JPS5919572B2 - 高圧重合エチレン系緊急時放出ガスの着火を防止する方法とその装置 - Google Patents

高圧重合エチレン系緊急時放出ガスの着火を防止する方法とその装置

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JPS5919572B2
JPS5919572B2 JP10804878A JP10804878A JPS5919572B2 JP S5919572 B2 JPS5919572 B2 JP S5919572B2 JP 10804878 A JP10804878 A JP 10804878A JP 10804878 A JP10804878 A JP 10804878A JP S5919572 B2 JPS5919572 B2 JP S5919572B2
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pressure
water
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emergency release
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JP10804878A
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JPS5536202A (en
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彰 三宅
恭正 近藤
清孝 三浦
民次郎 本田
良雄 柳原
和雄 関根
雄二 池上
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/002Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高圧重合エチレン系緊急時放出ガスの着火を
防止する方法と装置に関するものである。
従来のこの種の緊急時放出ガスの着火を防止する方法に
は、代表的なものとして、膨張容器中の水を利用する方
法があるが、それは膨張容器の底部に貯留されている水
の表面に放出ガスを噴射する方法であるので、その容器
は高圧に充分耐え得る耐圧構造のものにしなければなら
ないうえ、内容積の大なる大型のものとなり、経済的で
ない。また、その水表面上の容器内には多量の酸素分が
あるときは、一次着火の誘因となるおそれがある。本発
明の目的は、第一次着火および第二次着火を防止し、か
つ、安全性ならびに保守性および経済性にすぐれた高圧
重合エチレン系緊急時放出ガスの着火を防止する方法と
装置を提供することにある。すなわち、本発明は、前述
のようなエチレン重合反応器から放出される緊急放出反
応ガスを不活性ガス域で、反応器内容物1kgに対して
すくなくとも0.25kg好ましくは2kg以上の水を
有して破裂板または安全弁などの安全装置の直後に設け
られた横向き円筒状貯水部に導いて水と直接接触させて
混相流を形成させるとともに反応生成物の温度をその着
火温度未満に低下させ、つづいて前記混相流を不活性ガ
ス域で、上向き円筒状放出通路を通して断熱膨張させて
該混相流内の反応生成物の温度を着火温度未満に低下さ
せてから大気に放出せしめるようにしたもので、第一次
着火および第二次着火を防止し、かつ、安全性ならびに
保守性および経済性にすぐれた効果を奏するものである
。以下、本発明の実施態様について、図面を参照しなが
ら説明する。
図面において、1はベツセル型またはチユーブラ一型エ
チレン重合反応器、2は破裂板または安全弁などの安全
装置である。
3は円筒状曲管型の放出管で、前記安全装置2に連結さ
れた膨張部4と、横向きの貯水部5と、この貯水部5に
つづいた上向きの放出通路部6とを有している。
7は水入口、8は水出口、9は水、10は窒素などの不
活性ガス入口、11は不活性ガス、12は後述する低圧
力で破膜するシール用薄板からなるシールプレートであ
る。
またサイフオン式圧力注水器13を設置することもでき
る。なお14はその水である。通常、反応器1は圧力1
000〜4000kg/MlGl温度100〜400℃
の高温高圧で運転されるが、異常反応時には、圧力およ
び温度がさらに上昇し、激しい分解が起つた時には、温
度がたとえば1000℃に急上昇する。
一方、圧力も急上昇し、安全装置2の設定圧力が、たと
えば1200〜4400kf!/CdGに達した緊急時
に&ζ反応器1の安全のために安全装置2からエチレン
ガス(水素ガスおよびメタンガスなどをも含む)ととも
に反応生成物(主としてポリマーやカーボンなどの固形
物)が放出管3内を通つて安全な状態になつてシールプ
レート12を破つて大気に放出される。すなわち、高圧
側Cの上記の高温ガスが低圧側Dに噴出するとき、その
圧力差によつて膨張部4内で衝撃波が形成される。
この衝撃波の境界面は高温となり、もし、低圧側Dが空
気で満たされているならば、第一次着火の誘因となる。
しかし、低圧側Dである放出管3の内部は窒素などの不
活性ガスで満されていて不活性ガス域になつているから
、着火温度以上となつても、第一次着火を誘起しない。
かつ、また前記衝撃波通過後の安全装置2から噴出する
固形物を含む高温高圧ガスは膨張部4で急激に膨張し、
貯水部5に貯留された水の水面に直接接触して激しいガ
スの膨張流動作用によつて水分を同伴した混相流になり
、ここで反応生成物の温度は着火温度未満に低下せしめ
られる。つづいて、混相流は放出通路部6内で断熱膨張
をして圧力および温度が低下し、第二次着火のおそれの
ない状態でその低圧力でシールプレート12を破つて大
気に放出される。なお貯水部5の水9は、反応器1の内
容物1kgに対してすくなくとも0.25kg好ましく
は21<g以上の水量とし、また貯水部5における水表
面積Aおよびこれに続く放出管長B(放出管の内径によ
つても長さは異なる)は高圧側Cの圧力と熱容量によつ
て定まるものである。
また、サイフオン式のガス圧注水器を組みあわせること
で前述の貯水部5はさらに小さくすることができる。つ
ぎに、実施例を述べる。
第1実施例 高圧法によるポリエチレン製造装置の運転に先立つて呼
び径300m―長さ12mの放出管3の内部を窒素ガス
で置換し、貯水部5に501の水を貯留し、安全装置2
として破壊圧力2450±45k9/CdGに設計され
た破裂板を使用し、すなわち、この破裂板を容積551
のベツセル型反応器1の出口部に装備した。
初期運転圧力を2200kg/CdGl温度230℃と
し、この状態から分解反応を誘起させた結果、2410
kg/Cdで破裂板が作動した。
この時の反応器の温度は940℃以上であつた。この結
果、貯水部の水321が分解生成物に同伴されて混流と
なり、該生成物を冷却して着火を防止することができた
。また反応器内の圧力は安全なレベルまで下がつた。第
2実施例 前記第1実施例と同様な装置を使用し、同様な運転条件
で分解反応を誘起させた結果、反応器の温度は1020
℃に急上昇し、一方、反応器内圧力も島止昇し、破裂板
は2490kg/CdGで作動した。
このとき、貯水部の水301が分解生成物に同伴された
ことによつて着火を防止することができた。また反応器
内の圧力は安全なレベルまで下がつた。第3実施例 前記第1実施例と同様な装置に、さらに貯水部5の土方
にサイフオン式の圧力注水器を設置し、貯水部に151
の水を貯え、圧力注水器には1501の水を貯えた。
初期運転圧力を22001<9/CdG、温度230℃
とし、この状態から分解反応を誘起させた結果、105
0℃、2450kg/CdGで破裂板が作動した。この
時、貯水部のほぼ全量の水が分解生成物に同拌され、か
つ、圧力注水器の水301が同拌されることで着火防止
ができた。上述のように、本発明の高圧重合エチレン系
緊急時放出ガスの着火を防止する方法は、緊急放出反応
生成物を不活性ガス域で反応器内容物11<9に対して
すくなくとも0.25k9の水量の水面に導いてその水
と直接接触同拌させてその水との混相流を形成させると
ともに該反応生成物の温度を該生ノ成物の着火温度未満
に低下させる方法であるから、不活性ガス域で、しかも
冷却されるので、第一次着火の防止の信頼性が高く、ま
た、つづいて前記混相流を配管中で断熱膨張させて該混
相流内の反応生成物の温度を着火温度未満に低下させて
から大気に放出せしめるので、第二次着火が完全に防止
される。
とくに、前記緊急放出反応生成物を横向き円筒管の水面
上に導くので、高速流となつて該反応生成物と水との熱
伝達が良好に行なわれ、しかも、円筒管を特別な耐圧構
造にする必要もなくなり、経済的であり、また前記混相
流の断熱膨張は、上向き円筒状放出通路を通して行なわ
せるので、据付面積を増加しなくても、その通路の上方
向への長さを長くして充分な断熱膨張をさせることがで
き、経済的である。また本発明の高圧重合エチレン系緊
急時放出ガスの着火を防止する装置は、安全装置に連結
された膨張部と横向きの貯水部とこの貯水部につづいた
上向きの放出通路部とを有して内部が不活性ガスで維持
されている円筒状曲管型の放出管を備え、かつ、この放
出管の該貯水部には、反応器内容物11<9に対してす
くなくとも0.25kf)冷却用水を貯留して放出反応
生成物との水面直接接触による混相流を形成せしめ得る
内容積を有し、しかも、前記放出通路部には、該混相流
を断熱膨張させるのに充分な容積と長さとを有するので
、上記本発明方法を確実に実施することができ、また装
置が単純で管路中に邪魔物を設けないから、途中閉塞の
心配がなく、安全であるうえ、保守点検が容易であり、
かつ、装置としては配管のみで、大きな機器を必要とし
ないから経済的である。
そのうえ、管路中は高速流となるので、反応生成物と水
との熱伝達もよい。しかも、放出管は横向きと上向きの
組合せた円筒状曲管型であるから、据付面積を増加しな
くても放出管の全長を増大することができ、換言すれば
、既設の据付許容面積が狭いプラントにも容易に適用す
ることができる。また前記放出管路部の上端には、前記
不活性ガス状態を維持する強さを有するとともに前記混
相流の断熱膨張後の低圧力で破膜するシールプレートを
備えているから、通常時の該不活性ガスの漏れを防止し
、緊急時には、その断熱膨張後の低圧力で破膜されるの
で、その作動の確実性が保証される。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の装置の一実施例を示した一部断両立面図で
ある。 1・・・・・・反応器、2・・・・・・安全装置、3・
・・・・・放出管、4・・・・・・膨張部、5・・・・
・・貯水部、6・・・・・・放出通路部、7・・・・・
・水入口、8 ・・・・・・水出口、9・・・・・・水
、10・・・・・・不活性ガス入口、11・・・・・・
不活性ガス、12・・・・・・シールプレート、13・
・・・・・ガス圧注水器、14・・・・・・水。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 反応器が高温および高圧で運転され、異常反応時の
    圧力が安全装置の設定圧力を越えた時に前記安全装置が
    作動してエチレンガスとともに異常反応生成物を該安全
    装置から放出させることによつて前記反応器内の圧力を
    急激に低下せしめるようにしたエチレン重合反応装置の
    反応生成物の緊急放出系において、その緊急放出反応生
    成物を不活性ガス域で前記反応器内容物1キログラムに
    対してすくなくとも0.25キログラムの水量を有する
    横向き円筒管の水面に導いてその水と直接接触させてそ
    の水との混相流を形成同拌させるとともに該反応生成物
    の温度を該生成物の着火温度未満に低下させ、つづいて
    前記混相流を不活性ガス域で上向き円筒状放出通路を通
    して断熱膨張させて該混相流内の反応生成物の温度を着
    火温度未満に低下させてから大気に放出せしめることを
    特徴とする、高圧重合エチレン系緊急時放出ガスの着火
    を防止する方法。 2 反応器が高温および高圧で運転され、異常反応時の
    圧力が安全装置の設定圧力を越えた時に前記安全装置が
    作動してエチレンガスとともに異常反応生成物を該安全
    装置から放出させることによつて前記反応器内の圧力を
    急激に低下せしめるようにしたエチレン重合反応装置の
    反応生成物の緊急放出系において、前記安全装置に連結
    された膨張部と横向きの円筒状貯水部とこの貯水部につ
    づいた上向きの放出管路部とを有して内部が不活性ガス
    状態に維持されている円筒状曲管型の放出管を備え、か
    つ、この放出管の該貯水部には、前記反応器内容物1キ
    ログラムに対してすくなくとも0.25キログラムの冷
    却用水を貯留して放出反応生成物との水面直接接触によ
    る混相流を形成せしめ得る内容積を有し、しかも、前記
    放出管路部には、該混相流を断熱膨張させるのに充分な
    容積と長さとを有し、さらに該放出管路部の上端には、
    前記不活性ガス状態を維持する強さを有するとともに前
    記混相流の断熱膨張後の低圧力で被膜するシールプレー
    トを備えてなる、高圧重合エチレン系緊急時放出ガスの
    着火を防止する装置。
JP10804878A 1978-09-05 1978-09-05 高圧重合エチレン系緊急時放出ガスの着火を防止する方法とその装置 Expired JPS5919572B2 (ja)

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JPS5536202A JPS5536202A (en) 1980-03-13
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6359878U (ja) * 1986-10-08 1988-04-21

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JPS6359878U (ja) * 1986-10-08 1988-04-21

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