CN111587261A - 芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法和制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种芳香族乙烯基化合物‑乙烯基氰化合物聚合物的制备方法和制备装置。更具体地,根据本发明的制备方法包括:在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合的步骤;和将存在于所述反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过管道传输至热交换器并且冷凝所述汽化的反应混合物的步骤。作为根据本发明的制备方法的一个特征,将所述冷凝的反应混合物传输至所述管道的一侧并且喷射到所述管道中。根据本发明,在反应器中汽化的反应混合物的流速降低,并且温度降低。因此,防止反应器中的聚合物粒子被吸入到热交换器中的现象,并且抑制在热交换器中发生聚合。因此,可以提高生产率和质量。
Description
技术领域
[相关申请的交叉引用]
本申请要求于2018年12月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0164872的优先权,该专利申请的公开内容通过引用并入本说明书中。
本发明涉及一种芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法和制备装置。更具体地,本发明涉及一种芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法和所述芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备装置,所述制备方法包括:在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合的步骤;和将存在于所述反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过管道传输至热交换器并且冷凝所述汽化的反应混合物的步骤。根据本发明,将冷凝的反应混合物传输至管道的一侧并且喷射到管道中,从而降低反应器中汽化的反应混合物的流速并且降低温度。因此,防止反应器中的聚合物粒子被吸入到热交换器中的现象(即,聚合物夹带现象),并且抑制在热交换器中发生聚合,从而防止热交换器污染并且延长反应操作周期。因此,可以提高生产率和质量。
背景技术
通常,芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物(以下称为“SAN树脂”)具有优异的模塑性、刚性和电性能。由于这些优点,SAN树脂被广泛用于各种工业领域,包括诸如计算机、打印机和复印机的OA设备、诸如电视机和音响系统的家用电器、电气和电子部件、杂货等。特别地,可以耐受高外部温度的耐热芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物用于家用电器的外壳和汽车的内部材料。
芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物通过使芳香族乙烯基化合物和乙烯基氰化合物在有机溶剂中聚合而得到。在这种情况下,由于聚合反应是放热的,反应器内部的温度因聚合过程中的反应热而升高,因此,芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂汽化并且存在于反应器的上部空间中。在这种情况下,可以应用热控制技术。根据该技术,在反应器的上表面配置热交换器以使在聚合过程中汽化的芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂冷凝,并且将冷凝的芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂传输回到反应器中。当汽化的芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂通过管道从反应器传输至热交换器时,管道中的气体的流速显著增加。结果,产生在反应器中聚合的聚合物与气体一起被吸入到热交换器中的现象(即,聚合物夹带现象)。引入热交换器中的聚合物粘附在其内部,并且随着时间的推移,聚合物能够生长成聚合物凝胶。然后,聚合物凝胶从热交换器分离出来并且流入到反应器中。引入到反应器中的凝胶和存在于反应器中的聚合物彼此粘附,引起SAN树脂的质量下降。此外,由于热交换器内部的高温,传输至热交换器的芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂聚合,产生的聚合物粘附至热交换器。在这种情况下,必须暂时停止反应以除去粘附的聚合物。这会降低生产率。
因此,为了提高SAN树脂的质量和生产率,需要一种通过抑制聚合物流入到热交换器中的现象来防止热交换器污染的方法。
[相关技术文献]
[专利文献]
KR 1995-0008719 B1
发明内容
技术问题
因此,鉴于上述问题做出本发明,本发明的一个目的是提供一种芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法和制备装置。根据本发明的制备方法包括:在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合的步骤;和将存在于所述反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过管道传输至热交换器并且冷凝所述汽化的反应混合物的步骤。在所述制备方法中,为了防止反应器中的聚合物粒子被吸入到热交换器中的现象(即,聚合物夹带现象),将冷凝的反应混合物喷射到管道中以降低在反应器中汽化的反应混合物的流速并且降低温度。通过所述方法,可以提高芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的质量。此外,在本发明的制备方法中,可以抑制汽化的反应混合物在热交换器中聚合,从而防止热交换器污染并且延长反应操作周期。因此,可以提高生产率。
上述目的和其它目的可以通过下面描述的本公开实现。
技术方案
根据本发明的一个方面,提供一种芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法,包括:在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合;和将存在于所述反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过管道传输至热交换器并且冷凝所述汽化的反应混合物,其中,将冷凝的反应混合物传输至所述管道的一侧并且喷射到所述管道中。
根据本发明的另一方面,提供一种芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备装置,包括:反应器,在该反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合;热交换器,用于冷凝在所述反应器中汽化的反应混合物;气体管道,用于将所述汽化的反应混合物从所述反应器的上部空间传输至所述热交换器;和冷凝物管道,用于将冷凝的反应混合物从所述热交换器传输至所述气体管道的一侧,其中,所述冷凝物管道包括喷嘴。
有益效果
根据本发明,当在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合时,在反应器中汽化的反应混合物的流速可以降低并且温度可以降低,以防止反应器中的聚合物粒子被吸入到热交换器中的现象(即,聚合物夹带现象),并且抑制汽化的反应混合物在热交换器中聚合。由此,可以防止热交换器污染并且可以延长反应操作周期。因此,本发明的制备方法可以提高芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的生产率和质量。
附图说明
图1是用于说明根据本发明的制备方法的示意图,所述制备方法包括:在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合的步骤;和将存在于所述反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过管道传输至热交换器并且冷凝所述热交换器中的汽化的反应混合物的步骤,其中,冷凝的反应混合物从所述管道的一侧喷射到所述管道中。
图2是用于说明常规方法的示意图,所述方法包括:在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合的步骤;和将存在于所述反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过管道传输至热交换器并且在所述热交换器中冷凝所述汽化的反应混合物的步骤,其中,冷凝的反应混合物被引入到所述反应器中。
具体实施方式
下文中,将详细描述根据本发明的芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法。
通常,当制备芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物时,存在于反应器的上部空间的包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的汽化的反应混合物在热交换器中聚合,由此,热交换器的内部被聚合产物污染。此外,除了所述汽化的反应混合物之外,在反应器中生成的聚合物被吸入到热交换器中,然后该聚合物被重新引入到反应器中,从而降低最终产品的质量。为了解决这些问题,本发明人不断努力。结果,本发明人开发了一种芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法和制备装置。根据本发明的制备方法和制备装置,通过将在热交换器中冷凝的反应混合物从管道的一侧喷射到管道中,在反应器中汽化的反应混合物的流速降低并且温度降低,从而防止聚合物被吸入到热交换器中的现象。本发明人证实,当使用本发明的制备方法和制备装置时,聚合物的质量提高并且反应操作周期延长,从而提高生产率。基于这些结果,本发明人进一步深入研究并完成了本发明。
下面将详细描述根据本发明的芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法。
根据本发明的芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法包括:在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合的步骤;和将存在于所述反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过管道传输至热交换器并且冷凝所述汽化的反应混合物的步骤。在本发明的制备方法中,将冷凝的反应混合物传输至管道的一侧并且喷射到管道中。通过该过程,在反应器中汽化的反应混合物的流速降低并且温度降低,从而抑制热交换器内部发生聚合并且防止热交换器污染。由此,可以提高芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的生产率。此外,防止反应器中存在的聚合物被吸入到热交换器中的现象,从而提高最终产品的质量。
聚合步骤
在聚合步骤中,包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物在反应器中聚合。
例如,所述芳香族乙烯基化合物可以是选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对溴苯乙烯、对氯苯乙烯和邻溴苯乙烯中的一种或多种。
例如,所述乙烯基氰化合物可以是丙烯腈、甲基丙烯腈或它们的混合物。
例如,所述有机溶剂可以是选自甲苯、乙苯、二甲苯、甲基乙基酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
例如,所述反应混合物可以包含40重量%至80重量%的所述芳香族乙烯基化合物、10重量%至35重量%的所述乙烯基氰化合物和5重量%至35重量%的所述有机溶剂,优选地,50重量%至75重量%的所述芳香族乙烯基化合物、15重量%至30重量%的所述乙烯基氰化合物和10重量%至25重量%的所述有机溶剂。在所述范围内,可以改善诸如拉伸强度和冲击强度的机械性能、耐热性和热稳定性。
例如,基于100重量份的芳香族乙烯基化合物和乙烯基氰化合物的总量,将0.1重量份至10重量份,优选地0.1重量份至5重量份的引发剂、分子量调节剂或它们的混合物添加到反应混合物中以进行聚合。
例如,所述引发剂可以是选自叔丁基过氧化氢、过氧化氢异丙苯、过氧化氢二异丙苯、叔己基过氧化氢、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯和过氧化叔丁基异丙苯中的一种或多种。
例如,所述分子量调节剂可以是选自正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、正十四烷基硫醇和叔十四烷基硫醇中的一种或多种。
例如,聚合反应可以在140℃至170℃的温度下在1.0kgf/cm2g至4.0kgf/cm2g的压力下进行,优选在150℃至165℃的温度下在1.5kgf/cm2g至3.5kgf/cm2g的压力下进行。在所述范围内,聚合转化率可以优异。
可以根据需要适当地选择在本说明书中未具体提及的其它添加剂。没有特别地限制,只要所述添加剂通常用于制备芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物即可。
当芳香族乙烯基化合物和乙烯基氰化合物聚合物聚合时,对除了上述条件之外的其它反应条件,如反应时间、反应温度、压力和反应物的引入时间点没有特别地限制,只要反应条件在本发明所属领域中通常使用的范围内即可,并且可以根据需要适当选择和进行。
冷凝步骤
在冷凝步骤中,存在于反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过管道被传输至热交换器并且在热交换器中冷凝。然后,将冷凝的反应混合物从管道的一侧喷射到管道中。
例如,可以进行喷射使得冷凝的反应混合物的流动与汽化的反应混合物的流动为逆流。在这种情况下,在反应器中汽化的反应混合物的流速会降低,并且温度会降低。通过降低汽化的反应混合物的流速,可以防止聚合物与在反应器中汽化的反应混合物一起被吸入到热交换器中的现象。由此,可以提高芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的质量。当存在于反应器中的聚合物与汽化的反应混合物一起被吸入到热交换器中时,引入到热交换器中的聚合物能够生长成聚合物凝胶,并且聚合物凝胶流入到反应器中。引入到反应器中的聚合物凝胶和存在于反应器中的聚合物彼此粘附,引起最终产品的质量下降。此外,通过降低汽化的反应混合物的温度,可以抑制热交换器中的反应混合物聚合,从而防止热交换器污染。因此,反应操作周期可以延长,从而提高最终产品的生产率。
例如,在喷射之后传输至热交换器的反应混合物的温度可以为100℃至140℃,优选为110℃至130℃,并且从热交换器排出的反应混合物的温度可以为15℃至50℃,优选为20℃至45℃。在所述范围内,可以防止汽化的反应混合物在热交换器中聚合,从而防止热交换器污染。因此,可以延长反应操作周期,从而提高最终产品的生产率。
例如,在喷射之后传输至热交换器的反应混合物的流速可以为1.0m/sec至2.0m/sec,优选为1.2m/sec至1.7m/sec,更优选为1.2m/sec至1.4m/sec。在所述范围内,可以防止反应器中存在的聚合物被吸入到热交换器中的现象,从而提高芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的质量。
在本说明书中,所述流速可以通过下面等式1计算。
[等式1]
流速(m/sec)=气体体积流量/管道的横截面积
例如,喷射可以包括全部或一部分的传输至热交换器的反应混合物,优选全部。在这种情况下,汽化的反应混合物的流动与冷凝的反应混合物的流动为逆流,使得汽化的反应混合物的温度和流速降低。因此,可以抑制存在于反应器中的聚合物被吸入到热交换器中的现象,并且可以防止汽化的反应混合物在热交换器中聚合。
在本说明书中,逆流指当两种流体之间存在热量或物质传输时,流体沿相反方向流动的情况。
在本说明书中,所述流量可以使用设置在用于喷射在热交换器中冷凝的反应混合物的冷凝物管道中的流量计来测量。
在本说明书中,对热交换器没有特别地限制,只要它是本发明所属领域中通常使用的热交换器即可。例如,可以使用水平壳管式热交换器或垂直壳管式热交换器作为本发明的热交换器。
根据本发明的芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备装置包括:反应器,在该反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合;热交换器,用于冷凝在所述反应器中汽化的反应混合物;气体管道,用于将所述汽化的反应混合物从所述反应器的上部空间传输至所述热交换器;和冷凝物管道,用于将冷凝的反应混合物从所述热交换器传输至所述气体管道的一侧。作为该装置的一个特征,所述冷凝物管道包括喷嘴。根据该装置,可以降低在反应器中汽化的反应混合物的流速,并且可以降低温度。因此,可以防止汽化的反应混合物在热交换器中聚合,从而防止热交换器污染并且提高生产率。此外,可以防止存在于反应器中的聚合物被吸入到热交换器中的现象,从而提高最终产品的质量。
例如,所述喷嘴配置成使其一部分或全部位于气体管道中,并且待喷射的冷凝的反应混合物的流动与在反应器中汽化的反应混合物的流动为逆流。在这种情况下,可以降低在反应器中汽化的反应混合物的流速,并且可以降低温度。因此,可以防止在反应器中生成的聚合物被吸入到热交换器中的现象(即,夹带现象),从而提高最终产品的生产率和质量。
对本发明的喷嘴没有特别地限制,只要它是本发明所属领域中通常使用的喷嘴即可。
所述芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备装置中包括的反应器、热交换器和反应混合物的描述与上面描述的相同,因此省略。
参照图1和图2描述根据本发明的芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法和制备装置。应当理解的是,这些附图仅是本发明的示意性表示,并且不应理解为局限于实施例。为了便于理解,在附图中仅示出用于说明本发明的必要手段,并且在附图中省略了用于进行所述方法和装置的其它手段。
在图1中,示意性地示出了在实施例1至实施例2中使用的反应器、热交换器、气体管道、冷凝物管道和喷嘴。参照图1,在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合,并且将存在于反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过气体管道传输至热交换器,并且在热交换器中冷凝。将冷凝的反应混合物通过冷凝物管道传输至气体管道,然后通过配置在气体管道中的喷嘴喷射。此时,喷射的冷凝的反应混合物的流动与汽化的反应混合物的流动为逆流,并且将喷射的冷凝的反应混合物重新引入到反应器中。
另外,在图2中,示意性地示出了在比较例1中使用的反应器、热交换器、气体管道和冷凝物管道。参照图2,在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合,并且将存在于反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过气体管道传输至热交换器,并在热交换器中冷凝。将冷凝的反应混合物通过冷凝物管道重新引入反应器的上部空间。
下文中,将参照下面的优选实施例更详细地描述本发明。然而,提供这些实施例仅出于说明性目的,并且不应理解为限制本发明的范围和精神。此外,对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种改变和修改,并且这种改变和修改也在所附权利要求书的范围内。
[实施例]
各个步骤的条件示于下面表1中。
实施例1
<聚合步骤>
将包含60重量%的苯乙烯、25重量%的丙烯腈和15重量%的甲苯的反应混合物以20,000kg/hr的流量引入到反应器中,并且在160℃下在1.5kgf/cm2g的压力下进行聚合。
<冷凝步骤>
将存在于反应器的上部空间的包含苯乙烯、丙烯腈和甲苯的汽化的反应混合物通过气体管道传输至热交换器并且在热交换器中冷凝。在这种情况下,将热交换器中包含的制冷剂的温度设置为35℃至37℃。将冷凝的反应混合物通过冷凝物管道传输至气体管道。然后,将例如以1270kg/hr的流量传输至热交换器的所有反应混合物通过设置在冷凝物管道上的喷嘴喷射至汽化的反应混合物,使得喷射的反应混合物的流动与汽化的反应混合物的流动为逆流。在这种情况下,使用在传输冷凝的反应混合物所通过的冷凝物管道中的流量计来测量在反应器中汽化的反应混合物的流量。此外,通过等式1测量在喷射之后传输至热交换器的反应混合物的流速。在这种情况下,将在冷凝物管道中测量的流量代入等式1中。
[等式1]
流速(m/sec)=气体体积流量/管道的横截面积
另外,使用温度计测量在喷射之后传输至热交换器的反应混合物的温度以及在热交换器中冷凝并且从热交换器排出的反应混合物的温度。
另外,将制备的SAN聚合物放置在单螺杆挤出机中,并且在250℃和50rpm下进行挤出以得到片型膜。通过该过程,评价SAN聚合物的质量。
实施例2
除了在冷凝步骤中将热交换器中包含的制冷剂的温度设置为20℃至22℃,并且将,例如,以1210kg/hr的流量传输至热交换器的所有反应混合物喷射之外,以与实施例1中相同的方式进行实施例2。
比较例1
<聚合步骤>
将包含60重量%的苯乙烯、25重量%的丙烯腈和15重量%的甲苯的反应混合物以20,000kg/hr的流量引入到反应器中,并且在160℃下在1.5kgf/cm2g的压力下进行聚合。
<冷凝步骤>
将存在于反应器的上部空间的包含苯乙烯、丙烯腈和甲苯的汽化的反应混合物通过气体管道传输至热交换器并且在热交换器中冷凝。在这种情况下,将热交换器中包含的制冷剂的温度设置为30℃。将冷凝的反应混合物通过冷凝物管道重新引入到反应器中。
在这种情况下,使用在将冷凝的反应混合物传输至热交换器所通过的冷凝物管道中的流量计来测量在反应器中汽化的反应混合物的流量。此外,使用该流量和等式1估算传输至热交换器的气态反应混合物的流速。使用温度计测量传输至热交换器的反应混合物的温度以及在热交换器中冷凝并从热交换器排出的反应混合物的温度。
另外,将制备的SAN聚合物放置在单螺杆挤出机中,并且在250℃和50rpm下进行挤出以得到片型膜。通过该过程,评价SAN聚合物的质量。
[实验例]
使用下面方法评价根据实施例1和实施例2以及比较例1制备的试样的性能,得到的结果示于下面表1中。
测量方法
*SAN聚合物的质量:将使用单螺杆挤出机制备的SAN聚合物膜切割成10cm×10cm,用肉眼计数在SAN聚合物膜的表面上观察到的聚合物凝胶的数目。根据聚合物凝胶的数目,如下评价SAN聚合物的质量。0至5个聚合物凝胶:优异,6至10个聚合物凝胶:一般,大于10个聚合物凝胶:差。
[表1]
如表1中所示,在根据本发明的实施例1和实施例2中,将在热交换器中冷凝的反应混合物传输至管道的一侧并且喷射到管道中。此时,喷射的反应混合物的流动与存在于反应器的上部空间的汽化的反应混合物的流动为逆流。在这种情况下,喷射之后传输至热交换器的反应混合物的温度和流速降低。因此,可以抑制反应混合物在热交换器中聚合,从而延长反应操作周期并且提高生产率。此外,可以抑制存在于反应器中的聚合物被吸入到热交换器中的现象,从而提高苯乙烯-丙烯腈聚合物的质量。
在实施例2中,在热交换器中使用的制冷剂的温度低于实施例1,使得在热交换器中冷凝的反应混合物的温度低于实施例1。然而,由于传输至热交换器的反应混合物的流量低于实施例1,因此,喷射之后传输至热交换器的反应混合物的温度与实施例1中相同。
另一方面,与实施例1和实施例2相比,在将在热交换器中冷凝的反应混合物重新引入到反应器中的比较例1的情况下,存在于反应器的上部空间的汽化的反应混合物的流量和温度非常高。因此,发生存在于反应器中的聚合物被吸入到热交换器中的现象。此外,汽化的高温反应混合物在热交换器中聚合,并且聚合产物粘附在热交换器的内部,缩短反应操作周期并且降低生产率。此外,存在于反应器中的聚合物被吸入到热交换器中,并且引入的聚合物能够生长成聚合物凝胶。聚合物凝胶被重新引入到反应器中,引起苯乙烯-丙烯腈聚合物的质量下降。
Claims (12)
1.一种芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备方法,包括:
在反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合;和
将存在于所述反应器的上部空间的汽化的反应混合物通过管道传输至热交换器并且冷凝所述汽化的反应混合物,
其中,将冷凝的反应混合物传输至所述管道的一侧并且喷射到所述管道中。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,进行所述喷射使得所述冷凝的反应混合物的流动与所述汽化的反应混合物的流动为逆流。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述反应混合物包含40重量%至80重量%的芳香族乙烯基化合物、10重量%至35重量%的乙烯基氰化合物和5重量%至35重量%的有机溶剂。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述喷射包括全部或一部分的传输至所述热交换器的反应混合物。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在所述喷射之后传输至所述热交换器的反应混合物的温度为100℃至140℃,从所述热交换器排出的反应混合物的温度为15℃至50℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在所述喷射之后传输至所述热交换器的反应混合物的流速为1.0m/sec至2.0m/sec。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其中,聚合反应在150℃至170℃的温度和1.0kgf/cm2g至4.0kgf/cm2g的压力下进行。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述芳香族乙烯基化合物是选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对溴苯乙烯、对氯苯乙烯和邻溴苯乙烯中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述乙烯基氰化合物是丙烯腈、甲基丙烯腈或它们的混合物。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述有机溶剂是选自甲苯、乙苯、二甲苯、甲基乙基酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
11.一种芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物聚合物的制备装置,包括:
反应器,在该反应器中使包含芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和有机溶剂的反应混合物聚合;
热交换器,用于冷凝在所述反应器中汽化的反应混合物;
气体管道,用于将所述汽化的反应混合物从所述反应器的上部空间传输至所述热交换器;和
冷凝物管道,用于将冷凝的反应混合物从所述热交换器传输至所述气体管道的一侧,
其中,所述冷凝物管道包括喷嘴。
12.根据权利要求11所述的制备装置,其中,所述喷嘴配置成使得该喷嘴的一部分或全部位于所述气体管道中,并且待喷射的冷凝的反应混合物的流动与在所述反应器中汽化的反应混合物的流动为逆流。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3865672A (en) * | 1971-07-30 | 1975-02-11 | Basf Ag | Process for the removal of volatiles from polymer solutions |
US4058652A (en) * | 1976-02-10 | 1977-11-15 | Exxon Research & Engineering Co. | Autorefrigeration process and apparatus |
US5348708A (en) * | 1991-12-11 | 1994-09-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymerizing apparatus |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4548788A (en) | 1982-09-24 | 1985-10-22 | Cosden Technology, Inc. | Apparatus for producing styrenic/alkenylnitrile copolymers |
NL8303241A (nl) * | 1982-09-24 | 1984-04-16 | Cosden Technology | Werkwijze en inrichting voor de bereiding van styreen/alkenylnitrile copolymeren. |
US5037905A (en) | 1989-12-07 | 1991-08-06 | Union Carbide Chemicals And Plastics Technology Corporation | Process for reducing polymer build-up in heat exchangers during polymerization of alpha-olefins |
KR950014929B1 (ko) | 1993-09-08 | 1995-12-18 | 한국신철강기술연구조합 | 산화크롬 피막을 이용한 칼라 스테인레스 강판의 제조방법 |
KR970009237B1 (en) * | 1993-12-28 | 1997-06-09 | Lg Chemical Co | Composition and production method of acrylonitrile-styrene copolymers |
JP3645342B2 (ja) | 1994-12-26 | 2005-05-11 | 三井化学株式会社 | アクリロニトリル系(共)重合体の製造方法 |
TW366351B (en) | 1994-12-26 | 1999-08-11 | Mitsui Chemicals Inc | Production process of acrylonitrile (co)polymers |
JP3664576B2 (ja) | 1996-09-25 | 2005-06-29 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 熱可塑性共重合体の製造方法 |
KR100286606B1 (ko) * | 1997-06-18 | 2001-04-16 | 성재갑 | 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체의 제조 방법 |
JPH1149804A (ja) | 1997-07-30 | 1999-02-23 | Mitsui Chem Inc | 重合設備および重合方法 |
CN1147512C (zh) * | 1998-12-18 | 2004-04-28 | Lg化学株式会社 | 制备丙烯腈-苯乙烯共聚物的方法 |
JP4540920B2 (ja) | 2002-02-18 | 2010-09-08 | 三菱レイヨン株式会社 | 竪型多管式熱交換器及びそれを含む蒸留塔システム |
KR200439471Y1 (ko) | 2007-05-15 | 2008-04-14 | 김운용 | 약품 자동투입 및 혼화장치 |
KR20110001185A (ko) | 2009-06-29 | 2011-01-06 | 한국에너지기술연구원 | 연소배가스의 응축열회수형 물분사층 열교환기 및 이를 이용한 열교환방법 |
KR101683332B1 (ko) * | 2013-09-06 | 2016-12-06 | 주식회사 엘지화학 | 플러깅이 감소된 부타디엔 고무의 제조방법 및 제조장치 |
KR101633832B1 (ko) * | 2014-08-18 | 2016-07-05 | (주) 한국지에스엠 | 고산가 동식물유지를 활용한 바이오연료 제조장치 |
KR101946482B1 (ko) * | 2015-10-22 | 2019-02-11 | 주식회사 엘지화학 | 폴리부타디엔의 제조 장치 |
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-
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-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3865672A (en) * | 1971-07-30 | 1975-02-11 | Basf Ag | Process for the removal of volatiles from polymer solutions |
US4058652A (en) * | 1976-02-10 | 1977-11-15 | Exxon Research & Engineering Co. | Autorefrigeration process and apparatus |
US5348708A (en) * | 1991-12-11 | 1994-09-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polymerizing apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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