(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合体製造プラントから排出される不活性ガスを再使用するための重合体製造プラントの排ガスの再使用方法であって、
前記重合体製造プラントから排出される不活性ガスを、炭化水素によるプレコート操作をしていない吸着剤から形成される吸着剤層を通過させることによって、不活性ガスに含有される重合溶媒、重合モノマーを吸着除去する吸着除去工程を備え、
前記吸着剤層は、炭化水素によるプレコート操作をしていないシリカゲルの単層２種と合成ゼオライトの単層とを組み合わせた複数層が、排ガスの流れる方向に細孔径の大きい方から小さい順に積層されることで形成され、かつ、前記合成ゼオライトの単層が、排ガスの流れる方向に最も下流側に配置されており、
前記吸着除去工程において、重合溶媒、重合モノマーが吸着除去され、所定の純度に到達した不活性ガスを、前記重合体製造プラントで再使用することを特徴とする重合体製造プラントの排ガスの再使用方法。
【請求項２】
前記重合体製造プラントの重合体が、オレフィン系重合体であることを特徴とする請求項１に記載の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法。
【請求項３】
前記吸着除去工程において、シリカゲル層により、さらに水分も除去することを特徴とする請求項１または２に記載の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法。
【請求項４】
前記合成ゼオライトが、親水性合成ゼオライトであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法。
【請求項５】
前記吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、減圧状態にして、吸着剤から脱着除去する脱着工程を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ポリオレフィン製造プラントなどの重合体製造プラントの排ガスの再使用方法、およびそのための重合体製造プラントの排ガスの再使用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンは、１種または２種以上のα- オレフィンを（共）重合した（共）重合体等であり、各種分野の材料として、現在世界各地で、年間数百万トンの規模で製造されている。
このようなポリオレフィンを製造する方法としては、スラリー重合方法、気相重合方法、溶液重合方法等の方法がある。
【０００３】
一方、気相重合方法は、除熱強化用に不活性飽和炭化水素の使用や、必要に応じて不活性ガスの存在下で、触媒と重合モノマーを、重合槽に供給することによって、オレフィンを重合する方法である。
この際、触媒を溶媒の存在下で予め重合する必要があり、触媒を溶媒に分散させて系内に供給したりしている。
【０００４】
このため、重合されたポリマー粒子には、重合溶媒や重合モノマーが吸着されているので、これらの重合溶媒や重合モノマーを、ポリマー粒子から除去、清浄化する必要がある。
このようなポリマー粒子に吸着された重合溶媒や重合モノマーを、ポリマー粒子から除去する方法としては、従来より、例えば、重合されたポリマー粒子群をサイロに入れ、清浄な不活性ガスをサイロ内に吹付ける方法等が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなポリマー粒子の清浄化に使用された不活性ガスは、重合溶媒や重合モノマーを大量に含有するため、従来では、フレアースタック（排ガス燃焼装置）を用いて、不活性ガスに含まれる重合溶媒や重合モノマーを燃焼させた後、燃焼ガス、不活性ガスなどを大気に放出する方法が採用されている。
【０００６】
しかしながら、近年、ＣＯ2ガスによる地球温暖化が問題となっており、このような重合溶媒を燃焼させる方法を見直すことが求められている。また、窒素ガスなどの不活性ガスの廃棄についても、省エネルギーの点で見直すことが求められているのが現状である。
ところで、炭化水素を含んだ不活性ガスから炭化水素を回収した後に、この不活性ガスを大気中に放出する技術に関しては、従来からいくつかの方法が提案されている。
【０００７】
例えば、（１）特許文献１（特公昭５４−８６３２号公報）、特許文献２（特開平１０−０３３９３２号公報）に記載されているように、炭化水素を含んだ不活性ガスを有機液体からなる吸収液に接触させて吸収させる液吸収法、（２）特許文献３（特開平６−２８５３２４号公報）、特許文献４（特許第２８４０５６３号公報）に記載されているように、ガス分離膜を用いる方法、（３）特許文献５（特開平４−３２６９０１号公報）に記載されているように、ガスを深冷して液化する方法、（４）特許文献６（特開２００２−２００４１０号公報）に記載されているように、シリカゲルと合成ゼオライトを用いる吸着方法等が提案されている。
【０００８】
これらの従来から提案されている炭化水素含有廃棄ガスの処理方法は、主にタンクローリーやタンクで発生するガソリン等の、常温では液体であるが、揮発性の炭化水素を含有する廃棄ガスの処理に関する提案であり、特許文献６（特開２００２−２００４１０号公報）のみが重合体製造プラントのように大量の排ガスを発生する装置を対象としている。
【０００９】
また、特許文献７（特開２０００−２６３１９号公報）も、プラント排ガスの処理を課題としている。しかしながら、この特許文献７（特開２０００−２６３１９号公報）で提案されているのは、排ガスからオレフィン類を回収することは提案されているが、排ガスの主成分の不活性ガスを再利用することについては全く考慮されていない。
【００１０】
一方、特許文献６（特開２００２−２００４１０号公報）で提案されている方法では、ペンタン、ベンゼン、ヘキセン等の総炭素原子数３以上の炭化水素、または、排ガスもしくは汚染ガスを用いて、吸着剤を予めプレコート操作する必要がある。
すなわち、この方法では、予め吸着剤にガス状炭化水素を破過するまで吸着させる必要があり、吸着剤の操作性が悪く、寿命が短く重合体製造プラントのような大型製造プラントや、24時間連続運転している所には適さない。
【００１１】
また、合成ゼオライトをプレコートさせることにより、合成ゼオライトの吸着性能は著しく低下するとともに、吸着された総炭素原子数３以上の炭化水素ないしガス中の水分は減圧脱着ができず、例えば、加熱脱着の装置の追加及び操作が必要となるため、経済的でない。
本発明は、このような現状に鑑み、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等の１種または２種以上のα- オレフィンを（共）重合した（共）重合体の製造プラントなどの重合体製造プラントから排出された不活性ガスから、重合溶媒、重合モノマーなどの不純物を除去して、不活性ガスを重合体製造プラントで再使用する方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、このような重合体製造プラントから排出された不活性ガスから、重合溶媒を回収して、重合溶媒を重合体製造プラントで再使用する方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、このような回収、再使用方法において、より省エネルギーに優れた方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【特許文献１】
特公昭５４−８６３２号公報
【特許文献２】
特開平１０−０３３９３２号公報
【特許文献３】
特開平６−２８５３２４号公報
【特許文献４】
特許第２８４０５６３号公報
【特許文献５】
特開平４−３２６９０１号公報
【特許文献６】
特開２００２−２００４１０号公報
【特許文献７】
特開２０００−２６３１９号公報
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明なされたものであって、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法は、重合体製造プラントから排出される不活性ガスを再使用するための重合体製造プラントの排ガスの再使用方法であって、
前記重合体製造プラントから排出される不活性ガスを、炭化水素によるプレコート操作をしていない吸着剤から形成される吸着剤層を通過させることによって、不活性ガスに含有される重合溶媒、重合モノマーを吸着除去する吸着除去工程を備え、
前記吸着除去工程において、重合溶媒、重合モノマーが吸着除去され、所定の純度に到達した不活性ガスを、前記重合体製造プラントで再使用することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、重合体製造プラントから排出される不活性ガスを再使用するための重合体製造プラントの排ガスの再使用装置であって、
前記重合体製造プラントから排出される不活性ガスを、炭化水素によるプレコート操作をしていない吸着剤から形成される吸着剤層を通過させることによって、不活性ガスに含有される重合溶媒、重合モノマーを吸着除去するように構成された吸着除去装置と、
前記吸着除去装置において、重合溶媒、重合モノマーが吸着除去され、所定の純度に到達した不活性ガスを、前記重合体製造プラントで再使用するために重合体製造プラントに還流する還流装置と、
脱着工程の減圧状態から吸着工程の運転圧力状態まで加圧するための不活性ガスホルダードラムと、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
このように構成することによって、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等の１種または２種以上のα- オレフィンを（共）重合した（共）重合体の製造プラントなどから排出される不活性ガスを、吸着剤層を通過させることによって、不活性ガスに含有される重合溶媒、重合モノマーを吸着除去することができる。そして、重合溶媒、重合モノマーが吸着除去され、所定の純度に到達した不活性ガスを、重合体製造プラントの乾燥工程における重合パウダーの乾燥に再使用することができる。
【００１７】
従って、従来のように、不活性ガスに含まれる重合溶媒や重合モノマーを燃焼させた後、燃焼ガス、不活性ガスなどを大気に放出することがないので、ＣＯ2ガスによる地球温暖化などを防止することができる。
しかも、不活性ガスを再び重合体製造プラントで再使用することができるので、資源の有効利用が図れ、省エネルギーの点からも極めて有効である。
【００１８】
また、本発明では、吸着剤が、ペンタン、ベンゼン、ヘキセン等の総炭素原子数３以上の炭化水素、または、排ガスもしくは汚染ガスを用いて、予めプレコート操作していないシリカゲル、合成ゼオライト、またはその両方であることを特徴とする。
このように構成することによって、シリカゲルによって、重合溶媒と一部の重合モノマーを吸着することができるとともに、合成ゼオライトによって、重合モノマーを吸着することができる。
【００１９】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法は、前記吸着剤層が、
(1)  シリカゲル及び合成ゼオライトから選択した少なくとも一種の吸着剤の単層からなるか、もしくは、
(2)  それら単層の同種または異種の複数層から形成されているか、または、
(3)  それら単層または複数層にさらにシリカゲル及び合成ゼオライト以外の吸着剤からなる吸着剤層を組合わせた複数層、
のいずれかから形成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法は、前記吸着剤層が、
吸着装置に充填された炭化水素によるプレコート操作をしていないシリカゲルの単層２種と合成ゼオライトの単層を組み合わせた複数層から形成されていることを特徴とする。
【００２１】
このように構成することによって、吸着剤の複数層で形成されることにより排ガス中の不純物を効率的に除去できる。
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法は、前記吸着除去工程において、シリカゲル層により、さらに水分も除去することを特徴とする。
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、前記吸着除去装置が、さらに水分も除去するように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
このように構成することによって、不活性ガス中の水分も除去することができるので、不活性ガスを重合体製造プラントの乾燥工程における重合パウダーの乾燥で再使用する際に、設備の腐食や重合活性の低下を防止することができるとともに、この不活性ガスをパージガスと使用しても、親水性吸着剤が存在していても吸着剤の性能が低下することがない。
【００２３】
また、本発明では、吸着剤層が、少なくとも２種類の異なる細孔径の吸着剤層を排ガスの流れる方向に、細孔径の大きい方から小さい順に積層されていることを特徴とする。
この場合、本発明では、このような細孔径は、吸着する物質により決めることが好ましい。例えば、重合溶媒、コモノマー等の総炭素原子数が4から15の炭化水素と水分の吸着除去には、細孔径の大きいシリカゲルを適用すればよい。一方、総炭素原子数が3〜4の炭化水素等の吸着除去には、細孔径の小さいシリカゲルを適用すればよい。
【００２４】
さらに、本発明では、総炭素原子数が2〜3の炭化水素の吸着除去には、合成ゼオライトを適用するのが好ましい。
このように構成することによって、大きい細孔径（例えば、細孔径6ｎｍ）のシリカゲル層で、比較的分子量の高い重合溶媒等の炭化水素と水分が吸着除去され、続いて、小さい細孔径（例えば、細孔径3ｎｍ）のシリカゲル層で、重合モノマー等の比較的低い分子量の大部分が吸着除去され、さらに、合成ゼオライト層(例えば、細孔径が0.９から１．０ｎｍ)で、これらのシリカゲル層で吸着除去し切れなかった重合モノマー等が完全に吸着除去されることになり、これらの層を順次通過させることにより効率的に不純物を除去することができる。
【００２５】
また、本発明では、シリカゲルとしては、一般的に公知のものを使用できるが、好ましくは、水分の吸着能力の小さい疎水性シリカゲルを含むのが望ましい。
すなわち、シリカゲルは、疎水化処理したものの方が、炭化水素の吸着能力が高く、水分の吸着能力の高い親水性シリカゲルのみのものよりも吸着除去装置の吸着塔を小さく設計できるので好ましい。
【００２６】
また、排ガス中の飽和水分を吸着除去する場合は、このような疎水化処理したシリカゲルで充分吸脱着可能であり、吸着塔を特に大型化する必要はない。さらに、必要に応じて、このような疎水性シリカゲルの上流に、親水性シリカゲル層を設けても良い。
また、本発明において、合成ゼオライトは、シリカゲル層で吸着除去し切れなかった重合モノマーを吸着除去するものであるのが好ましく、例えば、エチレンと残りのプロピレンを除去するために、親水性合成ゼオライトであるのが望ましい。
【００２７】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法は、前記吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、減圧状態にして、吸着剤から脱着除去する脱着工程を含むことを特徴とする。
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、前記吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、減圧状態にして、吸着剤から脱着除去する脱着装置を備えることを特徴とする。
【００２８】
このように構成することによって、吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、吸着剤から脱着除去することができるので、吸着操作をある程度の時間行うと、吸着剤に吸着された物質で細孔が満たされる結果、排ガスが処理されない状態で吸着層を通過する状態、いわゆる破過状態になるが、この破過状態を解消して、再び、吸着除去作用を有するようにすることができる。
【００２９】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法は、前記脱着工程が、前記吸着剤層を、前記吸着除去工程よりも減圧状態とすることによって、前記吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、吸着剤から脱着除去することを特徴とする。
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、前記脱着装置が、前記吸着剤層を、前記吸着除去装置を吸着除去の際よりも減圧状態とすることによって、前記吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、吸着剤から脱着除去するように構成されている減圧装置を備えることを特徴とする。
【００３０】
このように構成することによって、減圧の作用によって、吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、吸着剤から効率良く完全に脱着除去することができる。
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法は、前記脱着工程が、前記吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、減圧状態にするとともに、前記吸着剤層にパージガスを導入することによって、前記吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、吸着剤から脱着除去することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、前記脱着装置が、前記吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、減圧状態にするとともに、前記吸着剤層にパージガスを導入することによって、前記吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、吸着剤から脱着除去するパージガス導入装置を備えることを特徴とする。
【００３２】
このように構成することによって、パージガスの作用によって、吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを吸着剤層から脱着する脱着作用を促進することができ、脱着効率が向上する。
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法は、前記パージガスとして、前記吸着除去工程で、重合溶媒、重合モノマーが吸着除去され、所定の純度に到達した不活性ガスを用いることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、前記パージガス導入装置が、パージガスとして、前記吸着除去装置で、重合溶媒、重合モノマーが吸着除去され、所定の純度に到達した不活性ガスを用いるように構成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、吸着除去工程で、重合溶媒、重合モノマーが吸着除去され、所定の純度に到達した不活性ガスの一部をパージガスとして用いることができるので、新たな不活性ガス源を用いる必要がないので、効率が向上するとともに、コストが低減でき、資源節約にも貢献できる。
【００３４】
また、本発明では、前記パージガスとして、不活性ガスの純度が９８．０％以上、且つ水分が１００容量ｐｐｍ以下、好ましくは、不活性ガスの純度が９９．０％以上、且つ水分が５０容量ｐｐｍ以下である高純度の不活性ガスを用いるのが望ましい。
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、前記パージガス導入装置が、パージガスとして、高純度の不活性ガスを用いるように構成されていることを特徴とする。
【００３５】
これにより、パージガスとして、高純度の不活性ガスを用いるので、不純物を含まないパージガスの作用によって、吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを吸着剤層から脱着する脱着作用の促進効果に優れ、脱着効率がさらに向上する。
本発明では、吸着剤層を脱着工程の減圧状態から吸着工程の運転圧力状態まで加圧する際に、上流側の排ガスを用いる場合、および／又は、下流側の所定純度に達した不活性を用いる場合がある。
【００３６】
しかし、この操作は短時間で行う必要があり、大きな流量変動を伴う。また、重合体製造プラントでは、連続的に排ガスを排出し、連続的に所定純度を達した不活性ガスを再使用するので、安定運転を継続するために、流量変動は極力回避する必要がある。
従って、本発明では、脱着工程の減圧状態から吸着工程の運転圧力状態まで加圧するには、予め所定の純度に達して不活性ガス、新しい不活性ガスから選択した1種の不活性ガスを不活性ガスホルダードラムに充填した不活性ガスを使用するのが好ましい。
【００３７】
この場合、不活性ガスホルダードラムに充填する不活性ガスは、加圧時間の短縮を図る為、吸着工程の運転圧力よりも高く充填した方が好ましい。
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法は、前記脱着工程において、前記吸着剤層の吸着剤から脱着除去した重合溶媒を、例えば、冷却、膜分離等の公知の回収技術で回収し、前記重合体製造プラントの重合溶媒再使用工程を介して再使用するのが好ましい。
【００３８】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、前記脱着装置において、前記吸着剤層の吸着剤から脱着除去した重合溶媒を回収して、前記重合体製造プラントで再使用するために重合体製造プラントに還流する重合溶媒回収装置を備えているのが好ましい。
このように構成することによって、吸着剤層の吸着剤から脱着除去した重合溶媒を回収して、重合体製造プラントで再使用することができるので、効率が向上するとともに、コストが低減でき、資源節約にも貢献できる。
【００３９】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、前記重合溶媒回収装置で、重合溶媒を回収した脱着ガスを燃焼廃棄する排ガス燃焼装置を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、脱着ガスから重合溶媒を回収した後に、脱着ガス中の重合モノマーを燃焼させた後に大気中に放出するので、ＣＯ2ガスがほとんど発生せず、地球温暖化の原因となることがない。
【００４０】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用方法は、前記重合溶媒再使用工程で重合溶媒を回収した後の脱着ガスに含まれる重合モノマーを再使用する重合モノマー再使用工程を含むことを特徴とする。
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、前記重合溶媒回収装置で重合溶媒を回収した後の脱着ガスに含まれる重合モノマーを精製して再使用するために重合体製造プラントに還流する重合モノマー精製装置を備えることを特徴とする。
【００４１】
このように構成することによって、前記重合溶媒回収装置で重合溶媒を回収した後の脱着ガスに含まれる重合モノマーを、例えば、エチレンプラント等で回収して精製分離してから再度利用することが可能となり、重合モノマーを重合用原料として、重合体製造プラントで再使用することができるので、効率が向上するとともに、コストが低減でき、資源節約にも貢献できる。
【００４２】
また、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置は、前記吸着除去装置が、少なくとも２つ備えられており、いずれかの吸着除去装置において、吸着除去操作が行われている間に、他の吸着除去装置において、脱着除去操作が行われるように構成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、いずれかの吸着除去装置において、吸着除去操作が行われている間に、他の吸着除去装置において、脱着除去操作が行われるので、いずれかの吸着除去装置において破過状態になっても、プラントを停止することなく、他の吸着除去装置で、連続的に吸着除去操作を行うことができるので、操業効率が低下することがない。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置全体の概略図である。
図１に示したように、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置（以下、「再使用装置」と言う）は、重合体製造プラント６を対象としている。
【００４４】
本発明で「重合体製造プラント」とは、例えば、ポリオレフィン製造プラントなどの重合体製造プラントを言い、主として重合、それに付随する触媒、乾燥、押出機などをも含む重合体製造プラントを意味する。
図１に示したように、重合体製造プラント６には、排ガス導入ライン１が接続されており、重合体製造プラント６から排出される、例えば、窒素などの不活性ガスを含む排ガスを再使用装置に導入するように構成されている。そして、この排ガス導入ライン１は、分岐部１０においてライン１ａとライン１ｂとに分岐されている。
【００４５】
ライン１ａは、バルブ１Ａを経て、第１接続部１Ｃを介して、不活性ガスに含有される重合溶媒、重合モノマーなどの不純物を吸着除去する吸着剤層を有する吸着塔Ａに連結されている。一方、同様に、ライン１ｂは、バルブ１Ｂを経て第１'接続部１Ｄを介して、不活性ガスに含有される重合溶媒、重合モノマーなどの不純物を吸着除去する吸着剤層を有する吸着塔Ｂに連結されている。
【００４６】
そして、吸着塔Ａの第１接続部１Ｃの反対側には、第２接続部２Ｃが設けられている。また、同様に、吸着塔Ｂの第１'接続部１Ｄの反対側には、第２'接続部２Ｄが設けられている。
第２接続部２Ｃには、ライン２ａが接続されており、バルブ２Ａを介して、分岐部１１に連結されている。同様に、第２'接続部２Ｄには、ライン２ｂが接続されており、バルブ２Ｂを介して、分岐部１１に連結されている。
【００４７】
そして、分岐部１１には、吸着塔Ａ、Ｂで吸着除去処理が行われた処理ガスを、重合体製造プラント６に戻す（還流する）ための処理ガス還流ライン２が接続されている。
さらに、ライン２からライン４ａか４ｂに至るライン４ｃが接続されており、このライン４ｃには、流量計４Ｅとバルブ４Ｃが設置されている。また、ライン２からライン４ａか４ｂに至るライン４ｄが接続されており、このライン４ｄには、ガスホルダー４Ｆ、バルブ４Ｄが配置されている。
【００４８】
一方、吸着塔Ａの第１接続部１Ｃ側には、第３接続部３Ｃが接続され、この第３接続部３Ｃには、ライン３ａを介して、分岐部１２に連結されている。同様に、吸着塔Ｂの第１'接続部側１Ｄには、第３'接続部３Ｄが接続され、この第３'接続部３Ｄには、ライン３ｂを介して、分岐部１２に連結されている。これらのライン３ａの途中には、バルブ３Ａが、ライン３ｂの途中にはバルブ３Ｂがそれぞれ設けられている。
【００４９】
そして、分岐部１２には、ライン３を介して、吸着塔Ａまたは吸着塔Ｂを減圧状態にするための減圧装置４、吸着剤から脱着除去した重合溶媒を回収する溶剤液化回収装置５、重合溶媒を回収した脱着ガスを燃焼廃棄する排ガス燃焼装置９に連結されている。
また、この溶剤液化回収装置５には、ライン１３を介して、溶剤液化回収装置５で回収された重合溶媒を精製する溶剤精製装置１４が接続されている。そして、溶剤精製装置１４で精製された重合溶媒は、重合溶媒還流ライン８を介して、重合体製造プラント６に戻され（還流され）、再利用されるようになっている。
一方、溶剤精製装置１４で精製後の不純物は、適切な処理後、廃棄ライン７を介して廃棄されるように構成されている。
【００５０】
さらに、溶剤液化回収装置５には、ライン１５を介して、溶剤液化回収装置５で重合溶媒を回収した後の脱着ガスに含まれる重合モノマーを精製して再使用する重合モノマー精製装置１６が接続されている。そして、重合モノマー精製装置１６で精製された重合モノマーは、重合モノマー還流ライン１７を介して、重合体製造プラント６に戻され（還流され）、再利用されるようになっている。
【００５１】
このように構成される本発明の再使用装置を用いて、重合体製造プラントの排ガスの再使用方法について以下に説明する。
重合体製造プラント６からの例えば、窒素などの不活性ガスを含む排ガスを、図示しない制御装置の制御によって、バルブ１Ａを開くことによって、排ガス導入ライン１、分岐部１０、ライン１ａのバルブ１Ａを経て、吸着塔Ａに導入される。
【００５２】
この際、吸着塔Ｂへのバルブ１Ｂ、減圧装置４などへのバルブ３Ａは、閉止した状態に制御されるようになっており、吸着塔Ｂへは、排ガスが導入されないようになっているとともに、排ガスが減圧装置４などへ導入されないようになっている。
このように吸着塔Ａで吸着操作が行われている間、バルブ２Ａは開いた状態に維持されているとともに、バルブ４Ａは閉止した状態になっている。
【００５３】
このように、吸着塔Ａを通過する際に不純物を除去された不活性ガスは、第２接続部２Ｃからバルブ２Ａ、ライン２ａ、分岐部１１、処理ガス還流ライン２を経て、重合体製造プラント６の、例えば、乾燥工程に再び導入され、再度使用されるようになっている。
なお、この場合、図示しないが、吸着塔Ａを通過する際に不純物を除去された不活性ガスは、再利用にはある程度の圧力が必要であるので、吸着塔Ａに送る前のガスを図示しない昇圧装置で昇圧するか、吸着塔Ａの出口の精製ガスを図示しない昇圧装置で昇圧すればよい。
【００５４】
ところで、吸着操作をある程度の時間行うと、吸着剤に吸着された物質で細孔が満たされる結果、排ガスが処理されない状態で吸着層を通過する状態、いわゆる破過状態になる。
そこで、制御装置の制御に基づいて、吸着塔Ａが、破過する前に、バルブ１Ａを閉止した状態にするとともに、バルブ１Ｂおよび２Ｂを開いた状態にすることによって、吸着塔Ａに供給されていた排ガスを、吸着塔Ｂに導入するよう切り替えられる。
【００５５】
なお、この状態では、バルブ４Ｂ、減圧装置４などへのバルブ３Ｂは、閉止した状態に制御されるようになっており、排ガスが減圧装置４などへ導入されないようになっている。
そして、吸着塔Ａと同様にして、吸着塔Ｂを通過する際に不純物を除去された不活性ガスは、第２'接続部２Ｄからバルブ２Ｂ、ライン２ｂ、分岐部１１、処理ガス還流ライン２を経て、重合体製造プラント６の、例えば、乾燥工程に再び導入され、再度使用されるようになっている。
【００５６】
一方、バルブ３Ａを開いた状態にすることによって、減圧装置４により、吸着塔Ａは脱着工程が開始される。
すなわち、バルブ３Ａを開いた状態にすることによって、減圧装置４によって、吸着塔Ａの内部を減圧状態にする。この際、バルブ４Ａ、４Ｃを開いた状態にすることによって、ライン２、流量計４Ｅ、バルブ４Ｃ、ライン４ｃ、およびライン４ａを介して、重合体製造プラントに戻される処理済みの不活性ガスの一部がパージガスとしてバルブ４Ａから吸着塔Ａに供給され、バルブ３Ａからライン３ａを介して減圧装置４に至るようになっている。この際、ライン２からライン４ｃを介してライン４ａに流れるパージガスの流量を流量計４Ｅで制御することによって、所定の量のパージガスが、吸着塔Ａに供給されるようになっている。
【００５７】
なお、この場合、減圧装置４は、脱着操作の際にのみ作動することも可能であるが、減圧装置４を常時連続して作動させておくのが好ましい。
このような操作により吸着剤に吸着されていた重合溶媒、重合モノマーは脱着され、パージガスとともにライン３を下流に移送される。
そして、パージガスに含まれる重合溶媒は、溶剤液化回収装置５の冷却部で液化されて回収される。この溶剤液化回収装置５で回収された重合溶媒は、ライン１３を介して、溶剤精製装置１４で精製されて、重合溶媒還流ライン８を介して、重合体製造プラント６に戻され（還流される）、再利用されるようになっている。一方、溶剤精製装置１４で精製後の不純物は、不純物の種類に応じて適切な処理後、廃棄ライン７を介して廃棄されるように構成されている。
【００５８】
また、溶剤液化回収装置５で重合溶媒が回収されたパージガスは、重合モノマーを含有しているので、燃焼廃棄する排ガス燃焼装置（フレアースタック）９に移送されて、重合モノマーを燃焼させた後に大気中に放出されるようになっている。
このように溶剤液化回収装置５で重合溶媒が回収されたパージガスを、排ガス燃焼装置（フレアースタック）９に移送する代わりに、溶剤液化回収装置５で重合溶媒が回収されたパージガスを、ライン１５を介して、重合モノマー精製装置１６に移送してもよい。
【００５９】
すなわち、重合モノマー精製装置１６は、例えば、エチレンプラント等であって、溶剤液化回収装置５で重合溶媒を回収した後の脱着ガスに含まれる重合モノマーを精製して、重合モノマー還流ライン１７を介して、重合体製造プラント６に戻され（還流される）、再利用されるようになっている。一方、重合モノマー精製装置１６で精製後の不純物は、不純物の種類に応じて適切な処理後、廃棄ライン１８を介して廃棄されるように構成されている。
【００６０】
また、吸着塔Ｂによる吸着除去処理がある程度行われた後に、吸着塔Ａと同様に、制御装置の制御によって、吸着塔Ｂが、破過する前に、バルブ１Ｂを閉止した状態にするとともに、バルブ１Ａおよび２Ａを開いた状態にすることによって、吸着塔Ｂに供給されていた排ガスを、吸着塔Ａに導入するよう切り替えられる。
【００６１】
この場合、吸着塔Ａでは、脱着操作終了後(吸着操作直前)には吸着塔を元の圧力に昇圧(均圧工程)する必要がある。そのため、均圧工程は、バルブ４Ｃを閉止して、バルブ４Ｄを開けて、ライン４ｄ、ライン４ａを介して、吸着塔Ａの上部に、重合体製造プラントに戻される処理済みの不活性ガスの一部を導入することによって行うようになっている。なお、図中、４Ｆは、ガスホルダードラムであって、このような均圧工程時に、ライン１と２の圧力変動を避けたい場合に設置する。
【００６２】
そして、バルブ３Ｂを開いた状態にするとともに、減圧装置４により、吸着塔Ｂは吸着塔Ａと同様にして脱着工程が開始される。
すなわち、バルブ３Ｂを開いた状態にして、減圧装置４によって、吸着塔Ｂの内部を減圧状態にする。この際、バルブ４Ｂ、４Ｃを開いた状態にすることによって、ライン２、流量計４Ｅ、バルブ４Ｃ、ライン４ｃ、およびライン４ｂを介して、重合体製造プラントに戻される処理済みの不活性ガスの一部がパージガスとしてバルブ４Ｂから吸着塔Ｂに供給され、バルブ３Ｂからライン３ｂを介して減圧装置４に至るようになっている。この際、ライン２ａからライン４ｃを介してライン４ｂに流れるパージガスの流量を流量計４Ｅで制御することによって、所定の量のパージガスが、吸着塔Bに供給されるようになっている。
【００６３】
このような操作により吸着剤に吸着されていた重合溶媒、重合モノマーは脱着され、パージガスとともにライン３を下流に移送される。そして、吸着塔Ａの脱着工程と同様にして、溶剤液化回収装置５での重合溶媒の液化回収、溶剤精製装置１４での精製、重合体製造プラントへの還流、再利用、および、精製後の不純物の廃棄ライン７を介しての廃棄、ならびに、排ガス燃焼装置（フレアースタック）９での重合モノマーの燃焼廃棄、または、重合モノマー精製装置１６による重合モノマーの精製、再利用がされるように構成されている。
【００６４】
このようなサイクルが、図示しない検知センサーなどの検出装置などの検出結果に基づいて、図示しない制御装置の制御によって、自動的に行われるようになっている。
なお、本発明でいう重合体とは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリイソブテン、ポリペンテン−１、ポリメチルペンテン−１などのポリα−オレフィン；プロピレン含有量が７５重量％未満のエチレン／プロピレン共重合体、エチレン／ブテン−１共重合体、プロピレン含有量が７５重量％未満のプロピレン／ブテン−１共重合体などのエチレンまたはα−オレフィン／α−オレフィン共重合体；プロピレン含有量が７５重量％未満のエチレン／プロピレン／５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体などのエチレンまたはα−オレフィン／α−オレフィン／ジエン系単量体共重合体；エチレン／塩化ビニル共重合体、エチレン／塩化ビニリデン共重合体、エチレン／アクリロニトリル共重合体、エチレン／メタクリロニトリル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／アクリルアミド共重合体、エチレン／メタクリルアミド共重合体、エチレン／アクリル酸共重合体、エチレン／メタクリル酸共重合体、エチレン／マレイン酸共重合体、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、エチレン／アクリル酸ブチル共重合体、エチレン／メタクリル酸メチル共重合体、エチレン／無水マレイン酸共重合体、エチレン／アクリル酸金属塩共重合体、エチレン／メタクリル酸金属塩共重合体、エチレン／スチレン共重合体、エチレン／メチルスチレン共重合体、エチレン／ジビニルベンゼン共重合体などのエチレンまたはα−オレフィン／ビニル単量体共重合体；ポリイソブテン、ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのポリジエン系共重合体；スチレン／ブタジエンランダム共重合体などのビニル単量体／ジエン系単量体ランダム共重合体；スチレン／ブタジエン／スチレンブロック共重合体などのビニル単量体／ジエン系単量体／ビニル単量体ブロック共重合体；水素化（スチレン／ブタジエンランダム共重合体）などの水素化（ビニル単量体／ジエン系単量体ランダム共重合体）；水素化（スチレン／ブタジエン／スチレンブロック共重合体）などの水素化（ビニル単量体／ジエン系単量体／ビニル単量体ブロック共重合体）；アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、メタクリル酸メチル／ブタジエン／スチレン共重合体などのビニル単量体／ジエン系単量体／ビニル単量体グラフト共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチルなどのビニル重合体；塩化ビニル／アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリル酸メチル／スチレン共重合体などのビニル系共重合体などを挙げることができる。
【００６５】
また、本発明では、これらの重合体のうちでは、好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン等の１種または２種以上のα- オレフィンを（共）重合した（共）重合合体等のポリオレフィン重合体製造プラントにおいて採用することができる。
上記したα- オレフィンは、具体的には、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1- ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセンなどの炭素原子数2〜20のα-オレフィンが挙げられる。
【００６６】
これらのうちでも、エチレンと炭素原子数４〜１０のα−オレフィン、またはプロピレンと炭素原子数２〜１０のα-オレフィンの組合せが好ましく、エチレンと炭素原子数４〜８のα−オレフィン、またはプロピレンと炭素原子数２〜８のα- オレフィンを共重合させることが更に好ましい。
また、本発明のポリオレフィンは、エチレン又はプロピレンと２種以上のα- オレフィンとを共重合させる共重合体製造プラントにおいて採用することもできる。
【００６７】
さらに、本発明では、２−ペンテン、2-ヘキセン、2-ヘプテン、2-オクテン等のβ-オレフィン及びジエン等の重合体、また異なるβ−オレフィン同士の共重合体を製造するプラントにおいて採用することができる。
この場合、ポリエチレン製造プラントにおいては、重合器に触媒とエチレンガス、必要に応じて、コモノマーであるプロピレンや１−ブテン等と、さらに必要に応じて、重合溶媒が供給され、ポリエチレンが生成される。生成された重合器から排出される重合パウダーには、エチレン、プロピレン、１−ブテン等の重合モノマーおよび重合溶媒が多量に吸着されている。
【００６８】
また、ポリプロピレン製造プラントにおいては、重合器に触媒とプロピレンガス、必要に応じて、コモノマーであるエチレンや１−ブテン等と、さらに必要に応じて、重合溶媒が供給され、ポリプロピレンが生成される。生成された重合器から排出される重合パウダーには、プロピレン、エチレン、１−ブテン等の重合モノマーおよび重合溶媒が多量に吸着されている。
【００６９】
また、本発明における重合溶媒とは、重合体、特にポリオレフィン重合において使用される、または触媒を供給するために使用される溶媒で、例えば、プロパン、ｎ−ブタン、プロピレン、ｎーヘプタン、ｉ−ヘプタン、ｎ−ヘキサン、ｉ−ヘキサン、ｎ−オクタン、ｉ−オクタン、ｎ−デカン、ｉ−デカン等を挙げることができる。
【００７０】
また、本発明で用いる不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等が挙げられる。
このため、ポリオレフィン製造プラントでは、重合工程に引き続く乾燥工程で重合パウダーから重合モノマー、重合溶媒等の不純物を除去する必要がある。
すなわち、これらの不純物を除去するには、通常、好ましくは、加熱された不活性ガスを、好ましくは、重合パウダーの充填されたサイロで一定時間流すか、または移送される重合パウダーに対して向流的に不活性ガスを流す等の方法により行われる。
【００７１】
このように乾燥工程で使用され、排出される不活性ガスには、重合モノマー、重合溶媒等が含まれている。
従って、本発明では、排出される不活性ガスを吸着除去処理することにより、これらの重合モノマー、重合溶媒等を除去する。このような吸着除去処理は、吸着塔に吸着剤が充填された吸着層を通過させることにより行う。
【００７２】
本発明における吸着剤とは、シリカゲル、アルミナ、モンモリロナイト、活性炭、合成ゼオライト等の直径が０．５〜１００ｎｍの細孔を０．１ｃｃ／ｇ以上有する粉末または粒子をいう。
これらの吸着剤のうち、合成ゼオライトとシリカゲルとを好ましく使用することができる。シリカゲルの細孔径は、１〜２０ｎｍ、好ましくは、３〜６ｎｍであり、合成ゼオライトの細孔径は、０．３〜５ｎｍ、好ましくは、０．５〜１．５ｎｍである。これらの吸着剤を組み合わせて使用することが好ましい。
【００７３】
この場合、吸着剤としては、炭化水素によるプレコート操作をしていない吸着剤、例えば、ペンタン、ベンゼン、ヘキセン等の総炭素原子数３以上の炭化水素、または、排ガスもしくは汚染ガスを用いて、予めプレコート操作していないものを用いるのが好ましい。
すなわち、炭化水素によるプレコート操作をしていない吸着剤を用いることによって、予め吸着剤にガス状炭化水素を破過するまで吸着させる必要がなく、吸着剤の操作性が良好で、寿命が長く重合体製造プラントのような大型製造プラントや、24時間連続運転に適している。また、吸着性能が低下することもなく、予めプレコートした炭化水素などを減圧脱着するために、例えば、加熱脱着の装置の追加や操作も不要であり、経済的である。
【００７４】
本発明では、吸着塔Ａの吸着層は、例えば、少なくとも２種類の異なる細孔径の吸着剤層を排ガスの流れる方向に、細孔径の大きい方から小さい方の順に積層される。
この場合、このような細孔径は、吸着する物質により決めることが好ましい。
例えば、重合溶媒等の総炭素原子数が4から15の炭化水素と水分の吸着除去には、細孔径の大きいシリカゲル（例えば、細孔径6ｎｍ）を適用すればよい。
【００７５】
一方、重合モノマー等の総炭素原子数が3〜4の炭化水素の吸着除去には、細孔径の小さいシリカゲル（例えば、細孔径3ｎｍ）を適用すればよい。
さらに、重合モノマー等の総炭素原子数が2〜3の炭化水素の吸着除去には、合成ゼオライトを適用するのが好ましい。
この場合、このような吸着剤層が、
(1)  シリカゲル及び合成ゼオライトから選択した少なくとも一種の吸着剤の単層からなるか、もしくは、
(2)  それら単層の同種または異種の複数層から形成されているか、または、
(3)  それら単層または複数層にさらにシリカゲル及び合成ゼオライト以外の吸着剤からなる吸着剤層を組合わせた複数層、
のいずれかから形成されているのが望ましい。
【００７６】
また、この場合、このような吸着剤層が吸着装置に充填された炭化水素によるプレコート操作をしていないシリカゲルの単層２種と合成ゼオライトの単層を組み合わせた複数層から形成されているのが望ましい。
【００７７】
このように吸着剤層が形成されることによって、排ガス中の不純物を効率的に除去できる。
この場合、シリカゲルの大きい細孔径としては、３〜１０ｎｍ、好ましくは、４〜８ｎｍ、シリカゲルの小さい細孔径としては、１〜５ｎｍ、好ましくは、２〜４ｎｍとするのが望ましい。
【００７８】
この場合、細孔径の小さいシリカゲルを適用した場合には、吸着剤の寿命及び性能を向上するために、総炭素原子数が４から１５の炭化水素の濃度及び水分含有量をそれぞれ、５００容量ｐｐｍ以下にする必要があり、好ましくは、２００容量ｐｐｍ以下とするのが望ましい。
また、総炭素原子数が４から１５の炭化水素の濃度及び水分含有量が前記許容量を超える排ガスを処理するには、上記の細孔径の小さいシリカゲル層の上流に、細孔径の大きいシリカゲル層を積層して許容濃度まで下げるのが望ましい。
【００７９】
また、本発明では、シリカゲルとしては、親水性シリカゲル、疎水性シリカゲル、これらの両方を含むことができる。
ただし、シリカゲルは、疎水化処理したものの方が、炭化水素の吸着能力が高く、親水性シリカゲルのみのものよりも吸着除去装置の吸着塔を小さく設計できるので好ましい。このような疎水化処理としては、シリカゲル表面水酸基のアルキル化が挙げられる。
【００８０】
なお、排ガス中の飽和水分を吸着除去する場合は、このような疎水化処理したシリカゲルで充分吸脱着可能であり、吸着塔を特に大型化する必要はない。また、必要に応じて、このような疎水性シリカゲルの上流に親水性シリカゲル層を設けても良い。
なお、親水性シリカゲル、疎水性シリカゲルの両者を含む場合には、経済性と所望の吸着性能を考慮して、最適ブレンド量を算出して決定すればよい。
【００８１】
また、本発明では、合成ゼオライトとしては、親水性、疎水性、その両者のいずれも使用できるが、親水性合成ゼオライトであるのが好ましい。
すなわち、合成ゼオライトは、シリカゲル層で吸着除去し切れなかった重合モノマー、例えば、エチレンと残りのプロピレンを除去するために、親水性合成ゼオライトであるのが望ましい。
【００８２】
また、合成ゼオライトを適用した場合、吸着剤の寿命及び性能を向上するために、総炭素原子数が４から１５の炭化水素の濃度及び水分含有量をそれぞれ、３００容量ｐｐｍ以下とする必要があり、好ましくは、１５０容量ｐｐｍ以下とするのが望ましい。
また、総炭素原子数３の炭化水素の濃度は、５０００容量ｐｐｍ以下とｐする必要があり、好ましくは、２０００容量ｐｐｍ以下とするのが望ましい。
【００８３】
さらに、総炭素原子数が３から１５の炭化水素の濃度及び水分含有量が、前記許容量を超える排ガスを処理するには、合成ゼオライト層の上流にシリカゲル層を積層し許容濃度まで下げるのが望ましい。
なお、親水性合成ゼオライト、疎水性合成ゼオライトの両者を含む場合には、経済性と所望の吸着性能を考慮して、これらの吸着剤の各々の最適充填量を算出して決定すればよい。
【００８４】
この場合、本発明における疎水性シリカゲルとしては、例えば、富士シリシア（株）で製造されている商品名「ＣＡＲＩＡＣＴ Ｑ−６」等を疎水化処理したシリカゲルを挙げることができる。本発明における疎水化シリカゲルとしては、例えば、富士シリシア（株）で製造されている商品名「ＣＡＲＩＡＣＴ Ｑ−３」等を疎水化処理したシリカゲルが挙げることができる。
【００８５】
本発明における合成ゼオライトとしては、例えば、東ソー（株）のＸ型ゼオライト、商品名「ゼオラムＦ９」、またはＡｌ成分を減少させた合成ゼオライトハイシリカゼオライト Ｙ型（ＨＳＺ−３６０）等を挙げることができる。
また、吸着塔Ａ、Ｂでは、これらの異なった吸着剤層を層状に順次設けることが好ましい。また、２つ以上の吸着塔を直列して設け、上記した吸着剤をそれぞれの吸着塔に充填したものを用いることも可能である。
【００８６】
さらに、吸着塔としては、図１に示したたように、Ａ、Ｂ二つの吸着塔を並列して設けてもよいが、３つ以上の吸着塔を並列して設けて、いずれかの吸着塔において、吸着除去操作が行われている間に、他の吸着塔において、脱着除去操作が行われるようにすれば、いずれかの吸着塔において破過状態になっても、プラントを停止することなく、他の吸着塔で、連続的に吸着除去操作を行うことができるので、操業効率が低下することがない。
【００８７】
また、各吸着層の厚さは、下流側の吸着剤層への影響を極力小さくするため、上流側の吸着剤から流れる排ガスの純度は、許容濃度以下である必要がある。また、各吸着層の充填量は、排ガスの通過速度にも関係するが、主としてガスの組成と吸着剤との接触時間によって決まるが、好ましくは、吸脱着可能容量（吸着物質／吸着剤の重量比）を、０．０５〜１０重量％、特に好ましくは、０．１〜５重量％とすることが望ましく、この範囲において、圧力損失が少なく、かつ吸着時間を長くとることができるため、工業的に有利である。
【００８８】
排ガスの吸着塔内での通過速度は、通常３〜２０ｃｍ／秒、好ましくは５〜１５ｃｍ／秒とすると吸着処理がスムースに行え、かつ圧力損失が小さいため、好ましい。
上記吸着層を通過させることにより不活性ガスの純度を９８％以上、特に９９％以上とすることができる。このように不純物を除去したガスは、例えば、重合体製造プラントの乾燥工程に戻して重合パウダーの乾燥に再使用することができる。
【００８９】
また、吸着剤に吸着された不純物は脱着操作により脱着する。吸着剤から脱着する操作としては、好ましくは、吸着剤を減圧状態にするとともにパージガスを吸着剤層に流すことにより行うことができる。減圧度は１3.3kPa以下、特に6.6kPa以下とすることが好ましい。
さらに、脱着操作は、例えば、吸着操作を高圧で行って、脱着操作を常圧で行うことも可能である。
【００９０】
従って、脱着操作が、吸着操作よりも減圧状態として行えばよく、この減圧度としては、吸着時圧力（Ｐａ）と脱着時圧力（Ｐｄ）との関係が、脱着時圧力が、Ｐａ／Ｐｄ＝１０〜３５、好ましく２５〜３５の減圧度となるように減圧状態として行えばよい。
また、パージガスとして、上述の重合体製造プラントから排出された不活性ガスを、吸着除去処理した後のガスの一部、または高純度不活性ガス、またはこれらの両方を用いることが好ましい。
【００９１】
この場合、吸着除去処理したガスの一部を用いる場合は、全吸着除去処理ガスの１〜１０容量％、特に２〜８容量％をパージガスとして用いることが好ましい。
さらに、脱着された主として重合溶媒、重合モノマー及び水からなる不純物のうち、重合溶媒は冷却液化して回収する。冷却液化して回収した重合溶媒は、蒸留工程を介して、好ましくは重合溶媒として再使用する。
【００９２】
以上、本発明の好ましい実施の形態について、説明したが、本発明は何らこれに限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で種々変更することが可能であることはもちろんである。
【００９３】
【実施例】
【実施例１】
ポリプロピレン重合体製造プラントの乾燥工程から排出されるプロピレンを３．５容量％、エチレンを０．２容量％、重合溶媒であるｎ−ヘキサンを３．５容量％、および水分を０．８容量％含む窒素ガスを、図１に示したような、内径Φ２００ｍｍ、高さ７００ｍｍの吸着塔に、５０ｌ／分で供給した。
【００９４】
吸着塔には、炭化水素によるプレコート操作をしていない吸着剤として、疎水性シリカゲル（富士シリシア製、商品名「Ｑ−６」、球状＃５〜＃１０メッシュ）層が３５ｃｍ、親水性シリカゲル層（富士シリシア製、商品名「Ａ」、球状＃５〜＃１０メッシュ）が１５ｃｍ、合成ゼオライト（東ソー製、商品名「Ｆ９」）が２０ｃｍの３層からなる吸着剤が充填されていた。
【００９５】
吸着、脱着はそれぞれ５分間のサイクルで切り替えた。吸着塔出口での処理されたライン２の窒素ガスの組成はプロピレンを１６容量ｐｐｍ、エチレンを５容量ｐｐｍ、ｎ−ヘキサンを１容量ｐｐｍ、および水分を１０容量ｐｐｍ以下含んでいた。
処理ガスの４容量％を脱着工程にパージガスとして供給した。同時に真空ポンプにより吸着塔を減圧状態とした。吸着塔の減圧度は3.3kPaであった。脱着ガスの組成は、プロピレン４６容量％、エチレン２容量％、ｎ−ヘキサン４６容量％、水分０．２容量％、および窒素７容量％からなっていた。
【００９６】
このパージガスを溶剤液化回収装置５で、１５℃に冷却してｎーヘキサンを液化した。ライン８におけるガスの組成は、窒素ガス１３容量％、プロピレン７６容量％、ｎ−ヘキサン９容量％、および水分０．２容量％から構成されていた。
【００９７】
【実施例２】
直径２０ｃｍの吸着塔に、表１及び排ガスの流れる順序に、
・疎水性シリカゲル（富士シリシア製、商品名「Ｑ−６」、球状＃１０〜＃２０メッシュ）層、
・疎水性シリカゲル層（富士シリシア製、商品名「Ｑ−３」、球状＃５〜＃１０メッシュ）、
・合成ゼオライト（東ソー製、商品名「Ｆ９」）、
の３層からなる吸着剤を充填した。
【００９８】
吸着、脱着はそれぞれ１０分間のサイクルで切り替えた。排ガスを常温、5kPaGの圧力で供給し、各吸着剤層の出口の炭化水素及び水分濃度を分析した。脱着の不活性パージガスには窒素(純度９９．９９％、水分１０ｐｐｍ以下)を使用し脱着を３．３ｋＰａＡで実施した。
また、吸着剤の寿命は、連続運転を継続しつつ最終吸着剤（Ｆ９）の出口窒素純度がポリオレフィン製造プラントの許容できる純度（９９．５％以上）を目安として、吸着剤の性能劣化を考慮して算出した。
【００９９】
疎水性シリカゲル（Ｑ−６、Ｑ−３）及び合成ゼオライト（Ｆ−９）をプレコート操作せず、且つＱ−６、Ｑ−３出口の炭化水素濃度を低く抑えることで連続として３６５日以上窒素純度を許容レベルに抑えることができた。
【０１００】
【比較例１〜２】
上記実施例２と同様にして比較テストを行った。但し、吸着剤のプレコート操作は汚染している排ガスを通過させ、吸着剤にガスを導入する前の濃度と吸着剤出口の濃度が一定になるようにした。
疎水性シリカゲル（Ｑ−６、Ｑ−３）及び合成ゼオライト（Ｆ−９）にプレコート操作を行った。結果的にＱ−６の性能には計画通り発揮できた。しかし、Ｑ−３のヘキサン脱着が不充分になり、それに伴いプロピレンの吸着除去効率が低下した。
【０１０１】
プレコートしたＦ−９は、水分の脱着が常温・減圧では行い難く、結果的にエチレン及びプロピレンの吸着除去は全くできなかった。
Ｆ−９のみをプレコートせずに使えば約４０日間は運転可能であるが、1年間24時間連続で動くポリオレフィン製造プラントにおいて効率が悪く適さない。
【０１０２】
【比較例３〜４】
比較例１〜２の条件にパージガス量を増やした以外は同じ条件で比較テストを行った。
パージガス量を増やせば、Ｑ−３の吸着除去能力は向上するが、比較例３の様にプレコート操作をされたＦ−９の吸着除去性能は全く改善されなかった。
【０１０３】
比較例４では、Ｑ−３の吸着除去性能が向上したため、最終的に推定寿命は比較例２に対して約10日間伸びるがポリオレフィン製造プラントには適さない。
【０１０４】
【実施例３】
直径１．６ｍの吸着塔に、排ガスの流れる順序に疎水性シリカゲル（富士シリシア製、商品名「Ｑ−６」、球状＃１０〜＃２０メッシュ）層を１２００Ｋｇ、疎水性シリカゲル層（富士シリシア製、商品名「Ｑ−３」、球状＃５〜＃１０メッシュ）を２５００Ｋｇ、合成ゼオライト（東ソー製、商品名「Ｆ９」）を６００Ｋｇの３層からなる吸着剤を充填した。
【０１０５】
吸着、脱着はそれぞれ１１分間のサイクルで切り替えた。排ガスを２５〜３０℃、２０kPaGの圧力、平均組成がエチレン＝０．２％、プロピレン＝３．０、ヘキサン＝２．８％、水分＝１．０％、窒素＝９３．０％、流量＝６００〜７００Ｎｍ3／ｈで供給した。脱着の不活性パージガスには、汚染物質が除去された窒素を、３５Ｎｍ3／ｈ使用し、脱着を３．３ｋＰａＡで実施した。
【０１０６】
脱着工程の減圧状態から吸着工程の運転圧力状態まで３０秒以内に加圧する為の不活性ガスホルダードラムを設置した。また、ヘキサン回収用として溶剤液化回収装置（クーラー）も設置した。
Ｆ−９出口の不活性ガス純度は３６５日間を過ぎても窒素純度として９９．８％以上、水分は１０ｐｐｍ以下である。
【０１０７】
不活性ガスホルダードラム設置により吸着塔入り出の流量は０〜２０Ｎｍ3／ｈの小さい変動幅に収まった、また。脱着ガスを５℃に冷却したらヘキサンの回収率も８０％以上であった。
【０１０８】
【比較例５】
実施例３に不活性ガスホルダードラムを使わずに運転を行った。この場合、吸着塔入り出の流量が０〜７００Ｎｍ3／ｈの大きい幅で変動し、排ガス供給装置及び不活性ガス昇圧装置は緊急停止した。
【０１０９】
【表１】
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【０１１０】
以上の結果より本発明の効果は明らかである。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン重合体製造プラントなどの重合体製造プラントから排出される不活性ガスを、吸着剤層を通過させることによって、不活性ガスに含有される重合溶媒、重合モノマーを吸着除去することができる。そして、重合溶媒、重合モノマーが吸着除去され、所定の純度に到達した不活性ガスを、重合体製造プラントで再使用することができる。
【０１１２】
従って、従来のように、不活性ガスに含まれる重合溶媒や重合モノマーを燃焼させた後、燃焼ガス、不活性ガスなどを大気に放出することがないので、ＣＯ2ガスによる地球温暖化などを防止することができる。
しかも、不活性ガスを再び重合体製造プラントで再使用することができるので、資源の有効利用が図れ、省エネルギーの点からも極めて有効である。
【０１１３】
また、本発明によれば、炭化水素によるプレコート操作をしていない吸着剤を用いることによって、予め吸着剤にガス状炭化水素を破過するまで吸着させる必要がなく、吸着剤の操作性が良好で、寿命が長く重合体製造プラントのような大型製造プラントや、24時間連続運転に適している。また、吸着性能が低下することもなく、予めプレコートした炭化水素などを減圧脱着するために、例えば、加熱脱着の装置の追加や操作も不要であり、経済的である。
【０１１４】
また、本発明によれば、吸着剤層の吸着剤に吸着された重合溶媒、重合モノマーを、吸着剤から脱着除去することができるので、吸着操作をある程度の時間行うと、吸着剤に吸着された物質で細孔が満たされる結果、排ガスが処理されない状態で吸着層を通過する状態、いわゆる破過状態になるが、この破過状態を解消して、再び、吸着除去作用を有するようにすることができる。
【０１１５】
また、本発明によれば、吸着除去工程で、重合溶媒、重合モノマーが吸着除去され、所定の純度に到達した不活性ガスの一部をパージガスとして用いることができるので、新たな不活性ガス源を用いる必要がないので、効率が向上するとともに、コストが低減でき、資源節約にも貢献できる。
また、本発明によれば、吸着剤層の吸着剤から脱着除去した重合溶媒を回収して、重合体製造プラントで再使用することができるので、効率が向上するとともに、コストが低減でき、資源節約にも貢献できる。
【０１１６】
また、本発明によれば、脱着ガスから重合溶媒を回収した後に、脱着ガス中の重合モノマーを燃焼させた後に大気中に放出するので、ＣＯ2ガスがほとんど発生せず、地球温暖化の原因となることがない。
さらに、本発明によれば、いずれかの吸着除去装置において、吸着除去操作が行われている間に、他の吸着除去装置において、脱着除去操作が行われるので、いずれかの吸着除去装置において破過状態になっても、プラントを停止することなく、他の吸着除去装置で、連続的に吸着除去操作を行うことができるので、操業効率が低下することがないなど幾多の顕著で特有な作用効果を奏する極めて優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の重合体製造プラントの排ガスの再使用装置全体の概略図である。
【符号の説明】
１Ａ バルブ
１Ｂ バルブ
１ａ ライン
１ｂ ライン
１ 排ガス導入ライン
１Ｃ 第１接続部
１Ｄ 第１'接続部
２Ａ バルブ
２Ｂ バルブ
２ａ ライン
２ｂ ライン
２ 処理ガス還流ライン
２Ｃ 第２接続部
２Ｄ 第２'接続部
３Ａ バルブ
３Ｂ バルブ
３ａ ライン
３ｂ ライン
３ ライン
３Ｃ 第３接続部
３Ｄ 第３'接続部
４Ａ バルブ
４Ｂ バルブ
４ａ ライン
４ｂ ライン
４ 減圧装置
５ 溶剤液化回収装置
６ 重合体製造プラント
７ 廃棄ライン
８ 重合溶媒還流ライン
９ 排ガス燃焼装置
１０ 分岐部
１１ 分岐部
１２ 分岐部
１３ ライン
１４ 溶剤精製装置
Ａ 吸着塔
Ｂ 吸着塔
【図１】
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