JPH0574601B2 - - Google Patents
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- JPH0574601B2 JPH0574601B2 JP29528085A JP29528085A JPH0574601B2 JP H0574601 B2 JPH0574601 B2 JP H0574601B2 JP 29528085 A JP29528085 A JP 29528085A JP 29528085 A JP29528085 A JP 29528085A JP H0574601 B2 JPH0574601 B2 JP H0574601B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymerization
- temperature
- condensable gas
- heat
- control
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- Polymerisation Methods In General (AREA)
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。
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
の壁を介して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）。
の壁を介して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
機では還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け小さい除熱量
の変動には流量の少ない冷却剤流の流量を制御す
るという工夫を行つても重合熱を一定に制御する
のは極めて困難であつた。
機では還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け小さい除熱量
の変動には流量の少ない冷却剤流の流量を制御す
るという工夫を行つても重合熱を一定に制御する
のは極めて困難であつた。
（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
鋭意検討した結果、特定の部位を制御することに
よつ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。
鋭意検討した結果、特定の部位を制御することに
よつ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つて重
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に戻し
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
非凝縮ガスの流量及び前記冷却器に導入される冷
却剤の流量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。
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つて重
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に戻し
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
非凝縮ガスの流量及び前記冷却器に導入される冷
却剤の流量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
の重合にも適用でき、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
量が大きく、一層効果的である。
用いて重合を行う方法であればどのような単量体
の重合にも適用でき、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
量が大きく、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重
結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。
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重
結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つても連続的であ
つても適用できるが特に前もつて重合熱の発生パ
ターンの変化の予想が困難である連続的重合反応
に適用すると効果的である。
つても適用できるが特に前もつて重合熱の発生パ
ターンの変化の予想が困難である連続的重合反応
に適用すると効果的である。
本発明の実施態様を図面に従つて説明する。
重合槽１で揮発性液状媒体の存在下に単量体が
重合される。重合熱により加熱された揮発性液状
媒体の蒸気はライン４を経て還流冷却器２に導入
され、還流冷却器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
ることによつて蒸気を凝縮させる。凝縮された液
体はライン６より重合槽１にもどり凝縮しなかつ
た非凝縮ガスはブロアー３で昇圧され、一部は流
量調節弁１０を経てライン９より重合槽１に戻り
残部は流量調節弁１１を経てライン５よりライン
１５に返還される。流量調節弁１１，１０，１４
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（検出端）１２に従つて制御される。
なお上記においてブロアー３のかわりに他の機械
的移送手段、例えば種々の圧縮機を用いることも
できる。
重合される。重合熱により加熱された揮発性液状
媒体の蒸気はライン４を経て還流冷却器２に導入
され、還流冷却器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
ることによつて蒸気を凝縮させる。凝縮された液
体はライン６より重合槽１にもどり凝縮しなかつ
た非凝縮ガスはブロアー３で昇圧され、一部は流
量調節弁１０を経てライン９より重合槽１に戻り
残部は流量調節弁１１を経てライン５よりライン
１５に返還される。流量調節弁１１，１０，１４
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（検出端）１２に従つて制御される。
なお上記においてブロアー３のかわりに他の機械
的移送手段、例えば種々の圧縮機を用いることも
できる。
温度計１２によつて検知された温度に応じて作
動する調節弁１０，１１，１４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の変化
で対応し、制限値以上では調節弁１０，１１と連
動して調節弁１４を操作することで行われる。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。
動する調節弁１０，１１，１４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の変化
で対応し、制限値以上では調節弁１０，１１と連
動して調節弁１４を操作することで行われる。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
値の絶対値が一定値以下では弁１１のみを変動さ
せ、また微分値の絶対値が一定以上では弁１４を
変動させ、微分値が一定以下となれば弁１４を一
定とし弁１１を変動させる。ここで温度変化に対
応した弁開度の設定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つて定めれば良い。
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
値の絶対値が一定値以下では弁１１のみを変動さ
せ、また微分値の絶対値が一定以上では弁１４を
変動させ、微分値が一定以下となれば弁１４を一
定とし弁１１を変動させる。ここで温度変化に対
応した弁開度の設定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つて定めれば良い。
本発明の方法で重合熱を除去することによつて
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を量を制御すること
で還流冷却器へ導入される蒸気量、言い換えれば
凝縮される蒸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。
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を量を制御すること
で還流冷却器へ導入される蒸気量、言い換えれば
凝縮される蒸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
重合温度によつ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。
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
重合温度によつ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。
する。
実施例
第１図に示した温度制御方式を有する内容積40
m3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。
m3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ヤケツトで覆われてお
り、（最大除熱量600Mcal／Ｈ）ほぼ一定温度の
冷却水を一定量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（最大除去
熱量2000Mcal／Ｈ）を重合槽温度で制御する構
造となつている。
り、（最大除熱量600Mcal／Ｈ）ほぼ一定温度の
冷却水を一定量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（最大除去
熱量2000Mcal／Ｈ）を重合槽温度で制御する構
造となつている。
この重合槽を用い約30m3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
の時気相の水素濃度が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。
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
の時気相の水素濃度が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時間重合を行つた。また、比較のために調節
弁１１を閉とし調節弁１０を開とした運転も行つ
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
高い時にはスラリーの排出量が多くなり、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。
て10時間重合を行つた。また、比較のために調節
弁１１を閉とし調節弁１０を開とした運転も行つ
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
高い時にはスラリーの排出量が多くなり、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１０，１１，１４の制御は以下のようにして
行つた。
節弁１０，１１，１４の制御は以下のようにして
行つた。
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１４の弁開度を大きく
し、調節弁１１の弁開度を調節した。
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１４の弁開度を大きく
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。
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
の関数によりフイードバツク制御することで制御
系の安定性を増した。
て演算処理されるに当り調節弁１０を温度変化率
の関数によりフイードバツク制御することで制御
系の安定性を増した。
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図は本発明方法及び従来法により
重合をそれぞれ行つた時の操作時間と反応温度と
の関係を示すグラフである。 符号の説明、１……重合槽、２……還流冷却
器、３……ブロアー、４，５，６，７，８，９，
１５……ライン、１０，１１，１４……流量調節
弁、１２……温度計、１３……制御器。
例を示し、第２図は本発明方法及び従来法により
重合をそれぞれ行つた時の操作時間と反応温度と
の関係を示すグラフである。 符号の説明、１……重合槽、２……還流冷却
器、３……ブロアー、４，５，６，７，８，９，
１５……ライン、１０，１１，１４……流量調節
弁、１２……温度計、１３……制御器。
Claims (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つ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に戻しうるようにし、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
の流量及び前記冷却器に導入される冷却剤の流量
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。
Priority Applications (15)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29528085A JPS62153303A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 重合温度の制御方法 |
| US06/939,690 US4742131A (en) | 1985-12-27 | 1986-12-09 | Method of controlling polymerization temperature |
| IN896/CAL/86A IN166463B (ja) | 1985-12-27 | 1986-12-09 | |
| AU66394/86A AU567021B2 (en) | 1985-12-27 | 1986-12-10 | Control method of polymerization temperature |
| FI865036A FI865036A7 (fi) | 1985-12-27 | 1986-12-10 | Polymerointilämpötilan säätömenetelmä. |
| GB8629668A GB2184736B (en) | 1985-12-27 | 1986-12-11 | Control of polymerization temperature. |
| NL8603181A NL190582C (nl) | 1985-12-27 | 1986-12-15 | Werkwijze voor het regelen van de polymerisatietemperatuur. |
| DE19863643136 DE3643136A1 (de) | 1985-12-27 | 1986-12-17 | Verfahren zur steuerung der polymerisationstemperatur |
| CA000525762A CA1257450A (en) | 1985-12-27 | 1986-12-18 | Control method of polymerization temperature |
| IT22855/86A IT1198251B (it) | 1985-12-27 | 1986-12-23 | Procedimento per controllare la temperatura di polimerizzazione in una apparecchiatura di polimerizzazione |
| 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 |
| BE0/217605A BE906047A (fr) | 1985-12-27 | 1986-12-24 | Procede de reglage d'une temperature de polymerisation. |
| CN86108822A CN1008739B (zh) | 1985-12-27 | 1986-12-24 | 聚合温度的控制方法 |
| KR1019860011336A KR910005941B1 (ko) | 1985-12-27 | 1986-12-27 | 중합온도의 제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29528085A JPS62153303A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 重合温度の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62153303A JPS62153303A (ja) | 1987-07-08 |
| JPH0574601B2 true JPH0574601B2 (ja) | 1993-10-18 |
Family
ID=17818554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29528085A Granted JPS62153303A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 重合温度の制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62153303A (ja) |
| IN (1) | IN166463B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5606153B2 (ja) * | 2010-05-25 | 2014-10-15 | 出光興産株式会社 | ポリオレフィンの製造方法 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP29528085A patent/JPS62153303A/ja active Granted
-
1986
- 1986-12-09 IN IN896/CAL/86A patent/IN166463B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62153303A (ja) | 1987-07-08 |
| IN166463B (ja) | 1990-05-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |