JPH075669B2 - ポリプロピレンインパクト共重合体反応制御方法 - Google Patents
ポリプロピレンインパクト共重合体反応制御方法Info
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- JPH075669B2 JPH075669B2 JP29541487A JP29541487A JPH075669B2 JP H075669 B2 JPH075669 B2 JP H075669B2 JP 29541487 A JP29541487 A JP 29541487A JP 29541487 A JP29541487 A JP 29541487A JP H075669 B2 JPH075669 B2 JP H075669B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はプロピレンと他のエチレン等のアルフアオレフ
インとの共重合方法に関し、更に詳しくは、本発明はポ
リプロピレンインパクト共重合体製造系における共重合
体の生成速度と組成を制御する方法及び装置に関する。
インとの共重合方法に関し、更に詳しくは、本発明はポ
リプロピレンインパクト共重合体製造系における共重合
体の生成速度と組成を制御する方法及び装置に関する。
本発明はここではプロピレンとエチレンの共重合体の製
造に関して説明するが、本発明はプロピレン−ブタジエ
ン共重合及びプロピレン−ヘキセン共重合のような他の
共重合の制御にも容易に適合しうる。ここで、「ポリプ
ロピレンインパクト共重合体」とは、１種以上のエチレ
ン−プロピレン共重合体と親密に混合されたポリプロピ
レン単独重合体相より構成された重合体のことである。
この混合物は良好な耐衝撃性及び良好な剛性（ステイフ
ネス）を有する製品を製造しうる。
造に関して説明するが、本発明はプロピレン−ブタジエ
ン共重合及びプロピレン−ヘキセン共重合のような他の
共重合の制御にも容易に適合しうる。ここで、「ポリプ
ロピレンインパクト共重合体」とは、１種以上のエチレ
ン−プロピレン共重合体と親密に混合されたポリプロピ
レン単独重合体相より構成された重合体のことである。
この混合物は良好な耐衝撃性及び良好な剛性（ステイフ
ネス）を有する製品を製造しうる。
（従来技術） インパクト共重合体は典型的には２以上の直列に配列し
た反応器により製造される。第１反応器は典型的にはポ
リプロピレン単独重合体を生成し、この生成物は次いで
第２反応器に送られる。別法として、第１反応器はラン
ダム共重合体を生成するのに使用でき、次いでこの生成
物は第２反応器へ送られる。第２反応器（及びさらに必
要ならば後続の反応器）において反応物組成は共重合体
がエチレン及びプロピレンの種々の分率を有するものと
して各反応器で生成され前の反応器からの重合体と親密
に混合される。
た反応器により製造される。第１反応器は典型的にはポ
リプロピレン単独重合体を生成し、この生成物は次いで
第２反応器に送られる。別法として、第１反応器はラン
ダム共重合体を生成するのに使用でき、次いでこの生成
物は第２反応器へ送られる。第２反応器（及びさらに必
要ならば後続の反応器）において反応物組成は共重合体
がエチレン及びプロピレンの種々の分率を有するものと
して各反応器で生成され前の反応器からの重合体と親密
に混合される。
典型的には、諸反応器中の反応は遷移金属触媒により触
媒される。大ていの場合に、遷移金属はチタンである。
反応器自体は気相反応器で良いが、必ずしもそれに限ら
ない。
媒される。大ていの場合に、遷移金属はチタンである。
反応器自体は気相反応器で良いが、必ずしもそれに限ら
ない。
これらの反応器における生成速度は触媒供給速度または
単量体分圧により制御しうる。典型的には特定の反応器
中で生成される重合体の組成は反応器中の単量体の相対
分圧（分圧比）によつて決定される。しかし、若しも第
２反応器及びそれに続く反応器が先行する反応器からの
重合体中に含まれていた残留触媒にのみ依存するものな
らば、特定の反応器中の単量体分圧はその反応器での反
応速度とそこで製造される共重合体中のエチレンとポリ
プレンの相対比を決定する。
単量体分圧により制御しうる。典型的には特定の反応器
中で生成される重合体の組成は反応器中の単量体の相対
分圧（分圧比）によつて決定される。しかし、若しも第
２反応器及びそれに続く反応器が先行する反応器からの
重合体中に含まれていた残留触媒にのみ依存するものな
らば、特定の反応器中の単量体分圧はその反応器での反
応速度とそこで製造される共重合体中のエチレンとポリ
プレンの相対比を決定する。
第１図はポリプロピレンインパクト共重合体（ポリプロ
ピレンインパクトコポリマー）を製造するための２反応
器重合装置を示す。図式の２反応器系は第１反応器RX−
１内で接触発熱反応（例えば流動床14を用いての）を行
つて気体原料を固形生成物に転化させる。原料（プロピ
レン、エチレン、窒素、水素、触媒、助触媒、及び選択
性調整剤）は入口２より反応器Ｘ−１に供給される。反
応熱は気体原料流12を冷却器10を介して循環させること
により除去される。反応温度は冷却器10の水流を調節す
ることにより循環気原料流12から熱を除去して調整され
る。活性な触媒を含んだポリプロピレン単独重合体また
はランダム共重合体の形の固形生成物は、流動床14から
少量づつ定期的に生成物抽出器４へ放出させることによ
り、反応器RX−１から除去される。
ピレンインパクトコポリマー）を製造するための２反応
器重合装置を示す。図式の２反応器系は第１反応器RX−
１内で接触発熱反応（例えば流動床14を用いての）を行
つて気体原料を固形生成物に転化させる。原料（プロピ
レン、エチレン、窒素、水素、触媒、助触媒、及び選択
性調整剤）は入口２より反応器Ｘ−１に供給される。反
応熱は気体原料流12を冷却器10を介して循環させること
により除去される。反応温度は冷却器10の水流を調節す
ることにより循環気原料流12から熱を除去して調整され
る。活性な触媒を含んだポリプロピレン単独重合体また
はランダム共重合体の形の固形生成物は、流動床14から
少量づつ定期的に生成物抽出器４へ放出させることによ
り、反応器RX−１から除去される。
第１図の２反応器系の第２反応器RX−２は、第１反応器
RX−１で合成された固形単独重合体またはランダム共重
合体との均一混合物の系でプロピレン−エチレン共重合
体を生成するように設計されている。この例では、第１
反応器RX−１からの生成物流16（例えば単独重合体及び
活性な触媒）は第２反応器RX−２へ供給される。原料
（例えばエチレン及びポリプロピレン）は原料入口18か
ら第２反応器RX−２に供給されて反応器RX−１の生成物
流16中の単独重合体またはランダム共重合体中の未だ活
性な触媒により重合される。
RX−１で合成された固形単独重合体またはランダム共重
合体との均一混合物の系でプロピレン−エチレン共重合
体を生成するように設計されている。この例では、第１
反応器RX−１からの生成物流16（例えば単独重合体及び
活性な触媒）は第２反応器RX−２へ供給される。原料
（例えばエチレン及びポリプロピレン）は原料入口18か
ら第２反応器RX−２に供給されて反応器RX−１の生成物
流16中の単独重合体またはランダム共重合体中の未だ活
性な触媒により重合される。
第２反応器RX−２では、エチレン及びプロピレンがこの
ポリプロピレン単独重合体またはランダム共重合体と親
密な混合物の形で共重合されてインパクト共重合体を生
成する。このプロセスは第１反応器RX−１及び入口18か
らの成分の追加により維持され、ガス流８の冷却器20を
介しての循環により冷却が行われる。生成物は抽出器６
に定期的に引出される。
ポリプロピレン単独重合体またはランダム共重合体と親
密な混合物の形で共重合されてインパクト共重合体を生
成する。このプロセスは第１反応器RX−１及び入口18か
らの成分の追加により維持され、ガス流８の冷却器20を
介しての循環により冷却が行われる。生成物は抽出器６
に定期的に引出される。
第１反応器RX−１に供給される触媒はプロピレン（場合
によりこれとエチレン）の重合を触媒する。特定量の触
媒により生成される重合体の量は大体において一定であ
る。従つて、第１反応器RX−１の生成速度は反応器への
触媒供給速度（流量）を変えることによつて制御するの
が通常のやり方である。
によりこれとエチレン）の重合を触媒する。特定量の触
媒により生成される重合体の量は大体において一定であ
る。従つて、第１反応器RX−１の生成速度は反応器への
触媒供給速度（流量）を変えることによつて制御するの
が通常のやり方である。
第１図の例では、触媒は第２反応器RX−２へは追加され
ない。第２反応器RX−２での反応は第１反応器RX−１か
ら来る重合体中に含まれている触媒によつて完全に触媒
される。第２反応器RX−２中での触媒量は一般に制御で
きないから、反応速度は他の手段、例えば循環ガス中の
反応生成分の分圧を調整するなどにより制御される。
ない。第２反応器RX−２での反応は第１反応器RX−１か
ら来る重合体中に含まれている触媒によつて完全に触媒
される。第２反応器RX−２中での触媒量は一般に制御で
きないから、反応速度は他の手段、例えば循環ガス中の
反応生成分の分圧を調整するなどにより制御される。
第１図に示した多段反応器を用いた直列反応法における
第２反応器RX−２（或いは後述のもの）の使用目的は、
第２反応器で生成される最終生成物（例えばインパクト
ポリプロピレン）の分率Fcの値、及び反応器RX−２で生
成される共重合体中に含有されるエチレンの分率Ecの値
を所定値に維持するを含む。
第２反応器RX−２（或いは後述のもの）の使用目的は、
第２反応器で生成される最終生成物（例えばインパクト
ポリプロピレン）の分率Fcの値、及び反応器RX−２で生
成される共重合体中に含有されるエチレンの分率Ecの値
を所定値に維持するを含む。
Fc（第２反応器RX−２で生成された生成物の全生成物に
有する分率）は、一般にプロピレン（C3H6−以下C3と呼
ぶ）とエチレン（C2H4−以下C2と呼ぶ）が第２反応器RX
−２中に存在する分圧の組合せに依存する。しかし、或
る触媒系では、触媒又は助触媒を第２反応器に加えてFc
を制御しても良い。Ec（第２反応器RX−２で生成された
共重合体中に含まれているエチレンの分率）はエチレン
とプロピレンの分圧比に依存する。
有する分率）は、一般にプロピレン（C3H6−以下C3と呼
ぶ）とエチレン（C2H4−以下C2と呼ぶ）が第２反応器RX
−２中に存在する分圧の組合せに依存する。しかし、或
る触媒系では、触媒又は助触媒を第２反応器に加えてFc
を制御しても良い。Ec（第２反応器RX−２で生成された
共重合体中に含まれているエチレンの分率）はエチレン
とプロピレンの分圧比に依存する。
一般に、C3/C2比を増大するとEcは減じ、この比を減す
とEcは増大する。所望の製品特性を得るにはFcとEcに関
して相互作用のあるプロセス条件を調整する必要があ
る。最適なプロセス制御装置はこれらの各変数を高度に
制御し、しかもそれらの相互作用の影響を補償しなけれ
ばならない。
とEcは増大する。所望の製品特性を得るにはFcとEcに関
して相互作用のあるプロセス条件を調整する必要があ
る。最適なプロセス制御装置はこれらの各変数を高度に
制御し、しかもそれらの相互作用の影響を補償しなけれ
ばならない。
（発明の目的） 従つて、本発明の目的は、インパクト共重合体を製造す
る重合装置においてFc（第２反応器の生成物の分率）と
Ec（第２反応器の生成共重合体中のエチレンの分率）を
制御する方法を提供することにある。
る重合装置においてFc（第２反応器の生成物の分率）と
Ec（第２反応器の生成共重合体中のエチレンの分率）を
制御する方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、ポリプロピレンインパクト共
重合体の製造装置においてFcとFcの制御の相互作用を考
慮した重合制御方法を提供することにある。
重合体の製造装置においてFcとFcの制御の相互作用を考
慮した重合制御方法を提供することにある。
（発明の概要） 本発明の上記目的は、Ecとエチレン及びプロピレン分圧
比との関係をモデル化し、エチレン及びプロピレン分圧
とFcとの関係をモデル化し、次いで反応器中で生成され
る物質の量を算出し、モデル化した上記２つの関係と測
定されたプロセス条件とを用いてEcの値を予測するよう
に構成したFc、Ec制御装置を具備したポリプロピレンイ
ンパクト共重合体製造装置により達成される。生成物試
料の試験室分析から得られた測定結果を用いて予測され
たEcを修正し、モデル関係を較正する。Fcは設定点が第
１反応器の生成速度に比例して設整される生成速度制御
器により制御されて所定の値が達成される。Ecは設定点
が生成物処方に従つて調整されるEc制御器により制御さ
れて所望の値が達成される。計算された生成速度及び予
測されたEcの値はそれらがあたかも実測値であるかのよ
うに生成速度制御器及びEc制御器にフイードバツクされ
て使用される。
比との関係をモデル化し、エチレン及びプロピレン分圧
とFcとの関係をモデル化し、次いで反応器中で生成され
る物質の量を算出し、モデル化した上記２つの関係と測
定されたプロセス条件とを用いてEcの値を予測するよう
に構成したFc、Ec制御装置を具備したポリプロピレンイ
ンパクト共重合体製造装置により達成される。生成物試
料の試験室分析から得られた測定結果を用いて予測され
たEcを修正し、モデル関係を較正する。Fcは設定点が第
１反応器の生成速度に比例して設整される生成速度制御
器により制御されて所定の値が達成される。Ecは設定点
が生成物処方に従つて調整されるEc制御器により制御さ
れて所望の値が達成される。計算された生成速度及び予
測されたEcの値はそれらがあたかも実測値であるかのよ
うに生成速度制御器及びEc制御器にフイードバツクされ
て使用される。
好ましい生成速度制御器は、プロピレン及びエチレンの
分圧、及び相対的なプロピレン及びエチレンの反応性の
ような所望の関係を調整することにより生成速度を制御
するように構成されている。Ec制御器は、プロピレンと
エチレンの分圧比を調整することにより、Ecの値を制御
するように構成されている。生成速度制御器とEc制御器
からの出力値を、プロピレンとエチレンの分圧設定点に
変換し、またこれらの高度に関係し合つた制御パラメー
タ間の相互作用を脱結合ないし補償するのにコンピュー
タプログラムが使用しうる。
分圧、及び相対的なプロピレン及びエチレンの反応性の
ような所望の関係を調整することにより生成速度を制御
するように構成されている。Ec制御器は、プロピレンと
エチレンの分圧比を調整することにより、Ecの値を制御
するように構成されている。生成速度制御器とEc制御器
からの出力値を、プロピレンとエチレンの分圧設定点に
変換し、またこれらの高度に関係し合つた制御パラメー
タ間の相互作用を脱結合ないし補償するのにコンピュー
タプログラムが使用しうる。
（発明の具体的な説明） 第２図はプロピレンインパクト共重合体を製造する反応
器内でEc及びFcを制御する装置を例示している。
器内でEc及びFcを制御する装置を例示している。
第２図に示されているのは第２反応器RX−２であり、こ
れは流動床でありうる。反応器RX−２は２反応器式プロ
ピレンインパクト共重合体重合装置（第１図に示したも
の）の第２反応器でありうる。別法として、第２反応器
RX−２は多反応器（３以上の反応器を有するもの）シス
テムにおける最終または中間反応器であつても良い。本
書での説明の目的には、第２反応器は２反応器装置にお
ける第２反応器とする。
れは流動床でありうる。反応器RX−２は２反応器式プロ
ピレンインパクト共重合体重合装置（第１図に示したも
の）の第２反応器でありうる。別法として、第２反応器
RX−２は多反応器（３以上の反応器を有するもの）シス
テムにおける最終または中間反応器であつても良い。本
書での説明の目的には、第２反応器は２反応器装置にお
ける第２反応器とする。
第２図の例において、約20〜1000ppmの活性触媒を含有
するプロピレン単独重合体またはランダム共重合体の供
給流20が第２反応器RX−２に供給される。供給流21はエ
チレン、プロピレン等の追加原料を供給しうる。一般
に、第２反応器RX−２内の温度は約40〜120℃、圧力は
約40〜500psia（0.28〜35kg/cm2）である。
するプロピレン単独重合体またはランダム共重合体の供
給流20が第２反応器RX−２に供給される。供給流21はエ
チレン、プロピレン等の追加原料を供給しうる。一般
に、第２反応器RX−２内の温度は約40〜120℃、圧力は
約40〜500psia（0.28〜35kg/cm2）である。
第２反応器RX−２における反応すなわち生成速度は、す
べての触媒が第１反応器RX−１からの固形物と共に流入
するため、C2及びC3の再分圧に依存する。反応器RX−２
で生成される生成分の分率Ec（エチレン含有率）は反応
器RX−２中のC3/C2分圧比に依存する。再分圧のいずれ
が変動しても生成速度及びEcに影響があり、これらの量
を制御すると強く相互作用がある。
べての触媒が第１反応器RX−１からの固形物と共に流入
するため、C2及びC3の再分圧に依存する。反応器RX−２
で生成される生成分の分率Ec（エチレン含有率）は反応
器RX−２中のC3/C2分圧比に依存する。再分圧のいずれ
が変動しても生成速度及びEcに影響があり、これらの量
を制御すると強く相互作用がある。
本発明は、Fc及びEcの制御と同様に、エチレン分圧とプ
ロピレン分圧の相互作用を「脱結合」ないし「脱相互作
用」することにより、インパクト共重合体の製造プロセ
スを正確に制御する方法及び装置を与える。この「脱結
合」操作を説明する前に、Fc及びEcを監視し、制御する
方法を先ず説明しておく。
ロピレン分圧の相互作用を「脱結合」ないし「脱相互作
用」することにより、インパクト共重合体の製造プロセ
スを正確に制御する方法及び装置を与える。この「脱結
合」操作を説明する前に、Fc及びEcを監視し、制御する
方法を先ず説明しておく。
Fcの制御に関しては、圧力、温度、流量、及び組成など
第２反応器EX−２の各種動作条件を取り出して、生成速
度計算器22（第２図の矢印23参照）に与え、そこで反応
器RX−２内の実際の生成速度を計算する。この値は当技
術分野に周知の熱及び物質収支計算技術を用いて計算し
うる。
第２反応器EX−２の各種動作条件を取り出して、生成速
度計算器22（第２図の矢印23参照）に与え、そこで反応
器RX−２内の実際の生成速度を計算する。この値は当技
術分野に周知の熱及び物質収支計算技術を用いて計算し
うる。
計算された反応器RX−２の生成速度は、それを生成速度
設定点と比較するために比較制御器24を与えられる。こ
の設定点は、処方器28に与えられている目標Fc及び第１
反応器の生成速度計算器25によつて算出された第１反応
器の生成速度に基づいて、生成速度設定点計算器26にお
いて計算される。別法として、生成速度設定点は例えは
コンピュータ入力などにより使用者が直接に入力しても
良い。生成速度設定点は比較制御器24において、生成速
度計算器22からの実際の生成速度と比較される。
設定点と比較するために比較制御器24を与えられる。こ
の設定点は、処方器28に与えられている目標Fc及び第１
反応器の生成速度計算器25によつて算出された第１反応
器の生成速度に基づいて、生成速度設定点計算器26にお
いて計算される。別法として、生成速度設定点は例えは
コンピュータ入力などにより使用者が直接に入力しても
良い。生成速度設定点は比較制御器24において、生成速
度計算器22からの実際の生成速度と比較される。
生成速度の計算及び比較と並行して、予測EcがEc計算器
30で計算され、一方でEc比較制御器32でEc設定点と比較
され、他方で予測歴史フアイル38に貯えられる。Ec設定
点は処方器28からの目標Ecに基づいてEc設定点計算器34
で計算され、所望されるEcを達成する。別法としてEc設
定点は例えばコンピュータ入力から使用者により直接入
力されても良い。
30で計算され、一方でEc比較制御器32でEc設定点と比較
され、他方で予測歴史フアイル38に貯えられる。Ec設定
点は処方器28からの目標Ecに基づいてEc設定点計算器34
で計算され、所望されるEcを達成する。別法としてEc設
定点は例えばコンピュータ入力から使用者により直接入
力されても良い。
公知のEc設定技術は長時間（２〜８時間程度）を要する
ので、平均のEcが第２図の例では予測される。周期的に
（例えば５分間隔）に瞬間Ec値が較正済みのプロセスモ
デルを用いた測定プロセスパラメータから予測される。
次いで現在の平均値Ecが、瞬間Ec値と予測歴史フアイル
38に記憶されたデータとから、当分野に周知の現想的な
攪拌タンク混合モデルを用いて計算される。
ので、平均のEcが第２図の例では予測される。周期的に
（例えば５分間隔）に瞬間Ec値が較正済みのプロセスモ
デルを用いた測定プロセスパラメータから予測される。
次いで現在の平均値Ecが、瞬間Ec値と予測歴史フアイル
38に記憶されたデータとから、当分野に周知の現想的な
攪拌タンク混合モデルを用いて計算される。
工程中周期的に（例えば１時間おきに）、反応器RX−２
の抽出器35から試料抽出が行われ、周知の試験室分析器
36により実際のEcが測定される。試料抽出時に予測平均
Ecが予測歴史フアイル38から引出されて比較器40で実測
のEcと比較される。歴史的予測Ec及び実測Ec間の誤差は
周知の数字フイルタ42により過される。この過され
た誤差の値は、Ec予測モデルを再較正するのに使用さ
れ、この再較正されたモデルは予測歴史フアイル38の修
正に用いられる。予測Ec計算器30からの現在の床平均Ec
値はEc比較制御器32に与えられて、Ec設定点34と比較さ
れる。
の抽出器35から試料抽出が行われ、周知の試験室分析器
36により実際のEcが測定される。試料抽出時に予測平均
Ecが予測歴史フアイル38から引出されて比較器40で実測
のEcと比較される。歴史的予測Ec及び実測Ec間の誤差は
周知の数字フイルタ42により過される。この過され
た誤差の値は、Ec予測モデルを再較正するのに使用さ
れ、この再較正されたモデルは予測歴史フアイル38の修
正に用いられる。予測Ec計算器30からの現在の床平均Ec
値はEc比較制御器32に与えられて、Ec設定点34と比較さ
れる。
第２図に示した予測歴史技術は、長い試料分析時間が減
少し、適時的な正確なEcの予測を与えるので望ましい。
しかし、本発明は実測Ec値を直接比較制御器32に供給す
る（予測歴史フアイル等を用いないで）ことによつても
有効に動作する。測定技術が改善されて速くなれば、こ
のような予測の必要も減少するであろう。
少し、適時的な正確なEcの予測を与えるので望ましい。
しかし、本発明は実測Ec値を直接比較制御器32に供給す
る（予測歴史フアイル等を用いないで）ことによつても
有効に動作する。測定技術が改善されて速くなれば、こ
のような予測の必要も減少するであろう。
予測EcとEc設定点とをEc比較制御器52で比較し、また計
算された実際の生成速度と生成速度設定点とを生成速度
比較制御器24で比較することにより、これら設定点と計
算値との差がそれぞれ算出され、これらの差を用いてEc
−生成速度脱結合計算器50においてエチレン（C2）及び
／又はプロピレン（C3）分圧の調整値が計算されてEc及
び／又は生成速度の調整が行われる。これらの調整値
は、第２図の例の場合、エチレン及びプロピレン濃度の
設定点にそれぞれ変換される。
算された実際の生成速度と生成速度設定点とを生成速度
比較制御器24で比較することにより、これら設定点と計
算値との差がそれぞれ算出され、これらの差を用いてEc
−生成速度脱結合計算器50においてエチレン（C2）及び
／又はプロピレン（C3）分圧の調整値が計算されてEc及
び／又は生成速度の調整が行われる。これらの調整値
は、第２図の例の場合、エチレン及びプロピレン濃度の
設定点にそれぞれ変換される。
その後、それぞれの設定点の値はエチレン及びプロピレ
ン濃度制御器44、46にそれぞれ与えられ、反応器RX−２
に供給されるエチレン及びプロセスの相対値を調整し、
それによりEc及びFcを制御する。
ン濃度制御器44、46にそれぞれ与えられ、反応器RX−２
に供給されるエチレン及びプロセスの相対値を調整し、
それによりEc及びFcを制御する。
第２図に示したように、Ec比較制御器32の出力は、C3/C
2分圧比であり、生成速度比較制御器24の出力は以下に
詳述する脱結合制御の関数を考慮した尺度にされた分圧
である。これらの値は脱結合計算器に供給される。
2分圧比であり、生成速度比較制御器24の出力は以下に
詳述する脱結合制御の関数を考慮した尺度にされた分圧
である。これらの値は脱結合計算器に供給される。
計算器50で所望の分圧を正確に計算するには、C3/C2反
応性比及び反応器の圧力を計算モデルに含める。C3/C2
反応性比は実験的に決定しうるが、圧力は直接に決定さ
れる。例えば、１例として、反応性比が0.277（C3の反
応性をC2の反応性で除いた値）程度であり、反応器圧力
は40〜500psia（0.28〜35kg/cm2）の範囲である。一般
に、使用される重合触媒の型により、選択率や動作条件
などの反応特性が異なる。
応性比及び反応器の圧力を計算モデルに含める。C3/C2
反応性比は実験的に決定しうるが、圧力は直接に決定さ
れる。例えば、１例として、反応性比が0.277（C3の反
応性をC2の反応性で除いた値）程度であり、反応器圧力
は40〜500psia（0.28〜35kg/cm2）の範囲である。一般
に、使用される重合触媒の型により、選択率や動作条件
などの反応特性が異なる。
C2及び／又はC3分圧が変わると、生成速度及びEcが変動
するから、本発明では、生成速度比較制御器24及びEc比
較制御器32から得られる個々の制御出力から所望の分圧
設定点を計算する。C3/C2の反応性比が計算に含まれて
いるC3及びC2の分圧の間の相互作用を補償するようにな
つている。
するから、本発明では、生成速度比較制御器24及びEc比
較制御器32から得られる個々の制御出力から所望の分圧
設定点を計算する。C3/C2の反応性比が計算に含まれて
いるC3及びC2の分圧の間の相互作用を補償するようにな
つている。
第３図はC3、C2分圧が生成速度及びEcに及ぼす影響を脱
結合（消去）するための制御図を示す。第３図のアルゴ
リズムは計算器50の内部にあるコンピュータのソフトウ
エアに記録されている。
結合（消去）するための制御図を示す。第３図のアルゴ
リズムは計算器50の内部にあるコンピュータのソフトウ
エアに記録されている。
脱結合式の導出 第３図のアルゴリズムに用いられる関係式の導出方法を
次に説明する。単量体ａの重合反応を表わすには次の運
動方程式が使用できる。
次に説明する。単量体ａの重合反応を表わすには次の運
動方程式が使用できる。
Ｗ＝Kp・Pa・（〔TM〕・Vr）/1.0＋Kd・〔THETA〕） ここに、 Ｗ＝単量体ａの反応速度（kg/時） Kp＝単量体ａの重合速度定数（kg/時／（kg/cm2）／（T
Mモル）） Pa＝単量体ａの分圧（kg/cm2） 〔TM〕＝触媒中の活性遷移金属濃度（MOL/m3） Vr＝反応器体積（m3） Kd＝重合速度減衰定数（1/時） THETA＝反応器中の滞留時間（時） 反応器RX−２中の総合重合速度は、C2とC3の反応より成
るから、上記の式はこれらの２種成分に適用して生成速
度を計算するのに適用できる。
Mモル）） Pa＝単量体ａの分圧（kg/cm2） 〔TM〕＝触媒中の活性遷移金属濃度（MOL/m3） Vr＝反応器体積（m3） Kd＝重合速度減衰定数（1/時） THETA＝反応器中の滞留時間（時） 反応器RX−２中の総合重合速度は、C2とC3の反応より成
るから、上記の式はこれらの２種成分に適用して生成速
度を計算するのに適用できる。
PP2＝KC3・PC32・（〔TM〕・Vr）/1.0＋Kd・〔THET
A〕）＋KC2・PC22・（〔TM〕・Vr）／（1.0＋Kd・THET
A） ここに、PR2＝反応器RX−２での全反応速度（kg/時） KC3＝C3H6重合速度定数（kg/時／（kg/cm2）／（TMモ
ル）） KC2＝C2H4重合速度定数（kg/時／（kg/cm2）／（TMモ
ル）） PC32＝C3H6分圧（kg/cm2） PC22＝C2H4分圧（kg/cm2） 移項して分圧を含む項について解くと、 KC3・PC32＋KC2・PC22＝PR2・（１＋Kd・THETA）／〔T
M〕・Vr・KC2で割つてRR＝KC3/KC2、及びPPR＝PC32/PC2
2と置くと、 PC22・（1.0＋RR・PPR）＝PR2・（1.0＋Kd・THETA/
（〔TM〕・Vr・KC2） さて、定常状態において、項（1.0＋Kd・THETA/（〔T
M〕・Vr・KC2）はほぼ一定と仮定して良いから、上式は
次のようになる。
A〕）＋KC2・PC22・（〔TM〕・Vr）／（1.0＋Kd・THET
A） ここに、PR2＝反応器RX−２での全反応速度（kg/時） KC3＝C3H6重合速度定数（kg/時／（kg/cm2）／（TMモ
ル）） KC2＝C2H4重合速度定数（kg/時／（kg/cm2）／（TMモ
ル）） PC32＝C3H6分圧（kg/cm2） PC22＝C2H4分圧（kg/cm2） 移項して分圧を含む項について解くと、 KC3・PC32＋KC2・PC22＝PR2・（１＋Kd・THETA）／〔T
M〕・Vr・KC2で割つてRR＝KC3/KC2、及びPPR＝PC32/PC2
2と置くと、 PC22・（1.0＋RR・PPR）＝PR2・（1.0＋Kd・THETA/
（〔TM〕・Vr・KC2） さて、定常状態において、項（1.0＋Kd・THETA/（〔T
M〕・Vr・KC2）はほぼ一定と仮定して良いから、上式は
次のようになる。
PR2＝Ｘ・〔PC22・（1.0＋RR・PPR）〕 ただし、Ｘ＝（〔TM〕・Vr・KC2）／（1.0＋Kd・THET
A） この式は生成速度と尺度変更した分圧（上式右辺）の正
比例関係を示す。従つて、これは脱結合の計算の基礎と
して使用しうる。
A） この式は生成速度と尺度変更した分圧（上式右辺）の正
比例関係を示す。従つて、これは脱結合の計算の基礎と
して使用しうる。
Ec比較制御器の出力は、論理的に分圧比（すなわち、上
に定義したPPR）と解釈され、生成速度比較制御器の出
力は尺度変更した分圧値、すなわち〔Ｘ・PC22・（1.0
＋RR・PPR）〕と解釈される。比較制御器24、32の出力
をこのように定義すれば、脱結合計算はC2及びC3の分圧
の設定点を得るために反応性比に対する値を用いて定義
できる。反応性比（又は相対反応性）は通常反応器また
はオフライン実験から得たデータから計算される。
に定義したPPR）と解釈され、生成速度比較制御器の出
力は尺度変更した分圧値、すなわち〔Ｘ・PC22・（1.0
＋RR・PPR）〕と解釈される。比較制御器24、32の出力
をこのように定義すれば、脱結合計算はC2及びC3の分圧
の設定点を得るために反応性比に対する値を用いて定義
できる。反応性比（又は相対反応性）は通常反応器また
はオフライン実験から得たデータから計算される。
Ec比較制御器の出力はその後反応性比RRに乗じ、次いで
1.0を加算し、さらにＸを乗じて上式の項 （1.0＋RR・PPR）・Ｘ を得る。
1.0を加算し、さらにＸを乗じて上式の項 （1.0＋RR・PPR）・Ｘ を得る。
生成速度比較制御器の出力をこの項で割れば先きの式か
ら明らかなように所望の分圧C2（PC2′）が得られる。
Ｘの量は本発明の計算中にそれ自体で除されるから、数
学的には表面に出て来ないのでそれらを明示的に決める
必要はない。
ら明らかなように所望の分圧C2（PC2′）が得られる。
Ｘの量は本発明の計算中にそれ自体で除されるから、数
学的には表面に出て来ないのでそれらを明示的に決める
必要はない。
Ec比較制御器の出力PPRにC2の分圧を乗じると所望のC3
分圧が得られる。
分圧が得られる。
PC3′＝PC2′・PPR 最後に、両分圧を現在の反応器全圧PTで除すと、濃度設
定点 ％C3＝100・PC3′/PT ％C2＝100・PC2′/PT が得られる。
定点 ％C3＝100・PC3′/PT ％C2＝100・PC2′/PT が得られる。
脱結合方法 計算器50（第２図）の動作を第３図を参照して説明す
る。第３図に例示した各段階は計算器50のためのコンピ
ュータにより実行しうる。
る。第３図に例示した各段階は計算器50のためのコンピ
ュータにより実行しうる。
所望のEcと計算したEc（第２図の比較制御器32のEc）の
間に差があれば、これはプロピレンC3/エチレンC2の比
が正しくないことを示す。従つて、所定の動作が行われ
てプロピレンル分圧（PC3）のエチレン分圧（PC2）に対
する比の調整、従つて、Ec比較制御器32の出力の調整値
を計算する。Ecが変動したときに生成速度が変動するの
を回避するために、Ec比較制御器32の出力はC3の分圧
（PC3）とC2の分圧（PC2）の比（PPR）の形で計算器50
に供給される。次いで計算器50は正しいC3分圧とC2分圧
を計算して、生成速度を変化させることなく所望のEcを
達成する。
間に差があれば、これはプロピレンC3/エチレンC2の比
が正しくないことを示す。従つて、所定の動作が行われ
てプロピレンル分圧（PC3）のエチレン分圧（PC2）に対
する比の調整、従つて、Ec比較制御器32の出力の調整値
を計算する。Ecが変動したときに生成速度が変動するの
を回避するために、Ec比較制御器32の出力はC3の分圧
（PC3）とC2の分圧（PC2）の比（PPR）の形で計算器50
に供給される。次いで計算器50は正しいC3分圧とC2分圧
を計算して、生成速度を変化させることなく所望のEcを
達成する。
所望の生成速度と計算生成速度（第２図の生成速度比較
制御器24の出力）の間に差があると、これはC3分圧及び
C2分圧が正しくないことを示している。従つて、所定の
動作が行われてプロピレン分圧（PC3）とエチレン分圧
（PC2）の調整値が計算される。
制御器24の出力）の間に差があると、これはC3分圧及び
C2分圧が正しくないことを示している。従つて、所定の
動作が行われてプロピレン分圧（PC3）とエチレン分圧
（PC2）の調整値が計算される。
生成速度が変動したときにEcの変動を回避するために、
生成速度比較制御器24の出力が計算器50に尺度変更した
分圧値（SPC2）の形で供給される。次いで計算器50は正
しいC3及びC2分圧を計算して、Ecを変化させることなく
所望の生成速度お達成する。
生成速度比較制御器24の出力が計算器50に尺度変更した
分圧値（SPC2）の形で供給される。次いで計算器50は正
しいC3及びC2分圧を計算して、Ecを変化させることなく
所望の生成速度お達成する。
若しも、生成速度及びEcのいずれもが所望値から外れる
と、両方の調整が同時に行われる。
と、両方の調整が同時に行われる。
第３図の工程Ｉは第２図のEc比較制御器32からのPC3/PC
2＝PPR（分圧比）の入力工程である。分圧比PPRは次い
で工程IIにおいて所定の反応性比（RR）を乗ぜられる。
次いで、１の値が工程Ｖにおいて積RR×PPRに加算され
て脱結合式の導出の説明で述べた関係（１＋PP×PPR）
を導出する。
2＝PPR（分圧比）の入力工程である。分圧比PPRは次い
で工程IIにおいて所定の反応性比（RR）を乗ぜられる。
次いで、１の値が工程Ｖにおいて積RR×PPRに加算され
て脱結合式の導出の説明で述べた関係（１＋PP×PPR）
を導出する。
生成速度比較制御器24の出力は尺度変更した分圧値SPC2
＝PC2×（1.0＋RR×PPR）の形で供給されて、特定の分
圧比に対する特定の全反応を与える（工程IV）。この尺
度変更した分圧値は脱結合工程において元の尺度に戻さ
れる。つまり、尺度変更した分圧値は工程VIIにおいて
工程Ｖからの出力（1.0＋RR×PPR）で除されて所望のC2
分圧値PC2′を生じる。工程VIIIにおいて、所望のC2分
圧値PC2′及びPPRは乗算されて所望のC3分圧（PC3′）
を算出する。C2及びC3の％濃度（％C2、％C3）が、その
後C2、C3分圧値PC2′、PC3′をそれぞれ工程IX及びＸで
全圧PTで割ることにより算出される。これらの新たな濃
度値PC2′/PT及びPC3′/PTはそれぞれ濃度制御器46、44
（第２図）に供給されて反応器へ供給されるC2、C3の流
れを調整してEc及びFcを所望の値に補正する。
＝PC2×（1.0＋RR×PPR）の形で供給されて、特定の分
圧比に対する特定の全反応を与える（工程IV）。この尺
度変更した分圧値は脱結合工程において元の尺度に戻さ
れる。つまり、尺度変更した分圧値は工程VIIにおいて
工程Ｖからの出力（1.0＋RR×PPR）で除されて所望のC2
分圧値PC2′を生じる。工程VIIIにおいて、所望のC2分
圧値PC2′及びPPRは乗算されて所望のC3分圧（PC3′）
を算出する。C2及びC3の％濃度（％C2、％C3）が、その
後C2、C3分圧値PC2′、PC3′をそれぞれ工程IX及びＸで
全圧PTで割ることにより算出される。これらの新たな濃
度値PC2′/PT及びPC3′/PTはそれぞれ濃度制御器46、44
（第２図）に供給されて反応器へ供給されるC2、C3の流
れを調整してEc及びFcを所望の値に補正する。
上記の計算は周期的に反復される。
コンピュータの制御 C3及びC2の分圧を調整して反応器RX−２の生成速度を制
御するため、及び２つの分圧の扉を調整してEcを制御す
るには（第３図参照）、コンピュータ制御を行うことが
できる。システムコンピュータにより反応器RX−２の流
動床の発生熱、第１反応器RX−１からの固形供給部、及
び反応サイクル中のガス相のプロピレン−エチレン平衡
などを監視することも可能である。特定のプロセスから
集めたデータ、動作又は／及び構造パラメータから、流
動反応床の現在の反応ないし生産速度が計算できる。
御するため、及び２つの分圧の扉を調整してEcを制御す
るには（第３図参照）、コンピュータ制御を行うことが
できる。システムコンピュータにより反応器RX−２の流
動床の発生熱、第１反応器RX−１からの固形供給部、及
び反応サイクル中のガス相のプロピレン−エチレン平衡
などを監視することも可能である。特定のプロセスから
集めたデータ、動作又は／及び構造パラメータから、流
動反応床の現在の反応ないし生産速度が計算できる。
第２図には、コンピュータソフトウエアに容易に適合で
きる装置要素が図の水平鎖線よりも上に「コンピュー
タ」と表示した部分に示されている。これらは単一又は
複数のコンピュータにより実現しうる。また反応器要素
は図の水平鎖線よりも下「現場」と表示した部分に示さ
れている。
きる装置要素が図の水平鎖線よりも上に「コンピュー
タ」と表示した部分に示されている。これらは単一又は
複数のコンピュータにより実現しうる。また反応器要素
は図の水平鎖線よりも下「現場」と表示した部分に示さ
れている。
本発明は上記のようにプロピレン−エチレン共重合体の
製造装置に関連して説明したが、プロピレン−ブデン、
プロピレン−ヘキセン等の他の共重合にも容易に適用し
うる。
製造装置に関連して説明したが、プロピレン−ブデン、
プロピレン−ヘキセン等の他の共重合にも容易に適用し
うる。
第１図は本発明を具体化しうる２反応器によるポリプロ
ピレンインパクト共重合体の重合装置を示す図式図、第
２図は上記装置においてEc及びFcを制御する本発明の実
施例による装置を示す図式図、第３図は本発明に従つて
生成速度のデータとEcのデータとをプロピレン及びエチ
レンの濃度設定点に、プロピレンとエチレンの分圧の相
互作用が脱結合されるようにして変換する方法を示す流
れ図である。
ピレンインパクト共重合体の重合装置を示す図式図、第
２図は上記装置においてEc及びFcを制御する本発明の実
施例による装置を示す図式図、第３図は本発明に従つて
生成速度のデータとEcのデータとをプロピレン及びエチ
レンの濃度設定点に、プロピレンとエチレンの分圧の相
互作用が脱結合されるようにして変換する方法を示す流
れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム・ジヨージ・シアード 米国ウエストバージニア州サウスチヤール ストン、ヘンソン・アベニュー227 (56)参考文献 特開 昭55−142008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−168904（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−28285（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】プロピレンとエチレン、ブテン及びヘキセ
ンより選択されたアルファオレフィンとの共重合体を、
プロピレン濃度制御器及び前記第２のアルファオレフィ
ンの濃度制御器を備えた反応器において製造するに際
し、 （ａ）該反応器において製造される、前記第２のアルフ
ァオレフィンを含有すべき共重合体の目標分率を選択
し、 （ｂ）前記反応器で製造すべき全共重合体の目標分率に
基づいて目標共重合体反応速度を選択し、 （ｃ）前記反応器の流出物を測定して前記第２のアルフ
ァオレフィンを含有する前記反応器中の前記共重合体の
実際の分率を決定し、 （ｄ）前記反応器の前記共重合体反応速度を算出し、 （ｅ）前記測定した第２のアルファオレフィンの分率を
前記第２のアルファオレフィンの目標分率と比較し、 （ｆ）前記測定した反応速度を前記目標反応速度と比較
し、 （ｇ）前記工程（ｅ）の比較で差が存在したら、前記第
２のアルファオレフィンを含有する前記共重合体の分率
を前記目標分率に向けて調整するために、第２のアルフ
ァオレフィンに対するプロピレンの分圧比を計算し、 （ｈ）前記工程（ｆ）の比較で差が決定されたら、共重
合体の反応速度を前記目標共重合体反応速度へ向けて調
整するために、前記第２のアルファオレフィンの分圧を
計算し、 （ｉ）上記（ｇ）で決定されたポリプロピレン／第２の
アルファオレフィン分圧比と上記（ｈ）で決定された分
圧との関数として第２のオレフィンの前記目標分率と前
記目標反応速度に適合する結果となるように修正された
プロピレン及び第２のオレフィンの分圧を計算し、そし
て （ｊ）前記（ｉ）からの修正されたプロピレン及び第２
のアルファオレフィン分圧値を前記プロピレン濃度制御
器及び第２のアルファオレフィンの濃度制御器へ入力
し、それにより前記入力により前記反応器の動作条件を
制御するポリプロピレンインパクト共重合体の製造を制
御する方法。 - 【請求項２】工程（ｃ）が （ｉ）反応器からの生成物の試料を分析して第２のアル
ファオレフィンを含有する生成物の実際の分率を決定
し、 （ii）前記（ｉ）で決定された実際の分率を、第２のア
ルファオレフィンの分率のプロセス条件に関係した実験
的関係により予測された前のアルファオレフィン分率の
予測歴史ファイルから得られた予測された床平均第２の
アルファオレフィン分率と比較することを含んでいる、
前記第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29541487A JPH075669B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | ポリプロピレンインパクト共重合体反応制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29541487A JPH075669B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | ポリプロピレンインパクト共重合体反応制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01174507A JPH01174507A (ja) | 1989-07-11 |
| JPH075669B2 true JPH075669B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=17820297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29541487A Expired - Lifetime JPH075669B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | ポリプロピレンインパクト共重合体反応制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075669B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6028285B2 (ja) | 2012-02-23 | 2016-11-16 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | ナトリウム二次電池正極材料、該ナトリウム二次電池用正極材料の製造方法、該ナトリウム二次電池用正極材料を用いるナトリウム二次電池用電極、該ナトリウム二次電池用電極を備える非水系ナトリウム二次電池、及び該非水系ナトリウム二次電池を用いる電気機器 |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP29541487A patent/JPH075669B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6028285B2 (ja) | 2012-02-23 | 2016-11-16 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | ナトリウム二次電池正極材料、該ナトリウム二次電池用正極材料の製造方法、該ナトリウム二次電池用正極材料を用いるナトリウム二次電池用電極、該ナトリウム二次電池用電極を備える非水系ナトリウム二次電池、及び該非水系ナトリウム二次電池を用いる電気機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01174507A (ja) | 1989-07-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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