JPS5980404A - スチレン/アルケニルニトリルコポリマ−を製造する方法及び装置 - Google Patents

スチレン/アルケニルニトリルコポリマ−を製造する方法及び装置

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JPS5980404A
JPS5980404A JP58176856A JP17685683A JPS5980404A JP S5980404 A JPS5980404 A JP S5980404A JP 58176856 A JP58176856 A JP 58176856A JP 17685683 A JP17685683 A JP 17685683A JP S5980404 A JPS5980404 A JP S5980404A
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reactor
styrene
copolymer
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JP58176856A
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ジエフリ−・デイ−・モリス
ロバ−ト・エイ・フラ−
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Cosden Technology Inc
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene
    • C08F212/10Styrene with nitriles

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

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】 本QII:、5AIV  (スチレン−アルケニルニト
リル)コポリマーの連続的塊状重合の系に関し、さらに
詳しくはSANの連続的塊状重付の方法および装置に関
する。
ヒニルモノマー、とくにここで用いるスチレンおよびア
クリロニトリルの共重合ならびにそれらの製造法は、よ
く知られている。しかしながら、これ寸で解沖されてき
ていないか、あるいは多くの揚台において、解決が不満
足である、多くの固有の111題がある。
SAN畢曾の場曾において、許容されうる性質を有する
生成物を得るためには精確々コントロール茫必要とする
ことが知られている。たとえば、単−生by、物中のコ
ポリマーのアクリロニトリル含−が約4%よ!ll′4
くだけ変化すると、異なるコポリマーは互いに不相溶性
となり、許容され得ない、くもった生成物を生ずる。ス
チレンモノマーとアクリロニトリルモ′ツマ−は異なる
速度で重付するので、注意深いコントロールは重合段階
においてばかりでなく、かつまた引き続く精製段階にお
いて、必要である。ことにこれらの後者の方法の段階に
おいて、生成物の均一性を維持することが必須である。
なぜなら、高いアクリロニトリル含量を有するコポリマ
ーの少鮒であってさえ、コポリマーの加熱時に、たとえ
ば引き続く熟成形工程の間でさえ、隣接する側面のアク
リロニトリル基の環化のため、生成物全体の黄色の変色
を起こすことがあるからである。
これは5AIV小合法における生成物の重合後の処理、
たとえば、ポリマーの脱蔵として知られている、ポリマ
ーからのモノマーの除去、において重要々因子である。
ポリマー/モノマー混せ物がいったん反応器を去ると、
2柚の異なるモノマ一種の不均一な東@仙度および脱蔵
に用いられる高温のために、高いアクリロニ) IJル
含量のポリマーを生成する危険がある。従来法において
、脱蔵は典型的には薄層脱蔵装置(thin film
 davoLa−tilizing equiptne
nt)、たとえば1フイルムトルーダ=(F ilm 
TrlLder) ”を用イテ実施する。
この装置dは液状のモノマーを非常に急速に蒸発させて
、それ以上の重合を最小にする。しかしながら、この薄
層フィルム装置は、比較的高価であり、そして過度の量
の、たとえば、少なくとも1回の、保守を必較とする。
なぜなら、それは多くの部分を有しかつ広範な密閉特性
を有するためである。
したがって、この保守は、重合ラインを運転停止させる
こと、あるいは保守の間材料の上流を保持するために凌
)る手段を用いることを必散とする。
したがって、本発明の1つの目的は、SANコポリマー
の連続、的塊状重せ法ならびにこの方法を−16− 実施する装着を提供することである。
さらに、本発明の目的4、比?>的複雑でA:い安価な
装置を用いて実施することができ、かつ高度に助1練さ
れた人員を必要としないということにおいて、SANの
連続的塊状重合の簡単な方法を提供することである。
本発明の佃の目的は、高品質の生成物?提供すると同時
にエネルギータフJ率のよいプロセスを提供する、粗製
SAI’/コポリマーが重台段階ケ出るとき、それを仕
上げる改良された方法および装置を提供することでめる
前日己目的を達成するため、本発明によれば、前もって
決定した比のスチレン糸モノマーおよびアルケニルニト
リルモノマーからなる供給物を反応器へ連続的に導入し
て反応混合物を生成ニジ;スチレン糸モノマーおよびア
ルケニルニトリルモノマーを含量する反応混付物を、前
記モノマーが共電−17− 付シてスチレン系/アルケニルニトリルコポリマーを生
成する温度および圧力の生性に暴yくし;反応YM、@
r物全体ケ通じて実質的に均一な組成分布および実質的
に均一な温度分布を維持するために十分なかきまぜに、
前記反応混合物を#nLl応器から連続的に抜き出され
たスチレン系/アルケニルニトリルコポリマーから揮発
性成分を除去する;工程からなり、そして好ましくは、
第1段階において、抜き出されたコポリマー中のスチレ
ン糸モノマー″f:jアルケニルニトリルモノマーの比
を、沖せ時に、反応器から抜き出されたスチレン系/ア
ルケニルニトリルコポリマーとはIり同一のスチレン糸
モノマー;アルケニルニトリル士ツマ−をイ(するスチ
レン糸/アルケニルニトリルコポリマーを1是供するよ
うに選択された比に、調llFラシ(たとえば、あるト
1のアルケニルニトリルモノマーを抜き出すことにより
)暮そして打92つ1昔において、抜き出されたスチレ
ン系/了ルクニルニトリルコボリマーを、での中の揮発
性成分の実質的にずべて全揮発さぜるために十分々温月
杢(で加へ1し、そして揮発しfi−成分を非揮発性コ
ポリマーから分lll」する、工程からなる、ことを特
徴とする、スチレン系モノマーおよびアルケニルニトリ
ルモノマーをt=ffl的に塊重せしてスチレン系/ア
ルケニルニトリルコポリマーを生成する方法が提供され
る。より好−まL<は、前記第2段階における前i1加
熱工程9よ、スチレン系/アルケニルニトリルコポリマ
ーを熱交換装置内に通過さぜ、そして泡が2相を熱交換
装置′+7に流過させるために十分な、コポリマー中の
揮発性成7分の実質的な揮発を起こすために十分な肯だ
け、熱交換装置内の圧力を減少させることからな5b0 好ましい実施態様において、前記皆蔵工程は、揮発した
成分を第2段階における分圃器から抜き出し、抜き出さ
れた揮発した成分を凝縮させて回収されたモノマーの液
状耕縮物を生成し、゛そして回収されたモノマーの液体
を反応器ヘモツマ−供給物の一務2分として再循環させ
る工程をさらに含む。この方法は、反応器において平衡
導度を維持する工程によって%徴づけられる。
本発明の他の面によれば、前もって決定した比のスチレ
ン系モノマーおよびアルケニルニトリルモノマーからな
る供給物を反応器へ連i的に導入して故応止仕物を生成
し;反応器と;前もって決定した比のスチレン系モノマ
ーおよびアルケニルニトリルモノマーからなる供給物を
前記反応器へ連続的に導入する手段と;スチレン系モノ
マーおよびアルケニルニトリルモノマーを含有する反応
混合物を、前記モノマーが共重合してスチレン系/アル
ケニルニトリルコポリマーを生成する温度および圧力の
争件に氷霧する手段と;反応混合物−20− 全体を通じて実質的に均一ガ組成分布および実質的に均
一な温度分布を維持するために十分力がきまぜに、前記
反応混合物をり・露する手段と;スチレン糸/アルケニ
ルニトリルコポリマーを反応器から連続的に抜き出す手
段と;前記反応器から抜き出されたスチレン系/アルケ
ニルニ) IJ /l/ =r $リマーから揮発性成
分を除去する胛蔵器と;からなる、ことを%徴とする、
クチ1/ン系モノマーおよびスチレン系モノマーをA’
−M的に専v付してスチレン糸/アルケニルニトリルコ
ポリマーを生成する装置が、提供される。好1しくは、
前記脱菫器は、抜き出されたコポリマー中においてスチ
レン系千ツマ一対アルケニルニトリルモノマーの比を、
供給やJのト([もって沃足したクチし・ン、1′、J
Lノマー:アルケニルニトリルモノマーの比とtrr、
 f′:X: 同一の比に回彷さセーる手段からなる第
1工程と;抜き出されたスチレン系/アルケニルニトリ
ルコ、+5リー 21 − マーを、その中の揮発性成分の実質的にすべてを揮発さ
せるために十分た温度に加熱する手段と、揮発した成分
を非揮発性コポリマーから分離する手段とからなる第2
工程と;からなる。
最も好ましくは、第2段階における加熱手段は、熱交換
装置と、スチレン糸/アルケニルニトリルコポリマーを
前記nC1交換装置に通過させる手段と、泡型2相を前
記熱交検数し・・−に流過させるために十分な、コポリ
マー中の揮発性成分の実質的な揮発を起こすために十分
な仲だけ、熱交換装置内の圧力全減少させる手段と、か
らガる。
本発明のそれ以上の目的、特徴および利点は、月下の好
寸;2い実施pH様の詳細な説、明から、添付図面全−
緒に考慮すると、明らかになるであろう。
本発明は、少なくとも1枠のモノアルケニル芳香族(ス
チレン系)化合物および少なくとも1釉のアルケニルニ
トリル化付物からなる出発モノマー組成物を使用する、
改良された連続的塊状重合法に関する。。
アルケニルニトリル化付物は、一般式 %式% 式中Rは水素および谷1〜4個の炭素原子を含有するア
ルキル基からなる群より選ばれる、により特徴づけられ
る。
モノアルケニル芳香族(スチレン系)化合物は、一般式 %式% 式中、Arはフェニル基、6〜9個の炭素原子のアルカ
リール基、モノクロロフェニル基、ジクロロフェニル基
、モノブロモフェニル基、およびジブロモフェニル基か
ら成る群より選ばれ、そして Xは水素および3イR,lより少ない炭素原子を含量す
るアルキル基から成る群より選ばれる、によって特徴づ
けられる。好ましいアルケニルニトリルはアクリロニト
リルであり、そして好ましいスチレン系モノマーはスチ
レン自体である。
本発明は、広い範囲の5AIVコポリマー生成物を広い
範囲の操作条件下に効率よくツ゛1造することができる
方法および装置を提供することである。
たとえば、本発明によれば、約lO軍析チ程度に少ない
量から約60重量%までの趣高すの範囲の共重合したア
クリルニトリルの比率を有するSANコポリマーf:製
造することができる。広範囲の分子量も可能であり、た
とえば、約IP/lO分相丸に小さい値から8 Of/
10分相度に大きい値のメルトフローインデックス(A
STM、条件りを有するポリマーを製造できる。ポリマ
ーは、−24− 220−250下(104−121’IC)の範囲内に
入るビカー軟化点(ASTM1525速度A)をホする
として%徴づけられる。
きわめてすぐれた純度および品質のSANコポリマーを
、本発明に従い製造することができる。
これらの組成物は、約100 ppη2より少ない残留
アクリロニトリルモノマー含量、約1000 ppmよ
り少ない残留スチレンモノマー含量および1000 p
pmよりも少ない残留希釈剤含量を南する。
さらに、本発明による方法は、高い反応速度および高い
転化率のレベルを達成することができる。
SANコポリマーについて40%/時程度に高い反応速
度、および30〜90チ、典型的には約60%までの転
化率のレベルを達成することが可能である。
A1反応器 図面の第1図を参照すると、この系は反応器l−25− をfMi用し、その形状はそれ自体新規ではない。形状
1は広く変化することプバでき、たとえば、本a的に水
平である形状から本質的に弁面であるものに変化するこ
とができる。好ましい設計は、反応器が広い範囲のSA
N生成物の製造を可能とすることがわかったかぎりにお
いて、垂直型反応器、好ましくは垂直シリンダからなる
。過去において、水平型反応器は、SANに好ましかっ
た。なぜなら、垂直型反応器は、上部から底部へ均一な
温度および濃度のコントロールを達成することが困難で
あるからである。米国特許第3,813,369号径照
。反応器の多くの型および設計は、5AIIのV@技術
の分計において知られている。これらの既知の反応器の
いずれをも本発明の範囲内で使用できる。
反応器は熱のコントロールを促進するために、ことに始
動時に、ジャケットを付けることができる。熱油を熱交
換媒体として使用し、外部の回路6を通して循環させる
。しかしながら、本発明において、それは定常状態の操
作の間の温H′;のコントロールにおいて有意な役割を
演じない。始動後、ジャケットの温贋は典型的には、温
度勾配を最小とするために、所望の反Lm’;tA度に
保持する。
操作において、スチレンとアクリロニトリルモノマーと
の混合物を反応器中ヘライン? ?r−把して供給し、
初め供給源4から供給され、そして予熱器8を通過する
。反応混合物中の、たとえば、スチレン対アクリロニト
リルの比は、コポリマーのP)T”Aのモノマー組成に
従って選択される。典型的には、胡成物は60〜7on
粕係のスチレンと約30〜40@量チのアクリロニトリ
ルとからなる。
反応混合物は、典型的には、不活性希釈剤を、たとえば
、曾計の反応混合物の約2〜50重りチ、典型的には約
15〜50重量%の量でまた含み、約25チは好まし7
い。百分率は2%程鳳に低くあることができる。しかし
ながら、これより低いレベルでは、希釈剤の欠乏のため
に、詰まりが問題となりうる。布釈剤は好ましくは次の
化せ物からsケレb ニエチルベンゼン、ブチルベンゼ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン(スべての異性体)
およびクメン;エチルベンゼンは好ましい。反応器は約
115〜180℃の温度および約40〜8o psia
の圧力において通常操作さ扛る。
第2図を参照すると、本発明の1つの好ましい反応器の
設計を図解する。反応61は、その内部の均一な温度お
よび組成物を達成することを促進する手段の組み甘わせ
を含む。反応器の内部に回転ミキサー3が存在する。こ
のミキサーは、水平面において回転する少なくともl板
のブレードまfCはq94を南する。ミキサーは、反応
媒質内の横方向の均一性を保鉦する一1Ii−通の設計
のいずれであることもできる。ミキサーにモーター2に
より駆動される。モーター2は、反応器の上部を通して
反応混合物中に・延びる回転軸5を駆動する。ミキサー
は典型的には約20〜60τptnの速度で操作される
反応混合物の横方向の均一性は、回転ミキサー3によっ
て達成される。反応混合物の垂直方向の均一性は、本発
明に従い、反応混合物を反応器の底部から抜き出し、こ
の混合物をポンプ1Gにより外部の再循環ライン9を経
て外部のループにおいて送られ、次いで反応器lの頂部
へもどされる。
反応混合物は、このループを通過するとき、好ましくは
混会装置13好ましくは「界面発生器」と呼ばれる型の
静止ミキサー内で均質化される。
「界面発生器」はインライン不動ミキサーであり、七の
混会機榊は一般に処理量が流線の流れの領域において流
れているとき処理量に無関係である。
このようなミキサーは層形成ミキサーと考えることがで
き、ここで流れる流れは分割され、そして2つの成分の
部分は流れのも七の要素の界面が実質的に増大されるよ
うに再成形されかつ一緒に重付される。このようなミキ
サーはこの分野においてよく知られており、ヤしてこれ
らのミキサーのいくつかおよびそれらの操作方法は次の
米国特許(記載されている: 3.051.542.3
.051.453.3,195,865、ミ206. 
l 70.3,239、197.3,286,992.
3,328,003、亀358、749.3.373.
534.3.394.924、ゐ404.869.3.
406.947および3.506゜244゜このインラ
イン静止ミキサーはけ準設計であるものであることがで
きる。適当なミキサーは、柚々の供給会社からKani
cs、KochおよびL ightningの商品名で
市販されている。
新らしいモノマーは、再循中ループへライン13を通し
て静止ミキサー11の上流へ導入され、兵曹に応じて反
応器内で一定のモノマー比を維持−30− する。以下に詳述するように、凝縮された七ツマ−の蒸
気をまた重付器へ静止混合装置11の上流への導入によ
りもどされる。
外音15のポンピングループ9および静止ミキサー11
を回転ミキサー3と組み甘わせて使用すると、垂直反応
器の場合においてさえ、反応混合物を辿じて温度および
組成は驚ろくほど均一となる。反応器における上部から
底部への温度の変動は、反応混合物を外部のループを通
して1,2回/時程度に少ない回数で循環させるとき、
±1℃以内にコントロールすることができる。同柿に、
反応混@−物の七ツマ−の組成は1%以内に均一に維持
される。本発明の設計を用いる15,000)77年の
プラントは、回転ミキサー3に約20011Pおよび外
部のループにほぼ60HPのポンプを必要とするだけで
ある。
−31一 定常状態の操作条件下で、反応器lの冷却の実負的にす
べては外部のモノマー凝縮器15により提供される。熱
いモノマーの蒸気は反応器lからライン17を経て抜き
出され、凝縮器15において凝縮される。凝縮器15は
水平または垂直の設n1であることができ、垂直の設計
が第1図に示されている。MW4器内で複数の管が冷却
流体、たとえば水により冷却される。モノマーの蒸気に
管側または殻側を通過することができるが、垂直の設計
において、それは管側を通過することが好ましい。冷た
い管と接触すると、反応器からの熱い蒸気は凝縮されて
液体のモノマー中に入り、これは凝縮器15の内側に集
められる。また、追加量の液体は好ましくはコレクター
19内にかめられる。
コレクター19内の冷却された液体は、主としてモノマ
ーでおり、ライン20を通過して三方弁21へ行き、こ
こから凝縮されたモノマーの一部分−32− はライン22を経て静止ミキサー11の−E流の、モノ
マー供線うイ゛ン13へもどされ、次いで凝縮されたモ
ノマーは重付反応器lへ再導入される。
この蒸発的冷却系についてのコントロールは、次のよう
にして行う:温度コントローラー25Fs。
反応器l内の温度を直接読み承り、そして凝縮器15と
関連するレベルコントローラー24と縦接続で作動する
。反応器へ与えられる冷却のilは、凝縮器15におけ
る凝縮されたモノマーのレベルの関数である。すなわち
、流体のレベルが低ければ低いほど、冷却表面のより多
くの面積がモノマーの蒸気へ暴露される。こうして、よ
り多くの冷却容量が反応器に必要であるので、凝縮器1
5内の液面は低下し、また逆も当てはまる。凝縮器15
内の液面の調整は多数の方法で、たとえば、三方弁装置
21へのフィードバック信号を供線することにより、達
成できる。
−33− 本発明による蒸発的冷却装置は、重付反応器内の温度変
化への急速の応答を達成するために2倍の機構を実際に
提供する。前述のように、凝縮器15の冷却容Mは、反
応器内の温度が増加する結果、直接増加する。これは凝
縮器内の凝縮されたモノマーのレベルを低下させること
により達成され、その結果、凝縮器から置換された凝縮
さルたモノマーの体積は反応器中へ注入しもときれ、こ
れにより二次のかつ旧ちの冷却効果が生成する。
さらに、コレクター19内の凝縮されたモノマーの供線
を一定に維持することにより、本発明の系は、有意なf
4間的冷却負向が装置される揚台、その中に集められた
凝縮されたモノマーの全しを反応器中へ瞬間的に注入す
る潜在力をまた提供する。
塊状3曾法VCおける温度のコントロールのために外姉
の凝縮器を使用する先行技術の方法、たとえば塊状5A
IV法は、詰まりおよび反応器と凝縮器との間のライン
17における蒸気のロックの声大な問題に特徴的に悩ま
される。その理由は、冷却勾荷が凝縮器中への蒸気の流
れをコントロールするためのライン17中のコントロー
ル弁により典型的にはコントロールされ、すなわち、こ
の弁が主要な温度調整器として使用されたことにある。
ライン17はこの弁において短時間以内に、たとえば、
1日または2日の操作程度に短かい時間以内に枯まる傾
向を有する。この詰まりは重合反応器のため冷却能力ヲ
俸失するようになる。弁における詰まりkl、わずかの
圧力低下によるそこのエントロピー変化から生ずること
が決定された。外音I′、の蒸気凝縮器冷却を用いる先
行技術の系を悩ました他の問題は、蒸気ライン17にお
ける蒸気ロックであった。これは系中の非凝縮物、たと
え(」゛、空メ、の蓄積により起こることが決定された
これらの問題は、本発明によりライン17中の弁を排除
することにより一部分解決される。これは、弁の除去が
問題の源を排除したという限りにおいて、弁の詰まりの
問題について真空であった。
蒸気ロックの問題に関すると、弁の除去は圧力の変動源
を排除し、こうして蒸気ロックの源を排除した。また、
凝縮器15の入口は反応器より上に位置して蒸気のトラ
ップを排除すべきである。
前述のように、このような系における蒸気ロックの原因
の一部分は酸素および他の非凝縮性物質の存在にあるこ
とが発見された。非凝縮性物質を排除するためには、凝
縮器にその上部に圧力コントロール弁をもつ。この圧力
コントローラーは非凝縮物のトラップ30を使用し、そ
して凝縮された液体の蒸気圧よりちょうど上に圧力をコ
ントロールする。したがって、トラップ30中に非凝縮
物が蓄積すると、圧力はわずかに増加し、圧力コントロ
ール弁31により非凝縮物は自動的に抜き−36− 出されるであろう。
非凝縮物を排除するための好ましい手段の操作は、次の
とおりである:圧力コントロール弁31を凝縮器15の
上部の非凝縮物のトラップ30よシ上に配置させ、これ
によQトラップ30中に非凝縮物が蓄積しないようにす
る。圧力コントロール弁が凝縮された液体の蒸気圧より
もちょうどわずかに上の解放圧力にセットされていると
き、非凝縮物は自動的に抜き出される。
−37− また、非(y細物は別の配置によシ抜き出すことができ
る。これらのよどんだ非凝縮物は熱い蒸気よりも低い温
度である。非凝縮物と熱い蒸気との間の界面は、温度ト
ランスデユーサ−により感知することができる。この界
面が非凝縮物の蓄積を示す温度トランスデユーサーの対
の第1を過ぎて下降するとき、温度の変化が感知され、
そして非へ〇柄物は抜き出される。この実施態杼は第1
実施態4mと統合することができ、そしてこのような組
み合わされた糸において、1晶度トランスデユーサーの
対は圧力コントローラーのオーバーライド(ovsri
da ’)として作動することができる。
凝縮に対して保njするそれ以上の手段として。
蒸気のライン17はVJ1熱されてラインが冷却しない
ようにされる。
先行技術の蒸発的冷却系において見い出される問題の他
のものは、凝縮器の詰まりである。蒸気相の744合は
実際的に存在しないが、熱い液状スチレンおよびアクリ
ロニトリルのモノマーは容易に1合する。したがって、
過熱された蒸気が管状の非常に熱い液体に凝縮するので
、凝縮器のa′の詰まりは起こる。この液体は容易に重
合することができる。本発明による設計はこの問題を排
除し。
同時に、先行技術において可能であったよりもさらに精
確な温度コントロールを許す。これは冷却されたモノマ
ーと希釈剤との混合物を計縮器からコレクター19へ再
循環させることによって達成される。凝縮したモノマー
γu5合物は19からライン20により三方弁21を通
過する。この弁針1:モノマーの流れを反応器1中へ再
循環する流れ22と、凝縮器15中へ流れる第2流れ2
3とに分割する。このライン23を辿る再循環は、凝縮
器;の重合の曲し!を解決する。勘細物は凝縮器15中
へ。
反応器からの過熱された蒸気の流れが入る点において、
注入される。それは噴霧のカーテンの形で注入され、そ
こを蒸気が通過する。この噴霧は熱だ気の急冷体として
作用し、冷却管上の液状モノマーのpを減少し、こうし
て1丁合を低下させる。
さらに、冷却噴霧は冷却管を連続的に洗浄するよう蹟向
けられ、管上に凝縮した液状モノマーをさらに冷却し、
かつ冷却上の凝縮したモノマーの滞館時間を短縮する。
急冷噴′場を使用することにより、凝縮器内の重合Fi
墨実上排除される。垂直の熱交換器において。
入る熱蒸気流は冷却噴霧を通過する。ライン23を通過
する冷却されたモノマーの髪は、それが冷却層上の蒸気
から酬給する七ツマ−の桁より屯多いように、コントロ
ールされる。凝縮器中へ再循環される冷却されたモノマ
ーは、こうして管を違約1.的に流下する冷たい七ツマ
−のフィルムfi[成する。有利vcは、冷却モノマー
は180°のカバ39− 一で尋人される。水平の凝縮も按において、也循咳され
た吹締物は有利Vc ld@縮器の上部の全長を走る・
にイゾ51!tで尋人される。このパイプはその長さに
沿って複数の孔またはノズルを准して、凝縮器内の冷却
管の全長を洗浄することができる。
第2図は、水平の凝縮器を用いる1反応器および堺関の
コントロール系の別の実施態体を図解する。反応器1は
、静止ミキサー11を含む外部阿イ1I7jJループ9
を有する。etl縮器15は水平に配向され、そして複
数の管14を含み、ヤれらの管14を通して冷媒が流れ
、たとえば、/?水がライン16を細て入り、ライン1
8を経て出る。反応器1からライン17全通って出るモ
ノマー宮櫓“蒸気は、豪細器15へ入り、管14の外表
面と接触したとき鹸紬する。モノマー言有蒙気との接触
に有効な管14の衣面積は、縦設6器15内に保持され
る。tpyumシた液体のレベルによって―祭される。
40− こcv a unは、温度コントローラー25により監
視される1反応器1の内部温度に応答する液面コントロ
ーラー24vcよりコントロールされる。コントロール
は三方弁21の調整によりなされる。三方弁はライン2
2を経て反応器1へもどされる凝縮した液体の量と、ラ
イン23を経て凝縮器15へ再1+1# Mされる皺と
をコントロールする。
1v縮器15へ再循環される凝縮した液体は、凝縮器1
5の上部付近を走りかつその全長に沿って走るパイプ2
7中へ供給される。パイプ27は複数の出口開口を含有
し、それらの曲目によha縮された液体は管14のすべ
てを横切って噴霧されて、その上のボ°リマーの舒積を
防止するであろう。
さらに、モノマー含有蒸気は凝縮器15ヘライン17か
ら入るとき噴霧のカーテを通過させられ、これにより蒸
気は急冷される。
凝縮されたモノマーおよび希釈剤は、好ましくはライン
64を妊て凝縮器15から収集槽19へ進行し、ここで
凝縮され、冷却されたモノマーの実質的な体積は貯蔵さ
れる。典型的には、この貯蔵される凝縮物の体積は反応
器1内の反応γU7合物の体積の約5〜30容1%であ
るが、凝縮物を貯蔵する必要性は存在しない。この特徴
は単に系の応答性および融通性を、前述のように、増大
する役目をするに過ぎない。コレクター19内の液体は
、ライン20を駐て三方弁21へ凝縮物もどしポンプ2
9により送られる。この系中に、層積する水はトラップ
32中に集められ、抜き出されて水を糸においてその平
衡濃度に維持する。圧力は凝縮器15とコレクター19
との間においてライン62によシ等しくされる。
非Mk物のトラップ30および圧力コントロール弁al
U:、とくにI!1女累の、非凝縮物の系を連続的にパ
ージするために設けられている。i11述の別の糸をこ
こでi史用することもできる。
これ壕で砺、明してきた塊状重合系は、先行技術よりも
1つの他の非常に有意な利点を提供する。
先行技術のSAN製造系において1反応器をステンレス
鋼から作ることが必要であった。これよシ安愉な炭素鋼
の反応器は急速に腐食し、ポリマー中に黒色の斑点を生
じさせる。さらに、炭素鋼はボブコーン状のSANポリ
マーを生じさせ、これは移送ラインおよび装置を詰まら
せる。この問題は、本発明による設計により解決される
と同様に。
コストが非常に実質的に節約された。本発明の糸におい
て、前述したように、非凝陥物は反応器からJIP続的
にパージされる。これは反応器内の酸素の存在による腐
食を排除する。さらに、系内の水のセをその平衡−朋に
またはそれより下に、すなわち、約5〜6qbに維持す
ることも一本発明の1つの特徴である。こうして、反応
混合物内の液状43− の水は、水を溶液に維持することにより1反応器壁との
接触”から防止される。過剰の水はC脣縮器系において
水ドロー(water dγαw)32を肛て除去され
る。水ドロー32は普通の設計であり、がっコレクター
19の下部のトラップ中に位1dする。
アクリロニトリル中の水の溶解度はアクリロニトリルが
冷却されるにつれて低下するので、水はコレクター19
内の比較的に冷たいモノマー混合物から分離する。こう
して、この点においてモノマー ?I!合物から水を除
去することにより1反応器内の水の濃度はそれを完全に
可溶化することを保証するために十分に低いレベルに保
持される。この水および非凝縮物の除去は、炭素鋼の反
応器の使    用を可能とすることにより、先行技術
よりも有意lコストの利点を提供する。先行技術のボブ
コーンの問題も排除される。
本発明の糸は、115℃〜約180’C;、好まし44
− くは130°C〜155℃の反応温度を用いてSANコ
ポリマーを隼1J造することができる。壕だとの系は4
0〜Bopsiαの圧力範囲において作動する。
C,1↑?リマーの仕上げ 反応器1内の反応混合物の一部分を、ライン33から連
続的に抜き出しさらに処理する。SAN゛市合法では1
%、留撫発性物質(スチレン、アクリロニトリルおよび
エチルベンゼン)を除去することが必要であり、そして
それらを反応器へ再循環させてもどすことが必要である
。次いで脱蔵されたポリマーは、脱蔵段階をライン34
を経て去った後、ペレット化されるかあるいけ他の方法
で処理されて商業的に使用される。
前述のように、不都合な黄色は、アクリロニトリル基が
ポリマーの高温への暴算時に直列に重合しかつボ化する
とき、SANポリマーにおいて生成する。jシ応器内の
重合条件下に、スチレンはより急速に重合する。こうし
て、さらに処理するたtに反応器から抜き出された。モ
ノマーポリマー渭合物中に過剰のアクリロニトリルモノ
マーが存在する。これはコポリマー鎖中のアクリロニト
リルの隘・接重合が句こる傾向を増大し、最終ポリマー
中のモノマー比を変化させ、71ヒリマ−生成物の黄色
化を曖びく。1だ、前述のように、異なる比のモノマー
比のSANポリマーの存在は、生成物をくもらせる。こ
の問題は、先行技術により、ポリマーから揮発性物質を
できるだけ急速にかつできるだけ低い温度で除去するこ
とによって処理される。最も商業的設備は、フィルム・
トルーダー(FILM TRUDER’)の商品名で市
販されているPi雑々かつ非常に高価な′N廣蒸発器を
使用する。
フィルム・トルーダーはポリマーのkW Mを非常に油
、速に、l’ljたけ2分より短時間で、加かしかつ脱
が、する。フィルム・トルーダーの欠点は1機械的密閉
および回転表14の候雑な系を有し、母日の1呆′+′
を必要とし、装置の連転停止および/々イノeスを伴う
ということである。本欠、明により提供される糸は、装
置のコストについての先行技術の欠点をフィルム・トル
ーダーのそれのほぼ4分の1に排除する。
反応器1は過圧で作動されている。ポリマー溶液は反応
器からライン33を融て約115°C〜約180°C1
好ましくは約140℃の温度において抜き出される。ポ
リマー混合物は予熱されないで第1脱g装置35へ入れ
られる。脱蔵器35は大気圧より高いが、圧力1より低
い圧力において作lΦする。ライン33から脱蔵器35
中への圧力低下は、熱ポリマー溶液中のアクリロニトリ
ルモノマーおよびスチレンモノマーの一縮5分をフラッ
シュさせる。アクリロニトリルは蒸気圧がスチレンより
旨いので、アクリロニトリルの除去される鎗47− は紛蔵器35の圧力をコントロールすることによりコン
トロールできる。?i合したとき、反応器を出る5AN
yポリマーと同じスチレン単位対アクリロニトリル単位
の同じ比を有するSANコポリマーを生成する溶液中の
モノマー比を提供するために十分な量で、アクリロニト
リルがフラッシュされるように、脱蔵器35の圧力をコ
ントロールする。通常、これはモノマー比を重合反応器
へ初めに供給されるものと同じ比に回復することを包含
する。モノマーのバランスがこのように回復すると1.
引き続く処理工程における追加の重合の少量は最終+ぎ
サマー中のコポリマーの比(または均質性)を妨害しな
いであろう。脱蔵器35は、アクリロニトリルのフラッ
シュのコントロールKAする設計のものであることがで
きる。1つの実施態様において、脱蔵器は、簡単なフラ
ッシュ鱈?ットまたFi1段階の蒸留装置である。脱蔵
!a#i別法48− として熱ポリマーBMをその内部へ射出する分配ノズル
を有する容器からなり、上部に蒸気を除去するための設
備と、下部に液体を1尿去する設備を南する。脱蔵器3
5内の温度は、好ましくは約115〜190°C1圧力
は約25〜30 psiaテある。
アクリロニトリルモノマーに富んだオーバヘッド生成物
は、脱蔵器35からライン37を紅て抜き出され、凝縮
器を通って反応器中へ再循環させる。これについては、
詳しく後述する。ポリマー/モノマー溶液は、第1脱蔵
器35からライン39を柱て抜き出され、そして予熱器
41へ移送される。予熱器41は、ポリマー溶液を約7
00Cの温度(この温度に第1脱蔵器35において低下
させることができる)から約190℃〜260’Cの温
度までに加熱できる熱交換器である。次いで。
加熱されたポリマー混合物は、予熱器41からラ 49
− イン43を経て第2脱蔵器45中へ動く。脱蔵1シi4
5は好ましくはこの最後に述べた温度範囲内で作動する
。浴液はここでは反応器へ供相されているものに類似す
る七ツマ−の組成を有するが、重合反応は児結させては
ならず、あるいは反応器から抜き出される生成物よりも
低い分子にニーを有するSANコポリマーは生成物の品
質を低下させる。
したがって、予熱器41内の滞留時間はできるだけ短か
くすること、予熱器内の熱kd歴を低くすること、およ
びまた揮発性物質を引きわ“cく脱蔵器45においてで
きるだけ急速に除去すること、が必須である。この目的
に向かって、ライン43は比較的大きい直径とし、脱蔵
器45がらの絶対圧。
これは典型的には約0.2〜0.31+siαである。
が予熱器41内においてほぼ等しいようにする。さらに
、予熱器のM(交換器内の管42内体は、その中のポリ
マー/モノマー溶液が第2脱蔵器45から減圧を祠、験
するように十分に大きくする。
シ、O 部分的減圧下の予熱器41の運転は、驚ろくべきかつ有
利な結果を生成する。予熱器41内の管42σ・蚊初の
部分において、ポリマー溶巌沖のモノマーは、沸とう温
度に加熱される。沸とう温度は、熱交換器内の圧力が低
いため、きわめて低い。
熱交換器内の圧力は、約1511℃程度に低い温度にお
ける沸とう各一段重す。ここでポリマー/モノマー溶液
は、2相流体、有利には泡となり、そして熱交換基の傅
部において、良好な脱蔵に必要な温度、はぼ230℃に
急速に加熱される。驚ろくべきことには、2相液体は約
6BTU1時’F f t)1の熱伝達係数を有し、こ
れは一般に液状ポリマー溶液のそれよりも約3倍大きい
ことが発見された。
2相流体の乱流は粘稠なポリマー溶液の層流上りも非常
に急速に熱を吸収できるようにするので、ポリマー/モ
ノマー液体の単−相を加熱するために要する時間のほぼ
3分の1以内で、2相流体を適切な脱蔵温度に加熱する
ことが可能である。予熱器は、減圧が9を経て引きもど
されうる工うにかつ2相、好1しくは発泡が内部に形成
されるように 十分に大きい1白径の管の比較的大きい
数を有するように設計することが重要である。好1しく
は、管42の長さお工び泊径は、この2相流を許すよう
に選択する。
熱交換器すなわち予熱器41内のポリマーの滞留時間を
減少することに加えて、2相流体を形成するための揮発
性物質の早期の沸とうは、アクリロニ) IJルがここ
で蒸気相であるという追加の利点を提供する。前述のよ
うに、アクリロニトリルモノマーは蒸気相中では容易に
は重合しない。これは、さらに、不均一な分子(t″f
有する5AN(およびこうして色の工〈ないコポリマー
)の形成の可能性を減少する。
第3の利点は、2相流体が脱蔵仝45へ導入ζれるとき
、ダ現される。先行技術において、脱蔵に適当な温度の
加圧された液状ポリマー會脱秋器へ導入するとき、モノ
マーは射出ノズルにおいて沸とうするであろう。この沸
とうは、揮発性物質がそれらの4V元潜熱を吸収するの
で、ポリマーの温度を25℃程度1に多くだけ減少する
であろう。
この現像はより冷たいポリマーを生じ、こウシテyIe
ン7″輸送を困難とし、それゆえ、より多くのエネルギ
ーを必要とする。加えて、溶融物の温度はダイにおいて
約25°0程度に多くたけ変動I〜、こうしてペレット
化のとき問題、たとえは、劣った性質のペレットヲ生ず
る動揺する不適切な!、[のコントロール、を住する。
先行技術と対照的に、本発明の系においては、第2脱絨
器は相分離室として主として機能する。
一定温匿のポリマーが生成され、ぞして、I? IJマ
マ−第2脱#;器を下降するとき、冷却はほとんど起こ
らない。脱蔵されたポリマーはライン34がら抜き出さ
れ、約99.8 (1%の純度を有する。残りの020
%は主として揮発性物質から成る。きわめて純度の高い
SANコポリマーを望むとき、脱蔵器45と同じ型の他
の脱蔵器倉脱R益45の下流に飲けることができる。希
釈剤、了りリロニトリルモノマーオよびスチレンモノマ
ーのオーバヘッド生成物は、それ以−ヒの処理および/
または反応器lへの注入のためにライン49がら抜き出
される。
上に示したように、第2脱蔵器45を減圧にしかつまた
第1段階の脱蔵器35の部分を減圧にして、希釈剤およ
び重合しなかったモノマーを抜き出し、これらを引き続
いて凝縮させ、好ましくは重合反応へもどす。普通の減
圧源、参照数字51で表示する、を本発明の糸において
用いることができる。たとえば、普通の水蒸気噴射減圧
源を用3 いることができる。しかしながら、本発明に従い、負圧
減として回転ブロワ−を用いる比較的簡単な低圧系を用
いることが可能でありかつ好ましい。
本発明による系は冷却を必要とせず、これによりコスト
のかかる製雪および有意の操作の高価な因子を排除する
。また、緻密真空ポンプを用いることが可能である。し
かしながら、これは大量の汚された水を生成し、その環
境の問題は本発明による好ましい系により同様に排除さ
れる。
脱枳系からの揮発性成分は、減圧源51からの減圧によ
り、冷却水で冷却された再循環凝縮器53中へ抜き出さ
れる。凝縮されたモノマーおよび希釈ガスは再循環凝縮
器53から再循環サージドラム55へ行き、ここからそ
れらは再循環ポンプ57によりライン59を経て反応器
lへもどされる。これらの再循環された成分け、好まし
くは予熱器8の上流へ導入される。
4 第31割に、本発明による好ましい査循壌験縮器糸が示
されている。再備堪^を縮器531、ライン61から冷
却水を供給され、ヤして冷却水Fi餅縮益をライン63
から去る。緋縮器53は脱蔵器糸から揮発した構成成分
(8′釈削お工びモノマー)を受は散り、揮発性物袈が
涙糾し7?:抜、それらはM体の形πhでライン65を
経て丹侃堀す−ゾドラムへ移送される。再循環サージド
ラムt1、系中の水を腹;去するトラノf56を4工す
る。
餅縮益53はライン67を経て減圧供給装置両へ接続さ
れ、そして圧力はmP&+器およびサーノドラム55と
の山1において、ライン69で相豆に千表糾することに
よりカッ層化される。書楯塚軟罰白糸における減圧は、
サーフドラム55中の炭化水素蒸気の圧力により制限さ
れ、それゆえ、mt良はできるたけ低く維持することが
望ツしい。典型的には、湯度に約27〜38℃VC維持
される。
液状モノマーおよび希釈剤は、サージドラム55により
抜き出され、そして再循環ポンプ57によりライン59
を経で、前述のように、重合反応器へもどされる。ライ
ン58を経て凝縮物の一部分を貴伽壊させてサージドラ
ム55へもどことおよある。揉者の場合において、再v
N堀された液体は有利には噴霧ノズルを経て揮発性物質
の人って来る流れ中に注入源れる。
凝縮器53は約2wsHgより小さい圧力低下を生成す
るように設計され、そして冷却水とそこを去る炭化水素
との間に約2℃より小さい接近が存在するような大きさ
である。典型的には、入る冷却水は約16°C〜29℃
の温度であり、そして去る水は約20℃〜32℃である
。凝縮器系の圧力は、典型的には約02〜0.3 p 
s iαである。
以下の実施例により、本発明ケさらに説明する。
実施例 1 6、11011ガロンの体積の棄11の攪拌機刊き殆反
応もにおいて、スチレンとアクリロニトリルとの混合物
を共重合させる。反応浴合物の連続流を反応器の底から
朴き出し、静【ヒミキサーを絹み込んだ外部ルーfを通
過させそして反応混合物が約1.2回/時で反転するた
めに十分な速度で反応器の上部へ再導入する。混合物を
一定速度で作動されるvilF#置換型ポンプにより移
送する。約70市甘%のスチレンと30重量%のアクリ
ロニトリルとから構成された液体モノマーの妨害きれな
い供給物流れを、反応混合物が計重ミキサーのゾーンへ
入る点の伯、 AIにおいて、反応混合物の循環流中へ
約4. (100ポンド/時の速度で導入する。約28
重量%のスチレン、34重希%のアクリロニトリルおよ
び38重量%の希釈剤から構成された再循環されたモノ
マーの追加の供給物を、連続的に約4.400鱈ピント
/時の速度で、新らしい供給物の流れと同じ点において
外部の再循環ループ中へ供給する。再循環モノマーと供
給物モノマーとの組み合わせを、反応混合物と訃と混合
ゾーンを経て完全に混合する。次いで、この混合物を反
応器中へもどす。
完全に均質な組成は、反応ゾーンにおいて、外部再循環
ループと反応器の上部から懸垂された攪拌機によるかき
まぜとの組み合わせによって維持される。攪拌機は、3
nrpmの連片で回転するいかり型羽根およびタービン
型羽根の両者金倉む。
この組合わされたかきまぜは、反応混合物の上部から定
部までの蚊大の温度勾配を±l ’Cに保証するために
十分である。
□ 9 8 重合反応器はジャケット付きであり、そして熱移動油を
ジャケットを通して循環きせる。油の温度を約144℃
の一定温度に自動制御により維持する。
定常状糀に到達[またとき、反応器の液体内容物を約1
44℃の一定温度および約4opsi(Hの圧力に維持
する。
反応容器内において、部分的に重合した反応混合物の一
部分を底部から、反応器に入る供給物の流れおよび再循
環の流れとの組み合わせのそれに等しい速度で連続的に
抜き出すことにより、一定の液体の体積を維持する。こ
の流れは、約48重量%のスチレン/アクリロニトリル
コポリマー、14.5重量%のスチレンモノマー、17
.5ffit−のアクリロニトリルモノマーおよび20
重量%の希釈剤から構成でれている。
コポリマーは約29重i%のアクリロニトリル0 と71ii量係のスチレンを含有し、そして均質な組成
である。着色はかく、ポリマーは本質的に透明である。
重合熱は、反応ゾーンからコントロールでれた速度にお
いて沸とうするモノマーにより除去きれる。反応器に隣
接して位置する殻および管型の垂直の熱交換器を用いて
、熱蒸気を凝縮ぜせ、蒸気は管の内側上に凝縮し、そ[
7て殻には冷却水が循環している。
液面は凝縮器の管内において維持され、七ツマ−は供給
物の流れおよび再循環の流れと同じ入る点において反応
器へ直ちにもどブれる。冷却速度は凝縮器の管内の液状
モノマーのレベルを調節することによってコントロール
される。冷却でれたモノマーの側流を、反応器からの蒸
気が入る点よより上において、凝縮器の上部中へ噴霧す
る。蒸気の流れは、約8重量%のスチレン、78重量−
1 のアクリロニトリルおよび14重量%の希釈剤から構成
でれ、凝縮器へ約144℃で入る。凝縮器からのある体
積の凝縮物を、凝縮器と凝縮物再循環ポンプとの間に位
置する収集槽内に貯賦する。
この体積はほぼ500ガロンである。
反応器を出るコポリマー/モノマー混合物は、脱蔵区域
へ可変速度のギヤポンプにより進行させられる。このポ
ンプは、反応ゾーンにおいて一定レベルを維持する。こ
の混合物は反応器のジャケットにおけるものと同じ温度
で流れる熱伝達油が循環するジャケット付き管を通過し
、そして2つの脱蔵器の最初のものに入る。液体混合物
は約144℃の温度である。第1脱蔵器は自動圧力コン
トロールにより約29ps iaの圧力に維持されてい
る。約19重量係のスチレン、51重量%の7クリロニ
トリルおよび30重量%の希釈剤から構成式れた蒸気は
、脱蔵器へ約2.200ポンド2 7時の速度で入るとき、コポリマー混合物から沸とうし
て出る。得られるポリマー混合物は、約13mt%のス
チレン、55重i%のアクリロニトリル、16.5重量
%の希釈剤、および約65重量%のスチレン/アクリロ
ニトリルコポリマーから構成されており、約77℃にお
いて脱蔵器の底部に落下し、そ[2てポンプにより前進
させられる。
スチレンおよびアクリロニトリルのモノマーの比は、重
合反応器へ入る供給物の比とほぼ同じである0 底部からコポリマー溶液は垂直の殻および管型の熱交換
器の管側へ入り、ここで殻側を循環する加熱油により約
230℃の温度に加熱される。この予熱器の設計は、管
内でもモノマーの蒸発が起こりかつモノマ/ポリマーの
発泡混合物が形成するようなものである。この発泡混合
物の流れ特性は、それがこの型の従来の熱交換器よりも
非常に(i 3 すぐれた熱伝達を可能とし、加熱ゾーンを非常に小きく
することができるようなものである。管は十分に大きく
て、減圧を脱蔵器の第2股階から管内に及ぼでせ、かつ
モノマ/ポリマー混合物を管内で発泡させることができ
る。各管の長では12フイートであり、そして直径は1
.25インチである。
2相混合物は予熱器を約233℃で出て、第2脱蔵器へ
分配ノズルを経て入り、せこで小はいストランドに分離
される。この脱蔵器は約0.29psiaの圧力および
230℃において作動する。
約37重it%のスチレン、166重量%アクリロニト
リルおよび47重量−の希釈剤が蒸気として取り出され
、凝縮され、再循環されたコポリマーは、約0.15重
量%のスチレン、0.01重量%のアクリロニトリル、
0.05重tチの希釈剤、および9979重量%のコポ
リマーから構成され、脱4 絨器の底部に落下し、そしてポンプによりペレット化ダ
イへ送られる。
実施例2〜6 実施例1の手順を反復するが、ただE−パラメーターを
種々に変化プせる。実施例1ならびにこれらの追加の実
施例の・ぐラメ−ターを、下表に要約する。
4、 (21面の1+、Jl、i、fC峻明’K 1 
r)lは、本化011に、rる方法を実施するための適
当な装置の略(リイ1である。
第2図は、本発明によるコントロールされた温度の重付
全実施するための別の装置のより詳細な略図である。
第3図は、本発明によるモノマーを13)′縮しかつ臣
j収されたモノマーを再(Miするための好ましい装置
を示す略1狛である。
1 反応器、8 予熱器、15 凝縮器、35 第1脱
蔵器、41 予熱器、45 第2脱蔵器、53 #縮器
、ss  p4循壌サージドラム特許出願人 コスデン
・チクノロノー・インコーホレーテッド −(i’i’− h 手続補正書くカニ0 昭和58年11月15日 特許庁1y<’口   肴 杉 第11  大  殿2
、発明の名称 スチレン/アルクニルニトリルコホリマーを・11J佑
するL1去八〇I望t1 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 4、代 理 人〒107 1ン11N1 7、補正の内容

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、前もって決定した比のスチレンモノマーおよびアル
    ケニルニトリルモノマーからなる供給物を反応器へ連続
    的に導入して反応混合物を生成し、 スチレンモノマーおよびアルケニルニトリルモノマーを
    含有する反応混合物を、前記モノマーが共重合してスチ
    レン/アルケニルニトリルコポリマーを生成する温度お
    よび圧力の条件に暴露し、反応混合物全体を通じて実質
    的に均一な組成分布および実質的に均一な温度分布を維
    持するために十分なかきまぜに、前記反応混合物を暴露
    し、スチレン/アルケニルニトリルコホリマーヲ反応器
    から連続的に抜き出す、 工程からなり、そして脱蔵工程が、 第1段階において、抜き出されたコポリマー中のスチレ
    ンモノマ一対アルケニルニトリルモノマーの比を、重合
    時に、反応器から抜き出されたスチレン/アルケニルニ
    トリルコポリマー、!: it ty 同一のスチレン
    モノマー:アルケニルニトリルモノマーを有するスチレ
    ン/アルケニルニトリルコポリマーを提供するように選
    択された比に、調整し、そして 第2段階において、抜き出されたスチレン/アルケニル
    ニトリルコポリマーを、その中の揮発性成分の実質的に
    すべてを揮発させるために十分な温度に加熱し、そして
    揮発した成分を非揮発性コポリマーから分離する、 ことからなる、ことを特徴とする、スチレンモノマーお
    よびアルケニルニトリルモノマーを連続的に塊重合して
    スチレン/アルケニルニトリルコポリマーを生成する方
    法。 2、前記調整工程は前記モノマーの比を供給物の前記前
    もって決定した比とほぼ同一の比に回復させることから
    なシ、そして第1段階における回復工程は前記比を回復
    させるために十分な量のアルケニルニトリルモノマーを
    抜き出すことがら々る、特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 3、前記抜き出しは、モノマー含有蒸気相を形成するた
    めに十分なレベルに第1段階の脱臓器の圧力を維持し、
    そしてアルケニルニトリルモノマーに富んだ蒸気を選択
    的に出すことからなる、特許請求の範囲第2項記載の方
    法。 4、前記第2段階における前記加熱工程は、スチレン/
    アルケニルニトリルコホリマーヲ熱交換装置に通過させ
    、そして泡型2相を熱交換装置に流過させるために十分
    な、コポリマー中の揮発性成分の実質的な揮発を起こす
    ために十分な量だけ、熱交換装置内の圧力を減少させる
    ことからなる、特許請求の範囲第1項記載の方法。 5゜ 前記第2段階における前記分離工程は、2相のコ
    ポリマー/揮発した成分の流れを熱交換装置から分離器
    の中へ進行させ、そして揮発した成分を蒸気の形態に維
    持するために十分なレベルに分離器内の圧力を減少させ
    ることからなる、特許請求の範囲第4項記載の方法。 6、前記脱蔵工程は、揮発した成分を第2段階における
    分離器から抜き出し、抜き出された揮発した成分を凝縮
    させて回収されたモノマーの液状凝縮物を生成し、そし
    て回収されたモノマーの液体を反応器ヘモツマ−供給物
    の一部分として再循環させる工程をさらに含む、特許請
    求の範囲第1.3または4項記載の方法。 7、供給物は、合計のモノマー含量に基づいて、約40
    〜90重量係のアルケニルニトリルおよび約40〜90
    重量%のスチレンを特徴する特許請求の範囲第1項記載
    の方法。 8、供給物は、約2〜50重量%のモノマーのだめの不
    活性希釈剤をさらに含む、特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 9、前記不活性希釈剤は、エチルベンゼン、ブチルベン
    ゼン、ベンゼン、トルエン、キシレンまたはクメンから
    なる、特許請求の範囲第8項記載の方法。 10、共重合条件は、約40チ/時までの反応速度およ
    び約90%までのコポリマーの転化率を生成するような
    ものである、特許請求の範囲第1項記載の方法。 11、蒸発したスチレンモノマーおよびアルケニルニト
    リルモノマーを含有する蒸気相を反応器から抜き出すこ
    とにより、反応混合物を冷却す5− る工程をさらに含む、特許請求の範囲第1項記載の方法
    。 12、前記冷却工程は、反応器から抜き出さした蒸発し
    たスチレンモノマーおよびアルケニルニトリルモノマー
    を、冷却された凝縮表面と接触させることにより、凝縮
    させて、凝縮されたモノマー含有液体を生成させ、そし
    て凝縮されたモノマー含有液体を反応器へもどす、こと
    をさらに含む、特許請求の範囲第11項記載の方法。 13、前記冷却工程は、ある体積の凝縮されたモノマー
    含有液体を集め、そしてそれを反応器へ選択的に導入し
    て瞬間的冷却効果を生成させるために、それを保持する
    、ことをさらに含む、特許請求の範囲第12項記載の方
    法。 14、前記冷却工程は、凝縮されたモノマー含有液体の
    一部分を凝縮工程へ再循環させ、そして反応器から抜き
    出された蒸発したモノマーを、6− 再循環された凝縮されたモノマー含有液体の流れの中に
    通過させることによシ、急冷する工程をさらに含む、特
    許請求の範囲第12項記載の方法。 15、前記再循環された凝縮されたモノマー含有液体の
    流れは、カーテン様に分布された流れである、特許請求
    の範囲第14項記載の方法。 16、前記冷却工程は、前記再循環された凝縮されたモ
    ノマー含有液体を冷却された表面領域に対して衝突させ
    て、重合したモノマーが前記表面上に蓄積するのを防止
    する工程をさらに含む、特許請求の範囲第14項記載の
    方法。 17、前記冷却工程は、反応器の壁を液状冷却媒体と接
    触させることをさらに含む、特許請求の範囲第12項記
    載の方法。 18、前もって決定した比のスチレンモノマーおよびア
    ルケニルニトリルモノマーからなる供給物を反応器へ連
    続的に導入して反応混合物を生成し、 反応器と、 前もって決定した比のスチレンモノマーおよびアルケニ
    ルニトリルモノマーからなる供給物を前記反応器へ連続
    的に導入する手段と、 スチレンモノマーおよびアルケニルニトリルモノマーを
    含有する反応混合物を、前記モノマーが共重合してスチ
    レン/アルケニルニトリルコポリマーを生成する温度お
    よび圧力の条件に暴露する手段と、 反応混合物全体を通じて実質的に均一な組成分布および
    実質的に均一な温度分布を維持するために十分なかきま
    ぜに、前記反応混合物を暴露する手段と、 スチレン/アルケニルニトリルコホリマーヲ反応器から
    連続的に抜き出す手段と、 前記反応器から抜き出されたスチレン/アルケニルニト
    リルコポリマーから揮発性成分を除去する脱臓器と、 からなシ、そして前記脱臓器は、 抜き出されたコポリマー中においてスチレンモノマ一対
    アルケニルニトリルモノマーの比ヲ、供給物の前もって
    決定したスチレンモノマm:アルケニルニトリルモノマ
    ーの比とほぼ同一の比に回復させる手段からなる第1工
    程と、 抜キ出すレタスチレン/アルケニルニトリルコポリマー
    を、その中の揮発性成分の実質的にすべてを揮発させる
    ために十分な温度に加熱する手段と、揮発した成分を非
    揮発性コポリマーから分離する手段とからなる第2工程
    と、 カラなる、ことを特徴とする、スチレンモノマーおよび
    スチレンモノマーを連続的に塊重合してスチレン/アル
    ケニルニトリルコポリマーを生成する装置。 9− 19、  前記何便工程は、第1段階において、前記比
    を回復させるために十分な量のアルケニルニトリルモノ
    マーを抜き出す手段からなる、特許請求の範囲第18項
    記載の装置。 20、前記抜き出す手段は、モノマー含有蒸気相を形成
    するために十分なレベルに第1段階の脱臓器の圧力を維
    持手段と、アルケニルニトリルモノマーに富んだ蒸気を
    選択的に出す手段と、からなる、特許請求の範囲第19
    項記載の装置。 21、前記第2段階における前記加熱手段は、熱交換装
    置と、スチレン/アルケニルニトリルコポリマーを前記
    熱交換装置に通過させる手段と、泡型2相を前記熱交換
    装置に流過させるため釦十分々、コポリマー中の揮発性
    成分の実質的な揮発を趨こすために十分な量だけ、熱交
    換装置内の圧力を減少させる手段と、からなる、特許請
    求の範囲第18項記載の装置。 −1〇− 22、前記熱交換装置は、コポリマーのための複数の管
    からなり、前記管は前記2相の泡型を流れさせるために
    十分な直径を有する、特許請求の範囲第21項記載の装
    置。 23、 前記第2段階における前記分離手段は、分離器
    と、2相のコポリマー/揮発した成分の流れを熱交換装
    置から前記分離器の中へ進行させる手段と、揮発した成
    分を蒸気の形態に維持するために十分なレベルに分離器
    内の圧力を減少させる手段と、から々る、特許請求の範
    囲第18項記載の装置。 24、前記脱蔵器は、揮発した成分を第2段階における
    前記分離器から抜き出す手段と、抜き出された揮発した
    成分を凝縮させて回収されたモノマーの液状凝縮物を生
    成する凝縮器と、回収されたモノマーの液体を前記反応
    器ヘモツマ−供給物の一部分として再循環させる手段と
    、をさらに含む、特許請求の範囲第23項記載の装置f
    t025、蒸発したスチレンモノマーおよヒアルケニル
    ニトリルモノマーを含有する蒸気相を反応器から抜き出
    すことによシ、反応混合物を冷却する手段をさらに含む
    、特許請求の範囲第18項記載の装置。 26、前記冷却手段は、反応器から抜き出さレタ蒸発し
    たスチレンモノマーおよびア/l/ )y = /l/
    ニトリルモノマーを凝縮させて、凝縮されたモノマー含
    有液体を生成させる手段と、凝縮されたモノマー含有液
    体を反応器へもどす手段と、をさらに含む、特許請求の
    範囲第25項記載の装置。 27、前記冷却手段は、ある体積の凝縮されたモノマー
    含有液体を集める手段と、それを反応器へ選択的に導入
    して瞬間的冷却効果を生成させる手段と、をさらに含む
    、特許請求の範囲第26項記載の装置。 28、前記冷却手段は、凝縮されたモノマー含有液体の
    一部分を凝縮手段へ再循環させる手段と、反応器から抜
    き出された蒸発したモノマーを、再循環された凝縮され
    たモノマー含有液体の流れの中に通過させることによシ
    、急冷する手段と、をさらに含む、特許請求の範囲第2
    6項記載の装置。 29、前記急冷手段は、カーテン様に分布された凝縮さ
    れたモノマー含有液体の流れを生成する手段からなる、
    特許請求の範囲第28項記載の装置。 30、  前記冷却手段は、前記再循環された凝縮され
    たモノマー含有液体を冷却された表面領域に対して衝突
    させて、重合したモノマーが前記表面上に蓄積するのを
    防止する手段をさらに含む、特許請求の範囲第26項記
    載の装置。 31、前記冷却手段は、反応器の壁を液状冷13− 却媒体と接触させる手段をさらに含む、特許請求の範囲
    第26項記載の装置。 32、前記供給物導入手段の供給上流部の予熱器をさら
    に含む、特許請求の範囲第18項記載の装置。 14−
JP58176856A 1982-09-24 1983-09-24 スチレン/アルケニルニトリルコポリマ−を製造する方法及び装置 Pending JPS5980404A (ja)

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