(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロピレンホモポリマーまたはコポリマーを製造する方法であって、プロピレンを、場合によりコモノマーと共に、少なくとも１つのスラリー反応装置および少なくとも１つの気相反応装置において、高温および高圧にて触媒の存在下で重合させること、ならびに未反応のモノマーを含む少なくとも１つのスラリー反応装置の重合生成物を、未反応のモノマーをスラリー反応装置へリサイクルすることなく、第１の気相反応装置へ直接送ることを含み、ここで、スラリー反応装置の製造速度は、スラリー反応装置および第１の気相反応装置における製造速度の総和の２０〜７０重量％であり、スラリー反応装置がループ式反応装置または連続式若しくはバッチ式の撹拌タンク反応装置であるところの方法。
【請求項２】
スラリー反応装置の重合生成物は、ポリプロピレン、プロピレンコポリマー、およびポリプロピレンとプロピレンコポリマーとの混合物からなる群から選ばれるポリマー物質である請求の範囲１記載の方法。
【請求項３】
スラリー反応装置はループ状反応装置であり、反応媒質内におけるプロピレンの濃度は６０重量％以上であり、生成物は粒状物の形態である請求の範囲１または２記載の方法。
【請求項４】
スラリー反応装置を６０〜８０℃の範囲の温度にて操作して、ランダムコポリマーまたはターコポリマーを製造する請求の範囲１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
スラリー反応装置を８０℃から反応媒質の臨界温度までの範囲の温度にて操作する請求の範囲１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
スラリー反応装置を、反応媒質の臨界温度より高い温度であって、ポリマーの軟化点より低い温度にて操作する請求の範囲１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
スラリー反応装置を３５〜１００ｂａｒの範囲の圧力にて操作する請求の範囲１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
重合生成物を、スラリー反応装置から第１の気相反応装置へ直接パイプラインを通して送る請求の範囲１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
重合生成物を第１の気相反応装置へ送る前に、重合生成物の反応媒質を気化させる請求の範囲１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
反応媒質の気化に必要なエネルギーの少なくとも一部を供給するために、スチームによって加熱されるジャケット付きのパイプラインを通して、重合生成物をスラリー反応装置から第１の気相反応装置へ送る請求の範囲９記載の方法。
【請求項１１】
第１の気相反応装置へ供給される重合生成物は、０．５重量％以上、好ましくは２〜１６重量％の少なくとも１種のコモノマーを含んでなるコポリマーを含む請求の範囲１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
第１の気相反応装置において、重合生成物を追加のコモノマーと共重合させて、コモノマーの含量を向上させる請求の範囲１１記載の方法。
【請求項１３】
コモノマー含量を最大２０重量％まで増加させる請求の範囲１２記載の方法。
【請求項１４】
追加的にモノマーを供給せずに、第１の気相反応装置における重合を行う請求の範囲１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
気相反応装置から、向上した特性、例えば、剛性、クリープ特性、または軟らかさを提供する重合生成物を回収する請求の範囲１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
重合生成物をコモノマーの存在下にて共重合に付して、向上した衝撃強さ特性を有する第３の重合生成物を提供する請求の範囲１５記載の方法。
【請求項１７】
第１の気相反応装置と直列に配置されている第２の気相反応装置において共重合反応を行う請求の範囲１６記載の方法。
【請求項１８】
第１の改質されたポリマーを回収し、更に共重合に付することによって、向上した剛性、衝撃バランスまたはストレス・ホワイトニングまたはホワイト・ブラッシング特性などの特性を有する第４の重合生成物を提供する請求の範囲１６または１７記載の方法。
【請求項１９】
第２の気相反応装置と直列に配置されている第３の気相反応装置において、更に共重合反応を行う請求の範囲１８記載の方法。
【請求項２０】
第４の重合生成物を、少なくとも１つの追加の反応装置において少なくとも１つの更なる共重合反応に付する請求の範囲１８または１９記載の方法。
【請求項２１】
未反応のモノマーの少なくとも一部を、第２および／または第３の気相反応装置から回収し、前の気相反応装置へリサイクルする請求の範囲１７または１９に記載の方法。
【請求項２２】
未反応のモノマーを第１の気相反応装置から回収し、気相反応装置へリサイクルして戻す請求の範囲１〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
第１の気相反応装置から回収された未反応のモノマーをスラリー反応装置へリサイクルして戻す請求の範囲１〜２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
第１の気相反応装置から回収された未反応のモノマーの一部をスラリー反応装置へリサイクルして戻す請求の範囲１〜２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
リサイクルされるモノマーの量が、スラリー反応装置のフィード中におけるモノマーの量の１〜６５重量％を含む請求の範囲２４記載の方法。
【請求項２６】
スラリー反応装置の製造速度は、スラリー反応装置および第１の気相反応装置における製造速度の総和の、２０〜６５重量％である請求の範囲１〜２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
少なくとも１つの反応装置において、分子量調節剤として水素を使用する請求の範囲１〜２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
使用する触媒は、この方法に供給される前に予備重合される請求の範囲１〜２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
請求の範囲１〜２８のいずれか１項に記載の方法にしたがってプロピレンホモポリマーまたはコポリマーを製造する装置であって、
−直列に配置されてカスケードを形成する、少なくとも１つのスラリー反応装置および少なくとも１つの気相反応装置、ならびに
−スラリー反応装置から直接に気相反応装置へポリマーおよびすべての未反応のモノマーを送るための、少なくとも１つのスラリー反応装置と少なくとも１つの気相反応装置とを相互接続する導管
を含んでなる装置。
【請求項３０】
未反応のモノマーを同じ反応装置へリサイクルして戻すための導管が、スラリー反応装置に接続されていない請求の範囲２９記載の装置。
【請求項３１】
未反応のモノマーをリサイクルするために気相反応装置と少なくとも１つのスラリー反応装置とを相互接続する導管が、少なくとも１つの気相反応装置に設けられている請求の範囲２９または３０記載の装置。
【請求項３２】
スラリー反応装置と気相反応装置とを相互接続する導管が、ジャケット付きのパイプラインを有する請求の範囲２９〜３１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３３】
導管には、スチームによって加熱する手段が設けられている請求の範囲３２記載の装置。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の属する分野
本発明は、プロピレンの重合に関する。特に、本発明は、少なくとも１つのスラリー反応装置および少なくとも１つの気相反応装置を有する反応系において、ポリプロピレンのホモポリマーおよびコポリマーを製造する方法に関する。本発明は、プロピレンのホモポリマーおよびコポリマーを製造する装置にも関する。
関連する技術分野についての説明
この技術分野において、ポリプロピレンホモポリマーおよびコポリマーを製造する方法については、多くの方法が知られている。例えばＭｇＣｌ2*ＴｉＣｌ4のような、常套の担持されている高収率触媒を重合に用いる場合、多くの異なる種類のスラリープロセスおよび気相プロセスを用いることができる。塊状プロセスはスラリープロセスであり、その反応は、純粋なモノマー中で、または６０重量％を越えるモノマーを含有する反応媒質中で行われる。塊状プロセスの主な利点は、液体モノマー中で重合を行うことによる高い触媒活性によってもたらされる。このことは、工業的に許容される触媒生産性（ｋｇ−ポリマー／ｇ−触媒で表される）を達成するためには、反応装置内での滞留時間は短い時間で十分であるということを意味する。反応装置内での滞留時間が短いということは、例えば流動床気相反応装置と比べて、反応装置を小さな寸法とすることができるということを意味する。反応装置の寸法を小さくすることによって、反応装置内のポリマーの量を比較的小さくすることができ、従って、種々の生成物の間での転移をスピードアップすることができる。
気相プロセスは、重合が気相のモノマーで起こるので、より低い活性を有している。このことはより長い滞留時間に繋がり、反応装置の寸法な大きくなり、従って必要とされるポリマーはより遅いグレードの転移に至る。他方、気相プロセスの投資コストはより小さく（複雑さの程度が低く）、特に未使用のモノマーリサイクルがより低いことによって、回収装置の投資コストをより低くするに至る。気相プロセスのもう１つの利点は、高いコモノマー含量の生成物を製造できることである。更にもう１つの利点は、塊状プロセスと比べて、より小さいモノマー体積およびより低い圧力に基づく、気相プロセスに固有の優れた安全性である。
スラリー塊状プロセスおよび気相プロセスの異なる特徴の利点を活用すると共に欠点を回避するため、スラリー塊状プロセスと気相プロセスとを組み合わせることが、従来技術において示唆されている。
塩化ビニルの重合について、第１の反応装置がループ反応装置であり、ループ反応装置のポリマー含量はセットリング・レッグ(settling leg)により濃縮され、流動床反応装置の第２の反応装置へ送られるカスケード式のスラリー／気相反応装置が提案されている。米国特許第３,６２２,５５３号を参照することができる。重合は流動床で続けられる。ループ反応装置では、気相反応装置へ移送される反応媒質をできるだけ少なくするために、出口はセットリング・レッグを用いて不連続的に設けられている。
ループ反応装置においてプロピレンを重合することは、米国特許第４,７４０,５５０号に開示されており、そこでは超臨界条件にて操作されている。ループ反応装置の生成物は気相反応装置へ送られ、そこで反応は続けられる。気相に入る前に、ループ反応装置の重合生成物の微細物質フラクションは分離され、一部または全体がループ反応装置へ戻される。微細物質と共に、気相反応装置からの未反応モノマーの一部は第１段階のループ反応装置へ直接戻される。
米国特許第４,７４０,５５０号の主たる目的は、限られた滞留時間分布にてブロック共重合段階へホモポリマーを供給することにより、高品質のブロックコポリマーを製造する方法を提供することである。開示されている方法は、以下の工程：  塊状ループ反応装置における第１段階の単独重合工程、  第１段階と第２段階の間のサイクロンでの微細物質の除去工程、  気相反応装置における第２段階の単独重合工程、および  追加の気相反応装置における最後のインパクト共重合工程を有している。
米国特許第４,７４０,５５０号の方法が伴う１つの問題点は、第１段階のループ反応装置の出口から取り出されるすべての微細物質をループ反応装置へ戻す場合に、ループ反応装置が最終的に不活性な触媒または多少重合した不活性な微細物質によって満たされるというおそれがある。他方で、この微細物質ストリームの一部を直前の反応装置からの生成物と混合すると、最終生成物が不均質となるという問題点が生じ得る。また、この微細物質の一部を別個に集めて、別のホモポリマー生成物と配合することは、米国特許第４,７４０,５５０号にも示唆されているが、複雑で、経済的に受け入れ難い操作に至ることになる。本発明についての詳細な説明にも記載しているように、２段階の単独重合に続いてインパクト共重合工程を行い、第１段階および第２段階の単独重合のいずれの後でも、微細物質を除去したり戻したりしない方法によって、高い品質のインパクトコポリマーを製造し得ることを、我々は見出した。
本発明における主たる目的の１つは、反応装置を特定のシーケンスとすること、および各反応装置において製造する相対的な量を目的に応じて選択することによって、循環させて戻す量をできるだけ少なくすることである。このことは、米国特許第４,７４０,５５０号においては明らかな目的とはされていない考えである。この点については、本発明についての詳細な説明および各実施例において更に明らかになる。
オレフィンの重合については、第１の反応を液体中で行い、第２の反応を液体を存在させずに行う方法は知られている（英国特許第１ ５３２ ２３１号）。
エチレンの重合については、２段階プロセスが示唆されている（米国特許第４,３６８,２９１号参照）。
気相プロセスに組み合わせられたスラリー予備重合プロセスは、国際出願ＷＯ８８／０２３７６において提案されている。
球状の形態を有する特定の触媒を使用するポリオレフィンについての気相プロセスは、欧州特許出願ＥＰ−Ａ０５６０３１２号および欧州特許出願ＥＰ−Ａ０５１７１８３号において提案されている。触媒は、生産量全体の１０重量％までについて、ループ反応装置において、５部以上のポリマーおよび１部の触媒を用いて予備重合される。
日本国の特開昭第５８−０６５７１０号、特開平第０１−２６３１０７号および特開平第０３−０８４０１４号には、１つのスラリー反応装置と１つの気相反応装置との組合せを有する装置においてプロピレン−エチレンブロックコポリマーを製造することが開示されている。スラリー反応装置からのポリマースラリーはプロピレン重合装置の間に設けられている分級系の中に供給され、粗い粒子を含むスラリーは気体分離用のフラッシュへ送られ、ポリマーはその後エチレン−プロピレン共重合装置へ送られる一方、微細物質を含有するスラリーはスラリー装置へ戻される。
塊状プロセスおよび気相プロセスがそれぞれ伴ういくつかの問題点は、示唆される従来技術を組み合わせた方法によって回避することもできる。しかしながら、従来技術の方法はいずれも工業的生産形態によって示される低い製造コストおよび製造の融通性に関する要件を満足するものではない。第２段階の反応装置からの未反応モノマーを大量に第１段階のスラリー（塊状）反応装置へ戻すことによって、投資コストおよび製造コストは増大し、２つの反応装置における反応媒質組成を独立して制御することが妨げられるのである。
発明の要旨
本発明の１つの目的は、従来技術の１段階および多段階反応装置に関する問題点を排除し、プロピレン（および他のアルファ−オレフィン類）のホモポリマーおよびコポリマーを製造するための新規な方法を提供することである。
本発明のもう１つの目的は、非常に融通の利く方法であって、幅広い範囲に及ぶプロピレンの種々のホモポリマーおよびコポリマー生成物を製造するために用いることができる方法を提供することである。
本発明の第３の目的は、プロピレンのホモポリマーおよびコポリマーを製造するための新規な装置を提供することである。
上記の本発明の目的は、既知の方法を上回るそれらの利点と共に、本明細書から明らかになるであろうが、以下に記載する本発明によって達成される。
本発明の方法は、少なくとも１つのスラリー反応装置と少なくとも１つの気相反応装置とが、その順序にてカスケードを形成するように連続形態に（直列に：以下同様）接続されている組合せを基本としている。プロピレンホモポリマーおよびコポリマーは、高温および高圧にて、触媒の存在下にて製造される。本発明によれば、未反応モノマーを含有する少なくとも１つのスラリー反応装置の重合生成物は、モノマーをスラリー反応装置へ全くリサイクルしないか、または最小量でリサイクルして、第１の気相反応装置へ送られる。
スラリーおよび第１の気相反応装置の組合せにおいて製造するホモポリマーまたはコポリマーは、均一相性(homophasic)、従って混和性であり、いずれかの弾性成分(rubbery component)はその後添加される。
本発明のもう１つの要旨によれば、連続形態で接続される少なくとも１つの反応装置および少なくとも１つの気相反応装置を反応系として用い、少なくとも１つのスラリー反応装置は高温または超臨界温度にて操作される塊状ループ反応装置であって、スラリー反応装置の内容物は、未反応のモノマーを含む反応媒質およびポリマー生成物を含めて、気相反応装置流動床へ直接供給される。
本発明の更にもう１つの要旨によれば、圧力を低下させることによる生成物分離操作に少なくとも１つのスラリー反応装置の反応生成物を付することによって、揮発性成分が気化される。生成物分離操作の固体物質は、気相反応装置へ送られる。未反応のモノマーを含む気化された反応媒質は他の揮発性成分から分離されて気相反応装置へ送られ、存在する場合には、水素および不活性炭化水素化合物（例えば、低級アルカン）が除去される。分離されたスチームは更に他の反応装置において、例えば水素フィードの代わりの水素リッチストリームとして用いることもできるし、或いは、他の目的のために水素を回収することもできる。
装置は、少なくとも１つの気相反応装置に連続して接続される少なくとも１つのスラリー反応装置を、スラリー反応装置から気相反応装置へ実質的にすべての未反応のモノマーを送るためにスラリー反応装置と気相反応装置とを接続する導管と共にカスケード形態で形成される反応装置により構成される。
本発明の方法及び装置は、下記を特徴とする。
プロピレンホモポリマーまたはコポリマーを製造する方法であって、プロピレンを、場合によりコモノマーと共に、少なくとも１つのスラリー反応装置および少なくとも１つの気相反応装置において、高温および高圧にて触媒の存在下で重合させること、ならびに未反応のモノマーを含む少なくとも１つのスラリー反応装置の重合生成物を、未反応のモノマーをスラリー反応装置へリサイクルすることなく、第１の気相反応装置へ直接送ることを含み、ここで、スラリー反応装置の製造速度は、スラリー反応装置および第１の気相反応装置における製造速度の総和の２０〜７０重量％であり、スラリー反応装置がループ式反応装置または連続式若しくはバッチ式の撹拌タンク反応装置であるところの方法。
上記方法に従ってプロピレンホモポリマーまたはコポリマーを製造する装置であって、
−直列に配置されてカスケードを形成する、少なくとも１つのスラリー反応装置および少なくとも１つの気相反応装置、ならびに
−スラリー反応装置から直接に気相反応装置へポリマーおよびすべての未反応のモノマーを送るための、少なくとも１つのスラリー反応装置と少なくとも１つの気相反応装置とを相互接続する導管
を含んでなる装置。
更に、本発明の装置は、請求項３７に記載する特徴によって特徴付けられる。
本発明は種々の考えられる利点を達成する。本発明の構成によれば、第１の反応装置に供給されるモノマーは、スラリー反応装置の後の気相反応装置においてかなりの程度でまたは十分に消費することができるということが見出されている。このことは、ポリマー生成物と共に出る少量の気体を用いる気相操作によって可能となる。カスケードにおけるループ反応装置の動力学によって、速い転移および高い生産性がもたらされる。ループ反応装置から気相床物質が直接的に得られるので、速い始動（first start-up）も可能となる。ループ状反応装置および気相反応装置のカスケード的構成によって、非常に多様で幅広い分子量分布またはバイモーダル（bimodal）生成物を製造することもできる。少なくとも１つの気相反応装置は、床レベルおよび反応速度が調節可能であることによって、生成物の第１の部分および第２の部分の間での反応速度の割合に高い融通性がもたらされる。気相反応装置には可溶性の制限がなく、そのことによって、高いおよび非常に高いコモノマー含量のポリマーを製造することが可能となる。
更に、図３に示す好ましい態様の１つでは、回収したモノマーを気相へ供給する前に、軽質成分を分離することを含んでおり、そうすることによってスラリーおよび気相中の重合条件をそれぞれ独立して制御することが可能となっており、従って、ポリマーアロイの製造における融通性を最大とすることができる。
要約すると、本発明によって、以下の方法を提供することができる：
Ａ．プロピレンの標準的なおよび新規な、ホモポリマーおよびコポリマーを製造する方法；
Ｂ．第１段階の反応装置へモノマーをリサイクルして戻さないか、または最小量にてリサイクルして戻すことによる、コスト有効度の高い製造方法；
Ｃ．従来技術における最良の状態ものと対比して、それらと同等またはそれ以下のコストにて、標準的なホモポリマー、プロピレン−エチレンランダムコポリマーおよびプロピレン−エチレン・インパクトコポリマー（impact copolymer）グレードを製造する方法；
Ｄ．従来技術における最良の方法による対応する標準的なグレードの製造方法と同等または多少上回る程度のコストにて、新規なポリプロピレンホモポリマー、プロピレン−α−オレフィンランダムコポリマー、プロピレン−エチレン−α−オレフィンターポリマーおよびプロピレン−エチレン−（α−オレフィン）インパクトコポリマーグレードを製造する方法；
Ｅ．直接的フィードによって、第１段階の高い生産性、速い動力学およびコンパクトな反応装置寸法と、第２段階の高い貫流（once-through）転化率、生成物および滞留時間融通性、ならびにフィードモノマー気化能力（evaporation power）とを組み合わせた方法であること；
Ｆ．上記Ｅにおいて記載した方法に、第３段階のインパクト共重合反応装置を組み合わせて、第２段階から送られてくる可能性のある過剰の水素を第３段階の手前にて除去することができる生成物移送システムを、第２と第３段階の間に更に設ける方法；
Ｇ．幅広い分子量分布および／または高いコモノマー含量を有する新規なポリマーグレードを製造する可能性を有する、上記Ｅにおいて記載した方法；
Ｈ．幅広い分子量分布および／または高いコモノマー含量を有する新規なポリマーグレードを製造する可能性を有する、上記Ｆにおいて記載した方法；
Ｉ．分離装置によって、第１段階の高い生産性、速い動力学的特性およびコンパクトな反応装置寸法と、第２段階の高い貫流転化率、生成物および滞留時間融通性、ならびにフィードモノマー気化能力とを組み合わせた方法；
Ｊ．上記Ｉに記載した方法に、第３段階のインパクト共重合反応装置を組み合わせて、第２段階から送られてくる可能性のある過剰の水素を第３段階の手前にて除去することができる生成物移送システムを、第２と第３段階の間に更に設ける方法；
Ｋ．上記Ｉに記載した方法において、反応装置の組成ををほぼ独立的に制御して、新規なポリマーグレードを製造することを可能とする方法；
Ｌ．上記Ｊに記載した方法において、反応装置の組成ををほぼ独立的に制御して、新規なポリマーグレードを製造することを可能とする方法；ならびに
Ｍ．上記Ａ〜Ｌのいずれかに記載した方法において、第１段階の反応装置を高温または超臨界温度にて操作して、生産性を向上させ、熱の除去を改良し、コンパクトな反応装置寸法をもたらす方法であること。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第１の好ましい態様におけるプロセスの模式図である。
図２は、本発明の第２の好ましい態様におけるプロセスの模式図である。
図３は、本発明の第３の好ましい態様におけるプロセスの模式図である。
発明の詳細な説明
定義
本発明の目的について、「スラリー反応装置」とは、塊状またはスラリー状で操作する種々の反応装置、例えば連続式またはバッチ式の攪拌タンク反応装置またはループ式反応装置を意味し、ポリマーは粒状物の形態となっている。「塊状」とは、少なくとも６０重量％のモノマーを含む反応媒質中での重合を意味する。好ましい態様によれば、スラリー反応装置は塊状ループ式反応装置を有している。
「気相反応装置」とは、機械的混合を行う反応装置または流動床の反応装置のいずれかを意味する。好ましくは、気相反応装置は、気体速度が少なくとも０．２ｍ／秒の機械的に攪拌を行う流動床反応装置を有している。
「高温の重合」とは、関連する従来技術の高収率触媒に有害であると知られている限界温度である８０℃以上の重合温度を意味する。高温では、触媒の立体特異性およびポリマーパウダーの形態性(morphology)は失われることがある。このようなことは、以下に開示する本発明において用いる特に好ましい種類の触媒によっては生じない。高温での重合は、限界温度以上であって、反応媒質の対応する臨界温度以下で生じる。
「超臨界重合」とは、反応媒質の対応する臨界温度および圧力以上で生じる重合を意味する。
「直接的フィード」とは、スラリー反応装置の内容物、重合生成物および反応媒質を、次の段階の気相反応装置流動床へ直接供給することを意味する。
「間接的フィード」とは、スラリー反応装置の内容物の気相反応装置流動床への供給を、重合生成物は反応媒質分離装置を通して行い、気体としての反応媒質は分離装置から行うことを意味する。反応媒質を気相に入れる前に、ある種の成分、例えば、水素などは、種々の技術的手段、例えば膜分離手段によって、反応媒質から全体的にまたは部分的に分離することができる。
「分離装置」とは、ある種の軽質成分、例えば、水素または場合によって窒素を、種々の技術的手段、例えば膜分離手段、蒸留、ストリッピングまたはベントコンデンシング(vent condensing)などによって、モノマーから全体的にまたは部分的に分離することができる操作の装置を意味する。
「反応ゾーン」とは、同種または特徴的な種類のポリマーを製造する、１または複数の同様の種類の反応装置が連続して接続していることを意味する。
「モノマーを実質的にリサイクルしない」および「モノマーをスラリー反応装置へ全くリサイクルしないか、または最小量でリサイクルする」とは、スラリー反応装置フィードのモノマーの少なくとも３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、特に０重量％を、スラリープロセスへリサイクルするという意味と同様に使用される。対照的に、従来の方法では、通常はスラリープロセスフィードの５０重量％またはそれ以上がスラリー反応装置へリサイクルされる。
全体のプロセス
本発明は、少なくとも１つのスラリー反応装置を有する塊状反応ゾーン、および少なくとも１つの気相反応装置を有する気相反応装置ゾーンを含んでなる多段階プロセスに関する。気相反応ゾーンは、少なくとも１つのスラリー反応装置の後にカスケード式に配されており、第１の反応装置へモノマーを全くリサイクルしないかまたは最小量でリサイクルして戻し、プロピレンの単独重合または共重合用の気相へ直接的または間接的フィードを行う。
直接的フィードプロセスにおいて、スラリー反応装置の内容物、重合生成物および反応媒質は、流動床反応装置へ直接的に送られる。スラリー反応装置からの生成物出口は、不連続であってもよいが、連続的であることが好ましい。スラリーは、異なる粒子寸法に基づく粒状物ストリームまたは気体を分離しない形態で、気相反応ゾーンへ導かれる。粒状物はループへ戻されない。場合によって、スラリー反応装置と気相反応装置との間のラインを加熱して、反応媒質が気相反応装置重合床へ入る前に、その全体または一部のみを気化させることもできる。
気相プロセスへの間接的フィードでは、スラリー反応装置の内容物は最初に反応媒質分離装置へ送られる。ポリマーは、分離装置から、気相反応装置流動床の中へ送られる。分離装置からの排ガスは、気相形態にて気相反応装置の中へ送られる。しかしながら、気相に入る前に、種々の技術的手段、例えば膜分離手段またはストリッピングによって、排ガスは例えば水素などを完全にまたは部分的に含まないようにされる。別法として、排ガスを凝縮し、場合によって、液体モノマーを気相反応装置へ供給する前に水素または他の軽質成分をを除去することができる。気相モノマーは、気相反応装置においていずれか好適な部位、例えば反応装置循環ラインへ供給することもできるし、または反応装置へ直接供給することもできる。液体モノマーは、場合によって、分配プレートの上方のポリマー床の中、例えばパウダーフィードラインの中へ、または循環冷却装置の前または後の循環ラインの中へ供給することができる。
反応は、気相反応装置の中で続けられる。スラリー反応装置から気相へ入るモノマーは、それがポリマーに転化されるまで、反応ガスの一部である。
２つの反応装置の操作において、出口システムにより気相反応装置を出るポリマーは、固体／気体分離装置の中に入る。塔底からのポリマーは、更なる処理段階へ供給され、気体は圧縮され、浄化工程の後で気相反応装置へ循環させて戻される。一般に、軽質で不活性な成分、例えばメタンおよびエタン、ならびに重質で不活性な成分、例えばプロパンおよびオリゴマーは、これらの浄化工程において除去される。浄化は蒸留または膜分離によって行われる。蒸留の場合、モノマーは主として液体の状態で気相反応装置へ循環させて戻される。
３つの反応装置の操作において、出口システムにより第１の気相反応装置を出るポリマーは、固体／気体分離装置に入る。塔底からのポリマーは更に第２の気相反応装置へ供給され、気体は圧縮され、浄化工程の後で第１の気相反応装置へ循環させて戻される。一般に、軽質で不活性な成分、例えばメタンおよびエタン、ならびに重質で不活性な成分、例えばプロパンおよびオリゴマーは、これらの浄化工程において除去される。浄化は蒸留または膜分離によって行われる。蒸留の場合、モノマーは主として液体の状態で気相反応装置へ循環させて戻される。
場合により、３つの反応装置の操作において、出口システムにより第１の気相反応装置を出るポリマーは、同伴する気体と共に第２の気相反応装置に直接入る。
３つの反応装置の操作において、出口システムにより第２の気相反応装置を出るポリマーは、固体／気体分離装置に入る。塔底からのポリマーは更に処理工程へ供給され、気体は圧縮され、部分的に浄化工程に付された後で、部分的に第２の気相反応装置へ直接循環させて戻される。一般に、軽質で不活性な成分、例えばメタンおよびエタン、ならびに重質で不活性な成分、例えばプロパンおよびオリゴマーは、これらの浄化工程において除去される。浄化は蒸留または膜分離によって行われる。蒸留の場合、エチレンリッチストリームは第２の気相反応装置へ循環させて戻され、プロピレン−プロパンストリームはプロパンおよびオリゴマー除去工程へ供給される。
重合生成物は触媒を用いることによって得られる。触媒は、高温において適当な活性を有することを条件として、種々の触媒であってよい。使用する好ましい触媒系には、触媒成分、助触媒成分、外部ドナーおよび、場合により内部ドナーを含む高収率チーグラー・ナッタ触媒が含まれる。他の好ましい触媒系には、高い立体特異性を与える架橋リガンド構造を有するメタロセン系触媒があり、活性な錯体の形態で担体または触媒担持物質に含ませた形態となっている。
ホモポリマーについての重合温度は少なくとも８０℃であり、コポリマーについての重合温度は少なくとも６０℃、好ましくは少なくとも６５℃である。スラリー反応装置は少なくとも３５ｂａｒから１００ｂａｒまでの高圧にて操作され、気相反応装置は少なくとも１０ｂａｒから露点圧力（dew point pressure）にて操作される。別法として、連続する反応装置のいずれかの反応装置は、例えば、フィンランド国特許出願第９５４８１４号に開示されているように、臨界温度および圧力以上にて操作することもできる。プロピレン、および場合により１種又はそれ以上の他のＣ2からＣ16オレフィン、例えば、エチレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、ジエンまたは環状オレフィンを、連続して接続する複数の重合反応装置において、それぞれ重合、共重合に付することができる。場合により用いるオレフィンは、いずれの反応装置でも用いることができる。いずれかのまたはすべての反応装置において、水素を種々の量で、分子量調節剤または調節剤(regulator)として用いることもできる。
プロピレンの所望するホモポリマーまたはコポリマーを気相反応ゾーンの生成物出口タンクまたはフラッシュから取り出すこともできる。
触媒
重合生成物は、触媒を用いることによって得られる。触媒としては、高温および可能な場合の超臨界重合条件にて、高い収率および有用なポリマー特性、例えばアイソタクチシティおよびモルホロジーを有するポリプロピレン用のいずれかの立体特異性触媒を使用することもできる。
使用する好ましい触媒系は、触媒成分、助触媒成分、場合により、外部ドナーおよび内部ドナーを含む高収率チーグラー・ナッタ触媒を含む。他の好ましい触媒系には、高い立体特異性を与える架橋リガンド構造を有するメタロセン系触媒があり、担体に含ませた活性なコンプレックスの形態を有する。最後に、触媒は高温にて好適な活性を提供するいずれか他の触媒であることも好ましい。
好適な系の例については、フィンランド国特許８６８６６、９６６１５および８８０４７、８８０４８および８８０４９に開示されている。
本発明に用いることができる１つの特に好ましい触媒は、フィンランド国特許８８０４７に開示されている。もう１種の好ましい触媒は、フィンランド国特許出願９６３７０７に開示されている。
本発明の方法において有用な触媒系は、ハロゲン化マグネシウム化合物を四塩化チタンおよび内部ドナーと反応させることによって調製することができる。ハロゲン化マグネシウム化合物は、例えば、塩化マグネシウム、塩化マグネシウムと低級アルコールとの錯体化合物、および塩化マグネシウムの他の誘導体から選択することができる。ＭｇＣｌ2はそれ自体で、または、例えばシリカの細孔にＭｇＣｌ2を含有するスラリーまたは溶液を充填するなどの操作によりシリカと組み合わせて、用いることができる。使用する低級アルコールは、好ましくはメタノールまたはエタノール、特にエタノールとすることができる。
プロ触媒(procatalyst)の調製に用いられるチタニウム化合物は、好ましくはチタンの酸化状態が３または４である有機または無機チタン化合物である。他の遷移金属化合物、例えば、バナジウム、ジルコニウム、クロム、モリブデンおよびタングステン化合物を使用することもできるし、またはチタン化合物と混合することもできる。チタン化合物は、通常は、ハロゲン化物もしくはオキシハロゲン化物、有機金属ハロゲン化物、または純粋な金属有機化合物であり、これらのうちで有機リガンドのみが遷移金属に結合している。特に好ましいものは、チタンハロゲン化物、特にＴｉＣｌ4である。好ましくは、ＴｉＣｌ4によるチタネーション(titanation)を意味する触媒担体処理は、２または３段階の工程で行われる。
使用されるフタル酸エステル化合物のアルコキシ基は、少なくとも５個の炭素原子、好ましくは少なくとも８個の炭素原子を含むものである。従って、エステルとしては、例えば、プロピルヘキシルフタレート、ジオクチルフタレート、ジノニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジウンデシルフタレート、ジトリデシルフタレートまたはジテトラデシルフタレートなどを用いることができる。フタル酸エステルとマグネシウムハロゲン化物とのモル比は、好ましくは約０．２である。
上記の方法によって調製される触媒は、有機金属(オルガノメタリック(organometallic))助触媒および外部ドナーと共に用いることができる。外部ドナーは、一般式：
ＲnＲ'mＳｉ(Ｒ″Ｏ)4-n-m
［式中、ＲおよびＲ'は、同じものであっても異なるものであってもよく、それぞれ独立して、直鎖、分枝もしくは環状脂肪族基または芳香族基である。］
で示される。脂肪族基は、飽和のものであっても、不飽和のものであってもよい。好適な直鎖Ｃ1-12炭化水素化合物の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基およびｎ−オクチル基を挙げることができる。飽和された分枝Ｃ1-8アルキル基の例としては、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、tert−アミル基およびネオペンチル基を挙げることができる。炭素原子数４〜８の環状脂肪族基には、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロペンチル基およびシクロヘプチル基などがある。上記一般式中、ｎは０〜３の整数であり、ｍは０〜３の整数であり、ｎとｍとの和は１〜３となる。
「強く配位結合しているドナー」とは、触媒表面、主として、アルミニウムアルキルおよびＴｉＣｌ4が存在する場合に、ＭｇＣｌ2の表面と比較的強い錯体形成するドナーのことである。ドナー成分は、触媒表面に対する強い錯体化親和性(complexation affinity)、ならびに立体的に大きく、保護作用的な炭化水素基(Ｒ')によって特徴付けられる。
一般に、この種のドナーは、式：
Ｒ'nＳｉ(ＯＭｅ)4-n
［式中、Ｒ'は分枝脂肪族基または環状もしくは芳香族基であり、ｎは１または２であり、好ましくは２である。］
で示される構造を有する。［Makromol Chem. 192(1991)p.2857-2863, Haerkoenen et.al.］この種のドナーを用いることによって、非常に高いアイソタクチシティのポリプロピレン（ＰＰ）が得られる。
そのようなドナーのもう１つの群は、１,３−ジエーテル：
Ｒ'Ｃ(ＣＯＭｅ)2
［式中、Ｒ'は、分枝した脂肪族基または環状もしくは芳香族基である。］
一般に、ＭｇＣｌ2と強く配位結合しているドナーには、２．５〜２．９Åの酸素−酸素間隔を有することが必要とされる。［Makromol Symp. 89,(1995)p.73-89, Albizzati et.al.］
特に、外部ドナーは、ジシクロペンチルジメトキシシランおよびジ−ｔ−ブチルジメトキシシランからなる群から選択される。
助触媒として、有機アルミニウム化合物が用いられる。有機アルミニウム化合物は、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムクロリドおよびアルキルアルミニウムセスキクロリドからなる群から選ばれることが好ましい。
場合によって、本発明に用いることができる触媒は、フィンランド国特許出願９７４６２１、９７４６２２、９７４６１２３、ならびにＰＣＴ／ＦＩ９７／００１９１およびＰＣＴ／ＦＩ９７／００１９２に開示されている。
場合によって、高度および低度または中程度分子量調節剤に触媒作用することができるいずれかのメタロセン触媒を用いることもできる。メタロセン触媒の水素感受性は、チーグラー・ナッタ触媒における感受性とは異ってよく、このことは反応装置において異なる水素濃度を用いることができるということを意味する。
メタロセン触媒は、最大の内部細孔容積にて、多孔質の担体中に含まれるメタロセン／活性化剤反応生成物を有する。触媒錯体は一般に架橋されているリガンドおよび第IVＡ族〜第VIＡ族の遷移金属を含んでなり、触媒の金属は一般にハライドおよびアルミニウムアルキルである。リガンドは、置換もしくは無置換の環状または複素環状化合物、例えば、シクロペンタジエニル、インデンまたは他の嵩高い化合物の群に属するものであって、特にリガンドをシランとまたは他の化学結合と架橋させる場合に、触媒の立体選択性を制御することができるものである。活性化剤は、水およびアルミニウムアルキルの誘導体、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、およびトリｔ−ブチルアルミニウム、または錯体を活性化することができる他の種類の化合物の群から選択される。メタロセン／活性化剤反応生成物、それを溶解することができる溶剤、および多孔質担体を互い接触させ、溶剤を除くと、多孔質担体にメタロセン／活性化剤反応生成物が含浸され、その最大量は担体の細孔体積に相当する（国際特許出願ＰＣＴ／ＦＩ９４／００４９９参照）。
予備重合
触媒は、連続する第１の重合反応容器の中へ供給される前に、予備重合することができる。予備重合の間、触媒成分をモノマー、例えばオレフィンモノマーと接触させた後、反応容器へ供給する。好適な触媒系は、例えば、フィンランド国特許出願第９６１１５２号に開示されている。
粘性物質、例えばオレフィン性ワックスの存在下で、予備重合を行って、貯蔵および取扱いに適する予備重合された触媒を形成することもできる。ワックス中で予備重合された触媒は、重合反応装置の中への触媒の仕込みを容易にすることができる。好適な触媒系の例は、例えば、フィンランド国特許第９５３８７．３２号に開示されている。一般に、最大４部のポリマーに対して、約１部の触媒を使用する。
予備重合に用いるモノマーは、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、ビニルシクロヘキサン、シクロペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、および１−デセンからなる群から選ぶことができる。
予備重合は、ワックス中においてバッチ方式で、または連続プラグフロー方式の予備重合反応装置もしくは予備重合反応装置中において連続方式で行うことができる。
重合
本発明は、連続的に（カスケード式に）接続される少なくとも１つのスラリー反応装置および少なくとも１つの気相反応装置の組合せに基づいている。
重合工程の装置は、いずれか好適な種類の重合反応装置を有することができる。スラリー反応装置は、塊状またはスラリー状で操作される連続式または単に攪拌されるバッチタンク式反応装置またはループ式反応装置のいずれかであってよく、ポリマーは特に反応装置の中で生成する。塊状とは、少なくとも６０％（ｗ／ｗ）のモノマーを含む反応媒質中での重合を意味する。本発明によれば、スラリー反応装置は塊状ループ反応装置であり、気相反応装置は機械式の攪拌装置を有する流動床型反応装置であることが好ましい。
プロセスにおけるいずれかの反応装置を超臨界重合条件にて操作することができる。
モノマーをスラリー反応装置へリサイクルして戻すことが許容される場合、スラリー反応装置と第１の気相反応装置との間の生成物の分け方の割合は、一般に、６７：３３〜５０：５０である。これとは反対に、スラリー反応装置へリサイクルして戻すことが必要とされない場合には、スラリー反応装置における生産量は、第１の気相反応装置における生産量と同等またはそれ以下となる。すべての場合に、スラリー反応装置における生産量は１０％以上である。従って、好ましい態様において、１０〜７０重量％、好ましくは２０〜６５重量％、特に４０〜６０重量％のポリマーをスラリー反応ゾーンにおいて製造し、スラリー反応装置ゾーンへのモノマーのリサイクルは行わない。スラリー反応ゾーンにおいて５０〜６７％のポリマーを生産する場合、気相反応ゾーンからスラリー反応装置へ少量のモノマーをリサイクルすることができる。
本発明によれば、重合プロセスには、少なくとも以下の工程：
・プロピレンおよび場合により他のオレフィンを、第１のスラリー反応ゾーンまたは装置において重合または共重合に付する工程；、
・第１の反応ゾーンからの第１の重合生成物を反応媒質と共に回収する工程；、
・第１の重合生成物を気相反応ゾーンまたは反応装置の中へ直接的にまたは間接的に供給する工程；、
・場合によって、追加のプロピレンおよび／またはコモノマーを第２の反応ゾーンへ供給する工程；、
・第１の反応ゾーンからの過剰のプロピレンおよび／またはコモノマーならびに追加のプロピレンおよび／またはコモノマーを、第１の重合生成物の存在下で第２の重合反応に付して、第２の重合生成物を製造する工程；、
・第２の反応ゾーンからの重合生成物を回収する工程；、ならびに
・第２の反応生成物からポリプロピレンを分離および回収する工程；
が含まれる。
更に、本発明は、以下の工程：
・１種又はそれ以上のモノマーと共に触媒の予備重合を行う工程、
・第２の反応ゾーン生成物から気体を分離する工程、
・第３または第４の反応ゾーンまたは反応装置へ、回収したそれより前の反応ゾーンの重合生成物を供給する工程、
・追加のプロピレンおよび／またはコモノマーを第３および第４の反応ゾーンへ場合により供給する工程、
・第３または第４の重合反応より前の反応ゾーンの重合生成物の存在下で、過剰のプロピレンおよび／またはコモノマーならびに追加のプロピレンおよび／またはコモノマーを、第３または第４の重合反応に付して、第３または第４の重合生成物を製造する工程、
・第３または第４の反応ゾーンから重合生成物を回収する工程、ならびに
・第３または第４の反応生成物からポリプロピレンを分離および回収する工程のうちの１またはそれ以上の工程を含むことができる。
本発明の方法の第１の工程において、プロピレンおよび場合により用いるコモノマーは、活性化した触媒錯体（コンプレックス）および場合により用いる助触媒および他の補助的成分と共に、第１の重合反応装置へ供給する。これらの成分と共に、水素を分子量調節剤として、ポリマーの所望の分子量を達成するのに必要とされる量で反応装置の中へ供給することができる。スラリー反応装置へ循環させて戻さない態様においては、新鮮なモノマーのみを第１の反応装置へ供給する。
別法として、スラリー反応装置へモノマーを最小量にてリサイクルして戻す態様において、反応装置のフィードは、下流側の反応装置からリサイクルされるモノマーを、使用する場合の追加の新たなモノマー、水素、場合によりコモノマーおよび触媒成分と共に含むことができる。
回収セクションは、プロピレンおよびエチレンを回収し、回収した成分を第１段階の気相反応装置、第２段階の気相反応装置および／またはループ反応装置へリサイクルする構成となっている。回収セクションのもう１つの特徴は、触媒毒である軽質不純物（例えば、ＣＯ）および不活性成分（メタン、エタン、窒素など）を除去し、ならびに同様に、重質の炭化水素、助触媒およびオリゴマーを除去することである。
リサイクルする必要のある未反応モノマーの量を最小にすることは本発明の目的の１つである。この目的は、反応の特定のシーケンスによって、およびそのような目的が考慮されている各反応装置において製造されるポリマーの相対的な量を選択することによって達成される。それらの利点にはつぎのような２つの面がある：第２の反応装置からの反応媒質をまったくまたはほとんど第１の反応装置へリサイクルして戻さないため、これらの特徴によって第１の２つの反応装置の組成を更に独立的に制御することができること、ならびに回収セクションの操作コストおよび投資コストが大きく低減されることである。
スラリー反応装置へまったくリサイクルしないか、または最小量でリサイクルして戻す態様において、回収セクションについては、以下に記載するように、操作ケース１および２の２つのケースがある。モノマーから軽質成分および重質成分を分離するため、ならびにある種のモノマーを他の種類のモノマーから分離するために蒸留を利用することは、共通する技術的手段である。
１．２つの反応装置の操作の場合における回収：
気相反応装置から生成物と共に出る気体は、コンプレッサーにより圧縮されて、蒸留塔（本明細書では、重質成分塔とも称する）へ送られる。
使用する場合には、パージガスを圧縮ガスと共に気相反応装置圧力制御から重質成分塔へ気相として供給し、そこで、重質成分、助触媒およびオリゴマーを塔底から回収し、軽質不純物および不活性成分を搭頂から回収する。重質成分塔の塔底生成物は処理／処分部へ送られ、非凝縮性軽質成分はプロセスセクションにて処理され、そこでは、モノマーが回収され、場合により、水素含有ストリームが回収され、または例えば、近くの分解装置へ送られまたは燃やされる。
特定の重合方法によっては、水を用いて重質成分塔凝縮器を冷却することは必ずしも十分ではない可能性があって、高い排ガスフローに至り、従って、許容し難いモノマーの損失に至るおそれがある。この問題は、凝縮器を冷媒ストリームにより冷却し、通常の冷却水温度以下の温度にて凝縮を生じさせることによって解決することができる。しかしながら、全凝縮器（whole condenser）用の冷却システムを用いると、冷却装置について高い操作コストおよびたかい装置コストがもたらされることになる。従って、代わりの方法として、または蒸留の補足的手段として、モノマーの損失および操作コストが最小となるように、排ガスストリームを種々の方法によって処理することもできる。例えば、ストリームを分離装置において処理することもでき、（Ａ）いわゆるベント凝縮器、または（Ｂ）膜装置であってよく、いわゆるベント凝縮器では、排ガスストリームは冷媒によって通常の冷却水溶液温度以下の温度にて部分的に凝縮される。
装置（Ａ）による利点は、主たる冷却能力が第１の凝縮器において冷却水によりもたらされ、非凝縮性のフラクショネーションのみが冷却された凝縮器を通って送られるという点である。
好ましい解決策（Ｂ）の利点は、冷却手段の使用をほぼ回避することができ、排ガス中の非常に高いパーセンテージのモノマーを回収できることである。同様に、水素リッチストリームを回収することもできる。
更に、他の方法として、一体化されたプラントの場合、この排ガスストリームは分解装置ストリームと混合することもできる。同様に、更に好ましい解決策には、排ガスストリームの主たる部分を排ガス圧縮装置を用いて気相反応装置へ戻すことが含まれる。
浄化され、および凝縮された回収ストリームは、重質成分塔凝縮器から取り出され、ストリームは反応装置プロピレンフィード系を通して第１の気相反応装置へ再循環される。プロパンが系の中に蓄積され始める（新たなプロピレン中におけるプロパン含量が高い）場合、凝縮器からの回収ストリームの一部は、例えば、プロピレン／プロパン分離装置へ送ることもでき、そこでプロパンが除去され、プロピレンが回収される。
スラリー反応装置へ循環させて戻す量を最小とする態様では、凝縮された回収ストリームの一部がループ反応装置へ循環して戻される。スラリー反応装置へ循環させて戻すかどうかの選択は、スラリー反応装置および気相反応装置の間の生産率の比に依存する。
気相反応装置からの気体が（例えば、広いＭＷＤホモポリマーを製造する結果として）非常に高い水素濃度を有する場合、ストリームは（最小量の循環の場合、そのストリームの一部はループ反応装置に入るが、）非常に多量の水素を含むことになるので、プロピレンを重質成分塔凝縮器からの液体凝縮物として回収することはできない。この場合には、プロピレンは塔からのサイドストリームとｓちえ回収される。
２．３つの反応装置の操作の場合の回収：
インパクトコポリマーを製造する場合、即ち、重合を第２の気相反応装置において続ける場合、回収セクションの操作は以下に説明する通りに行われる。２つの反応装置の操作の場合との主たる違いは、第２の気相反応装置からの出口ガス中に含まれるプロピレンおよびプロパンからエチレンを分離するために必要とされる追加的な塔である。
第２の気相反応装置から生成物と共に出るガスは、圧縮器により圧縮され、蒸留塔（本明細書において、エチレン塔とも称する）へ送られる。
使用する場合には、パージガスを圧縮ガスと共に第２の気相反応装置圧力制御からエチレン塔へ気相として供給する。エチレン塔凝縮器からのエチレンリッチストリームは第２の気相反応装置へリサイクルして戻され、プロパンおよびプロピレンは塔底生成物から除去される。凝縮器からの凝縮して得ることのできる液体流出物および（排ガスが分離された後の）非凝縮性蒸気の両者が第２の気相反応装置へリサイクルして戻される。非凝縮性蒸気の一部は排ガスとして除去され、軽質の不活性成分および可能な場合には第２の気相反応装置からの水素が除去される。
この目的で、非凝縮性のストリームを、モノマーを回収し、場合により、水素含有ストリームを回収し、または例えば、近くの分解装置へ送り、または燃すプロセスセクションにおいて処理することができる。この方法のプロセスセクションについての目的、利点および好ましい解決手段は、重質成分塔の非凝縮性ストリームの場合について既に説明したものとほぼ同様である。
すべての態様において、スラリー反応装置内において、プロピレン、場合により用いるコモノマー、助触媒および他の補助的成分の存在下で、活性化された触媒錯体化合物は重合して、反応装置を通して循環される流体に懸濁される粒状物形態の生成物、例えばポリマー粒状物が生成する。
重合媒質は、一般に、モノマーおよび／または炭化水素化合物を含んでおり、流体は液状または気体状である。スラリー反応装置、特にループ反応装置の場合、流体は液状であり、ポリマーの懸濁物はスラリー反応装置の中を通って連続的に循環し、それによって炭化水素化合物媒質またはモノマー中の粒状物形態のポリマーの懸濁物がより多く生成する。好ましい態様によれば、第１の重合または共重合反応は、主としてプロピレンからなる反応媒質中で行われる。少なくとも６０重量％の媒質、好ましくは９０重量％以上がプロピレンである。
スラリー反応装置の条件は、全生産量の少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも１２重量％が第１のスラリー反応装置において重合されるように選択される。温度は、４０〜１１０℃、好ましくは５０〜１００℃、および更に好ましくは８０〜１００℃の範囲であり、コモノマー含量の高いコポリマーについては６０〜７５℃の範囲、ならびにコモノマーのランダム性の高いコポリマーについては７５〜８５℃の範囲である。反応圧力は、反応媒質の蒸気圧を基準として、３０〜１００ｂａｒ、好ましくは３５〜８０ｂａｒの範囲である。
スラリー重合ゾーンにおいて、１またはそれ以上の反応装置を連続して用いることができる。そのような場合に、第１のスラリー反応装置において製造されたモノマー中のまたは不活性炭化水素化合物中のポリマー懸濁物は、モノマーおよび不活性成分を分離せずに、周期的にまたは連続的に、次のスラリー反応装置へ供給され、次のスラリー反応装置は、前のスラリー反応装置よりも低い圧力にて操作される。
重合熱は、冷却ジャケットにより反応装置を冷却することによって除去される。スラリー反応装置内での滞留時間は、充分な重合度が得られるように、少なくとも１０分、好ましくは２０〜１００分とする必要がある。少なくとも４０ｋｇ−ＰＰ／ｇ−ｃａｔ．（触媒）のポリマー収率を達成するためには、このことが必要である。粒状物が膨潤する場合、スラリー反応装置を高い固形分濃度にて、例えばホモポリマーについては５０％、およびある種のコポリマーについては３５ないし４０％にて操作することが有利である。ループ反応装置内の固体濃度が低すぎる場合、第２反応ゾーンまたは気相反応装置へ導かれる反応媒質の量は増大する。
直接フィードプロセスの場合、スラリー反応装置の内容物、重合生成物および反応媒質は、次の気相反応装置流動床へ直接的に導かれる。第１の重合反応装置を水素の存在下にて行う場合、生成物の揮発性成分を気化させるために、反応媒質を含む第１の重合生成物の圧力は場合によって、反応ゾーンの後で、例えばフラッシュタンクにおいて下げられる。ポリマーは気相反応装置流動床へ送られる。分離装置からの排ガスは、気体の形態で気相反応装置へ導かれる（間接フィード）。気相反応装置に入る前に、分離装置からの排ガスから、ある種の成分、例えば水素を種々の技術的手段によって充分にまたは部分的に除去することができる。
第２の反応装置は、好ましくは気相反応装置であり、そこでは、プロピレンおよび場合により使用するコモノマーが、気体または蒸気からなる反応媒質中において重合される。
気相反応装置は、通常の流動床反応装置であってよいが、他の種類の気相反応装置を使用することもできる。流動床反応装置において、床は形成されたおよび成長しつつあるポリマー粒状物から形成され、ならびにスラリー反応装置から、ポリマーフラクションと共に、まだ活性な状態にある触媒が送られてくる。床は、粒状物を流体として作用させるような流速（少なくとも０．２ｍ／秒）で、気体成分、例えばモノマーを導入することによって、流動状態に保たれる。流動化ガスは、窒素などの不活性ガス、ならびに改質剤としての水素を含んでいてもよい。本発明において、回収セクションにおいて問題を生じ得る不必要な不活性ガスを使用することは勧められない。
使用される気相反応装置は、５０〜１１５℃、好ましくは６０〜１１０℃の温度範囲、ならびに１０〜４０ｂａｒの反応圧力ならびに露点以下にて操作することもできる。モノマーの分圧は、好ましくは２〜４０ｂａｒまたはそれ以上である。
１つの好ましい態様によれば、種々のブラッシングに要求される以外に、新たなプロピレンを第１気相反応装置へは供給しない。
例えば、フラッシュタンク内の生成物の気体成分および存在し得る揮発性成分（例えば、触媒フィードに用られた成分および重質コモノマー）の部分を分離するために、気相反応装置の後で、気相反応媒質を含む第２の重合生成物の圧力を降下させる。オーバーヘッドガスストリームは、回収系を通して、第１の気相反応装置へリサイクルして戻されるか、または一部は第１の気相反応装置へおよび一部はスラリー反応装置へ戻される。
所望する場合には、重合生成物を第２の気相反応装置は供給して、第３の重合反応装置に付して、改質された重合生成物を生成させ、そこからポリプロピレンを分離しおよび回収することができる。第３の重合反応は、第３重合生成物特性、例えば向上した衝撃強さ、延性または柔軟性を付与するコモノマーの存在下、気相反応装置内で行われる。第１の気相反応装置から送られてくる気体の一部は、一般に、第２の気相反応装置の手前で、圧力降下工程において除去される。除去された気体は圧縮されて回収セクションへ送られ、２つの反応装置の場合について既に説明したように、取り扱われる。別法として、第２の生成物を第３の反応装置へ直接移送することも可能である。
第３の反応の生成物を第４の重合反応へ送ることもでき、そこでは、第４の重合生成物特性、例えば、向上した剛性の衝撃性に対するバランス、またはストレス・ホワイトニング（stress whitening）またはホワイト・ブラッシング（white blush）特性、延性もしくは柔軟性などの特性を付与するコモノマーの存在下、重合が行われる。
一般に、本発明によってコポリマーを製造する場合、コポリマーは、少なくとも０．５重量％のコモノマー、特に少なくとも約２重量％、好ましくは２０重量％までの少なくとも１種のコモノマーを含有する。第１の気相反応装置へ供給されるコポリマーの典型的なコモノマー含量は、約２〜１６重量％である。製造されるコモノマーは、高いランダム性（非常に軟らかいコポリマー）の特性を示すことができる。
所望する場合、重合生成物を第２の気相反応装置の中へ供給することができ、そこでは、第３の（共）重合反応によってゴム状のコポリマーが提供され、改質された重合生成物が製造される。この第３の重合反応によって、例えば、向上した衝撃強さなどの重合生成物特性が与えられる。エラストマーを提供する工程は、種々の方法によって実施することができる。従って、好ましくは、少なくともプロピレンおよびエチレンをエラストマーに共重合させることによって、エラストマーが製造される。共重合のための条件は、常套のＥＰＭ製造条件、例えばEncyclopeida of Polymer Science and Engineering, Second Edition, Vol. 6, p. 545-558に開示されているような条件の限度内である。ポリマー中のエチレン繰り返し単位含量が特定の範囲内にある場合に、ゴム状の生成物が形成される。従って、エチレンおよびプロピレンを、コポリマーが１０〜７０重量％のエチレン単位を含有するような割合でエラストマーに共重合させることが好ましい。特に、エチレン単位含量は、コポリマーのプロピレン／エチレンエラストマーの３０〜５０重量％である。換言すれば、エチレンとプロピレンとは、エチレンのプロピレンに対するモル比（エチレン／プロピレン）で、３０／７０〜５０／５０の範囲のエラストマーに共重合させる。
エラストマーは、既製品のまたは天然のエラストマーを第１の気相反応装置のポリマー生成物に添加することによって得られる。
耐衝撃性を改良したポリプロピレンは、一般に、上述したエラストマーの約５〜５０重量％、特に約１０〜４５重量％、好ましくは約１５〜４０重量％を含有することができる。
上に記載したことを要約すると、本発明の１つの好ましい態様（図１）には、
−  プロピレンを、４０〜８０ｂａｒの圧力、８０〜１００℃の温度にてループ反応装置内で重合させ、水素を、重合生成物の分子量の調節するために使用すること、
−  ループ反応装置から重合生成物を回収し、それを気相反応装置流動床へ送ること、
−  場合により、追加のプロピレンおよび場合により使用するコモノマーを気相反応装置へ供給すること、
−  場合により、追加の水素を気相反応装置に供給して水素／プロピレン比を制御し、所望の分子量の重合生成物を提供すること、
−  気相反応装置から重合生成物を回収してフラッシュタンクへ送り、そこで生成物の圧力を降下させて、未反応プロピレンおよび水素を本質的に含むオーバーヘッド生成物と、主として重合された固体を含む塔底生成物を生成させること、
−  オーバーヘッド生成物またはその少なくとも主たる部分を、回収セクションを通して気相反応装置へリサイクルすること、ならびに
−  フラッシュタンクの塔底生成物としてポリプロピレンポリマーを回収すること
が含まれる。
特に好ましい第２の態様（図１）によれば、
−  プロピレンおよびコポリマー、例えばエチレンもしくは１−ブテンまたは両者を４０〜８０ｂａｒの圧力、６０〜８０℃の温度にて、ループ反応装置内で重合させ、水素を用いて、所望の分子量を有する重合生成物を提供すること、
−  ループ反応装置からの重合生成物を気相反応装置流動床へ直接的に送ること、
−  場合により、追加のプロピレンおよびコモノマーを気相反応装置へ供給すること、
−  場合により、追加の水素を気相反応装置に供給して水素／プロピレン比を制御し、所望の分子量の重合生成物を提供すること、
−  気相反応装置から重合生成物を回収してフラッシュタンクへ送り、そこで圧力を降下させて、未反応モノマーおよび水素を本質的に含むオーバーヘッド生成物と、主として重合された固体を含む塔底生成物を生成させること、
−  オーバーヘッド生成物またはその少なくとも主たる部分を、回収セクションを通して気相反応装置へリサイクルすること、ならびに
−  フラッシュタンクの塔底生成物としてポリプロピレンポリマーを回収すること
が含まれる。
第３の特に好ましい態様（図２）によれば、
−  プロピレンおよび場合により使用するコモノマーを、４０〜８０ｂａｒの圧力、６０〜１００℃の温度にて、ループ反応装置内で重合させ、水素を用いて重合生成物の分子量を制御すること、
−  ループ反応装置からの重合生成物を回収し、気相反応装置流動床へ送ること、
−  場合により、追加のプロピレンおよび場合により使用するコモノマーを気相反応装置へ供給すること、
−  場合により、追加の水素を気相反応装置に供給して水素／プロピレン比を制御し、所望の分子量の重合生成物を提供すること、
−  気相反応装置から重合生成物を回収してフラッシュタンクへ送り、そこで生成物の圧力を降下させて、未反応モノマーおよび水素を本質的に含むオーバーヘッド生成物と、主として重合された固体を含む塔底生成物を生成させること、
−  オーバーヘッド生成物またはその少なくとも主たる部分を、回収セクションを通して第１の気相反応装置へリサイクルすること、
−  中間フラッシュタンクの塔底からのポリプロピレンポリマーを、ポリマーフィード系を通して第３の重合反応へ供給すること、
−  第３の重合反応を、コモノマーの存在下、気相反応装置内で行うこと、
−  第２の気相反応装置からの重合生成物を回収してフラッシュタンクへ送り、生成物の圧力を降下させて、未反応モノマーおよび水素を本質的に含むオーバーヘッド生成物と、主として重合された固体を含む塔底生成物を生成させること、
−  場合により、第３の重合からの重合生成物を、第３の（または第４などの）気相重合装置へ直接的にまたはフラッシュタンクを通して送ることができ、その場合に重合はコモノマーの存在下で行うこと
が含まれる。
第４の好ましい態様（図３）によれば、
−  プロピレンおよび場合により使用するコモノマーを、４０〜８０ｂａｒの圧力、６０〜１００℃の温度にて、ループ反応装置内で重合させ、水素を用いて重合生成物の分子量を制御すること、
−  ループ反応装置からの重合生成物を回収してフラッシュ分離装置へ送り、その搭頂から炭化水素化合物媒質をオーバーヘッドとして取り出し、塔底からポリマーを取り出すこと、
−  そのオーバーヘッドを、例えば膜装置にて処理し、水素および／または他の成分を除去すること、
−  処理したオーバーヘッドを次の気相反応装置へ送ること、
−  塔底からのポリマーを次の気相反応装置流動床へ送ること、
−  場合により、追加のプロピレンおよび場合により使用するコモノマーを気相反応装置へ供給すること、
−  場合により、追加の水素を気相反応装置に供給して水素／プロピレン比を制御し、所望の分子量の重合生成物を提供すること、
−  第１の気相反応装置から重合生成物を回収してフラッシュタンクへ送り、そこで生成物の圧力を降下させて、未反応モノマーおよび水素を本質的に含むオーバーヘッド生成物と、重合された固体を主として含む塔底生成物とを生成させること、
−  フラッシュタンクの塔底生成物としてプロピレンポリマーを回収すること、
−  場合により、第２の重合からの重合生成物を、第３の（第４などの）気相重合装置へ直接的にまたはフラッシュタンクを通して送ることができ、その場合に重合はコモノマーの存在下で行うこと
が含まれる。
第４の好ましい態様を実施するための装置は、
−  カスケード形態となるように連続して配される、少なくとも１つのスラリー反応装置および少なくとも１つの気相反応装置、
−  重合生成物用の入口ならびにポリマー用の出口および反応媒質用の出口を有し、未反応のモノマーおよび揮発性化合物を含有する反応媒質からポリマーを分離するためのフラッシュタンク、
−  反応媒質用の入口ならびに反応媒質用の出口および揮発性化合物用の出口を有し、反応媒質から揮発性化合物を分離するための分離手段、
−  少なくとも１つのスラリー反応装置をフラッシュタンクの入口部と相互接続する第１の導管、
−  ポリマーの出口と少なくとも１つの気相反応装置とを相互接続する第２の導管、
−  反応媒質の出口と分離手段の入口とを相互接続する第３の導管、ならびに
−  反応媒質の出口と気相反応装置とを相互接続する第４の導管
の組合せを有してなる。
上述した４つの好ましい態様はいずれも、使用するプロセス装置の特定の構成を示す添付図面に示されている。参照番号は、装置の以下の部材に対応する。
１；１０１；２０１      予備重合反応装置
３０；１３０；２３０    触媒貯蔵装置
３１；１３１；２３１    フィードデバイス
３２；１３２；２３２    希釈液（場合により使用）
３３；１３３；２３３    触媒／希釈液混合物
３４；１３４；２３４    モノマー
３５；１３５；２３５    助触媒および存在し得るドナー
４０；１４０；２４０    ループ反応装置
４２；１４２；２４２    希釈液フィード（場合により使用）
４３；１４３；２４３    モノマーフィード
４４；１４４；２４４    水素フィード
４５；１４５；２４５    コモノマーフィード（場合により使用）
４６；１４６；２４６    ループ反応装置４０；１４０；２４０への戻りライン（４６；１４６；２４６を通る）
４６ｂ；１４６ｂ        回収への再循環
２４６ｂ                回収への再循環
４７；１４７；２４７    １または複数の排出バルブ
２４８                  生成物移送ライン
１５０ｂ；２５０        フラッシュ分離装置
２５１                  回収ユニットおよび排ガスベント
２５２                  除去ライン
１５２ｂ                除去ライン
６０；１６０；１６０ｂ  気相反応装置
２６０                  気相反応装置
６１；１６１；１６１ｂ  気体移送ライン
２６１ｂ                気体移送ライン
６２；１６２；１６２ｂ  圧縮器
２６２                  圧縮器
６３；１６３；１６３ｂ  モノマーフィード
２６３                  モノマーフィード
６４；１６４；１６４ｂ  コモノマーフィード
２６４                  コモノマーフィード
６５；１６５；１６５ｂ  水素フィード
２６５                  水素フィード
６６；１６６；１６６ｂ  移送ライン
２６６                  移送ライン
６７；１６７            生成物移送ライン
６８；１６８            ポリマー生成物回収システム、例えばフラッシュタンク
２６８；２６９ｂ        ポリマー生成物回収システム、例えばフラッシュタンク
６９；１６９；２６９    回収ライン
２６９ａ                回収ライン
２５１                  分離装置
７０；１７０；２７０    モノマー回収システム
図１を参照すると、貯蔵装置３０からの触媒は、ライン３２からの場合により使用する希釈液と共に、供給デバイス３１へ供給されることが示されている。供給デバイス３１は、触媒／希釈液混合物をライン３３を通して予備重合チャンバー１へ供給する。
モノマーはライン３４を通して供給され、助触媒および存在し得るドナーは導管３５を通して供給され、または、好ましい場合には、助触媒とドナーとはライン３５においてｉｎｔｅｒｍｉｘされる。
予備重合された触媒は、予備重合チャンバー１から好ましくはライン３６を直接通って排出され、ループ反応装置４０へ移される。ループ反応装置４０では、ライン４２からの場合により用いる希釈液、ライン４３からのモノマー、ライン４４からの水素およびライン４５からの場合により用いるコモノマーを、ライン４６を通して加えることによって、重合が続けられる。場合により用いる助触媒をループ反応装置４０へ導入することもできる。
フィンランド国特許出願第９７１３６８号および同第９７１３６７号に開示されているように、ポリマー−炭化水素混合物は、ループ反応装置４０から１または複数の排出バルブ４７を通して供給される。ループ反応装置４０から気相反応装置６０への直接生成物移送経路６７が設けられている。
気相反応装置６０の下側部分には、ポリマー粒子により形成されている流動床がある。流動床は、通常の方法で、反応装置６０の搭頂から取り出される気体をライン６１、圧縮器６２および熱変換器（図示せず）を通して、反応装置６０の下側部分へ循環させることによって、通常の方法で流動状態に保たれる。反応装置６０は、ミキサー（図示せず）を備えていることが有利であるが、必ずしもそうである必要はない（フィンランド国特許出願第９３３０７３号に記載されており、図面には示されていない）。反応装置６０の下側部分へは、周知の方法にて、ライン６３からモノマーを、ライン６４から場合により用いるコモノマーを、ライン６５から水素を導入することができる。生成物は、反応装置６０から移送ライン６６を通してフラッシュタンク６８へ、連続的にまたは周期的に排出される。回収系のオーバーヘッド生成物は、モノマー回収系を通して気相反応装置へ循環される。
図２に示す態様は、気相反応装置１６０からの生成物を追加されている気相反応装置１６０ｂの中へ供給するという点に関して、図１に示す態様とは異なっている。ポリマー粒子はフラッシュタンク１６８からポリマーフィードタンク１５０ｂおよび排出ライン１５２ｂを通して取り出され、気相反応装置１６０ｂへ送られる。気相反応装置は、ミキサー（図示せず）を備えていることが有利である。
フラッシュタンク１６８のオーバーヘッドは、一部は気相反応装置１６０ｂへリサイクルされ、一部はモノマー回収系へリサイクルされる。
図３に示す態様は、スラリー反応装置２４０の生成物をフラッシュ分離装置２５０へ送る点で、図１に示す態様とは異なっている。
ポリマー粒子から炭化水素化合物媒質が分離され、残存するモノマーおよび水素は、フラッシュ分離装置２５０から回収装置２５１へ取り出されるか、または好ましくはそこを経て、存在しうる軽質成分例えば水素を分離した後、ライン２６９ａを通して気相反応装置２６０へ送られる。
上述したいずれの態様においても、参照符号７０、１７０および２７０は分離手段、例えば膜装置又はストリッピング塔を意味しており、これらは一般にモノマーよりも低い沸点を有する軽質の不活性炭化水素化合物および／または水素から、分離装置（６８、１６８、１６８ｂおよび２６８）または気相反応装置（６０、１６０、１６０ｂおよび２６０）のリサイクルモノマーを分離することができる。
以下、本発明の原理を説明するが、本発明はこれらの限定されるものではない。
実施例１
ＰＰ−ホモポリマーを連続的に製造することについて、生産規模のプラントのシミュレーションを行った。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、および流動床気相反応装置（ＧＰＲ(gas phase reactor)）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給し、ループ反応装置には水素および追加のプロピレンも供給した。ループ反応装置からのポリマースラリーならびに追加の水素およびプロピレンをＧＰＲへ供給した。反応装置における生産量は、予備重合では３００ｋｇ／ｈであり、ループ反応装置では１５ｔ／ｈであり、ＧＰＲでは１０ｔ／ｈであった。
予備重合ループ反応装置は、５６ｂａｒの圧力および２０℃の温度にて操作した。ループ反応装置は、５５ｂａｒの圧力および８５℃の温度にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを制御することによって１に調節した。
ＧＰＲは、３５ｂａｒの圧力および８５℃の温度にて操作した。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を制御することによって１３に調節した。ＧＰＲ出口からループ反応装置へ５ｔ／ｈのプロペンを循環させて戻した。プロピレンの貫流転化率は８３％であった。
実施例２
良好な耐衝撃性を有するＰＰ−コポリマーを連続的に製造することについて、生産規模のプラントのシミュレーションを行った。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、および２つの流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する（図２参照）。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給し、ループ反応装置には水素および追加のプロピレンも供給した。ループ反応装置からのポリマースラリーならびに追加の水素およびプロピレンを第１のＧＰＲへ供給した。
第２のＧＰＲに入る前に、第１のＧＰＲからのポリマーについて圧力を降下させた。エチレンおよび追加のプロピレンを第２のＧＰＲへ供給した。
反応装置における生産量は、予備重合では３００ｋｇ／ｈであり、ループ反応装置では１５ｔ／ｈであり、第１のＧＰＲでは１０ｔ／ｈであり、第２のＧＰＲでは６ｔ／ｈであった。
予備重合ループ反応装置は、５６ｂａｒの圧力および２０℃の温度にて操作した。ループ反応装置は、５５ｂａｒの圧力および８５℃の温度にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを制御することによって２０に調節した。
第１のＧＰＲは、３５ｂａｒの圧力および８５℃の温度にて操作した。第１のＧＰＲから取り出されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を制御することによって２０に調節した。ＧＰＲ出口からループ反応装置へ４．３ｔ／ｈのプロペンを循環させて戻した。
第２のＧＰＲは、２０ｂａｒの圧力および７０℃の温度にて操作した。第２のＧＰＲから取り出されるＰＰ−コポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素の分圧を制御手段と用いることによって１３に調節した。第２のＧＰＲ出口からループ反応装置へ２．７ｔ／ｈのプロペンを循環させて戻し、第２のＧＰＲへは１．６ｔ／ｈのエチレンを循環させて戻した。
実施例３
ランダムＰＰ−ポリマーを連続的に製造することについて、生産規模のプラントのシミュレーションを行った。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、および流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給した。ループ反応装置には、エチレン、水素および追加のプロピレンも供給した。ループ反応装置からのポリマースラリーならびに追加の水素、エチレンおよびプロピレンをＧＰＲへ供給した。反応装置における生産量は、予備重合では３００ｋｇ／ｈであり、ループ反応装置では１５ｔ／ｈであり、ＧＰＲでは１０ｔ／ｈであった。
予備重合反応装置は、５６ｂａｒの圧力および２０℃の温度にて操作した。ループ反応装置は、５５ｂａｒの圧力および７５℃の温度にて操作した。ループ反応装置において製造されるランダムＰＰポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを制御することによって７に調節し、エチレン含量はエチレンフィードによって３．５％（ｗ／ｗ）に調節した。
ＧＰＲは、３５ｂａｒの圧力および８０℃の温度にて操作した。ＧＰＲから取り出されるランダム−ＰＰポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を制御することによって７に調節し、エチレン含量はエチレン分圧を調節することによって３．５％（ｗ／ｗ）に設定した。ＧＰＲ出口からループ反応装置へ５ｔ／ｈのプロペンおよび３３ｋｇ／ｈのエチレンを循環させて戻した。プロピレンおよびエチレンの貫流転化率は、それぞれ８３％および９６％であった。
実施例４
良好な耐衝撃性およびクリープ特性を有するＰＰ−コポリマーを連続的に製造することについて、生産規模のプラントのシミュレーションを行った。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、エチレンおよびプロピレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、フラッシュタンクおよび２つの流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給し、ループ反応装置には水素および追加のプロピレンも供給した。ループ反応装置からのポリマースラリーをフラッシュタンクへ供給し、そこでプロピレンとポリマーとを分離した。
フラッシュタンクからのポリマーを第１のＧＰＲへ供給した。水素を除去した後、フラッシュタンクからのプロピレンを第１のＧＰＲへ供給した。エチレンおよび追加のプロピレンを第１のＧＰＲへ供給した。第１のＧＰＲからのポリマーを第２のＧＰＲへ供給した。エチレン、ある程度の水素および追加のプロピレンを第２のＧＰＲへ供給した。
反応装置における生産量は、予備重合では３００ｋｇ／ｈであり、ループ反応装置では１０ｔ／ｈであり、第１のＧＰＲでは１０ｔ／ｈであり、第２のＧＰＲでは６ｔ／ｈであった。
予備重合ループ反応装置は、５６ｂａｒの圧力および２０℃の温度にて操作した。ループ反応装置は、５５ｂａｒの圧力および８５℃の温度にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを制御することによって１００に調節した。
ＧＰＲは、３５ｂａｒの圧力および８０℃の温度にて操作した。ＧＰＲでのＰＰ−ポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、２つの反応装置どうしの間での生産量の分け方、ならびにフラッシュしたプロペンからの水素の除去効率を制御することによって０．４に設定した。エチレン分圧を調節し、ならびに２つの反応装置の間での生産量の分け方を制御することによってエチレン含量を２％（ｗ／ｗ）に設定した。
第２のＧＰＲは、２０ｂａｒの圧力および７０℃の温度にて操作した。第２のＧＰＲから取り出されるＰＰ−コポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素の分圧を制御し、ならびに２つの反応装置の間での生産量の分け方を制御することによって０．３に調節した。第２のＧＰＲからループ反応装置へ少量のプロピレンを循環させて戻した。
実施例５
良好なクリープ特性を有するＰＰ−コポリマーを連続的に製造することについて、生産規模のプラントのシミュレーションを行った。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、エチレンおよびプロピレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、フラッシュタンクおよび流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給した。ループ反応装置には、エチレンおよび追加のプロピレンも供給した。ループ反応装置からのポリマースラリーをフラッシュタンクへ供給し、そこでモノマーとポリマーとを分離した。
フラッシュタンクからのポリマーをＧＰＲへ供給した。エチレンを除去した後、フラッシュタンクからのプロピレンをＧＰＲへ供給した。水素および追加のプロピレンをＧＰＲへ供給した。
反応装置における生産量は、予備重合では３００ｋｇ／ｈであり、ループ反応装置では１０ｔ／ｈであり、ＧＰＲでは１０ｔ／ｈであった。
実施例６
パイロットプラントを連続的に操作して用い、ＰＰ−ホモポリマーを製造した。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、および流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給した。ループ反応装置には、水素および追加のプロピレンも供給した。ループ反応装置からのポリマースラリーならびに追加の水素およびプロピレンをＧＰＲへ供給した。
ＧＰＲから重合生成物を取り出した後、生成したポリマーと未反応のプロピレンとを分離した。
使用した触媒は、米国特許第５,２３４,８７９号に従って調製した高活性および立体特異性ＺＮ−触媒であった。触媒は、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）およびジシクロペンチルジメトキシシラン（ＤＣＰＤＭＳ）（Ａｌ／Ｔｉ比２５０、Ａｌ／Ｄｏ４０（モル））に接触させた後、予備重合反応装置へ供給した。
触媒は、米国特許第５,３８５,９９２号に従って供給し、プロピレンと共に予備重合反応装置へフラッシュさせた。予備重合反応装置は、５１ｂａｒの圧力、２０℃の温度および７分間の触媒平均滞留時間にて操作した。
予備重合した触媒プロピレンおよび他の成分をループ反応装置へ移送した。ループ反応装置は、５０ｂａｒの圧力、８０℃の温度および１時間の触媒平均滞留時間にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを制御手段として用いることによって７に調節した。
ループ反応装置からのポリマースラリーをＧＰＲへ移送した。ＧＰＲ反応装置は２９ｂａｒの全圧および、２１ｂａｒに達するプロピレンの分圧にて操作した。温度は９０℃、触媒の平均滞留時間は１時間であった。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を制御することによって７に調節した。反応装置の間での生産量の分け方は、予備重合において１％、ループ反応装置において４９％およびＧＰＲにおいて５０％であった。触媒生産性は３２ｋｇ−ＰＰ／ｇ−触媒であった。
実施例７
パイロットプラントを連続的に操作して用い、ＰＰ−ホモポリマーを製造した。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、および流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給した。ループ反応装置には、水素および追加のプロピレンも供給した。ループ反応装置からのポリマースラリーならびに追加の水素およびプロピレンをＧＰＲへ供給した。
ＧＰＲから取り出した後、生成したポリマーと未反応のプロピレンとを分離した。
使用した触媒は、フィンランド国特許出願第９６３７０７号に従って調製した高活性および立体特異性ＺＮ−触媒であった。触媒は、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）およびジシクロペンチルジメトキシシラン（ＤＣＰＤＭＳ）（Ａｌ／Ｔｉ比２５０、Ａｌ／Ｄｏ４０（モル））に接触させた後、予備重合反応装置へ供給した。
触媒は、米国特許第５,３８５,９９２号に従って供給し、プロピレンと共に予備重合反応装置へフラッシュさせた。予備重合反応装置は、５３ｂａｒの圧力、２０℃の温度および７分間の触媒平均滞留時間にて操作した。
予備重合した触媒プロピレンおよび他の成分をループ反応装置へ移送した。ループ反応装置は、５２ｂａｒの圧力、８５℃の温度および１時間の触媒平均滞留時間にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを制御することによって７に調節した。
ループ反応装置からのポリマースラリーをＧＰＲへ移送した。ＧＰＲ反応装置は２９ｂａｒの全圧および、２１ｂａｒのプロピレン分圧にて操作した。ＧＰＲの温度は８０℃、触媒の平均滞留時間は１時間であった。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を制御することによって７に調節した。反応装置の間での生産量の分け方は、予備重合において１％、ループ反応装置において５３％およびＧＰＲにおいて４８％であった。触媒生産性は５０ｋｇ−ＰＰ／ｇ−触媒であった。
実施例８
パイロットプラントを連続的に操作して用い、ＰＰ−ホモポリマーを製造した。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、および流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給した。ループ反応装置には、水素および追加のプロピレンも供給した。ループ反応装置からのポリマースラリーならびに追加の水素およびプロピレンをＧＰＲへ供給した。
ＧＰＲから生成物を取り出した後、生成したポリマーと未反応のプロピレンとを分離した。
使用した触媒は、米国特許第５,２３４,８７９号に従って調製した高活性および立体特異性ＺＮ−触媒であった。触媒は、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）およびジシクロペンチルジメトキシシラン（ＤＣＰＤＭＳ）（Ａｌ／Ｔｉ比２５０、Ａｌ／Ｄｏ４０（モル））に接触させた後、予備重合反応装置へ供給した。
触媒は、米国特許第５,３８５,９９２号に従って供給し、プロピレンと共に予備重合反応装置へフラッシュさせた。予備重合反応装置は、５８ｂａｒの圧力、２０℃の温度および７分間の触媒平均滞留時間にて操作した。
予備重合した触媒プロピレンおよび他の成分をループ反応装置へ移送した。
ループ反応装置は、５７ｂａｒの圧力、８０℃の温度および２時間の触媒平均滞留時間にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを制御することによって３７５に調節した。
ループ反応装置からのポリマースラリーをＧＰＲへ移送した。ＧＰＲ反応装置は２９ｂａｒの全圧および、１６ｂａｒのプロピレン分圧にて操作した。ＧＰＲの温度は８０℃、触媒の平均滞留時間は２時間であった。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−ホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は４５０であり、これは水素分圧を制御すること、および反応装置の間での生産量の分け方を制御することによって調節した。反応装置の間での生産量の分け方は、予備重合において１％、ループ反応装置において５０％およびＧＰＲにおいて４９％であった。
実施例９
パイロットプラントを連続的に操作して用い、ＰＰ−ランダムホモポリマーを製造した。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンおよびエチレンフィード系、ループ反応装置、および流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。ループ反応装置からのポリマースラリー、ならびに追加の水素、プロピレンおよびエチレンをＧＰＲへ供給した。ＧＰＲから生成物を取り出した後、生成したポリマーと未反応のプロピレンとを分離した。
使用した触媒は、米国特許第５,２３４,８７９号に従って調製した高活性および立体特異性ＺＮ−触媒であった。触媒は、フィンランド国特許第９５３８７号に従いバッチ方式で、プロピレンと予備重合した（ＰＰ／触媒の重量比１０）。予備重合した触媒はトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）およびジシクロペンチルジメトキシシラン（ＤＣＰＤＭＳ）（Ａｌ／Ｔｉ比１４０、Ａｌ／Ｄｏ１０（モル））に接触させた後、予備重合反応装置へ供給した。
触媒は、米国特許第５,３８５,９９２号に従って供給し、プロピレンと共にループ反応装置へフラッシュさせた。ループ反応装置は、５０ｂａｒの圧力、７５℃の温度および１時間の触媒平均滞留時間にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ランダムポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを制御することによって４に調節した。エチレン含量は、エチレンフィードの制御により３．５％ｗ／ｗに制御した。
ループ反応装置からのポリマースラリーをＧＰＲへ移送した。ＧＰＲ反応装置は２９ｂａｒの全圧および、２１ｂａｒのプロピレン分圧にて操作した。ＧＰＲの操作温度は８０℃、触媒の平均滞留時間は１．５時間であった。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−ランダムホモポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を制御することにより４に調節した。エチレン含量は、エチレンの分圧を調節することにより３．５％ｗ／ｗに制御した。反応装置の間での生産量の分け方は、ループ反応装置において５５％およびＧＰＲにおいて４５％であった。
実施例１０
パイロットプラントを連続的に操作して用い、ＰＰ−ランダムポリマーを製造した。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンおよびエチレンフィード系、ループ反応装置、および流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。ループ反応装置からのポリマースラリー、ならびに追加の水素、プロピレンおよびエチレンをＧＰＲへ供給した。ＧＰＲから取り出した後、生成したポリマーと未反応のプロピレンとを分離した。
使用した触媒は、米国特許第５,２３４,８７９号に従って調製した高活性および立体特異性ＺＮ−触媒であった。触媒は、フィンランド国特許第９５３８７号に従いバッチ方式で、プロピレンと予備重合した（ＰＰ／触媒の重量比１０）。予備重合した触媒はトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）およびジシクロペンチルジメトキシシラン（ＤＣＰＤＭＳ）（Ａｌ／Ｔｉ比１３５、Ａｌ／Ｄｏ１０（モル））に接触させた後、予備重合反応装置へ供給した。
触媒は、米国特許第５,３８５,９９２号に従って供給し、プロピレンと共にループ反応装置へフラッシュさせた。ループ反応装置は、５０ｂａｒの圧力、７５℃の温度および１時間の触媒平均滞留時間にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ランダムポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを制御することによって０．２に調節した。エチレン含量は、エチレンフィードを制御することにより３．５％ｗ／ｗに調節した。
ループ反応装置からのポリマースラリーをＧＰＲへ移送した。ＧＰＲ反応装置は２９ｂａｒの全圧および、２１ｂａｒのプロピレン分圧にて操作した。操作温度は８０℃、触媒の平均滞留時間は１．５時間であった。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−ランダムポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を制御することにより３に調節した。エチレン含量は、反応装置の間で生産量の分け方を調節することにより１．８％ｗ／ｗに設定した。反応装置の間での生産量の分け方をループ反応装置において４０％およびＧＰＲにおいて６０％とすることにより、所望のエチレン含量を達成した。
予備重合反応装置は５６ｂａｒの圧力および２０℃の温度にて操作した。ループ反応装置は５５ｂａｒおよび７５℃の温度にて操作した。ループ反応装置において製造されるランダムＰＰポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は０．１以下であり、エチレンフィードを制御することによってエチレン含量を３．５％ｗ／ｗに調節した。
ＧＰＲ反応装置は３５ｂａｒの圧力および８０℃の温度にて操作した。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−コポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を制御することにより０．３に調節した。エチレン含量は、反応装置の間で生産量の分け方を調節することにより１．８％ｗ／ｗに設定した。
ループ反応装置出口でフラッシュガスからエチレンを回収し、ループ反応装置へ循環させて戻した。ＧＰＲの出口でプロピレンを回収し、水素を分離した後ループ反応装置へ供給した。プロピレンおよびエチレンの貫流転化率は、それぞれ８３％および８４％であった。
実施例１１
パイロットプラントを連続的に操作して用い、良好な耐衝撃性およびクリープ特性を有するＰＰ−コポリマーを製造した。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンおよびエチレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、および２つの流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給した。ループ反応装置には、水素、エチレンおよび追加のプロピレンも供給した。
ループ反応装置からのポリマースラリーならびに追加の水素およびプロピレンを第１のＧＰＲへ供給した。第１のＧＰＲからのポリマーを第２のＧＰＲへ供給した。エチレン、ある程度の水素および追加のプロピレンを第２のＧＰＲへ供給した。第２のＧＰＲから取り出した後、生成したポリマーと未反応のプロピレンとを分離した。
使用した触媒は、米国特許第５,２３４,８７９号に従って調製した高活性および立体特異性ＺＮ−触媒であった。触媒は、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）およびジシクロペンチルジメトキシシラン（ＤＣＰＤＭＳ）（Ａｌ／Ｔｉ比１５０、Ａｌ／Ｄｏ１０（モル））に接触させた後、予備重合反応装置へ供給した。
触媒は、米国特許第５,３８５,９９２号に従って供給し、プロピレンと共にループ反応装置へフラッシュさせた。予備重合反応装置は５１ｂａｒの圧力、２０℃の温度および７分間の触媒平均滞留時間にて操作した。
ループ反応装置は、５０ｂａｒの圧力、７５℃の温度および１時間の触媒平均滞留時間にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ランダムポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを制御することによって７に調節した。エチレン含量は、エチレンフィードを制御手段として用いることにより３．５％ｗ／ｗに調節した。
ループ反応装置からのポリマースラリーをＧＰＲへ移送した。ＧＰＲ反応装置は２９ｂａｒの全圧および、２１ｂａｒのプロピレン分圧にて操作した。操作温度は８０℃、触媒の平均滞留時間は１．５時間であった。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−ランダムポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を用いることにより１０に調節した。エチレン含量は、反応装置の間で生産量の分け方を調節することにより２％ｗ／ｗに設定した。
第１のＧＰＲからのポリマーを第２のＧＰＲへ供給した。第２のＧＰＲ反応装置は１０ｂａｒの全圧および、７ｂａｒのモノマー分圧にて操作した。操作温度は８０℃、触媒の平均滞留時間は１．５時間であった。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−コポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素の分圧により７に調節した。エチレン含量は、エチレンの分圧を調節することおよび反応装置の間で生産量の分け方を調節することにより１０％ｗ／ｗに設定した。
生産量の分け方を、予備重合において１％、ループ反応装置において４０％、第１のＧＰＲにおいて４０％および第２のＧＰＲにおいて１９％とすることにより、所望の特性を達成した。
実施例１２
パイロットプラントを連続的に操作して用い、非常に軟質のＰＰ−コポリマーを製造した。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンおよびエチレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、および流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給した。ループ反応装置には、水素、エチレンおよび追加のプロピレンも供給した。
ループ反応装置からのポリマースラリーならびに追加のエチレン、水素およびプロピレンをＧＰＲへ供給した。ＧＰＲから取り出した後、生成したポリマーと未反応のプロピレンとを分離した。
使用した触媒は、米国特許第５,２３４,８７９号に従って調製した高活性および立体特異性ＺＮ−触媒であった。触媒は、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）およびジシクロペンチルジメトキシシラン（ＤＣＰＤＭＳ）（Ａｌ／Ｔｉ比１５０、Ａｌ／Ｄｏ１０（モル））に接触させた後、予備重合反応装置へ供給した。
触媒は、米国特許第５,３８５,９９２号に従って供給し、プロピレンと共にループ反応装置へフラッシュさせた。予備重合反応装置は５１ｂａｒの圧力、２０℃の温度および７分間の触媒平均滞留時間にて操作した。
ループ反応装置は、５０ｂａｒの圧力、７５℃の温度および１時間の触媒平均滞留時間にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ランダムポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードにより４に調節した。エチレン含量は、エチレンフィードを制御することにより３．８％ｗ／ｗに調節した。
ループ反応装置からのポリマースラリーを第１のＧＰＲへ移送した。第１のＧＰＲ反応装置は２９ｂａｒの全圧および、２１ｂａｒのプロピレン分圧にて操作した。操作温度は８０℃、触媒の平均滞留時間は１．２時間であった。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−ランダムポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を調節することにより２．５に設定した。
エチレン含量は、反応装置の間で生産量の分け方を調節すること、およびエチレンの分圧により８％ｗ／ｗに設定した。
生産量の分け方を、予備重合において１％、ループ反応装置において４５％、ＧＰＲにおいて５５％とすることにより、所望の特性を達成した。
ＧＰＲからのポリマーをもう１つのＧＰＲへ移送して、そのもう１つののＧＰＲにおけるエチレンの分圧を幾分高くすることにより、より軟質のＰＰコポリマーを製造した。
実施例１３
パイロットプラントを連続的に操作して用い、良好なクリープ特性を有するＰＰ−コポリマーを製造した。プラントは、触媒、アルキル、ドナー、プロピレンおよびエチレンフィード系、予備重合反応装置、ループ反応装置、および流動床気相反応装置（ＧＰＲ）を有する。
触媒、アルキル、ドナーおよびプロピレンを予備重合反応装置へ供給した。予備重合反応装置からのポリマースラリーをループ反応装置へ供給した。ループ反応装置には、水素、および追加のプロピレンも供給した。
ループ反応装置からのポリマースラリーをフラッシュタンクへ供給し、そこでモノマーとポリマーとを分離させた。水素を分離した後、フラッシュタンクからのプロピレンをＧＰＲへ供給した。エチレン、追加の水素および追加のプロピレンをＧＰＲへ供給した。
使用した触媒は、米国特許第５,２３４,８７９号に従って調製した高活性および立体特異性ＺＮ−触媒であった。触媒は、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）およびジシクロペンチルジメトキシシラン（ＤＣＰＤＭＳ）（Ａｌ／Ｔｉ比１４０、Ａｌ／Ｄｏ１０（モル））に接触させた後、予備重合反応装置へ供給した。
触媒は、米国特許第５,３８５,９９２号に従って供給し、プロピレンと共にループ反応装置へフラッシュさせた。予備重合反応装置は５１ｂａｒの圧力、２０℃の温度および７分間の触媒平均滞留時間にて操作した。
ループ反応装置は、５０ｂａｒの圧力、７５℃の温度および１時間の触媒平均滞留時間にて操作した。ループ反応装置において製造されるＰＰ−ランダムポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素フィードを調節することにより１０に設定した。
ＧＰＲ反応装置は２９ｂａｒの全圧および、１６ｂａｒのプロピレン分圧にて操作した。操作温度は８０℃、触媒の平均滞留時間は１．１時間であった。ＧＰＲから取り出されるＰＰ−コポリマーのＭＦＲ（２．１６ｋｇ、２３０℃）は、水素分圧を調節することおよび反応装置の間で生産量の分け方を調節することにより５調節した。エチレン含量は、反応装置の間で生産量の分け方を調節すること、およびエチレンの分圧により３．５％ｗ／ｗに設定した。
生産量の分け方を、予備重合において１％、ループ反応装置において４０％、ＧＰＲにおいて５９％とすることにより、所望の特性を達成した。
ＧＰＲからのポリマーをもう１つのＧＰＲへ移送して、そのもう１つののＧＰＲにおけるエチレンの分圧を幾分高くすることにより、より良好な耐衝撃性を有するＰＰコポリマーを製造した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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