JPS6365082B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔〕 発明の背景 本発明はオレフインのホモ重合および共重合を
実質的にオレフイ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インの気相重
合用横型反応槽に関するものである。 α−オレフイ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、
オレフイ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、反応槽中に分散せしめて気相
のオレフインと接触させ、その触媒上に重合体を
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つて生成した
重合体粉末を撹拌状態にしておき、気相オレフイ
ンと触媒との接触はこの重合体粉末の撹拌状態に
よつて大きく影響を受ける。一般にオレフインの
重合時の発熱は10〜20Kcal／モル程度と極めて
大きく、撹拌状態がよくないと局部過熱を生じ、
重合反応遂行上のトラブルおよび生成重合体の品
質劣化を生ずることとなる。また、このように大
量に発生する重合熱を効率よく除去する必要があ
り、除熱が充分でない場合には重合反応の温度制
御上問題を生じ、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。従つて、オ
レフインの気相重合法においては、気相−固相の
接触状態、即ち粉末の流動撹拌状態と共に、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。 オレフイ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52−040350号お
よび特公昭54−139983号各公報に流動床反応器が
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、このガスは反応器外に取出
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
とく15cm／秒程度であり、この上昇気流に乗つ
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
によつ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付着し、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前記欠点に着目
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撹拌機を設置する方
法が提案されている。しかしながらこの方法でも
なお５〜15cm／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−
2019号公報では水平中空円筒形反応器の内部に一
軸撹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、イソペンタンのよ
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。 (1) 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撹拌軸により反応系の
均一混合を達成し、従つ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、従つて、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つて循環系に
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55−157606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、内部冷却器によつて重合熱を効率よく
除去することにより、上記の欠点をほぼ完全に解
決し得ることを見出した。 〔〕 発明の要約 本発明はα−オレフインのホモ重合および共重
合を、少なくとも１種のα−オレフインの実質的
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、並行して対になつた撹拌軸が設けられてお
り、各撹拌軸には回転によつて反応槽内の粉末状
オレフイン重合体を上方へかきあげ得る撹拌翼が
取付けられており、反応槽の底部が各撹拌軸上の
撹拌翼の先端が回転によつて画く軌道に沿つた部
分円筒で構成されており、撹拌によつて生ずる流
動層内に重合熱除去用冷却管が設けられているオ
レフイ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、粉末状オレフイ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、オレフインの気相重合用装置であ
つて、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ツチが、粗の部分で3.5〜5.0
であり、密の部分で1.5〜3.5であることが好まし
く、更に、対になつた撹拌軸の回転が、両回転軸
の中間で粉末状オレフイ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−オレフインのホモ重合
および共重合を、少なくとも１種のα−オレフイ
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。 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、対になつ
た回転軸に配列された撹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
に実質的に機械的撹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±２℃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てあるので、撹拌翼
による粉末ポリマーの上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てあるので、冷却効果
は損われない。 従つて、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
は実質的には重合体生成量と同程度の量ですます
ことができ、過剰ガスの循環系が不必要か、また
は循環系を設け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。 〔〕 発明の具体的説明 本発明の重合用装置では、反応槽の下部に撹拌
軸が２本並べられる。これらの撹拌軸は水平、か
つ、平行に設けられる。 平行に並べられた２軸の撹拌軸の間隔は、軸上
に取付けられた撹拌翼が画く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
るにつれて双方の撹拌翼の相互作用が減少する。 撹拌翼の形状については特に限定はないが、反
応槽内の粉体を上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撹拌軸に
平行とするのがよいが、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。 撹拌翼は撹拌軸上に複数個対称に取付けられ
る。３枚羽根や４枚羽根も採用し得るが、通常は
180゜の間隔での２枚羽根で充分である。軸方向で
の撹拌翼の間隔も任意であるが、撹拌効果の点か
らは近接していることが好ましく、通常、羽根巾
の1.5乃至３倍の間隔で取付けられる。２軸間の
撹拌翼の相対位置は双方の翼が回転によつて接触
の起らないよう取付けられる。 撹拌軸の回転方向、即ち撹拌翼の回転方向は任
意でよい。即ち、２軸の撹拌軸を軸方向から見た
場合に、右軸が右回り（時計方向）で左軸が左回
り（反時計方向）の場合（外回り）、右軸が左回
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。撹拌の
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、粉体のかき上げ作用
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が最も好ましい。 撹拌翼の回転速度は、反応槽の大きさ、翼の大
きさ、数等によつて定められる。十分な撹拌効果
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撹拌
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
などによつて変化するが、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、各撹拌軸の撹拌翼が画く
軌道に沿つた部分円筒で構成されるが、この部分
円筒の限度は1/2円周までである。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。反応槽底部と撹拌翼先端とのクリアラ
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10mm以下が望ましい。 重合反応槽の高さは撹拌され浮上つた粉体の高
さより大であることが望ましく、従つて撹拌翼の
画く最大回転円の直径(D)の1.2倍以上、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さは任意であるが、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撹拌効果が得ら
れる限り任意の量であるが、通常は撹拌翼が停止
した状態で、撹拌翼の画く最高点附近の位置以下
の量であることが撹拌効果上好ましい。 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、重合安定性を損わないことが必要
である。即ち、撹拌翼による粉末状ポリマーのか
き上げによつて生ずる流動状態を阻害せず、か
つ、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、撹拌によつ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）、通常撹拌軸に平行に
用いられる。撹拌軸に実質的に上下方向に、垂直
に（以後、垂直管と呼ぶ）、および撹拌軸に配列
された撹拌翼の間隙をぬつて（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
床内の上昇流部は粗に、また下降流部は密に設置
される。即ち、２つの撹拌軸についてそれぞれ仮
想的垂直面を立てて、流動層を３つの区間に区分
すると、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つの撹拌軸の回転
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
の管径で除したピツチによつてあらわすことがで
きる。上記の如く、撹拌軸の回転が外回りである
場合、２つの撹拌軸面に挾まれた上昇流動層内で
は水平管のピツチは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ツチを1.5〜
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
管のピツチを小さくすればよいことは当然である
が、例えばピツチを2.4として流動層内全体に水
平管を設置した場合、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、撹拌軸を外回り回転とした場合には、第
４図に示すように、側壁部の盛上つた流動表面と
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撹拌軸に挾ま
れた空間部位に塊状物が生成し易くなる。 また、ピツチを3.5以上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つ
て、前記したように、流動層のうち、粉体が撹拌
翼によつてはね上げられる上昇部では、水平管の
配列のピツチは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、ピツチが
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、水平管のピツチを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てある。但しピツ
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、従つて
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、撹拌翼による激しい
かき上げ、乃至ははね上げ効果によつて生ずる流
動層内に、このような冷却管を設置することによ
つ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つたものである。 従来の縦型の撹拌槽にあつては反応器内容物に
動きを与えるために、比較的大きな撹拌翼が設置
されるので、内部冷却器は設置しにくく、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つて本発明を具体
的に説明する。 第１図は本発明の装置の回転軸に対し垂直な断
面の端面附近を示し、冷却管以外の配管について
は省略してある。第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿
つた、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３が平
行に、両端を反応槽の外殼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とからなる撹拌翼が取付けられてい
る。撹拌翼は、例えば第２図に示す如く、撹拌軸
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
つて１つの撹拌翼ユニツト６とし、各撹拌軸に等
間隔に数ユニツトが取付けられている。 本実施例では両撹拌軸２および３での撹拌翼の
取付け位置は同じであり、かつ、両軸の撹拌翼の
回転軌道は第１図に示す如く重なつている。従つ
て両軸の撹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90゜だけ互いにずらしてあり、
両撹拌軸は駆動装置１１によつて等速度で回転さ
れる。 撹拌軸２と撹拌軸３とは回転方向が反対になつ
ており、第１図に矢印で示す如く外回りの形式を
とつている。第３図に示す撹拌翼ユニツト６では
パドル羽根５は撹拌軸２に平行な水平パドルから
なつており、撹拌軸２の回転により重合反応槽内
の粉体は上下に激しく撹拌される。 反応槽の底部は、撹拌翼の最外回転軌道に沿つ
た部分円筒形をしており、その１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内の撹拌翼の上部空間
に、数本の水平冷却管７が撹拌軸と平行に三角配
列で設置されている。その配列は、撹拌軸２およ
び撹拌軸３に対してそれぞれ立てた仮想垂直面
V₂およびV₃に挾まれた流動空間ではピツチが4.0
であり、仮想垂直面V₂およびV₃と側壁との間で
はピツチが2.4である。これらの水平冷却管の最
上部のものは、撹拌翼の回転によつて生じる流動
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−オレフインの重合方法
を第２図によつて例示する。 α−オレフインは配管１３より、反応槽１の頂
部附近に設置された供給口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−オレフインは配
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つ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入口温度、出口温度
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
圧力変動を起させないような方法で抜き出され
る。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。場合によつては造粒して製品
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
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イン重合体中に触媒
残渣が多くなり、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〜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・アルミナ等の担体上に担持されたこ
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AlR_nX_3-n（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１〜12のアルコキシ基であつて、
１ｍ３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
与性化合物を上記２成分に添加したものは特に好
ましい。 なお本発明の装置で使用できる触媒は、本発明
の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−オレフインとしては
炭素数12程度までのα−オレフインが一般的であ
るが、特にエチレン、プロピレン、ブテン−１、
イソブテン−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
フインはホモ重合してもよく、２種以上のα−オ
レフイ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または４−メチルペンテン−１との共重合お
よびプロピレンとエチレン、ブテン−１、ヘキセ
ン−１または４−メチルペンテン−１との共重合
である。α−オレフイン以外の重合性モノマー、
例えばジオレフイン類との共重合も可能であり、
具体的には１，４ブタジエン、イソプレン、１，
４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサ
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重量％、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−オレフインのうち少なくとも１種のα−
オレフイ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℃、圧
力は常圧〜45Kg／cm²であり、好ましくは温度が20
〜100℃、圧力が２〜40Kg／cm²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つ以上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−オレフイン重合
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1000mm、巾476mm、長さ560mm、内容積約
270のSUS304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SUS304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、撹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100mm（ピツ
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60mm（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600mm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であつ
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。撹拌翼は第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280mmである。
撹拌翼は第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90℃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350r.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上方にかき上げる方
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（TiCl₃・1/3AlCl₃）を含
有する触媒（チタン含有率は2.1重量％）とトリ
エチルアルミニウムを、固体触媒濃度を2.0ｇ／
、トリエチルアルミニウム濃度を6.0ｇ／に
なるようにイソペンタン中に懸濁し、500ml／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。H₂／C₂H₄モル比を0.35とした。エチレン
の供給速度は10.3Kg／時であつた。温度は85℃を
維持するように冷却管中に通す水量および水温を
調節した。重合体は10.0Kg／時の速度、10000
ｇ／触媒１ｇ、476000ｇ／ｇ−Tiの収率で生成
された。運転を10時間継続したが、全く順調に行
われた。運転終了後に槽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状物は
認められなかつた。得られた重合体の特性は以下
に示すとおりであつた。 重合体の特性 メルトインデツクス
3.5ｇ／10分、（２Kg／cm²荷重） 密 度 0.963ｇ／cm³ 平均粒度 570μ かさ密度 0.396ｇ／cm³ 比較例 １ 第４図に示す如く、水平冷却管の相互間隔を60
mm（ピツチ2.4）とし、撹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であつた。製造例１と全
く同じ重合条件で重合を行なつたが、重合開始後
約１時間ぐらいから撹拌不良を起し、排出も困難
になつた。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（ピツチ4.0）とし、撹拌翼上部空間に三角
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0.80m²であつた。製造例１と全
く同じ重合条件で重合を行なつたが、重合熱除去
がうまく行れず、反応槽内温度が100℃近くまで
上り、重合を停止した。槽内を点検したとところ
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
300ml／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と全く同じ重合条件で重合
を行つた。重合体は6.0Kg／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約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1013ml／時とし、温度を65℃
とする以外は製造例１と同じ装置でプロピレンの
重合を行つた。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15.2Kg／時の速度、7500ｇ−PP／ｇ−
触媒、628000ｇ−PP／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、
重合体の付着は認められなかつた。重合体の特性
は以下に示すとおりであつた。 重合体の特性 メルトインデツクス 1.5ｇ／10分 アイソタクテイシテイ（I.I.） 92.0％ 平均粒度 380μ かさ密度 0.413ｇ／cm³ 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−オレフインの共重合を行つた。
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。

【表】 ＊…モル比

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の撹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図は撹拌翼ユニツトの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……反応槽外殼、２，３……撹拌軸、４……
支持体、５……パドル羽根、６……撹拌翼ユニツ
ト、７……冷却管、８……流動層上部表面、９，
１０……軸受、１１……駆動装置、１２……排出
口、１３，１５……α−オレフイン配管、１９…
…触媒配管、１４，１６，１８，２０……供給
口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ α−オレフインのホモ重合および共重合を、
   少なくとも１種のα−オレフインの実質的に気相
   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
   して対になつた撹拌軸２および３が設けられてお
   り、各撹拌軸には回転によつて反応槽内の粉末状
   オレフイン重合体を上方へかきあげ得る撹拌翼６
   が取付けられており、反応槽の底部が各撹拌軸上
   の撹拌翼６の先端が回転によつて画く軌道に沿つ
   た部分円筒で構成されており、撹拌によつて生ず
   る流動層内に重合熱除去用冷却管７が設けられて
   いるオレフイ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、粉末状オレフイン重合体の流
   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、オレフインの気相重合用
   装置。 ２ 隣接する冷却管７の中心距離を冷却管径で除
   したピツチが、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 対になつた撹拌軸の回転が、両回転軸の中間
   で粉末状オレフイン重合体をかきあげる方向であ
   り、かつ、１対の撹拌軸面間の冷却管が粗であ
   り、撹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。