JPH0779960B2 - 横型反応器 - Google Patents
横型反応器Info
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- JPH0779960B2 JPH0779960B2 JP3990687A JP3990687A JPH0779960B2 JP H0779960 B2 JPH0779960 B2 JP H0779960B2 JP 3990687 A JP3990687 A JP 3990687A JP 3990687 A JP3990687 A JP 3990687A JP H0779960 B2 JPH0779960 B2 JP H0779960B2
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- Japan
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- paddle
- gas
- cylindrical container
- partition wall
- supply
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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
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
- B01J8/382—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it with a rotatable device only
-
- 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
- B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
- B01J8/10—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by stirrers or by rotary drums or rotary receptacles or endless belts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- 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
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/36—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed through which there is an essentially horizontal flow of particles
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
- B01J2208/00823—Mixing elements
- B01J2208/00831—Stationary elements
- B01J2208/0084—Stationary elements inside the bed, e.g. baffles
-
- 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
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
- B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal
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- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は気相−固相反応を行う横型反応器に関し、特に
反応容器内を２つのゾーンに分け各ゾーンで独立して気
相の組成が制御可能であり、しかも２つのゾーン間にお
ける粒子の移送において逆流を防止した横型反応器に関
するものである。
反応容器内を２つのゾーンに分け各ゾーンで独立して気
相の組成が制御可能であり、しかも２つのゾーン間にお
ける粒子の移送において逆流を防止した横型反応器に関
するものである。
円筒状容器内に水平回転軸を有する撹拌機を備えた横型
反応器はポリオレフィン等の気相重合用反応器として知
られている。これらの横型反応器として、ポリマー粒子
や触媒粒子等の粉粒体の完全な混合、あるいは除熱効率
の向上、更には粉粒体の容器内での滞留時間分布（RT
D）の幅を狭くすることすなわち滞留時間の均一化（以
下、RTDの向上と略称する）等を図るため、矩形状の平
板パドルが水平な好転軸上に多数取り付けられた撹拌手
段に加え、１以上の固定堰が回転軸に対して垂直方向に
容器内壁に固定された連続処理のできる反応器が知られ
ている。（特公昭59−21321、特願昭61−68771参照） このような反応器における固定堰の開口部が上部すなわ
ち気相側にある場合は反応器内の気相の組成は各ゾーン
共同一となる。一方ポリオレフィンの気相重合反応等で
生成されるポリマーの平均分子量は原料ガス中の分子量
調節剤の分圧の影響を受ける。従って同一組成を有する
ガスのみで重合が行われる場合は生成ポリマーの平均分
子量の制御は可能でも、分子量分布曲線を任意のものに
制御することができない。このため反応器内を粒子層中
に開口部を有する隔壁により複数のゾーンに分け各ゾー
ン毎にガス組成を制御する方法が提案されている。（特
公昭59−21321） 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記方法には次のような問題がある。す
なわち、横型の気相重合反応器に好適に利用される平板
パドル回転軸線上の両方向に推力を発生するため、粒子
層中に開口部を有する隔壁の前後にある平板パドルによ
り前記開口部を通して粒子が順方向および逆方向に移動
させられる。したがって反応器内に長時間滞留する粒子
が存在することになりRTDの向上が望めない。そのため
に生成ポリマーを所望の性状のものに制御することが困
難であった。更に、粉粒体は圧力を水平方向に伝えにく
いので隔壁の前後で粒子層レベルに差が生じても、それ
に応じて粒子層中の開口部を通過する粒子量の変化が生
じにくく、隔壁の前後のゾーンて粒子層レベルが安定せ
ず長期間定常状態で連続運転することができなかった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
反応器内の２つのゾーンで自由にガう成分分圧を制御す
ることが可能であり、しかもRTDを向上させ、長時間連
続運転が可能な気相−固相反応用横型反応器を提供する
ことを目的とする。
反応器はポリオレフィン等の気相重合用反応器として知
られている。これらの横型反応器として、ポリマー粒子
や触媒粒子等の粉粒体の完全な混合、あるいは除熱効率
の向上、更には粉粒体の容器内での滞留時間分布（RT
D）の幅を狭くすることすなわち滞留時間の均一化（以
下、RTDの向上と略称する）等を図るため、矩形状の平
板パドルが水平な好転軸上に多数取り付けられた撹拌手
段に加え、１以上の固定堰が回転軸に対して垂直方向に
容器内壁に固定された連続処理のできる反応器が知られ
ている。（特公昭59−21321、特願昭61−68771参照） このような反応器における固定堰の開口部が上部すなわ
ち気相側にある場合は反応器内の気相の組成は各ゾーン
共同一となる。一方ポリオレフィンの気相重合反応等で
生成されるポリマーの平均分子量は原料ガス中の分子量
調節剤の分圧の影響を受ける。従って同一組成を有する
ガスのみで重合が行われる場合は生成ポリマーの平均分
子量の制御は可能でも、分子量分布曲線を任意のものに
制御することができない。このため反応器内を粒子層中
に開口部を有する隔壁により複数のゾーンに分け各ゾー
ン毎にガス組成を制御する方法が提案されている。（特
公昭59−21321） 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記方法には次のような問題がある。す
なわち、横型の気相重合反応器に好適に利用される平板
パドル回転軸線上の両方向に推力を発生するため、粒子
層中に開口部を有する隔壁の前後にある平板パドルによ
り前記開口部を通して粒子が順方向および逆方向に移動
させられる。したがって反応器内に長時間滞留する粒子
が存在することになりRTDの向上が望めない。そのため
に生成ポリマーを所望の性状のものに制御することが困
難であった。更に、粉粒体は圧力を水平方向に伝えにく
いので隔壁の前後で粒子層レベルに差が生じても、それ
に応じて粒子層中の開口部を通過する粒子量の変化が生
じにくく、隔壁の前後のゾーンて粒子層レベルが安定せ
ず長期間定常状態で連続運転することができなかった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
反応器内の２つのゾーンで自由にガう成分分圧を制御す
ることが可能であり、しかもRTDを向上させ、長時間連
続運転が可能な気相−固相反応用横型反応器を提供する
ことを目的とする。
水平に中心軸を有する円筒状容器と、前記水平中心軸に
一致して配置される回転軸を有する撹拌機と、前記円筒
状容器の両端に各受配置された攪拌対象物の供給口およ
び生成物の抜出口と、前記回転軸と垂直に配置され下部
に開口部を有し前記円筒状容器内部を２つのゾーンに分
ける隔壁とから成り、上記２つのゾーンは各々ガスを循
環及び供給する２つの独立したガス循環系に接続されて
おり、前記円筒状容器内に存在する粒子層が前記隔壁の
開口部を埋める状態で気相−固相反応を行う横型反応器
において、前記撹拌機は回転軸の軸方向の所定位置に１
個以上の平板パドルを取付けたパドル組の複数組を含む
ようにし、特に前記隔壁を挟んで対向する２組のパドル
組は下記の条件を満足するようにする。
一致して配置される回転軸を有する撹拌機と、前記円筒
状容器の両端に各受配置された攪拌対象物の供給口およ
び生成物の抜出口と、前記回転軸と垂直に配置され下部
に開口部を有し前記円筒状容器内部を２つのゾーンに分
ける隔壁とから成り、上記２つのゾーンは各々ガスを循
環及び供給する２つの独立したガス循環系に接続されて
おり、前記円筒状容器内に存在する粒子層が前記隔壁の
開口部を埋める状態で気相−固相反応を行う横型反応器
において、前記撹拌機は回転軸の軸方向の所定位置に１
個以上の平板パドルを取付けたパドル組の複数組を含む
ようにし、特に前記隔壁を挟んで対向する２組のパドル
組は下記の条件を満足するようにする。
（ｉ）２つのパドル組のパドルの幅は等しい。
（ii）10゜≦β≦45゜ （iii）D/100≦l1≦D/20 （iv）l2/l1≧１ （ｖ）１≦S2/S1≦３ （vi）α≧90゜ 上記式中の符号の意味は下記の通りである。
β：生成物抜出側のパドルの撹拌対象物供給側パドルに
対する回転方向進み角 D:円筒状容器の内径 l1:容器内壁と撹拌対象物供給側パドルの先端とのクリ
アランス l2:容器内壁と生成物抜出側パドルの先端とのクリアラ
ンス S1:撹拌対象物供給側のパドルと隔壁とのクリアランス S2:生成物抜出側のパドルと隔壁とのクリアランス α：撹拌対象物供給側パドルの生成物抜出側パドルに対
する回転方向進み角 〔作 用〕 図面を参照しながら本発明の作用を説明する。第２図乃
至第４図は本発明が実施された場合の隔壁の前後の平板
パドルの位置関係および粉粒体表面の位置を示す図であ
って、実施例の断面を示す第１図のＡ−Ａ断面に相当す
る。円筒状容器１は隔壁２により粉粒体３の上流側ゾー
ン（紙面背後方向）と下流側ゾーン（紙面前方）とに分
けられている。図に示す場合は１つのパドル組の平板パ
ドル４は２枚でありこれが180゜の間隔で回転軸５に固
着されている。回転軸５が矢印方向に回転すると粉粒体
表面の位置は平板パドル４、４の位置に応じて、第２図
に実線および一点鎖線で示す範囲を変動する。しかしな
がら常に左下りの傾斜面となるので隔壁の開口部６を右
下方に配置すると開口部を常に粉粒体に埋没した状態に
保つことができる。この状態では開口部を通過する気体
の量は少いので上流側ゾーンと下流側ゾーンとを異なる
気体分圧成分に保つことが可能となる。平板パドルが粉
粒体中を動くときは平板パドルの回転方向に対し後方は
粉粒体が除かれて粗充填部分ができる。逆に平板パドル
の前方および側方には粉粒体が押されて密充填部分が生
じる。従って相隣合う平板パドルの一方が他方より回転
方向に進んでいる場合は粉粒体は遅れている平板パドル
による圧力により進んでいる平板パドルの後方に流れ込
み軸方向に移動する。この作用は進み角αもしくはβが
90゜を超えると生じない。また10゜≦α≦45゜もしくは
10゜≦β≦45゜の範囲で上記作用が強く発生する。従っ
て図示のように隔壁の前後のパドル組のパドルの数が２
枚であり、下流側のパドルの進み角βが10゜≦β≦45゜
の範囲にあると、上流側のパドルの進み角αは135゜≦
α≦170゜となり、パドルの回転により粒子は上流側よ
り下流側に推力を受けるが逆方向の推力は殆んど発生し
ない。従って開口部の面積を適当に定めることにより、
必要な下流方向への粒子の流れが確保されると共に逆方
向の粒子の流れを実質上なくすことができる。パドル組
のパドルの数が４枚以上となると上流側パドルの進み角
αが90゜以下となるので粒子の上流方向の流れも発生す
るので好ましくない。また、回転数が低い場合、粉粒体
の流動性が悪い場合などには粗充填部分の変動巾が大き
い。例えば回転数が低い場合粗充填部分は小さくなり上
流側から下流側への粒子移動量の変動割合が大きくなる
ため、上流側ゾーンにおける粉粒体保有量の制御が困難
となる。この様な場合、種々実験の結果隔壁前後のパド
ル組のパドルの幅が同じで、l2/l1≧１かつS2/S1≧１と
すると上流側から下流側への粉粒体の移動がスムーズに
行われることが認められた。
対する回転方向進み角 D:円筒状容器の内径 l1:容器内壁と撹拌対象物供給側パドルの先端とのクリ
アランス l2:容器内壁と生成物抜出側パドルの先端とのクリアラ
ンス S1:撹拌対象物供給側のパドルと隔壁とのクリアランス S2:生成物抜出側のパドルと隔壁とのクリアランス α：撹拌対象物供給側パドルの生成物抜出側パドルに対
する回転方向進み角 〔作 用〕 図面を参照しながら本発明の作用を説明する。第２図乃
至第４図は本発明が実施された場合の隔壁の前後の平板
パドルの位置関係および粉粒体表面の位置を示す図であ
って、実施例の断面を示す第１図のＡ−Ａ断面に相当す
る。円筒状容器１は隔壁２により粉粒体３の上流側ゾー
ン（紙面背後方向）と下流側ゾーン（紙面前方）とに分
けられている。図に示す場合は１つのパドル組の平板パ
ドル４は２枚でありこれが180゜の間隔で回転軸５に固
着されている。回転軸５が矢印方向に回転すると粉粒体
表面の位置は平板パドル４、４の位置に応じて、第２図
に実線および一点鎖線で示す範囲を変動する。しかしな
がら常に左下りの傾斜面となるので隔壁の開口部６を右
下方に配置すると開口部を常に粉粒体に埋没した状態に
保つことができる。この状態では開口部を通過する気体
の量は少いので上流側ゾーンと下流側ゾーンとを異なる
気体分圧成分に保つことが可能となる。平板パドルが粉
粒体中を動くときは平板パドルの回転方向に対し後方は
粉粒体が除かれて粗充填部分ができる。逆に平板パドル
の前方および側方には粉粒体が押されて密充填部分が生
じる。従って相隣合う平板パドルの一方が他方より回転
方向に進んでいる場合は粉粒体は遅れている平板パドル
による圧力により進んでいる平板パドルの後方に流れ込
み軸方向に移動する。この作用は進み角αもしくはβが
90゜を超えると生じない。また10゜≦α≦45゜もしくは
10゜≦β≦45゜の範囲で上記作用が強く発生する。従っ
て図示のように隔壁の前後のパドル組のパドルの数が２
枚であり、下流側のパドルの進み角βが10゜≦β≦45゜
の範囲にあると、上流側のパドルの進み角αは135゜≦
α≦170゜となり、パドルの回転により粒子は上流側よ
り下流側に推力を受けるが逆方向の推力は殆んど発生し
ない。従って開口部の面積を適当に定めることにより、
必要な下流方向への粒子の流れが確保されると共に逆方
向の粒子の流れを実質上なくすことができる。パドル組
のパドルの数が４枚以上となると上流側パドルの進み角
αが90゜以下となるので粒子の上流方向の流れも発生す
るので好ましくない。また、回転数が低い場合、粉粒体
の流動性が悪い場合などには粗充填部分の変動巾が大き
い。例えば回転数が低い場合粗充填部分は小さくなり上
流側から下流側への粒子移動量の変動割合が大きくなる
ため、上流側ゾーンにおける粉粒体保有量の制御が困難
となる。この様な場合、種々実験の結果隔壁前後のパド
ル組のパドルの幅が同じで、l2/l1≧１かつS2/S1≧１と
すると上流側から下流側への粉粒体の移動がスムーズに
行われることが認められた。
l1は容器の内径Ｄに対して実際的にどの範囲に定めるの
が良いかを数多くの実験により求めたところ、l1の適切
な範囲はD/100≦l1≦D/20であることが判った。またS2/
S1が大きすぎると下流側パドルによって生じる粗充填部
分域が開口部に達せず本発明の効果が得にくくなるばか
りか、そのクリアランスS2部分における粉粒体の撹拌状
態が悪化し、はなばたしい場合はデッドスペースとな
る。この点についても実験により１≦S2/S1≦３が適切
な範囲として得られた。
が良いかを数多くの実験により求めたところ、l1の適切
な範囲はD/100≦l1≦D/20であることが判った。またS2/
S1が大きすぎると下流側パドルによって生じる粗充填部
分域が開口部に達せず本発明の効果が得にくくなるばか
りか、そのクリアランスS2部分における粉粒体の撹拌状
態が悪化し、はなばたしい場合はデッドスペースとな
る。この点についても実験により１≦S2/S1≦３が適切
な範囲として得られた。
以下図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。第
１図乃至第４図に示すように、円筒状容器１の中心軸に
一致させて回転軸５が配置され、回転軸５には軸心方向
の複数ヶ所に平板パドル４、４が固着され複数のパドル
組が作られている。このようにして撹拌機７が構成され
る。なお第１図において平板パドルの回転方向の位置は
理解し易いように適宜変更して示している。円筒状容器
１は中央部で隔壁２により仕切られて上流側ゾーン８と
下流側ゾーン９とが形成される。隔壁２は下部に開口部
６を有する。上流側ゾーン８には撹拌対象物供給口10
が、また下流側ゾーン９には生成物抜出口11が設けられ
ている。原料ガスおよび冷却剤の供給口と未反応ガスの
排出口は第１図においては図示していない。上記構成の
パドル組の平板パドルの数は特に限定されないが隔壁の
前後のパドル組では先に説明したように３枚以下である
ことが望ましい。円筒状容器１の直径Ｄに対する流さＬ
の比L/Dは1.0以上であることが好ましい。なお、隔壁２
の開口部６は回転軸に垂直な面において鉛直線の上方向
を基準とし、回転軸の回転方向に135゜〜270゜の範囲内
にあることが望ましく、開口部が粒子層中に常時埋もれ
る状態となる形状とされる。第２図〜第４図に示した開
口部６は回転方向に180゜〜225゜の範囲内にあり、開口
部の幅Ｘは容器径の約1/6である。このような開口部形
状であれば粉粒体の保有量が反応器容積の20％であって
も開口部が粒子層中に常時埋もれる状態が維持される。
１図乃至第４図に示すように、円筒状容器１の中心軸に
一致させて回転軸５が配置され、回転軸５には軸心方向
の複数ヶ所に平板パドル４、４が固着され複数のパドル
組が作られている。このようにして撹拌機７が構成され
る。なお第１図において平板パドルの回転方向の位置は
理解し易いように適宜変更して示している。円筒状容器
１は中央部で隔壁２により仕切られて上流側ゾーン８と
下流側ゾーン９とが形成される。隔壁２は下部に開口部
６を有する。上流側ゾーン８には撹拌対象物供給口10
が、また下流側ゾーン９には生成物抜出口11が設けられ
ている。原料ガスおよび冷却剤の供給口と未反応ガスの
排出口は第１図においては図示していない。上記構成の
パドル組の平板パドルの数は特に限定されないが隔壁の
前後のパドル組では先に説明したように３枚以下である
ことが望ましい。円筒状容器１の直径Ｄに対する流さＬ
の比L/Dは1.0以上であることが好ましい。なお、隔壁２
の開口部６は回転軸に垂直な面において鉛直線の上方向
を基準とし、回転軸の回転方向に135゜〜270゜の範囲内
にあることが望ましく、開口部が粒子層中に常時埋もれ
る状態となる形状とされる。第２図〜第４図に示した開
口部６は回転方向に180゜〜225゜の範囲内にあり、開口
部の幅Ｘは容器径の約1/6である。このような開口部形
状であれば粉粒体の保有量が反応器容積の20％であって
も開口部が粒子層中に常時埋もれる状態が維持される。
このように構成された横型反応器を使用して例えばオレ
フィンの気相重合等を実施する場合、独立した原料ガス
および冷却剤循環系がそれぞれ上流側ゾーンおよび下流
側ゾーンに接続されて原料ガスおよび冷却剤が上記ゾー
ンに循環されると共に遷移金属化合物を含む触媒が撹拌
対象供給口10より供給され、重合生成物である粉粒体３
が撹拌機７により撹拌され下流側に移動して生成物抜出
口11より抜出される。このとき撹拌機７の回転数はフル
ード数Frが0.05〜3.0の範囲、特に0.2〜2.0の範囲とな
るように回転させることが好ましい。フルード数は式Fr
＝Rw2/gで定義される。
フィンの気相重合等を実施する場合、独立した原料ガス
および冷却剤循環系がそれぞれ上流側ゾーンおよび下流
側ゾーンに接続されて原料ガスおよび冷却剤が上記ゾー
ンに循環されると共に遷移金属化合物を含む触媒が撹拌
対象供給口10より供給され、重合生成物である粉粒体３
が撹拌機７により撹拌され下流側に移動して生成物抜出
口11より抜出される。このとき撹拌機７の回転数はフル
ード数Frが0.05〜3.0の範囲、特に0.2〜2.0の範囲とな
るように回転させることが好ましい。フルード数は式Fr
＝Rw2/gで定義される。
ここにR:回転軸センターからパドル先端までの長さ、 w:角速度ラジアン／秒 g:重力加速度 である。
また容器内の粉粒体の保有量は20〜80容量％で連続処理
するのが好ましい。
するのが好ましい。
生成物がポリマーであるとき、その種類を例示すると、
エチレンポリマー、プロピレンポリマー、ブテンポリマ
ー、エチレンプロピレンポリマー、エチレン−ブテン１
コポリマー、プロピレン−ブテン１コポリマー、プロピ
レン−ブテン１−エチレンコポリマー、等があげられ
る。
エチレンポリマー、プロピレンポリマー、ブテンポリマ
ー、エチレンプロピレンポリマー、エチレン−ブテン１
コポリマー、プロピレン−ブテン１コポリマー、プロピ
レン−ブテン１−エチレンコポリマー、等があげられ
る。
上記のような横型反応器を用いてポリプロピレンの気相
重合を実施するプロセスを第５図に示す。横型反応器の
上流側ゾーン８から排出される未反応ガスであるプロピ
レンガスが排出ガスライン20を通ってサイクロン分離器
30に導かれる。サイクロン分離器30で同伴粒子を除去さ
れたプロピレンガスはコンデンサ21で冷却され一部液化
される。コンデンサ21から気液混合状態のプロピレンが
セパレータ22に導かれここで気液分離される。セパレー
タ22から抜出されるプロピレンガスはブロワー23により
原料ガス供給口24より上流側ゾーン８内に吹込まれる。
一方セパレータ22から抜出される液化プロピレンはポン
プ25により送られて冷却剤注入口27より上流側ゾーン内
に注入される。上記ガス循環系に水素ガスおよびプロピ
レンガスが各々水素ガス供給ライン28およびプロピレン
ガス供給ライン29を通して供給されるが、水素ガスの供
給量は排出ガスライン20の水素濃度により制御される。
下流側ゾーンのガス循環系はサイクロン分離器30を除く
他は上記側ゾーンのものと同様に構成される。図には対
応する構成要素に同一の番号を付しダッシュを付して示
している。
重合を実施するプロセスを第５図に示す。横型反応器の
上流側ゾーン８から排出される未反応ガスであるプロピ
レンガスが排出ガスライン20を通ってサイクロン分離器
30に導かれる。サイクロン分離器30で同伴粒子を除去さ
れたプロピレンガスはコンデンサ21で冷却され一部液化
される。コンデンサ21から気液混合状態のプロピレンが
セパレータ22に導かれここで気液分離される。セパレー
タ22から抜出されるプロピレンガスはブロワー23により
原料ガス供給口24より上流側ゾーン８内に吹込まれる。
一方セパレータ22から抜出される液化プロピレンはポン
プ25により送られて冷却剤注入口27より上流側ゾーン内
に注入される。上記ガス循環系に水素ガスおよびプロピ
レンガスが各々水素ガス供給ライン28およびプロピレン
ガス供給ライン29を通して供給されるが、水素ガスの供
給量は排出ガスライン20の水素濃度により制御される。
下流側ゾーンのガス循環系はサイクロン分離器30を除く
他は上記側ゾーンのものと同様に構成される。図には対
応する構成要素に同一の番号を付しダッシュを付して示
している。
次に本発明の実施により得られたデータを具体的に示
す。円筒状容器１は直径Ｄは430mm長さＬは1320mm、回
転軸の直径は110mm、平板パドルの幅は50mmクリアラン
スは、l1＝5mm、l2＝5mm、S1＝5mm、S2＝10mmとした。
各パドル組の平板パドルの枚数は２枚とし、隔壁前後の
パドル組を除く各パドル組間での進み角は90゜とした。
円筒状容器１を２等分する位置に隔壁２を配置し、開口
部は第２図〜第４図に示したものと同形状で幅Ｘを30mm
とした。隔壁２の前後のパドル組間における下流側ゾー
ンの平板パドルの進み角βを45゜上流側ゾーンの平板パ
ドルの進み角αを135゜とした。円筒状容器１内にはあ
らかじめ不活性ポリプロピレンを容器容積に対して60容
量％仕込み、回転軸５を回転数60rpm（Fr＝0.826）で回
転させ温度70℃圧力22Kg/cm2Gの重合条件下に円筒状容
器１内を安定させた。円筒状容器内が安定した後、撹拌
対象物供給口10より触媒を約1.5g/hrの割合で供給し、
連続して重合反応を行った。反応の定常時における円筒
状容器内の粉付粒体の保有量は容器容積に対し約65容量
％であり生成物抜出口11より平均ペース15Kg/hrでポリ
プロピレンを生産した。なお上流側ゾーン８の底部には
排出口31を設けここから粉粒体がサンプリングされた。
ポリプロピレンの生産は２種類のグレードについて行わ
れ、その中グレード１の生産時における未反応プロピレ
ンガスに対する水素ガス平均モル比は排出ガスライン20
で0.045、排出ガスライン20′で0.001であった。またグ
レード２の生産時においては排出ガスライン20で0.01
5、排出ガスライン20′で0.005であった。
す。円筒状容器１は直径Ｄは430mm長さＬは1320mm、回
転軸の直径は110mm、平板パドルの幅は50mmクリアラン
スは、l1＝5mm、l2＝5mm、S1＝5mm、S2＝10mmとした。
各パドル組の平板パドルの枚数は２枚とし、隔壁前後の
パドル組を除く各パドル組間での進み角は90゜とした。
円筒状容器１を２等分する位置に隔壁２を配置し、開口
部は第２図〜第４図に示したものと同形状で幅Ｘを30mm
とした。隔壁２の前後のパドル組間における下流側ゾー
ンの平板パドルの進み角βを45゜上流側ゾーンの平板パ
ドルの進み角αを135゜とした。円筒状容器１内にはあ
らかじめ不活性ポリプロピレンを容器容積に対して60容
量％仕込み、回転軸５を回転数60rpm（Fr＝0.826）で回
転させ温度70℃圧力22Kg/cm2Gの重合条件下に円筒状容
器１内を安定させた。円筒状容器内が安定した後、撹拌
対象物供給口10より触媒を約1.5g/hrの割合で供給し、
連続して重合反応を行った。反応の定常時における円筒
状容器内の粉付粒体の保有量は容器容積に対し約65容量
％であり生成物抜出口11より平均ペース15Kg/hrでポリ
プロピレンを生産した。なお上流側ゾーン８の底部には
排出口31を設けここから粉粒体がサンプリングされた。
ポリプロピレンの生産は２種類のグレードについて行わ
れ、その中グレード１の生産時における未反応プロピレ
ンガスに対する水素ガス平均モル比は排出ガスライン20
で0.045、排出ガスライン20′で0.001であった。またグ
レード２の生産時においては排出ガスライン20で0.01
5、排出ガスライン20′で0.005であった。
得られたポリプロピレンのポリマー試験結果を表１に示
す。表１のMFR（メルトフローレイト、測定法JISK675
8）のＡ値は上流側ゾーンの底部排出口31からの採取ポ
リプロピレンにおけるMFR値であり、Ｂ値は生成物抜出
口11からの採取ポリプロピレンのMFR値である。またＱ
値はGPC（日本ウォーターズ制液体クロマトグラフGP150
c）により得られた重量平均分子量を数平均分子量で割
った値で、ポリマーの溶融時における流動特性を表わ
し、Ｑ値が大きいほど流動特性が良好である。さらにＦ
値は上記MFR測定時における測定時の荷重（通常は2.16K
g荷重）に対して、５倍（10.8Kg）の荷重にした場合のM
FR値の通常の荷重時のMFR値（上記Ｂ値）で割った値で
あり、Ｑ値と同様にＦ値が大きいほど上記流動特性が良
好となる。
す。表１のMFR（メルトフローレイト、測定法JISK675
8）のＡ値は上流側ゾーンの底部排出口31からの採取ポ
リプロピレンにおけるMFR値であり、Ｂ値は生成物抜出
口11からの採取ポリプロピレンのMFR値である。またＱ
値はGPC（日本ウォーターズ制液体クロマトグラフGP150
c）により得られた重量平均分子量を数平均分子量で割
った値で、ポリマーの溶融時における流動特性を表わ
し、Ｑ値が大きいほど流動特性が良好である。さらにＦ
値は上記MFR測定時における測定時の荷重（通常は2.16K
g荷重）に対して、５倍（10.8Kg）の荷重にした場合のM
FR値の通常の荷重時のMFR値（上記Ｂ値）で割った値で
あり、Ｑ値と同様にＦ値が大きいほど上記流動特性が良
好となる。
なお実施例での重合反応修了時に上流側ゾーンおよび下
流側ゾーンの各保有量を秤量したところ上流側ゾーンは
24.8Kg、下流側ゾーンは25.3Kgであった。上流側ゾーン
と下流側ゾーンの保有量はほぼ同量であり、保有量の制
御がスムーズに行われていることが分かった。
流側ゾーンの各保有量を秤量したところ上流側ゾーンは
24.8Kg、下流側ゾーンは25.3Kgであった。上流側ゾーン
と下流側ゾーンの保有量はほぼ同量であり、保有量の制
御がスムーズに行われていることが分かった。
実施例における隔壁２を取り除いた以外は実施例と同じ
プロセス、同じ重合条件で重合反応を行った。ただし各
水素ガス供給ライン28、28′の水素供給量は実施例の実
績を参考にして、実施例のグレード１およびグレード２
の水素供給割合を維持し生産した。
プロセス、同じ重合条件で重合反応を行った。ただし各
水素ガス供給ライン28、28′の水素供給量は実施例の実
績を参考にして、実施例のグレード１およびグレード２
の水素供給割合を維持し生産した。
得られたポリプロピレンのポリマー試験結果を表２に示
す。なお表２中のグレード３はグレード１に相当する水
素供給量で生成したポリプロピレンでグレード４はグレ
ード２に相当する水素供給量で生成したポリプロピレン
である。
す。なお表２中のグレード３はグレード１に相当する水
素供給量で生成したポリプロピレンでグレード４はグレ
ード２に相当する水素供給量で生成したポリプロピレン
である。
表１および表２よりグレード１およびグレード２はグレ
ード３およびグレード４に比べMFR格差の大きいポリプ
ロピレンであり、またＱ値およびＦ値が大きく、前記流
動特性が良いことが分かる。
ード３およびグレード４に比べMFR格差の大きいポリプ
ロピレンであり、またＱ値およびＦ値が大きく、前記流
動特性が良いことが分かる。
本発明による横型反応器は隔壁により２つの異なる雰囲
気を有するゾーンに分け、上記両ゾーン間での粒子の移
動を逆流がなくスムーズに行える構成としたので、任意
の分子量分布曲線を有する生成物が得られ、例えばポリ
プロピレンの場合は流動特性を向上させることが可能と
なる。またRTDが向上するので触媒消費量が少く、隔壁
間の粒子の移動がスムーズであるので長期間の連続運転
が可能である。
気を有するゾーンに分け、上記両ゾーン間での粒子の移
動を逆流がなくスムーズに行える構成としたので、任意
の分子量分布曲線を有する生成物が得られ、例えばポリ
プロピレンの場合は流動特性を向上させることが可能と
なる。またRTDが向上するので触媒消費量が少く、隔壁
間の粒子の移動がスムーズであるので長期間の連続運転
が可能である。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す横型反応器の縦断面であ
り、第２図乃至第４図は第１図におけるＡ−Ａ断面図で
あり、第４図は第３図における回転軸５を90゜回転させ
た状態を示す。第５図は本発明の実施例の横型反応器を
使用したプロセスの系統図である。 １……円筒状容器、２……隔壁、３……粉粒体、４……
平板パドル、５……回転軸、６……開口部、７……撹拌
機、８……上流側ゾーン、９……下流側ゾーン、10……
撹拌対象物供給口、11……生成物抜出口。
り、第２図乃至第４図は第１図におけるＡ−Ａ断面図で
あり、第４図は第３図における回転軸５を90゜回転させ
た状態を示す。第５図は本発明の実施例の横型反応器を
使用したプロセスの系統図である。 １……円筒状容器、２……隔壁、３……粉粒体、４……
平板パドル、５……回転軸、６……開口部、７……撹拌
機、８……上流側ゾーン、９……下流側ゾーン、10……
撹拌対象物供給口、11……生成物抜出口。
Claims (3)
- 【請求項１】水平に中心軸を有する円筒状容器と、 前記水平中心軸に一致して配置される回転軸を有する撹
拌機と、 前記円筒状容器の両端に各々配置された撹拌対象物の供
給口および生成物の抜出口と、 前記回転軸と垂直に配置され下部に開口部を有し前記円
筒状容器内部を２つのゾーンに分ける隔壁とから成り、 上記２つのゾーンは各々ガスを循環及び供給する２つの
独立したガス循環系に接続されており、 前記円筒状容器内に存在する粒子層が前記隔壁の開口部
を埋める状態で気相−固相反応を行う横型反応器におい
て、 前記撹拌器は回転軸の軸方向の所定位置に１個以上の平
板パドルを取付けたパドル組の複数組を含み、特に前記
隔壁を挟んで対向する２組のパドル組は下記の条件を満
足することを特徴とする横型反応器。 （ｉ）２つのパドル組のパドルの幅は等しい。 （ii）10゜≦β≦45゜ （iii）D/100≦l1≦D/20 （iv）l2/l1≧１ （ｖ）１≦S2/S1≦３ （vi）α≧90゜ 上記式中の符号の意味は下記の通りである。 β：生成物抜出側のパドルの撹拌対象物供給側パドルに
対する回転方向進み角 D:円筒状容器の内径 l1:容器内壁と撹拌対象物供給側パドルの先端とのクリ
アランス l2:容器内壁の生成物抜出側パドルの先端とのクリアラ
ンス S1:撹拌対象物供給側のパドルの隔壁とのクリアランス S2:生成物抜出側のパドルと隔壁とのクリアランス α：撹拌対象物供給側パドルの生成物抜出側パドルに対
する回転方向進み角 - 【請求項２】円筒状容器の一端に設けられた撹拌対象物
の供給口が重合反応を生じさせる触媒の供給口である特
許請求の範囲第１項記載の横型反応器。 - 【請求項３】気相−固相反応がオレフィンの重合反応で
ありガス循環系に循環および供給されるガスが原料ガ
ス、水素ガスおよび冷却剤として液化ガスを含む特許請
求の範囲第１項または第２項記載の横型反応器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3990687A JPH0779960B2 (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 横型反応器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3990687A JPH0779960B2 (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 横型反応器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63205135A JPS63205135A (ja) | 1988-08-24 |
| JPH0779960B2 true JPH0779960B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=12565999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3990687A Expired - Lifetime JPH0779960B2 (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 横型反応器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779960B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111468062A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-07-31 | 扬州普立特科技发展有限公司 | 一种带有换热隔板的卧式搅拌反应器 |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP3990687A patent/JPH0779960B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63205135A (ja) | 1988-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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