[发明专利]α-烯烃低聚物的制造方法和制造装置

说明书

本发明涉及在催化剂的存在下、在反应器内的液相部使α‑烯烃进行低聚反应而制造α‑烯烃低聚物的方法和装置，更详细而言，涉及下述方法和装置，其在使乙烯等α‑烯烃进行低聚反应而制造1‑己烯等α‑烯烃低聚物时，可抑制除热所用的壳管式热交换器的上部管板面上的聚合物的生成，可长时间稳定地进行连续运转。

技术领域

本发明涉及在催化剂的存在下、在反应器内的液相部使α-烯烃进行低聚反应而制造α-烯烃低聚物的方法和装置，更详细而言，涉及下述方法和装置，其在使乙烯等α-烯烃进行低聚反应而制造1-己烯等α-烯烃低聚物时，可抑制除热所用的壳管式热交换器(也称为列管式热交换器)的上部管板面上的聚合物的生成，可长时间稳定地进行连续运转。

背景技术

α-烯烃低聚物是一种作为烯烃系聚合物的单体原料、并且作为各种高分子的共聚单体、进而作为增塑剂或表面活性剂、润滑油等的原料而被广泛使用的有用物质。通过乙烯的低聚反应而获得的1-己烯作为线性低密度聚乙烯的原料特别有用。

α-烯烃的低聚物通常利用在催化剂和溶剂的存在下使α-烯烃进行低聚反应的方法来制造。

例如，专利文献1中记载了下述方法：使用铬系催化剂和正庚烷溶剂，以高收率和高选择率制造以1-己烯为主体的α-烯烃低聚物。

用于获得以1-己烯为主体的α-烯烃低聚物的低聚反应是放热反应，因而，以往对用于一边除去在反应器内产生的反应热、一边连续地制造α-烯烃低聚物的工业方法进行了研究。

专利文献2中记载了一种在催化剂的存在下将乙烯进行低聚物化而制造平均分子量为50至350的α-烯烃低聚物的方法，其中，使用反应器内的气相的气体作为制冷剂，利用不与液相直接接触的冷凝器将反应器内的气相的一部分气体冷却，利用冷凝后的液体除去聚合热。

另外，专利文献3中记载了一种α-烯烃低聚物的制造方法，其中，将反应器内的气体导入热交换器，将由该热交换器的出口得到的冷凝液和该气体循环至该反应器；并且记载了下述内容：为了抑制气相部中的反应液的飞沫同随，将反应器内的气相部的气体线速控制为规定的范围。

需要说明的是，本发明中所用的壳管式热交换器具有在密闭的外筒部(壳)中配置有多个管(管)的结构，也被称为列管式冷凝器，能够以小容积确保大传热面积，因而在工业上还被用作气体的冷却冷凝器。例如，专利文献4中记载了将壳管式热交换器应用于聚合性单体蒸气的回收装置。

图11为现有的立式壳管式热交换器90的示意性纵截面图。

该热交换器90具有：以筒轴中心线方向为上下方向的圆筒状的壳(筒体部)91；分别配置于该壳91的上端侧和下端侧的上部管板92和下部管板93；架设于该管板92、93间的多个管94；配置于上部管板92的上侧的顶盖95；和，配置于下部管板93的下侧的底盖96。在顶盖95的顶部设有被冷凝气体的气体供给喷嘴95a，在底盖96的底部设有冷凝液的取出口96a。

另外，在底盖96的侧面设有非冷凝气体的排出口96b，在该排出口96b的开口部的底盖96的内侧设有防止冷凝液流出用的盖96c。

另外，在壳91的侧面下部设有冷却水流入口91a，在上侧设有冷却水流出口91b。

管板92、93的周边被夹持于设置在顶盖95的下端、壳91的上下两端和底盖96的上端的法兰(省略符号)间，被贯穿它们的螺栓(省略图示)所固定。

各管94内与被上部管板92和顶盖95所包围的接收室97内连通，并且与被下部管板93和底盖96所包围的取出室98内连通。各管94的上端和下端通过焊接等被固定至各管板92、93。

被冷凝气体从气体供给喷嘴95a流入接收室97内，在各管94内通过。在管94内通过的期间，被冷凝气体被冷却水所冷却，从而发生冷凝，冷凝液经取出室98从取出口96a被取出。非冷凝气体从排出口96b被排出。