JP2020526625A - 共役ジエン系重合体の製造方法及び共役ジエン系重合体の製造装置 - Google Patents
共役ジエン系重合体の製造方法及び共役ジエン系重合体の製造装置 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】図1
Description
実施例1−1
図1に示された、内部に攪拌装置、上部に重合熱により生成された気体が排出される気体排出配管、気体排出配管から排出された気体を凝縮させるためのコンデンサ、コンデンサから凝縮された気体を重合反応器へ再供給するための供給配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に単量体、溶媒及び触媒を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器2つを並列に連結した。並列に連結された2つの重合反応器に、内部に攪拌装置、上部に重合熱により生成された気体が排出される気体排出配管、気体排出配管から排出された気体を凝縮させるためのコンデンサ、コンデンサから凝縮された気体を並列に連結された2つの重合反応器へ供給するための供給配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に並列に連結された2つの重合反応器から排出される重合体溶液を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器を直列に連結した連続攪拌タンク反応器を用いた。
図2に示された、内部に攪拌装置、上部に重合熱により生成された気体が排出される気体排出配管、気体排出配管から排出された気体を凝縮させるためのコンデンサ、コンデンサから凝縮された気体を重合反応器へ再供給するための供給配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に単量体、溶媒及び触媒を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器2つを並列に連結した。並列に連結された2つの重合反応器に、内部に攪拌装置、上部に重合熱により生成された気体が排出される気体排出配管、気体排出配管から排出された気体を凝縮させるためのコンデンサ、コンデンサから凝縮された気体をそれぞれの並列に連結された2つの重合反応器へ供給するための供給配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に並列に連結された2つの重合反応器から排出される重合体溶液を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器が直列に2つが連結された連続攪拌タンク反応器を用いた。
内部に攪拌装置、上部に重合反応の際に発生する重合熱を、重合熱により生成された気体の気化熱を用いて除去するためにコンデンサが具備された気体排出配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に単量体、溶媒及び触媒を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器に、内部に攪拌装置、上部に重合反応の際に発生する重合熱を、重合熱により生成された気体の気化熱を用いて除去するためにコンデンサが具備された気体排出配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に前述の重合反応器から排出される重合体溶液を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器を直列に連結した連続攪拌タンク反応器を用いた。
前記比較例1−1と同じ重合反応器を用いて、単量体である1,3−ブタジエンを11,000kg/hの流量で、溶媒であるヘキサンを31,181kg/hの流量で、ヘキサン溶媒に希釈されたニッケルオクトエート(Nickel Octoate)、フッ化水素(HF)及びトリイソブチルアルミニウム(TIBAL)を含む触媒組成物を170kg/hの流量で一番目の重合反応器に投入した。重合反応器内の反応温度を95℃に、圧力を2.9bargに制御して重合反応を実施しており、重合反応器から排出される重合体溶液を直列に連結された重合反応器に供給し、直列に連結された重合反応器内の反応温度を100℃に、圧力を1.9bargに制御して追加的に重合反応を実施した。各反応器で重合熱により生成された気体はコンデンサで凝縮させてそれぞれの中合反応器へ還流させた。
実施例1−1と同じ重合反応器を用いて、単量体である1,3−ブタジエンを7,250kg/hの流量で、溶媒であるヘキサンを17,681kg/hの流量で、ヘキサン溶媒に希釈されたニッケルオクトエート(Nickel Octoate)、フッ化水素(HF)及びトリイソブチルアルミニウム(TIBAL)を含む触媒組成物を220kg/hの流量で並列に連結された2つの重合反応器にそれぞれ投入した。それぞれの重合反応器内の反応温度を95℃に、圧力を2.9bargに制御して重合反応を実施した。それぞれの重合反応器から排出される重合体溶液を並列に連結された2つの重合反応器と直列に連結された重合反応器に供給し、並列に連結された2つの重合反応器と直列に連結された重合反応器内の反応温度を75℃に、圧力を0.5bargに制御して追加的に重合反応を実施しており、各反応器で重合熱により生成された気体はコンデンサで凝縮させてそれぞれの重合反応器へ還流させた。
実施例1−1と同じ重合反応器を用いて、単量体である1,3−ブタジエンを7,250kg/hの流量で、溶媒であるヘキサンを17,681kg/hの流量で、溶媒に希釈されたニッケルオクトエート(Nickel Octoate)、フッ化水素(HF)及びトリイソブチルアルミニウム(TIBAL)を含む触媒組成物を220kg/hの流量で並列に連結された2つの重合反応器にそれぞれ投入した。それぞれの重合反応器内の反応温度を95℃に、圧力を2.9bargに制御して重合反応を実施しており、それぞれの重合反応器から排出される重合体溶液を並列に連結された2つの重合反応器と直列に連結された重合反応器に供給し、並列に連結された2つの重合反応器と直列に連結された重合反応器内の反応温度を100℃に、圧力を1.8bargに制御して追加的に重合反応を実施しており、重合熱により生成された気体はコンデンサで凝縮させて並列に連結された2つの重合反応器に同時に還流させた。
前記実施例1−1〜1−2及び比較例1−1〜1−4の重合反応器をそれぞれ3ヶ月間運転し、一番目の重合反応器へ時間当たり供給された単量体及び溶媒の量(kg/h)、一番目の重合反応器から二番目の重合反応器へ時間当たり移送される単量体、重合体及び溶媒の量(kg/h)、最終重合反応器から時間当たり排出される単量体、重合体及び溶媒の量と、各重合反応器から排出される重合体溶液内のMPC(重合体溶液内の単量体(Monomer)と重合体(Polymer)の含量(重量%))と共に下記表1に示した。
実施例2−1
図1に示された、内部に攪拌装置、上部に重合熱により生成された気体が排出される気体排出配管、気体排出配管から排出された気体を凝縮させるためのコンデンサ、コンデンサから凝縮された気体を重合反応器へ再供給するための供給配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に単量体、溶媒及び触媒を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器2つを並列に連結した。並列に連結された2つの重合反応器に、内部に攪拌装置、上部に重合熱により生成された気体が排出される気体排出配管、気体排出配管から排出された気体を凝縮させるためのコンデンサ、コンデンサから凝縮された気体を並列に連結された2つの重合反応器へ供給するための供給配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に並列に連結された2つの重合反応器から排出される重合体溶液を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器を直列に連結した連続攪拌タンク反応器を用いた。
図2に示された、内部に攪拌装置、上部に重合熱により生成された気体が排出される気体排出配管、気体排出配管から排出された気体を凝縮させるためのコンデンサ、コンデンサから凝縮された気体を重合反応器へ再供給するための供給配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に単量体、溶媒及び触媒を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器2つを並列に連結した。並列に連結された2つの重合反応器に、内部に攪拌装置、上部に重合熱により生成された気体が排出される気体排出配管、気体排出配管から排出された気体を凝縮させるためのコンデンサ、コンデンサから凝縮された気体をそれぞれの並列に連結された2つの重合反応器へ供給するための供給配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に並列に連結された2つの重合反応器から排出される重合体溶液を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器が直列に2つが連結された連続攪拌タンク反応器を用いた。
内部に攪拌装置、上部に重合熱により生成された気体が排出される気体排出配管、気体排出配管から排出された気体を凝縮させるためのコンデンサ、コンデンサから凝縮された気体を重合反応器へ再供給するための供給配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に単量体、溶媒及び触媒を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器に、内部に攪拌装置、上部に重合熱により生成された気体が排出される気体排出配管、気体排出配管から排出された気体を凝縮させるためのコンデンサ、コンデンサから凝縮された気体を重合反応器へ再供給するための供給配管、下部に重合反応により生成された重合体を含む重合体溶液排出配管、側壁に前述の重合反応器から排出される重合体溶液を供給するための供給配管を具備した50m3容量の重合反応器を直列に連結した連続攪拌タンク反応器を用いた。
前記比較例2−1と同じ重合反応器を用いて、単量体である1,3−ブタジエンを4,000kg/hの流量で、溶媒であるヘキサンを22,564kg/hの流量で、ヘキサン溶媒に希釈されたネオジムバーサテート、ジイソブチルアルミニウムヒドリド及びジエチルアルミニウムクロリドを含む触媒組成物を170kg/hの流量で一番目の重合反応器に投入した。重合反応器内の反応温度を80℃に、圧力を1.1bargに制御して重合反応を実施しており、重合熱により生成された気体はコンデンサで凝縮させて重合反応器へ還流させており、重合反応器から排出される重合体溶液を直列に連結された重合反応器に供給し、直列に連結された重合反応器内の反応温度を88℃に、圧力を1.1bargに制御して追加的に重合反応を実施しており、各反応器で重合熱により生成された気体はコンデンサで凝縮させてそれぞれの重合反応器へ還流させた。
実施例2−1と同じ重合反応器を用いて、単量体である1,3−ブタジエンを4,000kg/hの流量で、溶媒であるヘキサンを20,152kg/hの流量で、ヘキサン溶媒に希釈されたネオジムバーサテート、ジイソブチルアルミニウムヒドリド及びジエチルアルミニウムクロリドを含む触媒組成物を170kg/hの流量で並列に連結された2つの重合反応器にそれぞれ投入した。それぞれの重合反応器内の反応温度を80℃に、圧力を1.2bargに制御して重合反応を実施した。重合熱により生成された気体はコンデンサで凝縮させてそれぞれの重合反応器へ還流させており、それぞれの重合反応器から排出される重合体溶液を並列に連結された2つの重合反応器と直列に連結された重合反応器に供給し、並列に連結された2つの重合反応器と直列に連結された重合反応器内の反応温度を70℃に、圧力を0.3bargに制御して追加的に重合反応を実施しており、各反応器で重合熱により生成された気体はコンデンサで凝縮させてそれぞれの重合反応器へ還流させた。
実施例2−1と同じ重合反応器を用いて、単量体である1,3−ブタジエンを4,000kg/hの流量で、溶媒であるヘキサンを20,152kg/hの流量で、ヘキサン溶媒に希釈されたネオジムバーサテート、ジイソブチルアルミニウムヒドリド及びジエチルアルミニウムクロリドを含む触媒組成物を170kg/hの流量で並列に連結された2つの重合反応器にそれぞれ投入した。それぞれの重合反応器内の反応温度を80℃に、圧力を1.2bargに制御して重合反応を実施した。重合熱により生成された気体はコンデンサで凝縮させてそれぞれの重合反応器へ還流させており、それぞれの重合反応器から排出される重合体溶液を並列に連結された2つの重合反応器と直列に連結された重合反応器に供給し、並列に連結された2つの重合反応器と直列に連結された重合反応器内の反応温度を88℃に、圧力を1.1bargに制御して追加的に重合反応を実施しており、重合熱により生成された気体はコンデンサで凝縮させて並列に連結された2つの重合反応器に同時に還流させた。
前記実施例2−1〜2−2及び比較例2−1〜2−4の重合反応器をそれぞれ4週間運転し、一番目の重合反応器へ時間当たり供給された単量体及び溶媒の量(kg/h)、一番目の重合反応器から二番目の重合反応器へ時間当たり移送される単量体、重合体及び溶媒の量(kg/h)、最終重合反応器から時間当たり排出される単量体、重合体及び溶媒の量と、各重合反応器から排出される重合体溶液内のMPC(重合体溶液内の単量体(Monomer)と重合体(Polymer)の含量(重量%))と共に下記表2に示した。
Claims (14)
- 2つ以上の重合反応器が並列に連結された並列重合反応器に、共役ジエン系単量体、触媒及び溶媒を投入し、重合反応を行って第1共役ジエン系重合体を含む第1重合体溶液を製造するステップと、
前記並列重合反応器から排出された第1重合体溶液を、並列重合反応器と直列に連結された直列重合反応器に投入し、重合反応を行って第2共役ジエン系重合体を含む第2重合体溶液を製造するステップと、を含み、
前記直列重合反応器の重合反応の際、重合熱により発生する気体は、直列重合反応器に具備されたコンデンサにより凝縮されて並列重合反応器へ還流され、
前記直列重合反応器の反応温度は、並列重合反応器の反応温度より10℃以上低く保持されるものである共役ジエン系重合体の製造方法。 - 前記共役ジエン系重合体の製造方法は、前記並列重合反応器から排出された第1重合体溶液を、並列重合反応器と直列重合反応器との間に直列に連結された1つ以上の重合反応器に投入し、重合反応を行うステップをさらに含むものである、請求項1に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
- 前記直列重合反応器の反応温度は、並列重合反応器と直列重合反応器との間に直列に連結された1つ以上の重合反応器のうち直列重合反応器の直前に連結された重合反応器の反応温度より10℃以上低く保持されるものである、請求項2に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
- 前記直列重合反応器の反応温度は、並列重合反応器の反応温度より10℃〜25℃低く保持されるものである、請求項1に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
- 前記直列重合反応器の圧力は、並列重合反応器の圧力より0.5barg以上低く保持されるものである、請求項1に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
- 前記直列重合反応器の圧力は、並列重合反応器の圧力より1.0barg〜2.5barg低く保持されるものである、請求項1に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
- 前記触媒は遷移金属化合物、ランタン系化合物、有機アルミニウム化合物及びフッ化化合物からなる群から選択された1種以上のチーグラーナッタ触媒;または有機リチウム触媒である、請求項1に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
- 前記溶媒は炭化水素系溶媒である、請求項1に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
- 前記共役ジエン系重合体の製造方法は共役ジエン系重合体の連続製造方法である、請求項1に記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
- 2つ以上の重合反応器が並列に連結された並列重合反応器と、
前記並列重合反応器と直列に連結された直列重合反応器と、を含み,
前記直列重合反応器は重合熱により発生する気体を凝縮させて並列重合反応器に還流させるためのコンデンサを具備し、
前記直列重合反応器の反応温度は、並列重合反応器の反応温度より10℃以上低く保持されるものである共役ジエン系重合体の製造装置。 - 前記並列重合反応器及び直列重合反応器は連続攪拌タンク反応器(CSTR)である、請求項10に記載の共役ジエン系重合体の製造装置。
- 前記並列重合反応器の2つ以上の重合反応器は、それぞれ重合熱により発生する気体を凝縮させてそれぞれの重合反応器に還流させるためのコンデンサを具備したものである、請求項10に記載の共役ジエン系重合体の製造装置。
- 前記共役ジエン系重合体の製造装置は、前記並列重合反応器と直列重合反応器との間に直列に連結された1つ以上の重合反応器を含むものである、請求項10に記載の共役ジエン系重合体の製造装置。
- 前記直列重合反応器の反応温度は、並列重合反応器と直列重合反応器との間に直列に連結された1つ以上の重合反応器のうち直列重合反応器の直前に連結された重合反応器の反応温度より10℃以上低く保持されるものである、請求項13に記載の共役ジエン系重合体の製造装置。
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