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JPH09328516A - 固体状重合体の乾燥方法および乾燥装置 - Google Patents

固体状重合体の乾燥方法および乾燥装置

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Publication number
JPH09328516A
JPH09328516A JP9088266A JP8826697A JPH09328516A JP H09328516 A JPH09328516 A JP H09328516A JP 9088266 A JP9088266 A JP 9088266A JP 8826697 A JP8826697 A JP 8826697A JP H09328516 A JPH09328516 A JP H09328516A
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JP
Japan
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drying
solid polymer
dry gas
gas
dry
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Application number
JP9088266A
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English (en)
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JP3839128B2 (ja
Inventor
Ryoichi Yamamoto
本 良 一 山
Satoru Otani
谷 悟 大
Toshiki Hachimori
森 俊 己 八
Teruhisa Kojima
島 輝 久 小
Takahiro Mamiyouda
隆 裕 間明田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsui Petrochemical Industries Ltd filed Critical Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication of JPH09328516A publication Critical patent/JPH09328516A/ja
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体状重合体を効率的に乾燥することができ
るとともに、固体状重合体中から回収された溶媒および
未反応重合原料を効率よく再利用することができるよう
な固体状重合体の乾燥方法およびこの乾燥を効率的に行
なうことができる乾燥装置を提供する。 【解決手段】重合により得られた固体状重合体または該
固体状重合体の変性物を乾燥ガスと接触させ、該固体状
重合体中に残存する溶媒および/または未反応重合原料
を除去して乾燥するに際して、(i) 乾燥ガスとしてのガ
ス状重合原料を固体状重合体と接触させて該固体状重合
体を乾燥した後、(ii)固体状重合体を、不活性気体含有
乾燥ガスと接触させる。工程(i) から回収される乾燥ガ
スを、重合工程あるいは乾燥ガスを冷却して凝縮成分を
除去した後、一部を工程(i) に循環して使用することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、固体状重合体から溶媒お
よび/または重合原料を除去して重合体を乾燥する方法
およびこの乾燥を効率的に行なうことができる乾燥装置
に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】重合により得られる固体状重合体
は、通常未反応重合原料あるいは重合時に用いた溶媒な
どを含有している。たとえばエチレンと1-ヘキセンとを
気相重合させて得られるパウダー状オレフィン重合体
(LLDPE)は、重合原料である1-ヘキセン、重合希
釈媒体あるいは触媒のスラリー溶媒などを含有してい
る。
【0003】このような未反応重合原料を含む固体状重
合体は、成形時あるいは使用時に爆発を起こす危険性が
ある。また固体状重合体に含まれる未反応重合原料およ
び溶媒を大気中に放散させることは環境面からも好まし
くない。このため従来より、重合で得られた固体状重合
体は、乾燥工程に供し、乾燥ガスを用いて固体状重合体
中に残存する重合原料および溶媒を除去している。
【0004】またスラリー重合あるいは溶液重合などの
液相重合では、得られる重合体液を遠心分離法あるいは
フラッシュ・ドライ法などにより予備乾燥して固体状重
合体を得た後、次いで上記のように乾燥ガスを用いて固
体状重合体を乾燥している。
【0005】上記のような固体状重合体の乾燥時には、
乾燥ガスとして窒素などの不活性ガスまたは空気が用い
られている。たとえば特公昭62−47441号公報に
は、単量体に対して不活性でありかつ酸素を実質上含ま
ないガス(不活性ガス)を用いてオレフィン重合体を乾
燥容器内へ搬送し、オレフィン重合体と乾燥ガス(不活
性ガス)とを向流接触させて固体オレフィン重合体から
未重合のガス状単量体を除去するとともに、乾燥ガスの
一部を乾燥容器内に再循環させる方法が示されている。
またポリオレフィンを乾燥させる際に乾燥ガスとして水
を含有するガスを用い、ポリオレフィンの乾燥とともに
重合で用いた触媒の失活処理も同時に行なう方法も提案
されている(特公平7−5661号公報)。
【0006】このような固体状重合体の乾燥において
は、上記のように乾燥ガス(乾燥ガス)を乾燥容器に再
循環させる方法は知られている。ところで乾燥後に回収
される不活性ガスは、溶媒または未反応重合原料を含ん
でいるので、これらを反応系に循環させて再使用すると
溶媒または重合原料を有効的に利用することができる。
しかしながら乾燥工程で回収された乾燥ガスをそのまま
反応系に循環させると、溶媒または重合原料とともに不
活性ガスが多量に重合器中に混入し、重合反応で消費さ
れない不活性ガスが蓄積して重合効率を低下させてしま
う。この不活性ガスは、重合器中の全ガスを放出するこ
とにより抜き出すので、このことは経済的に不利益であ
る上、大気汚染などの点でも好ましくない。
【0007】このため乾燥工程で回収される溶媒および
/または未反応重合原料は、不活性ガスから分離して重
合系に循環させることが望ましく、たとえば深冷分離
法、吸着分離法などの方法によって重合原料と不活性ガ
スとを分離することが考えられる。しかしながらこれら
の分離法を実施して回収された未反応重合原料を再利用
するには過大なコストを要する。したがって乾燥工程か
ら回収される溶媒および未反応重合原料は、分離して再
利用せずに焼却または廃棄してしまうこともあった。
【0008】上記のように従来、乾燥工程で回収される
溶媒および/または未反応重合原料は非効率的に処理さ
れており、重合原料の有効利用および環境面から、これ
らを効率よく回収して再利用しうる方法の出現が切望さ
れていた。
【0009】
【発明の目的】本発明は上記のような従来技術に鑑みて
なされたものであって、固体状重合体を効率的に乾燥す
ることができるとともに、固体状重合体中から回収され
た溶媒および未反応重合原料を効率よく再利用すること
ができるような固体状重合体の乾燥方法およびこの乾燥
を効率的に行なうことができる乾燥装置を提供すること
を目的としている。
【0010】
【発明の概要】本発明に係る固体状重合体の乾燥方法
は、重合により得られた固体状重合体または該固体状重
合体の変性物を乾燥ガスと接触させ、該固体状重合体中
に残存する溶媒および/または未反応重合原料を除去し
て乾燥するに際して、(i) 乾燥ガスとしてのガス状重合
原料を固体状重合体と接触させて該固体状重合体を乾燥
した後、(ii)固体状重合体を、不活性気体含有乾燥ガス
と接触させることを特徴としている。
【0011】上記工程(i) に供される固体状重合体に残
存する溶媒および未反応重合原料の量が20重量%以下
であることが好ましい。工程(i) から回収される乾燥ガ
スは、その一部または全部を重合工程に循環させて使用
することができる。
【0012】工程(i) から回収される乾燥ガスの一部
を、工程(i) に循環させることもできる。この工程(i)
に循環される乾燥ガスは水素を含有していてもよい。ま
た工程(ii)に供給される乾燥ガス中に含まれる不活性気
体としては、具体的にはヘリウム、窒素、アルゴン、ネ
オンまたはこれらの混合物を例示でき、かつ該乾燥ガス
は酸素を5%以下の量で含有していてもよい。
【0013】さらに工程(ii)に供給される乾燥ガスは、
ガス状または液体状の水を含有していてもよく、水を
0.1重量%〜70重量%の量で含有していてもよい。
本発明では、固体状重合体と乾燥ガスとを向流接触させ
ることが好ましい。
【0014】上記のような本発明では、工程(i) から回
収される乾燥ガスを、重合工程に循環させて使用するこ
とができる。またこの回収された乾燥ガスを冷却して凝
縮成分を除去した後、一部を工程(i) に循環して使用す
ることもできる。
【0015】本発明に係る固体状重合体の乾燥装置は、
固体状重合体を、重合原料を含む第1乾燥ガス、不活性
ガスを含む第2乾燥ガスと順次向流接触させて、固体状
重合体を乾燥させるための単一の乾燥容器からなる乾燥
装置であって、乾燥容器上部近傍に設けられた固体状重
合体の供給口(b) と、この固体状重合体供給口(b) の下
方位置に設けられた第1乾燥ガス供給口(c)と、乾燥容
器頂部に設けられた固体状重合体と接触後の第1乾燥ガ
ス排出口(a) と、乾燥容器底部近傍に設けられた第2乾
燥ガス供給口(d) と、固体状重合体と向流接触後の第2
乾燥ガスを回収するために、前記第1乾燥ガス供給口
(c) と第2乾燥ガス供給口(d) との間の位置に乾燥容器
内に配設された第2乾燥ガス捕集装置Dと、この第2乾
燥ガス捕集装置Dに捕集された第2乾燥ガスを乾燥装置
外へ導出するための第2乾燥ガス捕集装置Dから乾燥容
器外部に至る回収管路Eと、前記第1乾燥ガスおよび第
2乾燥ガスと向流接触して乾燥された固体状重合体を回
収するために、乾燥容器底部に設けられた固体状重合体
排出口(e) とから構成されており、前記乾燥容器内に配
設された第2乾燥ガス捕集装置Dによって、該乾燥ガス
捕集装置Dより上方部分が、固体状重合体と第1乾燥ガ
スとの接触乾燥ゾーンを構成し、乾燥ガス捕集装置Dよ
り下方部分が、固体状重合体と第2乾燥ガスとの接触乾
燥ゾーンを構成していることを特徴としている。
【0016】回収管路Eの第2乾燥ガス回収部先端は、
第2乾燥ガス捕集装置Dの下部近傍に位置していること
が好ましい。乾燥容器は、上部にドーム形状の頂部を有
する円筒形状の直胴部を有するホッパー型乾燥容器であ
ることが好ましい。
【0017】第2乾燥ガス捕集装置Dは、乾燥容器内壁
より乾燥容器中芯方向に張設され中央部分に開口を有す
る突板より構成されていてもよい。前記突板の形状とし
ては、逆円錐形状または逆多角形状が挙げられる。また
突板が円盤形状であって、前記開口部がその中心部下方
に延設された円筒状開口部からなる形状も挙げられる。
【0018】このような構成の乾燥装置において、直胴
部内径をD1 とし、捕集装置Dの最小内径をD4 とする
とき、これらの比D4 /D1 が0.3〜0.8であること
が好ましい。
【0019】また第2乾燥ガス捕集装置Dは、乾燥容器
中央部に乾燥容器内壁と間隙を有するように配設された
傘状の捕集部材により構成されていてもよい。傘状の捕
集装置Dとしては、円錐状、多角錐状または円盤状など
の形状が挙げられる。
【0020】このような構成の乾燥装置において、直胴
部内径をD1 とし、捕集装置Dの最大内径をD2 とする
とき、これらの比D2 /D1 が0.2〜0.8であること
が好ましい。
【0021】乾燥装置は、ホッパー部の胴中間部に、上
部直胴部内径D1 よりも大きな内径D5 を有する直胴部
を有していてもよく、この上部直胴部内径D1 とホッパ
ー部内直胴部内径D5 との比D1 /D5 が0.2〜0.7
であることが好ましい。
【0022】
【発明の具体的説明】以下本発明に係る固体状重合体の
乾燥方法および乾燥装置について具体的に説明する。
【0023】なお本発明において、「重合」という語は
単独重合だけでなく共重合をも包含する意味で用いられ
ることがあり、また「重合体」という語は単独重合体だ
けでなく共重合体をも包含する意味で用いられることが
ある。
【0024】固体状重合体の乾燥方法 本発明では、重合により得られた固体状重合体または該
固体状重合体の変性物を、乾燥装置内において乾燥ガス
と接触させ、該固体状重合体中に残存する溶媒および/
または未反応重合原料を除去して乾燥するに際して、
(i) 乾燥ガスとしてガス状重合原料を用いて固体状重合
体と接触させた後、(ii)次いで固体状重合体と、不活性
気体含有乾燥ガスとを接触させることを特徴としてい
る。
【0025】本発明において「固体状」とは互いに再結
合しない塊状であればよく、特に好ましくはパウダー状
(粒状も含む)である。本発明では、乾燥に供される重
合体は、固体状であること以外特に限定されず、重合方
法あるいは重合原料なども特に限定されないが、後述す
るような乾燥ガスとして用いることができる重合原料か
ら製造された固体状重合体であることが好ましく、具体
的にこの重合原料の常圧における沸点が20℃以下であ
ることが好ましい。
【0026】このような固体状重合体として、たとえば
ポリオレフィンが挙げられる。このポリオレフィンは、
炭素数2〜10好ましくは2〜6のオレフィンから導か
れる重合体であることが好ましく、オレフィンとしては
具体的にエチレン、プロピレン、1-ブテン、2-ブテン、
イソブテン、1-ヘキセンなどが挙げられる。ポリオレフ
ィンは、これらオレフィンの単独重合体であってもラン
ダム共重合体あるいはブロック共重合体であってもよ
い。
【0027】より具体的には、ホモポリエチレン、高密
度ポリエチレン(HDPE)、線状低密度ポリエチレン
(LLDPE)などのエチレンと他のα−オレフィンと
の共重合体、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピ
レン、ランダムポリプロピレンなどが挙げられる。これ
らオレフィンを主成分とするポリオレフィンは、ジエン
などの他のコモノマー成分を適宜含有していてもよい。
【0028】上記のようなポリオレフィンは、チーグラ
ー触媒、メタロセン触媒、フィリップス触媒など公知の
重合触媒を適宜用いて、公知の重合方法によって製造さ
れればよいが、この際スラリー法、溶液法などの液相重
合法により製造された重合体は、乾燥に供するに先立っ
て遠心分離法、スプレードライ法、フラッシュ・ドライ
法などにより予備乾燥され、固体状重合体とされる。
【0029】これらのうちでも本発明はスラリー重合ま
たは気相重合によって製造された固体状重合体を乾燥す
るのに適している。また本発明では、上記のような重合
体の変性物を乾燥に供することもでき、変性物としては
たとえば塩素化物、グラフト変性物、マレイン化物など
が挙げられる。
【0030】具体的には、乾燥工程に供される固体状重
合体に残存する溶媒および未反応重合原料の量は20重
量%以下であることが好ましい。本発明では、まず乾燥
装置内において、(i) 乾燥ガスとしてガス状重合原料を
用いて固体状重合体と接触させている。
【0031】この乾燥ガスとして用いられる重合原料
は、常圧における沸点が20℃以下であり、固体状重合
体を製造する際に用いた重合原料が用いられる。重合時
に2種以上の重合原料を共重合させたときには、このう
ちの少なくとも1つの重合原料を用いればよいが、重合
原料と同組成であってもよい。
【0032】なお乾燥ガスとして共重合原料のうちの1
種を用いるときには、低沸点原料を用いることが好まし
い。たとえば固体状重合体として、エチレン・1-ブテン
共重合体を製造したときには、乾燥ガスとしてエチレン
を用いることが好ましい。
【0033】上記のような工程(i) では、固体状重合体
と乾燥ガスとの接触により、固体状重合体中に残存する
未反応重合原料、重合時に用いられた溶媒が固体状重合
体からパージされて除去され、乾燥ガスとともに回収さ
れる。
【0034】本発明では、この回収乾燥ガスの一部を、
工程(i) に循環させることもできるが、循環される乾燥
ガス(リサイクルガス)は、重合時に用いた水素さらに
は他の化合物を含有していてもよい。このようなリサイ
クルガスに、共重合原料のうちの低沸点原料たとえばエ
チレンを新たに加えて循環させてもよい。
【0035】また工程(i) から回収される乾燥ガスは、
その一部または全部を重合工程に循環させて使用するこ
ともできる。この際重合系において共重合が実施されて
いる場合には、必要に応じて回収乾燥ガスを冷却、凝縮
させ、非揮発性成分と揮発性成分とに分離して共重合系
に循環させることもできる。
【0036】工程(ii)に供給される乾燥ガスとしては、
不活性気体が用いられ、具体的にヘリウム、窒素、アル
ゴン、ネオンのいずれかまたはこれらの混合物が用いら
れる。
【0037】この工程(ii)に供給される乾燥ガスは、酸
素を含有していてもよいが酸素含有量は5重量%以下で
あることが好ましい。さらに工程(ii)に供給される乾燥
ガスは、ガス状または液体状の水を含有していてもよ
く、水を0.1重量%〜70重量%好ましくは1.0重量
%〜50重量%特に好ましくは 2.0重量%〜40重
量%の量で含有していてもよい。
【0038】本発明では、上記のような工程(i) および
工程(ii)において、固体状重合体と乾燥ガスとは向流接
触させることが好ましい。また上記のような乾燥は、乾
燥温度が40℃〜120℃好ましくは60℃〜110℃
特に好ましくは70℃〜100℃、乾燥圧力が0.00
01MPa 〜0.6MPa 好ましくは0.001MPa 〜0.3
5MPa 特に好ましくは 0.01MPa 〜0.25MPa の条
件下で行うことが望ましい。なお常圧(0.01MPa )
以上の方が装置コストは安くなる。
【0039】また乾燥時間は、工程(i) において、乾燥
ガス(ガス状重合原料)と固体状重合体との接触時間
(滞留時間)が、0.5分〜5時間好ましくは1分〜3
時間さらに好ましくは2分〜2時間特に好ましくは5分
〜1時間であることが好ましい。工程(ii)において、乾
燥ガス(不活性ガス)と固体状重合体との接触時間(滞
留時間)が、1分〜3時間好ましくは1分〜1時間さら
に好ましくは2分〜30分特に好ましくは5分〜20分
であることが望ましい。
【0040】上記のような工程(i) においては、乾燥ガ
スとして用いられる重合原料の一部が重合するが、この
重合熱が固体状重合体内部を暖めることにより脱ガス効
率がよくなり、固体状重合体から未反応重合原料(モノ
マー)および溶媒の除去を効果的に行なうことができ
る。またこの際には固体状重合体中に溶解している重合
原料も重合するので、固体状重合体中に残存する重合原
料の量は、不活性ガスで乾燥する時よりも低減される。
【0041】このように工程(i) における脱モノマー率
は不活性ガスで乾燥する時よりも高いので、この工程(i
i)において窒素などの高価な不活性ガス使用量を低減さ
せることができる。
【0042】また工程(i) から回収される乾燥ガスは、
不活性ガスをほとんど含有しておらず、直接重合系に循
環させることができ、重合系における不活性ガス蓄積な
どの問題を生じることがない。したがって不活性ガスを
重合系から除去するため大気中に重合ガスを放出する必
要がなく、未反応ガスおよび/または溶媒を効率的に再
利用することができ、また環境面からも好ましい。
【0043】また工程(ii)に供される固体状重合体で
は、重合原料量が極めて低濃度まで低減されているので
爆発などの危険性が少なく、したがって工程(ii)で用い
られる乾燥ガスは特に高純度窒素などの高価な不活性ガ
スでなくてもよく、少量であれば酸素を含んでいてもよ
く、乾燥ガスのコストを低下させることができる。
【0044】さらに工程(ii)において水を用いた場合に
は、重合体に含まれる残留金属触媒成分、助触媒を不活
性化合物することができ、造粒時の安定剤との反応を阻
止すして、ペレット着色を防止することができる。
【0045】本発明では、上記のような乾燥を実施する
に際して、(i) ガス状重合原料と固体状重合体とを接触
させた後に、(ii)固体状重合体と不活性ガスとを接触さ
せることができれば、工程(i) および工程(ii)をそれぞ
れ別々の装置(分離型)で行なってもよく、また工程
(i) および工程(ii)を一装置内(非分離型)で行なって
もよい。
【0046】この非分離型装置としては、たとえば後述
するような本発明に係る乾燥装置を用いることができる
が、以下本発明に係る固体状重合体の乾燥方法を、図1
に示すような2基のホッパーを直列に接続した分離型乾
燥装置で実施する場合を例にしてより具体的に説明す
る。
【0047】また以下の説明においては便宜上、固体状
重合体はポリオレフィン(LLDPE)とする。図1に
おいて、固体状ポリオレフィンは、乾燥装置Aの上部ラ
イン1から乾燥装置A内に導かれる。このライン1に
は、ライン1aからオレフィンガス(搬送ガス)が送入
されている。
【0048】加熱器3においてスチームなどで加熱され
たオレフィン(たとえばエチレン)ガス(乾燥ガス)
を、乾燥装置Aの下部ライン2から導入する。乾燥装置
A内において、固体状ポリオレフィンとオレフィンガス
とを向流接触させる(工程(i) )。
【0049】固体状ポリオレフィンは、次いで乾燥装置
A底部からライン11を介して排出され、乾燥装置Bの
頂部から乾燥装置内に導かれる。一方乾燥装置Aの頂部
ライン4から排出された回収ガスは、冷却器5を介して
凝縮器6に導かれ、気液分離される。分離された高沸点
成分(コモノマー)は、凝縮器6から圧縮器9によりラ
イン10を介して重合系に循環させる。またガス(エチ
レンガス)の一部はライン7を介して重合系に循環さ
せ、他のエチレンガスはライン8を介してたとえばライ
ン1aから乾燥装置Aに循環させる。
【0050】乾燥装置B内においては、乾燥装置Aライ
ン11から供給された固体状ポリオレフィンと、乾燥装
置B下部ライン12から供給された不活性気体含有乾燥
ガスとを向流接触させる(工程(ii))。
【0051】乾燥された固体状ポリオレフィンは、乾燥
装置B底部ライン13から抜き出され、乾燥装置B頂部
ライン14から排出された乾燥ガスはフレアーに導かれ
る。なおライン14から排出される乾燥ガスを乾燥装置
Bに循環させてもよい。図2には、以下に示すような発
明に係る乾燥装置(非分離型)を用いて行なった時の本
発明に係る固体状重合体の乾燥方法による乾燥工程を示
す。なお図2中、図1と同番符号は図1と同様のものを
示し、非分離型乾燥装置Cを用いる以外は上記分離型乾
燥装置A、Bを用いるプロセスと同様である。
【0052】なお上記には、固体状重合体としてポリオ
レフィン(LLDPE)を乾燥させる例について説明し
たが、本発明で乾燥される固体状重合体は、これに限定
されないことはいうまでもない。
【0053】重合体の乾燥装置 本発明に係る固体状重合体の乾燥装置は、固体状重合体
を、重合原料を含む第1乾燥ガス、不活性ガスを含む第
2乾燥ガスと順次向流接触させて、固体状重合体を乾燥
させるための単一の乾燥容器からなる乾燥装置であっ
て、乾燥容器上部近傍に設けられた固体状重合体の供給
口(b) と、この固体状重合体供給口(b) の下方位置に設
けられた第1乾燥ガス供給口(c)と、乾燥容器頂部に設
けられた固体状重合体と接触後の第1乾燥ガス排出口
(a) と、乾燥容器底部近傍に設けられた第2乾燥ガス供
給口(d) と、固体状重合体と向流接触後の第2乾燥ガス
を回収するために、前記第1乾燥ガス供給口(c) と第2
乾燥ガス供給口(d) との間の位置に乾燥容器内に配設さ
れた第2乾燥ガス捕集装置Dと、この第2乾燥ガス捕集
装置Dに捕集された第2乾燥ガスを乾燥装置外へ導出す
るための第2乾燥ガス捕集装置Dから乾燥容器外部に至
る回収管路Eと、前記第1乾燥ガスおよび第2乾燥ガス
と向流接触して乾燥された固体状重合体を回収するため
に、乾燥容器底部に設けられた固体状重合体排出口(e)
とから構成されている。
【0054】図2に示すように、乾燥容器C内に配設さ
れた第2乾燥ガス捕集装置Dによって、該乾燥ガス捕集
装置Dより上方部分が、固体状重合体と第1乾燥ガスと
の接触乾燥ゾーンを構成し、乾燥ガス捕集装置Dより下
方部分が、固体状重合体と第2乾燥ガスとの接触乾燥ゾ
ーンを構成している。
【0055】回収管路Eの第2乾燥ガス回収部先端は、
第2乾燥ガス捕集装置Dの下部近傍に位置していること
が好ましく、ガス捕集装置Dの高さ内に位置しているこ
とがより好ましい。
【0056】上記のような乾燥容器は、上部にドーム形
状の頂部を有する円筒形状の直胴部を有するホッパー型
乾燥容器であることが好ましい。このような非分離型乾
燥装置において、各接触ゾーンにおける滞留時間は、 各接触ゾーンの容積(m3)/フィードパウダー体積速
度(m3/分) として決定することができる。
【0057】ここで 1)固体状重合体と第1乾燥ガスとの接触ゾーンの容積
(m3) 捕集装置D最下端からポリマー粉面(高さはレベル計に
て測定)までの乾燥装置の内部容積(捕集装置Dは無い
ものとして計算)する。通常は 直胴部の断面積(m2)×捕集装置D最下端からのポリ
マー高さ(m) として求めている。
【0058】ポリマー粉面高さは、パドル型、音叉型、
超音波型、ロードセル型、放射線型(γ線)レベル計な
どを用いて測定することができる。 2)固体状重合体と第2乾燥ガスとの接触ゾーンの容積
(m3) 捕集装置D最下端から下方の容積部分の乾燥装置容積と
する。通常は、 捕集装置D最下端から下方の直胴部容積(m3)+ホッ
パー部容積(m3) として求めている。 3)フィードパウダーの体積速度 フィードパウダー重量速度/嵩密度 として求める。
【0059】第2乾燥ガス捕集装置Dは、乾燥容器中央
部に乾燥容器内壁と間隙を有するように配設された傘状
の捕集部材により構成されていてもよい。(図3参照) 傘状の捕集装置Dとしては、円錐状、多角錐状または円
盤状などの形状が挙げられる。
【0060】第2乾燥ガス捕集装置Dは、乾燥容器内壁
より乾燥容器中芯方向に張設され中央部分に開口を有す
る突板より構成されていてもよい。(図4参照) 前記突板の形状としては、逆円錐形状または逆多角形状
が挙げられる。また突板が円盤形状であって、前記開口
部がその中心部下方に延設された円筒状開口部からなる
形状も挙げられる。
【0061】図3および図4に示す上部に断面円形の直
胴部を有するホッパー形乾燥装置において、ホッパー部
底部の乾燥ポリマー抜き出し部の角度φ1は、一般的に
20°〜70°好ましくは25°〜60°さらに好まし
くは25°〜50°である。
【0062】捕集装置Dの広がり角度φ2は、20°〜
120°好ましくは40°〜90°さらに好ましくは5
0°〜90°であることが望ましい。図3に示すような
断面形状の捕集装置では、直胴部内径をD1 とし、捕集
装置Dの最大内径をD2 とするとき、これらの比D2
1 が、0.2〜0.8好ましくは0.3〜0.6特に好ま
しくは0.4〜0.55であることが望ましい。
【0063】ホッパー部の乾燥ポリマー抜き出し出口
(e) から、第2乾燥ガス(不活性ガス)供給口(d) まで
の高さをh1 とするとき、このh1 と直胴部内径D1
の比h 1/D1が、0.05〜0.5好ましくは0.1〜0.
3であることが望ましい。
【0064】また直胴部最下端部から第1乾燥ガス(重
合原料ガス)供給口(c) までの高さをh2とし、直胴部
最下端部から捕集装置D頂部までの高さをh3とすると
き、これらの比h2/h3は、1.0〜2.0好ましくは
1.1〜1.7であることが望ましい。
【0065】さらに直胴部最下端部から固体状重合体供
給口(b) までの高さをh0とするとき、D1 =D5 (D
5 はホッパー部最大内径)のときは、h0/h3が、2〜
20好ましくは3〜15特に好ましくは5〜10である
ことが望ましい。
【0066】図4に示すような捕集装置Dでは、捕集装
置の最小内径をD4とするとき、D4/D1は、0.3〜
0.8好ましくは0.4〜0.6であることが望ましい。
本発明に係る乾燥装置は、図5に示すようにホッパー部
の胴中間部に、上部直胴部内径D1 よりも大きな内径D
5 を有する直胴部を有していてもよい。
【0067】このような乾燥装置では、上部直胴部内径
1 とホッパー部最大内径(直胴部)D5 との比D1
5 が一般に0.2〜0.7好ましくは0.3〜0.6であ
ることが望ましい。
【0068】また図5に示すようにD1 ≠D5 である乾
燥装置では、h0高さでの平均滞留時間と、h3高さでの
平均滞留時間との比が、2〜20好ましくは3〜15特
に好ましくは5〜10であることが望ましい。なおこの
ようにD1 ≠D5 である乾燥装置において、一般にD5
はD1 より大きいが、D5 はD1 より小さくてもよい。
【0069】捕集装置は、上記に示したような形状が適
宜選ばれる。本発明に係る乾燥装置では、重合原料ガス
による乾燥ゾーンにおいて、ピストンフロー性を示すこ
とが望ましい時には、上記φ2を20°〜40°とする
か、あるいは邪魔板を設けることもできる。
【0070】なお不活性ガスによる乾燥ゾーンでは、必
ずしもピストンフロー性が好ましいとは限らない。
【0071】
【発明の効果】本発明に係る固体状重合体の乾燥方法に
よれば、固体状重合体を効率的に乾燥することができる
とともに、固体状重合体中に残存する溶媒および未反応
重合原料を効率的に回収して、重合系にあるいは乾燥装
置へ循環して容易に再利用することができる。
【0072】また本発明に係る固体状重合体の乾燥装置
を用いれば、このような固体状重合体の乾燥を一装置内
で効率的に行なうことができる。
【0073】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0074】
【実施例1〜15】表1に示すような固体状重合体を、
乾燥した結果を表1に示す。処理結果を、重合体中の高
沸点成分(主反応オレフィンより分子量の大きいコモノ
マーおよび溶剤など)の分析結果として示す。
【0075】測定方法:メチルイソブチルケトンにて重
合体パウダーから抽出し、その抽出液をガスクロマトグ
ラフにより定量分析した。なお実施例1〜4および実施
例10〜13において、図1に示す工程(分離型)に準
じて乾燥を行なった。
【0076】実施例5〜9および実施例14〜15にお
いて、図2に示す工程(非分離型)に準じて乾燥を行な
った。この実施例5〜9および実施例14〜15で用い
た非分離型乾燥装置の概要を以下に示す。(図3参照) φ1=50° φ2=75° D1=0.35m D2=0.175m D3=0.075m h1=0.08m h2=0.25m h3=0.175m 重合体高さは、γ線レベル計(γ線を放出する線源と、
そのγ線を検知する検知管よりなる測定計)を用いて測
定した。
【0077】実施例1〜15において、図1および図2
に示される装置を用いて重合体の乾燥を行なった結果、
ライン4を介して排出される回収ガスへの、第二乾燥ガ
ス(不活性ガス含有乾燥ガス)に由来する不活性ガスの
混入は観察されなかった。さらに、図1および図2の乾
燥装置を用いた実施例1〜15の重合体の製造方法で
は、モノマー(コモノマーを含む)の損失を、これらの
乾燥装置を用いない重合体の製造方法でのモノマー損失
量100(重量)に対して、約40(重量)まで低減す
ることができた。
【0078】
【表1】
【0079】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る固体状重合体の乾燥方法を、分離
型乾燥装置を用いて実施したときの乾燥工程概略を示
す。
【図2】本発明に係る固体状重合体の乾燥方法を、本発
明に係る非分離型乾燥装置を用いて実施したときの乾燥
工程概略を示す。
【図3】本発明に係る非分離型乾燥装置の好ましい形状
と、捕集装置部分の概略説明例である。
【図4】本発明に係る非分離型乾燥装置の捕集装置部分
の他の概略説明例である。
【図5】本発明に係る非分離型乾燥装置の他の形状例を
示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小 島 輝 久 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内 (72)発明者 間明田 隆 裕 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重合により得られた固体状重合体または該
    重合体の変性物を乾燥ガスと接触させ、該固体状重合体
    中に残存する溶媒および/または未反応重合原料を除去
    して乾燥するに際して、 (i) 乾燥ガスとしてのガス状重合原料を固体状重合体と
    接触させて該固体状重合体を乾燥した後、 (ii)固体状重合体を、不活性気体含有乾燥ガスと接触さ
    せることを特徴とする固体状重合体の乾燥方法。
  2. 【請求項2】上記工程(i) に供される固体状重合体に残
    存する溶媒および未反応重合原料の量が20重量%以下
    であることを特徴とする請求項1に記載の固体状重合体
    の乾燥方法。
  3. 【請求項3】工程(i) から回収される乾燥ガスの一部ま
    たは全部を重合工程に循環させて使用することを特徴と
    する請求項1に記載の固体状重合体の乾燥方法。
  4. 【請求項4】工程(i) から回収される乾燥ガスの一部
    を、工程(i) に循環させることを特徴とする請求項1に
    記載の固体状重合体の乾燥方法。
  5. 【請求項5】工程(i) に循環される乾燥ガスが、水素を
    含有していることを特徴とする請求項4に記載の固体状
    重合体の乾燥方法。
  6. 【請求項6】工程(ii)に供給される乾燥ガスは、不活性
    気体としてヘリウム、窒素、アルゴン、ネオンまたはこ
    れらの混合物であり、かつ酸素含有量が5%以下である
    ことを特徴とする請求項1に記載の固体状重合体の乾燥
    方法。
  7. 【請求項7】工程(ii)に供給される乾燥ガスが、ガス状
    または液体状の水を含有することを特徴とする請求項1
    に記載の固体状重合体の乾燥方法。
  8. 【請求項8】乾燥ガスが、水を0.1重量%〜70重量
    %の量で含有することを特徴とする請求項7に記載の固
    体状重合体の乾燥方法。
  9. 【請求項9】固体状重合体と乾燥ガスとを向流接触させ
    ることを特徴とする請求項1に記載の固体状重合体の乾
    燥方法。
  10. 【請求項10】固体状重合体を、重合原料を含む第1乾
    燥ガス、不活性ガスを含む第2乾燥ガスと順次向流接触
    させて、固体状重合体を乾燥させるための単一の乾燥容
    器からなる乾燥装置であって、 乾燥容器上部近傍に設けられた固体状重合体の供給口
    (b) と、 この固体状重合体供給口(b) の下方位置に設けられた第
    1乾燥ガス供給口(c)と、 乾燥容器頂部に設けられた固体状重合体と接触後の第1
    乾燥ガス排出口(a) と、 乾燥容器底部近傍に設けられた第2乾燥ガス供給口(d)
    と、 固体状重合体と向流接触後の第2乾燥ガスを回収するた
    めに、前記第1乾燥ガス供給口(c) と第2乾燥ガス供給
    口(d) との間の位置に乾燥容器内に配設された第2乾燥
    ガス捕集装置Dと、 この第2乾燥ガス捕集装置Dに捕集された第2乾燥ガス
    を乾燥装置外へ導出するための第2乾燥ガス捕集装置D
    から乾燥容器外部に至る回収管路Eと、 前記第1乾燥ガスおよび第2乾燥ガスと向流接触して乾
    燥された固体状重合体を回収するために、乾燥容器底部
    に設けられた固体状重合体排出口(e) とから構成されて
    おり、 前記乾燥容器内に配設された第2乾燥ガス捕集装置Dに
    よって、該乾燥ガス捕集装置Dより上方部分が、固体状
    重合体と第1乾燥ガスとの接触乾燥ゾーンを構成し、乾
    燥ガス捕集装置Dより下方部分が、固体状重合体と第2
    乾燥ガスとの接触乾燥ゾーンを構成していることを特徴
    とする固体状重合体の乾燥装置。
  11. 【請求項11】前記回収管路Eの第2乾燥ガス回収部先
    端が、第2乾燥ガス捕集装置Dの下部近傍に位置してい
    ることを特徴とする請求項10に記載の固体状重合体の
    乾燥装置。
  12. 【請求項12】前記乾燥容器が、上部にドーム形状の頂
    部を有する円筒形状の直胴部を有するホッパー型乾燥容
    器であることを特徴とする請求項10または11に記載
    の固体状重合体の乾燥装置。
  13. 【請求項13】前記第2乾燥ガス捕集装置Dが、乾燥容
    器内壁より乾燥容器中芯方向に張設され中央部分に開口
    を有する突板より構成されていることを特徴とする請求
    項10〜12のいずれかに記載の固体状重合体の乾燥装
    置。
  14. 【請求項14】前記突板が、逆円錐形状または逆多角形
    状であることを特徴とする請求項13に記載の固体状重
    合体の乾燥装置。
  15. 【請求項15】前記突板が円盤形状であって、前記開口
    部がその中心部下方に延設された円筒状開口部からなる
    ことを特徴とする請求項13に記載の固体状重合体の乾
    燥装置。
  16. 【請求項16】直胴部内径をD1 とし、 捕集装置Dの最小内径をD4 とするとき、 これらの比D4 /D1 が0.3〜0.8であることを特徴
    とする請求項13〜15のいずれかに記載の固体状重合
    体の乾燥装置。
  17. 【請求項17】前記第2乾燥ガス捕集装置Dが、乾燥容
    器中央部に乾燥容器内壁と間隙を有するように配設され
    た傘状の捕集部材により構成されていることを特徴とす
    る請求項10〜12のいずれかに記載の固体状重合体の
    乾燥装置。
  18. 【請求項18】傘状の捕集装置Dが、円錐状、多角錐状
    または円盤状であることを特徴とする請求項17に記載
    の固体状重合体の乾燥装置。
  19. 【請求項19】直胴部内径をD1 とし、 捕集装置Dの最大内径をD2 とするとき、 これらの比D2 /D1 が0.2〜0.8であることを特徴
    とする請求項17または18に記載の固体状重合体の乾
    燥装置。
  20. 【請求項20】ホッパー部の胴中間部に、上部直胴部内
    径D1 よりも大きな内径D5 を有する直胴部を有し、上
    部直胴部内径D1 とホッパー部内直胴部内径D5 との比
    1 /D5 が0.2〜0.7であることを特徴とする請求
    項11に記載の固体状重合体の乾燥装置。
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