JPH0118922B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は不活性ガスを含む未反応塩化ビニルモ
ノマーガスの冷却、凝縮による回収法に関する。 塩化ビニル重合反応における未反応塩化ビニル
を液化回収するに際して、工業的には、塩化ビニ
ルガスを圧縮後冷却水を用いて冷却凝縮する方法
が一般的である。本発明は、未凝縮ガスを更に低
温で冷却し塩化ビニルガスを凝縮させるに際し、
冷媒として液化塩化ビニルを用いる方法である。 ポリ塩化ビニルの工業的製造プラントに於て
は、重合反応系内に小量の不活性ガスを有する。
ここで不活性ガスとは、塩化ビニルと容易に反応
を行なわず、かつ塩化ビニルより低沸点の物質で
あり、N₂ガスで代表される。重合スタート前に
重合器内は真空脱気されるが、運転効率上完全真
空は望むべくもない。少量の不活性ガスを系内に
残した状態で、水、モノマー等の仕込操作が始ま
る。また、重合開始剤としては、２，2′―アゾビ
ス―２，４―ジメチルバレロニトリル、ジ―２―
エチルヘキシルパーオキシジカーボネート等が用
いられるが、これらは熱分解によりN₂、CO₂等
を生成する。これら不活性ガスは重合反応の間、
気相中に一定の分圧をもつて存在し、重合反応終
了時に未反応の塩化ビニルと共にガス状態で重合
器から抜出され、未反応塩化ビニル回収工程へ送
られる。回収工程ではこの混合ガスを圧縮後、工
業用冷却水を用いるコンデンサー（第１段コンデ
ンサーと称す）により、大部分の塩化ビニルガス
を冷却凝縮する。前記不活性ガスは、第１段ベン
トガスとして前記第１段コンデンサーから排気さ
れるが、この第１段ベントガス中には、未凝縮の
塩化ビニルガスが相当の分圧を占めて存在する。
この第１段ベントガスを、そのまま大気に放出す
ることは安全上（爆鳴気形成の恐れあり）、衛生
上（塩化ビニル毒性による環境汚染及び作業環境
汚染）問題が多く、かつ、塩化ビニル回収効率の
低下につながる。 従つて、この第１段ベントガスを処理する方法
として、更にもう１段のコンデンサー（第２段コ
ンデンサーと称す）に於てより低温に冷却して塩
化ビニルガスを凝縮分離することにより排気中の
塩化ビニル分圧を低下させることが、一般に行な
われる。この場合の冷却方法として次のようなも
のがある。 冷却ユニツトにて低温に冷却されたブライン
或いは、エチレングリコール等を冷媒として用
いることにより冷却する方法。 液化アンモニアをコンデンサー内で気化させ
ることにより冷却する方法。 この場合、は冷媒と冷却する冷却ユニツトを
別途必要とし、は気化したアンモニアを圧縮、
液化する圧縮機及びコンデンサーを別途必要とす
る。更に、両者共、塩化ビニル回収装置内に、塩
化ビニル、水以外の流体が導入されることによ
り、装置の錯綜化及び安全のための別個の対策を
必要とすることになり建設費の上昇及び運転管理
の複雑さをもたらす。 本発明の目的はこのような問題を解決すること
である。 本発明は、塩化ビニルの重合後、不活性ガスを
含む未反応塩化ビニルガスを重合器から抜出し、
第１段階として前記抜出したガスを圧縮し冷却水
で冷却して大部分の塩化ビニルを凝縮させ液体と
して取出し、この段階で未凝縮の塩化ビニルガス
及び不活性ガス（第１段ベントガス）を更に冷却
し該塩化ビニルガスを凝縮させる第２段階におい
て、冷媒として液化塩化ビニルを用いる、未反応
塩化ビニルモノマーの回収方法である。 前記重合器から抜出した不活性ガスを含む未反
応塩化ビニルガスは、重合後常圧より高い重合器
内ガスを常圧付近まで減圧することにより抜出さ
れたガスでもよいし、その後重合器を水蒸気置換
操作により水蒸気と共に抜き出した後該水蒸気を
凝縮除去したものであつてもよい。 前記第２段階で、第１段ベントガス中の塩化ビ
ニルを凝縮させるのに必要な負の熱量は、液化塩
化ビニルの蒸発潜熱によつて与えられる。この冷
媒としての液化塩化ビニルは、液化回収された塩
化ビニルでもよいし、また新たに塩化ビニル製造
プラントより供給されるものでもよい。前記第２
段階で冷媒として使用した液化塩化ビニルから気
化した塩化ビニルは第１段階で処理すべき未反応
塩化ビニルガスと一緒にして圧縮・冷却・液化す
るのが好ましい。 第１段ベントガスの冷却・凝縮に用いられると
ころの第２段コンデンサーは、２流体間の熱交換
能力をもつ熱交換器であつて相当の耐圧仕様をも
つものであれば、特に型式・材質の制限は受けな
い。しかし、コンデンサー内液位を調節し得る一
定の型式をもつ熱交換器が望ましい。このような
熱交換器における冷媒としての塩化ビニルの液位
は０〜100％、好ましくは50〜95％が選ばれる。
冷媒としての液化塩化ビニルの蒸発温度は、−14
〜＋20℃好ましくは−10〜＋15℃の範囲が選ばれ
る。温度が低過ぎると混合ガス中に同伴されてい
る水がコンデンサー内で氷結してコンデンサーの
熱交換能力が阻害される恐れがある。温度が高過
ぎる場合は、十分な冷却効果が期待できない。 このような液化塩化ビニルを冷媒として用いる
方法の有利な点は次に述べる通りである。 装置の簡素化 冷媒用の冷却ユニツト或いは圧縮機、コンデン
サー等を、特に必要としないこと。それだけ装置
が簡素化され建設費が小となる。 流体用配管の種類が少ないこと 配管の種類が塩化ビニル用と水用の２種類に限
定され得るので、回収装置内の配管が単純化され
建設費が小となる。 ランニングコストが小さいこと ランニングコストとしては冷媒の再生即ち、蒸
発塩化ビニルガスの圧縮液化に要するものが主な
ものとして計上される。このことは、現に塩化ビ
ニルモノマーガスの圧縮、液化装置を有して、大
量の塩化ビニルガスを処理しているのであるか
ら、、ランニングコスト（この場合、電力費）の
上昇は、液化塩化ビニル以外の冷媒を使う場合に
比べて小さく済むことになる。 要約すると、この発明のポイントは、被凝縮物
と冷媒とに同じ塩化ビニルを使うことにより、効
率の良い冷却を行ないうることにある。 実施例 図にフローシートを示す装置により塩化ビニル
重合器から抜出された未反応塩化ビニルモノマー
を処理回収した。処理されたガス量は、重合器か
ら抜出された未反応塩化ビニルガス（不活性ガス
を含む）及び後述の第２段コンデンサーから気化
した塩化ビニルガスを一緒にしたもの（以下混合
ガスという）として2232Kg／hrであつた。 第２段ベントガス中諸成分の流量は次のようで
あつた。 N₂ 2.5 Kg／hr O₂ 0.01 Kg／hr 塩化ビニル 22.4 Kg／hr H₂O trace CO₂ trace このベントガスを第２段コンデンサーで冷却さ
せると、塩化ビニル22.4Kg／hrのうち、19.2Kg／
hrが凝縮した。即ち、第２段コンデンサーにより
塩化ビニルガスの大気放出量が、22.4Kg／hrから
3.2Kg／hrまで、大幅に低下せしめることができ
た。なお、使用した第２段コンデンサーは多管円
筒型熱交換器（材質SM41A；耐圧8.4Kg／cm²―
Ｇ）であつて、有効伝熱面積17m²を有する。冷
却、凝縮されるガスは管側を、冷媒である液化塩
化ビニルは胴側を流れる。冷媒液化塩化ビニルの
流量は25Kg／hrであつた。冷媒液化塩化ビニルの
第２段コンデンサー内における液位は70％に冷却
ガス温は２℃に、それぞれLIC（液面指示調節
計）、TIC（温度指示調節計）によりコントロール
される。第２段コンデンサーを冷媒として使用し
たため気化した塩化ビニルは図に示すように混合
ガスと一緒にして処理した。 第２段コンデンサー以外の条件は実施例と同一
とし、同じ第２段コンデンサーの冷媒としてエチ
レングリコールを使用する場合（比較例１）、液
化アンモニアを使用する場合（比較例２）及び第
２段コンデンサーを使用しない場合（比較例３）
について塩化ビニルモノマー回収の処理を行なつ
た場合の所要費用の一例を実施例のそれと比較し
て下表に示す。 【表】

【図面の簡単な説明】

図面は実施例及び比較例で用いた本発明実施の
ための装置のフローシートであり数字は次のもの
を意味する。 １：重合器、２：ガスホルダー、３：混合ガス
圧縮機（第１段）、４：混合ガス圧縮機（第２
段）、５：第１段コンデンサー、６：第２段コン
デンサー、７：回収モノマータンク、１０：混合
ガス、１１：冷却水、１２：液化塩化ビニルガ
ス、１３：第１段ベントガス、１４：第２段ベン
トガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塩化ビニルの重合後、不活性ガスを含む未反
   応塩化ビニルガスを重合器から抜出し、第１段階
   として、前記抜出したガスを圧縮し冷却水で冷却
   して大部分の塩化ビニルを凝縮させ液体として取
   出し、この段階で未凝縮の塩化ビニルガス及び不
   活性ガスを更に冷却し該塩化ビニルガスを凝縮さ
   せる第２段階において、冷媒として液化塩化ビニ
   ルを用いることを特徴とする未反応塩化ビニルモ
   ノマーの回収方法。 ２ 第１項記載の方法において、前記第２段の冷
   媒として用いた液化塩化ビニルガスから気化した
   塩化ビニルガスを、第１段で処理すべき未反応塩
   化ビニルガスと一緒にすることを特徴とする前記
   方法。