JPH05239109A - 流動床反応器におけるα−オレフィンの気相重合法 - Google Patents

流動床反応器におけるα−オレフィンの気相重合法

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JPH05239109A
JPH05239109A JP34260292A JP34260292A JPH05239109A JP H05239109 A JPH05239109 A JP H05239109A JP 34260292 A JP34260292 A JP 34260292A JP 34260292 A JP34260292 A JP 34260292A JP H05239109 A JPH05239109 A JP H05239109A
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reactor
feed conduit
olefin
fluidized bed
gas
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JP34260292A
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Xavier Bontemps
ボンタン ザビエ
Jean-Claude Chinh
シーン ジャン−クロード
Daniel-Claude Durand
クロード デュラン ダニール
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BP Chemicals Ltd
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BP Chemicals Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1818—Feeding of the fluidising gas
    • B01J8/1827—Feeding of the fluidising gas the fluidising gas being a reactant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 流動床中に急速かつ均質に分散させる必要が
ある固体触媒成分、α−オレフィンおよび或る種の他の
成分を気相流動床反応器に添加する際に伴う問題を解消
し或いは少なくとも軽減する。 【構成】 内部に流動化グリッドを有する気相流動床反
応器におけるα−オレフィンの重合方法は、固体触媒成
分、助触媒、活性化剤、活性阻止剤および6〜12個の
炭素原子を有する少なくとも1種のα−オレフィンより
なる群から選択される1種もしくはそれ以上の成分から
なる成分を反応器中にキャリヤガスと共に供給導管を介
して導入することからなり、供給導管は流動化グリッド
の上表面またはその直ぐ上に開口部を有し、これを反応
器における断面の中心方向に向けて位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流動床反応器における
α−オレフィンの気相重合法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】流動床反応器にて気相でα−オレフィン
(特にエチレンおよびプロピレン)を重合させることが
知られている。
【0003】流動床重合反応器システムは一般に直立長
形反応器を備え、生成される重合体の粒子を重合すべき
α−オレフィンを含有した上方向に流動する流動化ガス
流により流動状態に保つ。反応器の下部には一般に目穴
もしくは多孔質のプレート(一般に流動化グリッドとし
て知られる)が存在し、流動化グリッドの下方にて反応
器に流入する流動化ガス流が流動床中に分配されて重合
体粒子をクリッドの上方で流動状態に保つことを可能に
する。さらに反応器システムは一般に、反応器の頂部を
流動化グリッドの下にて反応器の底部に接続する循環ラ
インをも備える。この循環ラインは一般に、反応器の頂
部から流出するガス混合物を循環させるコンプレッサ
と、ガス混合物が反応器の底部まで戻される前に反応熱
を除去すべくガス混合物を冷却する少なくとも1つの熱
交換器とを備える。反応器にはα−オレフィンと触媒と
反応システムの他の成分とを導入する手段、並びに重合
体生成物を除去する手段とが設けられる。
【0004】気相流動床反応器にてα−オレフィンを重
合させるのに適する触媒も公知である。これらは、
(a)元素周期律表第IV、VもしくはVI族の遷移金
属、特にチタンもしくはバナジウムの化合物、および好
ましくはマグネシウム化合物を含有する固体触媒と、
(b)元素周期律表第I、IIもしくはIII族の金属
の有機金属化合物からなる助触媒とからなるチーグラ・
ナッタ触媒を包含する。他の適する触媒は、シリカ上に
支持されかつ非還元性雰囲気で熱活性化された酸化クロ
ムに基づくものである。
【0005】固体触媒または触媒の固体成分は、反応容
器中へ連続的または間歇的に容器壁部に開口する経路を
介し導入することができる。これは完全には満足しうる
ものでない。何故なら、高活性の触媒系につき固定成分
が流動床全体に充分良好または充分急速に分配されず、
ホットスポットの形成および凝集体の生成をもたらしう
るからである。
【0006】触媒の他に、流動床中に充分かつ迅速に分
散させる必要がある他の物質を存在させることができ
る。
【0007】たとえばヨーロッパ特許出願公開第0 3
59 444号公報は1種もしくはそれ以上のα−オレ
フィンの連続気相重合法を記載しており、触媒とα−オ
レフィンとを極めて少量の活性阻止剤の存在下に気相反
応器内で接触させ、活性阻止剤は反応容器中へ重合速度
または重合体生成物における遷移金属の含有量のいずれ
かを実質的に一定に保つよう経時的に変化する流速で連
続導入される。
【0008】この活性阻止剤は反応器中へ(好ましくは
活性阻止剤が急速に分散される反応器の帯域中へ)たと
えば流動化グリッドの下で直接導入することができる。
さらに、これは気体反応混合物を循環させる経路中へ或
いは反応器に新鮮α−オレフィンを供給する経路中へ導
入することもできる。
【0009】反応容器の底部、または反応容器の底部に
流入するガス流のいずれかに直接に活性阻止剤を導入す
るのは、活性阻止剤が流動床中に急速分散されるよう確
保することを目的とする。
【0010】活性阻止剤を導入するこの手段は、たとえ
ば酸素のような気体阻止剤につき極めて効果的である。
しかしながら、これはたとえばジメチルホルムアミド
(DMF)のような液体活性阻止剤については効果的で
ない。活性阻止剤が極めて少量で使用されかつ流動床中
に急速かつ均質に分配されねばならないという事実に鑑
み、液体阻止剤は流動床中に流入する前に気化させるこ
とが好ましい。しかしながら、反応容器の底部に流入す
る流動化用ガスは、流動床から反応熱を除去しうるよう
冷却する必要がある。したがって、流動化グリッドの下
で反応容器中へ導入される液体活性阻止剤は、たとえ予
熱され或いは反応容器中へ導入される前に気化されたと
しても、流動床中に流入する際に充分気化されない。こ
れは局部的な高濃度の活性阻止剤をもたらし、反応器の
性能および/または重合体生成物の品質に悪影響を及ぼ
す。
【0011】さらにヨーロッパ特許出願公開EP−A−
0 376 559号公報は、流動床における1種もし
くはそれ以上のα−オレフィンの連続気相重合法を開示
しており、この場合は触媒とα−オレフィンとを少量で
あるが可変量の活性阻止剤と活性化剤との両者の存在下
に気相反応器で接触させ、活性阻止剤と活性化剤とを連
続的かつ当時に反応器中へ重合速度または重合体生成物
における遷移金属の含有量のいずれかをほぼ一定に保つ
よう経時的に変化するモル比および量にて導入する。活
性阻止剤および活性化剤の両者は流動床中に良好かつ急
速に分散せねばならない。
【0012】ヨーロッパ特許出願公開EP−A−164
215号は、(a)エチレンと、(b)ブタン−1お
よび/またはプロピレンとの、並びに(c)オクテン−
1との気相における共重合方法を開示している。この方
法は、チーグラ・ナッタ触媒の存在下に流動床重合反応
器で行なわれる。このヨーロッパ特許出願によれば、反
応器内の気相におけるエチレンの分圧の比は0.05〜
0.2とせねばならない。
【0013】新鮮オクテン−1または他の比較的高分子
量のα−オレフィンを液体として反応器中へ導入するこ
とが望ましい。
【0014】新鮮オクテンまたは他の比較的高分子量の
α−オレフィンは、これらを循環ループ中へ供給するこ
とにより、反応ガスの多量の各成分と一緒に反応器中へ
流入するよう反応器に導入することができる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明による方法は、
流動床中に急速かつ均質に分散させる必要がある固体触
媒成分、α−オレフィンおよび或る種の他の成分を気相
流動床反応器に添加する際に伴う問題を解消し或いは少
なくとも軽減することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】したがって本発明によれ
ば、内部に流動化グリッドを有する気相流動床反応器に
おけるα−オレフィンの重合方法が提供され、この方法
は固体触媒成分、助触媒、活性化剤、活性阻止剤および
6〜12個の炭素原子を有する少なくとも1種のα−オ
レフィンよりなる群から選択される1種もしくはそれ以
上の成分からなる成分を反応器中へ連続的または間歇的
にキャリヤガスと共に供給導管を介して導入し、この供
給導管は流動化グリッドの上表面またはその直ぐ上に位
置すると共に反応器における断面の中心方向に位置決め
された開口部を有することを特徴とする。
【0017】固体触媒成分は気相流動床反応器に使用す
るのに適した任意の固体触媒成分とすることができ、た
とえば上記した触媒または触媒系、1種もしくはそれ以
上のα−オレフィンを触媒もしくは触媒系と接触させて
得られるプレポリマーの固体粒子、および触媒重合活性
を有するα−オレフィン重合体もしくは共重合体、たと
えば1つの重合反応器から他の反応器まで移送される重
合体(たとえば多段階重合法における段階の間)の固体
粒子を包含する。
【0018】たとえば固体触媒成分は、マグネシウムと
ハロゲンと元素周期律表第IV、VもしくはVI族の少
なくとも1種の遷移金属、特にチタン、バナジウムもし
くはジルコニウムとからなる固体粒子の形態におけるチ
ーグラ・ナッタ型の高活性触媒とすることができる。必
要に応じ、触媒はたとえばシリカ、アルミナもしくはマ
グネシウム化合物(たとえば塩化マグネシウムもしくは
マグネシウムアルコキシド)のような適する支持体に支
持することができる。
【0019】本発明に使用するのに適した高活性触媒の
他の例は、熱活性化された酸化クロムをたとえばシリ
カ、アルミナもしくはアルミニウムシリケートのような
耐火性酸化物に支持して含有する触媒である。
【0020】触媒は、直接に或いはプレポリマーとして
使用することができる。プレポリマーへの変換は一般
に、触媒をプレポリマーが1g当り0.002〜10ミ
リモルの遷移金属を含有するような量で1種もしくはそ
れ以上のα−オレフィンと接触させることにより行なわ
れる。一般に、各成分を元素周期律表第I、IIもしく
はIII族に属する金属の有機金属化合物からなる助触
媒の存在下に、有機金属化合物における金属の量と遷移
金属の量とのモル比が0.1〜50、好ましくは0.5
〜20となるような量で接触させる。プレポリマーの製
造に使用する助触媒は、気相流動床重合反応器で使用す
る助触媒と同一であっても或いは異なってもよい。
【0021】プレポリマーは、連続的に作成して反応器
中へ直接に注入することができる。本発明の1具体例に
よれば、触媒を予備重合反応器にて好ましくは比較的低
いプレポリマーと遷移金属との比まで連続的に予備重合
させこれを反応器中へ供給導管を介し連続供給する。
【0022】固体触媒成分は、触媒重合活性をまだ有す
る固体粒子とすることができる。しかしながら、本発明
による方法は主として比較的少量の成分を気相流動床中
へ導入することを目的とする。
【0023】固体触媒成分は、反応器中へ乾燥粉末とし
て或いは適する溶剤におけるスラリーもしくは分散物と
して導入することもできる。
【0024】気相流動床重合反応器に導入される助触媒
は、元素周期律表第I、IIもしくはIII族の金属
(特にアルミニウム、亜鉛もしくはマグネシウム)から
なる有機金属化合物とすることができる。助触媒は重合
反応器中へ触媒と一緒におよび/または触媒とは別途に
導入することができる。触媒とは別途に導入する助触媒
は、本発明により供給導管を介して導入することができ
る。しかしながら、互いに反応する助触媒と活性阻止剤
とは同じ供給導管を介し一緒に添加しないことが好まし
い。
【0025】上記したように、ヨーロッパ特許出願公開
EP−A−0 359 444号公報はα−オレフィン
の気相重合法を開示しており、ここでは極めて少量の活
性阻止剤を重合速度または生成重合体における遷移金属
の含有量のいずれかをほぼ一定に保つよう経時的に変化
する流速にて反応器中へ連続導入する。EP−A−03
59 444号の開示を参考のためここに引用する。
【0026】さらに上記したように、ヨーロッパ特許出
願公開EP−A−0 376 559号公報はα−オレ
フィンの連続気相重合法を開示しており、ここでは極め
て少量の活性化剤と活性阻止剤との両者を連続的かつ同
時に流動床反応器中へ、重合速度または重合体生成物に
おける遷移金属の含有量のいずれかをほぼ一定に保つよ
う経時的変化するモル比および速度にて導入する。EP
−A−0 376 559号の開示を参考のためここに
引用する。
【0027】本発明の方法により気相流動床反応器中へ
導入しうる活性阻止剤は広範な種類の物質から選択する
ことができ、これらは好ましくは重合条件下で気体また
は揮発性液体でありかつ触媒の存在下にα−オレフィン
の重合速度を減少させうるものである。適する活性阻止
剤はたとえば一酸化炭素、二酸化炭素、二硫化炭素、オ
キシ硫化炭素、窒素酸化物および過酸化物、酸素、アル
コール、アルデヒド、ケトン、チオール、水および触媒
を複合化させると共に重合速度を低下させうる電子ドナ
ー化合物のようなEP−A−0 359 444号およ
びEP−A−0376 559号に開示されたものを包
含する。
【0028】活性阻止剤は反応器中へ適する溶剤におけ
る溶液として導入することができる。活性阻止剤が液体
であり或いは液体中に溶解する場合は、好ましくは反応
器中へ注入する前に液体を加熱する。特に好ましくは、
反応器中へ導入する前に気化するまで液体を加熱する。
【0029】EP−A−0 376 559号に記載さ
れた方法にしたがって使用する活性化剤は広範な種類の
物質から選択することができ、これらは好ましくは重合
条件下で気体または揮発性液体であって触媒の存在下に
α−オレフィンの重合速度を増大させうるものである。
適する活性化剤はEP−A−0 376 559号に開
示されたもの、たとえば元素周期律表第I、IIもしく
はIII族に属する金属の有機金属化合物、特に有機ア
ルミニウム、有機亜鉛もしくは有機マグネシウム化合物
を包含する。有機アルミニウム化合物の使用が好適であ
り、特にトリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウ
ムクロライド、トリ−n−プロピルアルミニウム、トリ
−n−ブチルアルミニウムおよびトリイソブチルアルミ
ニウムが好適である。活性化剤は助触媒と同一であって
もよい。
【0030】活性阻止剤と同様に、活性化剤も反応器中
へ直接に或いは適する溶剤における溶液として或いは液
体中の分散物として導入することができ、好ましくは液
体を加熱し、特に好ましくは反応器中へ導入する前に気
化させる。
【0031】好ましくは、供給導管を介し導入される新
鮮α−オレフィンは8〜10個の炭素原子を有する。特
に好ましくは、新鮮α−オレフィンはオクテン−1であ
る。
【0032】供給導管は流動化グリッドの上表面または
その直ぐ上に開口部を有する。これは流動床の乱流領域
であって、気泡が形成されると共に著しい撹拌が生ず
る。
【0033】供給導管の開口部は反応器における断面の
中心方向に位置決めされる。すなわち反応器の壁部から
離間する。床の撹拌は反応器の壁部に隣接して少なくな
る。好ましくは、供給導管は反応器における断面の中心
に位置する。
【0034】流動床内の流動の実質的中断を防止するた
め、供給導管は好ましくは反応器中へ流動化グリッドの
下方の箇所で突入し、グリッドを貫通すると共にその上
表面または直ぐ上で開口する。
【0035】2本以上の供給導管を用いることもでき
る。種々異なる供給導管を用いて、異なる成分を導入す
ることができる。たとえばEP−A−0 376 55
9号は活性化剤と活性阻止剤とを連続的かつ同時に導入
することを必要とするが、これら2成分が互いに反応す
る傾向を有する場合は別々に供給導管を使用することが
好ましい。各成分間で反応の問題がなければ、2種もし
くはそれ以上の成分を同じ供給導管により導入すること
ができる。
【0036】キャリヤガスを用いて固体触媒成分、助触
媒、活性化剤、活性阻止剤または6〜12個の炭素原子
を有するα−オレフィンを反応器中へ搬入する。このガ
スは新鮮モノマー或いは反応器もしくは循環ガスに供給
される他のガスとすることができる。固体触媒成分、助
触媒、活性化剤、活性阻止剤もしくはα−オレフィンを
搬送する供給導管におけるガスの速度は一般に少なくと
も1m/s、好ましくは少なくとも3m/s、より好ま
しくは少なくとも20m/s、特に好ましくは少なくと
も30m/sである。用いうるガス速度の上限は、たと
えば搬送する物質の密度、流動床内の条件、およびガス
が床中へ流入する際に形成するのが望ましいジェットの
長さなどの因子に依存する。実際の上限はたとえば10
0m/sである。一般に、供給導管におけるガスの速度
は90m/sを越えない。
【0037】本発明による方法は、2〜12個の炭素原
子を有する1種もしくはそれ以上のα−オレフィンの重
合、特にエチレンもしくはプロピレンの重合に適してい
る。この方法はエチレンの単独重合、またはエチレンと
3〜12個の炭素原子を有する少なくとも1種のα−オ
レフィンとの共重合に特に適している。さらに、この方
法はエチレンと6〜12個の炭素原子を有する1種のα
−オレフィン(たとえばオクテン−1)との、および必
要に応じ3〜12個の炭素原子を有する1種もしくはそ
れ以上の他のα−オレフィンとの共重合に特に適してい
る。
【0038】本発明による方法を用いて活性触媒(たと
えばジメチルホルムアミド)をEP−A−0 359
444号またはEP−A−0 376 559号に記載
された方法に導入する場合、活性阻止剤はほぼ直ちに作
用を示すことが判明した。しかしながら、活性阻止剤を
流動化グリッドの下に導入すれば、その作用が出現する
には数時間を要する。
【0039】本発明は、本発明による方法における装置
の使用を包含する。この装置は流動化グリッドを下部に
有すると共に供給導管を有する気相流動床重合反応器か
らなり、前記供給導管は流動化グリッドの下の点にて反
応器中に突入すると共に流動化グリッドを貫通し、さら
に流動化グリッドの上表面またはその直ぐ上に位置しか
つ反応器における断面の中心方向に位置決めした開口部
を有し、供給導管には(a)固体触媒成分、助触媒、活
性化剤、活性阻止剤または6〜12個の炭素原子を有す
る少なくとも1種のα−オレフィンおよび(b)キャリ
ヤガスを別々にまたは一緒に供給導管中へ導入する入口
手段を設けたことを特徴とする。
【0040】導管は好ましくは反応器の底部をほぼ垂直
に流動化グリッドまで貫通する。
【0041】米国特許第4 495 337号公報は、
流動床重合反応器の底部排液を行なう装置を記載してい
る。この装置が本発明の方法に使用するのに適してい
る。米国特許第4 495 337号公報の開示を参考
のためここに引用する。
【0042】米国特許第4 495 337号公報に開
示された装置を適用して本発明に使用するのに適した装
置の具体例を、添付図面の図1〜3を参照して以下説明
する。
【0043】図1に示した流動床重合反応器システム
は、着脱チャンバ3を載せると共にその下部に流動化グ
リッド4を有する垂直シリンダ2からなる流動床反応器
1を備える。着脱チャンバ3は導管5を介しサイクロン
型の粉塵分離機6に接続され、この分離機では反応器1
から流出するガス混合物に同伴される粒子をガスから分
離する。導管7はサイクロン6の下部を、導管9により
キャリヤガスが供給されるエゼクタコンプレッサ8の混
合室に接続する。固体粒子を再導入する導管10はエゼ
クタポンプレッサ8を反応器1に接続する。導管11は
サイクロン6のガス出口を第1熱交換器12に接続し、
この熱交換器を導管13を介してコンプレッサ14に接
続し、次いで導管15を介し第2熱交換器16に接続す
る。次いで循環ガスを流動化グリッドの下にて導管17
により反応器1中へ導入する。導管18は導管17を導
管9に接続して、循環ガスをエゼクタコンプレッサ8の
キャリヤガスとして使用することができる。導管19は
反応器1に触媒を供給することができる。重合体生成物
は導管20を介し除去される。反応ガスの組成および圧
力を維持するのに要する新鮮モノマーおよび他の成分は
導管21を介し導入することができる。導管22を用い
て固体触媒成分、助触媒、活性化剤、活性阻止剤または
6〜12個の炭素原子を有する少なくとも1種のα−オ
レフィンを供給導管23中へ導入する。供給導管23に
は弁24を設ける。
【0044】図2は、本発明による方法に使用するのに
適した流動床反応器の底部の実施例を示す。同一の部品
は図1に使用したと同じ符号を有する。
【0045】流動化グリッド4は3個の裁頭円錐状セク
ション(TC1、TC2およびTC3)を備え、これら
セクションは水平に対しそれぞれA1、A2およびA3
の角度を形成する母線を有する。R3は反応器1の内部
半径および裁頭円錐TC3の基部の半径である。R2は
2個の裁頭円錐TC3およびTC2の共通基部であり、
R1は2個の裁頭円錐TC1およびTC2の共通基部で
ある。流動化グリッドの他の形状(たとえば扁平または
皿型)も使用することができる。
【0046】供給導管23は反応器の底部を介し反応器
中に突入し、垂直方向に流動化グリッド4まで延び、流
動化グリッドの上表面および反応器における断面の中心
に開口部25を有する。供給導管は半径rを有する。挿
入体を供給導管内に位置せしめて導管の有効半径を変化
させることもでき、その結果同一のガス容積流量につき
ガス速度の変化をもたらす。典型的には、供給導管の内
径は約0.05〜0.1mである。
【0047】固体触媒成分、助触媒または活性阻止剤を
キャリヤガスと共に導管22を介して供給する。キャリ
ヤガスは、弁24の下で供給導管23を介して供給する
こともできる。
【0048】図2に示した装置は重合体を反応器の底部
から抜取るために使用することもでき、たとえば米国特
許第4 495 337号公報に実質的に記載されてい
る。
【0049】図3は、本発明の方法に使用するのに適し
た流動床反応器の底部の第2具体例を示す図面である。
同じ部品は図1および図2に使用したと同じ符号を有す
る。この実施例は、供給導管23に接続された予備重合
反応器26を備える。
【0050】予備重合反応器26は直立シリンダを備
え、ここにエチレンを経路27を介して供給すると共に
助触媒をライン28を介し、さらに水素をライン29を
介し、また触媒をライン30を介してそれぞれ供給す
る。触媒は一般にたとえば窒素のような不活性雰囲気下
で貯蔵容器31内に貯蔵され、ボール弁32によって導
管30まで供給される。たとえば窒素のような不活性ガ
スを経路33を介し導入して、固体触媒粒子を予備重合
反応器26中へ搬入することができる。
【0051】予備重合反応器に供給される触媒、助触
媒、水素およびエチレンの量、並びに反応器自身の直立
シリンダの寸法は、好ましくは約1m/sの直立シリン
ダ内における上方向ガス速度と触媒における重合体と遷
移金属との比較的低い比まで(たとえば触媒における遷
移金属1ミリモル当り1〜5gの重合体まで)触媒の予
備重合を可能にするのに充分な滞留時間を与えるよう選
択される。
【0052】図3の具体例においては、キャリヤガスを
弁24の下にて経路23を介し導入する。導管22には
ノズル34を設けてキャリヤガスにおけるプレポリマー
の分散を促進し、供給導管23は流動化グリッド4の直
ぐ上で終端し、これに分配器35を設けて流動床中への
混合物の分散を促進する。供給導管23の直径、分配器
35における穴の直径、および全ガス流速は一般に1〜
90m/s、好ましくは20〜90m/s、特に好まし
くは約30〜90m/sの注入速度を与えるよう選択さ
れる。この速度は、流動床中への良好な侵入と良好なプ
レポリマーの分散とを与える。
【0053】以上、本発明を例示したが、これは図面に
示した特定装置のみに本発明を限定するものと考えては
ならない。
【0054】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。
【0055】実施例 1 エチレンとブテン−1との共重合体を、図1および図2
に実質的に示した気相流動床反応器システムで製造し
た。
【0056】反応器は、高さ10mかつ半径R3=1.
5mを有する垂直シリンダで構成し、このシリンダには
着脱チャンバを載せた。
【0057】円筒状反応器の下部には、図2に示したよ
うに流動化グリッドと中心の供給導管とを存在させた。
【0058】流動化グリッドは3個の同軸裁頭円錐部分
(TC1、TC2およびTC3)を備え、円錐表面と水
平A1、A2およびA3とで形成される角度はそれぞれ
6°、12°および20°とし、2個の円錐TC1およ
びTC2の共通基部は半径R1=0.7mであり、2個
の円錐TC2およびTC3の共通基部は半径R2=1.
2mを有した。
【0059】供給導管は半径r=0.05mを有し、か
つ流動化グリッドの中心に開口部を有した。供給導管は
垂直下方向に流動化グリッドから反応器の底部を貫通し
て延び、これには球状ケーシング型の急速流動開口弁を
設けて0.5秒間で完全に開口するよう空気圧制御によ
り作動させた。入口を弁と反応器の底部との間にジメチ
ルホルムアミド(DMF)の溶液のため設けた。キャリ
ヤガスを供給導管を介して導入した。
【0060】流動化グリッドの上方に反応器は約8mの
高さに維持された流動床を備え、この床は約15トンの
エチレン/ブテン−1線状低密度ポリエチレン共重合体
を含んだ。床の温度は約75℃に維持した。
【0061】流動化ガスは約2.0MPaの全圧力にお
けるエチレンとブテン−1と水素と窒素とで構成し、約
0.5m/sの上昇速度を有した。
【0062】フランス特許第2 405 961号の実
施例1に記載したと同一の触媒を、反応器の側壁部に開
口する経路により反応器中へ間歇的に導入した。触媒は
チタンと塩素とマグネシウムとからなり、予めチタン1
ミリモル当り40gのポリエチレンとAl/Tiのモル
比が約0.8〜0.85となるような量のトリ−n−オ
クチルアルミニウムとを含有するプレポリマーまで変換
させた。
【0063】トリ−n−オクチルアルミニウムをも反応
器中に導入して、反応器における1.6のAl/Tiモ
ル比を与えた。
【0064】1リットル当り0.004モルのDMFを
含有するイソペンタンにおけるジメチルホルアミド(D
MF)の溶液を、入口および供給導管を介し反応器中へ
連続導入した。DMF溶液をポンプの下流における熱交
換器により約80℃まで予熱し、このポンプはDMF溶
液を入口に供給する。キャリヤガスは55℃の温度のプ
ロセスガスであって、供給導管を40〜50Nm3 /h
の速度で通過して1.5m/sの速度を与えた。キャリ
ヤガスは、床における重合体粒子を流動化させるべく使
用した循環ガスの温度よりも高い温度とした。
【0065】共重合に際し、DMFの挿入は水素の反応
性と活性とに対しほぼ即座に作用を示すことが認められ
た。
【0066】実施例2 エチレンとブテン−1との共重合体を実施例1に実質的
に記載した気相流動床反応器システムで製造し、方法も
実質的に同一としたが、ただし床の温度を約74℃の温
度に維持すると共に供給導管を用いてDMFの他に予備
重合触媒をも導入した。
【0067】実施例1で使用したものと同じ触媒を乾燥
固体粒子として直径0.5mかつ長さ3mのチューから
なる予備重合反応器の基部に導入した。触媒を窒素の圧
力下でボール弁を介し約750g/hの速度で導入し
た。エチレンを870kg/hrの速度にて予備重合反
応器に導入した。トリ−n−オクチルアルミニウムを予
備重合反応器に連続導入して約0.8のAl/Tiモル
比を与えた。さらに水素を0.1Nm3 /hの速度で予
備重合反応器に導入した。
【0068】触媒を、触媒におけるチタン1ミリモル当
り5gの重合体のレベルまで予備重合反応器内で予備重
合させた。
【0069】この僅か予備重合した触媒を反応ガスによ
り予備重合反応器から供給導管中へ搬入し、ここでキャ
リヤガスにより重合反応器まで搬入し、キャリヤガスは
55℃の温度のプロセスガスであって約20m/sの速
度で供給導管を通過する。このプロセスガスは、重合体
粒子を流動化させるべく反応器の底部に供給した冷却循
環ガスよりも高い温度である。
【0070】実施例3 エチレンとオクテン−1との共重合体を実施例1に実質
的に記載した気相流動床反応器システムで製造したが、
ただし供給導管を用いてオクテン−1を導入した。
【0071】流動化グリッドの上方に反応器は約8mの
高さに維持された流動床を有する。この床は約15トン
のエチレン−オクテン−1線状低密度ポリエチレン共重
合体で構成した。床の温度は約80℃に維持した。
【0072】流動化ガスは約2.0MPaの全圧力にお
けるエチレンとオクテン−1と水素と窒素とで構成し、
約0.5m/sの上昇速度を有した。
【0073】フランス特許第2 405 961号の実
施例1に記載したと同一の触媒を、反応器の側壁部に開
口する経路により反応器中へ間歇的に導入した。触媒は
チタンと塩素とマグネシウムとで構成し、予めチタン1
ミリモル当り40gのポリエチレンとAl/Tiのモル
比が約0.8〜0.85となるような量のトリ−n−オ
クチルアルミニウムとを含有するプレポリマーまで変換
させた。
【0074】オクテン−1をポンプの下流の熱交換器に
より約80℃まで予熱し、このポンプはオクテンを入口
まで供給する。キャリヤガスは55℃の温度のプロセス
ガスであって、40〜50Nm3 /hの速度で供給/排
出パイプを通過して1.5m/sの速度を与えた。キャ
リヤガスは、床内の重合体粒子を流動化させるべく用い
た循環ガスの温度よりも高い温度である。
【図面の簡単な説明】
【図1】気相流動床重合反応器システムの略図である。
【図2】図1の反応器の底部を示す具体例の拡大図であ
る。
【図3】供給導管に接続された予備重合反応器を有する
図1における反応器の底部を示す第2具体例の拡大図で
ある。
【符号の説明】
1 流動床反応器 2 垂直シリンダ 3 着脱チャンバ 4 流動化グリッド 6 サイクロン 8 エゼクタコンプレッサ 12 第1熱交換器 16 第2熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−クロード シーン フランス国、13500 マルチーグ、アレ エチエンヌ ジュール マレイ 3番 (72)発明者 ダニール クロード デュラン フランス国、13500 マルチーグ、リュー デ ミモザ 23番

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に流動化グリッドを有する気相流動
    床反応器にてα−オレフィンを重合させる方法におい
    て、固体触媒成分、助触媒、活性化剤、活性阻止剤およ
    び6〜12個の炭素原子を有する少なくとも1種のα−
    オレフィンよりなる群から選択される1種もしくはそれ
    以上の成分からなる成分を反応器中へ連続的または間歇
    的にキャリヤガスと共に供給導管を介して導入し、この
    供給導管は流動化グリッドの上表面またはその直ぐ上に
    位置すると共に反応器における断面の中心方向に向けて
    位置決めした開口部を有することを特徴とするα−オレ
    フィンの重合方法。
  2. 【請求項2】 活性化剤または活性阻止剤が液体であ
    り、または液体中に溶解もしくは分散させる請求項1に
    記載の方法。
  3. 【請求項3】 活性阻止剤がジメチルホルムアミドであ
    る請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 ジメチルホルムアミドを、供給導管に導
    入する前に加熱する請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 α−オレフィンが8〜10個の炭素原子
    を有する請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項6】 α−オレフィンがオクテン−1である請
    求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 エチレンをオクテン−1と共重合させる
    請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 キャリヤガスを少なくとも3m/sの速
    度にて供給導管に通過させる請求項1〜7のいずれかに
    記載の方法。
  9. 【請求項9】 供給導管が反応器の底部を実質的に垂直
    に流動化グリッドまで貫通する請求項1〜8のいずれか
    に記載の方法。
  10. 【請求項10】 供給導管が反応器における断面の中心
    に位置する請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
  11. 【請求項11】 流動化グリッド(4)を底部に有する
    と共に供給導管(23)を有する気相流動床重合反応器
    (1)からなり、前記供給導管(23)は流動化グリッ
    ド(4)の下の点にて反応器(1)中に突入すると共に
    流動化グリッド(4)を貫通して流動化グリッド(4)
    の上表面またはその直ぐ上に位置しかつ反応器(1)に
    おける断面の中心方向に位置決めした開口部を有し、供
    給導管(23)には(a)固体触媒成分、助触媒、活性
    化剤、活性阻止剤または少なくとも1種のα−オレフィ
    ン、および(b)キャリヤガスを別々にまたは一緒に供
    給導管(23)中へ導入する手段(22)を設けたこと
    を特徴とする装置の、請求項1〜10のいずれかに記載
    の方法における使用。
JP34260292A 1991-12-23 1992-12-22 流動床反応器におけるα−オレフィンの気相重合法 Pending JPH05239109A (ja)

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