JPS58122902A - 重合体懸濁液類から単量体を脱離する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 例えば、アクリロニトリルのホモポリマー及び共重合体
、またアクリロニトリル−ブタジェン−スチレン共重合
体を含む、多くの重合体生成物は、その重合反応の不完
全性に基因して、なお単量体の画分を含有する重合体懸
濁液の形で得られておυ、この単量体は、重合体、流出
液及び排気から除去しなければならず、また経済上及び
生態学上の理由から回収しなければならず、その許容範
囲は、年毎に次第によシ厳格となっている。これらの諸
要件を満すために、相応して筐すますよシ複雑化した方
法及び装置を開発しなければならなくなっている。それ
にもかかわらず、現在、流出液及び排気中への単量体の
放出を減少させ、また重合体中の単量体含量を合理的々
最小限度まで減少させることが可能であシ、同時に、重
合体製造工程、特に連続法の工程中に、その工程経済が
不利な影響を受けない仕方で組込むことができる公知の
方法はない。　　　　　　　　　　　　１ 特に水性のホモポリマー及び共重合体懸濁液からアクリ
ロニトリルを除去するために、既に多くの提案がなされ
てきているが、これらの各提案は、部分的寿成功を納め
たに過ぎなかった。

米国特許第２，２６２，０１３号明細書に記載のような
、常圧下又は僅かな真空中における単段階又は多段階′
ストリッピングＩは、その生起する再重合のために不満
足なものであシ、とのス）　ＩＪツピング方法は、米国
特許第３，１９２，１８９号に従い、クロロオキシ塩の
添加によって改良された。しかしながら、この方法は要
求された方法で、排気、流出液及び生成物中の単量体含
量を改良することができない。更に、この改良方法は、
他の化学薬品の添加を必要とする。英国特許第１．０４
８．０１３号明細書によれば、未反応アクリロニトリル
の回収のために真空蒸発器が推賞されており、８５〜９
８％間のアクリロニ）　ＩＪルが回収される。最良の場
合に、反応混合物に基づいて、１０％の単量体投入量に
対して、その単量体損失はなお５’ＯＯＯｐｐｍに達１
−１重合体収率け８２％に、そして合体したアクリロニ
トリル／アクリル酸メチル回収率は９８３％にガる。ア
クリロニトリル及び他のビニル単量体を回収するために
、西独国特許出願公告第１．５７０．９８９号明細書は
、蒸留塔の使用を推賞し、その塔中にスチームを向流で
導入し、この蒸留塔は、３のｐＨ値、９０±２℃のヘッ
ド温度で常圧下に操作され、その懸濁液に対する抑制剤
として、しゆう酸又はオキザレートが添加される。この
方法は、従前の各方法に勝る相当な改良をもたらすが、
たお（１８５％のアクリロニトリルが失われ、これは８
５０　ｐｐｍに相当する。更に、高い浴温のため、生成
物の変色を避けるためには、滞留時間を短縮するととが
できるに過ぎない。西独国特許出願公開第２４３２４１
１号によれば、単量体の回収中にさらに重合するのを防
止するために、二酸化硫黄及び単量体状アクリロニ）　
ＩＪルを態別に回収する。

未反応の各単量体を分別するためには、直列に配置した
多くて３個の蒸発器を使用することが推賞され、単量体
回収率は、少なくとも９６％と言われる。事実、回収し
た単量体の収率は９７％に達し、これは、未反応単量体
について示した数量では、生成物及び流出液又は排気中
、約１４．０００　ｐｐｍのアクリロニトリル及びアク
リル酸メチルに相当する。

顕著な改良は、西独国特許出願公開第２５５２６８３号
に従い、穴あけしたプレートカラムの使用によって得ら
れたに過ぎない。この場合には、重合体懸濁液を、カラ
ムのヘッドで導入し、それに対して、不活性ガスを、該
不活性ガス流が脈動して、穴を通って懸濁液の下方に向
う流れが周期的に中断されるような仕方で、懸濁液に対
し向流で、穴を通じて上方に向って強□制送風する。カ
ラムの底で取出された重合体懸濁液は、約５００　ｐｐ
ｍの単量体を含有している。

この方法の別の欠点は、同時に、重合体を流下させると
共に、単量体を不活性ガスで除去することが不可能であ
る点にある。重合体の単量体含量にのみ影響する他の改
良が、西独国特許出願公開第２５４７１４０号による方
法によってなされているが、不幸にも、バッチ式方法で
ある点で経済上興味のないものである。該方法では、重
合体を１００℃で６０分間処理することによって、重合
体中、６ｐｐｍのアクリロニトリル含量及び８　ｐｐｍ
のアクリル酸メチル含量が得られる。バッチ式操作、及
び流出液と排気中の単量体濃度に影響を与えないという
点とは別に、高温における長時間の処理が、重合体の品
質において相当な劣化をもたらす。スチレンーアクリロ
ニ）　ＩＪル共重合体（重量比７０　：　３０　）から
単量体を脱離するために、ヨーロッパ特許出願公開第２
５５９号は、ふるいプレートカラムを推賞し、それは、
スチームを用い、９５〜１５０℃の温度において、０．
７５〜５バールの圧力下、向流で操作される。生成物の
スチレン含量は、１００　ｐｐｍまで、またアクリロニ
トリル含量は、５　ｐｐｍ　ｉで低下させることができ
る。しかし々から、重合体は、必要とする高温によって
損傷を受ける。排気及び流出液の単量体による汚染につ
いては記載がない。

現代の諸要求を満たすためには、単量体による排気、流
出液及び重合体の汚染は、５　ｐｐｍ未満のレベルまで
減少させなければならない。本発明の目的は、このよう
々従来達成されなかった広範囲の単量体脱離を達成する
にある。

したがって本発明は、重合体を５０重量％まで含有する
重合体分散液から単量体を脱離する方法を提供するもの
であり、該分散液を、複数の開口をもつ物質移動プレー
トを包含するカラム中を下方に向って通し、そして、該
分散液から単量体を脱離させ、同時に、分散液に充分な
程度の運動状態を維持させるだめに、スチームをプレー
ト中の各開口を通じて上方に向って向流で通す方法にお
いて、各プレートは、カラム横断面の一部のみを占め、
残シの自由な横断面からせきによって分離しており、そ
の開口部分は、自由降下シャフトの形をなしておし、こ
のシャフトの下方の終端は、次のすぐ下のプレートのせ
きの高さよりも深い所まで突出しており、そして、カラ
ムを、［Ｌ０５〜１．０バールノ圧力下、好捷しくけ、
０１〜０３バールの圧力下で操作することを特徴とする
。

下記の各項目は、個別的か組合せのいずれかで採用して
よい、好適な実施の態様に関する。

物質移動プレートの数は、１５〜４０間、より好ましく
は２０〜３５間である。

各プレート間の間隔は、２５０〜５００ｍ＋間である。

この各プレート間の間隔は、一定であってもよく、又は
カラムの全高さにわたって変化させてもよい。

各プレートは、カラムの横断面積の８６〜９８％、より
好ましくは９０〜９６％を占める。せきの高さは、１０
〜５０ｍ、より好ましくは２０〜３０−である。

各プレートにおける各開口は、丸い穴である。

プレート面積のｍ！当υの穴の数は、２００〜１５、０
００間、より好ましくは４００〜４０００間である。穴
の数は、プレートごとに変えてよく、特に、カラムのヘ
ッドに向って増加させる。

穴は、各プレートの面積の５〜１９％、好オしくけ５〜
１２％を占める。

第１図は、本発明方法を実施するだめに使用する装置の
一例を示す概略図である。

図面において、重合容器（図示せず）に流入口（１）を
取付け、吐出ポンプ（２）、プレート（４）をもつカラ
ム（３）を設備［７、プレートにはせきと自由降下シャ
フト（５）を取付ける。カラム（３）は、浸漬容器（６
）中で終結し、（６）はスラリーポンプ（７）に連結し
ている。蒸気凝縮器（８）において、蒸気混合物は、凝
縮され、パイプ（９）を通って本発明の工程に返戻され
る。排気は、パイプ００を通って該凝縮器から出て洗浄
を受ける。その洗液も、有利には本発明の工程、例えば
重合段階に返戻する。スチームは、パイプ０１）を通じ
て導入する。

本発明方法は、重合体乳濁液又は重合体懸濁液から単量
体を脱離するために適当なものである。本発明方法は、
重合体懸濁液から単量体を脱離させるために、特に適当
なものである。

実施例 第１図に示したタイプの装置において、約３゜１／１の
アクリロニトリル、約２．　ｓ　ｔ　／　ｔのＳＯ！、
及び約２０％のポリアクリロニトリル（ＰＡＮ　）を含
有するＰＡＮスラリーを６．７　ｍ”／　ｈで、約５５
℃の温度で、総計２８段のプレートを含有するふるいプ
レートカラムの最上段プレートに送入する。

５５０Ｋｆ／ｈのスチーム消費及び１３０ミリバールの
真空に対して、ヘッド温度を４６℃に固定させる。

力２ムの各個のドロップは、直径６ｏｏＩＩｌｌＩに対
して高さ４５０ｍである。各個のプレートは、直径８冒
の穴を２５４個含有する。各プレートのせきの高さは２
０．である。１段のプレートが占める面積は、カラム横
断面積の９１％である。

とのＰＡＮ懸濁液は、６６℃の温度で浸漬パイプを通っ
てカラムから出ていき、その残留アクリロニトリル含量
は＜１ｖｑ／ｌで、残留Ｓｏ２含量はく１５岬／ｌであ
る。

排気は、７　”１７　／　ｍ”の残留アクリロニトリル
含量及び１４０岬／ｍｓの残留８０．含量を持っておシ
、洗浄塔を通ってから大気中に放出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するために使用する装置の
一例を示す概略図である。 ３：カラム　４ニブレート　５：自由降下シャフト　６
：浸漬容器　８：蒸気凝縮器代理人　　内　１）　　明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重合体を５０重量％まで含有する重合体分散液を、
   複数の開口をもつ物質移動プレートを設置したカラム中
   を下方に向って通し、そして、該分散液から単量体を脱
   離させ、同時に、分散液に充分な程度の運動状態を維持
   させるために、スチームをプレート中の各開口を通じて
   上方に向って向流で通して、重合体分散液から単量体を
   脱離する方法において、各プレートは、カラム横断面の
   一部のみを占め、残りの開口している横断面からせきに
   よって分離しておシ、その開口部分は、自由降下シャフ
   トの形をなしており、このシャフトの下方の終端は、次
   のすぐ下のプレートのせきの高さよりも深い所まで突出
   しており、そして、カラムを、００５〜１．０バールの
   圧力下で操作することを特徴とする上記の単量体を脱離
   する方法。 ２、該圧力が０．１〜０．５バ一ル間である特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ３、該物質移動プレートの数が、１５〜４０間である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、各プレート間の間隔が２５０〜５００■間である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ５、各プレートが、カラムの横断面積の８６〜９８％を
   占め、そのせきの高さは１０〜５０■である特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ６、該物質移動プレート中の各開口が丸い穴であシ、そ
   のプレート面積のｍ２当シの数が２００〜１５□０００
   間であり、それがプレート面積の３〜１９％を占める特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ７、該物質移動プレートの数が、２０〜３５間である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ８、各プレートが、カラムの横断面積の９０〜９６％を
   占め、そのせきの高さは２０〜３０簡である特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ９、各穴の数は、４００〜４０００間であり、カラムの
   ヘッドに向って増加する特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 １０、重合体懸濁液から単量体を脱離させる特許請求の
   範囲第１項記載の方法。