CS209874B2 - Method of polymerization the vinylchloride - Google Patents

Description

(54) Způsob polymerace vinylchloridu

Vynález se týká způsobu, který je použitelný při suspenzní polymeraci vinylchloridu, buď samotného, nebo ve směsi s jinými monomery, pro odstraňování inkrustací z částí reaktorů, které jsou v kontaktu s .plynnou fází.

Je známo, že jeden z největších problémů při suspenzní polymerací vinylchloridu samotného nebo ve směsi s jinými monomery je způsobován inkrustacemi polymeru, které se ukládají .na. stěnách reaktoru a které, jestliže se neodstraňují, znečišťují produkt následující polymerace. Jejich odstranění, ať ruční nebo mechanické pomocí vody pod vysokým tlakem, vyžaduje v každém případě otevření reaktoru a ztrátu jedné nebo více hodin času.

V poslední době bylo uděleno množství patentů, které .nárokují vyřešení problémů inkrustací na stěnách reaktoru, které jsou v kontaktu s kapalnou fází.

Obecně se tato řešení zabývají složením kompozic, které zabraňují ukládání inkrustací a vyžadují čistící operace pouze po asi deseti dávkách.

Problém inkrustací na částech reaktoru, které jsou v kontaktu s plynnou fází, je stále nevyřešen, nicméně tendence k využití reaktorů na nejvyšší možnou míru (velké plnicí koeficienty, intensivní .míchání, vyso2 ké destilační rychlosti zbytkového monomeru a další) měla za následek intenzivnější tvorbu pěn a vystřikujících praménků, které způsobují ukládání polymeru na víku reaktoru, čímž se tento. jev stal ještě vážnějším problémem. Po několika dávkách dochází k ucpávání trysek a vzniká nebezpečí oddělení velkých bloků polymeru, které brání vypouštění reaktoru a porušuje se těsnost ventilů ve dně reaktoru; je tak narušena přesnost dávkovačích a vypouštěcích operací a spolehlivost reaktoru během polymerace se stává problematickou.

Celkově lze říci, že v důsledku inkrustací na víku reaktoru se možnost otevírání v co nejdelších prakticky realizovaných intervalech nedá ovlivnit používáním některé směsi zamezující znečištění.

Nyní bylo nalezeno, že není . nutno otevírat .reaktor při každé dávce pro· visuální kontrolu víka a pro případné odstranění inkrustací, jestliže se během' reakce provádí kontinuální oplachování víka reaktoru vo^{1 * * * V}dou pod tlakem nejméně 1,5 MPa a jestliže po této. operaci následuje mytí (například během vypouštění dávky nebo. pokaždé při utěsňování autoklávy) vodou . o tlaku nejméně 10 MPa.

Přesněji, zaone-li se s oplachováním při konversi mezi 15 a 25 % a při průtoku vo209874 dy nejméně 1000 1/h a v ·oplachování se pokračuje, dokud konverse · nedosáhne nejméně 40 %, dosáhne se pouze drobných inkrustací, které je možno odstranit vodou pod vysokým tlakem a které nezpůsobují obtíže při vypouštění ani neovlivňují těsnost výpustního* ventilu.

Zařadíili se čistící operace až při konversi nad 25 %, nezabrání se vzniku inkrustací ve formě velkých bloků a naopak předčasné čištění není výhodné, poněvadž zmenšený volný objem při obvyklých průmyslových dávkách nedovoluje dodržet požadovanou rychlost proudu vody.

Následné operace, používající vysokotlaké vody, jsou naprosto nutné, aby se drobným zbylým inkrustacím zabránilo v dalším růstu při dalším plnění reaktoru; samotné oplachování vodou, prováděné během, celé doby reakce, je schopno permanentně znemožňovat ukládání polymeru pouze u dávek s nízkým plnicím koeficientem, s pomalým mícháním· a podobně, tedy při polymeracích, které mají malý průmyslový význam.

Dále uvedené příklady mají pouze vysvětlit nutnost současného použití obou popsaných opatření, v žádném případě však neomezují rozsah vynálezu.

Příklad 1

Autokláv o objemu 25 m³, opatřený ..míchadlem· a Pfaudlerovým zarážkovým zařízením, se naplní ze 70 % objetou vodou a vinylchloridem v poměru 1:1a míchá se rychlostí 120 min.-i Víko se oplachuje po· celou dobu reakce proudem' vody o· průtoku 1 000 1/h · pod tlakem 2 MPa. Konečné plnění činí 90 %. Po skončení reakce je víko· dokonale čisté, stejně je tomu i po· dalších dáVkách.

Příklad 2

Stejný autokláv jako v příkladu 1 se naplní · na 90 % směsí jednoho dílu vody a jednoho· dílu směsi 85 dílů vinylchloridu a 15 dílů vinylacetátu. Po· oplachování víka vodou pod tlakem 2,5 MPa, kdy konverse se · pohybuje od 20 do 40 %, se na víku nacházejí 3 kg krust, které jsou roztroušeny po celém povrchu. Při dalších dávkách se provádí mytí vodou pod tlakem 30 MPa s použitím orientovatelných trysek. Víko· autoklávu je· dokonale čisté a neprojevují se žádné problémy s vypouštěním ani s těsností výpustního ventilu.

Příklad 3

V stejného* autoklávu jako v předchozích příkladech se použije stejný plnicí koeficient a stejný poměr vody k vinylchloridu jako v příkladu 2. Po· oplachování víka vodou · pod tlakem 3 MPa, přičemž konverse se pohybuje od 40 do 65 %, se shromáždí 10 kg krust ve tvaru hrubých bloků. Při dalších dávkách se provádí mytí vodou pod tlakem ' · 35 MPa, které dostačuje · k celkovému odstranění znečištěnin, ale značně se prodlužují · ’ ' doby vypouštění, poněvadž je nutno· ručně odstraňovat polymer ucpávající výpustní ventil.

Výše popsanou metodu lze použít bez omezení pro autoklávy všech velikostí běžných v průmyslu .a pro všechny směsi, známé v průmyslové praxi, včetně směsí patentovaných pro snižování znečištění.

Vynález lze použít při polymerací vinylchloridu, buď samotného nebo ·ve směsi s jinými monomery, která obsahuje 20 % nebo méně komcnomeru; použitelné komonomery, které lze kopolymerovat s vinylchloridem, jsou odborníkům známé. Jako· příklady, které vsak rozsah možných komonomerů neomezují, lze uvést vinylidenchlorid, vinylacetát, vinylbutyrát, methylakryláty a -methakryláty, buťylakryláty a -methakryláty, isooktylakryláty a -methakryláty, diethyl- · a dipropylmaleáty a -fumaráty, styren, ethylen, propylen, butylen, vinylethylether, allylacetát, diallylftalát, diallylmaleát, akrylonitril, methakrylonitril a další.

Při provádění výše popsaného způsobu je nutno· mít na paměti několik · drobných hledisek, která mohou vést k nejvyššímu možnému využití oplachovaní a promývací vody bez poškození správného· průběhu reakce.

Například přednostním místem vzniku polymermch inkrustací by mohla být pevná zařízení vyčnívající dovnitř autoklávu, což značně snižuje účinnost oplachování a promývání.

Z toho důvodu je· výhodnější používat pohyblivých zařízení typu zobrazeného na výkrese, u něhož voda (pod nízkým nebo vysokým tlakém] proudí dutým hřídelem1 1 a je vrhána proti víku 2 autoklávu tryskami 3, jejichž průměr a orientace jsou nastaveny na příslušnou hodnotu během spuštění systému dovnitř autoklávu.

V mimopracovních podmínkách · zajišťuje těsnění 4 mezi hřídelem a přírubou 5 a obvod spodní části příruby pevné utěsnění bez výčnělků z víka dovnitř autoklávu.

Navíc rotační pohyb hřídele umožňuje zasažení celého obvodu autoklávu promývací vodou.

Průměr a orientace· trysek jsou funkcí provozních podmínek, tedy vlastností použité vody (pro· oplachování pod tlakem rovným nebo větším než 1,5· MPa, pro mytí pod tlakem rovným nebo· větším· než 10 MPa).

Počet a umístění popsaných zařízení závisí na vnitřním- uspořádání autoklávu tj. zarážek, chladicích trubek, hřídele míchadla, thermočlánků a všech součástí, které mohou přijít do styku s paprsky vody.

Bez ohledu na typ těsnění a na způsob navozování nutného pohybu je obecně zařízení, které je zobrazeno· na výkrese, éharakterisováno· tím, že · voda je vedena dutým hřídelem 1, axiálně rotujícím, a proudí tryskami 3, které mají vhodně nastavené rozměry a orientaci.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob polymerace vinylchloridu samotného- nebo ve směsi s jinými monomery, vyznačený tím, že během reakce je víko reaktoru kontinuálně oplachováno vodou pod nízkým tlakem alespoň 1,5 MPa a po skončení reakce se zbylé inkrustace na víku reaktoru odstraní mechanicky vodou pod vysokým tlakem alespoň 10 MPa.
2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že

   VYNÁLEZU oplachování vodou pod nízkým tlakem se provádí od hodnoty konverze 15 až 25 % do hodnoty konverze minimálně 40 %, přičemž průtok vody činí nejméně 1 000- 1/h.
3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že voda pod nízkým a vysokým tlakem je vstřikována systémem, orientovatelných trysek, které jsou v nepracovní poloze chráněny před možnými inkrustacemi.