JPS62153302A - 重合温度の制御方法 - Google Patents

重合温度の制御方法

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JPS62153302A
JPS62153302A JP60295281A JP29528185A JPS62153302A JP S62153302 A JPS62153302 A JP S62153302A JP 60295281 A JP60295281 A JP 60295281A JP 29528185 A JP29528185 A JP 29528185A JP S62153302 A JPS62153302 A JP S62153302A
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control
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伊藤 貢
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伊東 包夫
Yoshiyuki Funakoshi
船越 良幸
Akihiko Nakajima
明彦 中島
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は単量体を重合して重合体を製造□する場合の重
合熱の除去法に関し、さらに詳しく言えば反応機中の生
成蒸気を冷却、凝縮し、これを利用して重合熱を除去し
重合温度を制御する方法に関する。
(従来の技術) 重合反応を行うに際し発生する重合熱を反応機の壁を介
しであるいは反応機内に熱交換器を設けて除去すること
は公知であり、大型の反応機では上記方法では伝熱面積
が大きくとれないことから液状媒体の潜熱を利用する還
流冷却器を用いる方法も公知である。また、還流冷却器
は冷却能力が大きく特定の制御値を採用することで応答
性良く重合熱を除去することができることが提案されて
いる(特公昭58−45961号)。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上述の方法を用いても大型の反応機では5
流冷却器で除去しなければならない熱量が大きいため、
冷却剤流の流量を微妙に変動させるのは技術的に困難で
あり、たとえ流量の異なるいくつかの冷却剤流のライン
を設は小さい除熱量の変動には流量の少ない冷却剤流の
流量を制御するという工夫を行っても重合熱を一定に制
御するのは極めて困難であった。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは上記問題を解決する方法について鋭へ検討
した結果、特定の部位を制御することによって極めて制
御性良く重合熱を除去して一定温度で重合反応を行うこ
とが可能であることを見い出し本発明を完成した。
すなわち、本発明は、揮発性液状媒体の存在下生成した
蒸気を還流冷却器で凝縮させ、非凝縮ガスと分離した凝
縮液を反応機に戻すことによって重合熱を除去して重合
温度を制御するに当り、前記非凝縮ガスを反応機に戻し
て、重合温度を制御するとともに該非動Kdガスの一部
を、調節弁を介して、上記還流冷却器からの非凝縮ガス
排出ラインと、還流冷却器の反応蒸気の導入ラインとに
それぞれ戻しうるようにし、かつ、反応機の温度に応じ
て、前記調節弁を介して冷却機からの非凝縮カスライン
に戻る非凝縮ガスの流量、調節弁を介して還流冷却器の
反応蒸気の導入ラインに戻る非凝縮ガスの1&量及び前
記冷却器に導入される冷却剤の流量の少なくとも一つを
調節するようにしたことを特徴とする重合温度の制御方
法を提供するものである。
本発明の制御方法は還流冷却器付きの反応機を用いて重
合を行う方法であればどのような単量体のt合にも適用
でき、特に単量体そのものが揮発性液状媒体である塊状
重合法で重合反応を行う場合に適用すると還流冷却器で
除去すべき重合熱の驕が大きく、一層効果的である。
重合に用いる単量体としてはプロピレン、塩化ビニル、
塩化ビニリデン、ブテン−1、ヘキセン=1、スチレン
、p−メチルスチレンなどの2上詰合が付加反応で重合
する比較的重合熱の大きいものがあげられ、さらに上記
単量体相互の共重合あるいはエチレンとの共重合反応を
行う際に適用できる。
また、重合反応は回分的であっても連続的であっても適
用できるが特に前もって重合熱の発生パターンの変化の
予想が困難である連続的重合反応に適用すると一層効果
的である。
本発明の実施態様を図面に従って説明する。
重合槽lで揮発性液状媒体の存在下に単量体が重合され
る。重合熱は揮発性液状媒体の蒸気をライン4を経てp
流冷部器2に導入され、蒸気は、;流冷部器2には流量
調節弁14を経てライン7より冷却剤が導入されライン
8より排出することによって凝縮される。
凝縮された液体はライン6より重合槽lにもどり凝縮し
なかった非凝縮カスはブロアー3で昇圧され、その一部
は流量調節弁IOを経てライン9より重合槽lにもどり
一部は流量調節弁11を経てライン5よりライン4に導
入されるか又は流量調節弁15を経てライン16より還
流冷却器の非凝縮ガスの排出ライン17側に導入される
。流量調節弁io、11.14.15はそれぞれ制御器
13により重合槽の温度を検知する温度計12に従って
制御される。
温度計12によって検知された温度に応じて作動する調
節弁10.11.14.15の制御方法については公知
の種々の方法が適用でき調節弁駆動のためのサーボ機構
、サーボ機構への信号を温度に比例した信号から作るた
めの変換方法、あるいは演算処理方法については特に制
限はないが通常は、重合槽の温度の変化率に対して特定
の制限値を設け、制限値以下では調節弁10.11及び
/又は15の変化で対応し、制限値以上では調節弁10
.11及び/又は15と連動させて調節弁14を操作す
ることで行われる。
本発明においては、上記の弁11での制御を弁11.1
5、lOの3つの弁を用いて行うわけであり一般的には
弁11での制御を優先するケースと弁15.10を連動
させる制御を優先するケースとある。反応4坪の形状、
冷却水、あるいは反応機の温度等によりどちらを優先す
るのが良いか異なるが、例えば冷却水温と反応機の温度
差が大きい場合には弁15、弁10を連動させて制御す
る方が制御性が良゛い場合が多く、不活性ガスが比較的
多い場合には弁11で制御する方が良いことが多い。
本発明において除熱量の大きな変化には主として冷却剤
の流量の変動で対応し、小さな変化には、非凝縮ガスの
流量の変動で対応する。
本発明における調節弁の制御方法についてさらに述べる
と通常は設定値との差に比例する関数。
及び差を時間について微分した関数、及び差を時間につ
いて積分した関数の3つの関数に応じ弁開度を制御する
。この際上記3つの関数のうちどれに重みを置くかは装
置及び重合系により特定されないが設定値との差が一定
値以下で、しかも微分変動させ、微分値が一定以下とな
れば弁14を一定とし弁itを変動させる。ここで温度
変化に対応した弁開度の制御関数は一定期間の上記積分
値により変化させることもできる。弁11はそのまま一
定で保持するか、あるいは変動幅の中間で保持するか、
あるいは弁14に連動し閉としても良いし、また開とし
て弁14の変化による除熱量変動の1部を吸収すること
も可能である。これらは反応機の制御性等によって定め
れば良い。
本発明の方法で重合熱を除去することによって制御性良
く重合温度を制御できる理由は、還流冷却器で凝縮しな
い非凝縮ガスの量を制御することで還流冷却器へ導入さ
れる蒸気着、言い換えれば凝縮される法気の量を微妙に
制御できる(すなわち除熱量を微妙に制御できる)こと
から重合温度が一定に制御できるからであると推定され
る。
(発明の効果) 本発明方法によれば反応機の反応温度の制御性が極めて
高く、一定温度で重合反応を行うことが可能となりポリ
塩化ビニル、ポリプロピレンなど重合温度によって品質
が大きく変化するポリマーでも一定品質のものを製造す
ることが可能となる。また、塊状重合法では温度の変化
が即圧力の変化となるためスラリー等の移液に問題が生
ずるがそのような問題も解決でき工業的に実施する方法
として極めて価値が大きい。
実施例 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
実施例1 第1図に示した温度制御方式を有する内容積40m′の
重合槽を用い液状プロピレンを液状媒体として用いる塊
状重合を、三塩化チタンとジエチルアルミニウムクロラ
イドからなる触媒を用いて連続的に実施した。
重合槽は冷却可能なジャケントで覆われており(最大除
熱量600 M c a文/H)はぼ一定温度の冷却水
を一定着導入することで重合熱の一部を除去し、第1図
に示すような還流冷却器(最大除熱量2000Mca文
/H)を重合槽温度で制御する構造となっている・ この重合槽を用い約30m″の容積にスラリーがなるよ
うに制御しながら毎時24T/Hでポリプロピレンが製
造されるように触媒を三塩化チタンとして1.2kg/
Hで装入し、連続重合を実施した。この時気相の水26
度が7%となるように装入され得られるポリプロピレン
の分子量が制御されている。
上記条件で重合温度が70℃となるように制御して10
時間重合を行った。また、比較のために調節弁11を閉
とし調節弁lOを開とした運転も行った。第2図に10
時間の運転の際の温度の変化を示す。比較実験では温度
の変化が大きく、このため温度が低く圧力が低い時には
重合槽からのスラリーの排出が困難となり、また、温度
が高く圧力が品い時にはスラリーの排出驕が多くなり、
スラリーの容積を一定に保つのが困難な上に得られるポ
リプロピレンの立体規則性が低下した。
この実施例において、検出された温度による調節弁1O
111,14の制御は以下のようにして行った。
検出端12により検出された重合槽温度が制御器13に
おいて設定温度70℃と比較され設定温度より高く重合
槽温度の変化率が制限値以下の時は調節弁11の弁開度
をさらに小さくし、上記特定の制限値以上では調節弁1
4の弁開度を太きくし、調節弁11の弁開度を調節した
一方、重合槽温度が設定温度より低い場合は上記の逆の
操作を調節弁で行うようにする。
また、重合槽温度の変化率が制御器13において演算処
理されるに当り調節弁10を温度変化率の関数によりフ
ィードバック制御することで制御系の安定性を増した。
実施例2 水素濃度を15%とした他は実施例1と同様にしたとこ
ろ若干制御性が不良であったので、弁11を閉とし、弁
10及び15を連動させて制御した。
すなわち、検出端12により検出された重合槽温度が制
御器13において設定温度70℃と比較され設定温度よ
り高く重合槽温度の変化率が制御値以下の時は弁14は
変動せず弁15の弁開度をさらに小さくし弁10の弁開
度を連動させてさらに大きくした。一方、設定温度より
低い場合には上記と逆の操作を調節弁で行うようにした
。こうして制御性良く一定温度で重合反応を続けること
ができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法に用いられる重合装置の1例を示し
、第2図は実施例1により重合を行った時の操作時間と
反応温度との関係を比較実験の結果とともに示すグラフ
である。 符号の説明 l・・・重合槽 2・・・還流冷却器 3・・・ブロアー 4.5,6,7,8,9,16.17・・・ライン 10.11,14.15・・・流量調節弁12・・・温
度計 13・・・制御器 特許出願人 三井東圧化学株式会社 第1図 手続ン甫正書(自発) 昭和61年10月23日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)揮発性液状媒体の存在下生成した蒸気を還流冷却器
    で凝縮させ、非凝縮ガスと分離した凝縮液を反応機に戻
    すことによって重合熱を除去して重合温度を制御するに
    当り、前記非凝縮ガスを反応機に戻して、重合温度を制
    御するとともに該非凝縮ガスの一部を、調節弁を介して
    、上記還流冷却器からの非凝縮ガス排出ラインと、還流
    冷却器の反応蒸気の導入ラインとにそれぞれ戻しうるよ
    うにし、かつ、反応機の温度に応じて、前記調節弁を介
    して冷却機からの非凝縮ガスラインに戻る非凝縮ガスの
    流量、調節弁を介して還流冷却器の反応蒸気の導入ライ
    ンに戻る非凝縮ガスの流量及び前記冷却器に導入される
    冷却剤の流量の少なくとも一つを調節するようにしたこ
    とを特徴とする重合温度の制御方法。 2)揮発性液状媒体が単量体である特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
JP60295281A 1985-12-27 1985-12-27 重合温度の制御方法 Granted JPS62153302A (ja)

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FI865036A FI865036A (fi) 1985-12-27 1986-12-10 Foerfarande foer reglering av polymerationstemperatur.
AU66394/86A AU567021B2 (en) 1985-12-27 1986-12-10 Control method of polymerization temperature
GB8629668A GB2184736B (en) 1985-12-27 1986-12-11 Control of polymerization temperature.
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PT84017A PT84017B (pt) 1985-12-27 1986-12-23 Processo de controlo da temperatura de polimerizacao
FR868618074A FR2593507B1 (fr) 1985-12-27 1986-12-23 Procede de regulation de la temperature de polymerisation
IT22855/86A IT1198251B (it) 1985-12-27 1986-12-23 Procedimento per controllare la temperatura di polimerizzazione in una apparecchiatura di polimerizzazione
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BE0/217605A BE906047A (fr) 1985-12-27 1986-12-24 Procede de reglage d'une temperature de polymerisation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0725906A (ja) * 1993-05-11 1995-01-27 Idemitsu Petrochem Co Ltd スチレン系重合体の製造方法
JP2019500202A (ja) * 2015-11-11 2019-01-10 フルイテック インヴェスト アーゲー 連続法による化学反応を行うための装置

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