JP2021511394A - 芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法及び製造装置 - Google Patents

芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法及び製造装置 Download PDF

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Abstract

本記載は、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法及び製造装置に関し、より詳細には、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物を、揮発槽を用いて揮発性成分を分離するステップと；分離された揮発性成分を、凝縮器を用いて凝縮するステップと；を含み、前記凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーする芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法に関する。本記載によれば、凝縮器で揮発性成分を全て凝縮させることによって、凝縮後に排出される揮発性成分がないので、これを処理するための廃水処理費用を低減し、人体に有害なビニルシアン単量体の大気への排出を減らす効果がある。【選択図】図１

Description

〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０１８年１２月１８日付の韓国特許出願第１０−２０１８−０１６４３９９号及び該特許を優先権として２０１９年０６月１９日付で再出願された韓国特許出願第１０−２０１９−００７２７８４号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
本発明は、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法及び製造装置に関し、より詳細には、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物を、揮発槽を用いて揮発性成分を分離するステップと；分離された揮発性成分を、１つ又は直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いて凝縮するステップと；を含む芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法であって、前記揮発槽で分離されて凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒をスプレーするステップ；または前記直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いるとき、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするステップ；を含んで残留単量体及び有機溶媒を低減する芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法及び製造装置に関する。
一般に、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体は、成形性、剛性及び電気的特性に優れるので、コンピュータ、プリンタ、複写機などのＯＡ機器、テレビ、オーディオなどの家電製品、電気電子部品、雑貨などを含む様々な産業分野で広範囲に使用されている。特に、耐熱度を高めて外部の高い温度でもよく耐える芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体は、家電製品のハウジング用、自動車内装材などの特別な用途に使用されている。
芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体は、芳香族ビニル化合物及びビニルシアン化合物を有機溶媒下で重合反応させて得られ、このとき、反応後に生成される重合生成物には、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体以外に残留単量体及び有機溶媒が残っているので、これを除去する工程が必須である。
反応器から反応後に排出された重合生成物を揮発槽に移送して、残留単量体及び有機溶媒のような揮発性成分と、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体とを分離し、分離された揮発性成分は凝縮器を用いて凝縮させ、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体は精製ステップを経た後、最終製品となる。
凝縮器は、一般に総２〜３個で構成され、凝縮器内の圧力が高いほど、冷媒の温度が低いほど、凝縮される量が増加するが、設備の限界で冷媒の供給温度に限界があるので、凝縮器で凝縮されなかった揮発性成分が排出されるようになる。また、沸点の低いビニルシアン単量体が多いほど、凝縮効率が低下する。
凝縮器で凝縮されなかった揮発性成分は、廃水処理システムで処理後に排出するか、または大気中に排出するが、これによる多大な費用がかかり、排出された揮発性成分は環境汚染問題を引き起こす。
したがって、凝縮器での凝縮効率を増加させることで、大気に排出させるかまたは廃水処理システムに流入する揮発性成分を減少させる芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法の開発が必要であるのが現状である。
韓国公開特許第１０−２００７−００７３０２８号
上記のような従来技術の問題点を解決するために、本記載は、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物を、揮発槽を用いて揮発性成分を分離するステップと；分離された揮発性成分を、１つ又は直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いて凝縮するステップと；を含む芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法において、前記揮発槽で分離されて凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒をスプレーするステップ；または前記直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いるとき、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするステップ；を含んで残留単量体及び有機溶媒を低減する芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
本記載の上記目的及びその他の目的は、以下で説明する本記載によって全て達成することができる。
上記目的を達成するために、本記載は、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物を、揮発槽を用いて揮発性成分を分離するステップと；分離された揮発性成分を、１つ又は直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いて凝縮するステップと；を含む芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法であって、前記揮発槽で分離されて凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒をスプレーするステップ；または前記直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いるとき、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするステップ；を含むことを特徴とする芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法を提供する。
また、本記載は、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物から揮発性成分を分離する揮発槽と；前記分離された揮発性成分を凝縮させる１つ又は直列に接続された２つ以上の凝縮器と；を含む芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置であって、前記分離された揮発性成分を凝縮器に移送する移送配管に有機溶媒をスプレーするスプレー配管を含むか、または前記直列に接続された２つ以上の凝縮器を含むとき、第１凝縮器で凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送する移送配管に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするスプレー配管を含むことを特徴とする芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置を提供する。
本記載によれば、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造時に、設備を交換することなく、第１凝縮器に移送中の揮発性成分、または第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーして、揮発性成分内に沸点が低いビニルシアン単量体の含量を低下させ、凝縮効率を向上させることによって、凝縮されなかった揮発性成分を処理するための廃水処理費用が低減され、人体に有害な揮発性成分が大気中に排出される量が著しく減少する効果がある。
本記載に係る、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体及び有機溶媒を含む重合生成物から揮発性成分を分離及び凝縮するステップを概略的に示した図である。 従来技術に係る、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体及び有機溶媒を含む重合生成物から揮発性成分を分離及び凝縮するステップを概略的に示した図である。
以下、本記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法を詳細に説明する。
本発明者らは、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体を製造する過程において、重合生成物から分離された揮発性成分が凝縮ステップで十分に凝縮されずに排出されることによって発生する廃水処理費用及び環境汚染問題を解決するために鋭意努力した結果、凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は単量体を投入することによって、凝縮効率が上昇し、凝縮されずに排出される揮発性成分が減少する効果を確認し、これに基づいてさらに研究に邁進して、本発明を完成するようになった。
本記載による芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法を詳細に説明すると、次の通りである。
本発明の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法は、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物を、揮発槽を用いて揮発性成分を分離するステップと；分離された揮発性成分を、１つ又は直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いて凝縮するステップと；を含む芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法であって、前記揮発槽で分離されて凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒をスプレーするステップ；または前記直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いるとき、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするステップと；を含むことを特徴とし、この場合に、凝縮効率が高くなり、排出される揮発性成分が著しく減少するという効果がある。
本記載において、第１凝縮器と第２凝縮器は、直列に接続された２つ以上の凝縮器のうちの任意の２つの凝縮器の間で前段階の凝縮器と後段階の凝縮器を意味する。
一例として、本記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法は、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物を、揮発槽を用いて揮発性成分を分離するステップと；分離された揮発性成分を、直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いて凝縮するステップと；を含む芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法において、前記揮発槽で分離されて第１凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒をスプレーするステップ；または第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするステップ；を含むことを特徴とし、この場合に、凝縮効率が高くなり、排出される揮発性成分が著しく減少するという効果がある。
前記芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法は、一例として、前記揮発槽で分離されて第１凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒をスプレーするステップと；第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするステップと；を含むことができ、この場合に、凝縮効率が高くなり、排出される揮発性成分が著しく減少するという効果がある。
一例として、前記揮発性成分を分離するステップの前に、芳香族ビニル化合物とビニルシアン化合物を重合反応させるステップが含まれてもよい。
前記芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体は、一例として、芳香族ビニル化合物及びビニルシアン化合物を有機溶媒下で反応させて製造することができる。
前記重合反応は、一例として、開始剤、分子量調節剤及び乳化剤からなる群から選択された１種以上を含んで反応させることができる。
前記反応は、一例として、塊状重合法、溶液重合法、または乳化重合法であってもよく、好ましくは、塊状重合法または溶液重合法であってもよく、この場合に、製造された芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の引張強度、衝撃強度などの機械的物性と、耐熱性、熱安定性に優れるという効果がある。
本発明において、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体を収得するために反応させる方法は、特に制限されず、通常用いられる重合方法が用いられてもよい。
前記揮発槽で揮発性成分を分離するステップは、一例として、２２０〜２６０℃及び３５ｔｏｒｒ以下、好ましくは、２２５〜２５５℃及び１５〜３５ｔｏｒｒの条件下で行われてもよく、この範囲内で、揮発性成分と、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体との分離が円滑に行われるという効果がある。
本記載において、揮発槽は、本発明の属する技術分野で一般に使用される揮発槽であれば、特に制限されず、一般に適用される揮発槽が使用されてもよい。
前記分離された揮発性成分は、一例として、ビニルシアン化合物５〜３５重量％、芳香族ビニル化合物４５〜８０重量％、及び有機溶媒５〜５０重量％を含むことができる。
具体例として、前記分離された揮発性成分は、ビニルシアン化合物５〜２０重量％、芳香族ビニル化合物４５〜５９重量％、及び有機溶媒２５〜４５重量％を含むか、またはビニルシアン化合物１５〜３５重量％、芳香族ビニル化合物６０〜８０重量％、及び有機溶媒５〜２５重量％を含むことができる。
前記揮発槽を通過した芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体は、一例として、ペレタイザー（ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒ）に移送されて切断された後、冷却及び乾燥してペレット（ｐｅｌｌｅｔ）として収得することができる。
前記凝縮器は、好ましくは、２つ以上の凝縮器が直列に接続されるか、または２つの凝縮器が直列に接続されてもよく、この場合に、凝縮効率が増加するという効果がある。
本記載において、凝縮器は、本発明の属する技術分野で一般に使用される凝縮器であれば、特に制限されず、一般に適用される凝縮器が使用されてもよい。
前記揮発槽で分離されて第１凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒をスプレーするステップは、一例として、有機溶媒を、流量１０〜２００ｋｇ／ｈｒ、１０〜１５０ｋｇ／ｈｒ、または１５〜１００ｋｇ／ｈｒ、好ましくは１５〜９０ｋｇ／ｈｒ、より好ましくは２０〜５０ｋｇ／ｈｒでスプレーすることができ、この場合に、揮発性成分内に沸点の低い残留ビニルシアン単量体の含量比が減少して、凝縮効率が増大するという効果がある。
前記揮発槽で分離されて第１凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒をスプレーするステップ；及び第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするステップは、一例として、第１凝縮器に移送中の揮発性成分に、有機溶媒を１０〜１００ｋｇ／ｈｒ、好ましくは２０〜９０ｋｇ／ｈｒでスプレーすることができ、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に、有機溶媒又は芳香族ビニル単量体を１０〜１００ｋｇ／ｈｒ、好ましくは１５〜９０ｋｇ／ｈｒでスプレーすることができ、この場合に、凝縮効率が高くなり、排出される揮発性成分が著しく減少するという効果がある。
前記揮発槽で分離されて第１凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒をスプレーするステップは、一例として、有機溶媒を、温度−１０℃〜４０℃、好ましくは０〜３０℃、より好ましくは１５℃〜２５℃の範囲でスプレーすることができ、この範囲内で、凝縮効率が増大するという効果がある。
本発明において、第１凝縮器にスプレーされる有機溶媒の温度は、特に限定されない。
前記第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするステップは、一例として、有機溶媒又は芳香族ビニル単量体を、流量１０〜２００ｋｇ／ｈｒ、または１０〜１１０ｋｇ／ｈｒ、好ましくは１０〜９０ｋｇ／ｈｒ、より好ましくは１０〜４０ｋｇ／ｈｒでスプレーすることができ、この場合に、揮発性成分内に沸点の低い残留ビニルシアン単量体の含量比が減少して、凝縮効率が増大するという効果がある。
本記載において、流量は、流量計で測定するか、または物質収支（ｍａｓｓ ｂａｌａｎｃｅ）式で計算することができる。前記物質収支（ｍａｓｓ ｂａｌａｎｃｅ）式を用いて、未凝縮の流量は、投入量−生産量−回収量で計算され得る。
前記第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするステップは、一例として、有機溶媒又は芳香族ビニル単量体を、温度−１０℃〜４０℃、好ましくは０℃〜３０℃、より好ましくは１５℃〜２５℃の範囲内でスプレーすることができ、この範囲内で、凝縮効率が増大するという効果がある。
本発明において、第２凝縮器にスプレーされる有機溶媒又は芳香族ビニル単量体の温度は、特に限定されない。
前記第１凝縮器での凝縮は、一例として、冷媒温度２０℃〜３５℃及び運転圧力３〜１００ｔｏｒｒの条件、好ましくは、冷媒温度２５℃〜３３℃及び運転圧力１５〜３５ｔｏｒｒの条件、より好ましくは、冷媒温度２５℃〜３０℃及び運転圧力１５〜３０ｔｏｒｒの条件下で行われてもよく、この範囲内で、凝縮効率が増加するという効果がある。
本記載において、凝縮器の運転圧力は、凝縮器を運転するときにかかる凝縮器の内圧を意味する。
前記第２凝縮器での凝縮は、一例として、冷媒温度−３℃〜４℃及び運転圧力５〜５０ｔｏｒｒの条件、好ましくは、冷媒温度−１℃〜４℃及び運転圧力７〜２５ｔｏｒｒの条件、より好ましくは、冷媒温度０℃〜４℃及び運転圧力１０〜２０ｔｏｒｒの条件下で行われてもよく、この範囲内で、凝縮効率が増加するという効果がある。
前記第１凝縮器及び第２凝縮器で凝縮された凝縮物は、一例として、回収及び精製されて反応器に再投入されてもよく、この場合に、原料費が低減されるという効果がある。
前記第２凝縮器で凝縮されない揮発性成分は、一例として、真空ユニット（ｖａｃｕｕｍ ｕｎｉｔ）に移送されて水冷式ポンプの循環液に溶解され、廃水処理ステップを経た後、排出され、この過程で一部は大気に放出され得、この場合に、大気に放出される揮発性成分が著しく減少して、環境汚染を防止するという効果がある。
前記有機溶媒は、一例として、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトンからなる群から選択された１種以上であってもよく、好ましくは、前記重合反応で使用される有機溶媒と前記スプレーされる有機溶媒とが同じものであり、この場合に、揮発性成分内に沸点の高い成分が追加されることによって、沸点の低い成分、すなわち、残留ビニルシアン単量体の含量比が低くなることで、凝縮効率が向上するという効果がある。
前記芳香族ビニル化合物は、一例として、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ブロモスチレン、ｐ−クロロスチレン、及びｏ−ブロモスチレンからなる群から選択された１種以上であってもよく、この場合に、揮発性成分内に沸点の低い残留ビニルシアン単量体の含量比を低下させることで、凝縮効率が向上するという効果がある。
本発明の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置は、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物から揮発性成分を分離する揮発槽と；前記分離された揮発性成分を凝縮させる１つ又は直列に接続された２つ以上の凝縮器と；を含む芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置であって、前記分離された揮発性成分を凝縮器に移送する移送配管に有機溶媒をスプレーするスプレー手段を含むか、または前記直列に接続された２つ以上の凝縮器を含むとき、第１凝縮器で凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送する移送配管に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするスプレー手段を含むことを特徴とし、この場合に、凝縮効率が向上して、凝縮後に排出される揮発性成分がほとんど存在しないという効果がある。
本記載において、スプレー手段は、移送配管に接続されて移送配管の内部に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体を噴霧できる手段であれば、特に制限されず、一例として、スプレー配管、スプレー容器などであってもよく、スプレーノズルを含むことができる。
一例として、本記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置は、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物から揮発性成分を分離する揮発槽と；前記分離された揮発性成分を凝縮させる直列に接続された２つ以上の凝縮器と；を含む芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置であって、前記分離された揮発性成分を第１凝縮器に移送する移送配管に有機溶媒をスプレーするスプレー配管を含むか、または第１凝縮器で凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送する移送配管に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするスプレー配管を含むことを特徴とし、この場合に、凝縮効率が向上して、凝縮後に排出される揮発性成分がほとんど存在しないという効果がある。
前記芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置は、一例として、前記分離された揮発性成分を第１凝縮器に移送する移送配管に有機溶媒をスプレーするスプレー配管を含み、第１凝縮器で凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送する移送配管に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするスプレー配管を含むことができ、この場合に、凝縮効率が向上して、第２凝縮器で凝縮後に排出される揮発性成分がほとんど存在しないという効果がある。
前記スプレー配管は、一例として、ノズルを含むことができる。
本発明のノズルは、本発明の属する技術分野で一般に使用されるノズルであれば、特に制限されず、一般に適用されるノズルが使用されてもよい。
前記芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置に含まれた揮発槽及び凝縮器などは、上述した内容に従うので、その記載を省略する。
本発明に係る芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法及び製造装置を、下記の図１及び図２を参照して説明する。このような図面は、単に本発明を例示する概略図に過ぎず、描写された実施態様に制限されず、理解し易いように、本発明を説明するために必要な手段のみを描写し、方法及び装置を行うために必要な他の自明な手段は図面から省略した。
下記の図１は、本発明に係る実施例１〜２１に使用された揮発槽（ＤＶ）、第１凝縮器（１ｓｔ ＣＮ）、第２凝縮器（２ｎｄ ＣＮ）、真空ユニット（Ｖａｃｕｕｍ Ｕｎｉｔ）、移送配管及びスプレー配管を概略的に示した図であって、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物を、揮発槽で揮発性成分を分離し、分離された揮発性成分を第１凝縮器に移送する移送配管に、スプレー配管を介して有機溶媒をスプレーするか、または第１凝縮器で凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送する移送配管に、有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレー配管を介してスプレーすることを含む製造装置を示したものである。
また、第２凝縮器で凝縮されなかった揮発性成分を、真空ユニットに移送して水冷式ポンプの循環液に溶解させ、廃水処理して排出するか、または大気に排出させる。
前記図面に示していないが、第１凝縮器及び第２凝縮器で凝縮された凝縮物は反応器に再投入され得る。
また、下記の図２は、比較例１、８及び１２に使用された揮発槽（ＤＶ）、第１凝縮器（１ｓｔ ＣＮ）、第２凝縮器（２ｎｄ ＣＮ）及び真空ユニット（Ｖａｃｕｕｍ Ｕｎｉｔ）を概略的に示した図であって、芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体及び有機溶媒を含む重合生成物は、揮発槽で揮発性成分が分離されて、第１凝縮器及び第２凝縮器を経て凝縮され、第２凝縮器で凝縮されなかった揮発性成分は、真空ユニットに移送されてポンプを通じて圧縮され、水冷式ポンプの循環液に溶解され、廃水処理されて排出されるか、または大気に排出される。
前記図面に示していないが、第１凝縮器及び第２凝縮器で凝縮された凝縮物は反応器に再投入され得る。
以下、本記載の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、以下の実施例は、本記載を例示するものに過ぎず、本記載の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変更及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然である。
［実施例］
下記の表１〜５において各ステップ別の条件は、次の通りである。
揮発性成分を分離するステップ
＊分離条件Ａ：温度２３０℃、圧力２０ｔｏｒｒの条件下で行われ、このとき、揮発槽で分離された揮発性成分は、スチレン単量体５５．８重量％、アクリロニトリル単量体７．２５重量％、及びトルエン３７重量％を含んでいた。
＊分離条件Ｂ：温度２５０℃、圧力３０ｔｏｒｒの条件下で行われ、このとき、揮発槽で分離された揮発性成分は、スチレン単量体６８．２重量％、アクリロニトリル単量体２３．７重量％、及びトルエン９．１重量％を含んでいた。
＊分離条件Ｃ：温度２４０℃、圧力２０ｔｏｒｒの条件下で行われ、このとき、揮発槽で分離された揮発性成分は、スチレン単量体６２重量％、アクリロニトリル単量体１５重量％、及びトルエン２３重量％を含んでいた。
凝縮ステップ
＊凝縮条件Ａ：第１凝縮器は冷媒温度３０℃、圧力２０ｔｏｒｒの条件下で、第２凝縮器は冷媒温度２℃、圧力１０ｔｏｒｒ下で行った。
＊凝縮条件Ｂ：第１凝縮器は冷媒温度３０℃、圧力３０ｔｏｒｒの条件下で、第２凝縮器は冷媒温度２℃、圧力２０ｔｏｒｒの条件下で行った。
＊凝縮条件Ｃ：第１凝縮器は冷媒温度２５℃、圧力１５ｔｏｒｒの条件下で、第２凝縮器は冷媒温度−１℃、圧力１０ｔｏｒｒ下で行った。
＊スプレー物質：トルエンは“１”で表し、スチレンは“２”で表し、α−メチルスチレンは“３”で表し、アクリロニトリルは“４”で表し、及びメタクリロニトリルは“５”で表した。
実施例１
分離条件Ａ下で揮発性成分を分離した後、分離された揮発性成分を、凝縮条件Ａ下で第１凝縮器で凝縮後、凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送して凝縮させた。このとき、揮発槽で分離されて第１凝縮器に移送中の揮発性成分に、トルエンを流量４５ｋｇ／ｈｒでスプレーし、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分にはスプレーしなかった。
実施例２
分離条件Ａ下で揮発性成分を分離した後、分離された揮発性成分を、凝縮条件Ａ下で第１凝縮器で凝縮後、凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送して凝縮させた。このとき、揮発槽で分離された後に第１凝縮器に移送中の揮発性成分にはスプレーせず、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に、スチレンを流量３０ｋｇ／ｈｒでスプレーした。
実施例３
分離条件Ａ下で揮発性成分を分離した後、分離された揮発性成分を、凝縮条件Ａ下で第１凝縮器で凝縮後、凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送して凝縮させた。このとき、揮発槽で分離された後に第１凝縮器に移送中の揮発性成分にはスプレーせず、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に、α−メチルスチレンを流量３０ｋｇ／ｈｒでスプレーした。
実施例４
分離条件Ａ下で揮発性成分を分離した後、分離された揮発性成分を、凝縮条件Ａ下で第１凝縮器で凝縮後、凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送して凝縮させた。このとき、揮発槽で分離された後に第１凝縮器に移送中の揮発性成分にはスプレーせず、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に、トルエンを流量８０ｋｇ／ｈｒでスプレーした。
実施例５
分離条件Ａ下で揮発性成分を分離した後、分離された揮発性成分を、凝縮条件Ａ下で第１凝縮器で凝縮後、凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送して凝縮させた。このとき、揮発槽で分離されて第１凝縮器に移送中の揮発性成分に、トルエンを流量２０ｋｇ／ｈｒでスプレーし、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に、スチレンを流量１５ｋｇ／ｈｒでスプレーした。
実施例６〜２１
下記の表１〜３に記載されたような分離条件及び凝縮条件で揮発性成分を分離及び凝縮し、揮発性成分にスプレー物質をスプレーした。
比較例１
実施例１において、揮発槽で分離されて第１凝縮器に移送中の揮発性成分にトルエンをスプレーしなかった以外は、前記実施例１と同様に行った。
比較例２〜１６
下記の表４〜５に記載されたような分離条件及び凝縮条件で揮発性成分を分離及び凝縮し、揮発性成分にスプレー物質をスプレーした。
［試験例］
前記実施例１〜２１及び比較例１〜１６において、第２凝縮器から凝縮されずに排出された揮発性成分の流量を、第２凝縮器と真空ユニットとの間に設置された流量計で測定して、下記の表１〜５に示す。
また、前記実施例１〜１４及び比較例１〜１６において、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送されたビニルシアン単量体の含量は、第１凝縮器から第２凝縮器に移送される配管からサンプリングし、ガスクロマトグラフィーで定量分析して、下記の表１〜５に示す。
Figure 2021511394
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前記表１〜５に示したように、本記載による実施例１〜２１は、第２凝縮器から凝縮されずに排出される揮発性成分がないので、これを処理するために廃水処理費用が不要であることが確認できた。一方で、従来の方法による比較例１、８及び１２は、第２凝縮器から凝縮されなかった揮発性成分が１４．８〜５８．０ｋｇ／ｈｒで多くの量が排出された。
また、第１凝縮器に芳香族ビニル単量体をスプレーした場合（比較例２、３、９、１３及び１４）及び第１凝縮器にビニルシアン単量体をスプレーした場合（比較例４、５、１０及び１５）は、第２凝縮器から凝縮されずに排出される揮発性成分の含量が急激に増加し、これを処理するための多大な費用がかかることが確認できた。
また、第２凝縮器にビニルシアン単量体をスプレーした比較例６、７、１１及び１６も同様に、第２凝縮器から凝縮されずに排出される揮発性成分の含量が大幅に増加した。

Claims (13)

  1. 芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物から、揮発槽を用いて揮発性成分を分離するステップと、
    分離された揮発性成分を、１つ又は直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いて凝縮するステップとを含む芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法であって、
    前記揮発槽で分離されて凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒をスプレーするステップ、または
    前記直列に接続された２つ以上の凝縮器を用いるとき、第１凝縮器で凝縮されずに第２凝縮器に移送中の揮発性成分に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするステップを含む、
    芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  2. 前記揮発槽で分離されて第１凝縮器に移送中の揮発性成分に前記有機溶媒をスプレーするステップと、
    前記第１凝縮器で凝縮されずに前記第２凝縮器に移送中の前記揮発性成分に前記有機溶媒又は前記芳香族ビニル単量体をスプレーするステップとを含む、
    請求項１に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  3. 前記分離された揮発性成分は、ビニルシアン化合物５〜３５重量％、芳香族ビニル化合物４５〜８０重量％、及び有機溶媒５〜５０重量％を含む、
    請求項１に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  4. 前記揮発槽で分離されて前記第１凝縮器に移送中の前記揮発性成分に前記有機溶媒をスプレーするステップにおいて、前記有機溶媒を流量１０〜２００Ｋｇ／ｈｒでスプレーする、
    請求項１に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  5. 前記揮発槽で分離されて前記第１凝縮器に移送中の揮発性成分に前記有機溶媒をスプレーするステップにおいて、前記有機溶媒を温度−１０℃〜４０℃でスプレーする、
    請求項１に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  6. 前記第１凝縮器で凝縮されずに前記第２凝縮器に移送中の揮発性成分に前記有機溶媒又は前記芳香族ビニル単量体をスプレーするステップにおいて、前記有機溶媒又は前記芳香族ビニル単量体を流量１０〜２２０Ｋｇ／ｈｒの範囲内でスプレーする、
    請求項１に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  7. 前記第１凝縮器で凝縮されずに前記第２凝縮器に移送中の前記揮発性成分に前記有機溶媒又は前記芳香族ビニル単量体をスプレーするステップにおいて、前記有機溶媒又は前記芳香族ビニル単量体を温度−１０℃〜４０℃でスプレーする、
    請求項１に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  8. 前記第１凝縮器において、凝縮は、冷媒温度２０℃〜３５℃及び運転圧力３〜１００ｔｏｒｒ下で行われる、
    請求項１に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  9. 前記第２凝縮器において、凝縮は、冷媒温度−３℃〜４℃及び運転圧力５〜５０ｔｏｒｒ下で行われる、
    請求項１に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  10. 前記揮発槽で揮発性成分を分離するステップは、温度２２０〜２６０℃及び圧力３５ｔｏｒｒ以下の条件下で行われる、
    請求項１に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  11. 前記第１凝縮器及び前記第２凝縮器で凝縮された凝縮物は、回収及び精製されて反応器に再投入される、
    請求項１に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造方法。
  12. 芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体、残留芳香族ビニル単量体、残留ビニルシアン単量体及び有機溶媒を含む重合生成物から揮発性成分を分離する揮発槽と、
    前記分離された揮発性成分を凝縮させる１つ又は直列に接続された２つ以上の凝縮器とを含む芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置であって、
    前記分離された揮発性成分を前記凝縮器に移送する移送配管に有機溶媒をスプレーするスプレー手段を含むか、または
    前記直列に接続された２つ以上の凝縮器を含むとき、第１凝縮器で凝縮されなかった揮発性成分を第２凝縮器に移送する移送配管に有機溶媒又は芳香族ビニル単量体をスプレーするスプレー手段を含む、
    芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置。
  13. 前記芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置は、前記分離された揮発性成分を前記第１凝縮器に移送する前記移送配管に前記有機溶媒をスプレーするスプレー配管を含み、
    前記第１凝縮器で凝縮されなかった前記揮発性成分を前記第２凝縮器に移送する前記移送配管に前記有機溶媒又は前記芳香族ビニル単量体をスプレーするスプレー配管を含む、
    請求項１２に記載の芳香族ビニル化合物−ビニルシアン化合物重合体の製造装置。
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