JPWO2020079380A5

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Publication number: JPWO2020079380A5
Application number: JP2021546483A
Authority: JP
Publication date: 2022-10-26
Anticipated expiration: 2039-10-18

Claims

ポリマーまたはポリマーブレンドの熱分解から得られたガス状流出物に含まれる１種以上のモノマーを回収するための、前記ガス状流出物の処理方法（２００）であって、以下の工程：
‐ 第１の圧力ｐ_１で維持された凝縮チャンバー（１１０）内にガス状流出物を注入することと、それを吸収液と接触させることとを含む凝縮工程（２１０）であって、前記吸収液の温度がガス状流出物の温度を下回り、その結果、前記モノマーが熱交換によって吸収液中に凝縮する凝縮工程、
‐ 第１の圧力ｐ_１よりも低い第２の圧力ｐ_２で維持されたチャンバー（１３０）内での凝縮物の膨張による、凝縮工程の終了時に得られた凝縮物の部分蒸発の工程（２３０）、
‐ 部分蒸発工程（２３０）の終了時に得られた第１の液体または蒸気留分を、ガス状流出物に含まれるモノマーを再度吸収するように、少なくとも部分的に凝縮チャンバー（１１０）に向け直すことを含む再注入工程（２４０）；および
‐ 部分蒸発工程（２３０）の終了時に得られた、モノマーを充填した第２の液体または蒸気留分の精製を含む回収工程（２５０）
を含むことを特徴とする方法。
第１の圧力ｐ_１が０．１から５ｂａｒの間、好ましくは０．５から２ｂａｒの間の絶対圧であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
吸収液の温度がガス状流出物の温度より少なくとも５０℃低く、かつ、４５０℃以上低くなることはないことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
第２のチャンバー１３０が０．００１から０．８ｂａｒの間の圧力ｐ_２で維持されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
第１のチャンバー１１０と第２のチャンバー１３０との間の絶対値としての圧力差が０．５ｂａｒ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
回収工程（２５０）が、モノマーを充填した第２の留分が蒸気留分である場合、部分蒸発工程２３０の終了時に得られた蒸気留分の凝縮を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
回収工程（２５０）が、モノマーを充填した第２の留分が液体留分である場合、部分蒸発工程２３０の終了時に得られた液体留分の濾過またはデカンテーションを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
再注入工程（２４０）の間、再注入される第１の留分が液体留分であり、回収工程（２５０）の間、回収される第２の留分が蒸気留分であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
‐ 吸収液が、標準状態でのその蒸発潜熱ΔＨｖと標準状態でのそのモル比熱Ｃｐとの比が回収されるモノマーの比より大きくなるように選択される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
吸収液が、ベンゼン、ベンゾニトリル、式Ｒ－ＣＯＯＨの化合物、および式Ｒ－ＯＨの化合物（式中、Ｒは、炭素数１～５のアルキル；フェニルまたは水素から選択されてもよい）のいずれかの化合物から選択されるか、
吸収液が、式Ｒ－ＯＨの化合物、式Ｒ－ＣＯＯＨの化合物（式中、Ｒは、炭素数１～５のアルキル；または水素から選択されてもよい）のいずれかの化合物から選択されるか、又は
吸収液が一酸化二水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ギ酸、酢酸またはこれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
吸収液が、その沸点が回収されるモノマーの沸点のオーダー±８０℃になるように選択されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
ポリマーが、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエチレン；アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンコポリマー、スチレン－ブタジエン－アルキルメタクリレート（またはＳＢＭ）コポリマーなど、オレフィンのホモポリマーおよびコポリマー；ポリプロピレン、ポリブタジエン、およびポリブチレン；アクリルホモポリマーおよびコポリマー、ならびにポリメチルメタクリレートなどのポリアルキルメタクリレート；ポリヒドロキシアルカノエート；ホモポリアミドおよびコポリアミド；ポリカーボネート；ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートを含むポリエステル；ポリフェニレンエーテル、ポリオキシメチレン、ポリオキシエチレンまたはポリエチレングリコールおよびポリオキシプロピレンなどのポリエーテル；ポリスチレン；スチレンと無水マレイン酸のコポリマー；ポリ塩化ビニル；ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテトラフルオリド、およびポリクロロトリフルオロエチレンなどのフルオロポリマー；天然または合成ゴム；熱可塑性ポリウレタン；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）などのポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）；ポリエーテルイミド；ポリスルホン；ポリフェニレンスルフィド；セルロースアセテート；ポリ酢酸ビニル；ポリプロピオラクトン；またはこれらの２種以上のポリマーの混合物から選択されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
モノマーが、次の化合物：メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、クロトン酸、ガンマブチロラクトン、デルタバレロラクトン、およびこれらの混合物から選択される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
凝縮工程（２１０）の間のガス状流出物の注入が、吸収液に対して並流または向流で行われることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
部分蒸発工程（２３０）の前の凝縮工程の終了時に得られた凝縮物の分離工程（２２０）を更に含むことを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
ガス状流出物に含まれるモノマーを再度吸収するために、凝縮チャンバー（１１０）に向け直された留分の温度を調整する工程（２６０）を更に含むことを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
凝縮工程（２１０）の時点で、添加剤が吸収液に添加され、前記添加剤が、場合によって重合禁止剤から選択されていることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
部分蒸発工程（２３０）の時点で、添加剤が回路に添加され、前記添加剤が、場合によって重合禁止剤から選択されていることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
ポリマーまたはポリマーブレンドの熱分解から得られたガス状流出物に含まれる１種以上のモノマーを回収するための、前記ガス状流出物の処理システムであって、
‐ 第１の圧力ｐ_１で維持され得る凝縮チャンバー（１１０）であって、その側壁に、ガス状流出物の入口開口部（１１１）と、前記ガス状流出物とその温度より低い温度の吸収液との接触を可能にする吸収装置（１１２）とを備え、更に、ガス出口開口部（１１３）をその上端に、得られた凝縮物のための出口開口部（１１４）をその下端に備える凝縮チャンバー、
‐ 凝縮チャンバー（１１０）と流体連通しており、凝縮工程の終了時に得られた凝縮物を受け入れるための第２のチャンバー（１３０）であって、凝縮物の膨張と断熱部分蒸発をもたらすように、第１の圧力ｐ_１より低い第２の圧力ｐ_２で維持されることが可能である、第２のチャンバー（１３０）、
‐ 第２のチャンバー（１３０）から得られた留分を回収して、それを吸収装置（１１２）を介して第１の凝縮チャンバー（１１０）に再注入するためのポンプ（１４０）
を備えることを特徴とするシステム。
第２のチャンバー（１３０）内での凝縮物の膨張によってもたらされる部分蒸発から得られたガス留分を凝縮するための、第２のチャンバー（１３０）の下流に位置する熱交換器（１３１）と、凝縮された前記ガス留分の構成成分を精製する手段（１５０）とを更に備えることを特徴とする、請求項１９に記載のシステム。
第２のチャンバー（１３０）の上流に位置する、好ましくは濾過、デカンテーション、遠心分離またはエステル化によって化合物を分離することができる分離装置（１２０）を更に備えることを特徴とする、請求項１９または２０に記載のシステム。
第１のチャンバー（１１０）の上流に、第２のチャンバー（１３０）から得られた液体留分の温度を、それが第１のチャンバー（１１０）に注入される前に調整することができる熱交換器（１６０）を更に備えることを特徴とする、請求項１９から２１のいずれか一項に記載のシステム。
第２のチャンバー（１３０）の下流に位置する、第２のチャンバー（１３０）から得られた液体留分の一部を精製することができる精製装置（１７０）を更に備えることを特徴とする、請求項１９から２２のいずれか一項に記載のシステム。
吸収液注入点（１１６）を更に備えることを特徴とする、請求項１９から２３のいずれか一項に記載のシステム。