JPS58122902A

JPS58122902A - 重合体懸濁液類から単量体を脱離する方法

Info

Publication number: JPS58122902A
Application number: JP58000531A
Authority: JP
Inventors: フエリス・ビトナ−ス; ハインツ・ラホワルスキ−; ヨハネス・ロマトウスキ
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1982-01-09
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1983-07-21
Also published as: DE3272223D1; DE3200413A1; EP0084167A1; EP0084167B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】例えば、アクリロニトリルのホモポリマー及び共重合体
、またアクリロニトリル−ブタジェン−スチレン共重合
体を含む、多くの重合体生成物は、その重合反応の不完
全性に基因して、なお単量体の画分を含有する重合体懸
濁液の形で得られておυ、この単量体は、重合体、流出
液及び排気から除去しなければならず、また経済上及び
生態学上の理由から回収しなければならず、その許容範
囲は、年毎に次第によシ厳格となっている。これらの諸
要件を満すために、相応して筐すますよシ複雑化した方
法及び装置を開発しなければならなくなっている。それ
にもかかわらず、現在、流出液及び排気中への単量体の
放出を減少させ、また重合体中の単量体含量を合理的々
最小限度まで減少させることが可能であシ、同時に、重
合体製造工程、特に連続法の工程中に、その工程経済が
不利な影響を受けない仕方で組込むことができる公知の
方法はない。　　　　　　　　　　　　１特に水性のホモポリマー及び共重合体懸濁液からアクリ
ロニトリルを除去するために、既に多くの提案がなされ
てきているが、これらの各提案は、部分的寿成功を納め
たに過ぎなかった。

米国特許第２，２６２，０１３号明細書に記載のような
、常圧下又は僅かな真空中における単段階又は多段階′
ストリッピングＩは、その生起する再重合のために不満
足なものであシ、とのス）　ＩＪツピング方法は、米国
特許第３，１９２，１８９号に従い、クロロオキシ塩の
添加によって改良された。しかしながら、この方法は要
求された方法で、排気、流出液及び生成物中の単量体含
量を改良することができない。更に、この改良方法は、
他の化学薬品の添加を必要とする。英国特許第１．０４
８．０１３号明細書によれば、未反応アクリロニトリル
の回収のために真空蒸発器が推賞されており、８５〜９
８％間のアクリロニ）　ＩＪルが回収される。最良の場
合に、反応混合物に基づいて、１０％の単量体投入量に
対して、その単量体損失はなお５’ＯＯＯｐｐｍに達１
−１重合体収率け８２％に、そして合体したアクリロニ
トリル／アクリル酸メチル回収率は９８３％にガる。ア
クリロニトリル及び他のビニル単量体を回収するために
、西独国特許出願公告第１．５７０．９８９号明細書は
、蒸留塔の使用を推賞し、その塔中にスチームを向流で
導入し、この蒸留塔は、３のｐＨ値、９０±２℃のヘッ
ド温度で常圧下に操作され、その懸濁液に対する抑制剤
として、しゆう酸又はオキザレートが添加される。この
方法は、従前の各方法に勝る相当な改良をもたらすが、
たお（１８５％のアクリロニトリルが失われ、これは８
５０　ｐｐｍに相当する。更に、高い浴温のため、生成
物の変色を避けるためには、滞留時間を短縮するととが
できるに過ぎない。西独国特許出願公開第２４３２４１
１号によれば、単量体の回収中にさらに重合するのを防
止するために、二酸化硫黄及び単量体状アクリロニ）　
ＩＪルを態別に回収する。

未反応の各単量体を分別するためには、直列に配置した
多くて３個の蒸発器を使用することが推賞され、単量体
回収率は、少なくとも９６％と言われる。事実、回収し
た単量体の収率は９７％に達し、これは、未反応単量体
について示した数量では、生成物及び流出液又は排気中
、約１４．０００　ｐｐｍのアクリロニトリル及びアク
リル酸メチルに相当する。

顕著な改良は、西独国特許出願公開第２５５２６８３号
に従い、穴あけしたプレートカラムの使用によって得ら
れたに過ぎない。この場合には、重合体懸濁液を、カラ
ムのヘッドで導入し、それに対して、不活性ガスを、該
不活性ガス流が脈動して、穴を通って懸濁液の下方に向
う流れが周期的に中断されるような仕方で、懸濁液に対
し向流で、穴を通じて上方に向って強□制送風する。カ
ラムの底で取出された重合体懸濁液は、約５００　ｐｐ
ｍの単量体を含有している。

この方法の別の欠点は、同時に、重合体を流下させると
共に、単量体を不活性ガスで除去することが不可能であ
る点にある。重合体の単量体含量にのみ影響する他の改
良が、西独国特許出願公開第２５４７１４０号による方
法によってなされているが、不幸にも、バッチ式方法で
ある点で経済上興味のないものである。該方法では、重
合体を１００℃で６０分間処理することによって、重合
体中、６ｐｐｍのアクリロニトリル含量及び８　ｐｐｍ
のアクリル酸メチル含量が得られる。バッチ式操作、及
び流出液と排気中の単量体濃度に影響を与えないという
点とは別に、高温における長時間の処理が、重合体の品
質において相当な劣化をもたらす。スチレンーアクリロ
ニ）　ＩＪル共重合体（重量比７０　：　３０　）から
単量体を脱離するために、ヨーロッパ特許出願公開第２
５５９号は、ふるいプレートカラムを推賞し、それは、
スチームを用い、９５〜１５０℃の温度において、０．
７５〜５バールの圧力下、向流で操作される。生成物の
スチレン含量は、１００　ｐｐｍまで、またアクリロニ
トリル含量は、５　ｐｐｍ　ｉで低下させることができ
る。しかし々から、重合体は、必要とする高温によって
損傷を受ける。排気及び流出液の単量体による汚染につ
いては記載がない。

現代の諸要求を満たすためには、単量体による排気、流
出液及び重合体の汚染は、５　ｐｐｍ未満のレベルまで
減少させなければならない。本発明の目的は、このよう
々従来達成されなかった広範囲の単量体脱離を達成する
にある。

したがって本発明は、重合体を５０重量％まで含有する
重合体分散液から単量体を脱離する方法を提供するもの
であり、該分散液を、複数の開口をもつ物質移動プレー
トを包含するカラム中を下方に向って通し、そして、該
分散液から単量体を脱離させ、同時に、分散液に充分な
程度の運動状態を維持させるだめに、スチームをプレー
ト中の各開口を通じて上方に向って向流で通す方法にお
いて、各プレートは、カラム横断面の一部のみを占め、
残シの自由な横断面からせきによって分離しており、そ
の開口部分は、自由降下シャフトの形をなしておし、こ
のシャフトの下方の終端は、次のすぐ下のプレートのせ
きの高さよりも深い所まで突出しており、そして、カラ
ムを、［Ｌ０５〜１．０バールノ圧力下、好捷しくけ、
０１〜０３バールの圧力下で操作することを特徴とする
。

下記の各項目は、個別的か組合せのいずれかで採用して
よい、好適な実施の態様に関する。

物質移動プレートの数は、１５〜４０間、より好ましく
は２０〜３５間である。

各プレート間の間隔は、２５０〜５００ｍ＋間である。

この各プレート間の間隔は、一定であってもよく、又は
カラムの全高さにわたって変化させてもよい。

各プレートは、カラムの横断面積の８６〜９８％、より
好ましくは９０〜９６％を占める。せきの高さは、１０
〜５０ｍ、より好ましくは２０〜３０−である。

各プレートにおける各開口は、丸い穴である。

プレート面積のｍ！当υの穴の数は、２００〜１５、０
００間、より好ましくは４００〜４０００間である。穴
の数は、プレートごとに変えてよく、特に、カラムのヘ
ッドに向って増加させる。

穴は、各プレートの面積の５〜１９％、好オしくけ５〜
１２％を占める。

第１図は、本発明方法を実施するだめに使用する装置の
一例を示す概略図である。

図面において、重合容器（図示せず）に流入口（１）を
取付け、吐出ポンプ（２）、プレート（４）をもつカラ
ム（３）を設備［７、プレートにはせきと自由降下シャ
フト（５）を取付ける。カラム（３）は、浸漬容器（６
）中で終結し、（６）はスラリーポンプ（７）に連結し
ている。蒸気凝縮器（８）において、蒸気混合物は、凝
縮され、パイプ（９）を通って本発明の工程に返戻され
る。排気は、パイプ００を通って該凝縮器から出て洗浄
を受ける。その洗液も、有利には本発明の工程、例えば
重合段階に返戻する。スチームは、パイプ０１）を通じ
て導入する。

本発明方法は、重合体乳濁液又は重合体懸濁液から単量
体を脱離するために適当なものである。本発明方法は、
重合体懸濁液から単量体を脱離させるために、特に適当
なものである。

実施例第１図に示したタイプの装置において、約３゜１／１の
アクリロニトリル、約２．　ｓ　ｔ　／　ｔのＳＯ！、
及び約２０％のポリアクリロニトリル（ＰＡＮ　）を含
有するＰＡＮスラリーを６．７　ｍ”／　ｈで、約５５
℃の温度で、総計２８段のプレートを含有するふるいプ
レートカラムの最上段プレートに送入する。

５５０Ｋｆ／ｈのスチーム消費及び１３０ミリバールの
真空に対して、ヘッド温度を４６℃に固定させる。

力２ムの各個のドロップは、直径６ｏｏＩＩｌｌＩに対
して高さ４５０ｍである。各個のプレートは、直径８冒
の穴を２５４個含有する。各プレートのせきの高さは２
０．である。１段のプレートが占める面積は、カラム横
断面積の９１％である。

とのＰＡＮ懸濁液は、６６℃の温度で浸漬パイプを通っ
てカラムから出ていき、その残留アクリロニトリル含量
は＜１ｖｑ／ｌで、残留Ｓｏ２含量はく１５岬／ｌであ
る。

排気は、７　”１７　／　ｍ”の残留アクリロニトリル
含量及び１４０岬／ｍｓの残留８０．含量を持っておシ
、洗浄塔を通ってから大気中に放出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するために使用する装置の
一例を示す概略図である。３：カラム　４ニブレート　５：自由降下シャフト　６
：浸漬容器　８：蒸気凝縮器代理人　　内　１）　　明

Claims

【特許請求の範囲】１、重合体を５０重量％まで含有する重合体分散液を、
複数の開口をもつ物質移動プレートを設置したカラム中
を下方に向って通し、そして、該分散液から単量体を脱
離させ、同時に、分散液に充分な程度の運動状態を維持
させるために、スチームをプレート中の各開口を通じて
上方に向って向流で通して、重合体分散液から単量体を
脱離する方法において、各プレートは、カラム横断面の
一部のみを占め、残りの開口している横断面からせきに
よって分離しておシ、その開口部分は、自由降下シャフ
トの形をなしており、このシャフトの下方の終端は、次
のすぐ下のプレートのせきの高さよりも深い所まで突出
しており、そして、カラムを、００５〜１．０バールの
圧力下で操作することを特徴とする上記の単量体を脱離
する方法。２、該圧力が０．１〜０．５バ一ル間である特許請求の
範囲第１項記載の方法。３、該物質移動プレートの数が、１５〜４０間である特
許請求の範囲第１項記載の方法。４、各プレート間の間隔が２５０〜５００■間である特
許請求の範囲第１項記載の方法。５、各プレートが、カラムの横断面積の８６〜９８％を
占め、そのせきの高さは１０〜５０■である特許請求の
範囲第１項記載の方法。６、該物質移動プレート中の各開口が丸い穴であシ、そ
のプレート面積のｍ２当シの数が２００〜１５□０００
間であり、それがプレート面積の３〜１９％を占める特
許請求の範囲第１項記載の方法。７、該物質移動プレートの数が、２０〜３５間である特
許請求の範囲第１項記載の方法。８、各プレートが、カラムの横断面積の９０〜９６％を
占め、そのせきの高さは２０〜３０簡である特許請求の
範囲第１項記載の方法。９、各穴の数は、４００〜４０００間であり、カラムの
ヘッドに向って増加する特許請求の範囲第１項記載の方
法。１０、重合体懸濁液から単量体を脱離させる特許請求の
範囲第１項記載の方法。