JP2000210552A - 気相重合反応装置内の近壁温度を変える方法 - Google Patents
気相重合反応装置内の近壁温度を変える方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応装置の外側に水を適用することによって
気相重合反応装置の内壁近くの温度を低下させる方法を
提供する。 【解決手段】 落下水のフィルムを流動床オレフィン重
合反応装置の周囲の回りに適用して壁を冷却しかつ流動
床内の壁の内面近くの温度を低下させる。冷却は、反応
装置内の静電気を低減させる効果を有する、これは、立
ち代わって、反応装置温度と循環ガスの露点との関係の
調節を容易にすることによってシーチング問題を改善し
かつ生産を高めることができる。プロセスは、凝縮され
た循環ガスの少なくともいくらかを内壁表面の付近に注
入するガス冷却及び凝縮系と協働して用いることができ
る。
気相重合反応装置の内壁近くの温度を低下させる方法を
提供する。 【解決手段】 落下水のフィルムを流動床オレフィン重
合反応装置の周囲の回りに適用して壁を冷却しかつ流動
床内の壁の内面近くの温度を低下させる。冷却は、反応
装置内の静電気を低減させる効果を有する、これは、立
ち代わって、反応装置温度と循環ガスの露点との関係の
調節を容易にすることによってシーチング問題を改善し
かつ生産を高めることができる。プロセスは、凝縮され
た循環ガスの少なくともいくらかを内壁表面の付近に注
入するガス冷却及び凝縮系と協働して用いることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オレフィン及びそ
の他の重合性モノマーの気相流動床重合に関する。本発
明は、反応装置の外側に水を適用することによって気相
重合反応装置の内壁近くの温度を低下させる方法であ
る。
の他の重合性モノマーの気相流動床重合に関する。本発
明は、反応装置の外側に水を適用することによって気相
重合反応装置の内壁近くの温度を低下させる方法であ
る。
【０００２】
【従来の技術】本発明が最も有用になる気相流動床反応
装置は、Ｎｏｓｈａｙ等に係る米国特許第４，４８２，
６８７号、Ｇｏｏｄｅ等に係る米国特許第４，８０３，
２５１号、Ｃｈｉｒｉｌｌｏ等に係る米国特許第４，８
５５，３７０号、Ｐａｉｎｔｅｒ等に係る米国特許第
５，４２８，１１８号、及びＣｈｉｎｈ等に係る米国特
許第５，７３３，５１０号に記載されているようなもの
である。本発明が適用し得るこれらやその他の反応装置
は、ストレートな円筒形セクションの頂部に球根状の膨
張セクションが付いていることを特徴とし、エチレン、
プロピレン及び炭素原子約８までを有するその他のα−
オレフィンのようなα−オレフィンを重合させるために
広く使用されている。それらは、比較的厚い、すなわち
厚さ約２〜約４インチ（５〜１０ｃｍ）のスチール壁を
有する大きな反応装置である。
装置は、Ｎｏｓｈａｙ等に係る米国特許第４，４８２，
６８７号、Ｇｏｏｄｅ等に係る米国特許第４，８０３，
２５１号、Ｃｈｉｒｉｌｌｏ等に係る米国特許第４，８
５５，３７０号、Ｐａｉｎｔｅｒ等に係る米国特許第
５，４２８，１１８号、及びＣｈｉｎｈ等に係る米国特
許第５，７３３，５１０号に記載されているようなもの
である。本発明が適用し得るこれらやその他の反応装置
は、ストレートな円筒形セクションの頂部に球根状の膨
張セクションが付いていることを特徴とし、エチレン、
プロピレン及び炭素原子約８までを有するその他のα−
オレフィンのようなα−オレフィンを重合させるために
広く使用されている。それらは、比較的厚い、すなわち
厚さ約２〜約４インチ（５〜１０ｃｍ）のスチール壁を
有する大きな反応装置である。
【０００３】そのような反応装置において行われる反応
は、モノマーを気相で重合させることを必要とするのが
普通である。触媒も導入され、重合が進行するにつれ
て、ポリマー生成物の小さい粒子が形成され、これらは
流動床としてガス中に浮遊される。
は、モノマーを気相で重合させることを必要とするのが
普通である。触媒も導入され、重合が進行するにつれ
て、ポリマー生成物の小さい粒子が形成され、これらは
流動床としてガス中に浮遊される。
【０００４】重合プロセスは発熱であり、よって系から
エネルギー、すなわち反応の熱を抜き出し、それでプロ
セスを制御することができるためにガスの大部分を循環
させることが絶えず通例である。発生される熱の量は、
直接生成されるポリマーの量に関係するので、熱除去の
効率は、生産性及び収率の主要な決定因子である。
エネルギー、すなわち反応の熱を抜き出し、それでプロ
セスを制御することができるためにガスの大部分を循環
させることが絶えず通例である。発生される熱の量は、
直接生成されるポリマーの量に関係するので、熱除去の
効率は、生産性及び収率の主要な決定因子である。
【０００５】その上に、反応装置内の温度が高くなりす
ぎるならば、粒子は軟化し又は融解さえして一緒に粘着
する傾向になる。加えて、一般に、粒子間、特に粒子と
壁との間に摩擦電気作用の危険がある。静電荷は、制御
し難く、発生する理由は完全には理解されていないが、
静電荷の存在は、壁の温度、流動床におけるガスの温
度、及びガスの露点に関係するようである。内壁の温度
が、ガスの露点に比べて高くなりすぎる時に、静電荷
は、一層、存在し、壁上に過度のコーティングを形成し
て望ましくないシーティングの現象に至るようである。
ぎるならば、粒子は軟化し又は融解さえして一緒に粘着
する傾向になる。加えて、一般に、粒子間、特に粒子と
壁との間に摩擦電気作用の危険がある。静電荷は、制御
し難く、発生する理由は完全には理解されていないが、
静電荷の存在は、壁の温度、流動床におけるガスの温
度、及びガスの露点に関係するようである。内壁の温度
が、ガスの露点に比べて高くなりすぎる時に、静電荷
は、一層、存在し、壁上に過度のコーティングを形成し
て望ましくないシーティングの現象に至るようである。
【０００６】大きな気相反応装置は、屋外にあって風雨
にさらされるのが普通であるので、雨がかかることがし
ばしばあるが、本発明者等が知る限り、反応装置の内部
温度に対する雨の作用を適用させるのに反応装置の作動
を適用させようと試みる者はいなかった。壁温度を制御
しようとする試みは、日本国特許出願第９−３０２００
８号に開示されている冷却チューブ、並びに日本国特許
出願第９−２４９７０３号及び第７０６２００９Ａに記
載されている冷却ジャケットを含む。これらの３つの開
示はすべて反応装置の外側を冷却することによって内壁
を冷却して気相の露点よりも低い温度にすることを言っ
ているが、そのような方法は、費用の掛かる冷却装置及
び循環装置を要する。種々のタイプの冷却ジャケットを
使用する際のネガチィブな要因は、それらをシールする
ことの困難、ジャケットによってカバーされ得る人員専
用路及び計装を一般に存在させることを含む。主要な安
全性要因は、ジャケットの下で反応装置漏れが検出され
ないでいて、それで爆発性ガスが冷却ジャケット内で濃
縮され又は使用済み水と共にドレンベイスン等に排出さ
れ得ることである。
にさらされるのが普通であるので、雨がかかることがし
ばしばあるが、本発明者等が知る限り、反応装置の内部
温度に対する雨の作用を適用させるのに反応装置の作動
を適用させようと試みる者はいなかった。壁温度を制御
しようとする試みは、日本国特許出願第９−３０２００
８号に開示されている冷却チューブ、並びに日本国特許
出願第９−２４９７０３号及び第７０６２００９Ａに記
載されている冷却ジャケットを含む。これらの３つの開
示はすべて反応装置の外側を冷却することによって内壁
を冷却して気相の露点よりも低い温度にすることを言っ
ているが、そのような方法は、費用の掛かる冷却装置及
び循環装置を要する。種々のタイプの冷却ジャケットを
使用する際のネガチィブな要因は、それらをシールする
ことの困難、ジャケットによってカバーされ得る人員専
用路及び計装を一般に存在させることを含む。主要な安
全性要因は、ジャケットの下で反応装置漏れが検出され
ないでいて、それで爆発性ガスが冷却ジャケット内で濃
縮され又は使用済み水と共にドレンベイスン等に排出さ
れ得ることである。
【０００７】壁冷却は、流動床燃焼系において用いられ
た−米国特許第５，０２５，７５５号及び同第４，９４
４，１５０号を参照。
た−米国特許第５，０２５，７５５号及び同第４，９４
４，１５０号を参照。
【０００８】米国特許第３，２５４，０７０号は、反応
熱を取り去るための冷却ジャケットを装備した初期の重
合反応装置について例示している。
熱を取り去るための冷却ジャケットを装備した初期の重
合反応装置について例示している。
【０００９】カナダ特許第７０９，４７０号は、未反応
モノマーを熱交換器を通して循環させてガスの温度を低
下させることの補足として、気相重合プロセス反応装置
を冷却するための水ジャケットを示している。
モノマーを熱交換器を通して循環させてガスの温度を低
下させることの補足として、気相重合プロセス反応装置
を冷却するための水ジャケットを示している。
【００１０】また、非反応体ガスを未反応モノマーと共
に循環させて加えることによって気相の露点を制御する
Ｈｕｓｓｅｉｎの米国特許第４，９８１，９２９号にも
興味がある。反応温度及び露点は、露点を上げるための
そのような添加によるか又は反応の温度を下げることに
よるかのいずれかで互いに近づくようにされる。好適な
モードでは、重合は、反応装置における循環ガスの露点
よりも０．１〜５．０℃高い温度で行われる。
に循環させて加えることによって気相の露点を制御する
Ｈｕｓｓｅｉｎの米国特許第４，９８１，９２９号にも
興味がある。反応温度及び露点は、露点を上げるための
そのような添加によるか又は反応の温度を下げることに
よるかのいずれかで互いに近づくようにされる。好適な
モードでは、重合は、反応装置における循環ガスの露点
よりも０．１〜５．０℃高い温度で行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、気相オレフ
ィン重合反応装置の外壁を冷却して内壁上の及び／又は
内壁に直ぐに隣接するガスの温度の低下をもたらす方法
を提供する。
ィン重合反応装置の外壁を冷却して内壁上の及び／又は
内壁に直ぐに隣接するガスの温度の低下をもたらす方法
を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】その方法は、反応装置の
周囲の回りに、又は実質的に反応装置の回りを水の流れ
を注いで反応装置の表面と接触する落下水のシート又は
フィルムを作ることを含む。下記のそれ以上の説明にお
いて明らかになる通りに、落下水のシート又はフィルム
を形成するのに使用する水の温度を知ることは必要では
ない。本発明は、反応体ガスの露点と重合温度との間の
関係が複雑なことを認識しており、よって反応装置の外
側に水を適用することは、Ｊｅｎｋｉｎｓの米国特許第
４，５４３，３９９号及び同第４，５８８，７９０号に
記載されている通りの循環ガスの凝縮、並びにＨｕｓｓ
ｅｉｎ等に係る上に引用した米国特許第４，９８１，９
２９号の通りに希釈剤を加えることによる露点の調整と
共同して調節してもよい。これらの特許の３つ（第４，
５４３，３９９号、第４，５８８，７９０号及び第４，
９８１，９２９号）すべてを本明細書中に援用する。こ
れらの特許に挙げられている重合反応の条件及びプロセ
スは、すべて本発明と適合し得る。
周囲の回りに、又は実質的に反応装置の回りを水の流れ
を注いで反応装置の表面と接触する落下水のシート又は
フィルムを作ることを含む。下記のそれ以上の説明にお
いて明らかになる通りに、落下水のシート又はフィルム
を形成するのに使用する水の温度を知ることは必要では
ない。本発明は、反応体ガスの露点と重合温度との間の
関係が複雑なことを認識しており、よって反応装置の外
側に水を適用することは、Ｊｅｎｋｉｎｓの米国特許第
４，５４３，３９９号及び同第４，５８８，７９０号に
記載されている通りの循環ガスの凝縮、並びにＨｕｓｓ
ｅｉｎ等に係る上に引用した米国特許第４，９８１，９
２９号の通りに希釈剤を加えることによる露点の調整と
共同して調節してもよい。これらの特許の３つ（第４，
５４３，３９９号、第４，５８８，７９０号及び第４，
９８１，９２９号）すべてを本明細書中に援用する。こ
れらの特許に挙げられている重合反応の条件及びプロセ
スは、すべて本発明と適合し得る。
【００１３】
【発明の実施の形態】落下水のフィルムは、種々の高さ
において生じてよい。落下水のフィルムは、初めに膨張
セクションにおいて適用しても又は膨張セクションより
も下のストレート（時には、円筒形と呼ぶ）セクション
上の任意の点で適用してもよい。流動床における状態を
安定にするために、水の落下フィルムは反応装置を取り
囲むのが好適であるが、一つの領域に別の領域に比べて
一層多くの水を適用しても、又は反応装置の外面の一部
分上だけに水を適用さえしてもよく、或は反応装置の内
部からの温度の読みが望ましいと示すと、適用を、一領
域から別の領域に移動させてもよい。しかし、水のフィ
ルムは、周囲全体、又は実質的に周囲全体の回りに適用
するのが好ましい。
において生じてよい。落下水のフィルムは、初めに膨張
セクションにおいて適用しても又は膨張セクションより
も下のストレート（時には、円筒形と呼ぶ）セクション
上の任意の点で適用してもよい。流動床における状態を
安定にするために、水の落下フィルムは反応装置を取り
囲むのが好適であるが、一つの領域に別の領域に比べて
一層多くの水を適用しても、又は反応装置の外面の一部
分上だけに水を適用さえしてもよく、或は反応装置の内
部からの温度の読みが望ましいと示すと、適用を、一領
域から別の領域に移動させてもよい。しかし、水のフィ
ルムは、周囲全体、又は実質的に周囲全体の回りに適用
するのが好ましい。
【００１４】落下水のシートは、反応装置の周囲の回り
で生じかつ反応装置壁に向けたスプレーを使用すること
によって確実にするのが好ましい。
で生じかつ反応装置壁に向けたスプレーを使用すること
によって確実にするのが好ましい。
【００１５】反応装置の外面に水を適用することは、断
続にしても又は連続にしてもよい。水は、シート形成の
可能性の前兆として反応装置内部で測定される静電現象
に応答して適用してもよい。水は、反応装置内部からの
温度の読み、特に反応装置壁の内面又はその近く、好ま
しくは壁の内面から１／１６〜１／２インチ（０．１６
〜１．３ｃｍ）における温度の読みに応答して適用して
もよい。
続にしても又は連続にしてもよい。水は、シート形成の
可能性の前兆として反応装置内部で測定される静電現象
に応答して適用してもよい。水は、反応装置内部からの
温度の読み、特に反応装置壁の内面又はその近く、好ま
しくは壁の内面から１／１６〜１／２インチ（０．１６
〜１．３ｃｍ）における温度の読みに応答して適用して
もよい。
【００１６】反応装置の外面に水を適用することは、Ｊ
ｅｎｋｉｎｓの米国特許第４，５４３，３９９号及び同
第４，５８８，７９０号（本明細書中他の所で援用して
いる）並びに米国特許第５，８０４，６７７号、同第
４，９８１，９２９号（また、非反応体液を循環流体中
に導入することを記載していることから、援用する）、
同第４，９３３，１４８号、同第５，３５２，７４９
号、同第５，４０５，９２２号、同第５，４３６，３０
４号、同第５，４５３，４７１号、同第５，８３４，５
７１号、及び同第５，８０４，６７７号に記載されてい
る通りの反応装置循環ガスの凝縮と結合してもよい。好
適な実施態様では、循環ガスの露点は、凝縮操作の間反
応温度の約１５℃の範囲内であり、反応温度の約１０℃
の範囲内であるのが一層好ましい。このモードでは、ガ
スは、反応装置の内面に沿って凝縮することができ、液
は、反応装置ループの回りを循環する凝縮された循環ガ
スから内面に一層容易に分配される。そのような凝縮液
（例えば、循環流体の約２〜約５０重量％又はそれ以
上、或はおそらく現商業実施では一層一般に、約１０〜
約２０重量％を構成する）は、既知の様式で分配板を通
して導入し、床の一層高い所に、特に反応装置内壁に沿
って浸透し得る。別の実施態様では、循環ガスループの
回りを循環する凝縮液を、反応装置の底部に不均一に、
液の一層多くが、流動床の半径方向中央よりも反応装置
壁の内面から約０．１〜約３フィート（０．０３〜０．
９ｍ）又は４フィート（１．２ｍ）でさえの範囲内で流
動床に入るように注入してもよく；これは、反応装置の
外面に水を適用する間行ってよい。液は、ガスと共に又
は米国特許第４，５４３，３９９号及び同第５，８０
４，６７７号の教示に従って別に導入してもよい。なお
別の実施態様では、循環ガスループの回りを循環する凝
縮液を、外面に水を適用する間単独でも又は添加ガスと
共に反応装置壁の垂直な内面に樹脂床中に注入してもよ
い。凝縮液及び／又はガスを、床（又は反応域）高さの
約１〜１００％の高さに注入してよい。凝縮液のすべて
又は一部（例えば、少なくとも１０％）を、壁に又はそ
の近くに注入してよい−すなわち、壁から約６インチ
（１５ｃｍ）の距離の範囲内で放出してよい。凝縮液
は、例えば反応装置の内側を半径方向に回って延在する
一連のノズル、パイプ、又は導管を使用して注入してよ
い。代わりに、水を反応装置の外面に適用しながら、凝
縮液を床の上部上にスプレーしてもよい。凝縮液は、ま
た、フリーボード中の流動床よりも上の反応装置内壁の
周長に沿って導入しても又は膨張セクションの中に導入
してもよい。これは、例えば反応装置を半径方向に回っ
て延在する一連のノズル、パイプ、スリット又は導管を
使用して行ってよい。水を反応装置の外側に、凝縮液を
反応装置の内部に加える場所と同じ高さ又はそれよりも
高い又は低い所にスプレーしてよい。
ｅｎｋｉｎｓの米国特許第４，５４３，３９９号及び同
第４，５８８，７９０号（本明細書中他の所で援用して
いる）並びに米国特許第５，８０４，６７７号、同第
４，９８１，９２９号（また、非反応体液を循環流体中
に導入することを記載していることから、援用する）、
同第４，９３３，１４８号、同第５，３５２，７４９
号、同第５，４０５，９２２号、同第５，４３６，３０
４号、同第５，４５３，４７１号、同第５，８３４，５
７１号、及び同第５，８０４，６７７号に記載されてい
る通りの反応装置循環ガスの凝縮と結合してもよい。好
適な実施態様では、循環ガスの露点は、凝縮操作の間反
応温度の約１５℃の範囲内であり、反応温度の約１０℃
の範囲内であるのが一層好ましい。このモードでは、ガ
スは、反応装置の内面に沿って凝縮することができ、液
は、反応装置ループの回りを循環する凝縮された循環ガ
スから内面に一層容易に分配される。そのような凝縮液
（例えば、循環流体の約２〜約５０重量％又はそれ以
上、或はおそらく現商業実施では一層一般に、約１０〜
約２０重量％を構成する）は、既知の様式で分配板を通
して導入し、床の一層高い所に、特に反応装置内壁に沿
って浸透し得る。別の実施態様では、循環ガスループの
回りを循環する凝縮液を、反応装置の底部に不均一に、
液の一層多くが、流動床の半径方向中央よりも反応装置
壁の内面から約０．１〜約３フィート（０．０３〜０．
９ｍ）又は４フィート（１．２ｍ）でさえの範囲内で流
動床に入るように注入してもよく；これは、反応装置の
外面に水を適用する間行ってよい。液は、ガスと共に又
は米国特許第４，５４３，３９９号及び同第５，８０
４，６７７号の教示に従って別に導入してもよい。なお
別の実施態様では、循環ガスループの回りを循環する凝
縮液を、外面に水を適用する間単独でも又は添加ガスと
共に反応装置壁の垂直な内面に樹脂床中に注入してもよ
い。凝縮液及び／又はガスを、床（又は反応域）高さの
約１〜１００％の高さに注入してよい。凝縮液のすべて
又は一部（例えば、少なくとも１０％）を、壁に又はそ
の近くに注入してよい−すなわち、壁から約６インチ
（１５ｃｍ）の距離の範囲内で放出してよい。凝縮液
は、例えば反応装置の内側を半径方向に回って延在する
一連のノズル、パイプ、又は導管を使用して注入してよ
い。代わりに、水を反応装置の外面に適用しながら、凝
縮液を床の上部上にスプレーしてもよい。凝縮液は、ま
た、フリーボード中の流動床よりも上の反応装置内壁の
周長に沿って導入しても又は膨張セクションの中に導入
してもよい。これは、例えば反応装置を半径方向に回っ
て延在する一連のノズル、パイプ、スリット又は導管を
使用して行ってよい。水を反応装置の外側に、凝縮液を
反応装置の内部に加える場所と同じ高さ又はそれよりも
高い又は低い所にスプレーしてよい。
【００１７】図１において、反応装置１は、ポリエチレ
ン、エチレンコポリマー、及びその他のオレフィンポリ
マーを造るために一般的に使用されるタイプである標準
の「Ｕｎｉｐｏｌ」反応装置である。反応装置１は、ス
トレートセクション２及び膨張セクション３を含み、ス
トレートセクション２は、分配板９よりも５０フィート
（１５ｍ）上に延在するのが典型的である。当分野にお
いて知られている通りに、原料モノマーを、管路４とし
て概略的に示す、床の底部近くの気相に連続して導入
し、源６からの適した触媒を流動床中に点５で導入す
る。助触媒及びその他の添加物を源２２及び２３から導
入することができる。反応域７中で浮遊されるモノマー
に対する触媒の作用によってポリマーの粒子２５が形成
され、通常分配板９の近くの引取り点８で生成物として
抜き出す。ガスを管路１０を通して熱交換器１１に連続
して循環させ、そこでガスを冷却し及び／又は凝縮させ
て反応の熱を取り去る。代わりのスキーム（図示せず）
では、ガス状供給モノマーを管路１０に導入し、メーク
アップ液を管路２４でに導入してよい；管路４は使用し
ないであろう。本発明は、重合プロセスを流動床反応装
置において行うために当分野に知られているその他の変
法と共に用いてよい。
ン、エチレンコポリマー、及びその他のオレフィンポリ
マーを造るために一般的に使用されるタイプである標準
の「Ｕｎｉｐｏｌ」反応装置である。反応装置１は、ス
トレートセクション２及び膨張セクション３を含み、ス
トレートセクション２は、分配板９よりも５０フィート
（１５ｍ）上に延在するのが典型的である。当分野にお
いて知られている通りに、原料モノマーを、管路４とし
て概略的に示す、床の底部近くの気相に連続して導入
し、源６からの適した触媒を流動床中に点５で導入す
る。助触媒及びその他の添加物を源２２及び２３から導
入することができる。反応域７中で浮遊されるモノマー
に対する触媒の作用によってポリマーの粒子２５が形成
され、通常分配板９の近くの引取り点８で生成物として
抜き出す。ガスを管路１０を通して熱交換器１１に連続
して循環させ、そこでガスを冷却し及び／又は凝縮させ
て反応の熱を取り去る。代わりのスキーム（図示せず）
では、ガス状供給モノマーを管路１０に導入し、メーク
アップ液を管路２４でに導入してよい；管路４は使用し
ないであろう。本発明は、重合プロセスを流動床反応装
置において行うために当分野に知られているその他の変
法と共に用いてよい。
【００１８】プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタ
ン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン（炭
素３〜８を有する飽和炭化水素）、又はこれらの混合物
のような非反応体ガスを系中に導入することは、反応装
置内の気相の露点を調節するのを助成することになる。
上に検討した米国特許第４，９８１，９２９号を参照。
メークアップガスは、モノマー、窒素、及び水素からな
るのが普通であるが、イソペンタン、プロパン、又はそ
の他の非反応体ガスを含有してもよく、メークアップガ
スを床に定常状態ガス状組成を保つ速度で供給する。メ
ークアップガスの組成は、床の上に位置させたガス分析
計１２によって求める。ガス分析計は、循環させるガス
の組成を求め、よってメークアップガスの組成を調整し
て反応域７内の本質的に定常状態のガス状組成を維持す
る。露点は、また、ガス分析計（又は別の分析計）によ
って知られている様式で計算してもよい。
ン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン（炭
素３〜８を有する飽和炭化水素）、又はこれらの混合物
のような非反応体ガスを系中に導入することは、反応装
置内の気相の露点を調節するのを助成することになる。
上に検討した米国特許第４，９８１，９２９号を参照。
メークアップガスは、モノマー、窒素、及び水素からな
るのが普通であるが、イソペンタン、プロパン、又はそ
の他の非反応体ガスを含有してもよく、メークアップガ
スを床に定常状態ガス状組成を保つ速度で供給する。メ
ークアップガスの組成は、床の上に位置させたガス分析
計１２によって求める。ガス分析計は、循環させるガス
の組成を求め、よってメークアップガスの組成を調整し
て反応域７内の本質的に定常状態のガス状組成を維持す
る。露点は、また、ガス分析計（又は別の分析計）によ
って知られている様式で計算してもよい。
【００１９】床のポリマー生産速度は、触媒成分の注入
速度によって調節する。床の生産性は、単純に成分の注
入速度を上げることによって増大させることができ、注
入速度を下げることによって低減させることができる。
速度によって調節する。床の生産性は、単純に成分の注
入速度を上げることによって増大させることができ、注
入速度を下げることによって低減させることができる。
【００２０】触媒成分の注入速度の変化は、反応の熱の
発生速度を変えることになるので、循環ガスの温度を上
方に又は下方に調節して熱発生速度の変化に適応させ
る。これは、床内で本質的に一定な温度を維持するのを
確実にする。流動床及び循環ガス冷却系の両方の完全な
計装は、作業員に循環ガスの温度の適した調節を行わせ
るのを可能にするように、床内の温度変化を検出するの
に必要であるのはもちろんである。
発生速度を変えることになるので、循環ガスの温度を上
方に又は下方に調節して熱発生速度の変化に適応させ
る。これは、床内で本質的に一定な温度を維持するのを
確実にする。流動床及び循環ガス冷却系の両方の完全な
計装は、作業員に循環ガスの温度の適した調節を行わせ
るのを可能にするように、床内の温度変化を検出するの
に必要であるのはもちろんである。
【００２１】粒状生成物を引取り点８を通して取り出す
のは、当分野で知られている通りの分離域１３を確立す
る一対の時限バルブによって制御するのが好ましい。未
使用のモノマーガスを分離域１３において除き、循環管
路１０における点（図示せず）で再注入してもよい。所
定の一連の作業条件下で、床の一部を生成物として粒状
ポリマー生成物の形成速度に等しい速度で抜き出すこと
によって流動床を本質的に一定な高さに維持する。熱発
生速度は直接生成物形成に関係するので、反応装置を横
切るガスの温度上昇（流入ガス温度と流出ガス温度との
間の差）の測定は、一定のガス速度における粒状ポリマ
ー形成速度の決定因である。
のは、当分野で知られている通りの分離域１３を確立す
る一対の時限バルブによって制御するのが好ましい。未
使用のモノマーガスを分離域１３において除き、循環管
路１０における点（図示せず）で再注入してもよい。所
定の一連の作業条件下で、床の一部を生成物として粒状
ポリマー生成物の形成速度に等しい速度で抜き出すこと
によって流動床を本質的に一定な高さに維持する。熱発
生速度は直接生成物形成に関係するので、反応装置を横
切るガスの温度上昇（流入ガス温度と流出ガス温度との
間の差）の測定は、一定のガス速度における粒状ポリマ
ー形成速度の決定因である。
【００２２】幾分在来の反応装置１にパイプリング１４
を加え、パイプリング１４上に、反応装置壁の外部の方
向に向けたスプレー１７を形成する複数のノズル１８
（図２を参照）が存在する。パイプリング１４は、立ち
代わって、管路１５を経て冷却系の冷却水の源１６に接
続する。
を加え、パイプリング１４上に、反応装置壁の外部の方
向に向けたスプレー１７を形成する複数のノズル１８
（図２を参照）が存在する。パイプリング１４は、立ち
代わって、管路１５を経て冷却系の冷却水の源１６に接
続する。
【００２３】スプレー１７の直ぐ下にかつ反応装置１の
壁上に、水のシート又はフィルム１９が形成するのが見
られる。この水フィルム１９は、パイプリング１４のレ
ベルにおける反応装置のストレートセクション２の周囲
の回りに通常及び好ましくは実質的に均一な厚さ又は強
さである。初期流れは、反応装置の周囲の回りに実質的
に一様な速度にするのが好ましい。パイプリング１４及
びノズル１８への水の流れは、手動か又は自動のいずれ
かで調節してよい。
壁上に、水のシート又はフィルム１９が形成するのが見
られる。この水フィルム１９は、パイプリング１４のレ
ベルにおける反応装置のストレートセクション２の周囲
の回りに通常及び好ましくは実質的に均一な厚さ又は強
さである。初期流れは、反応装置の周囲の回りに実質的
に一様な速度にするのが好ましい。パイプリング１４及
びノズル１８への水の流れは、手動か又は自動のいずれ
かで調節してよい。
【００２４】今図２を参照すると、図面は、ストレート
セクション２の断面のオーバーヘッド図を示し、反応装
置１の内部内の分配板９及びその他の部分は省略してい
る。ストレートセクション２をパイプリング１４で囲
み、パイプリング１４は、この場合、ノズル１８を２０
個持ち、ノズル１８の各々は、水スプレー１７をストレ
ートセクション２の方向に向けている。水を元１６から
管路１５を通して供給する。水スプレー１７は、図１に
見られる通りにストレートセクション２の完全な周囲を
覆いかつ連続した円周の落下フィルムを形成するように
互いに接触するのが好ましい。
セクション２の断面のオーバーヘッド図を示し、反応装
置１の内部内の分配板９及びその他の部分は省略してい
る。ストレートセクション２をパイプリング１４で囲
み、パイプリング１４は、この場合、ノズル１８を２０
個持ち、ノズル１８の各々は、水スプレー１７をストレ
ートセクション２の方向に向けている。水を元１６から
管路１５を通して供給する。水スプレー１７は、図１に
見られる通りにストレートセクション２の完全な周囲を
覆いかつ連続した円周の落下フィルムを形成するように
互いに接触するのが好ましい。
【００２５】図３では、本発明における重要な作用を例
示するために、落下水フィルム１９の配置及び作用を拡
大した。パイプリング１４からノズル１８を通して噴出
された水スプレー１７は、反応装置ストレートセクショ
ン２にぶつかり、初めに上部領域２０において比較的厚
くかつ幾分乱れた水の堆積を形成する。最も内部の水
は、ストレートセクション２にくっつく傾向にあるが、
最も外部の水は、それ程速度を減じられない。最も内部
及び最も外部の両方は、下方向に流れるにつれて短時間
加速するが、フィルムがストレートセクション２の下部
領域２１に達する時間までに、反応装置表面に接触する
表面作用が重力の引く力の作用に勝るにつれて、フィル
ムは幾分薄くなるが、加速し続けない。下部領域２１上
のフィルム１９は、それがスプレーの形態で反応装置に
ぶつかり、下方向に落ちる間ストレートセクション２か
ら熱エネルギーを吸収した時に比べてわずかに高い温度
になる；それでも、フィルム１９は、下部領域２１から
熱を取り去るのにほとんど上部領域２０程に効率的であ
る。これより、最も大きい冷却速度はスプレー１７の近
くでかつ領域２０において生じ得るが、落下フィルム１
９が膨張セクション３程に高い所から生じる場合でさ
え、下部領域において冷却効果がほとんどないと憶測す
べきでない。
示するために、落下水フィルム１９の配置及び作用を拡
大した。パイプリング１４からノズル１８を通して噴出
された水スプレー１７は、反応装置ストレートセクショ
ン２にぶつかり、初めに上部領域２０において比較的厚
くかつ幾分乱れた水の堆積を形成する。最も内部の水
は、ストレートセクション２にくっつく傾向にあるが、
最も外部の水は、それ程速度を減じられない。最も内部
及び最も外部の両方は、下方向に流れるにつれて短時間
加速するが、フィルムがストレートセクション２の下部
領域２１に達する時間までに、反応装置表面に接触する
表面作用が重力の引く力の作用に勝るにつれて、フィル
ムは幾分薄くなるが、加速し続けない。下部領域２１上
のフィルム１９は、それがスプレーの形態で反応装置に
ぶつかり、下方向に落ちる間ストレートセクション２か
ら熱エネルギーを吸収した時に比べてわずかに高い温度
になる；それでも、フィルム１９は、下部領域２１から
熱を取り去るのにほとんど上部領域２０程に効率的であ
る。これより、最も大きい冷却速度はスプレー１７の近
くでかつ領域２０において生じ得るが、落下フィルム１
９が膨張セクション３程に高い所から生じる場合でさ
え、下部領域において冷却効果がほとんどないと憶測す
べきでない。
【００２６】発明を明らかにするために、いくつかの実
験を行った。
験を行った。
【００２７】
【実施例】実験１．運転中の商用反応装置内の静電現象
が、ひどい雨嵐の間低減されることが認められ、静電荷
の減少が、反応装置壁の温度の低下に相関されることが
推測された。火災監視器−スイベル上のノズルを、補足
ポンピングにより反応装置上に向けることは、顕著な静
電減少をもたらした。
が、ひどい雨嵐の間低減されることが認められ、静電荷
の減少が、反応装置壁の温度の低下に相関されることが
推測された。火災監視器−スイベル上のノズルを、補足
ポンピングにより反応装置上に向けることは、顕著な静
電減少をもたらした。
【００２８】実験２．２つの１５分テストをパイロット
プラントで行った。第一テストでは、流動床は、温度８
３℃及び露点７４℃を有した。系において静電気を発生
させるためにプロスタチック（ｐｒｏｓｔａｔｉｃ）剤
を重合系に加え、静電気が実際に発生され、水を膨張セ
クション及びストレートセクションに適用してシート又
はフィルムで下方向に流れさせた時に、静電気は、ゼロ
に低下した。
プラントで行った。第一テストでは、流動床は、温度８
３℃及び露点７４℃を有した。系において静電気を発生
させるためにプロスタチック（ｐｒｏｓｔａｔｉｃ）剤
を重合系に加え、静電気が実際に発生され、水を膨張セ
クション及びストレートセクションに適用してシート又
はフィルムで下方向に流れさせた時に、静電気は、ゼロ
に低下した。
【００２９】第二テストでは、床は８８℃で、露点は６
０℃であった；よって、高い床温度は、静電気を発生さ
せるためにプロスタチック剤を導入することを必要とし
ないで、静電気を誘発した。水を膨張セクションに適用
して水を膨張セクションの下部の回り及びストレートセ
クションの長さ全体を下方にフィルム様シートで下方向
に流出させることによって、静電気は、６５０ボルトか
ら２５０ボルトに削減された。
０℃であった；よって、高い床温度は、静電気を発生さ
せるためにプロスタチック剤を導入することを必要とし
ないで、静電気を誘発した。水を膨張セクションに適用
して水を膨張セクションの下部の回り及びストレートセ
クションの長さ全体を下方にフィルム様シートで下方向
に流出させることによって、静電気は、６５０ボルトか
ら２５０ボルトに削減された。
【００３０】床温度は、両方の場合において相当に低下
し、各々の場合において、静電気は、水の適用を止めた
後短時間で大よそ前のレベルに戻った。
し、各々の場合において、静電気は、水の適用を止めた
後短時間で大よそ前のレベルに戻った。
【００３１】実験３．図１におけるパイプリング１０と
同様のパイプリングを、商用反応装置のストレートセク
ション（図１におけるストレートセクションと同様）の
回りに板（図１における分配板９と同様）よりも約１０
フィート（３ｍ）高い所に建造した。パイプリングは、
反応装置のストレートセクションのまわりを完全に一周
し、ストレートセクションは、直径約１４．５フィート
（４．４２ｍ）を有していた。パイプリングは、直径４
インチ（１０ｃｍ）のパイプを利用し、１７個のノズル
をそれの全円周の回りに一様に離間させた。火酒（ｆｉ
ｒｅｗａｔｅｒ）をパイプリングの中に下記に記載する
流量で送った。スプレーイングを開始した時に、流温度
は８４℃で、露点は６５℃であり、静電気は、−１００
ｖ〜＋５００ｖの範囲であった。スキン熱電対（反応装
置の中に挿入しかつ壁の内面から約１／１６〜約３／８
（１．６〜９．５ｍｍ）流動床の中に延在する熱電対）
は、水を輸送する前に流温度よりも約５〜７℃高いスパ
イクを立証していた。
同様のパイプリングを、商用反応装置のストレートセク
ション（図１におけるストレートセクションと同様）の
回りに板（図１における分配板９と同様）よりも約１０
フィート（３ｍ）高い所に建造した。パイプリングは、
反応装置のストレートセクションのまわりを完全に一周
し、ストレートセクションは、直径約１４．５フィート
（４．４２ｍ）を有していた。パイプリングは、直径４
インチ（１０ｃｍ）のパイプを利用し、１７個のノズル
をそれの全円周の回りに一様に離間させた。火酒（ｆｉ
ｒｅｗａｔｅｒ）をパイプリングの中に下記に記載する
流量で送った。スプレーイングを開始した時に、流温度
は８４℃で、露点は６５℃であり、静電気は、−１００
ｖ〜＋５００ｖの範囲であった。スキン熱電対（反応装
置の中に挿入しかつ壁の内面から約１／１６〜約３／８
（１．６〜９．５ｍｍ）流動床の中に延在する熱電対）
は、水を輸送する前に流温度よりも約５〜７℃高いスパ
イクを立証していた。
【００３２】第一の変法では、水の輸送を３００ガロン
／分（１，１００リットル／分）の初期速度で開始し、
その際に静電気は急速に低下して−５０ｖ〜０ｖのバン
ドになり、内壁温度は約４５に低下し、スキン熱電対
は、新しいベースラインに対して約４〜約８℃低下し、
かつまたスパイクすることを始めて６０℃程に低くなっ
た。輸送を停止した後に、スキン熱電対は、初めのベー
スラインに戻り、正の変位を再び続けた。この変位は、
何回ものサイクルにわたって繰り返された。
／分（１，１００リットル／分）の初期速度で開始し、
その際に静電気は急速に低下して−５０ｖ〜０ｖのバン
ドになり、内壁温度は約４５に低下し、スキン熱電対
は、新しいベースラインに対して約４〜約８℃低下し、
かつまたスパイクすることを始めて６０℃程に低くなっ
た。輸送を停止した後に、スキン熱電対は、初めのベー
スラインに戻り、正の変位を再び続けた。この変位は、
何回ものサイクルにわたって繰り返された。
【００３３】第二の変法では、壁冷却の最適なレベルを
達成することができるかどうかを求めることを所望し
た。よって、水輸送速度を、３００ｇｐｍ（１，１００
リットル／分）で開始して１００ｇｐｍの幅、すなわち
３００ｇｐｍ、２００ｇｐｍ（７６０リットル／分）、
１００ｇｐｍ（３８０リットル／分）及びゼロで低下さ
せた。静電気帯幅は、幅を低下させる毎にわずかに増大
し、負の熱電対変位は、下がり続けて６０〜６５℃にな
ることが観測された。また、１００ｇｐｍにおいて、水
フィルムは、連続であることを止めた−すなわち、水フ
ィルムは、分離して離散した部分又は流れになることが
観測された。次いで、水流量を、直接６００ｇｐｍ／分
（２，３００リットル／分）に増大した。静電気は、３
００ｇｐｍに勝る向上をほとんど示さず、負の熱電対変
位が続いた。
達成することができるかどうかを求めることを所望し
た。よって、水輸送速度を、３００ｇｐｍ（１，１００
リットル／分）で開始して１００ｇｐｍの幅、すなわち
３００ｇｐｍ、２００ｇｐｍ（７６０リットル／分）、
１００ｇｐｍ（３８０リットル／分）及びゼロで低下さ
せた。静電気帯幅は、幅を低下させる毎にわずかに増大
し、負の熱電対変位は、下がり続けて６０〜６５℃にな
ることが観測された。また、１００ｇｐｍにおいて、水
フィルムは、連続であることを止めた−すなわち、水フ
ィルムは、分離して離散した部分又は流れになることが
観測された。次いで、水流量を、直接６００ｇｐｍ／分
（２，３００リットル／分）に増大した。静電気は、３
００ｇｐｍに勝る向上をほとんど示さず、負の熱電対変
位が続いた。
【００３４】水の適用は、水接触の領域において静電気
を低減させ、内壁の近くで鋭い温度の低下を引き起こす
と結論を下した。ラブル（ｒｕｂｂｌｅ）及びシーチン
グ形成は、最少であった。
を低減させ、内壁の近くで鋭い温度の低下を引き起こす
と結論を下した。ラブル（ｒｕｂｂｌｅ）及びシーチン
グ形成は、最少であった。
【００３５】本発明は、オレフィン重合用のすべてのタ
イプの気相流動床反応装置において有用である−すなわ
ち、本発明は、本明細書中に記載するモノマー供給及び
循環の特定の方法に限定しない；本発明では、任意のタ
イプの触媒を用いてよい。
イプの気相流動床反応装置において有用である−すなわ
ち、本発明は、本明細書中に記載するモノマー供給及び
循環の特定の方法に限定しない；本発明では、任意のタ
イプの触媒を用いてよい。
【００３６】反応装置が、直径約１４．５フィート
（４．４２ｍ）を有する本発明の好適なモードでは、水
スプレーを、ストレートセクションの周囲の板よりも高
い高さ、板よりも好ましくは少なくとも３フィート
（０．９ｍ）、最も好ましくは少なくとも１０フィート
（３ｍ）の高さに２００〜６００ｇｐｍ／分（７６０〜
２，３００リットル／分）で適用する。すなわち、この
好適なモードでは、スプレーを、ストレートセクション
の円周の各フィートが、高さ少なくとも１０フィートで
約６．６ガロン／分の水を受けるように適用する。一般
に、望まない高い温度への急速な応答は、分配板よりも
少なくとも３フィート高い高さに、ストレートセクショ
ンの円周の１フィート当たり水約４．４〜約１３．２ガ
ロン（１７〜５０．０リットル／分／円周１ｍ）を適用
することを意味することになる。これより、直径約８〜
約２０フィート（２．４〜６．１ｍ）を有する商業反応
装置についての本発明の好適なプロセスは、分配板より
も少なくとも３フィート上で始める水の落下フィルム
を、反応装置円周の１フィート当たり約４．４〜約１
３．２ガロンの速度で適用することを含む。
（４．４２ｍ）を有する本発明の好適なモードでは、水
スプレーを、ストレートセクションの周囲の板よりも高
い高さ、板よりも好ましくは少なくとも３フィート
（０．９ｍ）、最も好ましくは少なくとも１０フィート
（３ｍ）の高さに２００〜６００ｇｐｍ／分（７６０〜
２，３００リットル／分）で適用する。すなわち、この
好適なモードでは、スプレーを、ストレートセクション
の円周の各フィートが、高さ少なくとも１０フィートで
約６．６ガロン／分の水を受けるように適用する。一般
に、望まない高い温度への急速な応答は、分配板よりも
少なくとも３フィート高い高さに、ストレートセクショ
ンの円周の１フィート当たり水約４．４〜約１３．２ガ
ロン（１７〜５０．０リットル／分／円周１ｍ）を適用
することを意味することになる。これより、直径約８〜
約２０フィート（２．４〜６．１ｍ）を有する商業反応
装置についての本発明の好適なプロセスは、分配板より
も少なくとも３フィート上で始める水の落下フィルム
を、反応装置円周の１フィート当たり約４．４〜約１
３．２ガロンの速度で適用することを含む。
【００３７】商業において広範囲のノズルが利用可能で
あり、本発明において、それらの内の任意のものを使用
してよいが、スプレーを適用する直ぐ下の点から水の円
滑な流れるフィル又はシートをもたらすことができるノ
ズルが特に好適である。大きな水滴、ジェット、又は微
細な微粒化された水滴を発生するために、所定のスプレ
ーノズルを特別のパターのスプレーを供するようにデザ
インする。微細な微粒化された水滴をガス助成してもよ
い−すなわち、それらを、空気又はその他のガスをノズ
ル内に導入することによって破壊して小さな粒子にして
熱除去の効率の高い度合いを達成する。水の使用量のそ
れ以上の低減を所望するならば、ガス及び／又は水を冷
却した後に、反応装置に適用してもよい；水を微粒化又
はガス助成しないで使用する時に、水を冷却してもよい
のはもちろんであり、これは、水を循環させる場合に特
に望ましくなり得る、というのは、そうしなければ、水
は、再使用することにより温度が上昇し得るからであ
る。
あり、本発明において、それらの内の任意のものを使用
してよいが、スプレーを適用する直ぐ下の点から水の円
滑な流れるフィル又はシートをもたらすことができるノ
ズルが特に好適である。大きな水滴、ジェット、又は微
細な微粒化された水滴を発生するために、所定のスプレ
ーノズルを特別のパターのスプレーを供するようにデザ
インする。微細な微粒化された水滴をガス助成してもよ
い−すなわち、それらを、空気又はその他のガスをノズ
ル内に導入することによって破壊して小さな粒子にして
熱除去の効率の高い度合いを達成する。水の使用量のそ
れ以上の低減を所望するならば、ガス及び／又は水を冷
却した後に、反応装置に適用してもよい；水を微粒化又
はガス助成しないで使用する時に、水を冷却してもよい
のはもちろんであり、これは、水を循環させる場合に特
に望ましくなり得る、というのは、そうしなければ、水
は、再使用することにより温度が上昇し得るからであ
る。
【００３８】本発明の範囲内の水の落下フィルムは、多
数の簡単な孔を反応装置の方向に向けさせた図２に示す
反応装置にずっと近いパイプリングによって形成し、こ
うして空気によって別の流れ又はジェットを形成するよ
りもむしろ簡単に流れる水を直接反応装置に適用するこ
とによる等して、スプレーを使用しないでフィルムを形
成することによって形成してよい。簡単な水の流れを形
成するのに、せき又は同様の手段もまた使用してよい。
スプレーが好適であるが、落下フィルムを形成する任意
の方法が満足すべきものである。
数の簡単な孔を反応装置の方向に向けさせた図２に示す
反応装置にずっと近いパイプリングによって形成し、こ
うして空気によって別の流れ又はジェットを形成するよ
りもむしろ簡単に流れる水を直接反応装置に適用するこ
とによる等して、スプレーを使用しないでフィルムを形
成することによって形成してよい。簡単な水の流れを形
成するのに、せき又は同様の手段もまた使用してよい。
スプレーが好適であるが、落下フィルムを形成する任意
の方法が満足すべきものである。
【００３９】水の流量３００ガロン／分〜６００ガロン
／分までを上に検討したが、これらの量及び速度は、ス
トレートセクション１の直径が約１４．５フィート
（４．４２ｍ）でありかつその高さが約５０フィート
（１５ｍ）であり、膨張セクションに更なる容積を有す
る図１と同様の形状の反応装置の関係で検討することを
理解すべきである。反応装置の幾何学及び寸法に加え
て、反応速度が、反応の熱の発生に直接関係を有するの
はもちろんであるので、反応速度もまた考慮に入れるべ
きである。本発明は、反応装置壁の内部近くの温度を、
ガスの露点と所望する関係にある点における温度に保つ
ことを意図する；よって、その温度差を確実にする最も
直接の方法は、露点をモニターしかつ冷却を行って反応
装置壁の内側のモニターした温度を、露点からの所望す
る差に保つことである。壁近くの温度を露点よりも低く
−例えば露点よりも２４℃程に低く−保つことを所望す
ることになるのが最もしばしばであるが、膨張セクショ
ン、循環管路、又は反応装置壁近くでモニターすること
ができる温度を露点よりも高く保つことを所望する場合
及び状態もあり得る。更に、米国特許第４，９８１，９
２９号に関係して上述した通りに、水を反応装置の外側
に適用することを、非反応体を循環ガス中に使用して循
環ガスの露点を調節することと調和させてもよい。露点
は、非反応体液を循環流体に導入することを変更するこ
とによって調節してもよい。いずれにしても、本発明
が、上の実験で示した通りに、静電荷及び付随するシー
チングを低減させることになるのは明らかである。
／分までを上に検討したが、これらの量及び速度は、ス
トレートセクション１の直径が約１４．５フィート
（４．４２ｍ）でありかつその高さが約５０フィート
（１５ｍ）であり、膨張セクションに更なる容積を有す
る図１と同様の形状の反応装置の関係で検討することを
理解すべきである。反応装置の幾何学及び寸法に加え
て、反応速度が、反応の熱の発生に直接関係を有するの
はもちろんであるので、反応速度もまた考慮に入れるべ
きである。本発明は、反応装置壁の内部近くの温度を、
ガスの露点と所望する関係にある点における温度に保つ
ことを意図する；よって、その温度差を確実にする最も
直接の方法は、露点をモニターしかつ冷却を行って反応
装置壁の内側のモニターした温度を、露点からの所望す
る差に保つことである。壁近くの温度を露点よりも低く
−例えば露点よりも２４℃程に低く−保つことを所望す
ることになるのが最もしばしばであるが、膨張セクショ
ン、循環管路、又は反応装置壁近くでモニターすること
ができる温度を露点よりも高く保つことを所望する場合
及び状態もあり得る。更に、米国特許第４，９８１，９
２９号に関係して上述した通りに、水を反応装置の外側
に適用することを、非反応体を循環ガス中に使用して循
環ガスの露点を調節することと調和させてもよい。露点
は、非反応体液を循環流体に導入することを変更するこ
とによって調節してもよい。いずれにしても、本発明
が、上の実験で示した通りに、静電荷及び付随するシー
チングを低減させることになるのは明らかである。
【００４０】本発明は、それについての必要がない時に
用いることを意図しない−すなわち、例えば、内壁温度
とガスの露点との間の差違が所定の範囲外になる時だけ
に系を作動させるために制御系を設置してよい。すなわ
ち、水の適用は、断続にしてもよい。反応装置壁の内側
近くの温度は、任意の知られた方法でモニターしてよ
い；その温度は、熱電対を所望するスポットに位置させ
ることによって行宇野が普通である。温度は、水のフィ
ルムを反応装置の外側に適用することに迅速に応答する
ことを見出した。
用いることを意図しない−すなわち、例えば、内壁温度
とガスの露点との間の差違が所定の範囲外になる時だけ
に系を作動させるために制御系を設置してよい。すなわ
ち、水の適用は、断続にしてもよい。反応装置壁の内側
近くの温度は、任意の知られた方法でモニターしてよ
い；その温度は、熱電対を所望するスポットに位置させ
ることによって行宇野が普通である。温度は、水のフィ
ルムを反応装置の外側に適用することに迅速に応答する
ことを見出した。
【００４１】本発明は、シーチング及びその他の望まし
くない程に大きな生成物のマスの形成を引き起こすこと
が知られている状態を確実に回避することによって反応
装置の運転停止の回数を低減させる。加えて、露点と反
応温度との間の関係に勝る一層の制御をもたらすことに
よって一層効率的な運転を可能にする。
くない程に大きな生成物のマスの形成を引き起こすこと
が知られている状態を確実に回避することによって反応
装置の運転停止の回数を低減させる。加えて、露点と反
応温度との間の関係に勝る一層の制御をもたらすことに
よって一層効率的な運転を可能にする。
【図１】複数のノズルを反応装置の方向に向けさせたパ
イプリング又はマニホールドを加えた典型的な従来技術
のポリオレフィン気相反応装置を例示する。
イプリング又はマニホールドを加えた典型的な従来技術
のポリオレフィン気相反応装置を例示する。
【図２】反応装置及びスプレー配置のオーバーヘッド断
面図である。
面図である。
【図３】落下フィルムの上部及び下部領域の形状を示す
反応装置壁の垂直断面図である。
反応装置壁の垂直断面図である。
２ ストレートセクション ３ 膨張セクション ７ 反応域 ９ 分配板 １１ 熱交換器 １２ ガス分析計 １３ 分離域 １４ パイプリング １７ スプレー １８ ノズル １９ 水フィルム ２５ ポリマーの粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ・ロレンス・ライリー・ジュニ ア アメリカ合衆国ルイジアナ州ルーリング、 メリーランド・ドライブ412 (72)発明者 ジェイムズ・ダニエル・マデン アメリカ合衆国ウエストバージニア州チャ ールストン、フェアビュー・ドライブ364 (72)発明者 ジョージ・ウィリアム・シュウォーツ・ジ ュニア アメリカ合衆国ウエストバージニア州チャ ールストン、チャーチル・ドライブ729 (72)発明者 マーク・グレゴリー・グード アメリカ合衆国ウエストバージニア州ハリ ケーン、メドウブルック・サークル17
Claims (27)
- 【請求項１】 ストレートセクション、膨張セクショ
ン、内及び外面を有する壁、流体循環系、並びに分配板
を有する流動床重合反応装置の内壁近くの温度を変える
方法であって、実質的に該反応装置の該壁の該外面の周
囲の回りに水スプレーを適用してその上に水の落下フィ
ルムの形成を引き起こして該反応装置内の該壁の内面近
くの温度を低下させることを含む方法。 - 【請求項２】 前記水スプレーを、前記壁の前記外面の
前記分配板よりも少なくとも０．９ｍ（３フィート）の
高さに適用する請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記水スプレーを、前記反応装置を囲む
パイプリング上に装着したノズルから適用する請求項１
の方法。 - 【請求項４】 前記水スプレーを、前記反応装置のスト
レートセクション上に適用する請求項１の方法。 - 【請求項５】 前記水スプレーを、前記反応装置の膨張
セクション上に適用する請求項１の方法。 - 【請求項６】 前記反応装置の前記ストレートセクショ
ンが、直径２．４〜６．１ｍ（８〜２０フィート）を有
し、前記水スプレーを、前記ストレートセクションに高
さ少なくとも０．９ｍ（３フィート）において速度５５
〜１６４リットル／分／周囲の回りの円周１ｍ（４．４
〜１３．２ガロン／分／周囲の回りの円周１フィート）
で適用する請求項１の方法。 - 【請求項７】 前記温度の低下を、前記内壁近くの前記
温度と前記流体循環系におけるガスの露点との所望する
関係に合わせる請求項１の方法。 - 【請求項８】 前記スプレーにガスを混合して噴霧する
請求項１の方法。 - 【請求項９】 前記ガスが前記水に比べて低い温度を有
する請求項８の方法。 - 【請求項１０】 流動床気相オレフィン重合反応装置の
温度を調節する方法であって、（ａ）該ガス相の露点を
モニターし、（ｂ）該反応装置の内壁近くの点における
温度をモニターし、及び（ｃ）該点における温度を、該
反応装置の外側上に落下水のフィルムを形成することに
よって調節して温度を該露点からの所定の差異内に保つ
ことを含む方法。 - 【請求項１１】 前記落下水のフィルムを、前記反応装
置の外壁に水をスプレーすることによって形成する請求
項１０の方法。 - 【請求項１２】 前記温度を前記露点と該露点よりも２
４℃低い温度との間に保つ請求項１０の方法。 - 【請求項１３】 前記フィルムを、前記反応装置上の高
さ少なくとも３ｍ（１０フィート）の点に形成する請求
項１０の方法。 - 【請求項１４】 前記露点を、非反応体の前記反応装置
への導入を変えることによって調節する請求項１０の方
法。 - 【請求項１５】 重合反応を実施するための装置であっ
て、気相、ストレートセクション、膨張セクション、分
配板、重合させるべきモノマーを導入するための手段及
び該反応を触媒するための触媒を有する流動床反応装置
並びに中のガスを循環させかつ冷却するための手段を含
む重合反応を実施するための装置であって、該流動床反
応装置は、該反応装置の外側上に落下水のフィルムを形
成するするための手段を含む装置。 - 【請求項１６】 落下水のフィルムを形成するするため
の前記手段が、複数のスプレーノズルを前記反応装置に
向けさせたパイプリングを含む請求項１５の装置。 - 【請求項１７】 前記パイプリングを、前記分配板より
も少なくとも０．９ｍ（３フィート）上に配置する請求
項１６の装置。 - 【請求項１８】 前記パイプリングを、前記分配板より
も少なくとも３ｍ（１０フィート）上に配置する請求項
１６の装置。 - 【請求項１９】 冷却するためにガスを循環させる流動
床ポリオレフィン反応装置の内壁表面近くの温度を調節
する方法であって、（ａ）該内壁表面近くの温度をモニ
ターし及び（ｂ）該温度が所望するよりも高い時に、該
壁の外側上の実質的に周囲の回りに落下水のフィルムを
形成することを含む方法。 - 【請求項２０】 外及び内面を有する壁を有する反応装
置内で流動床オレフィン重合プロセスを作動させるに際
し、該壁は反応域を画定し、該反応装置は、また該反応
域の底部近くに分配板を有する方法であって、（ａ）該
反応装置からガスを連続して循環させて該ガスを冷却し
て凝縮させ、それにより液を２〜５０重量％含む循環流
体を形成し、（ｂ）該循環流体を連続して該反応装置の
中に注入し、及び（ｃ）該反応装置の外壁表面を、該外
壁表面上の実質的に周囲の回りに落下水のフィルムを形
成するすることによって少なくとも断続に冷却すること
を含む方法。 - 【請求項２１】 工程（ａ）において循環させる前記ガ
スが、非反応体ガスを含む請求項２０の方法。 - 【請求項２２】 工程（ｂ）において、前記循環流体中
の液の少なくともいくらかを、前記反応装置の前記壁の
前記内面に又は内面近くに導入する請求項２０の方法。 - 【請求項２３】 前記液の少なくとも１０％を、前記反
応装置の前記壁の前記内面に又は内面近くに導入する請
求項２２の方法。 - 【請求項２４】 前記循環流体中の前記液の実質的にす
べてを、前記反応装置の前記内面に又は内面近くに注入
する請求項２３の方法。 - 【請求項２５】 前記落下フィルムを、前記外壁表面の
前記分配板よりも少なくとも０．９ｍ（３フィート）の
高い高さに形成する請求項２０の方法。 - 【請求項２６】 前記落下フィルムを、前記分配板より
も少なくとも３ｍ（１０フィート）高い高さに形成する
請求項２０の方法。 - 【請求項２７】 前記循環流体が、液を１０〜２０％含
む請求項２０の方法。
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| US09/224,181 US6300429B1 (en) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | Method of modifying near-wall temperature in a gas phase polymerization reactor |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP11373546A Pending JP2000210552A (ja) | 1998-12-31 | 1999-12-28 | 気相重合反応装置内の近壁温度を変える方法 |
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