JPS5950686B2

JPS5950686B2 - 洗浄溶媒の回収方法

Info

Publication number: JPS5950686B2
Application number: JP10627181A
Authority: JP
Inventors: 昌弘金子; 正浅沼; 進隆内川; 一郎藤隠; 哲之助潮村
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1981-07-09
Filing date: 1981-07-09
Publication date: 1984-12-10
Also published as: JPS588714A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、芳香族ビニル−アクリロニトリル共重合体の
製造装置等の洗浄に用いた溶媒の再生回収方法に関する
。

芳香族ビニルーアクリロニト、リル共重合体の製造時、
製造装置内に単量体や重合溶媒に不溶若しくは難溶な高
分子物質が生成することが知られている。

この高分子物質は反応槽内や伝熱装置などに付着し、製
造装置に伝熱性能の低下や配管の閉塞を起こす。これに
伴ない、反応の制御性の低下、生産性の低下が起こり、
安定操業の大きな障害となつている。また更には、高分
子物質の一部が製Ｊ品中・、混入し、製品外観や色相
の悪化が発生する。このため適時操業を停止してこの高
分子物質除去する必要があつた。この高分子物質の除去
方法としては、人力による除去作業も実施されているが
多くの人手と時間クとを要し、また装置の破損や作業
者の残存化学物質による汚染等も発生し好ましい方法と
は言えない。

また高圧流体を用いて剥離除去する方法も知られている
が装置の構造上高圧流体を直接吹き付けられない個所が
存在する場合や、強度が不足している場合は適用できな
い。

このため溶剤による洗浄除去方法が一般に行なわれてい
る。

単量体での洗浄は、低温では溶解能力が劣り高温では単
量体の重合が心配され洗浄の効果が小さいので重合体を
溶解し得る溶媒が用いられる。ジメチルホルムアミド等
のアルキルアマイド及びジメチルスルホキシド等のアル
キルスルホキシドは、芳香族ビニル−アクリロニトリル
共重合体に対して良好な溶媒であるが、洗浄に使用し単
量体等が混入すると高分子物質の溶媒能力が低下するこ
とが知られている。この高分子物質は、芳香族ビニル−
アクリロニトリル共重合体の単量体等で膨潤した状態に
あり、それ自体に単量体を多く含んでいる。

このためこの高分子物質を溶媒を用いて洗浄すると溶媒
中に単量体が混入し洗浄力を低下させる。一度の洗浄で
高分子物質を洗浄する能力が限界値に達することもある
。例えば連続塊状重合でスチレン−アクリロニトリル共
重合体を製造した場合、重合終了時の重合装置内には高
分子物質及び単量体が多く存在するため、洗浄溶媒を用
い回分式に洗浄した場合には該溶媒中の単量体等の濃度
は２〜２０重量％、通常６〜１２重量％にも達し、これ
を再度洗浄に用いることは不適当であり、洗浄溶媒の回
収精製が必要となる。洗浄溶媒中の単量体等の濃度の上
昇を防ぐため重合装置内を乾燥させ単量体を除く操作を
行なう場合もあるが、乾燥時間が長く必要なことや、作
業面に困難があるなどの理由から問題となることが多い
。一般に、洗浄に用いる溶媒は高価であるため、回収し
て再度利用する必要がある。

し力化溶媒の回収には高分子物質と単量体を分離する必
要があり濾過法や吸収法は採用できない。そのため蒸留
操作で行なわれるのが一般的であるが、高分子物質を含
むため回分式で洗浄溶媒と単量体とを分留しその後高分
子物質を分離する方法が採られる。しかし回分式の蒸留
操作は単量体の分留時に溶媒のロスが多いことや、手間
がかかること、それに大量に処理する必要がある場合装
置が大きくなり設備に要する費用も大きくなるなど欠点
が多い。そこで本発明者らは芳香族ビニルーアクリロニ
トリル共重合体製造装置の溶媒による洗浄とその溶媒の
回収の効率的な実施につき鋭意研究したところ、従来法
に見られたような難点のない芳香族ビニル−アクリロニ
トリル共重合体の製造装置の洗浄溶媒の回収方法を完成
した。本発明は、芳香族ビニル−アクリロニトリル共重
合体を製造する装置内に付着する高分子物質を、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド及びジメチルス
ルホキシドから成る群より選ばれるノー種を主成分とす
る洗浄溶媒を用い洗浄除去し、洗浄の結果生じた高分子
物質及び単量体を含む溶媒から洗浄溶媒を回収するに際
し、（ａ）前記溶媒を連続的に蒸発装置に導入し、（ｂ
）該蒸発装置において洗浄溶媒及び単量体を蒸発させ、
前記溶媒中に含まれている高分子物質を分離し、（ｃ）
蒸発装置から蒸発させた洗浄溶媒及び単量体の混合物を
蒸気として蒸留塔に供給し、（ｄ）同時に蒸留塔内に水
を供給し、塔頂部から水と単量体の共沸混合物を主成分
とする留分を留出し、（ｅ）該留分を水を主成分とする
相と単量体を主成分とする相とに分液し、（ｆ）水を主
成分とする相の一部又は全部を（ｄ）の水として用い、
（ｇ）塔底から精製された洗浄溶媒を回収する、ことを
特徴とする洗浄溶媒の回収方法である。

本発明を適用しうる芳香族ビニル−アクリロニトリル共
重合体とは、好ましくはアクリロニトリルを１０〜５０
重量％、より好ましくは２０〜４０重量％含む共重合体
で、アクリロニトリルの代りにメタアクリロニトリル等
のニトリル単量体を含むものでも良く、芳香族ビニル単
量体としては、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げ
られる。共重合体の製造方法は、懸濁重合、浴液重合、
塊伏重合′よどどの方法にも適用できるが、特に溶液重
合、塊状重合では重合装置内に付着している高分子物質
が単量体等で膨潤した状態となつているため、本発明を
適用する効果が大きい。この芳香族ビニル−アクリロニ
トリル共重合体を作る単量体は、前記のアクリロニトリ
ル、メタアクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチ
レン等の単量体で、水と共沸混合物を作りかつ水に溶解
しにくいものであり、また共重合時の重合溶剤として使
用されるベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、ヘキサン、ヘプタン等の水と共沸混合物を作りかつ
水に溶解しにくい溶剤を含むものであつても良い。本発
明に用いる洗浄溶媒は、ジメチルホルムアミド、ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルスルホキシドから成る群より
選はれる１種を主成分とするものであるが、スチレン−
アクリロニトリル共重合体に対してはジメチルホルムア
ミドが好適である。

洗浄の結果生じた高分子物質及び単量体を含む洗浄溶媒
は溶媒を連続的に蒸発させる能力のある蒸発装置に導入
される。

蒸発装置としては、フラツシユ蒸発器、薄膜蒸発器、攪
拌容器等が利用でき高分子物質の分離排出を実施するこ
とも可能である。この操作は加圧下、大気圧下あるいは
減圧下で実施可能であるが操作の容易な大気圧下での実
施が好適には選定される。蒸発した単量体を含む洗浄溶
媒は凝縮させることなく蒸気の形で、溶媒と単量体とを
分離するために蒸留塔に導かれる。

蒸留塔としては、通常充填塔あるいは棚段塔が用いられ
、大気圧下あるいは減圧下で分留が実施されるが、この
分留に対しては蒸留塔の段数は４〜２０段で十分であり
、溶媒と単量体の混合蒸気は塔底と中間段の間、通常中
段より数段下に供給することが有利である。この蒸留塔
には単量体の除去のため水が供給される。塔頂より留出
する水と単量体との共佛混合物を主成分とする留出物は
、単量体を主成分とする相と水を主成分とする相に分液
されるが、この操作には通常静置分離槽が用いられ、分
液された水を主成分とする相の一部又は全部を常に還流
に用いることで水を閉鎖系で使用することが可能である
。水の供給は通常蒸留操作開始前に予め静置分離槽に水
を準備しこれを還流に用いる方法や、蒸留塔内に水又は
蒸気を導入する方法で実施される。また洗浄溶媒を蒸発
装置に導入する際に水を供給することも可能である。静
置分離した単量体を主成分とする相は、連続的又は回分
的に抜出すことで除去される。

蒸留塔の塔底にはスチームジャケット、リポイラ一など
の加熱装置が精留のために取付けられる。

精製された洗浄溶媒は塔底より回収され貯蔵されるか、
あるいは洗浄のため製造装置に再供給さフれる。

スチレン−アクリロニトリル共重合体製造装置の洗浄に
用いたジメチルホルムアミドに本発明を適用した場合通
常９９重量％を超える純度のジメチルホルムアミド９５
重量％以上の回収率で回収可能である。

本発明の方法によれば芳香族ビニル−アクリロニトリル
共重合体の製造装置の洗浄に用いた洗浄溶媒の回収を効
果的に実施することができる。

洗浄溶媒を連続的に回収することにより単量体等を効率
良く除去し溶媒の回収率も高い。また回収した溶媒を再
度重合装置に供給することにより洗浄時間をより短くす
ると同時に高価な溶媒の必要量を減少させることが可能
である。以下、本発明を実施例により、第１図を参照し
つつ説明する。

実施例１塊状重合法でスチレン−アクリロニトリル共重合体（ア
クリロニトリルを２４重量０１）含有）の製造を連続３
２日間実施し、高分子物質の付着した内容量５ｍ゜の重
合装置２をジメチルホルムアミドを用いて洗浄した。

塊状重合が終了した後重合液が重合装置から排出される
。

このとき装置内に付着している高分子物質は、単量体で
あるアクリロニトリル、スチレン及び重合溶剤として用
いているエチルベンゼンで膨潤した状態にある。この重
合装置にジメチルホルムアミドを満液となるまで供給槽
１から供給し重合装置内を攪拌しながら１３０゜Ｃで１
０時間洗浄した。

洗浄終『後洗浄に用いた溶媒には８重量？の単量体等及
び４重量％の高分子物質が含まれていた。この洗浄に用
いた溶媒は中継槽３を経て、ポンプ４で連続的に蒸発装
置５に送られる。この蒸発装置は８００１の加熱槽であ
り２５０℃まで加熱可能な蒸気及び熱媒ジヤケツト及び
内部コイルが取り付けてある、，蒸発装置の底部からは
高分子物質を排出するためのギヤポンプ６が取り付けら
れている。

また加熱槽上部には重合体の飛沫同伴を防ぐため５００
ｗｔｍの高さの充填部７が設けられている。蒸発操作は
ほぼ大気圧下（１．０５ａｔｍ）で行なわれ蒸発装置は
１４５℃に保たれここで発生した蒸気は２７０ｋ９／Ｈ
ｒの速度で蒸留塔８に送られる。この蒸留塔は塔径４５
０ｍｍの充填塔で蒸気供給部より上に４段、蒸気供給部
より下に３段合計７段の塔である。この蒸留塔には塔底
液加熱用のリボイラー９と塔頂蒸気の凝縮器１０及び凝
縮液の分液槽１１（容通１０００１）と還流用のポンプ
１２が取り付けられている。分留塔の塔頂では分液槽に
予め用意された水を還流し水と溶媒中の単量体等を供沸
させる。このとき共沸して塔頂より出た単量体等は分液
槽で分液され水層を還流に使用する。このときの還流比
Ｒは５．０であつた。この操昨により単量体等は殆ど除
かれ分留塔底からは９９．７重量％のジメチルホルムア
ミドが得られた。このジメチルホルムアミドは１３で示
す貯槽に集められた。この回収操作により９８重量％の
ジメチルホルムアミドが回収された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するのに用いた装置のフローシ
ートの一例である。１：溶媒供給槽、２：重合装置、３：中継槽、４：ポン
プ、５：蒸発装置、６：ギヤポンプ、７：充填部、８：
蒸留塔、９：リポイラ一、１０：凝縮器、１１：分液槽
、１２：還流用ポンプ、１３：貯槽、Ｍ：モータ一。

Claims

【特許請求の範囲】１芳香族ビニル−アクリロニトリル共重合体を製造す
る装置内に付着する高分子物質を、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド及びジメチルスルホキシドか
ら成る群より選ばれる一種を主成分とする洗浄溶媒を用
い洗浄除去し、洗浄の結果生じた高分子物質及び単量体
を含む溶媒から洗浄溶媒を回収するに際し、（ａ）前記
溶媒を連続的に蒸発装置に導入し、（ｂ）該蒸発装置に
おいて洗浄溶媒及び単量体を蒸発させ、前記溶媒中に含
まれている高分子物質を分離し、（ｃ）蒸発装置から蒸
発させた洗浄溶媒及び単量体の混合物を蒸気として蒸留
塔に供給し、（ｄ）同時に蒸留塔内に水を供給し、塔頂
部から水と単量体の共沸混合物を主成分とする留分を留
出し、（ｅ）該留分を水を主成分とする相と単量体を主
成分とする相とに分液し、（ｆ）水を主成分とする相の
一部又は全部を（ｄ）の水として用い、（ｇ）塔底から
精製された洗浄溶媒を回収する、ことを特徴とする洗浄
溶媒の回収方法。２前記洗浄溶媒がジメチルホルムアミドである特許請
求の範囲第１項記載の方法。３前記単量体がアクリロ
ニトリル及びスチレンである特許請求の範囲第１項記載
の方法。４前記単量体がベンゼン、トルエン、キシレン、エチ
ルベンゼン、ヘプタン等の水と共沸する炭化水素を含む
特許請求の範囲第１項記載の方法。