JP2000143706A - Production of alpha-olefin polymer - Google Patents

Production of alpha-olefin polymer

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JP2000143706A
JP2000143706A JP31864898A JP31864898A JP2000143706A JP 2000143706 A JP2000143706 A JP 2000143706A JP 31864898 A JP31864898 A JP 31864898A JP 31864898 A JP31864898 A JP 31864898A JP 2000143706 A JP2000143706 A JP 2000143706A
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JP
Japan
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stirring
slurry
polymerization
blade
tank
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JP31864898A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukimasa Matsuda
行正 松田
Naoki Doi
直樹 土肥
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an α-olefin polymer capable of improving catalyst efficiency. SOLUTION: This method for producing an α-olefin polymer comprises subjecting an α-olefin to slurry polymerization or bulk polymerization in the presence of a stereoregular catalyst using a polymerizer 1 equipped with a multi-impeller stirrer, and removing generated polymerization heat by the use of latent heat caused by vaporization of a vaporizable substance. Therein, the polymerization operation is carried out under conditions that a superficiality- based vaporizing linear velocity of the vaporizable substance in a stirring tank is in a range of 1.0-4.0 cm/sec, a bubble content of the vaporizable substance in the slurry in the polymerizer 1 is <=30 vol.%, and a ratio of a stirring revolution speed to a minimum stirring revolution speed is >=0.8. The minimum stirring revolution speed is defined as a speed required for keeping a ratio, i.e., a ratio of a solid particle concentration in the slurry sampled at a position of 0.8-1.0 to a solid particle concentration in the slurry sampled at a position of 0-0.1, constant, when heights of the sampling positions are measured from the lower end of the straight body of the polymerizer 1, and given in figures divided by a height of the liquid level of the polymerizer 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は生産性に優れたα−
オレフィン重合体のスラリー重合又はバルク重合におけ
る連続製造法、特にα−オレフィンの重合で発生する反
応熱を蒸発性物質の蒸発潜熱を利用して除熱するα−オ
レフィン重合体の連続製造法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an α-
The present invention relates to a continuous production method in slurry polymerization or bulk polymerization of an olefin polymer, and more particularly to a continuous production method of an α-olefin polymer in which heat of reaction generated in the polymerization of α-olefin is removed by utilizing latent heat of evaporation of an evaporable substance.

【0002】[0002]

【従来の技術】スラリー重合又はバルク重合におけるα
−オレフィン重合体の連続製造のための反応器の型式と
しては、ループ型反応器のような2重管方式のもの、竪
型円筒状の攪拌槽型のものに大別される。反応器の生産
性を向上させる方法としては、(1)反応器内部スラリ
ー中の固体粒子をより高濃度で運転することで反応器容
積を削減する方法、(2)立体規則性触媒の滞留時間を
下げて反応器容積を削減する方法がある。しかし、後者
の方法(2)の場合は一般的に立体規則性触媒の滞留時
間を下げると触媒の効率(単位触媒当たりのα−オレフ
ィン生産量)が低下するため望ましくなく、反応器内部
スラリー中の固体粒子をより高濃度で運転することで反
応器容積を削減する方法が望ましい。
2. Description of the Related Art α in slurry polymerization or bulk polymerization
-The types of reactors for continuous production of olefin polymers are roughly classified into a double tube type such as a loop type reactor and a vertical cylindrical stirring tank type. Methods for improving the productivity of the reactor include (1) a method of reducing the reactor volume by operating the solid particles in the slurry inside the reactor at a higher concentration, and (2) a residence time of the stereoregular catalyst. There is a method to reduce the reactor volume by lowering the reactor volume. However, in the case of the latter method (2), generally, if the residence time of the stereoregular catalyst is reduced, the efficiency of the catalyst (the production amount of α-olefin per unit catalyst) is lowered. It is desirable to reduce the reactor volume by operating the solid particles at a higher concentration.

【0003】ループ型反応器の場合は反応器内部のスラ
リーを循環させるスラリー循環ポンプの運転性能を維持
するために、反応器内部スラリー中の固体粒子濃度の上
限界が、攪拌槽型の反応器に比べ低いのが一般的であ
る。また、重合による反応熱量に併せて、ループ型反応
器の場合はスラリー循環ポンプから発生する熱量或いは
攪拌槽型反応器の場合は攪拌により発生する熱量を除去
するための除熱設備が必要である。その除熱方法として
は、ループ型反応器や攪拌槽の外部にジャケットを装着
したり、反応槽内部に除熱コイル型の邪魔板を複数本配
設した反応器や当該攪拌槽のスラリーを循環ポンプ等で
外部循環させ、該循環系に多管式熱交換器等の除熱のた
めの設備を付属したもの等に代表される。
In the case of a loop reactor, in order to maintain the operation performance of a slurry circulation pump for circulating the slurry inside the reactor, the upper limit of the solid particle concentration in the slurry inside the reactor is limited to a stirred tank reactor. It is generally lower than. In addition, heat removal equipment for removing the heat generated from the slurry circulation pump in the case of the loop type reactor or the heat generated by stirring in the case of the stirred tank type reactor is required along with the reaction heat generated by the polymerization. . As a heat removal method, a jacket is attached to the outside of the loop reactor or the stirring tank, or a reactor in which a plurality of heat removal coil-type baffles are disposed inside the reaction tank or the slurry of the stirring tank is circulated. It is typically circulated externally by a pump or the like, and the circulation system is provided with equipment for heat removal such as a multi-tube heat exchanger.

【0004】例えば、攪拌槽型反応器の場合には、外部
にジャケットを装着し、内部に除熱コイル型の邪魔板を
複数本配設した顕熱利用の除熱設備と、α−オレフィン
モノマーや炭化水素系溶媒(分散媒)等の蒸発物質を当
該反応器内で蒸発させ、その蒸発潜熱を利用する除熱設
備を併用して除熱する方法が有力な手段となっている。
一般的に蒸発潜熱を利用する反応器には、蒸発した気体
を冷却・凝縮液化させ、反応器に戻すことができる還流
コンデンサーが使用されている。上記スラリー重合又は
バルク重合でα−オレフィン重合体を製造する方法にお
いては、反応器の生産性を向上させるためには前述の除
熱設備の能力を向上させることが必要となる。
[0004] For example, in the case of a stirred tank type reactor, a heat removal facility utilizing sensible heat, in which a jacket is attached to the outside and a plurality of heat removal coil type baffles are provided inside, and an α-olefin monomer is provided. An effective method is to evaporate an evaporating substance such as a solvent or a hydrocarbon-based solvent (dispersion medium) in the reactor and use heat removal equipment utilizing the latent heat of evaporation in combination.
Generally, a reflux condenser that can cool, condense and liquefy evaporated gas and return it to the reactor is used in a reactor that utilizes latent heat of evaporation. In the above method for producing an α-olefin polymer by slurry polymerization or bulk polymerization, it is necessary to improve the capacity of the above-mentioned heat removal equipment in order to improve the productivity of the reactor.

【0005】除熱設備の除熱能力を向上させるための一
般的な方法は当該除熱設備の熱交換器の伝熱面積を増大
させる方法である。ループ型反応器や攪拌槽の外部にジ
ャケットを装着したり、反応槽内部に除熱コイル型の邪
魔板を複数本配設した反応器において顕熱を利用して除
熱する設備では、反応器自身に除熱設備が付設されてい
る関係上、反応器容積を変更しないで除熱設備の伝熱面
積を増大させることは困難である。
A general method for improving the heat removal capacity of a heat removal facility is to increase the heat transfer area of a heat exchanger of the heat removal facility. For equipment that removes heat using sensible heat in a loop type reactor or a reactor equipped with a jacket outside the stirring tank or with multiple heat removal coil type baffles inside the reaction tank, It is difficult to increase the heat transfer area of the heat removal equipment without changing the reactor volume because the heat removal equipment is attached to itself.

【0006】攪拌槽内のスラリーを循環ポンプ等で外部
循環させ、該循環系に多管式熱交換器等の除熱のための
設備を付属した除熱方式を用いる場合は、反応器の容積
を変更しないで生産性を向上させることが可能である
が、スラリーポンプを用いるために、ループ型反応器と
同様に反応器内部のスラリー中の固体粒子濃度の上限界
を、スラリーポンプを用いない攪拌槽型の反応器に比べ
低くする必要がある。
When the slurry in the stirring tank is externally circulated by a circulation pump or the like, and a heat removal system with equipment for heat removal such as a multi-tube heat exchanger is used in the circulation system, the volume of the reactor is reduced. Although it is possible to improve the productivity without changing the slurry pump, the upper limit of the solid particle concentration in the slurry inside the reactor as in the loop reactor is not used because the slurry pump is used. It needs to be lower than a stirred tank type reactor.

【0007】また、スラリー循環系に付設される多管式
熱交換器は取り扱うスラリーの反応による付着・閉塞等
の問題を防ぐために該多管式熱交換器に用いられるチュ
ーブは、一般的に50mm以上の内径のものが用いら
れ、且つ伝熱係数が200〜300Kcal/m2 /℃
/h程度と低くなっている。除熱能力を上げるために熱
交換器の伝熱面積を増大させる方法は該熱交換器の容積
が過大に大きくなり、工業的に不利となる。更に、チュ
ーブ内はスラリーが循環するため、そのスラリー中の固
体粒子を円滑に輸送するためには一般のスラリー流速以
上で循環する必要があり、スラリー循環ポンプの輸送能
力を向上させる必要が生じ、更には該スラリーポンプの
工業的な製作限界以上の能力が必要となることがある。
A multi-tube heat exchanger provided in the slurry circulation system is generally 50 mm in diameter in order to prevent problems such as adhesion and blockage due to reaction of the slurry to be handled. The one having the above inner diameter is used, and the heat transfer coefficient is 200 to 300 Kcal / m 2 / ° C.
/ H). The method of increasing the heat transfer area of the heat exchanger in order to increase the heat removal capacity is disadvantageous industrially because the volume of the heat exchanger becomes excessively large. Furthermore, since the slurry circulates in the tube, it is necessary to circulate at a speed higher than the general slurry flow rate in order to smoothly transport the solid particles in the slurry, and it is necessary to improve the transport capacity of the slurry circulation pump, Further, the slurry pump may need to have a capacity exceeding the industrial production limit.

【0008】さらに、α−オレフィンモノマー又は炭化
水素系溶媒(分散媒)等の蒸発物質の蒸発による蒸発潜
熱を利用する方法による攪拌槽を用いる反応器の場合
は、反応器の容積を変更しないで当該反応器の生産性を
向上させることが可能であり、当該除熱系に付設する多
管式熱交換器に用いられるチューブの内径も前述のスラ
リークーラーのように付着・閉塞の危険性が極めて少な
いため、15〜25mmと小口径のチューブを利用で
き、伝熱係数も400〜600Kcal/m2 /℃/h
とスラリークーラーと比較して高く、該熱交換器の伝熱
面積を増大させる場合、該熱交換器の容積が過大になる
ことはなく反応器の生産性の向上に最も適した除熱方式
と言える。
Further, in the case of a reactor using a stirring tank by a method utilizing latent heat of evaporation by evaporation of an evaporating substance such as an α-olefin monomer or a hydrocarbon solvent (dispersion medium), the volume of the reactor is not changed. It is possible to improve the productivity of the reactor, and the inside diameter of the tube used for the multi-tube heat exchanger attached to the heat removal system also has a very high risk of adhesion and blockage as in the aforementioned slurry cooler. Since it is small, a tube having a small diameter of 15 to 25 mm can be used, and the heat transfer coefficient is 400 to 600 Kcal / m 2 / ° C./h.
When the heat transfer area of the heat exchanger is increased in comparison with the slurry cooler, the heat removal method is most suitable for improving the productivity of the reactor without increasing the volume of the heat exchanger. I can say.

【0009】以上のように蒸発物質の蒸発による蒸発潜
熱を利用する除熱方式のスラリー重合又はバルク重合に
よるα−オレフィン重合体の連続製造法は工業的に好適
に使用されている。前記のα−オレフィンモノマー又は
炭化水素系溶媒(分散媒)等の蒸発物質の蒸発を利用す
る方法の攪拌槽は一般的に気−液−固 3相通気型攪拌
槽と呼ばれ、その攪拌槽には、複数段のタービン型の攪
拌翼を用いることが知られている。また、タービン型翼
に配設された4〜6枚の羽根をスラリーの混合性能を向
上させるために攪拌軸の回転に伴って該タービン型翼か
ら発生する吐出流が上又は下方向に向くように攪拌軸に
対して30〜60°傾斜させたものが好ましく用いられ
る。
As described above, a continuous method for producing an α-olefin polymer by slurry polymerization or bulk polymerization of a heat removal system utilizing latent heat of vaporization due to evaporation of a vaporized substance is industrially suitably used. The stirring tank of the above-described method utilizing the evaporation of an evaporating substance such as an α-olefin monomer or a hydrocarbon solvent (dispersion medium) is generally called a gas-liquid-solid three-phase aeration stirring tank. It is known to use a plurality of turbine type stirring blades. Further, in order to improve the mixing performance of the slurry, the discharge flow generated from the turbine type blade is directed upward or downward with the rotation of the stirring shaft in order to improve the mixing performance of the slurry. What is inclined 30 to 60 degrees with respect to the stirring axis is preferably used.

【0010】蒸発物質の蒸発により気体を発生させる場
合、発生したその気体は、攪拌槽のスラリー部分を通過
し、攪拌槽上部の実質的にスラリーを保有しない気相部
へ上昇していく。スラリー中に気体が混在した状態とな
ると攪拌翼がスラリーに与える力(即ち攪拌動力)が低
下し、その結果スラリーの均一混合性能が低下する。ス
ラリーの均一混合性能が低下すると、スラリー層の下部
に固体粒子濃度の濃い層が形成され、上部には固体粒子
濃度の薄い層が形成される。
When a gas is generated by evaporating the evaporating substance, the generated gas passes through the slurry portion of the stirring tank, and rises to the gas phase portion at the top of the stirring tank, which does not substantially hold slurry. When a gas is mixed in the slurry, the force applied by the stirring blade to the slurry (that is, the stirring power) decreases, and as a result, the uniform mixing performance of the slurry decreases. When the uniform mixing performance of the slurry is reduced, a layer having a high solid particle concentration is formed at the lower portion of the slurry layer, and a layer having a low solid particle concentration is formed at the upper portion.

【0011】一般的に反応器からのスラリーの抜き出し
は反応器の直胴部の下部又は反応器の底部から行われる
ことが多く、スラリーの均一混合性能の低下は反応器の
上部における固体の滞留量が低下し、ひいては触媒の実
質的な滞留時間を低下させ、触媒の効率を低下させるこ
とになる。更に、気体通過量が増大したり攪拌回転数が
低い場合には、スラリー中の固体粒子の浮遊を阻害し、
攪拌槽の底部に沈降層を形成したり、粒子間の凝集等に
よる巨大粒子の生成、付着・閉塞等の連続製造を阻害す
る原因となる。
Generally, the slurry is withdrawn from the reactor from the lower part of the straight body of the reactor or the bottom of the reactor in many cases, and the decrease in the uniform mixing performance of the slurry is caused by the accumulation of solids in the upper part of the reactor. The amount will be reduced and thus the actual residence time of the catalyst will be reduced, reducing the efficiency of the catalyst. Further, when the gas passage amount is increased or the stirring rotation speed is low, the suspension of the solid particles in the slurry is inhibited,
This may cause a sedimentation layer to be formed at the bottom of the stirring tank, or the formation of giant particles due to agglomeration between the particles, and the inhibition of continuous production such as adhesion and blockage.

【0012】スラリーの均一混合性能の低下や固体粒子
の浮遊を阻害する現象はスラリー層を通過する気体量を
攪拌槽の断面積で除した空塔ベースの通気ガス線速(U
g)の増加により顕著に現れ、また、スラリー中の重量
基準固体粒子濃度(Ws)、固体粒子の平均粒子径(d
p)、スラリー中の固体、液体の密度(ρs及びρ
l)、液体の動粘度(νl)、更には攪拌槽の底部に配
設した攪拌翼の取り付け位置、寸法比(攪拌翼径/攪拌
槽径)などの影響を受ける。上記の現象は攪拌回転数を
上げることにより、解消される傾向となるが、攪拌所要
動力が上がり、産業上、好ましいとは言えない。また、
攪拌回転数を上げると、スラリー中の気体の含有率が上
昇する。攪拌槽の液相部分の内、気体の占める部分は実
質的にスラリーは存在しないので、同一液量で攪拌槽を
用いる場合、前述同様、固体の滞留量が減少し、触媒の
効率を低下させることになる。
[0012] The phenomenon of lowering the uniform mixing performance of the slurry and obstructing the floating of the solid particles is caused by the superficial gas flow rate (U) based on the superficial tower obtained by dividing the amount of gas passing through the slurry layer by the sectional area of the stirring tank.
g), and the weight-based solid particle concentration (Ws) in the slurry and the average particle diameter of the solid particles (d)
p), the density of solids and liquids in the slurry (ρs and ρ
l), the kinematic viscosity (νl) of the liquid, the mounting position of the stirring blade disposed at the bottom of the stirring tank, and the dimensional ratio (stirring blade diameter / stirring tank diameter). The above-mentioned phenomenon tends to be eliminated by increasing the number of rotations of stirring, but the power required for stirring increases, which is not industrially preferable. Also,
Increasing the rotation speed of the stirring increases the gas content of the slurry. In the liquid phase portion of the stirring tank, since the slurry does not substantially exist in the portion occupied by the gas, when the stirring tank is used with the same liquid amount, the amount of retained solid decreases as described above, and the efficiency of the catalyst decreases. Will be.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はα−オ
レフィンのスラリー重合又はバルク重合において、その
反応で発生する反応熱の全部又は一部を該重合に供され
るα−オレフィン又は炭化水素系溶媒(分散媒)等の蒸
発物質の蒸発により除去する除熱設備を有する反応槽を
用いると共に、反応槽のスラリー中の固体粒子の沈降分
離を防ぎスラリーの均一混合性能を改善し、且つ蒸発物
質の蒸発に基づくスラリー中に発生する気体の含有率を
低下させ、該反応器内における固体粒子の滞留量を実質
的に高めることによって、触媒の効率を高めることがで
きる工業的有利にα−オレフィン重合体の製造方法を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a slurry polymerization or bulk polymerization of α-olefins in which all or part of the reaction heat generated in the reaction is subjected to α-olefins or hydrocarbons. A reaction tank having a heat removal facility for removing an evaporant such as a system solvent (dispersion medium) by evaporation is used, and sedimentation and separation of solid particles in the slurry in the reaction tank are prevented to improve the uniform mixing performance of the slurry and to evaporate. An industrially advantageous α- is that it is possible to increase the efficiency of the catalyst by reducing the content of gas generated in the slurry due to the evaporation of the substance and substantially increasing the amount of solid particles retained in the reactor. An object of the present invention is to provide a method for producing an olefin polymer.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために鋭意検討を行った結果なされたもので、
多段の攪拌翼を備えた重合槽を用いて、立体規則性触媒
の存在下に、α−オレフィンをスラリー重合又はバルク
重合し、発生する重合熱を蒸発物質の蒸発による潜熱を
利用して除熱するα−オレフィン重合体の製造方法にお
いて、当該蒸発物質の攪拌槽における空塔ベースの蒸発
線速(Ug)が1.0〜4.0cm/secの範囲であ
り、重合槽内のスラリー中の当該蒸発物質の気泡含有率
〔気泡の容積/(気泡の容積+スラリーの容積)〕が3
0容量%以下であり、かつ、当該重合槽内の液面高さ
(H)に対し、重合槽の直胴部下端を基準として0.8
〜1.0の位置におけるスラリー中の固体粒子濃度と0
〜0.1の位置におけるスラリー中の固体粒子濃度の比
が一定になるために必要な最少攪拌回転数(Nusg)
に対して攪拌回転数の比が0.8以上の攪拌回転数で運
転することを特徴とするα−オレフィン重合体の製造方
法を提供するものである。
Means for Solving the Problems The present invention has been made as a result of intensive studies to achieve the above object,
Using a polymerization tank equipped with multi-stage stirring blades, α-olefins are subjected to slurry polymerization or bulk polymerization in the presence of a stereoregular catalyst, and the generated heat of polymerization is removed by using latent heat due to evaporation of evaporating substances. In the method for producing an α-olefin polymer described above, the evaporation linear velocity (Ug) of the evaporating substance based on the empty tower in the stirring tank is in the range of 1.0 to 4.0 cm / sec, and the The bubble content of the evaporating substance [bubble volume / (bubble volume + slurry volume)] is 3
0% by volume or less and 0.8 to the liquid level height (H) in the polymerization tank with respect to the lower end of the straight body of the polymerization tank.
The solid particle concentration in the slurry at the
Minimum stirring rotation speed (Nusg) required to make the ratio of the solid particle concentration in the slurry at a position of ~ 0.1 constant.
The present invention provides a method for producing an α-olefin polymer, wherein the method is operated at a stirring speed of 0.8 or more.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明は、多段の攪拌翼を備えた
重合槽を用いて立体規則性触媒の存在下にα−オレフィ
ンをスラリー重合又はバルク重合を行う。本発明におい
て、原料として用いるα−オレフィンとしては、炭素数
2〜18のもの、特に2〜8のもの、例えば、エチレ
ン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキ
セン、1−オクテンなどを挙げることができる。このα
−オレフィンの重合は、重合槽に立体規則性触媒、ある
いはこれを構成する各種成分、例えば、固体触媒成分、
共触媒、必要に応じて電子供与性化合物、あるいはこれ
らの接触物、およびα−オレフィン、および必要により
水素を連続的に供給することによって行われる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, an α-olefin is subjected to slurry polymerization or bulk polymerization in the presence of a stereoregular catalyst using a polymerization tank provided with multi-stage stirring blades. In the present invention, as an α-olefin used as a raw material, one having 2 to 18 carbon atoms, particularly one having 2 to 8 carbon atoms, for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene and the like Can be mentioned. This α
-Olefin polymerization, the stereoregular catalyst in the polymerization tank, or various components constituting the same, for example, a solid catalyst component,
The reaction is carried out by continuously supplying a cocatalyst, an electron-donating compound as required, or a contact product thereof, an α-olefin, and if necessary, hydrogen.

【0016】本発明で用いる立体規則性触媒は、固体触
媒成分と有機アルミニウム化合物、および必要に応じて
電子供与性化合物からなるものである。ここで、「から
なる」とは、上記主成分以外に合目的的な各種成分が含
まれてなるものをも包含するものである。本発明での立
体規則性触媒は、その固体触媒成分が従来のこの種の立
体規則性触媒と本質的に異ならない。固体触媒成分と有
機アルミニウム化合物、および必要に応じて電子供与性
化合物からなる立体規則性触媒は公知(例えば、特開昭
56−811号、特開昭58−83006号、特開平4
−218507号、特開平6−25338号、特開昭5
7−63311号、特開昭61−213208号、特開
昭62−187706号、特開平5−331233号、
特開平5−331234号、特開昭63−289004
号、特開平1−319508号、特開昭52−9870
6号、特開平1−54007号、および、特開平3−7
2503号参照)である。
The stereoregular catalyst used in the present invention comprises a solid catalyst component, an organoaluminum compound and, if necessary, an electron donating compound. Here, the term “consisting of” includes those containing various suitable components in addition to the above main components. The stereoregular catalyst according to the present invention has essentially no difference in solid catalyst components from conventional stereoregular catalysts of this kind. Stereoregular catalysts comprising a solid catalyst component, an organoaluminum compound and, if necessary, an electron donating compound are known (for example, JP-A-56-811, JP-A-58-83006, JP-A-58-83006).
-218507, JP-A-6-25338, JP-A-5
7-63311, JP-A-61-213208, JP-A-62-187706, JP-A-5-331233,
JP-A-5-331234, JP-A-63-289004
JP-A-1-319508, JP-A-52-9870
6, JP-A-1-54007 and JP-A-3-7
No. 2503).

【0017】本発明で使用する固体触媒成分は、マグネ
シウム、チタン、ハロゲン、ならびに電子供与性化合物
を含むものである。固体触媒成分中のマグネシウムは、
塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシ
ウム、フッ化マグネシウムのようなハロゲン化マグネシ
ウム;メトキシ塩化マグネシウム、エトキシ塩化マグネ
シウム、イソプロポキシ塩化マグネシウム、ブトキシ塩
化マグネシウム、ヘキソキシ塩化マグネシウム、オクト
キシ塩化マグネシウムのような、アルコキシマグネシウ
ムハライド;フェノキシ塩化マグネシウム、メチルフェ
ノキシ塩化マグネシウムのようなアリロキシマグネシウ
ムハライド;メトキシマグネシウム、エトキシマグネシ
ウム、イソプロポキシマグネシウム、n−ブトキシマグ
ネシウム、n−オクトキシマグネシウム、2−エチルヘ
キソキシマグネシウムのようなアルコキシマグネシウ
ム;フェノキシマグネシウム、メチルフェノキシマグネ
シウムのようなアリロキシマグネシウム;ラウリン酸マ
グネシウム、ステアリン酸マグネシウムのようなマグネ
シウムのカルボン酸塩などから得ることができる。な
お、これらのマグネシウム化合物は、単独で用いてもよ
いし、混合物を用いてもよい。
The solid catalyst component used in the present invention contains magnesium, titanium, halogen, and an electron donating compound. Magnesium in the solid catalyst component is
Magnesium halides, such as magnesium chloride, magnesium bromide, magnesium iodide, magnesium fluoride; alkoxy, such as methoxy magnesium chloride, ethoxy magnesium chloride, isopropoxy magnesium chloride, butoxy magnesium chloride, hexoxy magnesium chloride, octoxy magnesium chloride Magnesium halide; allyloxy magnesium halide such as phenoxy magnesium chloride and methylphenoxy magnesium chloride; alkoxy such as methoxy magnesium, ethoxy magnesium, isopropoxy magnesium, n-butoxy magnesium, n-octoxy magnesium and 2-ethylhexoxy magnesium Magnesium; Ants such as phenoxymagnesium and methylphenoxymagnesium Alkoxy magnesium; magnesium laurate, can be obtained from such carboxylates of magnesium such as magnesium stearate. In addition, these magnesium compounds may be used alone or as a mixture.

【0018】固体触媒成分中のチタンは、通常Ti(O
R)g 4-g (Rは炭化水素基、Xはハロゲン、gは、
0≦g≦4なる数を示す)で示される4価のチタン化合
物、具体的には、TiCl4 、TiBr4 、TiI4
どのテトラハロゲン化チタン;Ti(OCH3 )C
3 、Ti(OC2 5 )Cl3 、Ti(O−n−C4
9 )Cl3 、Ti(O−i−C4 9 )Cl3 、Ti
(OCH3 )Br3 、Ti(OC2 5 )Br3 、Ti
(O−n−C4 9 )Br3 、Ti(O−i−C
49 )Br3 などのトリハロゲン化アルコキシチタ
ン、Ti(OCH3 2 Cl 2 、Ti(OC2 5 2
Cl2 、Ti(O−n−C4 9 2 Cl2 、Ti(O
−i−C4 9 2 Cl2 、Ti(OCH3 2
2 、Ti(OC2 5 2 Br2 、Ti(O−n−C
4 9 2 Br2 、Ti(O−i−C4 92 Br2
などのジハロゲン化アルコキシチタン、Ti(OC
3 3 Cl、Ti(OC2 5 3 Cl、Ti(O−
n−C4 9 3 Cl、Ti(O−i−C4 93
l、Ti(OCH3 3 Br、Ti(OC2 5 3
r、Ti(O−n−C4 9 3 Br、Ti(O−i−
4 9 3 Brなどのモノハロゲン化アルコキシチタ
ン、Ti(OCH3 4 、Ti(OC2 5 4 、Ti
(O−n−C4 9 4 、Ti(O−i−C4 9 4
などのテトラアルコキシチタン;あるいはこれらの混合
物、あるいは、これらとアルミニウム化合物、ケイ素化
合物、硫黄化合物、他の金属化合物、ハロゲン化水素、
ハロゲン等との混合物によって、ハロゲンは、上記の一
般式Ti(OR)g 4-g (Rは炭化水素基、Xはハロ
ゲン、gは、0≦g≦4なる数を示す)で示される4価
のチタン化合物や、ハロゲン化水素、ハロゲン等によっ
て導入することが普通である。
The titanium in the solid catalyst component is usually Ti (O
R)gX4-g(R is a hydrocarbon group, X is a halogen, g is
A tetravalent titanium compound represented by the formula: 0 ≦ g ≦ 4)
Object, specifically, TiClFour, TiBrFour, TiIFourWhat
Which titanium tetrahalide; Ti (OCHThree) C
lThree, Ti (OCTwoHFive) ClThree, Ti (On-CFour
H 9) ClThree, Ti (OiCFourH9) ClThree, Ti
(OCHThree) BrThree, Ti (OCTwoHFive) BrThree, Ti
(On-CFourH9) BrThree, Ti (OiC
FourH9) BrThreeTrihalogenated alkoxy titers such as
, Ti (OCHThree)TwoCl Two, Ti (OCTwoHFive)Two
ClTwo, Ti (On-CFourH9)TwoClTwo, Ti (O
-IcFourH9)TwoClTwo, Ti (OCHThree)TwoB
rTwo, Ti (OCTwoHFive) TwoBrTwo, Ti (On-C
FourH9)TwoBrTwo, Ti (OiCFourH9)TwoBrTwo
Dihalogenated alkoxytitanium such as Ti (OC
HThree)ThreeCl, Ti (OCTwoHFive)ThreeCl, Ti (O-
n-CFourH9)ThreeCl, Ti (OiCFourH9)ThreeC
1, Ti (OCHThree)ThreeBr, Ti (OCTwoHFive)ThreeB
r, Ti (On-CFourH9)ThreeBr, Ti (O-i-
CFourH9)ThreeMonohalogenated alkoxy titers such as Br
, Ti (OCHThree)Four, Ti (OCTwoHFive)Four, Ti
(On-CFourH9)Four, Ti (OiCFourH9)Four
Such as tetraalkoxy titanium; or a mixture thereof
Or aluminum compound and silicide
Compounds, sulfur compounds, other metal compounds, hydrogen halides,
By mixture with halogen, etc., halogen is one of the above.
General formula Ti (OR)gX4-g(R is a hydrocarbon group, X is halo
And g represents a number satisfying 0 ≦ g ≦ 4)
Titanium compounds, hydrogen halides, halogens, etc.
It is common to introduce it.

【0019】固体触媒成分中の電子供与性化合物は、こ
の種の固体触媒成分の製造に用いられる通常公知の化合
物を使用することができる。一般的には、含酸素化合
物、および(または)含窒素化合物が好ましい。含酸素
化合物としては、一般に、エーテル類、ケトン類、エス
テル類、アルコキシシラン類を挙げることができる。含
窒素化合物としては、アミン類、アミド類、ニトロソ化
合物類を挙げることができる。
As the electron donating compound in the solid catalyst component, there can be used a generally known compound used for producing such a solid catalyst component. Generally, oxygen-containing compounds and / or nitrogen-containing compounds are preferred. Examples of the oxygen-containing compound generally include ethers, ketones, esters, and alkoxysilanes. Examples of the nitrogen-containing compound include amines, amides, and nitroso compounds.

【0020】立体規則性触媒の共触媒である有機アルミ
ニウム化合物は、合目的な任意のものを用いることがで
きる。具体的には、(イ)トリアルキルアルミニウム、
例えば、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜12のも
の、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアル
ミニウム、トリ−n−プロピルアルミニウム、トリイソ
ブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリ
オクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム、トリ
ドデシルアルミニウム、(ロ)ハロゲン含有有機アルミ
ニウム化合物、具体的には上記のトリアルキルアルニウ
ムのアルキル基の1個または2個がハロゲン、例えば塩
素、臭素等で置換されたもの、例えば、ジエチルアルミ
ニウムクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライ
ド、(ハ)ヒドリド含有有機アルミニウム化合物、具体
的には上記のトリアルキルアルミニウムのアルキル基の
1個または2個が水素で置換されたもの、例えば、ジエ
チルアルミニウムヒドリド、(ニ)アルコキサイド含有
有機アルミニウム化合物、具体的には上記のトリアルキ
ルアルミニウムのアルキル基の1個または2個がアルコ
キシ基(アリールオキシ基を包含する)、特に炭素数1
〜8程度のもので置換されたもの、例えばジメチルアル
ミニウムメトキサイド、ジエチルアルミニウムメトキサ
イド、ジエチルアルミニウムエトキサイド、ジエチルア
ルミニウムフェノキサイド、(ホ)アルミノキサン(ア
ルモキサンとも言う)、具体的にはアルキル基が炭素数
1〜12であるアルキルアルミノキサン、例えば、メチ
ルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、イソブチル
アルミノキサンなどを挙げることができる。また、これ
らは各群内および(または)各群間で複数用いることも
できる。
As the organoaluminum compound which is a cocatalyst of the stereoregular catalyst, any suitable one can be used. Specifically, (a) trialkyl aluminum,
For example, each alkyl group has 1 to 12 carbon atoms, such as trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, tridecylaluminum, tridodecylaluminum, (B) Halogen-containing organoaluminum compounds, specifically those in which one or two of the above alkyl groups of trialkylalnium are substituted with halogen, for example, chlorine, bromine, etc., for example, diethylaluminum chloride, ethylaluminum Sesquichloride, (c) a hydride-containing organoaluminum compound, specifically one in which one or two of the alkyl groups of the above trialkylaluminum are substituted with hydrogen, for example, diethylaluminum hydride Chloride, (including aryloxy group) (d) alkoxide-containing organic aluminum compound, one or two alkoxy groups of the alkyl group specifically above trialkylaluminum, especially 1 carbon atoms
Dimethylaluminum methoxide, diethylaluminum methoxide, diethylaluminum ethoxide, diethylaluminum phenoxide, (e) aluminoxane (also referred to as alumoxane), specifically, an alkyl group having a carbon atom Alkyl aluminoxanes having the formulas 1 to 12, such as methylaluminoxane, ethylaluminoxane, and isobutylaluminoxane, can be exemplified. Also, a plurality of these can be used within each group and / or between each group.

【0021】有機アルミニウム化合物の使用量について
特に制限はないが、通常は、有機アルミニウム化合物中
のアルミニウムと、固体触媒成分中のチタンとのモル比
が、0.1〜10000、好ましくは、10〜500
0、さらに好ましくは、50〜2000となるように使
用する。必要に応じて用いられる電子供与性化合物も、
この種の立体規則性触媒において用いられているものを
用いることができる。本発明においては、含酸素化合
物、および(または)含窒素化合物を好ましいものとし
て挙げることができる。
The amount of the organoaluminum compound used is not particularly limited. Usually, the molar ratio of aluminum in the organoaluminum compound to titanium in the solid catalyst component is from 0.1 to 10,000, preferably from 10 to 10,000. 500
0, more preferably 50 to 2,000. The electron-donating compound used as necessary also
Those used in this type of stereoregular catalyst can be used. In the present invention, oxygen-containing compounds and / or nitrogen-containing compounds can be mentioned as preferred.

【0022】含窒素化合物としては、トリエチルアミ
ン、エチレンジアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−t
−ブチルアミン、ピリジン、ピペリジン、2,2,6,
6−テトラメチルピペリジンのようなアミン類およびそ
の誘導体、また、3級アミン、ピリジン類、キノリン類
のN−オキシドのようなニトロソ化合物を挙げることが
できる。含酸素化合物としては、一般に、エーテル類、
ケトン類、エステル類、アルコキシシラン類を挙げるこ
とができる。
Examples of the nitrogen-containing compound include triethylamine, ethylenediamine, diisopropylamine, di-t
-Butylamine, pyridine, piperidine, 2,2,6
Examples thereof include amines such as 6-tetramethylpiperidine and derivatives thereof, and nitroso compounds such as tertiary amines, pyridines, and N-oxides of quinolines. As the oxygen-containing compound, generally, ethers,
Ketones, esters and alkoxysilanes can be mentioned.

【0023】(イ)エーテル類としては、エーテル酸素
と結合する炭化水素残基が合計炭素数2〜18程度、好
ましくは4〜12程度のものであって、エーテル酸素を
その内部に有するもの、例えば、ジエチルエーテル、ジ
プロピルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、プロピレングリコールジメチルエーテル、エチレ
ンオキシド、テトラヒドロフラン、2,2,5,5−テ
トラメチルテトラヒドロフラン、ジオキサンなどを、
(ロ)ケトン類としては、ケトンカルボニル基と結合す
る炭化水素残基が合計炭素数2〜18程度、好ましくは
4〜12程度のもの、例えば、アセトン、ジエチルケト
ン、メチルエチルケトン、アセトフェノンなどを、
(ハ)エステル類としては、カルボン酸部分がアリール
ないしアラルキルカルボン酸(アリール基ないしアリー
ル部分はフェニルまたは低級(C1 〜C 4 程度)アルキ
ルおよび(または)低級(C1 〜C4 程度)アルコキシ
置換フェニルが好ましく、アラルキル基のアルキル部分
は、C1 〜C6 程度が好ましく、カルボキシル基は1〜
3個程度が好ましい)、または脂肪族カルボン酸(カル
ボキシル基(1〜3個程度)以外の部分が炭素数1〜2
0程度、好ましくは2〜12程度のエーテル酸素を含ん
でいてもよい脂肪族炭化水素残基であるもの)であり、
アルコール部分が炭素数1〜8程度、好ましくは1〜4
程度のもの(上記のカルボン酸の対応ヒドロキシ置換誘
導体の分子内エステルを包含する)、例えば、フェニル
酢酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香
酸フェニル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、ア
ニス酸メチル、アニス酸エチル、メトキシ安息香酸メチ
ル、メトキシ安息香酸エチル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチ
ル、フタル酸ジプロピル、フタル酸ジブチル、フタル酸
ジイソブチル、フタル酸ジヘキシル、γ−ブチロラクト
ン、エチルセロソルブなどを、(ニ)アルコキシシラン
類としては、アルコキシ基(アリールオキシ基を包含す
るものとし、炭素数1〜18程度、なかでも1〜4程度
が好ましい)を少なくとも1個持ち、ケイ素原子の残り
の原子価がアルキル基、アリール基またはアラルキル基
(これらの一般的説明は、前記のそれと同じである)で
あるもの、テトラメトキシシラン、エチルトリメトキシ
シラン、n−プロピルトリメトキシシラン、イソプロピ
ルトリメトキシシラン、t−ブチルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリ
メトキシシラン、1−メチルシクロヘキシルトリメトキ
シシラン、1,1,2,2−テトラメチルプロピルトリ
メトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジ−n−
プロピルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシ
シラン、ジフェニルジメトキシシラン、t−ブチルメチ
ルジメトキシシラン、t−ブチルエチルジメトキシシラ
ン、t−ブチル−n−プロピルジメトキシシラン、t−
ブチルイソプロピルジメトキシシラン、シクロヘキシル
メチルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシ
シラン、1−メチルシクロヘキシルメチルジメトキシシ
ラン、1,1,2,2−テトラメチルプロピルメチルジ
メトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロ
ピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシ
ラン、t−ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリエ
トキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、1
−メチルシクロヘキシルトリエトキシシラン、1,1,
2,2−テトラメチルプロピルトリエトキシシラン、ジ
エチルジエトキシシラン、ジ−n−プロピルジエトキシ
シラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジフェニル
ジエトキシシラン、t−ブチルメチルジエトキシシラ
ン、t−ブチルエチルジエトキシシラン、t−ブチル−
n−プロピルジエトキシシラン、シクロヘキシルメチル
ジエトキシシラン、シクロヘキシルエチルジエトキシシ
ラン、1−メチルシクロヘキシルメチルジエトキシシラ
ン、1,1,2,2−テトラメチルプロピルメチルジエ
トキシシランなどを挙げることができる。
(A) ethers include ether oxygen
The total number of carbon atoms is 2 to 18
Preferably about 4-12, ether ether
What is inside it, for example, diethyl ether, di
Propyl ether, diethylene glycol dimethyle
Ter, propylene glycol dimethyl ether, ethyl
Oxide, tetrahydrofuran, 2,2,5,5-te
Tramethyltetrahydrofuran, dioxane, etc.
(B) ketones which bind to ketone carbonyl groups
Hydrocarbon residue has a total carbon number of about 2 to 18, preferably
About 4 to 12 such as acetone, diethyl keto
, Methyl ethyl ketone, acetophenone, etc.
(C) As esters, the carboxylic acid moiety is aryl
Or aralkyl carboxylic acid (aryl group or aryl)
Is phenyl or lower (C1~ C FourDegree) Archi
And / or lower (C1~ CFourDegree) alkoxy
Substituted phenyl is preferred, and the alkyl moiety of the aralkyl group
Is C1~ C6Degree is preferred, and the carboxyl group is 1 to
Preferably about 3), or an aliphatic carboxylic acid (calcium
The portion other than the boxyl group (about 1 to 3) has 1 to 2 carbon atoms.
Containing about 0, preferably about 2 to 12 ether oxygens
Is an aliphatic hydrocarbon residue which may be
The alcohol moiety has about 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms.
To the extent that the corresponding hydroxy substitution of the carboxylic acid is
Including intramolecular esters of conductors), for example, phenyl
Ethyl acetate, methyl benzoate, ethyl benzoate, benzoate
Phenyl acid, methyl toluate, ethyl toluate,
Methyl nisate, ethyl anisate, methyl methoxybenzoate
, Ethyl methoxybenzoate, methyl methacrylate,
Ethyl acrylate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate
, Dipropyl phthalate, dibutyl phthalate, phthalic acid
Diisobutyl, dihexyl phthalate, γ-butyrolact
, Ethyl cellosolve, etc.
The class includes alkoxy groups (including aryloxy groups).
About 1 to 18 carbon atoms, especially about 1 to 4
Is preferable) and at least one silicon atom remaining
The valence of is an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group
(These general descriptions are the same as those described above.)
Some, tetramethoxysilane, ethyltrimethoxy
Silane, n-propyltrimethoxysilane, isopropyl
Rutrimethoxysilane, t-butyltrimethoxysila
, Phenyltrimethoxysilane, cyclohexyltri
Methoxysilane, 1-methylcyclohexyltrimethoxy
Sisilane, 1,1,2,2-tetramethylpropyltri
Methoxysilane, diethyldimethoxysilane, di-n-
Propyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxy
Silane, diphenyldimethoxysilane, t-butylmethyl
Rudimethoxysilane, t-butylethyldimethoxysila
T-butyl-n-propyldimethoxysilane, t-
Butylisopropyldimethoxysilane, cyclohexyl
Methyldimethoxysilane, dicyclohexyldimethoxy
Silane, 1-methylcyclohexylmethyldimethoxy
Orchid, 1,1,2,2-tetramethylpropylmethyldi
Methoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-pro
Pill triethoxy silane, isopropyl triethoxy
Run, t-butyltriethoxysilane, phenyltrie
Toxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, 1
-Methylcyclohexyltriethoxysilane, 1,1,
2,2-tetramethylpropyltriethoxysilane, di
Ethyldiethoxysilane, di-n-propyldiethoxy
Silane, diisopropyldiethoxysilane, diphenyl
Diethoxysilane, t-butylmethyldiethoxysila
, T-butylethyldiethoxysilane, t-butyl-
n-propyldiethoxysilane, cyclohexylmethyl
Diethoxysilane, cyclohexylethyldiethoxy
Orchid, 1-methylcyclohexylmethyldiethoxysila
1,1,2,2-tetramethylpropylmethyldiene
Toxisilane and the like can be mentioned.

【0024】これらの化合物のうち、好ましく用いられ
るのは、ピペリジン類、または、アルコキシシラン類で
あり、特に好ましくはアルコキシシラン類である。これ
らの化合物の使用量に制限はないが、通常は、共触媒と
して使用する有機アルミニウム化合物中のアルミニウム
に対するモル比で、0〜10、好ましくは、0〜2とな
るように使用する。また、複数の電子供与性化合物を上
記の各群内および(または)各群間で選んで用いること
ができる。
Of these compounds, those preferably used are piperidines or alkoxysilanes, and particularly preferably alkoxysilanes. The amount of these compounds is not limited, but is usually used so that the molar ratio to aluminum in the organoaluminum compound used as a cocatalyst is 0 to 10, preferably 0 to 2. Further, a plurality of electron donating compounds can be selected and used within each of the above groups and / or between each group.

【0025】固体触媒成分、有機アルミニウム化合物、
および必要に応じて用いられる電子供与性化合物の各触
媒成分は、重合槽中であるいは重合槽外で、重合させる
べきモノマーの存在下あるいは不存在下で互いに接触
し、この接触によって、本発明の立体規則性触媒が形成
される。各触媒成分は、重合槽に独立に供給してもよい
し、任意の各成分を接触させたうえで供給してもよい。
この場合、接触方法は任意である。すなわち各成分を同
時に接触させてもよいし、任意の各成分を逐次接触させ
てもよい。これらの各成分を重合槽に供給する方法につ
いては、特に制限はない。プロパン、ブタン、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、
トルエン、キシレンなどの不活性炭化水素溶媒に溶解も
しくは懸濁させて供給してもよいし、実質的にこれらの
不活性炭化水素溶媒を使用することなく、直接供給する
こともできる。
A solid catalyst component, an organoaluminum compound,
Each catalyst component of the electron-donating compound used as necessary and in the polymerization tank or outside the polymerization tank, in contact with each other in the presence or absence of the monomer to be polymerized, by this contact, the present invention, A stereoregular catalyst is formed. Each catalyst component may be independently supplied to the polymerization tank, or may be supplied after contacting any of the components.
In this case, the contact method is arbitrary. That is, each component may be contacted simultaneously, or arbitrary components may be sequentially contacted. The method for supplying each of these components to the polymerization tank is not particularly limited. Propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane,
It may be supplied by dissolving or suspending it in an inert hydrocarbon solvent such as toluene or xylene, or it may be supplied directly without substantially using these inert hydrocarbon solvents.

【0026】本発明のα−オレフィンの重合は、多段の
攪拌翼を用いて行われ、例えば、図1に示す装置を用い
て行うことができる。図1において、重合槽1は攪拌軸
2に多段の攪拌翼、例えば、パドル翼3(複数枚、特に
3枚)およびタービン型翼4を有し、立体規則性触媒の
存在下に、α−オレフィンのスラリー重合またはバルク
重合が行われ、反応熱により蒸発するα−オレフィンモ
ノマーまたは炭化水素系溶媒等の蒸発物質の蒸発は還流
コンデンサー5で冷却され、その凝縮液は回収液ドラム
6及び回収液ポンプ7を経て加熱器8で予熱され、重合
槽1に再循環(リサイクル)される。バルク重合する場
合には、例えば、液体プロピレン自身を媒体とする重合
方法が用いられる。
The polymerization of the α-olefin of the present invention is carried out using multi-stage stirring blades, and can be carried out, for example, using the apparatus shown in FIG. In FIG. 1, a polymerization tank 1 has a multi-stage stirring blade, for example, a paddle blade 3 (a plurality of blades, especially three blades) and a turbine blade 4 on a stirring shaft 2. Slurry polymerization or bulk polymerization of olefins is carried out, and evaporation of evaporating substances such as α-olefin monomers or hydrocarbon solvents which evaporate due to the heat of reaction is cooled by the reflux condenser 5, and the condensate is collected by the recovery liquid drum 6 and the recovery liquid It is preheated by a heater 8 via a pump 7 and is recirculated (recycled) to the polymerization tank 1. In the case of bulk polymerization, for example, a polymerization method using liquid propylene itself as a medium is used.

【0027】本発明において、重合槽1中の重合温度は
特に制限はないが、通常、40〜120℃、好ましく
は、50〜90℃で行われる。圧力にも特に制限はない
が、通常1〜100atm、好ましくは、5〜50at
mの圧力で行われる。重合は必要に応じて、水素の存在
下で行われる。重合槽への水素の供給量に特に制限はな
く、所望のメルトフローレート(以下、MFRと称す
る)を得るために必要な水素を供給することができる。
In the present invention, the polymerization temperature in the polymerization tank 1 is not particularly limited, but is usually 40 to 120 ° C., preferably 50 to 90 ° C. The pressure is not particularly limited, but is usually 1 to 100 atm, preferably 5 to 50 atm.
m. The polymerization is optionally carried out in the presence of hydrogen. There is no particular limitation on the amount of hydrogen supplied to the polymerization tank, and hydrogen necessary for obtaining a desired melt flow rate (hereinafter, referred to as MFR) can be supplied.

【0028】上記したように重合槽1において、α−オ
レフィンのスラリー重合又はバルク重合によって、その
反応で発生する反応熱の全部又は一部を該重合に供され
るα−オレフィン又は炭化水素系溶媒(分散媒)の蒸発
によって除去する除熱設備を有している。重合槽(攪拌
槽)1としては、図1に示すように、重合槽内を攪拌す
るのに攪拌軸2に多段の攪拌翼、例えば、パドル翼3及
びタービン翼4を備えている。攪拌軸2は重合槽1の中
心部に位置し、縦方向に配設されており、その上下方向
に多段(複数段)の攪拌翼が設けられている。
As described above, in the polymerization tank 1, all or part of the reaction heat generated by the slurry polymerization or the bulk polymerization of the α-olefin is subjected to the α-olefin or hydrocarbon solvent used for the polymerization. It has a heat removal facility for removing the (dispersion medium) by evaporation. As shown in FIG. 1, the polymerization tank (stirring tank) 1 is provided with a multi-stage stirring blade, for example, a paddle blade 3 and a turbine blade 4 on a stirring shaft 2 for stirring the inside of the polymerization tank. The stirring shaft 2 is located at the center of the polymerization tank 1 and is disposed in the vertical direction, and multi-stage (multi-stage) stirring blades are provided in the vertical direction.

【0029】パドル翼3は攪拌軸2に設けられた多段の
攪拌翼の内、下端部に配置されており、その形状は、図
2に示すように、攪拌軸2から放射方向にパドル羽根3
aが突設されており、攪拌軸2からパドル翼3の先端方
向に軸の回転方向に対する後退角が増大してその先端部
の後退角が25〜50°範囲とされ10〜20°の上昇
角(γ)を持つ形状であって、一般的に3方後退翼と呼
ばれる3枚パドル翼3が好適に用いられている。また、
パドル翼3の大きさとしては、該パドル翼3の直径(d
i)と攪拌槽の直径(D)との比(di/D)が0.5
〜0.6の範囲であり、且つ、パドル羽根3aの幅(b
1)とパドル翼3の直径(di)との比(b1/di)
が0.1〜0.2の範囲であるのが望ましい。
The paddle blade 3 is arranged at the lower end of the multi-stage stirring blade provided on the stirring shaft 2 and has a shape in a radial direction from the stirring shaft 2 as shown in FIG.
a, which protrudes from the agitating shaft 2 to the tip of the paddle blade 3 to increase the receding angle with respect to the rotation direction of the shaft, so that the receding angle of the tip is in the range of 25 to 50 ° and rises by 10 to 20 ° Three paddle blades 3 having a shape having an angle (γ) and generally called three-way swept wings are preferably used. Also,
As the size of the paddle blade 3, the diameter of the paddle blade 3 (d
The ratio (di / D) between i) and the diameter (D) of the stirring tank is 0.5
0.6 and the width (b) of the paddle blade 3a.
Ratio (b1 / di) between 1) and the diameter (di) of paddle blade 3
Is desirably in the range of 0.1 to 0.2.

【0030】また、タービン型翼4はパドル翼3の上方
に、1段または2段以上設けられており、その構造は、
図3に記すように、攪拌軸2から直交する方向に突設さ
れた円盤状支持板4aに周方向に等間隔に傾斜したター
ビン羽根4bが固設されている。タービン型翼の直径
(di)と重合槽1の直径(D)との比(di/D)が
0.4〜0.5の範囲で、タービン型翼の幅(b2)と
タービン型翼の直径(di)との比(b2/di)が
0.15〜0.25の範囲で、且つ、タービン羽根4b
の幅(I)と翼の直径(di)との比(I/di)が
0.2〜0.3の範囲であり、攪拌軸2の回転により、
当該タービン翼から発生する吐出流が下方向であるよう
にタービン羽根が30〜60°の傾斜角(θ)で傾斜し
た状態に4〜6枚の枚数で設けられているのが望まし
い。
The turbine type blade 4 is provided above the paddle blade 3 in one or more stages.
As shown in FIG. 3, turbine blades 4b inclined at equal intervals in the circumferential direction are fixedly mounted on a disk-shaped support plate 4a protruding in a direction orthogonal to the stirring shaft 2. When the ratio (di / D) of the diameter (di) of the turbine blade to the diameter (D) of the polymerization tank 1 is in the range of 0.4 to 0.5, the width (b2) of the turbine blade and the turbine blade The ratio (b2 / di) to the diameter (di) is in the range of 0.15 to 0.25, and the turbine blade 4b
The ratio (I / di) of the width (I) of the blade to the diameter (di) of the blade is in the range of 0.2 to 0.3.
It is preferable that four to six blades are provided in a state where the turbine blades are inclined at an inclination angle (θ) of 30 to 60 ° so that the discharge flow generated from the turbine blades is directed downward.

【0031】上記パドル翼3は、その翼の下端部と重合
槽1の底部との距離(C)と重合槽1の直径(D)の比
(C/D)が0.2以下となる位置に配設され、また、
タービン型翼4はパドル翼3と重合槽1の液面5の位置
間の距離(L)に略均等に配分される位置に配設する。
即ち各攪拌翼の垂直方向の間隔は前述の通常液面とパド
ル翼3との距離(L)を配設する攪拌翼の段数で除した
長さ(h)に略相当する間隔を以て配設するのが望まし
い。さらに、重合槽1側壁面に下部から上部に亘って側
壁面に沿って4〜12本の邪魔板11を周方向に間隔を
置いて配設されている。
The paddle blade 3 has a position where the ratio (C / D) of the distance (C) between the lower end of the blade and the bottom of the polymerization tank 1 and the diameter (D) of the polymerization tank 1 is 0.2 or less. Located in
The turbine type blade 4 is disposed at a position substantially evenly distributed over a distance (L) between the paddle blade 3 and the liquid level 5 of the polymerization tank 1.
That is, the vertical spacing between the stirring blades is set at a distance substantially corresponding to the length (h) obtained by dividing the distance (L) between the normal liquid level and the paddle blade 3 by the number of stages of the stirring blades. It is desirable. Further, 4 to 12 baffle plates 11 are arranged on the side wall surface of the polymerization tank 1 along the side wall surface from the lower part to the upper part at intervals in the circumferential direction.

【0032】本発明においては、上記した多段の攪拌翼
を用いて、重合槽中でα−オレフィンのスラリー重合ま
たはバルク重合を行ない、その反応熱により蒸発するα
−オレフィンモノマーまたは炭化水素系溶媒(分散媒)
等の蒸発物質の重合槽1における空塔ベースの蒸発ガス
線速(Ug)を1.0〜4.0cm/secの範囲、好
ましくは1.5〜3.5cm/secの範囲とし、且
つ、重合槽内のスラリー中の当該蒸発物質の気泡含有率
〔気泡の容積/(気泡の容積+スラリーの容積)〕が3
0容量%以下、好ましくは、5〜25容量%の範囲であ
り、さらに、当該重合槽内の液面高さ(H)に対し、反
応槽の直胴部下端を基準として0.8〜1.0の位置に
おけるスラリー中の固体粒子濃度〔上部濃度〕と0〜
0.1の位置におけるスラリー中の固体粒子濃度〔下部
濃度〕の比が一定になるために必要な最少攪拌回転数
〔粒子濃度平衡攪拌回転数(Neqg)〕に対して攪拌
回転数の比が0.8以上、好ましくは1〜1.5の範囲
となりうる攪拌回転数条件で運転することを特徴とする
ものである。
In the present invention, slurry polymerization or bulk polymerization of α-olefins is carried out in a polymerization tank using the above-described multi-stage stirring blades, and α-olefins are evaporated by the heat of the reaction.
-Olefin monomer or hydrocarbon solvent (dispersion medium)
And the evaporating gas linear velocity (Ug) of the superficially-based evaporating substance in the polymerization tank 1 is in the range of 1.0 to 4.0 cm / sec, preferably 1.5 to 3.5 cm / sec, and The bubble content of the vaporized substance in the slurry in the polymerization tank [bubble volume / (bubble volume + slurry volume)] is 3
0% by volume or less, preferably in the range of 5 to 25% by volume. Further, the liquid level height (H) in the polymerization vessel is 0.8 to 1 based on the lower end of the straight body of the reaction vessel. And the solid particle concentration [upper concentration] in the slurry at 0.
The ratio of the stirring rotation speed to the minimum stirring rotation speed [particle concentration equilibrium stirring rotation speed (Neqg)] required to keep the ratio of the solid particle concentration [lower concentration] in the slurry at the position of 0.1 constant. It is characterized in that it is operated under the condition of the number of rotations of stirring which can be 0.8 or more, preferably in the range of 1 to 1.5.

【0033】本発明においてスラリー中の固体粒子濃度
の上部濃度と下部濃度の比が一定になるために必要な最
少攪拌回転数とは、攪拌軸2の回転数を徐々に増加させ
た場合、それ以上回転数を上げても上部濃度と下部濃度
の比が変化しなくなるときの回転数をいう。また、蒸発
物質の攪拌槽における空塔ベースの蒸発ガス線速(U
g)は、重合槽1の上部に設置された凝縮器での除熱量
を求め、その除熱量と該蒸発物質の蒸発潜熱及びガス密
度より蒸発ガス量を求め、その蒸発ガス量と重合槽1の
断面積から算出される。なお、凝縮器で凝縮しない水素
等を多く含むガスを重合槽に吹き込む場合にはそのガス
量の補正を行なう。
In the present invention, the minimum stirring speed required for the ratio of the upper concentration to the lower concentration of the solid particles in the slurry to be constant is defined as a value obtained when the rotation speed of the stirring shaft 2 is gradually increased. The rotation speed when the ratio between the upper density and the lower density does not change even when the rotation speed is increased. In addition, the evaporative gas linear velocity (U
g) calculates the amount of heat removed by the condenser installed at the top of the polymerization tank 1, calculates the amount of evaporative gas from the amount of heat removed, the latent heat of evaporation of the evaporant, and the gas density. Is calculated from the cross-sectional area of When a gas containing a large amount of hydrogen and the like that is not condensed by the condenser is blown into the polymerization tank, the amount of the gas is corrected.

【0034】上記した空塔ベースの蒸発ガス線速が下限
(1.0cm/sec)より小さい場合は、α−オレフ
ィンモノマーの単位時間当りの重合量が減少し、同量の
α−オレフィンモノマー重合量を得るためには大型の重
合槽を用いる必要となり、経済的に不利となる。一方、
空塔ベースの蒸発ガス線速が上限(4.0cm/se
c)より大きくなると、液面からの粒子の飛び出しが多
くなり、除熱のための還流コンデンサーの性能低下の原
因となり、また、その粒子の飛び出しを防ぐためには、
重合槽の空塔部の寸法を大きくする必要があるため、経
済的に不利となる。
When the above-mentioned evaporating gas linear velocity based on the empty tower is lower than the lower limit (1.0 cm / sec), the polymerization amount of the α-olefin monomer per unit time decreases, and the same amount of α-olefin monomer polymerization In order to obtain the amount, it is necessary to use a large polymerization tank, which is economically disadvantageous. on the other hand,
The upper limit (4.0 cm / sec)
c) When the size is larger, particles jump out from the liquid surface more frequently, which causes a decrease in the performance of the reflux condenser for heat removal, and in order to prevent the particles from jumping out,
It is economically disadvantageous because the size of the empty tower portion of the polymerization tank needs to be increased.

【0035】重合槽内のスラリー中の当該蒸発物質の気
泡含有率を上限(30容量%)より大きくすると、含有
される気泡部分には触媒粒子を保有しないので実質的な
触媒の滞留時間の減少となり、触媒の実質的な効率を低
下させる問題が生じるので好ましくない。さらに上記ス
ラリー中の固体粒子濃度が一定になるために必要な最少
攪拌回転数に対して攪拌回転数の比が下限(0.8)以
下では、重合槽内部に保有するスラリーの上部と下部に
固体粒子の濃度差が発生し、上部の固体粒子濃度が低下
するために実質的な触媒の滞留時間の減少となり、触媒
効率を低下させる問題が生じるので好ましくない。
If the bubble content of the evaporating substance in the slurry in the polymerization tank is larger than the upper limit (30% by volume), the catalyst particles are not retained in the bubble portion contained, so that the residence time of the catalyst is substantially reduced. This is not preferable because there is a problem of lowering the substantial efficiency of the catalyst. Further, when the ratio of the stirring rotation speed to the minimum stirring rotation speed required for the solid particle concentration in the slurry to be constant is equal to or less than the lower limit (0.8), the upper and lower portions of the slurry held in the polymerization tank are not mixed. A difference in the concentration of the solid particles occurs, and the concentration of the solid particles in the upper portion is reduced, so that the residence time of the catalyst is substantially reduced.

【0036】さらに、攪拌による単位容積当たりの攪拌
所要動力が0.5〜3.0kw/m 3 の範囲がスラリー
の混合性能がよく、触媒効率の点で望ましく、この攪拌
所要動力が0.5kw/m3 未満では攪拌槽内のスラリ
ーの混合性能の低下による触媒効率の低下が大きく、ま
た、3.0kw/m3 を越えると攪拌所要動力が大き
く、経済的に不利であり、且つ、気泡の含有率の増加に
よる触媒効率の低下も起こす。上記したように本発明
は、α−オレフィンのスラリー重合又はバルク重合にお
いて、その反応で発生する反応熱の全部又は一部を該重
合に供されるα−オレフィン又は炭化水素系溶媒(分散
媒)等の蒸発物質の蒸発により除熱するα−オレフィン
重合体の連続重合方法に代表される気体−液体−固体の
3相通気攪拌槽における攪拌翼の選定および攪拌回転数
の設定方法を提供するものである。
Furthermore, stirring per unit volume by stirring
Required power is 0.5-3.0 kw / m ThreeThe range of the slurry
Mixing performance is good and desirable in terms of catalyst efficiency.
Required power is 0.5kw / mThreeIf less than the slurry in the stirring tank
The catalyst efficiency is greatly reduced due to the lower mixing performance of
3.0 kw / mThreeExceeds the required power for stirring
Economically disadvantageous and increase in the bubble content
The catalyst efficiency is also lowered. The present invention as described above
Is used for α-olefin slurry polymerization or bulk polymerization.
All or part of the reaction heat generated in the reaction
Α-olefin or hydrocarbon solvent (dispersion
Α-olefin that removes heat by evaporation of evaporating substances such as
Gas-Liquid-Solid represented by continuous polymerization method of polymer
Selection of stirring blade and stirring rotation speed in three-phase aeration stirring tank
The setting method is provided.

【0037】上記した多段翼の組み合わせにおいて、図
4に記すように実質的にガスを通気しない無通気の状態
においても攪拌回転数が低いと、攪拌槽のスラリーを保
有する部分に、スラリー層の上部と下部のスラリー中の
固体粒子の濃度が均一の混合状態になり得ないことがあ
る。即ち、スラリー層の上部は固体粒子濃度が薄く、下
部は固体粒子濃度が濃い状態が起こる。この現象は順次
攪拌回転数を上げて行くことにより、上部と下部の濃度
の差が解消されて行き、やがて上下の固体粒子濃度はほ
ぼ均一になる。
In the above-described combination of multi-stage blades, as shown in FIG. 4, when the stirring rotation speed is low even in a non-aerated state in which substantially no gas is passed, a portion of the stirring tank holding the slurry has a slurry layer. In some cases, the concentration of the solid particles in the upper and lower slurries cannot be a uniform mixed state. That is, the upper portion of the slurry layer has a low solid particle concentration, and the lower portion has a high solid particle concentration. In this phenomenon, the difference between the concentration of the upper part and the concentration of the lower part is eliminated by sequentially increasing the rotational speed of the stirring, and the concentration of the solid particles in the upper and lower portions becomes almost uniform.

【0038】スラリー層の固体粒子濃度がほぼ均一にな
るために必要な最少の攪拌回転数を粒子濃度平衡攪拌回
転数(Nus)と呼んでいる。その関係は本発明者らの
研究によって以下の式で表されることが判った。 Nus=K/ν0.05・〔g・(ρs−ρl)/ρl〕
0.4 ・dp0.47・Ws0. 22/di0.8 上記の式に用いた記号を説明する。 Nus:ガスの無通気条件における粒子濃度平衡攪拌回
転数〔sec-1 〕 K :攪拌翼の形状で決まる定数 ν :液体の動粘度〔m2 /sec〕 ρs :固体の密度〔Kg/m3 〕 ρl :液体の密度〔Kg/m3 〕 Ws :固体粒子の重量基準濃度〔重量%〕 dp :固体粒子の粒子径〔m〕 di :攪拌翼の直径〔m〕
The minimum agitation speed required for the slurry layer to have a substantially uniform solid particle concentration is called the particle concentration equilibrium agitation speed (Nus). The relationship has been found by the present inventors to be expressed by the following equation. Nus = K / ν 0.05 · [g · (ρs−ρl) / ρl]
The symbols used in 0.4 · dp 0.47 · Ws 0. 22 / di 0.8 above equation will be described. Nus: Particle concentration equilibrium stirring speed under gas non-aeration condition [sec -1 ] K: Constant determined by shape of stirring blade ν: Kinematic viscosity of liquid [m 2 / sec] ρs: Density of solid [Kg / m 3] Ρl: density of liquid [Kg / m 3 ] Ws: concentration by weight of solid particles [wt%] dp: particle diameter of solid particles [m] di: diameter of stirring blade [m]

【0039】気体を通気する気体−液体−固体の3相通
気攪拌槽においてはガスの通気の影響を受けるために上
記式で求めたNusを補正する必要がある。この現象は
気体を通気することにより、粒子には浮力が働くが、攪
拌翼が通気によるエアーレーション現象を起こし攪拌負
荷動力が低下するために粒子の浮遊のために与える力が
低下し、粒子に与える浮力よりも、攪拌動力低下の影響
がより顕著に現れるためと考えられる。
In a gas-liquid-solid three-phase aeration tank in which a gas is passed, Nus obtained by the above equation must be corrected because it is affected by the gas flow. In this phenomenon, buoyancy acts on the particles by aerating the gas, but the agitating blade causes aeration due to aeration and the agitation load power decreases. It is considered that the influence of the lowering of the stirring power appears more remarkably than the applied buoyancy.

【0040】 Nusg=Nus・〔K′・(Ug/Ut)0.16〕 上記の式に用いた記号を説明する。 Nus:ガスの通気条件における粒子濃度平衡攪拌回転
数〔sec-1〕 K′ :底部に配設した攪拌翼の形状で決まる定数 Ug :重合槽における通気ガスの空塔ベースガス線速
〔m/sec〕 Ut :固体粒子の静置沈降速度〔m/sec〕
Nusg = Nus · [K ′ · (Ug / Ut) 0.16 ] The symbols used in the above equation will be described. Nus: Particle concentration equilibrium stirring speed [sec -1 ] under gas ventilation conditions K ': Constant determined by the shape of the stirring blade disposed at the bottom Ug: Empty tower base gas linear velocity [m / sec] Ut: static sedimentation velocity of solid particles [m / sec]

【0041】本発明者らの数多くの実験で前述のKは1
3〜17、K′は45〜50を用いることで粒子濃度平
衡攪拌回転数を推算することが可能となった。上記式と
実際の測定結果の関係を図5に示しておく。同様に前述
の多段翼の組み合わせにおいて、気体を通気した状態で
のスラリー中の気体の含有率の変化を検討した結果、図
6に記すように、スラリー中の気体の含有率は通気ガス
線速の影響を受け、更に攪拌回転数によって異なること
が解った。
In many experiments of the present inventors, the aforementioned K is 1
By using 3 to 17 and K 'of 45 to 50, it became possible to estimate the particle concentration equilibrium stirring rotation speed. FIG. 5 shows the relationship between the above equation and the actual measurement result. Similarly, in the above-described combination of multi-stage blades, a change in the gas content in the slurry in a state where the gas was ventilated was examined. As a result, as shown in FIG. , And furthermore, it was found that it was different depending on the stirring rotation speed.

【0042】ガスを通気した場合はスラリー中に気体を
包含することによるスラリー密度の低下や特にタービン
型翼によく見られる羽根の回転方向の後部に気泡を包含
する現象(即ちキャビティの生成)により、攪拌所要動
力は低下する。本発明者らは数多くの実験結果を用いて
ガス通気条件下における攪拌所要動力の推算式を得た。
When gas is passed, the density of the slurry decreases due to the inclusion of the gas in the slurry, and in particular, the phenomenon of including air bubbles behind the blade in the rotating direction of the blade, which is often seen in turbine blades (ie, the formation of cavities). The power required for stirring is reduced. The present inventors have obtained an equation for estimating the power required for stirring under gas aeration conditions using a number of experimental results.

【0043】Pgv=K・ρav・Ug(1-B) /〔Fr
1.2 ・D0.5 (-B) 上記の式に用いた記号を説明する。 Pgv:単位容積当たりの通気下の攪拌所要動力〔W/
3 〕 K :攪拌翼の形状・組合せによる定数 ρav :スラリーの平均密度 Ug :重合槽の空塔ベースのガス通気線速〔m/se
c〕 Fr :攪拌フルード数 Fr=n2 ・di/g 多段翼の場合は各攪拌翼のFr数の総和を用いる。 n :攪拌回転数 〔sec-1〕 di:撹拌翼の直径〔m〕 g :重力の加速度 9.81〔m/sec2 〕 D :重合槽の直径〔m〕 B :定数 本発明者らが用いたタービン型翼2段+3枚パドル翼の
組み合わせではK=0.5〜1.0、B=1.0〜1.
5を用いてPgvを推算することが可能である。
Pgv = K · ρ av · Ug (1-B) / [Fr
1.2 · D 0.5 ] (-B) The symbols used in the above equation will be described. Pgv: Power required for stirring under aeration per unit volume [W /
m 3 ] K: Constant depending on shape and combination of stirring blades ρ av : Average density of slurry Ug: Gas flow linear velocity based on empty tower of polymerization tank [m / sec]
c] Fr: stirring fluid number Fr = n 2 · di / g In the case of a multistage blade, the sum of the Fr numbers of the stirring blades is used. n: stirring rotation speed [sec -1 ] di: diameter of stirring blade [m] g: acceleration of gravity 9.81 [m / sec 2 ] D: diameter of polymerization tank [m] B: constant K = 0.5 to 1.0 and B = 1.0 to 1 in the combination of the turbine type blade 2 stage + 3 paddle blades used.
5 can be used to estimate Pgv.

【0044】次に気体を通気した状態におけるスラリー
中の気体の含有率(即ちガスホールドアップεg)を推
算する式を求めた結果を記す。前述の通り、ガスホール
ドアップは通気ガス線速、攪拌所要動力と関係があるこ
とが図6で判る。また、本発明者らの数多くの実験結果
よりスラリー中の固体粒子濃度が増加するとガスホール
ドアップが低下することと、スラリー中の固体粒子の粒
径の影響を若干受けることが判った。ガスホールドアッ
プの相関式として乱流状態におけるエネルギー消散を考
えたモデルをベースにスラリー濃度の影響、固体粒子の
粒径の影響を考慮した以下の推算式を得た。
Next, the result of obtaining an equation for estimating the gas content of the slurry in a state where the gas is passed (that is, gas hold-up εg) will be described. As described above, it can be seen from FIG. 6 that the gas holdup is related to the ventilation gas linear velocity and the power required for stirring. Further, from the results of many experiments by the present inventors, it was found that when the solid particle concentration in the slurry was increased, the gas hold-up was reduced, and that the particle size of the solid particles in the slurry was slightly affected. Based on a model that considers energy dissipation in a turbulent state as a correlation equation for gas hold-up, the following estimation formula was obtained that considered the effects of slurry concentration and the size of solid particles.

【0045】εg/(1−εg)=K・〔(Pg/Q
g)/{ρav・(g・μav/ρav2/ 3 }〕1/5 ・〔Q
g/(g・di5 1/2 4/5 ・〔g・di2 ・ρav
σ〕1/ 5 ・〔(μav/ρav2 /(g・di3 )〕2/45
・〔ρav/(ρav−ρg )〕・(ρg /ρav1/15
(μav/μl -1/4・(1+Ut/Uturb-1/10
Εg / (1−εg) = K · [(Pg / Q
g) / {ρ av · ( g · μ av / ρ av) 2/3} ] 1/5 · [Q
g / (g · di 5 ) 1/2 ] 4/5 · [g · di 2 · ρ av /
σ] 1/5 · [(μ av / ρ av) 2 / (g · di 3) ] 2/45
・ [Ρ av / (ρ av −ρ g )] ・ (ρ g / ρ av ) 1/15
(Μ av / μ l) -1/4 · (1 + Ut / U turb) -1/10

【0046】上記の式に用いた記号を説明する。 K :係数 εg:スラリー中の気泡含有率〔気体/(気体+スラリ
ー)〕〔−〕 Pg:通気下の攪拌所要動力 〔W〕 Qg:ガス通気量 〔m3 /sec〕 ρav:スラリー平均密度 〔Kg/m3 〕 μav:スラリー平均粘度 〔Kg/m/sec〕 μl :液粘度 〔Kg/m/sec〕 ρg :ガス密度 〔Kg/m3 〕 σ :表面張力 〔N/m〕 di:攪拌翼の直径 〔m〕 g :重力の加速度 9.81〔m/sec2 〕 Ut:固体粒子の静置沈降速度〔m/sec〕 Uturb:乱流特性速度 1.4・(Np・n3 ・di5
/V・dp)(1/3)〔m/sec〕 Np:動力数 n :攪拌回転数 〔sec-1〕 V :重合槽内のスラリー層の容積 〔m3 〕 dp:固体粒子の平均粒径 〔m〕 本発明者らが用いたタービン型翼2段+3枚パドル翼の
組み合わせではK=0.06〜0.10を用いて気泡含
有率を推算することが可能である。
The symbols used in the above equation will be described. K: coefficient εg: bubble content in slurry [gas / (gas + slurry)] [-] Pg: required power for stirring under aeration [W] Qg: gas aeration [m 3 / sec] ρ av : average slurry Density [Kg / m 3 ] μ av : average slurry viscosity [Kg / m / sec] μ l : liquid viscosity [Kg / m / sec] ρ g : gas density [Kg / m 3 ] σ: surface tension [N / m] di: diameter of stirring blade [m] g: acceleration of gravity 9.81 [m / sec 2 ] Ut: stationary sedimentation velocity [m / sec] of solid particles Uturb : turbulent characteristic velocity 1.4 · (Np ・ n 3・ di 5
/ V · dp) (1/3) [m / sec] Np: Power number n: Stirring speed [sec -1 ] V: Volume of slurry layer in polymerization tank [m 3 ] dp: Average particle size of solid particles Diameter [m] In the combination of two turbine blades and three paddle blades used by the present inventors, it is possible to estimate the bubble content using K = 0.06 to 0.10.

【0047】以上、粒子の均一混合、ガス通気下におけ
る攪拌所要動力、気泡含有率を推算する実験式を述べた
が、本発明は、これらの算式に限定されるものでは無
い。以上述べたようにスラリー重合又はバルク重合によ
るα−オレフィン重合体の製造方法において、重合によ
る反応熱の全部又は一部を該α−オレフィンモノマー又
は炭化水素系溶媒(分散媒)等の蒸発物質の蒸発による
蒸発潜熱を利用する除熱設備を付属する反応槽において
実質的に気泡を含有するスラリー中の固体粒子の滞留量
を高め、触媒の効率を高めるためにはスラリーの均一混
合性能を改善し、且つ、スラリー中の気泡の含有率を低
下させることが重要である。本発明により示した上記各
推算式を用いることにより、当該反応器の内部状態を予
測し、適正な設計が可能になる。
The empirical formulas for estimating the power required for agitation under uniform gas mixing, gas aeration, and bubble content have been described above, but the present invention is not limited to these formulas. As described above, in the method for producing an α-olefin polymer by slurry polymerization or bulk polymerization, all or a part of the reaction heat due to polymerization is converted to the evaporation material such as the α-olefin monomer or hydrocarbon solvent (dispersion medium). In order to increase the amount of solid particles in the slurry containing bubbles substantially and increase the efficiency of the catalyst in the reaction tank attached to the heat removal equipment that utilizes the latent heat of evaporation by evaporation, the uniform mixing performance of the slurry was improved. Further, it is important to reduce the content of bubbles in the slurry. By using each of the above-described estimation formulas shown by the present invention, the internal state of the reactor is predicted, and appropriate design becomes possible.

【0048】以下に実施例及び比較例をもって本発明を
説明するが本発明はこれらに限定されるものでは無い。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0049】[0049]

【実施例】以下に示す実施例及び比較例は以下に示す反
応装置及び計測装置を用いて行った。図1に示すような
重合槽1で蒸発したガスを凝縮・液化させるための還流
コンデンサー5、凝縮した液を保有するドラム6、回収
液を再び重合槽1へ再循環するためのポンプ7及び該液
を加熱蒸発させるための加熱器8を付属設備として有す
る内径750mm、高さ1370mm、容量0.66m
3 の竪型重合槽の中心位置に攪拌軸2を配設し、該攪拌
軸2には、重合槽1の底壁面から翼の下端までの距離が
80mmの位置にdi=436mm、b1=65mm、
後退角約30°、上昇角約15°の3枚パドル翼3を配
設し、その上方に各々約320mmの間隔をもってdi
=300mm、b2=60mm、I=76mmでパドル
羽根が約45°下方に傾斜角を持つタービン型翼4を2
段配設した。該攪拌軸2は槽外上方に設置した0〜36
0r/mの範囲で回転数を変更可能なインバーターモー
ター10で回転される。また、該重合槽1の底部からの
反応スラリーを下流の処理設備へ抜き出すためのライン
にはスラリー中にガスの蒸発により含有する気泡を冷却
消滅されるための2重管式のスラリークーラー9を設置
した。
EXAMPLES The following examples and comparative examples were carried out using the following reaction apparatus and measuring apparatus. A reflux condenser 5 for condensing and liquefying the gas evaporated in the polymerization tank 1 as shown in FIG. 1, a drum 6 holding the condensed liquid, a pump 7 for recirculating the recovered liquid to the polymerization tank 1 again, and An inner diameter of 750 mm, a height of 1370 mm, and a capacity of 0.66 m having a heater 8 for heating and evaporating the liquid as accessory equipment.
The stirring shaft 2 is disposed at the center of the vertical polymerization tank 3 and has a distance of 80 mm from the bottom wall surface of the polymerization tank 1 to the lower end of the blade, where di = 436 mm and b1 = 65 mm. ,
Three paddle blades 3 having a receding angle of about 30 ° and an ascending angle of about 15 ° are arranged, and di is spaced above each by about 320 mm.
= 300 mm, b2 = 60 mm, I = 76 mm, and the paddle blade has an inclination angle of about 45 ° downward.
It was arranged in steps. The stirring shaft 2 is provided at 0 to 36
It is rotated by an inverter motor 10 whose rotation speed can be changed within a range of 0 r / m. In addition, a double-tube slurry cooler 9 for cooling and eliminating bubbles contained in the slurry by evaporating gas is provided in a line for extracting the reaction slurry from the bottom of the polymerization tank 1 to the downstream processing equipment. installed.

【0050】以下計測装置及び方法について示す。該攪
拌軸2の槽外部分には攪拌所要動力を計測するためにト
ルクメーターAが、回転数を計測するために光電式回転
計Bが付設されている。重合槽1の内部の空塔ベースの
ガスの蒸発線速を計測するために該攪拌槽と還流コンデ
ンサー5の間にオリフィス式の差圧流量計Cを配設して
いる。反応器内部のスラリー中の固体粒子濃度を計測す
る手段として反応器の直胴部の下端部から50mm及び
750mm上方で攪拌槽側壁から200mm内部に挿入
された位置にサンプリング管D及び弁を設けてサンプリ
ングにより、固体粒子濃度を求めた。
The measuring device and method will be described below. A torque meter A for measuring the power required for stirring and a photoelectric tachometer B for measuring the number of rotations are attached to the outer portion of the tank of the stirring shaft 2. An orifice type differential pressure flow meter C is disposed between the stirring tank and the reflux condenser 5 to measure the linear evaporation rate of the gas in the superficial tower inside the polymerization tank 1. As a means for measuring the solid particle concentration in the slurry inside the reactor, a sampling tube D and a valve are provided at a position inserted 50 mm and 750 mm above the lower end of the straight body of the reactor and 200 mm inside from the side wall of the stirring tank. The solid particle concentration was determined by sampling.

【0051】また、重合槽底部抜き出しラインに設置し
た2重管式のスラリークーラー9の下流側には放射線式
の密度計Eを設置し、スラリー密度を計測することでス
ラリー中の固体濃度を求めた。反応器内部のスラリー中
の気泡の含有率(εg)は前述のサンプリング管の配設
位置と略同じ高さに2ケの放射線式密度計Eを、攪拌槽
の底部抜き出しラインの2重管クーラーの蒸留側に1ケ
の放射線式密度計Eを配設し、気泡を含むスラリーの平
均密度を計測することにより、別途求めたスラリー中の
固体粒子濃度を用いて以下の式で気泡含有率を算出し
た。
Further, a radiation type densitometer E is installed downstream of the double-tube slurry cooler 9 installed in the bottom extraction line of the polymerization tank, and the solid concentration in the slurry is obtained by measuring the slurry density. Was. The content (εg) of bubbles in the slurry inside the reactor was determined by measuring two radiation type densitometers E at approximately the same height as the above-mentioned sampling tube arrangement position and a double tube cooler at the bottom extraction line of the stirring tank. A radiation type densitometer E is disposed on the distillation side of, and by measuring the average density of the slurry containing bubbles, the bubble content is calculated by the following formula using the solid particle concentration in the slurry separately obtained. Calculated.

【0052】ρslurry=100/{〔solid〕/ρ
s +(100−〔solid〕)/ρl } εg=(ρslurry−ρav)/(ρslurry−ρg )×10
0 上記の式に用いた記号を説明する。 ρslurry :気泡を含まないスラリー(液体と固
体)の平均密度[kg/m3 ] 〔solid〕:気泡を含まないスラリー中の固体粒子
濃度[重量%] ρs :固体の密度[kg/m3 ] ρl :液体の密度[kg/m3 ] ρav :放射線密度計で計測した気泡を含む平
均密度[kg/m3 ] ρg :蒸発ガスのガス密度[kg/m3
Ρ slurry = 100 / {[solid] / ρ
s + (100− [solid]) / ρ l εεg = (ρ slurry −ρ av ) / (ρ slurry −ρ g ) × 10
0 The symbols used in the above equation will be described. ρ slurry : average density of slurry (liquid and solid) not containing bubbles [kg / m 3 ] [solid]: concentration of solid particles in slurry not containing bubbles [wt%] ρ s : density of solid [kg / m] 3 ] ρ l : Density of liquid [kg / m 3 ] ρ av : Average density including bubbles measured by radiation densitometer [kg / m 3 ] ρ g : Gas density of evaporative gas [kg / m 3 ]

【0053】(実施例1)図1に示す重合槽で液量0.
44m3 (L/D=1.16)、重合温度70℃、圧力
32.5Kg/cm2 G、攪拌回転数250r/m、ガ
スの蒸発線速3.0cm/sec(蒸発量3.5Ton
/h)、固体触媒供給量1.10g/h、プロピレン供
給量110Kg/hの条件でポリプロピレンのバルク連
続重合を行った。この運転において攪拌の所要動力は
0.48kw(Pv=1.5kw/m3 )であり、反応
槽の上下のサンプリングによるポリプロピレン粒子濃度
は上部が44重量%、下部が45重量%とほぼ均一であ
り、放射線式密度計からの計算による気泡の含有率は2
7.0容量%であった。連続重合で得られた粒子は平均
粒径が600μm、触媒の効率は45,100g−ポリ
プロピレン/g−触媒であり、ポリプロピレンは平均で
50Kg/hの生産レートで得られた。この運転条件に
おける計算上の粒子濃度平衡攪拌回転数は240r/m
であった。
Example 1 In the polymerization tank shown in FIG.
44 m 3 (L / D = 1.16), polymerization temperature 70 ° C., pressure 32.5 kg / cm 2 G, stirring rotation speed 250 r / m, gas evaporation linear velocity 3.0 cm / sec (evaporation amount 3.5 Ton)
/ H), a solid catalyst supply amount of 1.10 g / h, and a propylene supply amount of 110 Kg / h, bulk continuous polymerization of polypropylene was performed. In this operation, the power required for stirring was 0.48 kw (Pv = 1.5 kw / m 3 ), and the polypropylene particle concentration obtained by sampling the upper and lower parts of the reaction tank was almost uniform at 44% by weight at the upper part and 45% by weight at the lower part. Yes, the bubble content calculated from the radiation densitometer is 2
It was 7.0% by volume. The particles obtained by continuous polymerization had an average particle size of 600 μm, the catalyst efficiency was 45,100 g-polypropylene / g-catalyst, and the polypropylene was obtained at an average production rate of 50 kg / h. Under these operating conditions, the calculated particle concentration equilibrium stirring speed is 240 r / m.
Met.

【0054】(実施例2)ガスの蒸発線速を1.5cm
/sec(蒸発量1.8Ton/h)に変更した他は実
施例1と同一条件でポリプロピレンのバルク連続重合を
行った。この運転において攪拌の所要動力は0.58k
w(Pv=1.65kw/m3)であり、反応槽の上下
のサンプリングによるポリプロピレン粒子濃度は上部が
45重量%、下部が47重量%とほぼ均一であり、放射
線式密度計からの計算による気泡の含有率は20.0容
量%であった。連続重合で得られた粒子は平均粒径が6
10μm、触媒の効率は47,300g−ポリプロピレ
ン/g−触媒であり、ポリプロピレンは平均で52Kg
/hの生産レートで得られた。この運転条件における計
算上の粒子濃度平衡攪拌回転数は216r/mであっ
た。
(Embodiment 2) Evaporation linear velocity of gas was 1.5 cm
/ Sec (evaporation amount 1.8 Ton / h), except that bulk continuous polymerization of polypropylene was performed under the same conditions as in Example 1. In this operation, the power required for stirring is 0.58 k
w (Pv = 1.65 kw / m 3 ), and the polypropylene particle concentration obtained by sampling the upper and lower parts of the reaction tank is almost uniform at 45% by weight at the upper part and 47% by weight at the lower part. The bubble content was 20.0% by volume. The particles obtained by continuous polymerization have an average particle size of 6
10 μm, efficiency of the catalyst is 47,300 g-polypropylene / g-catalyst, and polypropylene is 52 Kg on average.
/ H production rate. The calculated particle concentration equilibrium stirring speed under these operating conditions was 216 r / m.

【0055】(実施例3)実施例1で用いた触媒に対し
て、若干小さい触媒を用いた他は実施例1と同一条件で
ポリプロピレンのバルク連続重合を行った。この運転に
おいて攪拌の所要動力は0.48kw(Pv=1.5k
w/m3 )であり、反応槽の上下のサンプリングによる
ポリプロピレン粒子濃度は上部が45重量%、下部が4
5重量%と均一であり、放射線式密度計からの計算によ
る気泡の含有率は26.0容量%であった。連続重合で
得られた粒子は平均粒径が400μm、触媒の効率は4
4,900g−ポリプロピレン/g−触媒であり、ポリ
プロピレンは平均で50Kg/hの生産レートで得られ
た。この運転条件における計算上の粒子濃度平衡攪拌回
転数は207r/mであった。
Example 3 A bulk continuous polymerization of polypropylene was carried out under the same conditions as in Example 1 except that a slightly smaller catalyst was used than the catalyst used in Example 1. In this operation, the power required for stirring is 0.48 kw (Pv = 1.5 k
w / m 3 ), and the polypropylene particle concentration by sampling at the top and bottom of the reaction tank was 45% by weight in the upper part and 4% in the lower part.
The content was uniform at 5% by weight, and the content of air bubbles calculated by a radiation densitometer was 26.0% by volume. The particles obtained by continuous polymerization have an average particle size of 400 μm and a catalyst efficiency of 4
4,900 g-polypropylene / g-catalyst, polypropylene being obtained at an average production rate of 50 kg / h. The calculated particle concentration equilibrium stirring rotation speed under these operating conditions was 207 r / m.

【0056】(実施例4)攪拌回転数を200r/mに
変更した他は実施例3と同一条件でポリプロピレンのバ
ルク連続重合を行った。この運転において攪拌の所要動
力は0.26kw(Pv=0.78kw/m3)であ
り、反応槽の上下のサンプリングによるポリプロピレン
粒子濃度は上部が35重量%、下部が44重量%と均一
混合状態にならず、上部の固体濃度が若干低下した。放
射線式密度計からの計算による気泡の含有率は23.5
容量%であった。連続重合で得られた粒子は平均粒径が
390μm、触媒の効率は43,000g−ポリプロピ
レン/g−触媒であり、実施例1に対して、ほぼ同等の
触媒効率であった。この重合でのポリプロピレンは平均
で48Kg/hの生産レートで得られた。この運転条件
における計算上の粒子濃度平衡攪拌回転数は207r/
mであり、運転攪拌回転数が粒子濃度平衡攪拌回転数に
対し0.96の割合であった。
(Example 4) Bulk continuous polymerization of polypropylene was carried out under the same conditions as in Example 3 except that the stirring speed was changed to 200 r / m. In this operation, the power required for stirring was 0.26 kw (Pv = 0.78 kw / m 3 ), and the polypropylene particle concentration obtained by sampling the upper and lower parts of the reaction tank was 35% by weight at the upper part and 44% by weight at the lower part in a uniform mixing state. And the solids concentration at the top was slightly reduced. The bubble content calculated from the radiation densitometer is 23.5.
% By volume. The particles obtained by continuous polymerization had an average particle size of 390 μm, and the efficiency of the catalyst was 43,000 g-polypropylene / g-catalyst, which was almost the same as that of Example 1. The polypropylene in this polymerization was obtained at an average production rate of 48 kg / h. The calculated particle concentration equilibrium stirring speed under these operating conditions is 207 r /
m, and the operation stirring rotation speed was 0.96 with respect to the particle concentration equilibrium stirring rotation speed.

【0057】(比較例1)攪拌回転数を190r/mに
変更した他は実施例1と同一条件でポリプロピレンのバ
ルク連続重合を行った。この運転において攪拌の所要動
力は0.23kw(Pv=0.53kw/m3)であ
り、反応槽の上下のサンプリングによるポリプロピレン
粒子濃度は上部が12重量%、下部が41重量%と均一
混合状態にならず、上部の固体濃度が低下した。放射線
式密度計からの計算による気泡の含有率は24.0容量
%であった。連続重合で得られた粒子は平均粒径が58
0μm、触媒の効率は40,000g−ポリプロピレン
/g−触媒であり、実施例1に対して、触媒効率は12
%低下した。この重合でのポリプロピレンは平均で45
Kg/hの生産レートで得られた。この運転条件におけ
る計算上の粒子濃度平衡攪拌回転数は240r/mであ
り、運転攪拌回転数が粒子濃度平衡攪拌回転数に対し
0.79の割合であった。
(Comparative Example 1) Bulk continuous polymerization of polypropylene was performed under the same conditions as in Example 1 except that the stirring rotation speed was changed to 190 r / m. In this operation, the power required for stirring was 0.23 kw (Pv = 0.53 kw / m 3 ), and the polypropylene particle concentration obtained by sampling the upper and lower parts of the reaction tank was 12% by weight at the upper part and 41% by weight at the lower part in a uniform mixing state. And the solids concentration at the top was reduced. The bubble content calculated by the radiation densitometer was 24.0% by volume. The particles obtained by continuous polymerization have an average particle size of 58.
0 μm, the catalyst efficiency was 40,000 g-polypropylene / g-catalyst.
% Decreased. The polypropylene in this polymerization averages 45
Obtained at a production rate of Kg / h. Under the operating conditions, the calculated particle concentration equilibrium stirring rotation speed was 240 r / m, and the operation stirring rotation speed was 0.79 with respect to the particle concentration equilibrium stirring rotation speed.

【0058】(比較例2)攪拌回転数を350r/mに
変更した他は実施例1と同一条件でポリプロピレンのバ
ルク連続重合を行った。この運転において攪拌の所要動
力は1.15kw(Pv=3.8kw/m3 )と実施例
1と較べて、2.5倍の攪拌動力が必要であった。反応
槽の上下のサンプリングによるポリプロピレン粒子濃度
は上部が45重量%、下部が45重量%とほぼ均一混合
状態であった。放射線式密度計からの計算による気泡の
含有率は35.0容量%と高い気泡率であった。連続重
合で得られた粒子は平均粒径が590μm、触媒の効率
は43,000g−ポリプロピレン/g−触媒であり、
実施例1に対して、触媒の効率は5%低下した程度であ
るが攪拌の所要動力が極めて高く産業上かなり不利な条
件と言える。この重合でのポリプロピレンは平均で50
Kg/hの生産レートで得られた。この運転条件におけ
る計算上の粒子濃度平衡攪拌回転数は240r/mであ
った。
(Comparative Example 2) Bulk continuous polymerization of polypropylene was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the number of revolutions for stirring was changed to 350 r / m. In this operation, the power required for stirring was 1.15 kW (Pv = 3.8 kw / m 3 ), which required 2.5 times the stirring power as compared with Example 1. The polypropylene particle concentration obtained by sampling the upper and lower portions of the reaction tank was 45% by weight at the upper portion and 45% by weight at the lower portion, which was in a substantially uniform mixed state. The bubble content calculated by the radiation densitometer was as high as 35.0% by volume. The particles obtained by continuous polymerization have an average particle size of 590 μm, and the efficiency of the catalyst is 43,000 g-polypropylene / g-catalyst,
Compared to Example 1, the efficiency of the catalyst is reduced by about 5%, but the power required for stirring is extremely high, which is industrially quite disadvantageous. The polypropylene in this polymerization averages 50
Obtained at a production rate of Kg / h. The calculated particle concentration equilibrium stirring rotation speed under these operating conditions was 240 r / m.

【0059】(比較例3)攪拌回転数を150r/mに
変更した他は実施例1と同一条件でポリプロピレンのバ
ルク連続重合を行った。運転開始の約30時間後から反
応器抜き出しラインの閉塞傾向が顕著になり、反応器の
液面を制御することが不可能となり、連続重合運転停止
に至った。この運転で得られたポリプロピレン粒子の平
均粒径は580μmとほぼ正常であったが、粒径分布が
ブロードで2.0mm以上の巨大粒子が2.5〜7重量
%含まれていた。運転中のサンプリングでは上部では5
重量%以下の濃度で下部は60重量%と極めて粒子濃度
の均一性が不良であった。この運転において攪拌所要動
力は0.11kw(Pv=0.26kw/m3 )であ
り、反応器内部での粒子の流動が不良であったために巨
大粒子が生成したものと考えられる。
(Comparative Example 3) Bulk continuous polymerization of polypropylene was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the stirring rotation speed was changed to 150 r / m. About 30 hours after the start of the operation, the tendency of the reactor withdrawal line to be blocked became remarkable, and it became impossible to control the liquid level in the reactor, leading to a continuous polymerization operation stop. The average particle size of the polypropylene particles obtained by this operation was almost normal at 580 μm, but the broad particle size distribution contained 2.5 to 7% by weight of giant particles of 2.0 mm or more. In the sampling during operation, 5
When the concentration was lower than 60% by weight, the uniformity of the particle concentration was extremely poor at 60% by weight. In this operation, the power required for stirring was 0.11 kW (Pv = 0.26 kw / m 3 ), and it is considered that giant particles were generated due to poor flow of the particles inside the reactor.

【0060】(比較例4)ガスの蒸発線速を4.5cm
/sec(蒸発量5.3Ton/h)に変更した他は実
施例1と同一条件でポリプロピレンのバルク連続重合を
行った。この運転において攪拌の所要動力は0.42k
w(Pv=1.40kw/m3)であり、反応槽の上下
のサンプリングによるポリプロピレン粒子濃度は上部が
20重量%、下部が44重量%と均一濃度の混合状態に
なり得なかった。また、放射線式密度計からの計算によ
る気泡の含有率は31.2容量%であった。連続重合で
得られた粒子は平均粒径が580μm、触媒の効率は3
9,500g−ポリプロピレン/g−触媒であり、実施
例1に対して、触媒の効率が約13%低下した。ポリプ
ロピレンは平均で45Kg/hの生産レートで得られ
た。この運転条件における計算上の粒子濃度平衡攪拌回
転数は257r/mであり、運転攪拌回転数が粒子濃度
平衡攪拌回転数に対し0.97の割合であった。
(Comparative Example 4) The gas evaporation linear velocity was 4.5 cm.
/ Sec (evaporation amount 5.3 Ton / h), except that bulk continuous polymerization of polypropylene was performed under the same conditions as in Example 1. In this operation, the power required for stirring is 0.42 k
w (Pv = 1.40 kW / m 3 ), and the polypropylene particle concentration obtained by sampling the upper and lower parts of the reaction tank was 20 wt% in the upper part and 44 wt% in the lower part. In addition, the content of air bubbles calculated by a radiation density meter was 31.2% by volume. The particles obtained by continuous polymerization have an average particle size of 580 μm and a catalyst efficiency of 3
9,500 g-polypropylene / g-catalyst, the efficiency of the catalyst was reduced by about 13% compared to Example 1. Polypropylene was obtained at an average production rate of 45 Kg / h. The calculated particle concentration equilibrium stirring rotation speed under these operating conditions was 257 r / m, and the operation stirring rotation speed was 0.97 with respect to the particle concentration equilibrium stirring rotation speed.

【0061】[0061]

【発明の効果】α−オレフィンのスラリー重合又はバル
ク重合でα−オレフィンモノマー又は炭化水素系溶媒
(分散媒)等の蒸発物質を蒸発させ重合熱や攪拌熱を蒸
発潜熱で除去する重合方法において、ガスの蒸発による
スラリー内の気泡の含有率とスラリー中の固体粒子の均
一混合性能のバランスを保つ攪拌回転数に設定すること
で重合反応器における触媒の効率を高め、攪拌の所要動
力が低減した。
According to the present invention, there is provided a polymerization method for evaporating an evaporation material such as an α-olefin monomer or a hydrocarbon-based solvent (dispersion medium) by slurry polymerization or bulk polymerization of α-olefin and removing heat of polymerization or heat of stirring by latent heat of evaporation. The efficiency of the catalyst in the polymerization reactor was increased by setting the stirring speed to maintain the balance between the content of bubbles in the slurry due to gas evaporation and the uniform mixing performance of the solid particles in the slurry, and the power required for stirring was reduced. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の製造方法に係わる工程を示すフローチ
ャート
FIG. 1 is a flowchart showing steps related to a manufacturing method of the present invention.

【図2】(A)(B)はそれぞれ3枚パドル翼を示す上
面図及び側面図
FIGS. 2A and 2B are a top view and a side view showing three paddle blades, respectively.

【図3】(A)(B)はそれぞれタービン翼を示す上面
図及び側面図
FIGS. 3A and 3B are a top view and a side view showing a turbine blade, respectively.

【図4】攪拌回転数と反応槽内粒子濃度の関係の測定結
果の一例を示すグラフ
FIG. 4 is a graph showing an example of a measurement result of a relationship between a stirring rotation speed and a particle concentration in a reaction tank.

【図5】粒子濃度平衡攪拌回転数の測定値と推算計算値
の関係を示すグラフ
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a measured value of a particle concentration equilibrium stirring speed and an estimated calculated value.

【図6】ガス通気線速と気泡含有率の関係の測定結果の
一例を示すグラフ
FIG. 6 is a graph showing an example of a measurement result of a relationship between a gas ventilation linear velocity and a bubble content.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 重合槽 2 攪拌軸 3 パドル翼 4 タービン型翼 5 還流コンデンサー 6 回収液ドラム 7 回収液ポンプ 8 加熱器 9 スラリークーラー 10 電動機 11 邪魔板 A トルクメーター B 光電式回転計 C オリフィス式差圧流量計 D サンプリング管 E 放射線式密度計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polymerization tank 2 Stirring shaft 3 Paddle blade 4 Turbine blade 5 Reflux condenser 6 Recovered liquid drum 7 Recovered liquid pump 8 Heater 9 Slurry cooler 10 Electric motor 11 Baffle plate A Torque meter B Photoelectric tachometer C Orifice type differential pressure flow meter D Sampling tube E Radiation density meter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J011 AA01 AB03 AB08 AB09 DB16 DB19 DB27 FA01 FB07 FB11 FB19 PA23 4J028 AA01A AB01A AC06A BA00A BA01B BB00A BB01B BC15B BC19B BC25B BC27B CA15A CA16A CB35A CB56A EB02 EB03 EB04 EB05 EB08 FA01 FA02 GB01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 4J011 AA01 AB03 AB08 AB09 DB16 DB19 DB27 FA01 FB07 FB11 FB19 PA23 4J028 AA01A AB01A AC06A BA00A BA01B BB00A BB01B BC15B BC19B BC25B BC27B CA15A CA16A CB35EB02 EB35 EB35 EB35 EB35 EB35 CB35ACB

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多段の攪拌翼を備えた重合槽を用いて、
立体規則性触媒の存在下に、α−オレフィンをスラリー
重合又はバルク重合し、発生する重合熱を蒸発物質の蒸
発による潜熱を利用して除熱するα−オレフィン重合体
の製造方法において、当該蒸発物質の攪拌槽における空
塔ベースの蒸発線速(Ug)が1.0〜4.0cm/s
ecの範囲であり、重合槽内のスラリー中の蒸発物質の
気泡含有率〔気泡の容積/(気泡の容積+スラリーの容
積)〕が30容量%以下であり、かつ、当該重合槽内の
液面高さ(H)に対し、重合槽の直胴部下端を基準とし
て0.8〜1.0の位置におけるスラリー中の固体粒子
濃度と0〜0.1の位置におけるスラリー中の固体粒子
濃度の比が一定になるに必要な最少攪拌回転数(Nus
g)に対して攪拌回転数の比が0.8以上の攪拌回転数
で運転することを特徴とするα−オレフィン重合体の製
造方法。
1. A polymerization tank equipped with a multi-stage stirring blade,
In the method for producing an α-olefin polymer, in which an α-olefin is subjected to slurry polymerization or bulk polymerization in the presence of a stereoregular catalyst, and the generated heat of heat is removed using latent heat due to evaporation of an evaporating substance, A superficial evaporating linear velocity (Ug) of 1.0 to 4.0 cm / s in a stirred tank of the substance
ec, the bubble content of the evaporated substance in the slurry in the polymerization vessel [volume of bubbles / (volume of bubbles + volume of slurry)] is 30% by volume or less, and the liquid in the polymerization vessel is not more than 30% by volume. With respect to the surface height (H), the solid particle concentration in the slurry at a position of 0.8 to 1.0 and the solid particle concentration in the slurry at a position of 0 to 0.1 with respect to the lower end of the straight body of the polymerization tank. The minimum agitation rotation speed (Nus
A method for producing an α-olefin polymer, characterized in that the mixture is operated at a stirring speed of 0.8 or more with respect to g).
【請求項2】 重合槽内の液面高さ(H)に対し重合槽
の直胴部下端を基準として0.8〜1.0の位置におけ
るスラリー中の固体粒子濃度と0〜0.1の位置におけ
るスラリー中の気体粒子濃度の比が一定になるに必要な
最少攪拌回転数(Nusg)以上の攪拌回転数で運転す
る請求項1に記載のα−オレフィン重合体の製造方法。
2. The solid particle concentration in the slurry at a position of 0.8 to 1.0 with respect to the liquid level height (H) in the polymerization tank with respect to the lower end of the straight body of the polymerization tank as 0 to 0.1. The method for producing an α-olefin polymer according to claim 1, wherein the α-olefin polymer is operated at a stirring rotation speed equal to or higher than a minimum stirring rotation speed (Nusg) required to make the ratio of the concentration of gas particles in the slurry at the position (1) constant.
【請求項3】 攪拌翼が、攪拌軸に突設されたパドル翼
とタービン型翼からなり、該パドル翼は攪拌軸の下端に
配設されており、その形状は攪拌軸から翼の先端方向に
軸の回転方向に対する後退角が増大してその先端部後退
角が25〜50°の範囲とされ、10〜20°の上昇角
(γ)を有する3枚のパドル羽根からなり、該パドル翼
の直径(di)と攪拌槽の直径(D)との比(di/
D)が0.5〜0.6の範囲であり、且つ、パドル羽根
の幅(b1)とパドル翼の直径(di)との比(b1/
di)が0.1〜0.2の範囲での大きさであり、ま
た、タービン型翼はパドル翼の上方に設けられており、
その大きさは該タービン型翼の直径(di)と攪拌槽の
直径(D)との比(di/D)が0.4〜0.5の範囲
で、タービン型翼の幅(b2)とタービン型翼の直径
(di)との比(b2/di)が0.15〜0.25の
範囲で、且つタービン型翼の羽根の長さ(I)とタービ
ン型翼の直径(di)との比(I/di)が0.2〜
0.3の範囲であり、さらにタービン型翼の羽根が30
〜60°の傾斜角(θ)をもって4〜6枚の枚数で設け
られており、上記パドル翼は、その翼の下端部と攪拌槽
の底部との距離(C)と攪拌槽の直径(D)の比(C/
D)が0.2以下となる位置に配設されてなる請求項1
または2に記載のα−オレフィン重合体の製造方法。
3. The stirring blade comprises a paddle blade and a turbine blade protruding from a stirring shaft, and the paddle blade is disposed at a lower end of the stirring shaft, and has a shape extending from the stirring shaft to a tip end of the blade. The paddle blade has an increased swept angle with respect to the rotation direction of the shaft, and the swept angle at the tip end is in the range of 25 to 50 °, and includes three paddle blades having an ascending angle (γ) of 10 to 20 °. Ratio (di / d) of the diameter (di) of the stirring vessel to the diameter (D) of the stirring tank.
D) is in the range of 0.5 to 0.6, and the ratio (b1 / b1) between the width (b1) of the paddle blade and the diameter (di) of the paddle blade.
di) is in the range of 0.1 to 0.2, and the turbine blade is provided above the paddle blade,
Its size is such that the ratio (di / D) of the diameter (di) of the turbine blade to the diameter (D) of the stirring tank is in the range of 0.4 to 0.5, and the width (b2) of the turbine blade. The ratio (b2 / di) to the diameter (di) of the turbine blade is in the range of 0.15 to 0.25, and the length (I) of the blade of the turbine blade and the diameter (di) of the turbine blade are Ratio (I / di) is 0.2 to
0.3, and the blade of the turbine type blade is 30
The paddle blades are provided in a number of 4 to 6 with an inclination angle (θ) of 6060 °. The distance (C) between the lower end of the blades and the bottom of the stirring tank and the diameter (D) of the stirring tank ) Ratio (C /
2. The method according to claim 1, wherein D) is disposed at a position where 0.2 or less.
Or the method for producing an α-olefin polymer according to item 2.
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