KR100610965B1 - 중합용이성 물질의 이송방법 및 이송설비 - Google Patents

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Abstract

중합용이성 물질의 유입측에서 복수개로 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 복수개의 유로에 각각 송액 펌프가 배치되어 있는 설비에 있어서, 송액 펌프 등에서의 중합용이성 물질의 체류, 그에 따른 중합물, 석출물 등의 고형물의 발생 및 그의 부착이 억제된 중합용이성 물질의 이송방법 및 이송설비를 제공한다. 중합용이성 물질의 이송방법에 있어서는, 한쪽의 송액 펌프(13)가 운전되고 다른쪽 송액 펌프(14)가 정지되어 있는 경우, 송액 펌프(14) 및 제 2 유로(12)에 중합용이성 물질의 일부를, 송액 펌프(14)의 동작시의 중합용이성 물질의 흐름 방향과는 역방향으로 흐르게 한다. 중합용이성 물질의 이송설비에 있어서는, 송액 펌프(14)보다 하류측의 역류 방지 밸브(22)가 밸브체에 중합용이성 물질이 통과할 수 있는 구멍을 갖는다.

Description

중합용이성 물질의 이송방법 및 이송설비{TRANSPORTING METHOD AND TRANSPORTING FACILITY FOR EASILY POLIMERIZABLE MATERIAL}
본 발명은 (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 에스터 및 (메트)아크롤레인 등의 중합용이성 물질, 및 이들 중합용이성 물질을 포함하는 액의 이송방법 및 이를 위한 설비에 관한 것으로, 구체적으로는 설비 내의 송액 펌프 등에서의 중합용이성 물질의 체류, 및 그에 따른 중합물의 발생이 억제된 중합용이성 물질의 이송방법 및 이송설비에 관한 것이다.
본 출원은 일본 특허 출원 제 2002-92511 호를 기초로 하고 있고, 그 내용을 본 명세서에 포함시킨다.
(메트)아크릴산, (메트)아크릴산 에스터 및 (메트)아크롤레인 등의 중합용이성 물질은 매우 중합하기 용이하고, 이들의 제조 및 취급시에는 이들로 이루어지는 중합물이 발생하여, 경우에 따라서는 장치 또는 공정을 정지할 수밖에 없는 경우가 많다.
그 대책으로서, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 에스터 및 (메트)아크롤레 인 등의 제조시에는 (i) 하이드로퀴논, 페노티아진 등의 중합 방지제를 첨가하는 것, 또한 (ii) 중합물, 석출물 등의 고형분이 장치 내부에 부착하는 것을 방지하기 위해 장치 내부에 표면 연마 처리를 실시하는 것, (iii) 장치 외면에서의 냉각(경우에 따라서는 가온) 및 (iv) 액의 체재 및 체류를 방지하는 것은 공지되어 있다. 그러나, 중합물, 석출물 등의 고형분의 발생 및 부착을 완전히 방지하는 것은 여전히 달성되지 않았다.
(메트)아크릴산, (메트)아크릴산 에스터 및 (메트)아크롤레인 등의 중합용이성 물질을 이송할 때에는, 이송 유로의 도중에 배치된 송액 펌프가 통상적으로 사용된다. 그리고, 이 송액 펌프에는 송액 펌프의 고장 등에 대비하기 위한 비상용 또는 백업용 송액 펌프, 또는 일시적인 이송 능력을 향상시키기 위한 보조용 송액 펌프(이하, 이들을 통합하여 예비 송액 펌프라고 한다)가 병렬 배치되어 있다. 예비 송액 펌프는 긴급시 등에 바로 운전 개시할 수 있도록, 항상 이송 유로에 접속되고 그 내부는 중합용이성 물질로 채워져 있다.
도 7은 2기의 송액 펌프가 병렬 배치된 중합용이성 물질의 이송설비의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 이 중합용이성 물질의 이송설비는 중합용이성 물질의 유입측에서 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 제 1 유로(11) 및 제 2 유로(12)에 각각 송액 펌프(13, 14)가 배치되어 있다. 또한, 송액 펌프(13, 14) 중 어느 한쪽이 정지되어 있는 경우에, 정지되어 있는 송액 펌프측의 유로에 중합용이성 물질의 유출측으로부터 유입측을 향하여 중합용이성 물질이 역류하지 않도록 하기 위해, 송액 펌프(13, 14) 각각의 하류측에 역류 방지 밸브(15, 16)가 마련되어 있다. 또한, 송액 펌프(13, 14) 각각의 상류측에 이물질을 제거하기 위한 스트레이너(17, 18)가 마련되어 있다.
그러나, 이러한 비상용, 보조용 송액 펌프가 배치된 중합용이성 물질의 이송설비에 있어서는 정지 상태에 있는 예비 송액 펌프, 스트레이너 및 이들이 배치되어 있는 유로에서 중합용이성 물질이 체류하게 되어, 이에 의한 중합물 등의 고형물의 발생이 문제가 되었다. 또한, 이러한 중합물이 발생하면, 중합용이성 물질의 이송설비가 사용 불가능해지거나, 이 중합물에 기인하여 공정 이상이 발생하는 경우가 있었다.
또한, 고온(예컨대, 40℃ 이상)의 중합용이성 물질을 이송하고 있는 한창 중에 갑자기 예비 송액 펌프로 교체해야 하는 경우, 고온의 중합용이성 물질을 예비 송액 펌프가 배치된 유로에 통액한 순간에, 중합용이성 물질과 냉각된 배관과의 온도차에 의한 히트 쇼크로 배관 접합부에서의 중합용이성 물질의 누설이 일어날 가능성이 있고, 경우에 따라서는 설비의 파손을 초래할 가능성도 있다.
발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은 중합용이성 물질의 유입측에서 복수개로 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 복수개의 유로에 각각 송액 펌프가 배치되어 있는 설비에 있어서, 송액 펌프 등에서의 중합용이성 물질의 체류, 그에 따른 중합물, 석출물 등의 고형물의 발생 및 그의 부착이 억제된 중합용이성 물질의 이송방법 및 이송설비를 제공하는 데 있다.
즉, 본 발명의 중합용이성 물질의 이송방법은 중합용이성 물질의 유입측에서 복수개로 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 복수개의 유로에 각각 배치된 송액 펌프에 의해 중합용이성 물질을 이송하는 방법에 있어서, 일부의 송액 펌프가 정지되어 있는 경우, 정지되어 있는 송액 펌프 및 이 송액 펌프가 배치되어 있는 유로에 중합용이성 물질의 일부를, 송액 펌프의 동작시의 중합용이성 물질의 흐름 방향과는 역방향으로 흐르게 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 이송되는 중합용이성 물질이 (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 에스터 및 (메트)아크롤레인으로부터 선택된 적어도 1종류 이상을 포함하고 있는 경우에 본 발명은 특히 유용하다.
또한, 이송되는 중합용이성 물질이 40℃ 이상으로 가열되고 있는 경우에 본 발명은 특히 유용하다.
또한, 본 발명의 중합용이성 물질의 이송설비는 중합용이성 물질의 유입측에서 복수개로 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 복수개의 유로에, 각각 송액 펌프 및 이것보다 하류측의 역류 방지 밸브가 배치되어 있는 중합용이성 물질의 이송설비에 있어서, 상기 역류 방지 밸브가 밸브체에 중합용이성 물질이 통과할 수 있는 구멍을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 송액 펌프 중, 일부는 상시 운전되는 주 펌프이고 나머지는 주 펌프의 정지시에 주 펌프 대신에 운전되는 비상용 펌프, 또는 일시적으로 이송량을 증가시키기 위한 보조용 펌프인 경우에 본 발명은 특히 유용하다.
또한, 역류 방지 밸브는 스윙식 역류 방지 밸브인 것이 바람직하다.
또한, 역류 방지 밸브의 밸브체에 형성된 구멍의 직경은 밸브체의 외경의 0.1 내지 20%의 길이인 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 중합용이성 물질의 이송설비의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 중합용이성 물질의 이송설비에 있어서의 역류 방지 밸브의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 역류 방지 밸브의 밸브체를 역류 방지 밸브의 입구측에서 본 도면이다.
도 4는 도 2의 역류 방지 밸브의 밸브체를 역류 방지 밸브의 출구측에서 본 도면이다.
도 5는 본 발명의 중합용이성 물질의 이송설비에 있어서의 역류 방지 밸브의 밸브체의 다른 예를 나타내는, 역류 방지 밸브의 입구측에서 본 도면이다.
도 6은 본 발명의 중합용이성 물질의 이송설비에 있어서의 역류 방지 밸브의 밸브체의 다른 예를 나타내는, 역류 방지 밸브의 출구측에서 본 도면이다.
도 7은 종래의 중합용이성 물질의 이송설비의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.

본 발명에서의 중합용이성 물질의 이송설비란, 중합용이성 물질의 이송을 실시하는 송액 펌프를 구비하는 설비를 말한다. 구체적으로는, 중합용이성 물질의 유입측에서 복수개로 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 복수개의 유로에 각각 송액 펌프가 배치되어 있는 설비이며, 상시 운전되는 주 송액 펌프 및 긴급시에 바로 교체 가능한 예비 송액 펌프를 갖고, 또한 역류 방지를 위해 송액 펌프의 하류측에 역류 방지 밸브가 설치되어 있는 설비이다.
또한, 본 발명에서의 중합용이성 물질로서는 중합하기 용이한 물질이면 특별히 한정되지는 않지만, 예컨대 중합성 비닐 화합물을 들 수 있다. 중합성 비닐 화합물로서는 예컨대 (메트)아크릴산 등의 불포화 카복실산류, 메틸 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 트라이데실 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트 등의 알킬 (메트)아크릴레이트류, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 아이소보닐 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 (메트)아크릴레이트, 알릴 (메트)아크릴레이트 등의 지환·방향환·헤테로환 및 비닐기 함유 (메트)아크릴레이트류, 하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸 (메트)아크릴레이트 등의 하이드록실 또는 알콕실기 함유 (메트)아크릴레이트류, 에틸렌 글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 트라이에틸렌 글라이콜 다이(메트)아크릴레 이트, 1,3-부틸렌 글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥세인 다이올 다이(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올 프로페인 트라이(메트)아크릴레이트 등의 다작용성 (메트)아크릴레이트류, 프탈산 2-(메트)아크로일옥시에틸, 헥사하이드로프탈산 2-(메트)아크로일옥시에틸 등의 카복실산 함유 (메트)아크릴레이트류, 다이메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 다이메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트 메틸클로라이드염, 다이메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트 벤질클로라이드염, 다이에틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트 등의 다이알킬아미노에틸 (메트)아크릴레이트류, 트라이플루오로에틸 (메트)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실 (메트)아크릴레이트 등의 할로겐화 알킬 (메트)아크릴레이트류, (메트)아크롤레인 등의 불포화 알데하이드류를 들 수 있다. 중합용이성 물질은 단독일 수도 있고 복수개의 화합물의 혼합물일 수도 있다.
여기서, (메트)아크릴산이란 아크릴산 또는 메타크릴산인 것을 의미하고, (메트)아크릴레이트란 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트인 것을 의미하고, (메트)아크롤레인이란 아크롤레인 또는 메타크롤레인인 것을 의미한다.
본 발명에 있어서의 중합용이성 물질에는 상술한 중합용이성 물질을 포함하는 액도 포함된다. 중합용이성 물질을 포함하는 액이란, 예컨대 상기 중합용이성 물질과 중합용이성 물질의 합성 또는 생성시의 미반응 원료 또는 부산물과의 혼합물이다. 또한, 제 3 성분 용매로서 물, 톨루엔, 헥세인 등의 상기 중합용이성 물질에 대해 비반응성인 용매가 혼합된 액인 경우도 있다.
이하, 도면을 이용하여 본 발명의 중합용이성 물질의 이송설비를 상세히 설 명한다.
도 1은 본 발명의 중합용이성 물질의 이송설비의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 이 중합용이성 물질의 이송설비는 중합용이성 물질의 유입측에서 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 제 1 유로(11) 및 제 2 유로(12)에 각각 송액 펌프(13, 14)가 배치되어 있다. 또한, 송액 펌프(13, 14) 각각의 하류측에 역류 방지 밸브(21, 22)가 마련되고, 또한 송액 펌프(13, 14) 각각의 상류측에 이물질을 제거하기 위한 스트레이너(17, 18)가 마련되어 있다.
역류 방지 밸브(21, 22)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 밸브 상자(23) 내에 마련된 지지축(24)에 원판상의 밸브체(25)가 아암(26)을 통해 미끄럼이동 가능하게 지지되고, 이 밸브체(25)가 밸브 상자(23) 내에 형성된 입구측의 유로 주위의 밸브좌(27)에 접리(接離) 가능하게 되어 있는 스윙식 역류 방지 밸브이며, 중합용이성 물질을 이송할 때에 밸브체(25)가 밸브좌(27)로부터 떨어지도록 유로에 설치되어 있다. 그리고, 이 역류 방지 밸브(21)의 밸브체(25)에는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 밸브체(25)와 밸브좌(27)의 접촉 부분, 및 아암(26)을 피하도록 작은 직경의 관통 구멍(28)이 돌출 설치되어 있다.
여기서, 도 3 중의 파선(30)은 밸브체(25)가 밸브좌(27)에 접촉하고 있는 부분과 접촉하지 않는 부분과의 경계이다.
관통 구멍(28)의 돌출 설치 위치는 특별히 한정되지는 않지만, 송액 펌프가 정지하여 밸브체(25)에 의해 유로가 닫혀진 경우에도 소량의 중합용이성 물질이 역류 방지 밸브(21)를 통해 흐를 수 있도록 하기 위해, 관통 구멍(28)이 막히지 않도 록, 밸브체(25)와 밸브좌(27)의 접촉 부분, 아암(26)의 고정 부분, 및 아암(26)에 숨어 있는 부분을 피하는 위치로 하는 것이 바람직하다.
밸브체(25)에 아암이 부착되지 않은 경우에는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 밸브체(25)의 중심에 관통 구멍(28)을 돌출 설치할 수도 있다.
관통 구멍(28)의 직경은 중합용이성 물질이 관통 구멍(28)을 통해 역류해도 송액 펌프에 악영향을 주지 않는 유량이 되도록 설정하면 되고, 특별히 한정되지는 않는다. 관통 구멍(28)의 직경은 바람직하게는 밸브체(25)의 외경의 0.1 내지 20%가 된다. 관통 구멍(28)의 직경이 밸브체(25)의 외경의 0.1% 미만이면 관통 구멍(28)을 통해 흐르는 중합용이성 물질의 유량이 적어져, 정지 상태에 있는 예비 송액 펌프, 스트레이너 및 이들이 배치되어 있는 유로에서 중합용이성 물질의 체류가 발생할 우려가 있다. 한편, 관통 구멍(28)의 직경이 밸브체(25)의 외경의 20%를 초과하면, 역류 방지 밸브 본래의 기능이 손상될 우려가 있다.
여기서, 일반적으로 역류 방지 밸브의 크기가 커질수록, 밸브좌(27)에 접하지 않는 부분의 직경에 대한 밸브체(25)의 외경의 비는 작아진다. 따라서, 본 발명에서는 밸브체(25)의 외경에 대한 비율로 관통 구멍(28)의 직경 범위를 규정하고 있지만, 엄밀하게는 관통 구멍(28)의 직경은 역류 방지 밸브의 기능 그 자체를 손상시키지 않고, 또한 역류에 의한 송액 펌프에 대한 악영향을 고려한 뒤에 정할 필요가 있다.
송액 펌프(13, 14)로서는 일반적으로 액체의 이송에 사용되고 있는 펌프를 이용할 수 있고, 특별히 한정되지는 않는다. 이러한 송액 펌프로서는 예컨대 원심 펌프, 프로펠러 펌프 등을 들 수 있다.
또한, 스트레이너(17, 18)도 중합용이성 물질에 포함되는 고형물 등의 이물질을 제거할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지는 않는다.
다음으로, 도시된 예의 중합용이성 물질의 이송설비를 이용한 중합용이성 물질의 이송에 관해서 설명한다.
우선, 송액 펌프(13)의 운전을 개시하여 중합용이성 물질을 제 1 유로(11)를 경유시켜 유입측으로부터 유출측으로 이송한다. 이 때, 송액 펌프(14)는 정지시킨 채로 한다.
유입측으로부터 흘러나온 중합용이성 물질은 제 1 유로(11)를 스트레이너(17), 송액 펌프(13) 및 역류 방지 밸브(21)의 순서로 흘러 유출측으로부터 설비 밖으로 송출된다. 여기서, 제 2 유로(12)의 역류 방지 밸브(22)의 밸브체(25)에 관통 구멍(28)이 돌출 설치되어 있기 때문에, 제 1 유로(11)로부터 유출측으로 흐르는 중합용이성 물질의 일부는 제 1 유로(11)와 제 2 유로(12)의 합류 부분으로부터 제 2 유로로 흘러, 밸브체(25)가 닫힌 상태의 역류 방지 밸브(22)의 관통 구멍(28)을 통해 역류 방지 밸브(22), 송액 펌프(14) 및 스트레이너(18)의 순서로 역류하여, 제 1 유로(11)와 제 2 유로(12)의 분기 부분에서 제 1 유로로 합류한다.
이와 같이 유입측으로부터 도시된 예의 중합용이성 물질의 이송설비로 유입되는 중합용이성 물질은 주 펌프인 송액 펌프(13)에 의해 주로 제 1 유로(11)를 통해 유출측으로부터 설비 밖으로 송출되지만, 그 일부는 송액 펌프(13)의 압력에 의해 병렬 배치된 송액 펌프(13)와 예비 송액 펌프(14)의 사이에서 순환하게 된다.
이상 설명한 중합용이성 물질의 이송설비에 있어서는 역류 방지 밸브(22)의 밸브체(25)에 관통 구멍(28)을 돌출 설치하고 있기 때문에, 예비 송액 펌프(14)가 정지하고 있어도 운전 중의 송액 펌프(13)의 압력에 의해 중합용이성 물질의 일부가 제 2 유로(12)를 역류하게 된다. 따라서, 이러한 중합용이성 물질의 이송설비를 이용하여 중합용이성 물질을 이송하면, 예비 송액 펌프(14)가 정지하고 있어도 스트레이너(18), 송액 펌프(14), 역류 방지 밸브(22) 및 이들이 설치된 제 2 유로(12)에서의 중합용이성 물질의 체류가 없어진다. 이에 따라, 중합용이성 물질의 이송설비에서의 중합물, 석출물 등의 고형물의 발생 및 그의 부착을 억제할 수 있다.
또한, 이 중합용이성 물질의 이송설비에 있어서는 예비 송액 펌프(14)가 항상 유로에 접속되고 그 내부가 중합용이성 물질로 채워져 있기 때문에, 주 송액 펌프(13)의 고장 등의 긴급시 등에 바로 운전 개시할 수 있다.
또한, 이 중합용이성 물질의 이송설비에서는 항상 중합용이성 물질의 일부가 제 2 유로(12)를 흐르고 있기 때문에, 고온의 중합용이성 물질을 이송하고 있는 한창 중에 갑자기 예비 송액 펌프(14)를 사용해야 하는 경우에도 중합용이성 물질과 제 2 유로(12)의 배관과의 온도차는 거의 없고, 히트 쇼크에 의한 배관 접합부에서의 중합용이성 물질의 누설 및 설비의 파손을 초래하지도 않는다.
또한, 본 발명의 중합용이성 물질의 이송설비는 도시된 예의 것으로 한정되지 않고, 예컨대 송액 펌프가 3기 이상 병렬 배치된 것일 수도 있다.
또한, 본 발명의 중합용이성 물질의 이송설비에는 필요에 따라 온도 조정 설 비를 부설할 수도 있다. 예컨대, 이송되는 중합용이성 물질이 (메트)아크릴산과 같은 응고점이 높은 것이고, 설비 내외 온도가 응고점 부근 또는 그 이하이고, 적은 유량에서는 중합용이성 물질이 응고될 가능성이 있는 경우에는, 배관, 밸브, 역류 방지 밸브 등에 가온 장치를 부설할 수도 있다. 반대로, 설비 내외 온도가 중합용이성 물질의 중합을 야기할 가능성이 있는 온도, 또는 조건이면, 배관, 밸브, 역류 방지 밸브 등에 냉각 장치를 부설할 수도 있다.
또한, 역류 방지 밸브는 도시된 예의 스윙식인 것으로 한정되지는 않고, 스윙식, 리프트식 등 공지의 역류 방지 밸브를 이용할 수 있다. 단, 밸브체로의 개공이 용이하다는 점에서, 역류 방지 밸브로서는 스윙식 역류 방지 밸브가 바람직하다.
또한, 중합용이성 물질을 포함하는 액 중에 중합 방지제를 존재시킴으로써 더욱 중합 방지 효과의 향상을 도모할 수 있다. 중합 방지제로서는 예컨대 하이드로퀴논, 페노티아진, 메토퀴논, 아세트산망간, 니트로소페놀, 쿠페론, N-옥실 화합물 등을 들 수 있다.
이하에 실시예를 개시하여 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 1
도 1에 나타낸 중합용이성 물질의 이송설비를 이용하여 메타크롤레인을 저장 탱크(도시 생략)로부터 증류 공정으로 공급했다.
저장 탱크의 온도를 -10℃ 이하로 유지하기 위해 냉매를 이용하여 쟈켓 및 내부 코일로 저장 탱크의 냉각을 실시했다. 또한, 이것에 부설된 메타크롤레인의 공급 배관인 제 1 유로(11) 및 제 2 유로(12), 밸브(도시 생략), 역류 방지 밸브(21, 22) 등에도 그 외부에 냉매를 통액하는 소구경의 배관을 감아 붙여 이들을 보냉(保冷)하도록 했다. 송액 펌프(13)를 주 펌프로 하고, 송액 펌프(14)를 주 펌프의 이상시에 바로 교체하여 사용할 수 있는 예비 펌프로 했다. 또한, 송액 펌프(13) 및 송액 펌프(14)로서는 동일한 능력을 갖는 원심 펌프를 이용했다.
역류 방지 밸브(21,22) 내부의 밸브체(25)에는 밸브체(25)의 외경에 대하여 10% 직경의 관통 구멍(28)을 돌출 설치했다. 역류 방지 밸브로서는 도 5 및 도 6에 나타낸 밸브체를 갖는 것을 이용하여 밸브체(25)의 중심부에 관통 구멍(28)을 돌출 설치했다.
또한, 다음 공정인 증류 공정은 증발용 다관식 열교환기가 병설된 증류탑에 의해 메타크롤레인을 증류, 정제하는 증류 공정이다.
이 중합용이성 물질의 이송설비를 이용하여 메타크롤레인의 저장 탱크로부터 증류 공정으로의 공급을 실시한 결과, 주 펌프로부터 예비 펌프로의 교체시에도 제 1 유로(11) 및 제 2 유로 모두는 배관 내에서의 중합 발생에 의한 막힘, 밸브 등의 개폐 불량, 및 공급 펌프의 이상 정지는 전혀 발생하지 않았다.
또한, 공급처의 증류 공정에서도 열교환기 내부에서의 중합 문제도 전혀 없었다.
비교예 1
역류 방지 밸브의 밸브체에 관통 구멍을 돌출 설치하지 않은 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 메타크롤레인의 저장 탱크로부터 증류 공정으로의 공급을 실시했다.
여기서, 정지 중의 예비 펌프(송액 펌프(14)) 및 이것이 설치된 제 2 유로(12)는 메타크롤레인을 충만시킨 상태로 유지했다.
그 결과, 메타크롤레인의 체류에 의해 제 2 유로(12)의 배관 내부에서 메타크롤레인의 중합이 발생하여, 주 펌프로부터 예비 펌프로 교체한 직후에, 송액 펌프(14)의 상류측에 설치해 놓은 스트레이너(18)의 눈 막힘, 및 송액 펌프(14) 내부에서의 중합물 부착에 의한 펌프의 이상 정지가 다발했다.
또한, 공급 배관 내에 존재하고 있던 중합물이 다음 공정의 증류 공정으로 보내져 증발용 다관식 열교환기의 내부 튜브의 중합물에 의한 폐색, 열교환 불량 등이 발생하여, 공정을 긴급 정지할 수 밖에 없었다. 이상 발생 빈도는 교체시 마다이고, 구체적으로는 2 내지 3개월에 1회의 펌프 교체시 마다이며, 1회의 교체시에 3 내지 4회의 막힘 등의 이상이 발생했다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 중합용이성 물질의 이송방법은 중합용이성 물질의 유입측에서 복수개로 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 복수개의 유로에 각각 배치된 송액 펌프에 의해 중합용이성 물질을 이송하는 방법 에 있어서, 일부의 송액 펌프가 정지하고 있는 경우, 정지하고 있는 송액 펌프 및 이 송액 펌프가 배치되어 있는 유로에 중합용이성 물질의 일부를, 송액 펌프의 동작시의 중합용이성 물질의 흐름 방향과는 역방향으로 흐르게 하는 방법이기 때문에, 중합용이성 물질의 이송을 위해 병렬 배치된 2기 이상의 송액 펌프를 교체식으로 사용 또는 단속적으로 사용한 경우에도, 단속적으로 사용되는 송액 펌프 내에 중합용이성 물질을 체류시키지 않도록 함으로써, 설비 내부에서의 중합용이성 물질의 중합을 억제할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 중합용이성 물질의 이송설비는 중합용이성 물질의 유입측에서 복수개로 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 복수개의 유로에, 각각 송액 펌프 및 이것보다 하류측의 역류 방지 밸브가 배치되어 있는 중합용이성 물질의 이송설비에 있어서, 상기 역류 방지 밸브가 밸브체에 중합용이성 물질이 통과할 수 있는 구멍을 갖는 것이기 때문에, 송액 펌프 등에서의 중합용이성 물질의 체류, 그에 따른 중합물, 석출물 등의 고형물의 발생 및 그의 부착이 억제된다.
또한, 역류 방지 밸브가 스윙식 역류 방지 밸브이면 밸브체로의 개공이 용이하기 때문에 비용면에서 유리하다.
또한, 역류 방지 밸브의 밸브체에 형성된 구멍의 직경이 밸브체의 외경의 0.1 내지 20%의 길이이면, 역류 방지 밸브 본래의 기능을 손상시키지 않고 장치 내에서의 중합용이성 물질의 체류를 억제할 수 있다.

Claims (8)

  1. 중합용이성 물질의 유입측에서 복수개로 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 복수개의 유로에 각각 배치된 송액 펌프에 의해 중합용이성 물질을 이송하는 방법에 있어서,
    일부의 송액 펌프가 정지하고 있는 경우, 정지하고 있는 송액 펌프 및 이 송액 펌프가 배치되어 있는 유로에 중합용이성 물질의 일부를, 송액 펌프의 동작시의 중합용이성 물질의 흐름 방향과는 역방향으로 흐르게 하는 단계를 갖는 중합용이성 물질의 이송방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    이송되는 중합용이성 물질이 (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 에스터 및 (메트)아크롤레인 중에서 선택된 적어도 1종류 이상을 포함하는 중합용이성 물질의 이송방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    이송되는 중합용이성 물질이 40℃ 이상으로 가열되는 중합용이성 물질의 이송방법.
  4. 중합용이성 물질의 유입측에서 복수개로 분기되어 중합용이성 물질의 유출측에서 합류하는 복수개의 유로에, 각각 송액 펌프 및 이것보다 하류측의 역류 방지 밸브 가 배치되어 있는 중합용이성 물질의 이송설비에 있어서,
    상기 역류 방지 밸브가 밸브체에 중합용이성 물질이 통과할 수 있는 구멍을 갖는 중합용이성 물질의 이송설비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    복수개의 송액 펌프 중, 일부는 상시 운전되는 주 펌프이고 나머지는 주 펌프의 정지시에 주 펌프 대신에 운전되는 비상용 펌프인 중합용이성 물질의 이송설비.
  6. 제 4 항에 있어서,
    복수개의 송액 펌프 중, 일부는 상시 운전되는 주 펌프이고 나머지는 일시적으로 이송량을 증가시키기 위한 보조용 펌프인 중합용이성 물질의 이송설비.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    역류 방지 밸브가 스윙식 역류 방지 밸브인 중합용이성 물질의 이송설비.
  8. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    역류 방지 밸브의 밸브체에 형성된 구멍의 직경이 밸브체의 외경의 0.1 내지 20%의 길이인 중합용이성 물질의 이송설비.
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