NO158745B - Fremgangsmaate og polymerisasjonsreaksjonsbeholder for polymerisering av etylenisk umettede monomerer. - Google Patents
Fremgangsmaate og polymerisasjonsreaksjonsbeholder for polymerisering av etylenisk umettede monomerer. Download PDFInfo
- Publication number
- NO158745B NO158745B NO82823130A NO823130A NO158745B NO 158745 B NO158745 B NO 158745B NO 82823130 A NO82823130 A NO 82823130A NO 823130 A NO823130 A NO 823130A NO 158745 B NO158745 B NO 158745B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- polymerization
- reactor
- coating
- reaction
- oligomer
- Prior art date
Links
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 title claims description 44
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 title 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 52
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 47
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000003934 aromatic aldehydes Chemical class 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZRSNZINYAWTAHE-UHFFFAOYSA-N p-methoxybenzaldehyde Chemical compound COC1=CC=C(C=O)C=C1 ZRSNZINYAWTAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 6
- 125000002573 ethenylidene group Chemical group [*]=C=C([H])[H] 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- -1 vinylidene halides Chemical class 0.000 description 5
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RNHDAKUGFHSZEV-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxane;hydrate Chemical compound O.C1COCCO1 RNHDAKUGFHSZEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N Butylmethacrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)=C SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- GGNQRNBDZQJCCN-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2,4-triol Chemical compound OC1=CC=C(O)C(O)=C1 GGNQRNBDZQJCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- SNVLJLYUUXKWOJ-UHFFFAOYSA-N methylidenecarbene Chemical group C=[C] SNVLJLYUUXKWOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- IGGDKDTUCAWDAN-UHFFFAOYSA-N 1-vinylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(C=C)=CC=CC2=C1 IGGDKDTUCAWDAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethenylbenzene Chemical compound ClC=CC1=CC=CC=C1 SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEPWOCLBLLCOGZ-UHFFFAOYSA-N 2-cyanoethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCC#N AEPWOCLBLLCOGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRHHJNMASOIRDS-UHFFFAOYSA-N 4-ethoxybenzaldehyde Chemical compound CCOC1=CC=C(C=O)C=C1 JRHHJNMASOIRDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical group C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPYHHZQJCSQRJY-UHFFFAOYSA-N Phloroglucinol Natural products CCC=CCC=CCC=CCC=CCCCCC(=O)C1=C(O)C=C(O)C=C1O JPYHHZQJCSQRJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000012431 aqueous reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- INLLPKCGLOXCIV-UHFFFAOYSA-N bromoethene Chemical compound BrC=C INLLPKCGLOXCIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000004780 naphthols Chemical class 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 229940065472 octyl acrylate Drugs 0.000 description 1
- ANISOHQJBAQUQP-UHFFFAOYSA-N octyl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCOC(=O)C=C ANISOHQJBAQUQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCDYQQDYXPDABM-UHFFFAOYSA-N phloroglucinol Chemical compound OC1=CC(O)=CC(O)=C1 QCDYQQDYXPDABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001553 phloroglucinol Drugs 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940079877 pyrogallol Drugs 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte og polymerisasjonsreaksjonsbeholder for polymerisering av etylenisk umettede monomerer, fortrinnsvis vinylklorid.
Ved kommersiell fremstilling av polymerer og kopolymerer av vinyl- og vinylidenhalogenider, når disse polymeriseres alene eller med andre vinylidenmonomerer som har en terminal
eller med polymeriserbare polyolefiniske
monomerer, er oppbygningen av polymer på reaktorens indre overflater ikke bare plagsom, men kostbar. For eksempel,
ved polymerisasjon av vinylklorid, og andre komonomerer når slike anvendes, opprettholdes dette i form av adskilte dråp-
er i en vandig suspensjon ved bruk av suspensjonsmidler og agitasjon. Når reaksjonen er fullstendig, blir den resul-
terende polymer, eller PVC, vasket og tørket. Disse suspen-sjonssystemer er imidlertid ikke så stabile som de burde være og under polymerisasjonsreaksjonen bygges vinylklorid-polymer opp på reaktorens indre overflater, inkludert overflatene på ledeplatene og agitatoren. Denne polymeroppbygg-
ing må åpenbart fjernes fordi den resulterer i ytterligere dannelse av polymeroppbygging som igjen resulterer i en skorpe som har uheldig innvirkning på varmeoverføring og forurenser den polymer som fremstilles. Mens forskjellige metoder hittil har blitt foreslått for å redusere mengden og beskaffenheten av polymeroppbygging på polymerisasjonsreaktor-overflater, slik som oppløsningsmiddelrensing, forskjellige hydrauliske og mekaniske reaktorrensemidler og lignende, har ingen vist seg å representere det endelige i fjerning av polymeroppbygging. Det vil si, disse forskjellige metoder og apparater har gjort et akseptabelt arbeid, men det er frem-deles plass for forbedring på dette området, spesielt fra et økonomisk synspunkt.
Det har blitt foreslått forskjellige metoder for å hindre
eller vesentlig eliminere dannelsen av polymeroppbyggingen i første instans. Det har f.eks. blitt foreslått å belegge de indre overflater på reaktoren med forskjellige polymeroppbyggingsbestandige beleggmaterialer. I for eksempel
US-patent nr. 4.024.330 og 4.024.301 er det vist forskjellige polyaromatiske aminer som er egnet for belegging av reaktorer for vesentlig å eliminere oppbygging. Alkali-oppløselige fargestoffer har vist seg nyttige for dette formål i US-patent nr. 4.068.059. Videre, i US-patent nr. 4.080.173 er det vist og beskrevet bruk av selvkondenserte flerverdige fenoler og flerverdige naftoler som nyttige beleggingsmaterialer for å hindre polymeroppbygging. Mens alle disse belegningsmaterialer gir gode til utmerkede resultater, fortsetter forskningen etter nye og forbedrede polymeroppbyggingsbestandige materialer med hvilke man kan belegge reaktorer for det formål å hindre eller eliminere polymeroppbygging på deres indre overflater.
Videre, en nylig publisert japansk patentsøknad beskriver et interessant belegg for polymerisasjonsreaktorer. Dette er japansk patentsøknad nr. 127682/78, inngitt 17. oktober 1978 i navnet Kanegafuchi Chem. K.K. og publisert 21. april 1980 i Laid-open Gazette nr. 55-054317. I dette tilfelle belegg-es reaktoren med reaksjonsproduktet av pyrogallol eller hydroksyhydrokinon alene, eller andre fenoliske forbindelser inneholdende en eller begge disse stoffer, med aromatiske aldehyder. Reaksjonsproduktene er i sur form og oppløses i et organisk oppløsningsmiddel slik som metanol og påføres på reaktoroverflåtene og blir deretter tørket. Dette er en kostbar og tungvint metode, spesielt i store reaktorer. Tørking er vanskelig og oppløsningsmidlet må gjenvinnes av økonomiske grunner. Det ville være meget mer ønskelig å benytte en vandig oppløsning av slike reaksjonsprodukter som ikke måtte tørkes.
Det er funnet at flerverdige fenoler og aromatiske aldehyder kan omsettes for dannelse av oligomere hvis salter er opp-løselige i vann. De vandige saltoppløsningene påføres på de indre overflatene i en reaktor under dannelse av et irrever-sibelt adsorberende belegg på overflatene hvilket ikke må tørkes og videre kan nevnte belegg om ønsket, skylles med vann. Tilstedeværelsen av nevnte belegg på reaktorens indre overflater eliminerer vesentlig polymeroppbygging på nevnte overflater.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for polymerisering av etylenisk umettede monomerer, fortrinnsvis vinylklorid, hvor de indre overflatene i polymerisasjonsreaksjonsbeholderen på forhånd gis et belegg for å hindre polymeravsetninger på disse overflater, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av kravene 1-5.
Oligomeren(e) dannes fortrinnsvis ved omsetning av en fler-verdig fenol, fortrinnsvis resorcinol, og en aromatisk aldehyd, fortrinnsvis benzaldehyd.
Videre er det ifølge oppfinnelsen tilveiebragt en poly-merisas jonsreaks jonsbeholder for bruk ved polymerisering av ovennevnte type, og denne beholderen er kjennetegnet ved de trekk som fremgår fra krav 6.
Alle eksponerte overflater i reaktorens indre, slik som lede-platéne, agitatoren eller blandemekanismen, osv., og kondensatoren, når en slik anvendes, blir likeledes belagt på samme måte. Etter at beleggingsoppløsningen er blitt på-ført på reaktorens indre overflater, kan polymerisasjonsmediet innføres i reaktoren umiddelbart, og reaksjonen startes uten nødvendighet av å tørke nevnte overflater på forhånd. Elimineringen av tørkingen er mest viktig i foreliggende oppfinnelse. Det er imidlertid foretrukket,
skjønt valgfritt, at man etter påføring av belegget på de indre overflatene, skyller disse overflater med vann slik som ved sprøyting eller lignende, hvorved det overraskende nok på nevnte overflater etterlates et sterkt adherende belegg eller film av beleggmateriale som ikke påvirkes av polymerisasjonsmediet selv om nevnte medium agiteres kraftig under polymerisasjonsreaksjonen.
Reaksjonen mellom den flerverdige fenol og det aromatiske aldehyd for dannelse av ren oligomer eller blanding av oligomerer med varierende molekylvekt, er en kondensasjons-reaks jon som benytter en dehydratiseringskatalysator. Hvis det bare benyttes en massereaksjon mellom den flerverdige fenol og det aromatiske aldehyd, er det resulterende produkt en dimer som har en molekylvekt som er for lav for bruk som et beleggingsmateriale i foreliggende oppfinnelse. Det er ikke bare nødvendig å regulereantall mol av hver reaktant nøyaktig, men også å regulere blandingen derav og reaksjons-betingelsene for å oppnå de ønskede oligomerer. Oligomerene som anvendes som beleggingsmaterialer, når saltformen derav benyttes, er de som har den generelle formel:
hvor R er valgt fra gruppen bestående av -H og -OR' hvor R<1>er en alkylgruppe inneholdende 1-5 karbonatomer, og
X er et helt tall fra 0 til 10. Blant de materialer som kan benyttes for å gjøre reaksjonsproduktene eller oligomerene egnet som belegningsmaterialer i foreliggende oppfinnelse, er de flerverdige fenolene slik som resorcinol, hydrokinon, katekol, floroglucinol, og lignende, og de aromatiske aldehydene slik som benzaldehyd, 4-metoksybenzaldehyd, 4-etoksybenzaldehyd og lignende. Et godt eksempel på et beleggingsmateriale som har den ovenfor angitte generelle struktur er det som dannes ved omsetning av resorcinol og benzaldehyd.
Dette materiale eller reaksjonsproduktet oppnås ifølge følgende generelle fremgangsmåte. Resorcinol oppløst i 1,4-dioksan tilsettes til en reaksjonsbeholder forsynt med en vannavkjølt kondensator og en tilsetningsningstrakt. Inn holdet omrøres og svovelsyre (katalysator) tilsettes dertil. Ved hjelp av tilsetningstrakten tilsettes benzaldehyd til reaksjonsblandingen dråpevis. Deretter fjernes tilsetningstrakten og reaksjonsblandingen omrøres og oppvarmes og til-bakeløpskokes i 2 timer ved 115-120°C. Deretter fjernes kondensatoren og erstattes med et destillasjonshode og vann-dioksan destilles over. Bevis på at de ønskede xantan-strukturene er tilstede i produktet tilveiebringes gjennom en intens grønn fluoressens overfor UV-lys fra materialet i fortynnet metanoloppløsning.
Flere forbindelser kan benyttes for å katalysere dannelse av de ønskede oligomerer fra flerverdige fenoler og alifatiske aldehyder. Som eksempler på slike forbindelser kan nevnes natriumhydroksyd, sinkklorid, svovelsyre og lignende. Andre dehydratiseringsmidler kan benyttes som katalysatorer for reaksjonen.
Studerer man det brede bilde med hensyn til hindring av polymeroppbygging i en polymerisasjonsreaktor, er det vesentlig at de indre overflater deri er vann-fuktbare. En vanlig fast overflate slik som rustfritt stål er ikke vann-fuktbar på grunn av den normale forurensning av nevnte overflater med organiske materialer gjennom kontakt med atmosfæren. Overflatene kan renses for eksempel med kromsyre eller et slipende rensemiddel, f.eks. og de vil bli vann-fuktbare. En slik rensing alene løser imidlertid ikke problemet fordi overflatene vil ikke forbli rene i et til-strekkelig langt tidsrom, dvs. mer enn varigheten av en enkel polymerisasjonssyklus. Dette nødvendiggjør ny rensing av overflatene etter hver polymerisasjonssyklus. Påføring på overflatene av et belegg som vil være vann-fuktbart og motstå polymeroppbygging derpå og forbli på nevnte overflater gjennom flere reaksjonscykler, er derfor meget ønskelig.
Når en metall- eller fast overflate er ikke-fuktbar, vil en væske derpå, slik som vann, danne dråper og ikke flyte ut- over til en jevn film. Vinkelen som dannes mellom tangenten til siden av dråpen og metall- eller glassoverflaten betegnes "kontaktvinkelen" og refereres til som "theta"
(0). En annen måling av fuktbarheten for en fast overflate er den kritiske overflatespenning for fukting av en fast overflate og uttrykkes som " yc". ycmåles i dyn pr. centimeter. Ved bruk av vann som standard må G for at en fast overflate skal være fuktbar, være lik null eller meget nær null, ogYcmå være 72 dyn/cm eller større.
Viktigere er det at det materiale som påføres på overflaten ikke bare burde danne en fuktbar overflate, men også danne et lag eller film derpå som ikke er lett å fjerne. Denne film adherer til den faste overflaten eller metallover-flaten ved adsorpsjon og i mange tilfeller er filmen et monolag av det påførte beleggmateriale som er av størrelses-orden på en molekyl i tykkelse. Disse filmer eller belegg av en slik tykkelse er usynlige for det blotte øyet, hvilket således eliminerer et eventuelt fargeproblem, slik som problemet er med mange belegg som hittil er benyttet for det samme formål. Filmer av større tykkelse kan naturligvis resultere når man benytter beleggoppløsninger med høyere faststoffinnhold, ifølge foreliggende oppfinnelse, hvilke filmer eller belegg er synlige for det blotte øyet. Filmen eller laget dannet av belegningsoppløsningen er ikke fjern-bar ved vasking med vann. Det vil si belegget eller filmen er motstandsdyktige overfor fjerning fra overflatene når et turbulent vandig reaksjonsmedium bringes i kontakt dermed, forårsaket ved agitasjon av polymerisasjonsblandingen i reaktoren .
Ved omsetning av de flerverdige fenoler og aromatiske aldehyder dannes et konsentrat av de resulterende oligomerer som igjen anvendes for fremstilling av belegningsoppløsningen av saltene derav. Belegningsoppløsningene fremstilles på konvensjonell måte under anvendelse av varme og/eller agitasjon der det er nødvendig. Ved fremstilling av nevnte oppløsninger er vanligvis en temperatur i området fra 20°C til 60°C tilfredsstillende. Agitasjon under opp-løsningen er ønskelig. Som tidligere nevnt oppløses beleggmaterialet i en vandig alkalisk oppløsning, fortrinnsvis en vandig natriumhydroksydoppløsning. Andre vandige alkaliske oppløsninger kan imidlertid benyttes slik som f.eks. kalium-hydroksyd, litiumhydroksyd, ammoniumhydroksyd og lignende. Det er funnet at en konsentrasjon av beleggmaterialet i området fra 0,1% til 5,0 vekt-% er tilfredsstillende for oppnåelse av foreliggende oppfinnelses formål. For å sikre mot uønsket farge og av økonomiske grunner er det foretrukket å benytte en konsentrasjon av beleggmateriale i nevnte oppløsninger i området fra 0,5% til 2,0 vekt-%.
Det skal forstås at siden molekylvekten til beleggmaterialet påvirker det nødvendige totale faststoffinnhold i belegnings-oppløsningen, kunne konsentrasjonen av nevnte materiale deri, i visse tilfeller, være større enn 5,0% eller mindre enn 0,1 vekt-%.
Belegningsoppløsningene ifølge foreliggende oppfinnelse med en pH-verdi i- området fra 9 til 14 er tilfreds-
stillende for oppnåelse av de aktuelle formål. Det er imidlertid foretrukket å operere ved en pH-verdi i området fra 10 til 12. pH-verdien påvirkes av typen av kation benyttet for dannelse av saltet, slik som Na, K, Li, NH^,
og lignende.
Belegningsoppløsningen påføres vanligvis på reaktorens indre overflater ved påsprøyting. Det er imidlertid også mulig å påføre belegningsoppløsningen ved flømming av reaktoren og deretter drenering, eller ved maling eller pensling, men sprøyting er den mest praktiske og økonomiske metode for på-føring. Etter sprøyting av belegningsoppløsningen på de indre overflater og drenering av reaktoren, kan polymerisasjonsreaksjonen startes umiddelbart uten ytterligere be-handling av nevnte overflate. Det er imidlertid funnet at utmerkede resultater oppnås når de belagte overflater, etter påføring av beleggoppløsningen på reaktorens indre overflater, sprøytes med vann og reaktoren dreneres før fylling av poly-merisas jonsreaktoren med polymerisasjonsblandingen eller -sammensetningen. Det skal også bemerkes at de her defi-nerte belegg virker like godt på glass- eller metallover-flater, slik som rustfritt stål, og lignende.
Et viktig aspekt ved foreliggende oppfinnelse er at flere polymerisasjoner kan foretas uten å åpne reaktoren mellom påfyllingene fordi det med sprøytedysen eller -dysene montert ved strategiske punkter på reaktoren, er mulig å nå alle dens indre overflater mens reaktoren er lukket. Selv om flere satser kan behandles i en belagt reaktor uten å belegge overflatene på nytt, har man funnet at det er greit å gjenbelegge reaktorens indre overflater periodisk etter flere satser har blitt behandlet deri, eller etter hver sats, for å sikre jevn og effektiv produksjon. Når man har besluttet å belegge reaktoren på nytt, dreneres reaktoren og reaktorens indre overflater spyles med vann. Be-legningsoppløsningen påføres på overflaten, fortrinnsvis ved sprøyting, og reaktoren dreneres for overskudd belegnings-oppløsning på en slik måte at denne kan sendes til et gjen-vinningssystem, om ønsket. Overflatene med belegget på
blir deretter eventuelt sprøytet med vann og avløpet kasseres eller blir om ønsket gjenvunnet. Deretter fylles reaktoren med polymerisasjonsmediet og -bestanddelene på vanlig måte og reaksjonen påbegynnes umiddelbart uten at det er nødvendig med noen spesiell modifikasjon av prosess-teknikker på grunn av tilstedeværelsen av belegget. Det skal naturligvis forstås at man kan belegge reaktoren på nytt så ofte det er ønskelig uten å åpne den, selv etter at hver sats er polymerisert. Videre, benyttelse av den innvendig belagte reaksjonsbeholderen ifølge foreliggende oppfinnelse har ingen uheldig innvirkning på varmestabili-teten eller andre fysikalske og kjemiske egenskaper hos de deri fremstilte polymerer.
Mens foreliggende oppfinnelse er spesielt illustrert med henblikk på suspensjonspolymerisasjon av vinylklorid, skal det forstås at fremgangsmåten og apparatet likeledes kan benyttes i emulsjons- eller suspensjonspolymerisasjon av en hver polymeriserbar etylenisk umettet monomer eller monomerer der uønsket polymeroppbygning oppstår. Eksempler på slike monomerer er andre vinylhalogenider og vinylidenhalogenider slik som vinylbromid, vinylidenklorid, osv.; vinylidenmonomerer som har minst en terminal CH2=C<-gruppe slik som estere av akrylsyre, f.eks. metylakrylat,• etyl-akrylat, butylakrylat, oktylakrylat, cyanoetylakrylat og lignende; vinylacetat; akrylonitril; estere av metakrylsyre slik som metylmetakrylat, butylmetakrylat, og lignende; styren og styrenderivater inkludert a-metylstyren, vinyl-toluen, klorstyren, osv.; vinylnaftalen; diolefiner inkludert butadien, isopren, kloropren og lignende; og blandinger av en hver av disse typer av monomerer og andre vinylidenmonomerer som er kopolymeriserbare dermed; og andre vinylidenmonomerer av den type som er kjent for en fagmann.
Foreliggende oppfinnelse er imidlertid spesielt anvendbar på suspensjonspolymerisasjon av vinylklorid, enten alene i blanding med en eller flere andre vinylidenmonomerer som har minst en terminal CH2=C< -gruppe som er kopolymeriserbar dermed i mengder på opptil ca. 80 vekt-% eller mer, basert på vekten av monomerblandingen, fordi polymeroppbygging i reaksjonsbeholderen er et særlig leit problem her.
Polymerisasjonsprosessen utføres vanligvis ved en temperatur i området fra 0° til 100°C avhengig av den spesielle monomer eller monomerer som polymeriseres. Det er imidlertid foretrukket å benytte temperaturer i området fra 40°C til 70°C fordi ved disse temperaturer fremstilles polymerer som har de mest nyttige egenskaper. Tiden for polymerisasjonsreaksjonen vil variere fra 2 til 15 timer.
Polymerisasjonsprosessen kan utføres ved autogene trykk skjønt overtrykk på opptil 10 atmosfærer eller mer kan be nyttes med en viss fordel med de mer flyktige monomerene. Overtrykk kan også anvendes med de monomerer som har de for-nødne flyktigheter ved reaksjonstemperaturer som tillater tilbakeløpskjøling av reaksjonsblandingen.
Videre, polymerisasjonsprosessen kan utføres under anvendelse av en teknikk med full reaktor. Det vil si, reaktor-beholderen fylles fullstendig med polymerisasjonsmediet og holdes på denne måte gjennom hele reaksjonen ved konstant tilsetning dertil av vann eller ytterligere tilsetningsvæske inneholdende monomeren eller monomerene i de samme mengdeforhold som ved oppstarting. Ved tilsetningen av en viss bestemt mengde væske avsluttes polymerisasjonsreaksjonen, vanligvis ved tilsetning dertil av en polymerisasjonsavbryter. Nød-vendigheten for tilsetning av væske skyldes krympingen i volum av reaksjonsmediet frembragt ved omdannelsen av monomeren eller monomerene til den polymere tilstand.
For å bedømme de forskjellige belegg har det blitt oppsatt
en bedømmelsesskala med hensyn til "papir"- og "sandaktig"-oppbygging. En ubelagt reaktor der normale mengder av begge typer oppbygging forekommer, er gitt en bedømmelse på
1,5-2,0. Enhver bedømmelse under 1,0 er god eller en av-gjort forbedring. En 0,0-bedømmelse er med andre ord per-fekt, osv.
For ytterligere å illustrere foreliggende oppfinnelse gis følgende spesifikke eksempel. I eksemplet er alle del-
og prosentangivelser beregnet på vekt med mindre annet er angitt.
Eksempel I
I dette eksempel ble tre reaksjonsprodukter benyttet for belegg av de indre overflater i en 3 liters polymerisasjonsreaktor. Reaksjonsproduktene var de som ble fremstilt ved omsetning av (1) resorcinol pluss benzaldehyd under anvendelse av svovelsyre som en katalysator; (2) resorcinol pluss benzaldehyd under anvendelse av natriumhydroksyd som en katalysator; og (3) resorcinol pluss 4-metoksybenzaldehyd under anvendelse av svovelsyre som en katalysator.
Ved benyttelse av svovelsyre som katalysator (produkter (1) og (3)), blir resorcinolen (2 mol) oppløst i 1,4-dioksan i en reaksjonskolbe forsynt med en tilbakeløpskjøler.
Under omrøring blir svovelsyren (ca. 15 vekt-% av den
totale reaksjonsblanding) tilsatt langsomt. Deretter blir benzaldehydet eller 4-metoksybenzaldehydet (1 mol) tilsatt dråpevis under omrøring. Reaksjonskolben oppvarmes deretter under omrøring og innholdet tilbakeløpskokes i 2 timer ved 115-120°C. Deretter erstattes kjøleren med et destillasjonshode og de flyktige vann-dioksan-materialer destillerer over. Reaksjonsblandingen avkjøles, oppløses i vandig NaOH og deretter utfelles produktet ved tilsetning av HC1. Produktet utvinnes ved filtrering, tørkes og males til den ønskede partikkelstørrelsen.
Når natriumhydroksyd ble benyttet som katalysator (produkt (2)), ble 100 ml 1,4-dioksan og 50 g resorcinol tilsatt til en reaksjonskolbe forsynt med en tilbakeløpskjøler. Deretter ble 32 ml benzaldehyd tilsatt og blandingen omrørt. Deretter ble 10 ml av en 50% vandig NaOH-oppløsning tilsatt. Deretter ble blandingen omrørt og oppvarmet ved en temperatur på 115-120°C og tilbakeløpskokt i 1 timer. Deretter ble kjøleren erstattet med et destillasjonshode og vann-dioksan-flyktige stoffer destillert over. Etter at reaksjonsblandingen var avkjølt, ble produktet utvunnet ved oppløsning i fortynnet kaustisk materiale og utfelt med HC1, filtrert, tørket og malt til den ønskede partikkelstørrelsen.
De tre produktene eller oligomere belegningsmaterialer,
ble oppløst i 1% NaOH for dannelse av 1 vekt-% belegnings-oppløsninger. I tilfelle for hver oppløsning ble de indre overflatene til en 3 liters rustfri stålreaktor renset med
et slipende rensemiddel. Overflatene ble deretter sprøytet med belegningsoppløsningen og skylt med vann. Etter belegging ble følgende polymerisasjonssammensetning tilført til reaktoren:
Innholdet i reaktoren ble oppvarmet til 57°C og temperaturen opprettholdt der gjennom hele reaks jonssyklusen". Vann ble kontinuerlig tilsatt til reaktoren for å opprettholde volumet, på grunn av krymping som resultat av dannelse av polymer. Når 33,45 deler vann var tilsatt, ble reaksjonen stoppet ved rask avkjøling av blandingen. Reaktoren ble tømt og polymeren (PVC) utvunnet ved tørking av filtrerings-masse. De indre overflater ble bedømt for eventuell oppbygging og deretter skylt med vann. Uten å belegge reaktorens indre overflater på nytt, ble den samme metode fulgt i to ytterligere operasjoner eller polymerisasjonscykler. Overflatene ble bedømt etter hver operasjon. Det ble også foretatt en kontrolloperasjon under anvendelse av den samme sammensetning, men i en ubelagt reaktor. Oppbygningsbe-dømmelsen er angitt i følgende tabell:
De ovenfor angitte resultater viser klart forbedringen i reduksjon av polymeroppbygging som kan oppnås med foreliggende oppfinnelse.
Belegging av de indre overflatene til polymerisasjonsreak-toren, ifølge foreliggende oppfinnelse, reduserer .' vesentlig og i mange tilfeller praktisk talt eliminerer polymeroppbyggingen på nevnte overflater under polymerisasjonsreaksjonen og resulterer således i forøket produksjon over en tidsromsenhet. Hva viktigere er, foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å operere et lukket polymerisasjonssystem som, i tilfelle for vinylkloridpolymerisasjon, har den fordel at antall deler vinylklorid pr. million i anleggets atmosfære reduseres drastisk. En slik reduksjon av vinylklorid i atmosfæren tilfredsstiller de amerikanske myndig-heters krav. Flere andre fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå for fagmannen.
Claims (6)
1.Fremgangsmåte for polymerisering av etylenisk umettet monomerer, fortrinnsvis vinylklorid, hvor de indre overflatene i polymerisasjonsreaksjonsbeholderen på forhånd gis et belegg for å hindre polymeravsetninger på disse overflater,karakterisert vedat man på nevnte overflater påfører en vandig belegningsoppløsning av et alkalimetall- eller ammoniumsalt av oligomer(er) som har den generelle struktur:
hvor R er valgt fra -H og -OR<1>hvor R<1>er en alkylgruppe inneholdende 1-5 karbonatomer, og x er et helt tall fra 0 til 10,
og utfører polymerisasjonen av monomer(er) mens denne (disse) er i kontakt med beholderens indre overflater.
2.Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat oligomeren(e) dannes ved en omsetning av et aromatisk aldehyd, fortrinnsvis benzaldehyd, og en fler-verdig fenol, fortrinnsvis resorcinol.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert, ved at belegningsoppløsningen inneholder 0,1-0,5 vekt-% av saltet av oligomeren(e).
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat de belagte indre flater skylles med vann før polymerisasjonen av monomeren(e) utføres.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat b-legningsoppløsningen har en pH-verdi i området 9-14.
6. Polymerisasjonsreaksjonsbeholder for polymerisering av ety.lenisk umettede monomerer,karakterisert vedat alle dens indre overflater har et belegg omfattende et alkalimetall- eller ammoniumsalt av oligomer(er) som har den generelle struktur:
hvor R er valgt fra -H og -OR' hvor R<1>er en alkylgruppe inneholdende fra 1 til 5 karbonatomer, og x er et helt tall fra 0 til 10.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US22558981A | 1981-01-16 | 1981-01-16 | |
PCT/US1981/001764 WO1982002554A1 (en) | 1981-01-16 | 1981-12-30 | Internally coated reaction vessel for use in olefinic polymerization |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO823130L NO823130L (no) | 1982-09-15 |
NO158745B true NO158745B (no) | 1988-07-18 |
NO158745C NO158745C (no) | 1988-10-26 |
Family
ID=26765107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO823130A NO158745C (no) | 1981-01-16 | 1982-09-15 | Fremgangsmaate og polymerisasjonsreaksjonsbeholder for polymerisering av etylenisk umettede monomerer. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3176030D1 (no) |
NO (1) | NO158745C (no) |
-
1981
- 1981-12-30 DE DE8282900588T patent/DE3176030D1/de not_active Expired
-
1982
- 1982-09-15 NO NO823130A patent/NO158745C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO158745C (no) | 1988-10-26 |
DE3176030D1 (en) | 1987-04-30 |
NO823130L (no) | 1982-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4080173A (en) | Internally coated reaction vessel for use in olefinic polymerization | |
US4255470A (en) | Process for preventing polymer buildup in a polymerization reactor | |
EP0020541B1 (en) | Coating polymerization reactors with oligomer coatings derived from reaction products of substituted phenols | |
US4579758A (en) | Internally coated reaction vessel for use in olefinic polymerization | |
EP0020476B1 (en) | Coating polymerization reactors with oligomers derived from polyhydric phenols plus a bleach | |
JPH0122281B2 (no) | ||
NO158745B (no) | Fremgangsmaate og polymerisasjonsreaksjonsbeholder for polymerisering av etylenisk umettede monomerer. | |
NO158543B (no) | Fremgangsmaate og polymerisasjonsreaksjonsbeholder for polymerisering av etylenisk umettede monomerer. | |
KR830001026B1 (ko) | 중합반응기의 내부표면상에 중합체 누적을 실질적으로 방지하는 방법 | |
EP0070296B1 (en) | Internally coated reaction vessel for use in olefinic polymerization | |
US4297320A (en) | Coating polymerization reactors with the reaction products of thiodiphenols and a bleach | |
AU537544B2 (en) | Coating polymerization reactors with the reaction products ofthiodiphenols and a bleach |