16に接続されている。ピストン15は、スリーブ14を貫通して軸方向に移動する。
【００２５】
図2により容易に理解できるように、スリーブ14内部でのピストン15の相対位置は、排出導管18を通して反応器12から入ってくるポリマー粒子の通路を生じさせるが通路ではない。特定形状オリフィス19は、スリーブ14と排出導管18との間の交点に形成され、オリフィス19は排出導管18の入口となる。図2左側に、考えられるオリフィス19の幾何学的プロファイルの拡大図が示されている。
【００２６】
明瞭にするために、本明細書において、用語「ピストン端部E」とは、反応器壁11に面するピストン15の端部をいう。ピストンストローク中の端部Eの位置に関して、下記運転位置に識別することができる。
−位置A：ピストン端部Eが反応器壁11と完全に一致する
−位置B：ピストン端部Eが特定形状オリフィス19をカバーしなくなり始める（オリフィス19が露出し始める）
−位置C：ピストン端部Eが総合的に特定形状オリフィス19を逸脱する（オリフィス19が露出する）。
【００２７】
本発明の方法によれば、スリーブ14を貫通するピストン15の動きはストロークの異なる２種の部分に識別することができる。上記で規定した位置A及び位置Bの間に構成される第１部分ABにおいて、ピストンストロークは、アクチュエータ16の作動によって調節されない。これは、部分ABに沿ってピストンストロークは実質的に効果がなく、ピストンバルブは開閉機能を奏さず、AからBに至る中間位置は作動位置ではないことを意味する。
【００２８】
対比して、位置B及び位置Cの間に構成されるピストンストロークの次に続く第２の部分BCにおいて、ピストン端部Eの位置は、オリフィス19を異なるレベルで開放するので、ピストンストロークはアクチュエータ16の作動により調節される。よって、重合反応器12を出るポリマー粒子の流量は、専らピストンストロークの第２部分BCにおけるピストン15の動きによって調節される。
【００２９】
この技術的な効果を得るために、ピストン要素15は、図2の実施形態によれば第２のピストン17及び２個の加圧室21及び25を具備するアクチュエータ16に機械的に接続されている。アクチュエータ16のピストン17は、加圧室21及び25の間に挟まれている。さらに、アクチュエータ16は、バルブポジショナー22と関連する。もちろん、アクチュエータの選択は本発明の範囲を限定するものではなく、バルブのピストン15を前後に移動させることができる任意のアクチュエータを採用することができる。たとえば、アクチュエータ16のピストン17は流体圧駆動されてもよい。
【００３０】
図2の実施形態は、加圧室21及び25の間で前後に移動し得る空気圧駆動型ピストン17を有するステム20の接続を描く。
前述のように、アクチュエータ16のピストン17は、プロセスコントローラからの入力信号により指示されたままアクチュエータを正確に位置づけるためにアクチュエータの位置を制御し得る機器であるバルブポジショナー22に関連している。特に、ポジショナー22は、アドバンスドプロセスコントローラ（APC：advanced process controller）からの電気もしくは空気圧信号を受け取り、この信号をポジショナーリンク26によってアクチュエータ16のピストン17の位置と比較する。受け取った信号とピストン17の位置とが異なる場合には、ポジショナー22は通常は圧縮流体を通して必要な動力を送り、正しい位置に到達するまでピストン17を移動させる。一般的に、ポジショナーは、プロセスコントローラAPCから入ってくる4〜20 mAの入力信号によって出力位置を実現する。よって、バルブを閉じるために、ポジショナー22から入ってくる加圧流体、好ましくは圧縮空気はライン23を介して加圧室21に導入される。
【００３１】
逆の場合も同様に、バルブを開くために、ポジショナー22から入ってくる圧縮空気はライン24を介して加圧室25に導入され、同時に圧縮空気は室21からライン23を介して抜き出される。
【００３２】
ポジショナー22へのAPCからの入力のいかなる変動も、ピストン17及びステム20の相対運動、したがってバルブ本体13内部のピストン要素15の相対運動を伴う。
図2の配置において、ピストン端部Eはバルブの全開位置に対応する位置Cにある。
【００３３】
逆に、図3は、図2の同じピストンバルブの断面図であるが、ピストン端部Eが反応器壁と完全に一致している（位置A）点が異なる。これは、バルブの完全閉鎖に対応する。図2に示したものと同じ要素が認められる。
【００３４】
本発明のポリマー排出を制御する方法によれば、上述のピストンバルブは、ストロークの部分ABに沿ったピストン15の移動に関してオン／オフ（on/off）バルブとして有利に作用し得る。したがって、ポジショナー22は、ピストン端部Eを位置Aから位置Bまで、又は逆に、迅速に移動させるために、アクチュエータと接続するライン23及び24に鋭敏な圧力振動を与えることができる。たとえば、APCからの信号の予め固定した（prefixed）慣用の値p0にて、ピストン端部Eは、ピストン端部の反応器壁との一致（バルブの完全閉鎖）に対応する位置Aにあってもよい。信号のわずかな変動、たとえば5%の増減は、特定形状オリフィス19をカバーしなくなる（オリフィスが露出する）（位置B）までピストン15を素早く移動させる。結果として、重合反応器からのポリマー排出を中断する必要性が生じ、バルブの完全な閉鎖（位置A）は非常に短時間、1〜5秒のオーダーを要するであろう。この場合、ピストン15の移動はポリマー粒子を反応器内に迅速に押し戻し、ポリマー粒子がスリーブ14に入りピストンバルブを閉塞する機会を有さない。同様に、重合反応器が始動し、ポリマーが排出されるようになると、バルブの完全閉鎖位置から、排出されたポリマーの流量が精巧に制御され始める状態（位置B）までに要する経過時間は非常に短い。これは、ポリマーが距離ABをカバーするために要する時間である。
【００３５】
前述のように、本発明のピストンバルブは、ストロークの部分BCに沿ったピストン15の移動に関して調整バルブとして有利に作動する。したがって、位置Bから開始して、部分BCに沿ったピストンの前進は信号が増加するにつれて線形となるようにポジショナー22は圧力信号を増加させることができる。BからCに至るまでのピストン端部の相対位置は、オリフィス19を異なるレベルで開放するので、重合反応器12を出て排出導管18に入るポリマー粒子の流量が調節される。できるだけ有効な作動調節をなすために、オリフィス19は、２個の中空シリンダ（スリーブ14及び排出導管18）の交点により得られる結果として楕円形状を有していないが、スリーブ14上に特別形状を有して形成される。
【００３６】
図2及び3は、スリーブ14上に形成され、オリフィス19の排出導管18の入口に対応する特別幾何学的プロファイルを示す。オリフィス19の第１区域、正確には反応器壁により近い区域がV字形であり、Bに頂点を有する三角形を形成することがわかるであろう。一方、オリフィス19の残りの区域は、端部ポイントとしてCを有する実質的に楕円形状である。
【００３７】
いくつかの場合において、制御の必要性に応じて、ピストン15のストロークは位置Cの前に場合によっては停止されてもよく、オリフィス19の楕円形部分がカバーされないまま残ってもよい。
【００３８】
第１部分の三角形は、二次式制御特性を達成することができる。これは、等価パーセンテージに近い制御特性であるとの利点を明らかにする。これは、ポジショナー22により与えられる圧力信号の増加（パーセンテージ）が、排出導管18に入るポリマー粒子の実際の流量の増加（パーセンテージ）と同じであることを意味する。
【００３９】
三角形は、ポリマーが低い処理量で反応器から排出される場合にポリマーの流量をより精密に制御することができるというさらなる利点を呈する。事実、楕円形状と比較して、V字形は、ポリマー粒子と一緒に排出される重合媒体の量を大幅に最小化する。結果として、少量の未反応モノマーを回収して重合反応器にリサイクルするだけでよい。
【００４０】
本発明の方法は液相又は気相の両方で実施される重合プロセスに成功裡に適用できるから、ポリマーと一緒に抜き出される反応媒体は液体もしくは気体のいずれかであってよい。
【００４１】
もちろん、ポリマーから未反応モノマーを分離するためのデバイスは、本発明のピストンバルブの下流に位置づけられなければならない。分離デバイスの選択は、回収されるべきモノマーが液相であるか気相であるかに依存する。
【００４２】
液相中で連続運転される重合プロセスの例として、本発明の排出方法は、１種以上の液体モノマーの重合がポリマー粒子のスラリーの形成をもたらすループ型重合反応器に成功裡に適用することができる。
【００４３】
気相中で連続運転される重合プロセスの例として、本発明の排出方法は、欧州特許公開EP 1012195号公報に記載されているような相互連結されている重合ゾーンを有する重合反応器に成功裡に適用することができる。この気相プロセスは、２個の重合ゾーン内で実施される。ここで、成長中のポリマー粒子は、早い流動化条件下で第１重合ゾーン（上昇管：riser）を貫通して流れ、上昇管を出て、第２重合ゾーン（下降管：downcomer）に入り、重力作用下、緻密形態で下降管を貫通して流れる。ポリマーの循環は２個の重合ゾーンの間で確立される。本発明のピストンバルブは、下降管の底部に一致して反応器壁上に適切にフランジ取り付けされ得るので、本発明のポリマー排出方法により本質的に得られる利点のすべてを達成する。
【００４４】
本発明の方法は、流動床反応器及び撹拌床反応器などの他の気相重合反応器にも同様に適切に適用することができる。
本発明の別の目的は、連続運転される重合反応器からポリマーを排出する装置である。本装置は、1）ポリマー排出ラインを栓塞するリスクを減少させる、2）排出されるポリマーの流量を正確且つ迅速に制御することができる、という主な利点を有する。
【００４５】
したがって、本発明はさらに、少なくとも１種のモノマーが重合触媒の存在下で重合される連続運転の重合反応器からポリマーを排出する装置を提供する。本装置は図2又は3に示されており、
−重合反応器12の壁11上又は非常に近い位置にフランジ取り付けされていて、バルブ本体13内部でスライド可能なピストン要素15を有するピストンバルブ、
−ピストン要素15に連結されていて、バルブ本体13内部でピストン要素15のストロークを調節可能なアクチュエータ16
−アクチュエータ16に関連するバルブポジショナー22
を具備する。
【００４６】
本発明の排出装置のピストンバルブは、好ましくは、バルブ本体13内部に挿入されているスリーブ14と、バルブ軸に対して30度〜90度の角度で形成されている排出導管18を含む。この角度は40度〜60度であることが好ましい。さらにピストンバルブは、スリーブ14と排出導管18との間の交点に形成される特定形状オリフィス19をさらに具備する。
【００４７】
上述の理由及び利点から、特定形状オリフィス19の第１区域及び正確には反応器壁により近い区域はV字形である。オリフィス19の残りの区域は実質的に楕円形状を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図1は、重合反応器から抜き出されるポリマーの排出ライン上に配置されている従来のバルブシーケンスを示す。
【図２】図2は、本発明の方法により反応器からのポリマー排出を制御するために用いられるピストンバルブの断面図である。ピストンバルブは、全開位置にある状態で示されている。
【図３】図3は、本発明の方法により反応器からのポリマー排出を制御するために用いられるピストンバルブの断面図である。ピストンバルブは、総合的に閉じられた状態で示されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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