JPH10279611A - 気相重合装置 - Google Patents
気相重合装置Info
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Abstract
接続管に粉体による塊ができないようにすること。 【解決手段】 ポリマ排出管11を経由して気相重合器
3から沈降タンク13に粉状ポリマと共に入って来る気
相を沈降タンク13から抜くために、気相重合器3の外
部と内部との間で気相を循環させる気相循環系9のうち
沈降タンク13内の圧力よりも低圧の部分と、沈降タン
ク13とをガス抜き用接続管15で接続するようにし
た。
Description
くはポリマーの原料でかつ気相状態にある、モノマーま
たは/およびコモノマーを、固体状重合触媒およびその
他の重合に必要な気相と重合反応させることによって、
粉状のポリマー(以下「粉状ポリマー」という。)を生
成する気相重合装置に関する。
相重合器にガス分散板を有する流動床型がある。
またはモノマーを含有するガス(以下特に断わりのない
限り、これらを総称して単に「ガス」という。)をコン
プレッサまたはブロアにより導入管を用いて気相重合器
の下部に導入し、次で気相重合器の下部に配置されかつ
多数の孔を有するガス分散板により前記導入されたガス
を気相重合器内で均一に分散する。
内を上昇し、このときのガス上昇流によってすでに重合
体となっている粉状ポリマー等の粉体を流動化させつつ
重合する。
形成し、その厚さはガスの流動等によってコントロール
することができる。この流動層域においてモノマーと触
媒粒子(固体状重合触媒)とを接触させて流動化させつ
つ重合するのである。
からガスを排出するガス排出管が接続されている。ガス
導入管およびガス排出管は、気相重合器に対してガスを
循環させるための気相循環系(例えば環状管路)を形成
する。
ス循環機が備えられている。ガス循環機は、気相循環系
を介してガスを流動させる装置であって、気相重合器に
おいて未反応の状態にあってそこから抜き出された抜き
出しガスや必要に応じて新たに供給されるガスを気相重
合器に送る装置である。
れたガスは、前述の通り重合反応をして粉状ポリマーを
生成する。気相重合器内で重合反応に供されなかったガ
スは、ガス排出管を介して気相重合器から排出され、そ
の後ガス導入管を介して再度気相重合器に送り込まれ、
再び重合反応に供されて粉状ポリマーの生成を繰り返
す。 なお、ポリマーの原料であるモノマー,コモノマ
ー,固体状重合触媒等は、当然ながら気相循環系に補給
され、重合反応による減少分が補われるようになってい
る。
含有するガスや循環ガスは、流動層を形成できればよ
く、一部液相を含有していてもよい。特に反応熱が大な
る場合は、プロパン,プタン等の重合には不活性ではあ
るが、易揮発,凝縮性の媒体を含んでいてもよい。
接続される沈降設備が設置されている。これは、タン
ク,ドラム等、種々の呼称があるが、以後総称して沈降
タンクと称する。
反応して生成された粉状ポリマーが、気相重合器から移
送されてくるタンクのことである。粉状ポリマーの気相
重合器から沈降タンクへの移送は、ポリマー排出管を介
してなされる。この粉状ポリマーの移送には、未反応モ
ノマーや重合触媒等を含む重合反応に供されなかったガ
スが同伴される。このため、沈降タンクには、粉状ポリ
マーの他に、未反応モノマーや重合触媒等のガスが入
る。
部に溜るため沈降タンクの上部に設けたガス抜き用接続
管を介して沈降タンクから抜かれるようになっており、
抜かれたガスは、ガス抜き用接続管を経由して気相重合
器に戻されて、重合反応に再利用されるようになってい
る。ガス抜き用接続管は、気相重合器の上部空間部と接
続されている。
からガス抜き用接続管を経由して気相重合器に戻される
ガスには、量は少ないが粉状ポリマーを伴う。そして、
この粉状ポリマーが、ガス抜き用接続管のうち、気相重
合器内に臨む端部に付着する場合がある。すると、そこ
で成長して大きな塊となり、ガス抜き用接続管の端部開
口を塞いでしまう虞れがある。
部開口から剥がれ落ちると、これが気相重合器内を沈下
して行き、やがてガス分配板の前記微細穴を塞ぎ、ガス
分配板が目詰まりを起こす虞れがある。
板が詰まった場合には、それらを洗浄しなければならな
いが面倒である。しかも、洗浄中は、装置の稼働を停止
しなければならず、したがって、生産性の低下を招く。
ためのものであって、気相重合器と沈降タンクとを結ぶ
ガス抜き用接続管に粉状ポリマーの塊ができないように
することを技術的課題とする。
接続管のうち気相重合器内に臨む端部開口で粉状ポリマ
ーが成長してしまうのは、ガス抜き用接続管が気相重合
器と接続されている気相重合器の上部空間部におけるガ
ス流速が遅いことに起因すること、また、前記気相循環
系には、ガス流速が気相重合器の上部空間部におけるそ
れよりも速い部位があることに気付いた。
明者は、極めて簡単にガス抜き用接続管に粉体が成長し
ないようにすることができる技術を見い出した。すなわ
ち、本発明の気相重合装置は、固体状重合触媒を用いて
気相で重合反応させることにより粉状のポリマーを生成
する気相重合器と、この気相重合器内で重合反応に供さ
れなかった未反応モノマーおよびその他の気相を前記気
相重合器から抜き出し前記気相重合器に再度供給して循
環させる気相循環系と、前記気相重合器内で重合反応に
より生成される前記粉状のポリマーを前記気相重合器か
ら排出するためのポリマー排出管と、このポリマー排出
管に接続され、前記ポリマー排出管から排出されて来る
前記粉状のポリマーを沈降させる沈降設備と、この沈降
設備に前記ポリマー排出管を経由して前記粉状のポリマ
ーと共に入って来る気相の少なくとも一部を前記沈降設
備から抜き出すために、前記気相循環系のうち前記沈降
設備内の圧力よりも低圧の部分に前記沈降設備を接続す
るガス抜き用接続管と、を備えている。
出口、冷却設備、ブロアまたはコンプレッサ、気相重合
器のガス導入口およびこれらを直接または間接に接合す
る配管よりなるものをいう。これらガス排出口からガス
導入口までの間の部分に前記以外の設備、例えばドレー
ンポット等を加えてもよい。また、前記設備の配置や数
は、必要に応じて自由に設定することもできる。
置は、ポリマー排出管を経由して気相重合器から沈降タ
ンクに粉状ポリマーと共に入って来る気相を前記沈降タ
ンクから抜くことを目的として、気相重合器の外部と内
部との間で気相を循環させる気相循環系のうち沈降タン
ク内の圧力よりも低圧の部分と沈降タンクとをガス抜き
用接続管で接続するようにしたので、沈降タンク内の気
相は、ガス抜き用接続管を経由して気相循環系に導かれ
る。
接続管との接続箇所は、いずれでもよいが、気相循環系
のうち、例えば配管の断面における循環ガス線速が5m
/sec以上の部位であることが望ましく、特には10
m/sec以上の部位であることが好ましい。循環ガス
線速の上限は特にはないが、圧力損失の増大や配管の振
動防止の観点から考えて、通常100m/sec以下、
好ましくは50m/sec以下である。
除去する冷却設備および前記気相を前記気相循環系内で
循環させる気相循環設備を備え、前記冷却設備を前記気
相重合器の気相排出側に設置した状態で前記ガス抜き用
接続管を前記気相循環系のうち前記冷却設備と前記気相
循環設備との間の部位で接続するようにすることが望ま
しい。具体的には、気相循環系において、気相重合器の
ガス排出口、除熱器、ブロアまたはコンプレッサ、気相
重合器のガス導入口の順で配置した場合には、沈降タン
クからのガス抜き用接続管は、除熱器と、ブロアまたは
コンプレッサとの間に接続することが望ましい。
によって粉体が吹き飛ばされる程の圧力差が循環器系と
沈降タンクとの間にあるように予め設定しておけば、ガ
ス抜き用接続管内のガス流速は、ガス抜き用接続管を従
来のように気相重合器の上部空間部と接続した場合に比
べて速くなる。したがって、ガス抜き用接続管に粉状ポ
リマーによる塊ができないようになる。
示した実施の形態に基づいて詳細に説明する。 図1
は、本発明に係る気相重合装置を説明するための概略図
である。
有する気相重合器3を備えている。気相重合器3は、ポ
リマーの原料でありかつ気相状態にあるモノマーを、固
体状重合触媒、必要に応じてコモノマーと重合反応させ
ることによって、粉状ポリマーを生成する容器である。
また上部にはガス排出管7が備えられ、これらガス排出
管7とガス導入管5とは接続されている。そして、これ
らガス排出管7とガス導入管5とを含み、かつ気相重合
器3内で重合反応に供されなかった未反応モノマーを循
環させる系が、気相循環系9である。
マーを含むガスによって流動床が気相重合器3内に形成
される。気相循環系9には、ガス導入管5とガス排出管
7との間に設置された、冷却設備としての除熱器9aと
気相循環設備としての循環ガスブロア(またはコンプレ
ッサ)9bが含まれる。除熱器9aによって重合反応で
発生した反応熱を外部に放出し、循環ガスブロア9bに
よって気相循環系9内をガスが繰り返し循環する。
相(ガス)の供給は、気相循環系9の適所(例えば、図
1ので示す箇所)から行われる。固体状重合触媒の供
給は、例えば前記図1ので示す箇所から為され、ま
た、必要に応じて供給されるコモノマーの供給にあって
は、例えば前記図1のまたはで示す箇所から為され
る。
器3の下部に設けた、例えばボール弁11を備えたポリ
マー排出管12を介して沈降設備としての沈降タンク1
3が接続されている。
重合反応によって生成される粉状ポリマーを気相重合器
3の外部に排出するためのものである。沈降タンク13
は、ポリマー排出管12から排出されて来る粉状ポリマ
ーをタンク内に沈降させるためのものである。
1を開くとポリマー排出管12を経由して、気相重合器
3から粉状ポリマーと前記ガスが入る。このまま次工程
にガスを同伴させると、モノマー等のロスになったり、
再度循環させるのが煩雑となったりしがちである。これ
らのガスを沈降タンク13から抜くために、沈降タンク
13の上部には、ガス抜き用接続管15の一端15aが
取付けられている。また、ガス抜き用接続管15の他端
15bは、気相循環系9のうち沈降タンク13内の圧力
よりも低圧の部分に接続されている。すなわち、この実
施の形態では、気相循環系9の経路のうち、ガスの循環
方向に沿った部分でありかつ除熱器9aと循環ガスブロ
ア9bとの間の部分が沈降タンク13内の圧力よりも低
圧の部分であり、そこで接続されている。具体的には、
気相循環系9に含まれる除熱器9aを過ぎて直後の部分
で接続されている。なお、ガス抜き用接続管15の中央
にはガス抜き弁15cが設けられている。ガス抜き弁1
5cは、ガス抜き用接続管15を流れるガス量調整用の
ものであって、通常は、開いた状態にある。
ンク17が、例えばボール弁18を備えた接続管19を
介して接続されている。移送タンク17とは、沈降タン
ク13に溜った粉状ポリマーを図示しない別の処理装置
に移送する最終タンクのことであり、形態的には沈降タ
ンク13と同等であっても異なっていてもよい。また、
ボール弁18は、沈降タンク13にある粉状ポリマーを
移送タンク17に導入するためのものである。
23が吐出弁25を介して接続されている。この吐出弁
25は常に開状態にある。次に、気相重合器3からの粉
状ポリマーおよびガスの排出のしかたについて述べる。
ポリマーを気相重合器3からポリマー排出管12を経由
させて沈降タンク13に送る。このとき、ガス抜き弁1
5cは開いており、ボール弁18は閉じている。
18が閉じているので、気相を伴う粉状ポリマーを前記
のように沈降タンク13に送ると、沈降タンク13には
所定量の粉状ポリマーが堆積するようになる。同時に沈
降タンク13に送られた気相は、ガス抜き用接続管15
を経由して気相循環系9に導かれる。
が溜ったら、ボール弁11を閉じて、気相重合器3から
の粉状ポリマーと気相の流出を止める。 次にボール弁18を開くと、粉状ポリマーが、接続管
19を経由して沈降タンク13の下端から移送タンク1
7に流入するようになる。なお、ガス抜き弁15cは、
通常、開状態のままであるので、粉状ポリマーの流れは
スムーズである。また、移送タンク17に流入する粉状
ポリマーにも多少のガスが伴うため、移送タンク17の
上部空間部に溜るガスを抜くように設定してもよい。
えたら、ボール弁18を閉じる。吐出弁25は、前記の
ように常に開状態にあるので、移送タンク17の粉状ポ
リマーは、移送管23を経由して前記別の処理装置に常
時移送される。なお、移送タンク17内に粉状ポリマー
がなくなって前記別の処理装置への粉状ポリマーの供給
が途絶えないようにボール弁11およびボール弁18の
開閉制御が適宜なされるようになっている。
は、沈降タンク13に気相重合器3から粉状ポリマーと
共にポリマー排出管12を経由して入って来る気相は、
ガス抜き用接続管15を経由して気相循環系9における
除熱器9aと循環ガスブロア9bとの間の部分に導かれ
る。
って粉状ポリマーが吹き飛ばされる程の圧力差が、気相
循環系9と沈降タンク13との間にあるように予め設定
しておけば、ガス抜き用接続管内のガス流速は、ガス抜
き用接続管を従来のように気相重合器の上部空間部と接
続した場合に比べて速くなる。したがって、ガス抜き用
接続管15には、粉状ポリマーによる塊ができないよう
になる。
抜き用接続管15やガス分配板2が詰まってしまわない
ようにすることができるので、従来は必要であった、ガ
ス抜き用接続管やガス分配板の洗浄が不要になる。この
ため、気相重合装置1の稼働を停止する必要もなく、そ
れ故、生産性の低下を招くこともない。
である気相重合装置1Aは、沈降タンク13およびそれ
に付随するボール弁18を備えた接続管19がなく、ボ
ール弁11を備えたポリマー排出管12に移送タンク1
7以降の構成部材が直接接続された点が、気相重合装置
1との構造上の相違点である。
降タンク13およびそれに付随するボール弁18を備え
た接続管19がないので、粉状ポリマーは気相重合器3
から移送タンク17に常時連続的に抜き出され、常に開
状態にある吐出弁25を備えた移送管23を経由して連
続的に前記別の処理装置に移送される。
合器3−ポリマー排出管12−移送タンク17−ガス抜
き用接続管15を経由して、移送タンク17が気相循環
系9のうち移送タンク17内の圧力よりも低圧の部分に
接続されており、タンク17には、内挿管を入れる事に
よって粉面を生成させる。または、放射線液面計等によ
ってレベルを測定し、ボール弁11によりレベルを調整
する。この時、移送タンク17で分離された気相を移送
タンク17から抜いて、気相循環系9へ導くことができ
る。その結果、粉状ポリマーの塊によってガス抜き用接
続管15やガス分配板2が詰まってしまわないようにで
きるので、この気相重合装置1Aにあっても、気相重合
装置1と同様、ガス抜き用接続管やガス分配板の洗浄を
不要にできる。
1と同じ部分には同一符号を付して説明を省略する。
環系のうち沈降タンク内の圧力よりも低圧の部分に沈降
タンクを接続するガス抜き用接続管を備えたので、ガス
抜き用接続管内のガス流速は、ガス抜き用接続管を従来
のように気相重合器の上部空間部と接続した場合に比べ
て速くなる。
塊ができないようにすることができるので、従来必要で
あった、ガス抜き用接続管やガス分配板の洗浄が不要に
なる。したがって、気相重合装置の稼働を停止する必要
もなく、それ故、生産性の低下を招くこともない。
略図である。
ための概略図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 固体状重合触媒を用いて気相で重合反応
させることにより粉状のポリマーを生成する気相重合器
と、 この気相重合器内で重合反応に供されなかった未反応モ
ノマーおよびその他の気相を前記気相重合器から抜き出
し前記気相重合器に再度供給して循環させる気相循環系
と、 前記気相重合器内で重合反応により生成される前記粉状
のポリマーを前記気相重合器から排出するためのポリマ
ー排出管と、 このポリマー排出管に接続され、前記ポリマー排出管か
ら排出されて来る前記粉状のポリマーを沈降させる沈降
設備と、 この沈降設備に前記ポリマー排出管を経由して前記粉状
のポリマーと共に入って来る気相の少なくとも一部を前
記沈降設備から抜き出すために、前記気相循環系のうち
前記沈降設備内の圧力よりも低圧の部分に前記沈降設備
を接続するガス抜き用接続管と、 を備えた気相重合装置。 - 【請求項2】前記気相循環系における前記ガス抜き用接
続管との接続箇所は、前記気相循環系において循環ガス
線速が5m/sec以上の部位であることを特徴とする
請求項1に記載の気相重合装置。 - 【請求項3】前記気相循環系に、重合時の反応熱を除去
する冷却設備および前記気相を前記気相循環系内で循環
させる気相循環設備を備え、前記冷却設備を前記気相重
合器の気相排出側に設置した状態で前記ガス抜き用接続
管を前記気相循環系のうち前記冷却設備と前記気相循環
設備との間の部位で接続したことを特徴とする請求項1
に記載の気相重合装置。
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