JPS5853904A - オレフインの気相重合用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔工〕　発明の背景 本発明はオレフィンのホモ重合および共重合を実質的に
オレフィンが気相で存在する状態で重合体を生成させる
ための新規なオレフィンの気相重合用横型反応槽に関す
るものである。

α−オレフィンの重合方法については、現在希釈剤の存
在下で重合を行わしめる所謂スラリー重合法が主流を占
めている。かかるスラリー重合では希釈剤の回収および
精製工程が必要となるが、オレフィンを気相状態で反応
させる所謂気相重合法では、かかる工程が実質的に不要
となり、プロセスの簡略化およびスチーム、電力等の用
役使用量の減少が可能である。

この気相重合法においては、微細な重合触媒をそのまま
か、あるいは少量の分散媒中に分散させた状態で、また
はシリカ、アルミナ等の微細粉末担体に担持させて、反
応槽中に分散せ（７めて気相のオレフィンと接触させ、
その触媒」−に重合体を成長せしめる。反応槽中には予
め入れておいた重合体粉末か、またはすでに重合によっ
て生成した重合体粉末を攪拌状態にしておき、気相オレ
フィンと触媒との接触はこの重合体粉末の攪拌状態によ
って大きく影響を受ける。一般にオレフィンの重合時の
発熱は１０〜２０Ｋｃａ１．１モル程度と極めて大きく
、攪拌状態かよくないと局部過熱を生じ、重合反応遂行
−１−のトラブルおよび生成重合体の品質劣化を生ずる
こととなる。また、このように大量に発生ずる重合熱を
効率」：＜除去する必要があり、除熱が充分でない場合
には重合反応の温度制御上間顆を生じ、同様に反応遂行
上のトラブルおよび生成重合体の品質劣化を生ずる。従
って、オレフィンの気相重合法においては、気相−固相
の接触状態、即ち粉末の流動攪拌状態と共に、このよう
な流動床からの均一な熱除去が大きな問題となる。

オレフィンの気相重合の反応装置としては、例えば特公
昭４７−１３９６２号、特公昭５２−０４０６５０号お
よび特公昭５４−１３９９８３号各公報転流動床反応器
が提案されている。これらの流動床反応器は希釈剤の実
質的に存在しない気相中にある重合体粒子および触媒粒
子の混合という点では優れているが、一方、次のごとき
欠点を有する。

（１）流動床反応器内で重合体粒子および触媒粒子の有
効な流動状態を作るには大量のガスを反応器下部から吹
込む必要があり、このガスに重合原料ガスが用いられる
としてもその量は反応量の数十倍にも達し、このガスは
反応器列に取出され再循環される。この再循環のために
はかなりの容量の圧縮機を必要とし、このため多大の電
力が消費される。

（２）流動床反応器内部混合用ガスの上昇速度は、例え
ば特公昭５２−４０３５０号公報にも示されるごと（１
５ｃｍ／秒程度であり、この」−昇気流に乗って触媒粒
子および反応途中にある活性な微粉が混合用ガス循環系
に飛散する。この為に特別の微粉回収装置を必要とする
ばかりでなく、場合によってはこの触媒および活性な微
粉が混合用ガス循環系の管および機器に（’Ｊ着し、そ
こで重合反応が起り、遂には混合用ガス循環系の運転を
困難にしてしまう。これを回避するためには触媒系につ
いても微粉を生成しない特別の配慮が必要となり、使用
し得る触媒系も限定される。

一方、以前より流動床反応器のＭ記欠点に着目し、流動
床反応器に吹込むガスの流量を減少させる方法が提案さ
れている。例えば特公昭４１−５９７号公報では流動床
反応器内に攪拌機をＶ置する方法が提案されている。し
かしながらこの方法でもなお５〜１５Ｃｒｎ／秒のガス
を反応器下部より供給してやる必要性が記載されている
。また特公昭４５−４− ２０１９号公報では水平中空円筒形反応器の内部に一軸
攪拌機を設置した装置により気相重合を実施する方法が
提案されている。この装置による気相重合では、重合熱
をイソブタン、インペンタンのような低沸点液体を装置
内に噴射させて蒸発潜熱により除去し、流動用ガスの吹
込み量を減少させる方法がとられる。しかしこうした方
法においても次の如き欠点を有している。

（］）反応器内側表面に反応生成物が蓄積するので蓄積
物除去の為にパージガスの吹込みが必要である。

（２）低沸点液体の回収、循環のための多くの設備が必
要であり、電力、スチーム等も多く消費される。

以上述べたように、従来提案されている装置および方法
は、反応器および反応系の安定運転ならびに用役原単位
の低下という点で十分に満足できるものとはいえない。

特開昭５５−１５７６０５号公報には反応槽の下部に水
平に設けられた複数の平行攪拌軸により反応系の均一混
合を達成し、従って反応熱の均一化を可能とする横型反
応器が提案されている。この反応器は、従って、反応器
の安定運転という点においては優れているが、重合熱を
効率よく除去し、ガス循環系の負荷を少なくすることに
よって循環系における設備費および用役使用量を軽減す
る点に関してはなお不充分である。

本発明者等は、この特開昭５５−１５７６１３６号公報
に提案されている横型反応器について更に検討を進め、
この反応器の有する重合反応の安定性を損うことなく、
内部冷却器によって重合熱を効率よく除去することによ
り、−に記の欠点をほぼ完全に解決し得ることを見出し
た。

ＣＭ）発明の要約 本発明はα−オレフィンのホモ重合および共重合を、少
なくとも１種のα−オレフィンの実質的に気相状態にお
いて行なう気相重合用横型反応槽において、該反応槽の
下部に、水平方向に、かつ、並行して対になった攪拌軸
が設けられており、各攪拌軸には回転によって反応槽内
の粉末状オレフィン重合体を上方へかきあげ得る攪拌翼
が取付けられており、反応槽の底部が各攪拌軸」二の攪
拌翼の先端が回転によって画く軌道に沿った部分円筒で
構成されており、攪拌によって生ずる流動層内に重合熱
除去用冷却管が設けられているオレフィンの気相重合用
装置において、重合熱除去用冷却管は水平に多数本設け
られ、各冷却管相互の間隔が、粉末状オレフィン重合体
の流動の上昇部では粗に、下降部では密に設けられてい
ることを特徴とする、オレフィンの気相重合用装置であ
って、具体的には、隣接する冷却管の中心距離を冷却管
径で除したピッチが、粗の部分で３０．５〜５．０であ
り、密の部分で」、５〜３．５であることが好ましく、
更に、対になった攪拌軸の回転が、両回転軸の中間で粉
末状オレフィン重合体をかきあげる方向である場合に特
に有効である。

本発明の装置によりα−オレフィンのホモ重合および共
重合を、少なくとも１種のα−オレフィンが実質的に気
相状態で実施すると次のような利点を有する。

　９− まず第１に、内部冷却手段を取付けても、反応器内の流
動状態は実質的に変らず、反応器の重合安定性は損われ
ないことである。即ち、対になった回転軸に配列された
攪拌翼の相互作用により、従来の流動床反応器と同程度
の流動状態を内容物に実質的に機械的攪拌のみで与える
ことができ、しかも反応器内部の温度分布は一２°Ｃ程
度となり、温度の不均一性に帰因すると思われる塊状物
等の生成もなく、長時間順調に操業し得る。

特に、冷却管は水平に設けられているので、上下に流動
する粉末ポリマーとの接触が良好で、冷却効率がよく、
また、粉末ポリマーの流動の上昇部では冷却管の配列を
粗にしであるので、攪拌翼による粉末ポリマーの」二昇
運動を阻害することが少なく、かつ、粉末ポリマーの重
力による下降部分には冷却管を密に配列しであるので、
−冷却効果は損われない。

従って、該反応器内の内部冷却手段によりほぼ１００％
の重合熱が除去される為、ガスの吹込み量椀は実質的に
は重合体生成量と同程度の量ですま　８　− ずことができ、過剰ガスの循環系が不必要か、または循
環系を設（Ｊる場合でも小規模のものですますことがで
き、循環系での設備投資および用役使用量を大巾に軽減
できる。また、循環系への微粉ポリマーおよび活性な微
粉ポリマーの混入による管および機器への付着トラブル
が実質的に存在しない。

ＣＩＩＩ）発明の詳細な説明 本発明の重合用装置では、反応槽の下部に攪拌軸が２本
並べられる。これらの攪拌軸は水平、かつ、平行に設け
られる。

平行に並べられた２軸の攪拌軸の間隔は、軸」−に取付
けられた攪拌翼が画く２つの回転円が接するか、あるい
は重なる程度が好ましい。２つの回転円が離れていても
よいが、その離れが大きくなるにつれて双方の攪拌翼の
相互作用が減少する。

攪拌翼の形状については特に限定はないが、反応槽内の
粉体を］三方にかき上げる為には、一般にはパドル羽根
を有するものが用いられる。上方へのかき上げ効果のた
めにはパドル羽根を攪拌軸に平行どするのがよいが、反
応槽内全体に緩かな循環流をも生じさせるためにパドル
羽根を傾斜させたり、または水平羽根と傾斜羽根もしく
はヘリカルリボン翼の一部とを組合わせる等の型式が採
用される。

攪拌翼は攪拌軸上に複数個対称に取（＝Ｊけられる。

３枚羽根や４枚羽根も採用し得るが、通常ｃｊ：　１８
０゜の間隔での２枚羽根で充分である。軸方向での攪拌
翼の間隔も任意であるが、攪拌効果の点からは近接して
いることが好ましく、通常、羽根［１］の１．５乃至３
倍の間隔で取（＝Ｊけられる。２軸間の攪拌翼の相対位
置は双方の翼が回転に」：って接触の起らないよう取付
けられる。

攪拌軸の回転方向、即ち攪拌翼の回転方向は任意でよい
。即ち、２軸の攪拌軸を軸方向がら見た場合に、有軸が
右回り（時計方向）で左軸が左回り（反時泪方向）の場
合（外回り）、有軸が左回りで左軸が右回りの場合（内
回り）および両軸が同方向に回る場合（同方向回り）が
ある。攪拌の均一性の面からみて外回り、または内回り
が好ましい。

但し、内回り回転の場合、粉体のかき」―げ作用が外回
り回転の場合に比べて低下するので、冷却管による除熱
効果が若干低下し、また同方向回りの場合には、粉体粒
子の停滞部が生じ易いので、外回り回転を採用するのが
最も好ましい。

攪拌翼の回転速度は、反応槽の大きさ、翼の大きさ、数
等によって定められる。十分な攪拌効果が得られるため
には、一般に反応槽内における粉体のはね上げ高さが、
翼の上端よりの高さで攪拌翼の回転直径の０．５〜２．
５程度となるような回転速度が採用される。このような
回転速度は翼の形状などによって変化するが、一般に１
〜７ｍ／秒程度の線速度となるような回転数であろう。

重合反応槽の底部は、各攪拌軸の攪拌翼が画く軌道に沿
った部分円筒で構成されるが、この部分円筒の限度はｌ
　／　２円筒までである。即ち、両軸の回転円が離れて
いる場合は、その中間部分の反応槽底部は粉体の滞留の
生じないよう山形の接続部を設ける。反応槽底部と攪拌
翼先端とのクリア　１１　− ランスは粉体の滞留を防ぐため小さい程好ましく、一般
には１０　ｍｍ以下が望ましい１、重合反応槽の高さは
攪拌され浮上った粉体の高さより大であることが望まし
く、従って攪拌翼の画く最大回転円の直径（Ｄ）の１．
２倍以」−１好ましくは１．５〜５倍で、更に好ましく
は１．５〜４．０倍である。また槽の軸方向の長ざは任
意であるが、通常回転円の直径（Ｄ）の１〜６倍、好ま
しくは２〜３倍前後が適当である。

重合反応槽内の粉体量は充分な攪拌効果が得られる限り
任意の量であるが、通常は攪拌翼が停止した状態で、攪
拌翼の画く最高点附近の位置以下の量であることが攪拌
効果上好ましい。

重合熱除去用の冷却管は、重合熱を効率よく除去すると
共に、重合安定性を損才″〕ないことが必要である。即
ち、攪拌翼による粉末状ポリマーのがき上げによって生
ずる流動状態を阻害せず、がっ、伝熱面積を大きく、伝
熱係数を高くすることが必要である。

このためには、本発明の装置における冷却管は　１２− 攪拌によって生ずる粉末状ポリマーの流動層の上部表面
より下の流動層内に設けられる。また、冷却管は細管を
用い、水平に設置され（以後、これを水平管と呼ぶ）、
通常攪拌軸に平行に用いられる。攪拌軸に実質的に上下
方向に、垂直に（以後、垂直管と呼ぶ）、および攪拌軸
に配列された攪拌翼の間隙をぬって（以後、羽根間隙挿
入管と呼ぶ）冷却管を設置することも併用し得るが、一
般に、垂直管は水平管に比べて伝熱係数が低く、また、
羽根間隙挿入管はそれ自体では伝熱面積が小さい。

本発明の装置において、水平管の配列は、流動層内の上
昇流部は粗に、また下降５流部は密に設置ると、それぞ
れの空間において、粉末ポリマーの流動が上昇方向であ
るか、または下降方向であるかに区分される。例えば２
つの攪拌軸の回転が、流動層として最も好ましい外回り
回転である場合、両回転軸に挾まれた空間区分において
は粉末ポリマーの流動は上昇方向であり、各軸と側壁と
の間の２つの空間では粉末ポリマーの流動は下降流であ
る。

水平管の配列は、任意の配列をとり得るが、一般に四角
配列または三角配列が採用される。配列の粗密は、隣接
する水平管の中心間距離を水平管の管径で除したピッチ
によってあられすことができる。上記の如く、攪拌軸の
回転が外回りである場合、２つの攪拌軸面に挾まれた」
―昇流、動層内では水平管のピッチは３．５〜５．０が
好ましく、各軸面と側壁との間の下降流動空間ではピッ
チを］、５〜３．５、好ましくは１．５〜３．０となる
ように水平管が設置される。

冷却管の伝熱面積を大きくするためには、水平管のピッ
チを小さくすればよいことは当然であるが、例えばピッ
チを２．４として流動層内全体に水平管を設置した場合
１．粉末状ポリマーの流動状態は、冷却管を全く設置し
ないときに比して大きく変化し、攪拌軸を列回り回転と
した場合には、第４図に示すように、側壁部の盛上った
流動表面となる。このような流動状態では、水平管全体
が有効に伝熱に寄与せず、伝熱面積が減少するのみなら
ず、粉体粒子の停滞および偏圧がおこり易く、特に第４
図中に斜線で示すような両攪拌軸に挾まれた空間部位に
塊状物が生成し易くなる。

また、ピッチを３．５以」−で全体に一様に水平管を配
置した場合には、第５図に示すように流動状態は反応槽
内で一様であり、上記の問題はなくなり、重合安定性は
損わないが、一方、伝熱面積が充分でなく、重合熱除去
の点で生産能力が充分発揮されないおそれがある。

本発明の装置においては、流動層内の粉体の上昇部には
水平管の配列を粗に、下降部では密にすることにより、
この問題を解決したものであって、前記したように、流
動層のうち、粉体が攪拌翼によってはね上げられる上昇
部では、水平管の配列のピッチは３．５以上にして、水
平管による流動状態への影響を防いでいる。但し、ピッ
チが５．０以上になると伝熱面積が小さくなるので好ま
しくない。また、はね上げられた粉体が重力で下降する
部分では、水平管のピッチを３．５以下、好ましくは３
，０以下にして伝熱面積を大きくとり、充分な冷却が行
われるようにしである。但しピッチが１．５以下になる
と、水平管の間を下降する粉体の動きが抑制され、停滞
部を生じ易く、従って塊状物を生成し易くなるので好ま
しくない。

本発明の装置においては、攪拌翼による激しいかき上げ
、乃至ははね−１−げ効果によって生ずる流動層内に、
このような冷却管を設置することによって冷却管全体に
粉体が激しく衝突し、冷却管の伝熱面の更新がよく、境
界面を乱すことにより伝熱係数を増大させることができ
、有効な重合熱除去を行うことが可能となったものであ
る。　・従来の縦型の攪拌槽にあっては反応器内容物に
動きを与えるために、比叶的大主な攪拌翼が設置される
ので、内部冷却器は設置しに＜＜、たとえ設置しても内
容物の動きが本発明の反応槽のような激しいものではな
いので、冷却管附近に停滞を生じ、塊状物の生成等のト
ラブルを生じ易い。

以下、図面に示す実施例によって本発明を具体的に説明
する。

　１６− 第１図は本発明の装置の回転軸に対し垂直な断面の端面
側近を示し、冷却管以外の配管については省略しである
。第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿った、回転軸に平行な
断面図である。

反応槽の下部には２本の回転軸２およびろが平行に、両
端を反応槽の外殻１に軸受９および１０で支持されてお
り、各回転軸上には支持体４とパドル羽根５とからなる
攪拌翼が取付けられている。

攪拌翼は、例えば第２図に示す如く、攪拌軸に対して対
称に取付けられた２本の支持体４とその先端にそれぞれ
取付けられたパドル羽根５をもって１つの攪拌翼ユニッ
ト６とし、各攪拌軸に等間隔に数ユニットが取付けられ
ている。

本実施例では両攪拌軸２および６での攪拌翼の取付は位
置は同じであり、かつ、両軸の攪拌翼の回転軌道は第１
図に示す如く重なっている。従って両軸の攪拌翼が接触
しないように、それぞれの支持体４の取付けを９００だ
け互いにずらしてあり、両攪拌軸は駆動装置１１によっ
て等速度で回転される。

攪拌軸２と攪拌軸６とは回転方向が反対になっており、
第１図に矢印で示す如く外回りの形式をとっている。第
３図に示す攪拌翼ユニット６ではパドル羽根５は攪拌軸
２に平行な水平パドルからなっており、攪拌軸２の回転
により重合反応槽内の粉体は上下に激しく攪拌される。

反応槽の底部は、攪拌翼の最外回転軌道に沿った部分円
筒形をしており、その］部に重合体排出口１２が設けら
れている。

第１図では、反応槽１内の攪拌翼の−に電空間に、数本
の水平冷却管７が攪拌軸と平行に三角配列で設置されて
いる。その配列は、攪拌軸２および攪拌軸３に対してそ
れぞれ立てた仮想垂直面■２および■３に挾まれた流動
空間ではピッチが４．０であり、仮想垂直面ｖ２および
■３と側壁との間ではピッチが２．４である。これらの
水平冷却管の最−１１１部のものは、攪拌翼の回転によ
って生じる流動層の表面８の近くまで設置される。

″本発明の装置によるα−オレフィンの重合方法を第２
図によって例示する。

α−オレフィンは配管１３より、反応槽１の頂部附近に
一装置された供給口１４に供給される。重合体分子量調
節剤としては一般に水素が使用され、配管１５を経て供
給口１６より供給される。共重合を行う場合には、他の
α−オレフィンは配管１７を経て供給口１８より供給さ
れる。触媒または他の反応器で前もって予備的に重合さ
れた触媒的に活性な重合体は配管１９を用いて供給口２
０より反応器に導入される。重合熱は冷却管７より除去
されるが、重合体生産量の調整は通常冷却管に通す冷却
剤の流量および人口温度、出口湿度の監視により調整さ
れる。重合体は未反応のガスを同伴し、排出口１２より
実質的に反応器内容物の層高さが一定になるように、か
つ、反応器内に圧力変せ 動を起〆、いような方法、抜き出され６ｏ重合体に同伴
した未反応ガスは適当な分離器により重合体から分離さ
れ、反応器に循環される。未反応ガスを分離された重合
体はそのまま粉末状の製品となる。場合によっては造粒
して製品としてもよい。

一般に本発明では触媒として触媒活性が充分に−］９− 高い、所謂高活性触媒が用いられる。触媒活性が充分に
高くないと生成オレフィン重合体中に触媒残漬が多くな
り、触媒分解および精製工程が必要となるからである。

このグループに含まれるのは周期律表■〜■族の遷移金
属化合物に基づく触媒と周期律表１〜■族の金属の有機
金属化合物との組合せからなる触媒が代表的である。遷
移金属触媒はチタン化合物、バナジウム化合物、酸化ク
ロム、酸化モリブデン等の金属の化合物でよく、又マグ
ネシウムベース担体またはアルミナ、シリカ、シリカ・
アルミナ等の担体」二に担持されたこれら触媒の一つで
もよい。

有機金属化合物としては有機アルミニウム化合物が好ま
しく、特に一般式Ａ４　ＲｍＸ３−ｍ（Ｒは水素または
炭素数１〜１０の炭化水素残基、Ｘはハロゲンまたは炭
素数］〜１２のアルコキシ基であって、ｌ≦ｍ≦３であ
る）のものが用いられる。

１例をあげるとエチレンおよびプロピレンの重合に好ま
しい触媒はチタン化合物をハロゲン化マグネシウム等の
マグネシウムベース担体に担持さたものであり、更に第
３成分として各種の電子供与性化合物を」二記２成分に
添加したものは特に好ましい。

なお本発明の子←→装置で使用できる触媒は、本発明の
詰赤井中づ装置により最善に実施されるものであればよ
く、以上にあげられた触媒に限定されるものではない。

重合反応に使用されるα−オレフィンとしては炭素数１
２程度までのα−オレフィンが一般的１であるカ、特に
エチレン、プロピレン、ブテン−１１イソブチン−１、
ペンテン−１、ヘキセン−１，３−メチルブテン−１お
よび４−メチルペンテン−１のようなものが好ましい。

これらのα−オレフィンはホモ重合してもよく、２種以
上のα−オレフィンの共重合をしてもよい。代表的な共
重合はエチレンとプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−
１マタハ４−メチルペンテン−１との共重合オよびプロ
ピレンとエチレン、ブテン−１１ヘキセン−１または４
−メチル４ンテン−１との共重合である。α−オレフィ
ン以外の重合性モノマー、例えばジオレフィン類との共
重合も可能であり、具体的には］、４ブタジエン、イソ
プレン、］−２４−へキサジエン、４−メチル−１−１
４−へキサジエンがあげられる。コモノマーの含量とし
ては生成共重合体中の０．５〜４０重指％、好ましくは
０．５〜３０重量％とするのがよい。

本発明の装置における反応条件としては重合されるα−
オレフィンのうぢ少なくとも１種のα−オレフィンが実
質的に気相で存在する温度、圧力条件および得られた重
合体の軟化点以下の温度が選ばれる。一般的には、温度
は常温〜１１０″Ｃ１圧力は常圧〜４５　ｋｇｌｃｒ＆
であり、好ましくは温度が２０〜１００°Ｃ１圧力が２
〜４０　ｋｇ／ＣＩ＋＋の範囲である。

本発明の装置は通常連続式反応器として使用されるが、
回分式反応器として使用してもよい。更に２つ以」−の
本装置を並列または直列に配置することにより各々の装
置内の重合条件を変化させて運転することもできる。

以下に本発明の装置によるα−オレフィン重合体の製造
例を示す。

製造例１ 第１図および第２図に示される如き形状を有し、高さ１
００１００Ｏ中ａ’７６ｍｍ５長さ５６０ｍｍ、内容積
約２７０ｔの５ＵＳ３０４製反応器を使用した。反応器
内には内部冷却器として１インチ直径５ＵＳ３０４製チ
ユーブを使用し、第１図および第２図に示される如く、
攪拌軸に平行に三角配列した。

冷却管の相互間隔は両軸にはさまれた空間では１００ｍ
ｍ　（ピッチ４．０）とし、高さ方向に４段、各軸と側
壁との間の空間には相互間隔を６ｏｍｍ（臂争芒２．４
）とし高さ方向に６段設置し た。一番上の水平管の高さは反応槽底部から約６００ｍ
ｍである。このように設置した水平管の本数は３０本で
、伝熱面積は１．３４ｍ２であった。この水平管の中に
温度調節された水を冷却剤として通した。

攪拌翼は第３図に示される如きものであり、翼の一方の
先端からこれと１８０度隔てたもう一方の翼の先端まで
の長さは２８０　ｍｍである。攪拌翼は第３図に示され
たものを１組とした場合、１本の回転軸上に等間隔で４
組配列した。本装置に予め　２３− ９０’Ｃで４時間窒素気流中で乾燥したポリエチレン粉
末を軸高さまで投入した。回転軸の回転数を３５　Ｏｒ
、ｐ、ｍ、とし、回転方向は第１図と同じく回転軸間に
ある内容物を」一方にかき−Ｉ−げる方向とした。次に
塩化マグネシウム、メタクリル酸メチル、三塩化チタン
（Ｔｉ　Ｃ１３・］−／３　ｈｔ　ａｔ３）を含有する
触媒（チタン含有率は２．１重量％）とトリエヂルアル
ミニウムを、固体触媒濃度をｚ、ｏｇ／ｌ、　　ｌ・リ
エチルアルミニウム濃度を６．Ｏｇ、／ｌになるように
インペンタン中に懸濁し、５００　ｍｌ／時の速度で供
給した。圧力は２０気圧になるようにエチレンと連鎖移
動剤としての水素を連続的に導入し、た。

Ｉ］２／Ｃ２Ｈ４モル比を０．３５とした。エチレンの
供給速度は］−０、３に９７時であった。温度は８５°
Ｃを維持するように冷却管中に通す水石および水温を調
節した。重合体は］、ｏ、ｏｋｇ／時の速度、１０００
０ｇ　／触媒１　ｇ、４７６０００ｇ　　／ｇ−Ｔｊの
収率で生成された。運転を１０時間継続したが、全く順
調に行われた。運転終了後に構内を点検したところ、冷
却管および槽壁には重合体の付着および塊　２４− 状物は認められなかった。得られた重合体の特性は以下
に示すとおりであった。

重合体の特性 メルトインデックス　　　３　、５　ｇ　／　１０分、
（２ｋｌＪ／ｃＪ荷重）密度　　　　　　　０．９６３
ｇ／ｃｍ３平均粒度　　　　　５７０μ かさ密度　　　　　０．３９６ｇ／ｃｒｎ”比較例］ 第４図に示す如く、水平冷却管の相互間隔を６０ｍｍ　
（ピッチ２．４）とし、攪拌翼上部空間に三角配列で高
さ方向に６段設置した。水平管の本数は４５本で、伝熱
面積は２．０１ｍ２であった。製造例１と全く同じ重合
条件で重合を行なったが、重合開始後約１時間ぐらいか
ら攪拌不良を起し、排出も困難になった。重合を停止し
槽内を点検したところ塊状物が両軸の間に多数認められ
た。

比較例２ 第５図に示す如く、水平冷却管の相互間隔を１００ｍｍ
（ピッチ４．０）とし、攪拌翼」二部空間に三角配列で
高さ方向に４段設置した。水平管の本数は１８で、伝熱
面積は０　、８０　ｍ２であった。製造例１と全く同じ
重合条件で重合を行なったが、重合熱除去がうまく行れ
ず、反応槽内温度が］−００°Ｃ近くまで上り、重合を
停止した。槽内を点検したところ多数の塊状物が認めら
れた。

比較例３ 比較例２の冷却管の設置で、触媒供給速度を３００ｍ１
／時にエチレンの供給速度を６．２ｋｇ／時に変更する
以外は製造例１と全く同し重合条件で重合を行った。重
合体は６．ｏｋｇ／時の速度で排出され、１０時間順調
に行なえた。しかし、製造例１に比較して重合体生成速
度が釣６０％に減少した。

製造例２ 最初に投入する粉末をポリプロピレン粉末とし、触媒と
して塩化マグネシウム、安息香酸エチル、四塩化チタン
を含有する触媒（チタン含有率は１．２重量％）とトリ
エチルアルミニウムを使用し、触媒供給速度を：＋、ｏ
：＋３ｍｚ／時とし、湿度を６５°Ｃとする以外は製造
例１と同じ装置でプロピレンの重合を行った。分子量調
節剤としての水素はプロピレンに対してモル比で０　、
０１０の割合で供給した。重合体は１５　、２　ｋｇ７
時の速度、７５００　ｇ−９Ｐ／ｇ−触媒、６２　ｓ　
ｏ　ｏ　ｏ　ｇ−ｒｒｐ／　ｇ−Ｔｉの収率で生成され
た。運転を１０時間継続したが全く順調で、運転終了後
、反応槽を開放し、槽内を点検したところ、重合体の何
着は認められなかった。重合体の特性は以下に示すとお
りであった。

重合体の特性 メルトインデックス　　　　　　　］、　、　５　ｇ　
／　ｌ　Ｏ分アイソタクテイシティ（ｘ、５）　　　９
２．０％平均粒度　　　　　　　　３８０μ かさ密度　　　　　　　　ｏ、４１３ｇ／ｃＴｎ３製造
例３〜６ 製造例１と同一の装置および触媒を使用し、エチレンと
他のα−オレフィンの共重合を行った。

採用した反応条件および重合結果を表１に示す。

重合は全く順調に行われた。表２には得られた重合体の
特性値を示す。

＝　２７− ２８−

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の攪拌軸に垂直な断面の端面附近
の概念図、第２図は第１図のＡ　−Ａ断面に相当する概
念図、第３図は攪拌翼ユニットの１例である。第４図お
よび第５図は水平冷却管の配列を変えた比較例を示す。 図示された要部と符号との対応は次のとおりである。 １　反応槽外殻、　２．６−攪拌軸、　４　支持体、　
５　・パドル羽根、　６−攪拌翼ユニット、７　冷却管
、　８　流動層上部表面、　９．１０・・・軸受、　１
１　駆動装置、　１２−排出［１，１３，１５α−オレ
フィン配管、　１９　触媒配管、　１４．１６．１８．
２０−供給［］。 出願人　三菱油化株式会社 代理人　弁理士厚田桂一部 　３１− 第１図 口→・Ａ □ □ Ａ 第２図 ３ 第３図 ↓

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　α−オレフィンのホモ重合および共重合を、少
   なくとも１種のα−オレフィンの実質的に気相状態にお
   いて行う気相重合用横型反応槽において、該反応槽の下
   部に、水平方向に、かつ、並行して対になった攪拌軸２
   および６が設けられており、各攪拌軸には回転によって
   反応槽内の粉末状オレフィン重合体を上方へかきあげ得
   る攪拌翼６が取付けられており、反応槽の底部が各攪拌
   軸上の攪拌翼乙の先端が回転によって画く軌道に沿った
   部分円筒で構成されており、攪拌によって生ずる流動層
   内に重合熱除去用冷却管７が設けられているオレフィン
   の気相重合用装置において、重合熱除去用冷却管７は水
   平に多数本設けられ、各冷却管相互の間隔が、粉末状オ
   レフィン重合体の流動の」−外部では粗に、下降部では
   密に設けられていることを特徴とする、オレフィンの気
   相重合用装置。
2. （２）隣接する冷却管７の中心距離を冷却管径で除した
   ピッチが、粗の部分で３．５〜５．０であり、密の部分
   で１．５〜３．５である、特許請求の範囲第（１）項に
   記載の装置。
3. （３）対になった攪拌軸の回転が、両回転軸の中間で粉
   末状オレフィン重合体をかきあげる方向であり、かつ、
   １対の攪拌軸面間の冷却管が粗であり、攪拌軸外方が密
   である、特許請求の範囲第（１）項または第（２）項に
   記載の装置。