JPH06206910A - 塩化ビニル系重合体製造用重合反応器の重合体スケール除去清掃方法 - Google Patents

塩化ビニル系重合体製造用重合反応器の重合体スケール除去清掃方法

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JPH06206910A
JPH06206910A JP1796093A JP1796093A JPH06206910A JP H06206910 A JPH06206910 A JP H06206910A JP 1796093 A JP1796093 A JP 1796093A JP 1796093 A JP1796093 A JP 1796093A JP H06206910 A JPH06206910 A JP H06206910A
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JP
Japan
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polymerization reactor
scale
polymerization
vinyl chloride
cleaning
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JP1796093A
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Kunio Yamamoto
國夫 山本
Yutaka Takahashi
豊 高橋
Satoru Iwazawa
哲 岩沢
Shuichi Shimizu
修一 清水
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/008Processes of polymerisation cleaning reaction vessels using chemicals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 塩化ビニル単量体単独、又はこれと共重合し
得る他の単量体と塩化ビニル単量体との混合物の重合に
使用する重合反応器の重合体スケール除去清掃方法であ
って、重合反応器より内容物を払出した後に重合反応器
を開放することなく、下記式(1)における係数Aが
0.06以上となるような重合反応器内気相温度T
(℃)と重合反応器内未反応単量体分圧P(kg/cm
2 G)の条件下にスケール除去を行うことを特徴とする
重合反応器の清掃方法。 P=6.0−A×T (1) 【効果】 重合反応器を開放することなくスケールを除
去できるので、大幅な省力化と生産性の向上が図られる
とともに、未反応単量体の環境への散逸が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塩化ビニル系重合体の
製造において重合反応器を開放することなく未反応単量
体を重合反応器内に残したまま、重合反応器に付着する
スケールを有効に除去清掃することを可能とする塩化ビ
ニル系単量体用重合反応器のスケール除去清掃方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】塩化ビニル系重合体の製造において重合
反応器内に生成付着するスケールは、重合反応器の伝熱
係数の低下による除熱能力の低下を引き起こすととも
に、重合体の加熱加工時に溶融ゲル化しにくい粒子を生
成し、フイッシュアイが増加する等の品質の低下を招く
ことになる。このことから、スケールの生成を抑制すべ
く、従来より各種の薬剤を重合反応器表面に塗布したり
反応系に添加する技術の開発が行われてきた。しかしな
がら、これらの方法によってスケール付着を皆無にする
までには到っておらず、スケール付着量が増加すれば、
重合反応器を開放し高圧水で洗浄して清掃する方法や、
人が重合反応器の中に入ってスクレーパー等で手作業に
て清掃する方法により、スケールを除去することが行わ
れてきた。なお、スケール除去が不完全であると引き続
く重合バッチのスケール生成量が増加するので、重合バ
ッチ毎にスケールは可及的完全に除去しておく必要があ
る。
【0003】スケールを除去清掃するに際しては、重合
反応器内の未反応単量体を大気圧以下にまで吸引減圧回
収し、次いで不活性ガスで大気圧まで重合反応器の圧力
を戻した後に、重合反応器を開放することが行われる。
この場合、未反応単量体が少量ながら大気に放出される
こととなり環境上好ましくないうえに、重合反応器を開
放する作業に要する時間は生産に寄与しないロス時間と
して生産性を低下させる原因の1つとして挙げられてい
た。重合反応器を開放することなく、未反応単量体を重
合反応器に残したままで有効にスケールを除去すること
ができれば、環境的にも生産性の点でも、その寄与する
ところは大なるものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、環境への未
反応単量体の放出を減少させるとともに、生産性を向上
させることのできる塩化ビニル系単量体用重合反応器の
清掃方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討の結果、スケールが付着した重合反
応器面温度と重合反応器内未反応単量体の分圧をある範
囲内に制御することにより、重合反応器を開放すること
なく重合反応器内に未反応単量体を残存させたまま有効
にスケールを除去し得ることを見出し、本発明を完成す
るに到った。
【0006】即ち、本発明は、重合反応器付着スケール
を除去清掃するに際し、重合反応器面温度として採用す
る重合反応器内気相温度(以下、重合反応器内温度とい
う)T(℃)と未反応単量体分圧P(kg/cm2 G)が下
記式(1)を満足する条件下に、重合反応器を開放する
ことなくスケールを除去清掃することを特徴とする塩化
ビニル系単量体用重合反応器の清掃方法を内容とするも
のである。 P=6.0−A×T (1) 式(1)において係数Aが0.06以上になるようにP
とTを選ぶが、係数Aが0.10以上になるようにPと
Tを選べば一層好ましいスケール除去効果が得られる。
【0007】スケール付着重合反応器面の冷却は、重合
反応器の冷却ジャケットに冷却水を通すことにより容易
に実現できる。冷却ジャケットに接しない攪拌機シャフ
ト等については、冷水を撒水する方法、攪拌機に冷却水
の通路を設ける方法等により、実現することができる。
冷却後の重合反応器内温度は、通常の冷却水で到達しう
る温度、例えば15〜55℃でよいが、式(1)から明
らかなごとくその温度が高いほど重合反応器内未反応単
量体分圧の上限は低くなるため、未反応単量体の回収量
を多くする必要があり、回収に要する時間が長くなって
生産性上好ましくない。一方、重合反応器内温度が低い
ほど、未反応単量体分圧の上限は高くなるので回収必要
量が減って回収の時間が短縮され生産性上は好ましくな
るが、冷却に要する時間が長くなるので前記利点が相殺
されてしまう。この場合、時間短縮のために冷凍機で冷
却した冷却水を使用してもよいが、経済的には不利とな
る。従って、生産性と冷却の経済性の観点から、式
(1)の範囲内で最良となる重合反応器内温度と未反応
単量体分圧の条件を選択することとなる。
【0008】スケール除去清掃時の未反応単量体分圧は
通常行われる未反応単量体の回収方法で到達し得る範
囲、即ち−0.98〜4.0kg/cm2 Gの範囲にあれば
よいが、重合反応器内温度は式(1)で定まる上限値以
下でなければならない。その温度が上限値より高い場合
には充分なスケール除去効果が得られない。未反応単量
体分圧を下げる方法としては、未反応単量体をコンデン
サー等により直接冷却液化し回収する方法、ガス状で概
ね大気圧の圧力がかかるガスホルダーへ回収する方法、
及びナッシュポンプ等により大気圧以下にまで吸引回収
する方法等が挙げられ、これらは単独で又は組み合わせ
て用いられる。なお、重合反応器に不活性ガスを導入し
た後にガスを回収することにより未反応単量体の分圧を
低下させる方法もあるが、この方法は回収した未反応単
量体を再使用する際に混入した不活性ガスを除去するこ
とが必要となるため経済的には不利である。
【0009】スケール除去清掃を行う方法としては、付
着したスケールの剥離を促す方法が採られ、超音波やジ
ェット噴射のエネルギーが利用される。具体的には、高
圧水の噴射衝撃力を利用する高圧水洗浄が例示される
が、この方法の場合洗浄水の圧力は好ましくは150〜
600kg/cm2 G、より好ましくは200〜600kg/
cm2 Gであり、これにより充分なスケール除去効果が得
られる。この高圧水洗浄方法を採用する場合には、洗浄
の際に重合反応器内に残留する未反応単量体が高圧洗浄
水へ溶解するので、洗浄水から大気への単量体の放出を
防止するために、洗浄水はストレーナー等によりスケー
ルを除去した後、ストリッピング等により溶解した微量
の未反応単量体を徹底的に回収した後に廃棄される。ま
た、洗浄水は再使用することも可能であるが、再使用に
先立ちかなり小さなスケールまで除去しなければならな
いので、再生には専用の設備が必要となる。
【0010】本発明は各種薬剤の重合反応器面への塗布
や反応系への添加等によるスケール付着防止技術と併用
することを妨げるものではなく、むしろ併用することに
より除去清掃すべきスケール量が減少し、洗浄水からス
ケールを分離するストレーナーを小さくできる等、経済
的にも有利となる。本発明は、懸濁重合、マイクロ懸濁
重合、乳化重合等の各重合方法において用いることがで
き、重合方法には特に限定されない。
【0011】本発明において、塩化ビニル単量体と共重
合し得る他の単量体としては、例えば、エチレン、プロ
ピレン等のオレフィン類、酢酸ビニル、ステアリン酸ビ
ニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、メタア
クリル酸メチル等のアクリル酸エステル類、マレイン
酸、フマール酸等の酸のエステル類及び無水物、アクリ
ロニトリル等のニトリル化合物、或いは、塩化ビニリデ
ンの如きビニリデン化合物が挙げられ、これらは単独又
は2種以上組み合わせて用いられる。
【0012】本発明において使用される重合開始剤は、
塩化ビニル系単量体の重合に通常用いられる油溶性開始
剤又は水溶性開始剤であり、特に限定されない。例え
ば、油溶性開始剤としては、ラウロイルパーオキサイ
ド、3,5,5トリメチルヘキサノイルパーオキサイ
ド、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパー
オキシネオデカネート、ジイソプロピルパーオキシジカ
ーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカー
ボネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキ
サイド等の有機過酸化物、並びにα,α′−アゾビスイ
ソブチロニトリル、α,α′−アゾビス2,4−ジメチ
ルバレロニトリル等のアゾ化合物が挙げられ、これらは
単独又は2種以上組み合わせて用いられる。また、水溶
性開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウ
ム、過酸化水素等が挙げられ、これらは重合方法に応じ
て1種又は2種以上適宜選択され用いられる。
【0013】本発明において懸濁重合等に使用される分
散剤は公知のものでよく、例えば、部分鹸化ポリビニル
アルコール、メチルセルローズ、ヒドロキシプロピルセ
ルローズ、ポリエチレンオキサイド、ゼラチン、酢酸ビ
ニル−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイ
ン酸共重合体、澱粉等が挙げられ、これらは単独又は2
種以上組み合わせて用いられる。また、マイクロ懸濁重
合や乳化重合において使用される乳化剤についても公知
のものでよく、例えば、アルキル硫酸ナトリウム、アル
キルベンゼンスルホン酸ソーダ、α−オレフィンスルホ
ン酸ソーダ、脂肪酸ソーダ等のアニオン系界面活性剤、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンアルキルフェノールエーテル、ソルビタン脂肪酸エ
ステル等のノニオン系界面活性剤が挙げられ、これらは
単独又は2種以上組み合わせて用いられる。
【0014】本発明においては、必要に応じて分子量調
整剤を使用することもできる。また重合反応に使用され
る重合開始剤、分散剤、乳化剤、分子量調整剤等は、最
初に一括して重合反応系に添加するほか、重合反応中に
分割して添加されることもある。その他の重合条件は、
重合される単量体の種類、重合の方法に応じて従来より
行われてきた条件でよく、特に限定されない。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を示して更
に詳細に説明するが、これらは何ら本発明を限定するも
のではない。 実施例1〜4、比較例1 容量30m3のステンレス製重合反応器を脱気した後、脱
気した脱イオン水15m3、部分鹸化ポリビニルアルコー
ル8.8kg、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカー
ボネート4.4kg、及び塩化ビニル単量体11トンを仕
込み、攪拌しながら57℃に昇温し重合を開始した。反
応を終えて重合反応器の内容物を払出した後、重合反応
器冷却ジャケットに冷却水を通して重合反応器を冷却す
るとともに、重合反応器を開放することなく重合反応器
内上部から撒水し、重合反応器面への付着樹脂の洗浄な
らびに重合反応器面の冷却を行った。次いで、未反応単
量体の分圧が所定の圧力になるまで未反応単量体を回収
した後、圧力300kg/cm2 Gの高圧水による高圧水洗
浄を行った。続く2バッチ目からは、重合反応器を開放
することも脱気することもなく、仕込み、昇温、重合、
回収、払出、高圧水洗浄の操作を繰り返した。
【0016】以上の条件下で、5バッチ毎に高圧水洗浄
によって除去されたスケールを計量し、その除去スケー
ル量からバッチ継続の是非を判断しつつ、実施例では7
00バッチ、比較例では100バッチを継続した後に、
重合反応器を開放し重合反応器面へのスケール付着状況
を観察した。高圧水洗浄を実施する際の重合反応器内温
度、及び未反応単量体分圧を変えて上記のバッチ継続テ
ストを実施した。その条件と結果を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】係数Aが0.15〜0.20の実施例1に
おいては、除去スケール量は少なく、重合反応器開放時
に重合反応器の全面に金属光沢がみられ、スケール除去
清掃状態は非常に良好であった。係数Aが0.09〜
0.13の実施例2及び4においては、除去スケール量
は実施例1に較べ若干増加したものの、重合反応器開放
時の重合反応器面は概ね金属光沢を示しており、スケー
ル付着は観察されず良好な状態であった。係数Aが0.
07〜0.10の実施例3では、除去スケール量がかな
り増加したが、重合反応器開放時の重合反応器の気液界
面部に一部金属光沢のない部分がある程度で、引き続き
バッチを継続することは可能な状態であった。係数Aが
0.03〜0.05の比較例1においては、除去スケー
ル量はかなり増加しバッチを重ねる毎に更に増加する傾
向があったため100バッチで重合反応器を開放してス
ケール付着状況を観察したところ、気液界面部及び反応
器中段部分に明らかな膜状スケールが観察され、継続す
れば更にスケールが成長すると判断したのでテストを中
断した。
【0019】
【発明の効果】本発明の重合反応器のスケール除去清掃
方法によれば、重合反応器を開放することなく、重合反
応器面に付着したスケールを除去することができる。そ
の結果、未反応単量体の回収時間が短縮され、重合反応
器を開放するための作業が不要となって、省力化並びに
大幅な生産性の向上を図ることができるとともに、重合
反応器を開放することによってもたらされる環境上好ま
しくない未反応単量体の散逸を防ぐことができる。
【手続補正書】
【提出日】平成5年3月15日
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 塩化ビニル系重合体製造用重合反
応器の重合体スケール除去清掃方法
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塩化ビニル系重合体の
製造において重合反応器を開放することなく未反応単量
体を重合反応器内に残したまま、重合反応器に付着する
スケールを有効に除去清掃することを可能とする塩化ビ
ニル系重合体製造用重合反応器のスケール除去清掃方法
に関するものである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、環境への未
反応単量体の放出を減少させるとともに、生産性を向上
させることのできる塩化ビニル系重合体製造用重合反応
器の清掃方法を提供することを課題とする。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】即ち、本発明は、重合反応器付着スケール
を除去清掃するに際し、重合反応器面温度として採用す
る重合反応器内気相温度(以下、重合反応器内温度とい
う)T(℃)と未反応単量体分圧P(kg/cmG)
が下記式(1)を満足する条件下に、重合反応器を開放
することなくスケールを除去清掃することを特徴とする
塩化ビニル系重合体製造用重合反応器の清掃方法を内容
とするものである。 P=6.0−A×T (1) 式(1)において係数Aが0.06以上になるようにP
とTを選ぶが、係数Aが0.10以上になるようにPと
Tを選べば一層好ましいスケール除去効果が得られる
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】本発明において使用される重合開始剤は、
塩化ビニル単量体の重合に通常用いられる油溶性開始剤
又は水溶性開始剤であり、特に限定されない。例えば、
油溶性開始剤としては、ラウロイルパーオキサイド、
3,5,5トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t
−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシ
ネオデカネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネ
ート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネー
ト、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド
等の有機過酸化物、並びにα,α′−アゾビスイソブチ
ロニトリル、α,α′−アゾビス2,4−ジメチルバレ
ロニトリル等のアゾ化合物が挙げられ、これらは単独又
は2種以上組み合わせて用いられる。また、水溶性開始
剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過
酸化水素等が挙げられ、これらは重合方法に応じて1種
又は2種以上適宜選択され用いられる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩化ビニル単量体単独、又はこれと共重
    合し得る他の単量体と塩化ビニル単量体との混合物の重
    合に使用する重合反応器の重合体スケール除去清掃方法
    であって、重合反応器より内容物を払出した後に重合反
    応器を開放することなく、下記式(1)における係数A
    が0.06以上となるような重合反応器内気相温度T
    (℃)と重合反応器内未反応単量体分圧P(kg/cm
    2 G)の条件下にスケール除去を行うことを特徴とする
    重合反応器の清掃方法。 P=6.0−A×T (1)
  2. 【請求項2】 スケール除去を行う方法が、150〜6
    00kg/cm2 Gの圧力を有する水の噴射衝撃力を利用す
    る高圧水洗浄の方法である請求項1記載の清掃方法。
JP1796093A 1993-01-08 1993-01-08 塩化ビニル系重合体製造用重合反応器の重合体スケール除去清掃方法 Withdrawn JPH06206910A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013170135A (ja) * 2012-02-20 2013-09-02 Mitsubishi Chemicals Corp α−オレフィン低重合体製造用機器の洗浄方法
WO2023090100A1 (ja) * 2021-11-18 2023-05-25 本州化学工業株式会社 ポリエーテルニトリルの製造方法

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