(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動床反応器での１以上のオレフィンモノマーの重合法であって、該反応器が、下側が気体分散板によって、上側が仮想端表面によって規定される反応ゾーンを含み、流動床が該下側と上側との間に保持され、反応器の上部から引き出された気体流の少なくとも一部が、その流が部分的に凝縮されて液体になる温度に冷却され、得られた２相流の少なくとも一部が、反応器中で気体分散板の下で終わる入口を介して気体−液体混合物として反応器に再循環され、反応器の反応ゾーンが、該気体分散板の上に位置する箇所から該反応ゾーンの仮想端表面の下に位置する箇所まで延びている１以上の実質的に垂直の隔壁によって２以上の部屋に分けられていることを特徴とする方法。
【請求項２】
隔壁がパイプまたは中空形材の形状を有することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
パイプまたは中空形材が反応ゾーンと同軸であることを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項４】
隔壁が、実質的に軸方向に配向されている、平坦であるか、湾曲しているか、または折れ曲がっているプレートであることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項５】
凝縮された液体の少なくとも一部が２相流から分離され、流動床に直接導入されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項６】
流動床の高さ／直径比が５．０より大きいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
（反応器に供給される液体）：（反応器に供給される気体の量）の質量比が２：１より高いことを特徴とする、請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
前記オレフィンモノマーの少なくとも１種がエチレンまたはプロピレンであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
重合が、０．５〜１０ＭＰａの圧力で行われることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
重合が、３０〜１３０℃の温度で行われることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
１以上のオレフィンモノマーの重合に適する反応器系であって、下側に気体分散板を有し、反応成分を供給する手段を有し、反応器の上部から気体流を引き出す手段を有し、該気体流を、該流が部分的に凝縮して液体になる温度に冷却するための冷却器／凝縮器を有し、そして冷却器／凝縮器からの流を気体−液体混合物として反応器へ再循環するための手段を有する流動床反応器を含み、反応器における反応ゾーンが、気体分散板の上の箇所から延びている１以上の実質的に垂直の隔壁によって２以上の部屋に分けられていることを特徴とする反応器系。
【請求項１２】
隔壁がパイプまたは中空形材であることを特徴とする、請求項１１記載の反応器系。
【請求項１３】
パイプまたは中空形材が反応器と同軸であることを特徴とする、請求項１２記載の反応器系。
【請求項１４】
反応器の高さ／直径比が５．０より大きいことを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか１項記載の反応器系。
【請求項１５】
パイプまたは中空形材の半径方向断面の面積と反応器の面積との比が１：５〜３：４である、請求項１１〜１４のいずれか１項記載の反応器系。
【請求項１６】
隔壁が、実質的に軸方向に配向されている、平坦であるか、湾曲しているか、または折れ曲がっているプレートであることを特徴とする、請求項１１記載の反応器系。
【請求項１７】
反応器系が、冷却器／凝縮器から得られた２相流からの凝縮された液体の少なくとも一部を分離するための気体−液体分離器、および分離された液体の少なくとも一部を流動床反応器に導入するための手段を含むことを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか１項記載の反応器系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動床反応器における１以上のモノマーの重合法に関する。該反応器は、下側が気体分散板によって、上側が仮想端表面によって規定される反応ゾーンを含み、流動床が下側と上側との間に保持され、反応器の上部から引き出された気体流の少なくとも一部が、該流が部分的に凝縮して液体になる温度に冷却され、得られた２相流の少なくとも一部が、反応器の気体分散板の下で終わる入口を介して反応器に再循環される。
【０００２】
オレフィンなどの１以上のモノマーの気相流動床重合は、通常は垂直に伸びた反応器で行われ、該反応器では、ポリマー粒子床が、重合されるべき気体状モノマーを少なくとも含む上昇気体流によって流動条件に維持される。気体流は、反応器の下方部分を適切な反応ゾーンから分離する気体分散板に通される。この板には、供給された気体流を反応ゾーンにわたって適切に分散する穿孔が備えられている。気体分散板の周辺部分は、気体の比較的低い流速で特定の圧力低下が得られるようにシールされ得る。ポリマー粒子がそのような周辺部分に蓄積するのを防ぐために、シールは好ましくは、気体分散板から反応器壁へ伸びる斜面壁として設計される。斜面壁の気体分散板に対する角度は、ポリマー粒子の自然静止の角度より大きくなければならず、さらに、一般には少なくとも３０°、好ましくは少なくとも４０°、より好ましくは４５°〜８５°である。
【０００３】
上昇気体流は、所望により、１以上の不活性ガスおよび例えば水素（鎖長調節剤として）を含み得る。不活性ガスの添加の重要な目的は、気体混合物の露点を制御することである。適する不活性気体は例えば、（イソ）ブタン、（イソ）ペンタンおよび（イソ）へキサンなどの不活性炭化水素であるが、窒素もそうである。そのような不活性気体は、気体として、または凝縮された形態で液体として、気体流に添加され得る。
【０００４】
気体流は、反応器の上部から排出され、いくつかの処理操作の後、新鮮なモノマーがそれに添加されて、重合で消費されたモノマーが補充され、次いで、床を維持するために、気体流が上昇気体流（の一部）として反応器に再び供給される。
【０００５】
触媒も床に添加される。プロセスの間、存在する触媒の影響下で、新鮮なポリマーが連続して形成され、同時に、生じたポリマーは床から引き出され、床の体積および質量は実質的に一定に保持される。
【０００６】
重合は発熱反応である。反応器の温度が所望のレベルに保持されるように、熱は連続的に取り除かれる必要がある。そのような除去は、反応器に供給される温度よりも高い温度で反応器を出る気体流によってもたらされる。反応器中の見かけ上の気体速度は、任意に大きく選択することができないので、任意に多量の熱を除去することはできない。最小速度は、床が流動性のままである要件によって指示される。他方、速度は、重大な量のポリマー粒子が反応器の上部から吹出されるほど大きくてはならない。上記の制限は、床に存在するポリマー粒子の大きさおよび密度にかなり依存し、実験によって決定され得る。見かけの気体速度の実際値は、０．０５〜１．０ｍ／秒である。このような要件は、所与の反応器の寸法での気体流の最大流速および従って得られ得る最大の熱除去を制限する要素である。生じる反応熱の許容できる最大量および従って生成されるべきポリマーの最大量は同様に制限される。
【０００７】
【従来の技術】
１以上のオレフィンモノマーの重合のための流動床反応器の詳細な設計および運転ならびに適するプロセス条件は自体公知であり、例えば米国特許第４，５４３，３９９号およびＷＯ−Ａ−９４／２８０３２に詳細に記載されている。
【０００８】
同じ米国特許第４，５４３，３９９号から、反応器から排出された気体流を新鮮なモノマーで補充すること、およびそれを気体流が部分的に凝縮する温度（いわゆる「凝縮された形態」）に冷却することは知られている。そのようにして得られた２相流は、液体相の潜在的な蒸発熱故に気体のみから成る流れよりも実質的により大きい熱除去容量、従って対応する冷却容量を有しており、反応器の底部に再循環される。２相流の露点は、液体がその中で蒸発し得るように反応ゾーンにおける温度よりも低くなければならない。こうして、流動床反応器の生産容量は、凝縮された液体を伴わないで再循環気体を使用する反応器（他の点では等しい寸法を有する）よりも実質的に高いと思われる。公知方法では、２相流中の液体の最大量が２０重量％である。実施例で引用された最高の数字は１１．５重量％である。
【０００９】
ＷＯ−Ａ−９４／２８０３２からは、再循環されるべき気体流の冷却時に得られた２相流から液体を分離すること、および該液体を気体流とは別個に反応器に供給することが公知である。液体は好ましくは、所望により気体状の推進剤の助けによって、或る高さで適切な流動床に注入され、または噴霧される。このように、この開示によれば、供給される気体の量に比例してより多量の液体を供給することが可能である。この結果、さらに多量の熱を除去することができ、従って、より高いポリマー生産が、比例してより高い熱生成を伴って可能である。ＷＯ−Ａ−９４／２８０３２は、液体供給の質量と気体供給全体の質量との許される最大の比として１．２１の数字を引用している。その数字は、模擬実験から誘導されたものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特定の流動床反応器中での１以上のモノマーの重合法に関し、該反応器は、従来技術に従う反応器よりも、所与の寸法で、反応器への供給における液体質量と気体質量とのより大きい比を可能にする（両者共、反応器は「凝縮形態条件」下で運転される）。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的は、反応器の反応ゾーンが、気体分散板の上に位置する箇所から先端表面の下に位置する箇所まで延びた１以上の実質的に垂直の隔壁によって２以上の部屋に分けられるところの方法によって達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
そのような反応器において、隔壁が流動床中に沈められるように、流動床が上部および底部の両方で隔壁を超えて伸びるように維持されるとき、隔壁が無い場合よりも、気体供給量全体に比例してより多くの液体が供給され得ることが見出された。これは、プロセスの熱除去容量を増加させ、従って、より高い熱生産および従って等しい反応器寸法でより高いポリマー生産を可能にする。反応器への供給において液体と気体の質量比が一定であるときですら、本発明の方法は、反応器のより高い生産性を生じる。
【００１３】
従来技術に従う反応器では、流動床の高さと半径方向断面の直径との比（Ｈ／Ｄ比）が通常、高々３〜５である。より高い比では、気体の他に液体が反応器に供給される場合、安定な流動床を維持することが不可能であることが分かった。
【００１４】
少なくとも１つの隔壁を有する反応器の更なる利点は、安定な流動床をなおも維持しながら、反応器のより高いＨ/Ｄ比、例えば５より大きく２０までものＨ／Ｄ比（これは、公知の反応器の場合よりはるかに高い）を選択することが今可能であり、その結果、より制御された重合法をもたらすということである。この利点は、重合反応器が加圧容器であるので、重合反応器のための重大な工学技術利点を与える。
【００１５】
本発明の反応器における特に好適な隔壁は、垂直位置に置かれたパイプまたは中空形材であり、好ましくは反応器と同軸である。パイプまたは中空形材は流動床中に完全に沈んでいるので、パイプ壁を横切る認められ得る圧力差は生じず、従ってパイプは軽質構造であり得る。このことは、異なる形状の隔壁にも当てはまる。
【００１６】
隔壁は、反応器の比較的高い部分から簡単に吊下げられ、反応器の底部によって支持され、または反応器の壁に固定され得る。本明細書では、中空形材はその断面の形状に関してパイプと異なる。パイプの断面は湾曲しており、例えば円形または楕円形であるが、中空形材の断面は角張っており、例えば三角、矩形、八角またはそれより多くの角を有しており、角は均一に分離していてもいなくてもよい。中空形材またはパイプは、均一および／または先細の断面、例えば円錐形を有することができ、例えば内側へのおよび外側への先細、例えば双曲線形状の先細を包含する。円錐形状の場合、パイプまたは中空形材の壁によって形成された頂点の角度は一般に、５°以下、好ましくは２．５°以下である。特に適するのは、０°〜２°の角度である。できるだけ高い安定性を達成するために、パイプまたは中空形材の半径方向断面積と反応器の断面積との比は１：９〜９：１０、好ましくは１：５〜３：４である。円錐形のパイプまたは中空部分の場合、同じことが、それらの平均断面積に当てはまる。パイプまたは中空形材の下方端は、気体分散板の上の反応ゾーンの直径の少なくとも０．１倍および好ましくは高々直径の３倍の位置にある。本明細書に示した寸法から外れると、垂直の隔壁の存在の有利な効果が減少する。上方端は、反応ゾーンの上端の下の反応ゾーンの直径の少なくとも０．１倍および好ましくはその直径の３倍以下の位置にある。床が、上方端で隔壁を更に超えて伸びることは、下方端での場合よりはるかに重要でないことが分かった。従って、隔壁の上端は、流動床のＨ／Ｄ比が増加するにつれて低くなり得る。反応ゾーンにおける壁の位置に関してここで述べたことは、下記で説明される垂直隔壁にも当てはまる。
【００１７】
適する隔壁の別の実施態様は、反応ゾーンに存在する、実質的に軸方向に配向されている、平坦であるか、湾曲しているか、または折れ曲がっているプレートである。そのような隔壁は、間に１０ｃｍまでの隙間が許されるが、反応器の内壁に連結するのが好ましい。こうして、反応ゾーンは、異なったサイズを有し得る２以上の部屋に分割される。部屋の半径方向の断面と反応器の半径方向の断面との面積比は、０．１〜０．９、より好ましくは０．２０〜０．７５である。実質的に軸方向に配向した壁は、本質的に垂直である。これは、その垂直位置にある反応器の軸と平行であることを意味するが、５°以下だけ、好ましくは２．５°以下だけ平行からずれているものもそうであると理解されるべきである。
【００１８】
米国特許第４，５４３，３９９号に記載されているように、反応器の下側に気体／液体混合物のための共通の入口があるとき、およびＷＯ−Ａ−９４／２８０３２に記載されているように、流動床に別個の気体および液体入口があるときも、隔壁の上記した有益な効果が生じる。
【００１９】
後者の場合、液体は、気体分散板を通って1以上の箇所で、および側壁を通って１以上の箇所で、反応器の下側を介して流動床に供給され得る。いずれの場合も、パイプまたは中空形材が使用される場合は、中央の部屋の下または中に位置する、あるいは１以上の垂直の隔壁が存在する場合は部屋の１つの下または中に位置するゾーンで液体のバルクが供給され得るように液体の導入手段を配置することが有利である。反応器の側壁を通って１以上の箇所を介して液体を導入する場合、および隔壁がパイプまたは中空形材である場合、パイプまたは中空形材の下方端の下の点で液体が流動床に供給され得るように導入手段を位置させることが有利である。その場合、例えば供給速度を適切に選択することにより、中央の部屋および反応器の周辺の部屋の両方に液体を供給することができる。好ましくは、それによって最良の結果が得られる限り、パイプまたは中空形材内に位置する中央の部屋に液体のバルクが供給される。
【００２０】
垂直プレートが隔壁として使用される場合は、壁の下方端より下の高さから上記した方法で導入され得るが、液体が供給されるべき部屋を制限する反応器壁の部分における異なる高さに配置された入口を介しても導入され得る。
【００２１】
液体は好ましくは、細かく分割された形態で、好ましくは噴霧された形態で、所望により推進剤の助けによって注入され、その目的のために、例えば、再循環気体または新鮮なモノマー気体が使用され得る。注入は、上昇する流動気体流によって液体が吸収されるときに所望の部屋に液体が入るように行なわれるべきである。これは、ポリマー粒子の焼結または床で生じる他の望ましくない乱れを生じることなく、流動床へ供給され得る液体の量の点で有利であることがわかった。
【００２２】
反応器の種々の高さにあるいくつかの入口を介して再循環液体を導入することにより、（多少のモノマーなどの添加によって）液体入口の種々の成分の濃度を変えることが可能であり、それは、重合反応の運転領域を改善し、したがって、流動床反応器の生成物容量を広くする。
【００２３】
反応器のＨ／Ｄ比が５を越えるプロセスでは、液体を導入する手段を、隔壁の上方端の上に位置させることもできる。ただし、該上方端と流動床の上部との間の距離は、約２ｍ以上である。
【００２４】
本発明の方法は、新規反応器設計に関連する利点が完全に現れることを可能にすることが見出された。本発明の方法では、（反応器に供給される液体）：（反応器に供給される気体の量）の質量比が２：１より大きいか４：１より大きくすらあるときでさえ、反応器が安定して運転され得る。上記の比は、その方法が、隔壁のない類似の反応器で運転されるときよりも少なくとも１０％高く、さらには５０％より多く高く、さらには１００％より多く高い。
【００２５】
気体の供給量は、再循環流を介して供給される気体の他に、反応器に供給される他の全ての気体を包含し、触媒、触媒活性剤および／または重合のために望ましいまたは必要とされる他の物質、および供給された液体を噴霧するために使用される物質の導入に使用される推進用ガスおよび担体ガスを少なくとも包含する。
【００２６】
本発明にかかる方法は、気相における発熱重合反応の何らかの種類に適する。適するモノマーは、オレフィンモノマー、極性ビニルモノマー、ジエンモノマーおよびアセチレンモノマーを包含する。本発明の方法は、１以上のオレフィンモノマー（その少なくとも１種は好ましくは、エチレンまたはプロピレンである）の重合によるポリオレフィンの製造に特に適する。本発明の方法での使用に好ましいオレフィンモノマーは、２〜８個の炭素原子を有するものである。しかし、所望ならば、８個より多くの炭素原子、例えば９〜１８個の炭素原子を有するオレフィンモノマーを少量使用することができる。すなわち、好ましい態様では、エチレンおよび／またはプロピレンのホモポリマーまたはエチレンまたはプロピレンと１以上のＣ2〜Ｃ8α−オレフィンモノマーとのコポリマーを製造することができる。好ましいα−オレフィンモノマーは、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテン−１、およびオクテン−１である。主たるエチレンおよび／またはプロピレンモノマーと共重合され得る、またはＣ2〜Ｃ8モノマーのための部分的代替としてのより高級のオレフィンモノマーの例は、デセン−１である。また、１，４−ブタジエン、１，６−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネンおよびビニルノルボルネンのようなジエンも好適である。
【００２７】
本発明方法が、エチレンおよび／またはプロピレンと他のα−オレフィンモノマーとの共重合のために使用されるとき、エチレンおよび／またはプロピレンは、コポリマーの主要成分として存在し、好ましくは、全モノマーの少なくとも７０重量％、より好ましくは８０重量％の量で存在する。
【００２８】
本発明方法は、０．５〜１０Ｍｐａ、好ましくは１〜５Ｍｐａの圧力、および３０℃〜１３０℃、特に４５℃〜１１０℃の温度でのオレフィンモノマーの重合に特に好適である。
【００２９】
重合反応は、１以上の（オレフィン）モノマーの気相重合に適する従来公知の何らかの触媒系（例えば、アニオン系触媒、カチオン系触媒または遊離ラジカル触媒）、例えば、遷移金属の化合物を本質的に含む固体触媒および金属の有機化合物（すなわち、有機金属化合物、例えばアルキルアルミニウム化合物）を含む助触媒から成る、チーグラー−ナッタ型の触媒系の存在下で行うことができ、いわゆるシングルサイト触媒系（メタロセンをベースとする触媒系など）も好適である。
【００３０】
触媒は、上記した触媒系の助けによって前重合段階で調整されたプレポリマー粉末の形態であってもよい。前重合は、何らかの公知の方法、例えば、バッチ法、半連続法または連続法を使用する、液状炭化水素希釈剤中または気相中での重合によって行われ得る。
【００３１】
本発明は、本発明の方法を行うのに適する反応器系にも関する。かかる反応系は、流動床反応器を含み、該反応器は、下側に気体分散板を有し、反応成分の供給のための手段を有し、反応器の上部から気体流を引き出すための手段を有し、該気体流をその流が部分的に凝縮して液体になる温度まで冷却するための冷却器／凝縮器を有し、冷却器／凝縮器からの流を反応器へ再循環するための手段を有する。
【００３２】
そのような反応器系は、上記で引用した公知技術から公知である。
【００３３】
本発明の目的は、１以上の（オレフィン）モノマーの重合法が可能であり、かつより高く凝縮された形態が適用され得るところの反応器系に関する。
【００３４】
これは、反応器において、重合条件下で、気体分散板の上に位置する箇所から流動床の仮想端表面の下に位置する箇所まで延びた、１以上の実質的に垂直な隔壁によって、反応ゾーンが２以上の部屋に分けられた反応系において達成される。
【００３５】
特に、該隔壁は、パイプまたは中空形材であり、好ましくは、反応器と同軸である。本発明の反応器系の好ましい構成は、本明細書において先により詳細に記載されている。特に、本発明の反応器系は、冷却器／凝縮器からの流を気体／液体混合物として反応器に再循環させるための手段を含む。別の好ましい態様では、反応器系が、冷却器／凝縮器から得られた２相流から凝縮された液体の少なくとも一部を分離するための気体−液体分離器および分離された液体の少なくとも一部を流動床反応器に導入するための手段をも含む。
【００３６】
また、本発明は、１以上の隔壁、パイプまたは中空形材を反応器の中に取り付けることにより既存の反応器を改装するのに適すると認識されるべきである。特に、反応器は、上記したように、反応器の内部部分にパイプを固定して取り付けることによってパイプを取り付けることにより改装され得る。
【００３７】
本発明は、いわゆる「草の根（grass-root）」設備および既存の流動床重合設備の隘路打開の両方に適用可能である。後者の場合では、重合系全体における他の装置の容量が系の最大生産性に関して拘束を形成し得るので、本発明の全利点は得られないかもしれない（換言すると、重合系の全体としてのスループットは、系の反応器部分以外における拘束によって妨げられ得る）。本発明の利点は、新規の一体化された重合法が設計され、築かれる（「草の根」）状況において、完全に使用されかつ高められ得る。
【００３８】
本発明は、本発明の境界を制限するものではない下記の図面によって説明される。
図１は、垂直円筒形の反応器本体を示し、ここで、２は気体分散板であり、それは、供給ライン３を通って気体分散板２の下の反応器に導入される流動気体の所望の分散をもたらす。導入された気体流は、適切な反応ゾーン４において、速度低下ゾーン５の一番下より下までまたは一番下までも伸びる成長ポリマー粒子の流動床を気体分散板２の上に保持する。円筒形パイプ６は、反応器１の壁から支持体７によって反応ゾーン４に同軸的に吊下げられている。パイプ６は、流動床中に沈められている。ゾーン５は、反応ゾーン４に対して広い。このゾーン５では、気体が、反応ゾーンで形成されたポリマー粒子をさらに実質的に運ぶことができない点まで気体速度が低下する。その結果、排出ライン８を通って排出される再循環流は、運ばれたポリマー粒子を実質的に含まない。再循環流は、熱交換器９で冷却され、コンプレッサー１０で圧縮され、そして熱交換器１１で、再循環流の一部が凝縮して２相流を形成するような温度に冷却される。この２相流にライン１２を通ってモノマーが添加され、その後、気体−液体混合物が、ライン３を通って反応器の底部に再導入される。ポリマー−気体流は、バルブ１４によって閉じられ得るドレンライン１３を通って反応器から排出される。この流は、分離器１５においてポリマーと気体成分とに分離される。ポリマーは底部を通って分離器から排出され、さらに処理される。そのような更なる処理は、自体公知でありかつ図には示していないプロセス、例えば吸収されたまたは溶解された液体の除去を含み得る。
【００３９】
気体成分は、必要な圧力に加圧されると、ライン８（図に示していない）において再循環流に添加される。モノマーの他に、必要とされる触媒系および所望により活性剤が反応器に供給される。ここでは、触媒系も、好ましくは、気体分散板の上の流動床へ貯蔵容器１６から直接供給され、そしてライン１７（これもパイプ６の下方端の下で終わる）を通る不活性気体によって推進される。活性剤は、計量装置１８を介してライン３の供給流に添加され得る。必要ならば、推進剤も、供給ライン１９を介してこの流に添加される。
【００４０】
図２の配置は、熱交換器２１１における第二の冷却工程で生じる２相流が気体−液体分離器２２５へ通される点で図１とは異なる。この分離器では、２相流中の気体および液体が互いに分離される。モノマーおよび所望により不活性ガスが各々、供給ライン２１２および２１９を介して添加されると、分離された気体流が供給ライン２０３を介して反応器の底部に供給される。気体分散板２０２を通って流動床へパイプ２０６の下方端のすぐ下まで伸びているライン２２６を介して、分離された凝縮液体流が噴霧器２２７を介して流動床へ供給される。噴霧器２２７は、パイプ２０６内に位置する中央の反応器室に液体を噴霧する。
【００４１】
図３では、図２と反対に、気体−液体分離器３２５で分離された液体が、多数のラインを介して流動床に供給される。多数のラインは、その端が、気体分散板３０２とパイプ３０６の下方端との間の高さで反応器壁の周囲に沿って対照的に配置されている。２つのそのようなライン３２８および３２９を図に示す。ラインは反応器壁を通って反応室３０４に入り、噴霧器３３０および３３１を伴って終わっている。これらの噴霧器により、推進剤としての新鮮なモノマーの助けによって細かく噴霧された液体が、パイプ３０６内に位置する中央室を通って流動床によって液体が運ばれるような出口速度で流動床に導入される。また、パイプ３０６は、ここでは円錐形状を有し、頂点角度は１．５°である。明瞭にするために、円錐形状は誇張して示されている。
【００４２】
図４では、４４０が垂直プレートであり、これは、隔壁として作用して、反応器を２つの等しくない部屋４４１および４４２に分けている。この鳥瞰図を図５に示す。図４では、多数の液体入口４３０が、種々の高さで反応器壁を通り、部屋４４１で終わる。触媒供給ライン４１７もこの部屋で終わる。気体を通さないスクリーン４４３が、板に対して５０°の角度で、気体分散板４０２から反応器の内部周辺に沿って反応器壁へ伸びている。
【００４３】
図６では、隔壁プレート６４０が折れ曲がっている。
【００４４】
本発明を、下記のコンピューターで模倣した実施例および比較例によってさらに説明するが、これらの実施例は本発明を限定するものではない。
【００４５】
【実施例】
実施例および比較例
プロピレンのポリプロピレンへの連続重合が、内径０．８５ｍを有する垂直の円筒形流動床反応器において行われる。気体分散板と反応器の上部との距離は８．５ｍである。流動床は高さ４．２ｍである。
触媒系として、第４世代の不均質のチーグラー／ナッタ触媒系が使用される。触媒の平均粒径は２０μmである。
実施例全てにおいて、直径０．５９ｍ、長さ３．２ｍ、および壁厚２ｘ１０-3ｍを有する同軸円筒形パイプが、気体分散板の上０．４ｍのところで流動床中に置かれる。比較例では、このパイプが無い。
触媒系、プロピレン、水素、窒素（および不活性冷却剤）が、反応器に連続して供給される。反応器の排ガスは、その露点より下の温度に冷却され、反応器の底部に再循環される。ポリマー生成物流は、流動床の底部から引き出される。流動床の見かけ上の気体速度は０．６ｍ／秒で維持される。
【００４６】
重合中、凝縮された形態の最大割合（ＭＣＭ、％）が決定される。これは、反応の運転および特に反応温度が不安定になり、かつポリマーの引き出しに伴う問題が生じる点である。凝縮された形態の割合は、反応器への２相再循環流における液体の重量と気体および液体の重量との比である。凝縮された形態の割合は、再循環流の冷却温度を変えることにより変えられ得る。
プロセス条件ならびに得られたＭＣＭおよび反応器生産性を表Ｉに示す。実施例ＩおよびIIIならびに比較例ＡおよびＢでは、プロピレンが凝縮剤として使用される。実施例IIでは、プロピレンおよびイソブタン（ＩＢ）の混合物が凝縮剤として使用される。実施例ＩＶでは、プロピレンおよびイソペンタン（ＩＰ）が凝縮剤として使用される。気相の組成は、ガスクロマトグラフィーによってインラインモニターされる。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
データから、本発明の方法および特に本発明の反応器系を使用すると、適用可能な凝縮された形態でのはっきりした増加が得られ、その結果、はるかに高い反応器生産性が達成されることが分かる。
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、１以上のモノマーを重合するための配置であり、管状隔壁を有する反応器ならびに気体分散板の下に気体および液体のための共通の入口を伴う本発明の方法の第一の実施態様を含む。
【図２】図２は、本発明の方法の第二の実施態様を含む類似の配置であり、ここでは、気体および液体が反応器に別々に供給される。
【図３】図３は、図２と同様の配置であり、ここでは、液体が反応室の壁を通って供給され、管状隔壁が円錐形状を有する。
【図４】図４は、図３と同様の配置であり、隔壁として作用する垂直のプレートを有し、液体が反応器壁から種々の高さで導入される。
【図５】図５は、図４の反応器をＡ−Ａの線に沿って切断した半径方向断面図である。
【図６】図６は、折れ曲がった垂直プレートが隔壁として作用する反応器の同様の断面図である。
【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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【図６】
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