[发明专利]气相聚合装置

说明书

本发明涉及气相聚合器，更详细地说是涉及用聚合物原料并且使处于气相状态的单体和/或共聚用单体和固体状聚合催化剂及其它聚合必需的气相进行聚合反应，籍此生成粉状的聚合物(以下称“粉状聚合物”)的气相聚合装置主要构成部分的气相聚合器。

作为一般的气相聚合装置，有在气相聚合器中具有分布板的流化床型。

在这种流化床型气相聚合装置中，将单体或含有单体的气体(以下只要不特别事先说明，将其简单总称为气体)用气体导入管导入气相聚合器的下部，接着由配置在气相聚合器下部且具有多数个孔的气体分布板使上述导入的气体均一分布在气相聚合器内。

该均一分散的气体在气相聚合器内上升，通过此时的气体上升流，一边使已经由聚合反应生成的粉状聚合物和固体状聚合催化剂等粉体流态化，一边形成一定的流化床(流动层)。在该流化床中，由气相的单体和固体状聚合催化剂等粉体进行接触而聚合，生成粉状聚合物。而流化床的厚度可由气体流动等加以控制。

另外，在气相聚合器的上部，由气相聚合器接续排出气体的气体排出管。

上述气体导入管及该气体排出管，相对于气相聚合器形成使气体循环的气相循环系统(例如环状管路)，在气体相循环系统中，配备例如压缩机或鼓风机等气体循环机械。

气体循环机械是使气体通过气相循环系统流动的装置，是将气相聚合器中处于未反应状态并由其引出的引出气体和按必要新供给的气体送入气相聚合器的装置。

另一方面，气相聚合器中未供聚合的气体，通过气体排出管由气相聚合器排出，然后回到上述气相循环系统，由气体导入管再度送入气相聚合器，再次供给聚合反应。

聚合物原料的单体，共聚用单体，固体状聚合催化剂等当然要补给到气相循环系统，按聚合反应造成的减少份额加以补充。

其中，含有供给的单体，共聚用单体的气体和循环气体，只要能良好地形成流动层，也可含有一部份液相。

在反应热特别大的场合，在丙烷、丁烷等的聚合中，也可含合惰性的，但易挥发、凝缩性的介质。

另一方面，在气相聚合器上配备有将气相聚合器中生成的粉状聚合物排出到气相聚合器外部的聚合物排出管。

聚合物排出管，与将通过该聚合物排出管由气相聚合器排出来的上述粉状聚合物以沉降状态暂时贮留的沉降设备相接续。

沉降设备是沉降罐、沉降筒等容器，以后只要不特别事先说明，将沉降设备总体称为沉降罐。

在移送到沉降罐中来的粉状聚合物中，伴有未反应单体和其它的未供聚合反应的气体(含有固体状聚合催化剂等粉体)。因此，在沉降罐中除粉状聚合物之外，也进入了上述未反应单体和其它的气体。

进入沉降罐的上述粉状聚合物及气体，在沉降罐中分成沉降的粉状聚合物层和在其上存留的气体层。

上述气体层的气体是可供聚合的气体。困此，在沉降罐的上部通过气体引出用接续管、再循环风机等与气相聚合器接续，经由该气体引出用接续管将上述气体层中的气体的至少一部分返回气相聚合器再利用。

而在气相聚合器内的底部侧，安装着称为气体分布板的形成多数微细孔的板，以该气体分布板为界，将气相聚合器中上方的部分称为反应室，将下方的部分称为气室。

上述气体导入管接续到该气室。经由气体导入管送到气相聚合器来的气体，经由气室之后，再经由气体分布板的上述多数个微细孔在反应室内扩散分配，然后如前所述供给聚合。

然后，在气相聚合器反应室中生成的粉状聚合物。在气体分布板上由上述气体形成流动层，经由上述聚合物排出管，连续地或断续地送到上述沉降罐。

在流动层型气相聚合方法中，固体催化剂、生成的聚合物等全部存在于流动层中，希望由其中引出，但因粒子的粉碎等产生的固体催化剂和生成的聚合物有时飞出流动层，经过处于流动层上部的减速区混入环状管路。

这样混入气相循环系统的固体催化剂和粉状聚合物，多再次到达气相聚合器的气室。然后，这些固体催化剂和粉状聚合物有或是沉降滞留或是附着并最终固着在气室内壁面上的危险。该固体催化剂和粉状聚合物多还具有活性，若是置聚集的粉状聚合物于不顾，则因为与共存的单体反应，引起粉体长大或粉状聚合物的熔化，即使在极端的情况下，在反应器内固体催化剂或粉体聚合物没有活性时，也有或是相互合一，或是长大，或是附着在上述的具有活性的粒子上促进其生长的情况。

在块状聚合物或片状聚合物生成时，其去除是极困难的，为将其除去必须长时间停止气相聚合装置，从而导致生产率的降低。

为防止这种情况于气室内，在使流向分布板的气流均等分配的同时，在气体分布板的下方部分设置使上述气流成为紊流的挡板。