JP2013522434A - 水および溶媒を含まないハロブチルゴムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)流体を、ヒーター、脱ガス容器および蒸気ラインを少なくとも含む少なくとも1つの濃縮機装置で処理し、それによって流体が加熱され、加熱された流体が脱ガス容器へ供給され、そこで揮発性化合物の一部が、濃縮流体を得るために蒸気ラインを経由して除去される工程、
b)工程a)からの濃縮流体を少なくとも1つの再加熱装置で再加熱して再加熱された濃縮流体を得る工程;
c)工程b)からの再加熱された濃縮流体を、搬送セクション、1つ以上の蒸気ライン付きのガス抜き口を少なくとも含む押出機脱ガスセクションと、蓄積セクションと、出口セクションとを少なくとも含む少なくとも1つの押出機装置へ供給し、それによって揮発性化合物がガス抜き口および蒸気ラインを通して除去される工程
を少なくとも含み、
それによって出口セクションで得られた生成物が揮発性化合物を実質的に含まない
少なくとも1つのハロゲン化ブチルゴムおよび少なくとも1つの揮発性化合物を含有する流体(F)からの揮発性化合物の除去方法によって解決される。
プレa)分離装置26を少なくとも含む少なくとも1つの予洗装置で粗流体Aを処理し、それによって流体Aが主として非揮発性ポリマーおよび揮発性有機化合物を含む有機相28と主として水および親水性化合物を含む水相27とを得るために水と混合され、そしてそれによって有機相28が分離装置26で水相27から分離され、流体Fとしてさらに使用され、そしてそれによって水相27の少なくとも一部(流体C)が分離装置から除去される工程
を少なくとも含む、少なくとも1つの非揮発性ポリマー、少なくとも1つの揮発性有機化合物、1つ以上の親水性化合物および任意選択的に水を含有する粗流体Aから親水性化合物および任意選択的に水を除去する方法で流体Fを製造することによって有利な方法で達成できることが分かった。
I)40:60〜99:1、好ましくは50:50〜85:15、さらにより好ましくは61:39〜80:20のモノマー混合物対共通脂肪族媒体の質量比で
・1013hPaの圧力で45℃〜80℃の範囲の沸点を有する少なくとも50重量%の1つ以上の脂肪族炭化水素を含む共通脂肪族媒体、および
・少なくとも1つのイソオレフィンモノマーと、少なくとも1つのマルチオレフィンモノマーと、まったく含まないか少なくとも1つのその他の共重合性モノマーとを含むモノマー混合物
を含む反応媒体を提供する工程;
II)モノマー混合物を反応媒体内で重合させて共通脂肪族媒体およびモノマー混合物の残存モノマーを含む媒体中に少なくとも実質的に溶解しているゴムポリマーを含むゴム溶液を形成する工程;
III)モノマー混合物の残存モノマーをゴム溶液から分離してゴムおよび共通脂肪族媒体を含む分離ゴム溶液を形成する工程、
IV)分離ゴム溶液中のゴムを、臭素化剤の場合には酸化剤によって任意選択的に少なくとも部分的に再生されるハロゲン化剤を使用してハロゲン化する工程
を少なくとも含む方法によって製造される場合にかなり削減できることがさらに分かった。
流体Fの含水率:試料を遠心分離機に入れ、室温にて4000rpmで5分間回転させた。水を次にバイアルの底部に集め、秤量した。
− カラムタイプJ&WのDB−5、長さ60m、径0.23mm、膜厚さ1.0μm
− 注入温度: 250℃
− 検出器温度: 350℃
− キャリアガス: ヘリウム
− カラム圧: 96kPa
− 検出器: FID
図13に記載されるプロセスの重要な要素を、連続モードで動作する20リットル総容量の反応器を使ってパイロット規模で運転した。反応器への供給物は、66:34のモノマー/ヘキサン質量比を与える38.7kg/hのイソブテン、0.9kg/hのイソプレンおよび20.0kg/hのヘキサンであった。用いられた反応温度は−65℃であり、16重量%の固形分を有する溶液が生成された。この材料は、約440kg/モルの重量平均分子量および約1.7モル%のイソプレン含有率を有した。反応器からの溶液を40トレイの蒸留塔に供給し、ゴム溶液からのモノマーの分離を行った。溶液を42℃に予熱し、リボイラーを蒸留塔の塔底で用いて113℃の塔底温度を維持した。還流冷却器を用いてオーバーヘッド流れの一部を36℃のそこでの温度を維持する蒸留塔の塔頂に戻した。蒸留塔で達成される分離は、分離ゴム溶液中に10ppm未満の残留イソプレンモノマー、そしてオーバーヘッドモノマー流れ中に1.2%のヘキサンを残した。分離モノマーを精製し、次に溶液重合反応器に再導入した。ヘキサン溶媒中の分離ゴム溶液は、補足ヘキサン溶媒を添加して従来法によって臭素化を成し遂げることができるようなものであった。
実施例1の分離ゴム溶液を、連続のパイロット規模臭素化装備を用いてハロゲン化した。10%の量の補足溶媒を、粘度を低くするために分離ゴム溶液に加えた。プラント条件をシミュレートするために、補足水を溶液に加え、反応媒体の全体にわたって分散させた。水中の30重量%の過酸化水素(加えられる臭素と1:1のモル比での)をこの溶液へ導入し、生じた混合物を臭素の添加前に2分間以下50℃で撹拌した。加えられる臭素の量は、ベースゴムの1トン当たり24kg(=標準の非回収臭素化量の65%)であった。30分以下の反応期間後に、苛性溶液を、あらゆる残留臭化水素、臭素および過酸化水素を中和するために反応混合物に加えた。中和セメントを流体(A)として実施例3のために使用した。
本明細書で以下流体(A)と表される、粗ブロモブチルゴム溶液は、2つの相:水相(56重量%)および有機相(44重量%)を含有した。有機相単独中のヘキサンに対するブロモブチルゴムの全体比は、実施例の全体にわたって一定であり、22重量%のブロモブチルゴムおよび約78重量%のヘキサンであった。流体(A)中に含有される、ブロモブチルゴムは、仕上げられ、乾燥された時点で、次の特性:32±4のMooney(ML 1+8、125℃)、結合臭素含有率1.8±0.2重量%を有した。
ESBO:1〜1.6phr、ステアリン酸カルシウム 1.3〜1.7phr、Irganox 0.03〜0.1phr
をさらに含んだ。
実施例4〜23用の原料として使用されるブチルゴムを含有する流体(F)は、2つの異なる源から得た:
流体F1の製造
粗ブチルゴム溶液を商業生産プラントから採取し、数時間沈降させ、有機相をバルク水相から分離した。有機相を次に使用して流体(F1)として実験を行った。流体(F1)は、これらの3成分の100重量%を基に計算される20重量%のゴム、70重量%のヘキサンおよび10重量%の水を含有し、したがって実施例3で得られた有機相に非常に似ていた。ブロモブチルゴム画分に対する添加剤の濃度は、
ESBO:1〜1.6phr、ステアリン酸カルシウム:1.3〜1.7phrおよびIrganox:0.03〜0.1phr
であった。
28〜36のMooney(ML 1+8、125℃)、1.6〜2.0重量%の臭素含有率および0.7重量%未満の有機揮発性物質濃度の、商業的に入手可能なブロモブチルゴムを工業ヘキサンに溶解させ、それによってこれらの3成分の100重量%を基に計算される20重量%のゴム、79重量%のヘキサンおよび1重量%の水を含有する流体(F2)を得た。それ故同様に流体F2は実施例3で得られた有機相に非常に似ていた。ブロモブチルゴム画分に対する添加剤の濃度は、ESBO:1〜1.6phr、ステアリン酸カルシウム:1.3〜1.7phrおよびIrganox:0.03〜0.1phrであった。
濃縮機装置
これらの実施例のために用いられる濃縮機装置は、図1に示されるものに似ていた。ピストンポンプを用いて、上記の通り製造された、流体F1をヒーター(2)にポンプ送液した。ヒーター(2)は、シングルチューブインチューブ型熱交換器であった。内部パイプはKenics型の静的ミキサーを備えており、内部パイプの径は15mmであった。チューブをチューブ形状シェルによって加熱した。熱媒体は、加熱用油(Marlotherm)であった。圧力安全弁(3)を脱ガス容器(4)の前に設置し、この弁の上流の圧力を設定点値に自動的に制御した。この設定点は、加熱された流体(G1)における沸騰が防止されるように選択した。加熱された流体(G)をトップから脱ガス容器(4)へ導入した。脱ガス容器(4)の円錐出口は、押出機型ポンプとギヤポンプとの組み合わせである、ポンプ(4.2)を備えていた。この組み合わせは、高粘度を取り扱うことができるおよび高圧を増成することができるという利点を有した。試料を濃縮流体(H)から採取して濃縮段階後の濃度および粘度を調べた。
ヒーター2の熱媒体を125℃に設定し、分離容器4の圧力は大気圧(1013hPa)であった。分離容器4の底部の濃縮流体Hは、覗き窓を通して観察されるように、自由流動性の泡沫状液体であり、上記のような抽出ポンプ4.2を用いて分離容器から容易に搬送することができた。濃縮流体Hは、71重量%のヘキサン濃度および60℃で測定される4,840mPa*sの粘度を有した。
原料、流体F1、および濃縮装置は、実施例8におけるものと同じものであった。ヒーター2の熱媒体を155℃に設定し、分離容器4の圧力は大気圧(1013hPa)であった。分離容器4の底部の濃縮流体Hは、覗き窓を通して観察されるように、自由流動性の泡沫状液体であり、上記のような抽出ポンプ4.2を用いて分離容器から容易に搬送することができた。濃縮流体Hは、53重量%のヘキサン濃度および60℃で測定される65,000mPa*sの粘度を有した。
原料、流体F1、および濃縮装置は、実施例8におけるものと同じものであった。ヒーター2の熱媒体を170℃に設定し、分離容器4の圧力は大気圧(1013hPa)であった。分離容器4の底部の濃縮流体Hは、覗き窓を通して観察されるように、自由流動性の泡沫状液体であり、上記のような抽出ポンプ4.2を用いて閉塞または生成物堆積なしに分離容器から搬送することができた。濃縮流体Hは、42重量%のヘキサン濃度および60℃で測定される317,700mPa*sの粘度を有した。
原料、流体F1、および濃縮装置は、実施例8におけるものと同じものであった。ヒーター2の熱媒体を170℃に設定し、分離容器4の圧力は500hPaであった。分離容器4の底部の濃縮流体Hは、覗き窓を通して観察されるように、自由流動性の泡沫状液体であり、上記のような抽出ポンプ4.2を用いて分離容器から搬送することができた。ほんの少ない生成物堆積が分離容器4の円錐出口セクションにおいて観察された。濃縮流体Hは、20重量%のヘキサン濃度および60℃で測定される7,600,000mPa*sの粘度を有した。
原料、流体F1、および濃縮装置は、実施例8におけるものと同じものであった。ヒーター2の熱媒体を170℃に設定し、分離容器4の圧力は230hPaであった。分離容器4の底部の濃縮流体Hは、覗き窓を通して観察されるように、自由流動性の泡沫状液体であり、上記のような抽出ポンプ4.2を用いて分離容器から搬送することができた。幾らかの生成物堆積が分離容器4の円錐出口セクションにおいて観察された。濃縮流体Hは、15重量%のヘキサン濃度および60℃で測定される15,600,000mPa*sの粘度を有した。
デバイス
これらの実施例のために用いられるデバイスは、図5に示されるものに似ていた。ピストンポンプを用いて流体Fをヒーター2にポンプ送液した。ヒーター2はシングルチューブインチューブ型熱交換器であった。内部パイプはKenics型の静的ミキサーを備えており、内部パイプの径は15mmであった。チューブは、チューブ形状シェルによって加熱した。熱媒体は加熱用油(Marlotherm)であった。圧力安全弁3を脱ガス容器4の前に設置し、この弁の上流の圧力を設定点値に自動的に制御した。この設定点は、加熱された流体Gにおける沸騰が防止されるように選択した。加熱された流体Gをトップから脱ガス容器4へ導入した。脱ガス容器4の円錐出口は、押出機型ポンプとギヤポンプとの組み合わせである、ポンプ4.2を備えていた。
上記のような流体F2を原料(流体F)として使用した。流体F2の押出量を、4.4kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、20kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を154℃に、分離容器4の圧力を626hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を153℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は626hPaであった。押出機のバレル温度は81℃であった。第2および第3ガス抜き口15Aおよび15Bの圧力を6hPaに下げた。窒素を、最終ブロモブチルゴム生成物の質量に対して0.85重量%の比率でストリッピング剤として蓄積セクション18Bへ供給した。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Bでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でゴムのストランドが製造され、それは次にゴムの小片またはチャンクにカットされた。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.89重量%
ヘキサン: 0.65重量%
水: 0.24重量%
上記のような流体F2を原料(流体F)として使用した。流体F2の押出量を、1.1kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、5kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を157℃に、分離容器4の圧力を633hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を156℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は633hPaであった。押出機のバレル温度は81℃であった。第2および第3ガス抜き口15Aおよび15Bの圧力を6hPaに下げた。窒素を、最終ブロモブチルゴム生成物の質量に対して3.41重量%の比率でストリッピング剤として蓄積セクション18Bへ供給した。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Bでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でゴムのストランドが製造され、それは次にゴムの小片またはチャンクにカットされた。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.72重量%
ヘキサン: 0.56重量%
水: 0.16重量%
上記のような流体F2を原料(流体F)として使用した。流体F2の押出量を、2.2kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、10kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を156℃に、分離容器4の圧力を318hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を156℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は318hPaであった。押出機のバレル温度は81℃であった。第2および第3ガス抜き口15Aおよび15Bの圧力を12hPaに下げた。窒素を、最終ブロモブチルゴム生成物の質量に対して1.70重量%の比率でストリッピング剤として蓄積セクション18Bへ供給した。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Bでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でゴムのストランドが製造され、それは次にゴムの小片またはチャンクにカットされた。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.80重量%
ヘキサン: 0.40重量%
水: 0.40重量%
上記のような流体F2を原料(流体F)として使用した。流体F2の押出量を、2.2kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、10kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を155℃に、分離容器4の圧力を475hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を156℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は475hPaであった。押出機のバレル温度は100℃であった。第2および第3ガス抜き口15Aおよび15Bの圧力を11hPaに下げた。ストリッピング剤は、蓄積セクション18Bへまったく供給しなかった。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Bでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でゴムのストランドが製造され、それは次にゴムの小片またはチャンクにカットされた。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.97重量%
ヘキサン: 0.58重量%
水: 0.39重量%
上記のような流体F2を原料(流体F)として使用した。流体F2の押出量を、2.2kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、10kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を155℃に、分離容器4の圧力を475hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を156℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は475hPaであった。押出機のバレル温度は100℃であった。第2および第3ガス抜き口15Aおよび15Bの圧力を11hPaに下げた。水を、最終ブロモブチルゴム生成物の質量に対して4.09重量%の比率でストリッピング剤として蓄積セクション18Bへ供給した。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Bでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でゴムのストランドが製造され、それは次にゴムの小片またはチャンクにカットされた。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.45重量%
ヘキサン: 0.31重量%
水: 0.14重量%
上記のような流体F2を原料(流体F)として使用した。流体F2の押出量を、2.2kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、10kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を155℃に、分離容器4の圧力を475hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を156℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は475hPaであった。押出機のバレル温度は130℃であった。第2および第3ガス抜き口15Aおよび15Bの圧力を11hPaに下げた。水を、最終ブロモブチルゴム生成物の質量に対して4.09重量%の比率でストリッピング剤として蓄積セクション18Bへ供給した。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Bでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でゴムのストランドが製造され、それは次にゴムの小片またはチャンクにカットされた。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.22重量%
ヘキサン: 0.13重量%
水: 0.09重量%
上記のような流体F2を原料(流体F)として使用した。流体F2の押出量を、2.2kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、10kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を155℃に、分離容器4の圧力を475hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を156℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は475hPaであった。押出機のバレル温度は160℃であった。第2および第3ガス抜き口15Aおよび15Bの圧力を11hPaに下げた。水を、最終ブロモブチルゴム生成物の質量に対して4.09重量%の比率でストリッピング剤として蓄積セクション18Bへ供給した。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Bでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でゴムのストランドが製造され、それは次にゴムの小片またはチャンクにカットされた。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.09重量%
ヘキサン: 0.04重量%
水: 0.05重量%
デバイス
これらの実施例のために用いられるデバイスは、図6に示されるものに似ており、
・ 押出機装置が、第4搬送セクション16Dと前の蒸気ライン15.1Bに接続されている蒸気ライン15.1Cを備えた第4ガス抜き口15Cとを含む、第4脱ガスゾーンを含んだ。
・ 生成物挙動を観察するための覗き窓が、ガス抜き口15Bの代わりにガス抜き口15Cの一部であった。
・ 第3蓄積セクション18Cが、第2蓄積セクション18Bに似た混練エレメントと逆搬送セクションとでできており、そしてまたストリッピング剤の注入を可能にするように設計された。
・ 最終混練ゾーン20が、混練および逆搬送エレメントを含んだ
・ 出口セクション22がスクリュー搬送エレメントおよび開いた出口だけを含んだ
ことを除いて、実施例13〜19について記載されたものと同一であった。
上記のような流体F2を原料(流体F)として使用した。流体F2の押出量は、2.2kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、10kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度は160℃に、分離容器4の圧力は450hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度は160℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は450hPaであった。押出機のバレル温度は130℃であった。第2、第3および第4ガス抜き口15A、15Bおよび15Cの圧力を6hPaに下げた。
デバイス
これらの実施例のために用いられるデバイスは、実施例16〜19について記載されたものと同一であった。
上記のような流体F1を原料(流体F)として使用した。流体F1の押出量を、4.4kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、20kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を139℃に、分離容器4の圧力を756hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を153℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は147hPaであった。押出機のバレル温度は130℃であった。第2ガス抜き口15Aの圧力を270hPaに下げ、第3および第4ガス抜き口15bおよび15Cの圧力を40hPaに下げた。水を、最終ブロモブチルゴム生成物の質量に対して1.36重量%の比率でストリッピング剤として蓄積セクション18Bおよび18Cのそれぞれに供給した。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Cでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でおよそ2〜6mmのサイズのゴム小片が形成された。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.200重量%
ヘキサン: 0.080重量%
水: 0.120重量%
上記のような流体F1を原料(流体F)として使用した。流体F1の押出量を、4.4kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、20kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を157℃に、分離容器4の圧力を869hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を147℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は869hPaであった。押出機のバレル温度は130℃であった。第2ガス抜き口15Aの圧力を270hPaに下げ、第3および第4ガス抜き口15bおよび15Cの圧力を40hPaに下げた。水を、最終ブロモブチルゴム生成物の質量に対して2.73重量%の比率でストリッピング剤として蓄積セクション18Bおよび18Cのそれぞれに供給した。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Cでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でおよそ2〜6mmのサイズのゴム小片が形成された。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.260重量%
ヘキサン: 0.092重量%
水: 0.168重量%
上記のような流体F1を原料(流体F)として使用した。流体F1の押出量を、4.4kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、20kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を157℃に、分離容器4の圧力を796hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を147℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は796hPaであった。押出機のバレル温度は130℃であった。第2ガス抜き口15Aの圧力を140hPaに下げ、第3および第4ガス抜き口15bおよび15Cの圧力を40hPaに下げた。水を、最終ブロモブチルゴム生成物の質量に対して1.29重量%の比率でストリッピング剤として蓄積セクション18Bおよび18Cのそれぞれに供給した。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Cでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でおよそ2〜6mmのサイズのゴム小片が形成された。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.180重量%
ヘキサン: 0.099重量%
水: 0.081重量%
上記のような流体F1を原料(流体F)として使用した。流体F1の押出量を、4.4kg/hの最終ブロモブチルゴム生成物に相当する、20kg/hに設定した。ヒーター2の加熱温度を157℃に、分離容器4の圧力を791hPaに設定した。再加熱装置6の熱媒体の温度を147℃に設定し、後部ガス抜き口13の圧力は791hPaであった。押出機のバレル温度は130℃であった。第2ガス抜き口15Aの圧力を140hPaに下げ、第3および第4ガス抜き口15bおよび15Cの圧力を40hPaに下げた。窒素を、最終ブロモブチルゴム生成物の質量に対して0.89重量%の比率で第1蓄積セクション18Bへ、そして水を、1.29重量%の比率で第2蓄積セクション18Cへ供給した。分離容器4の覗き窓を通して、濃縮流体Hが依然として自由流動性流体であることを観察した。押出機の最後のガス抜き口15Cでの覗き窓を通してゴムが押出機で砕けやすい状態に既に変化したことを観察することができた。小片は白色のように見え、スクリューシャフトの作用によっていつまでも吸い込まれ、混練された。出口セクション22でおよそ2〜6mmのサイズのゴム小片が形成された。出口セクションで集められた最終ブロモブチルゴム生成物Pを分析してヘキサンおよび総揮発性物質濃度を測定した。
総揮発性物質: 0.140重量%
ヘキサン: 0.055重量%
水: 0.085重量%
1 ポンプ
2、2A、2B ヒーター
3 圧力調整デバイス
4、4A、4B 脱ガス容器
4.1、4.1A、4.1B 蒸気ライン
4.2、4.2A、4.2B ポンプ
6 再加熱装置
7 圧力調整デバイス
12 供給点
13 後部ガス抜き口(上流)
13.1 蒸気ライン
15、15A、15B、15B、15C ガス抜き口(下流)
15.1、15.1A、15.1B、15.1C 蒸気ライン
16、16A、16B、16B、16C 搬送セクション(下流)
18、18A、18B、18B、18C 蓄積セクション
20 最後の蓄積セクション
22 出口セクション
25 ヒーター
26、26A、26B 分離容器
27、27A、27B 水相
28、28A、28B 有機相
30、30A、30B 混合セクション
32、32A、32B ミキサー
34、34A、34B 分離壁
36、36A、36B 再循環ポンプ
38、38A、38B 再循環ライン
39、39A、39B コアレッサー
40 再循環ポンプ
42 再循環ライン
44 ヒーター
100 熱交換器
200 供給物クーラー
300 触媒調製装置
400 重合反応器
500 ミキサー
600 カラム
700 ハロゲン化反応器
800 仕上げ装備
900 モノマー回収装置
1000 モノマー精製セクション
1100 溶媒回収
1200 溶媒精製セクション
A 粗流体A
C 廃水
D リサイクル用の水相
E 真水
F 流体F
FM モノマーの供給物
FMR モノマーリサイクリング流れFMR
G 加熱された流体H
H 濃縮流体H
HAL ハロゲン化剤
HIIR ハロゲン化ブチルゴム
IIR ブチルゴム
J プレ濃縮流体J
K 再加熱されたプレ濃縮流体K
L 再加熱された濃縮流体L
OX 酸化剤
P 生成物
Q ストリッピング剤
S 共通脂肪族媒体
SR 共通脂肪族媒体リサイクリング流れ
Claims (14)
- a)流体(F)を、ヒーター(2)、脱ガス容器(4)および蒸気ライン(4.1)を少なくとも含む少なくとも1つの濃縮機装置で処理し、それによって前記流体(F)が加熱され、前記加熱された流体(G)が脱ガス容器(4)へ供給され、そこで揮発性化合物の一部が、濃縮流体(H)を得るために上記蒸気ライン(4.1)を経由して除去される工程、
b)工程a)からの前記濃縮流体(H)を少なくとも1つの再加熱装置(6)で再加熱して再加熱された濃縮流体(L)を得る工程;
c)工程b)からの前記再加熱された濃縮流体(L)を、搬送セクション(16)、1つ以上の蒸気ライン(15.1)付きのガス抜き口(15)を少なくとも含む押出機脱ガスセクションと、蓄積セクション(20)と、出口セクション(22)とを少なくとも含む少なくとも1つの押出機装置へ供給し、それによって揮発性化合物が前記ガス抜き口(15)および蒸気ライン(15.1)を通して除去される工程
を少なくとも含み、
それによって前記出口セクション(22)で得られた生成物(P)が揮発性化合物を実質的に含まない
少なくとも1つのハロゲン化ブチルゴムおよび少なくとも1つの前記揮発性化合物を含有する前記流体(F)からの揮発性化合物の除去方法。 - 前記再加熱された濃縮流体(L)が自由流動性であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ハロゲン化ブチルゴムがブロモブチルゴムであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記流体(F)が3〜50重量%のハロゲン化ブチルゴムおよび60〜97重量%の揮発性化合物を含有し、それによって前記前述の成分が合計して流体(F)の総質量の90〜100になることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記脱ガス容器(4)がサイクロンの形状に設計され、濃縮流体(H)の取り出しを容易にするためのトリスペリカル形状の底部を少なくとも有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記押出機装置が、単軸および多軸スクリュー押出機からなる群から選択される押出機を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記押出機装置が、前記押出機の別個のゾーンを、これらのゾーンが加熱されるか加熱されないかまたは冷却されるかのいずれかであることができるように異なる温度で互いに独立して運転するための手段を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ガス抜き口(15)が、再加熱された濃縮流体(L)または生成物(P)が前記ガス抜き口から出てくるのを防ぐための手段を含むことおよび前記手段がラム押出機スクリューであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- ストリッピング剤が前記押出機装置に添加されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記押出機装置が、少なくとも1つの押出機脱ガスセクションを上流方向に含むことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 流体(F)が、
プレa)分離装置(26)を少なくとも含む少なくとも1つの予洗装置で粗流体(A)を処理し、それによって前記流体(A)が主として非揮発性ポリマーおよび揮発性有機化合物を含む有機相(28)と主として水および親水性化合物を含む水相(27)とを得るために水と混合され、そしてそれによって前記有機相(28)が分離装置(26)で前記水相(27)から分離され、流体Fとしてさらに使用され、そしてそれによって前記水相(27)の少なくとも一部(流体C)が前記分離装置から除去される工程
を少なくとも含む、少なくとも1つの非揮発性ポリマー、少なくとも1つの揮発性有機化合物、1つ以上の親水性化合物および任意選択的に水を含有する粗流体(A)から親水性化合物および任意選択的に水を除去する方法によって得られることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。 - 流体(A)または流体(F)が、
I)40:60〜99:1のモノマー混合物対共通脂肪族媒体の質量比で
・1013hPaの圧力で45℃〜80℃の範囲の沸点を有する少なくとも50重量%の1つ以上の脂肪族炭化水素を含む共通脂肪族媒体、および
・少なくとも1つのイソオレフィンモノマーと、少なくとも1つのマルチオレフィンモノマーと、まったく含まないかまたは少なくとも1つのその他の共重合性モノマーとを含むモノマー混合物
を含む反応媒体を提供する工程
II)前記モノマー混合物を前記反応媒体内で重合させて前記共通脂肪族媒体および前記モノマー混合物の残存モノマーを含む前記媒体中に少なくとも実質的に溶解しているゴムポリマーを含むゴム溶液を形成する工程;
III)前記モノマー混合物の残存モノマーを前記ゴム溶液から分離して前記ゴムおよび前記共通脂肪族媒体を含む分離ゴム溶液を形成する工程、
IV)前記分離ゴム溶液中の前記ゴムを、ハロゲン化剤を使用してハロゲン化する工程
を少なくとも含む方法によって得られることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ハロゲン化剤が臭素化剤であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記臭素化剤が酸化剤によって少なくとも部分的に再生されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
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