JPH0460132B2 - - Google Patents

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JPH0460132B2
JPH0460132B2 JP59079325A JP7932584A JPH0460132B2 JP H0460132 B2 JPH0460132 B2 JP H0460132B2 JP 59079325 A JP59079325 A JP 59079325A JP 7932584 A JP7932584 A JP 7932584A JP H0460132 B2 JPH0460132 B2 JP H0460132B2
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ethylene
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polymer
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Chimique des Charbonnages SA
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はエチレンの重合プロセス、特に、エチ
レンとα−オレフインとの共重合プロセスで用い
られる流体を極めて高い圧力に圧縮するのに用い
られる往復圧縮機に関するものである。
従来の技術 流体を150バール以上の圧力に圧縮するには一
般に１段式または多段式の往復圧縮機が用いられ
る。この往復圧縮機のシリンダの内部にはピスト
ンプランジヤーまたはシリンダジヤケツトが収容
され、密封エレメントが用いられる。ピストンプ
ランジヤーの場合には密封エレメントは複数の部
材よりなる少なくとも１つの静止パツキンであ
り、シリンダジヤケツトの場合には密封エレメン
トはピストンと一体の少なくとも１つの可動セグ
メントである。静止パツキンの場合には静止パツ
キンとピストンプランジヤーとの間で動的シール
が行われ、可動セグメントの場合にはシリンダジ
ヤケツトと可動セグメントとの間で動的シールが
行われる。
本発明は、下記３つの条件の少なくとも１つに
当てはまるように流体に特に適している： (1) 痕跡量の摩耗性粒子を含む流体 (2) 自己潤滑性が無く且つ外部潤滑剤の添加はで
きないプロセスに用いられる流体 (3) 自己潤滑性が無く且つ外部潤滑剤の添加はで
きるが潤滑剤の溶媒となる流体 被圧縮流体が上記３つの条件に全く当てはまら
ない場合、特に、自己潤滑性がありおよび／また
は痕跡の摩耗性磨粒子を含まない場合、および／
または動的密封エレメントと接触した表面が潤滑
性がある場合には、圧縮機は7000時間以上安定に
運転でき、圧縮機の構成部品の材料に特別な注意
を払う必要はない。
例えばフランス特許第1584529号、第2025887
号、第2099267号および第2313399号に記載されて
いるように、エチレンまたはエチレンと極性コモ
ノマーとの混合物を150〜3000バールまで加圧し
て遊離ラジカル開始剤の存在下で高温度で重合す
るプロセスで使用される往復圧縮機では、一般に
ピストンランジヤーまたはシリンダジヤケツトが
処理鋼、鋳物または炭化タングステン等の金属炭
化物で作られ、密封エレメントは錫９％、燐0.3
〜１％、残部が銅である青銅、例えばUE9P青銅
で作られる。これらの材料が使用できるのは、被
圧縮流体のエチレン中に痕跡の研磨性磨粒子が含
まれていない場合である。
これに対して、被圧縮流体が上記３つの条件の
少なくとも１つに該当する場合には、普通に用い
られている材料で各部品を作つた往復圧縮機は満
足に運転できない。すなわち、故障ないし運転し
得る時間は数百であり、潤滑しない場合および／
または流体中に摩耗性粒子が含まれている場合に
は数十時間である。この欠点の原因を分析するた
めに、光学顕微鏡および電子顕微鏡で密封エレメ
ントの表面を調べた結果、圧縮機の密封エレメン
トの摩耗の原因は密封エレメントの表面が極めて
急速に損耗するためであることが分かつた。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、上記３つの条件の少なくとも
１つに該当する流体を往復圧縮機で150バール以
上の圧力に圧縮する場合の技術上の諸問題点を解
決することにある。
課題を解決するための手段 本発明は、鋳鉄、鋼または炭化タングステンで
作られた少なくとも１つのピストンプランジヤー
またはシリンダジヤケツトと、少なくとも１つの
密封エレメントを有するエチレン重合法で用いら
れる流体を極めて高い圧力に圧縮するための往復
圧縮機において、密封エレメントが、青銅また
はチタンを主成分とする合金からなる少なくとも
１種の金属合金と、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリイミドおよびポリイミド−アミドよつて
構成される群の中から選択される少なくとも１種
のポリマーまたはグラフアイト−銀焼結化合物と
の複合材料によつて作られていることを特徴とし
ている。
作 用 本発明は上記複合材料をエチレン重合法で用い
られる往復圧縮機の密封エレメントの材料として
用いることによつて長時間トラブルなしに連続運
転することができるとういう発見に基づいてい
る。
本発明の密封エレメントを構成する複合材料自
体は公知のものである。すなわち、 この複合材料を構成する青銅としては特に
UE9P青銅を挙げることができ、チタンを主成分
とする合金としてはチタンと銀との合金、例えば
94重量％のチタンと６重量％の銀との合金を挙げ
ることができる。
複合材料を構成するポリマーは、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリイミドおよびポリイミドー
アミドによつて構成される群の中から選択され
る。このポリマーには必、要に応じてグラフアイ
トおよび／またはガラスフアイバを充填すること
ができ、また青銅の織布で強化することもでき
る。
複合材料を構成する２つの成分との比率は
用途に応じて選択できる。
本発明の往復圧縮機の密封エレメントを構成す
る複合材料となる上記２種の構成要素とは下
記の２つの方法で結合することができる。
第１の結合方法は接着剤を用いて接着する形の
結合方法である。好ましい接着剤は、幅が10mmの
試験片での100℃で剥離強度が3KN／ｍ以上であ
る接着剤である。
第２の結合方法は、例えば金−ゲルマニウム合
金または銀を用いた真空はんだ（brasure sous
vide）形の結合方法である。この結合方法では、
ポリマーまたはグラフアイト−銀焼結化合物を合
金のリングに挿入した幾何形状の複合材料を用い
るのが好ましい。
本発明の往復圧縮機は下記のような条件下でも
1000時間以上の間、全く問題無しに運転すること
ができる： (a) 液体またはガスの被圧縮流体の温度が圧縮機
の全工程において−30〜＋200℃の範囲にある
場合 (b) 流体の圧力が150バール以上である場合 (c) 圧縮機の部材相対往復運動の平均速度が５
ｍ／Ｓに達するような場合 (d) 摩擦係数が約0.5となる量の摩耗性粒子の痕
跡が被圧縮流体中に含まれている場合 (e) 被圧縮流体に自己潤滑性が無く、しかも外部
潤滑剤を補給できない場合。 本発明の対象と
する流体は、圧縮機の全段階で−30〜200℃の範
囲の温度になる液体または気体で、ヘリウム、ア
ンモニア等の種々の化学物質でもよいが、本発明
はエチレンとα−オレフイン、水素または飽和炭
化水素、例えばプロパン、ブタンとの混合物に特
に有利に適用することができる。
すなわち、本発明による往復圧縮機は化学工業
において種々の用途があるが、高圧下でのエチレ
ンの重合またはエチレンとα−オレフインとの共
重合に利用できる。
すなわち、エチレンの重合は、チーグラー触媒
系の存在下で500バール以上の圧力で140〜300℃
の範囲の温度で行われることはフランス特許第
2021952号で公知である。高温高圧下でのエチレ
ン重合およびエレンとα−オレフイン類との共重
合に用いられる触媒系は種々知られている。これ
ら触媒系は一般に少なくとも１種の遷移金属ハロ
ゲン化物と、元素周期律表の第〜族金属の水
素化物および有機金属化合物の中から選択される
少なくとも１種の賦活剤とを含んでいる。使用可
能な遷移金属ハロゲン化物としてはクロム、ジル
コニウムおよびチタンのπ−アリルまたはベンジ
ル錯体、バナジウムおよびチタンのトリクロリド
（これはTiCl3・１／3AlCl3の形の塩化アルミニ
ウムと共晶になつている場合もある）があり、こ
れらは必要に応じてマグネシウムのハロゲン化
物、モノハロゲン化物またはヒドロハロゲン化物
よりなる担体に担持させて用いられる。これらの
化合物は、低級アルコール、金属アルコラート、
アルキルシリケート、アリールまたはアルキルシ
ロキサン、エーテルまたはアミン等の錯化剤の存
在下で使用することができる。使用可能な賦活剤
としてはトリアルキルアルミニウム、ハロゲノジ
アルキルアルミニウムおよびアルキルシロキサン
を挙げることができる。
上記の重合法または共重合法では、反応器から
の反応混合物が50〜500バールの圧力にある分離
器へ送られて、ポリマーと未反応モノマーとが分
離される。この分離器からモノマーは反応圧まで
圧縮されて反応器へ再循環される。
この場合、無視し得ない量の触媒残渣、特にア
ルミニウム化合物またはその他の還元性化合物を
含む低分子量のポリマーが、圧縮される未反応モ
ノマー流に随伴されるということが分かつてい
る。そのため、圧縮機の入口には粒径１〜250μ
ｍの低分子量のポリマー粒子が入り、この低分子
量のポリマー粒子が摩耗の原因となる。すなわ
ち、再循環される流体中の触媒残渣は圧縮され
て、その含有量は0.5ppm以上になり、圧縮機の
密封エレメントの摩耗の原因となる。
従つて、本発明の往復圧縮機は、特に、反応器
中でチーグラー触媒系の存在下で200バール以上
の圧力且つ170℃以上の温度エチレンを重合し、
反応器からの混合物50〜500バールの圧力下にあ
る分離器に送り、この分離器内でポリマーと未反
応エチレンとを分離し、分離器からのエチレンを
反応器の圧力まで加圧して反応器へ再循環するエ
チレン重合法において、分離器からのエチレン中
に少なくとも0.5ppmの触媒系残渣を含んでいる
エチレンの重合法に使用することができる。本発
明の往復圧縮機を用いると、上記重合方法は高い
信頼度で運転することができる。
エチレンの重合は、例えば１〜50重量％のプロ
パンまたはブタン等の不活性炭化水素存在下およ
び／または２モル％以下の水素の存在下で実施す
ることができる。この重合は連続的に行われる
が、オートクレーブ、管状反応器等の任意の反応
器を使用することもできる。反応器は複数の反応
領域を有してもよい。本発明の往復圧縮機はエチ
レンとα−オレフイン、例えばプロピレンやブテ
ン−１等との共重合、あるいはエチレンと、α−
オレフイン、例えばプロピレンと、非共役ジオレ
フインとのターポリマーの重合でも使用すること
ができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳鉄、鋼または炭化タングステンで作られた
    少なくとも１つのピストンプランジヤーまたはシ
    リンダジヤケツトと、少なくとも１つの密封エレ
    メントとを有するエチレン重合法で用いられる流
    体を極めて高い圧力に圧縮するための往復圧縮機
    において、 密封エレメントが、青銅またはチタンを主成
    分とする合金からなる少なくとも１種の金属合金
    と、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド
    およびポリイミド−アミドによつて構成される群
    の中から選択される少なくとも１種のポリマーま
    たはグラフアイト−銀焼結化合物との複合材料に
    よつて作られていることを特徴とする往復圧縮
    機。 ２ ポリマーにグラフアイトおよび／またはガラ
    ス繊維が充填されている特許請求の範囲第１項に
    記載の往復圧縮機。 ３ ポリマーが青銅の織布で強化されている特許
    請求の範囲第１または２項に記載の往復圧縮機。 ４ 複合材料材の金属合金とポリマーまたはグラ
    フアイト−銀焼結化合物とが接着剤による接合ま
    たは真空溶接で結合されている特許請求の範囲第
    １〜３項のいずれか一項に記載の往復圧縮機。 ５ 金属合金のリング中にポリマーまたはグラフ
    アイト−銀焼結化合物を挿入して複合材料が強化
    されている特許請求の範囲第４項記載の往復圧縮
    機。 ６ 流体を150バール以上の圧縮圧下で加圧する
    のに使用される特許請求の範囲第１〜５項のいず
    れか一項に記載の往復圧縮機。 ７ 圧縮機の全段階での流体の温度が−30から＋
    200℃の間にある特許請求の範囲第６項記載の往
    復圧縮機。 ８ 流体が痕跡の摩耗性粒子を含んでいる特許請
    求の範囲第６または７項に記載の往復圧縮機。 ９ 流体に自己潤滑性無く且つ流体に外部潤滑剤
    が添加されていない特許請求の範囲第６〜８項の
    いずれか一項に記載の往復圧縮機。 １０ 流体に自己潤滑性が無く且つ流体に外部潤
    滑剤は添加できるが外部潤滑剤の溶媒である特許
    請求の範囲第６〜９項のいずれか一項に記載の往
    復圧縮機。 １１ 流体がエチレンまたはエチレンとα−オレ
    フイン、水素および飽和炭化水素からなる群の中
    から選択される少なくとも１種の化合物との混合
    物である特許請求の範囲第６〜１０項のいずれか
    １項に記載の往復圧縮機。 １２ 反応器中でチーグラー触媒系の存在下で
    200バール以上の圧力且つ170℃以上の温度でエチ
    レンを重合し、反応器からの混合物を50〜500バ
    ールの圧力下にある分離器に送り、この分離器内
    でポリマーと未反応エチレンとを分離し、分離器
    からのエチレンを反応器の圧力まで加圧して反応
    器へ再循環するエチレン重合法で用いられ、分離
    器からのエチレン中に少なくとも0.5ppmの触媒
    系残渣を含んでいるエチレンの重合法で使用され
    る特許請求の範囲第１１項記載の往復圧縮機。
JP59079325A 1983-05-02 1984-04-19 エチレン重合法で用いられる流体を極めて高い圧力に圧縮するための往復圧縮機 Granted JPS59207909A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8307259 1983-05-02
FR8307259A FR2545545B1 (fr) 1983-05-02 1983-05-02 Compresseur a mouvement alternatif destine aux tres hautes pressions et son application a un procede de polymerisation d'ethylene et d'a-olefines

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Publication Number Publication Date
JPS59207909A JPS59207909A (ja) 1984-11-26
JPH0460132B2 true JPH0460132B2 (ja) 1992-09-25

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ID=9288469

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59079325A Granted JPS59207909A (ja) 1983-05-02 1984-04-19 エチレン重合法で用いられる流体を極めて高い圧力に圧縮するための往復圧縮機

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JP (1) JPS59207909A (ja)
AU (1) AU579789B2 (ja)
BE (1) BE899551A (ja)
CA (1) CA1249983A (ja)
CH (1) CH657896A5 (ja)
DE (1) DE3416100C2 (ja)
ES (1) ES8707556A1 (ja)
FR (1) FR2545545B1 (ja)
GB (1) GB2141491B (ja)
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