Способ получения (со)полимеров винилхлорида

(Я) С 08 Р 14/Об; С 5/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ 1 СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИ САНИЕ ИЗ Н АВТОРСНОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТ(21) 2579589/23-05 ченной суспенэии Фугатом, выделения (22) 16.02.78 со) полимеров из суспензии центриФуги (46) 07.02.83.Бюл. М 5 рованием, обработки сточных вод с (72) В.М.Ульянов, Н,Ф.Прыгунов,; возвратом их на (со)полимеризацию, Б.Л.Каменко, В.П.Осинский, А.А.Коря- сушки влажных(со)полимеров во взвеЕ гин и И.П.Хаустов . . аенном состоянии гаэообразным тепло) 678,743.22 088.8) носителем"и- последующего пневмотранс- (56) 1. Зильберман Е.Н. Получение порта, о т л и ч а"ю Ми й с я тем, и свойства поливинилхлорида. М Хи- что, с целью исключения загрязнения мия, 1968, с, 84-92. окружающей среды, интенсифйкации и2. Патент Франции Р 2303031, повышения безопасности проведенйя кл. С 08 Р 214/06, опублик. 1976. процесса, сушкувлажных(со)полнме 3. Патент СССР В 5122715, ров проводят в течение 5-120 с перекл. С 08 Р 14/Об, 1975. грвтым паром с температурой 1054, Патент США 9 3956249, 220 ОС с последующей конденсацией кл. С 08 Р 214/Об, опублик. 1976. перегретого vара в количествЕ, рав 5. Заявка Японии Р 126284, ньм количеству испаренной"из(со )по-кл . С 08 Р 14/06, опублик. 1976. .лимеров влаги, и направлейием на(со)б. Авторское свидетельство СССР полимериэацию, а нескондейсировав- Ф 443865, кл. С 08 Р 14/Об, 1973 . . шуюся частьпослеперегрева исполь(прототип), эуют в качестве сушильного агентао С (54)(57) 1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ(СО)ПОЛИ. Способ по п.1, о т л и ч а ю- МЕРОВ ВИНИЛХЛОРИдА путем суспен щ и й с я тем, что после сушки пнев я зионной (со полимеризации винил- . мотранспорт (со )полимеров проводят хлорида, одувки. незаполымериэовавших" инертным газом, циркулируюим"по ся мономеров, дегазции суспенэйи "с"=" замкнутому контуручерез систему пыле 4 возвратом очйщенных мономеров:на ; очистки и улавливаний остаточных (,1 (со )полимеризацию, разбавления полу- . мономеров. ,. рМ 7040961 эобретейие отиосится к химической " промыаленности, преимущественно кобласти проиэводства -ТоТймеров," иможет быть испойьЭбвано" при получениисуспенэированного поливинилхлоридаи сополимеров на основе винилхлорида.Широко известен способ получениясуспенэ ионного поли ви нилхлорида ( ПВХ)"и"сополимеров винилхлорида (ВХ) 1 3,согласно которому после стадии сополимериэации проводят сдувку неэаполимериэовавшегося мономера в газгольдер с последующими ректификацией ивозвратом его на полимериэацию, Затем проводят дегаэацию суспенэиипутем кратковременной ее продувки 15острым паром в дегаэаторе или отпаркой в специальных колонках. Пос.ле дегаэации суспенэию раэбавлявтводой и полимер выделяют центрифугированием, Влажный полимер сушат нагре 20тым воздухом во взвешенном состоя" - нии-на сушилках различных типов (кипящего"слбя, трубах-сушилках, барабанных и других ), рассеивают и с по-мощью пневмотранспорта сжатым воз-духом гоТовый продукт подают в си 25лос для хранения.По укаэанному способуотработанный на стадии сушки воздух послеочистки его в фильтрах от пыли ПВХполностью выбрасывается в атмосферу.Так как на сушку ПВХ и сополимеровВХ требуется большое количество воздуха, полная очистка которого сложна и дорога, то вместе с ним выбрасываются в атмосферу тонкодисперсная фракция полимера, не уловленнаяв фильтрах, и часть неэаполимеризовав"="6 ихся"мономеров, другая часть мономеровостается в порошке полимера, чтоприводит к ухудшению качества готово"- .го-продукта. Кроме того, по этомуспособу сточные воды сбрасываются вводоемы и не могут быть использованыв производстве, так как в них содержатся минеральные соли,влияющйе на качество получаемого ПВХ.В настоящее время для эащиты окружающей среды от вредных влияний промышленных загрязнений стремятся"соэ- адать беэотходные проиэводства ПВХ йсополимеров ВХ, в которых отсутствуют выбросы вредных веществ в атмосферу и водоемы и достигается лучшеекачество готового продукта эа счетудаления иэ полимера остаточного мономера. 55 Для того, чтобы удалить неэаполимеризовавшиеся мономеры при получении ПВХ и сополимеров ВХ, применяют ряд способов дегазации суспенэии и порош ков полимеров.В частности, иэвестны способы обработки поливинилхлорида и сополимеров винилхлорида водяным пароМдля удаления остаточных мономеров,и сополимеров с последующей сушкойих иэвестными способами (2-5 .Поспособу(2 3 поливинилхлорид,содержащйй 5-35 вес,В вода, подвергают обработке водяным паром при температуре 90-125 С и давлении 4001600 мм рт.ст. в специальном аппарате, Обработанный полимер затем сушат в потоке воздуха или инертногоЕаза одним йЭ известных способов.0 По другому известному способу 3 3поливинилхлорид нагревают паром дотемпературы, лежащей в интервале оттемпературы стеклования до 180 С ивыдерживают его в течение времени,достаточного для удаления практически всего йепрореагировавшего мономера. Затем Полимер охлаждают ниже тем"пературы стеклования и упариваютсконденсировавшуюся на полимере влагу, Обработку паром проводят в аппаратах кипящего слоя, а охлаждение,чаще всего, под вакуумом.Согласно способу(4 1 порошок поли-,винилхлорида с влажностью 1-50 вес,Ъподвергают обработке острым паромпри 100 - 125 С в течение5-15 мин и атмосферном давлении. Винилхлоридулавливают, отделяют отводы и воэвращаЪтв производство.По способу 5 влажный порошок поливинилхлорида, полученный суспенэионной полимериэацией, подвергают об,работке водяным паром в аппарате дегаэации в течение 40 мин при 60 Си .затем сушат горячим воздухом, Пра отке ПВХ водяным паром иэ пбрбШри"ка удаляется часть непрореагировав шего вийилхлорида.В процессе обработки ПВХ и сополимеров ВХ водяным паром с ниэкимивпараметрами в,течениедлительно огремени происходит увлажнение продукта, что приводит к удорожаниювсепоследующей стадии сушки присущ йеем вышеописанным способам. Вследствие периодичности и длительноститакой обработкй"укаэанные способыявляются мелопроиэводительными, неэкономичными и не могут быть применены при непрерывном процессе получения ПВХ и сополимеров ВХ по вышеописанному способу 11Ближайшим по технической сущностик данйому изобретению является известный способ получения (со )полимеров винилхлорида путем суспенэионной(со)полимериэации винилхлорида, сдувки неэаполимериэовавшихся мбномеров,дегаэации суспенэии с возвратом очиценных мономеров на (со)полимериэацйто", раэбавлейия полученной суспенэии фугатом, выделения(со)полимеровиэ суспенэии центрифугированием, обработки сточных вод с возвратом их на704096 4газообразным теплоносителем и после- пневмотранспорта высушенного матедующего пневмотранспортаб 3.Недостатками указанного способа На чертеже приведена бпол чения се ена лок-схема,лиме ов ВХ яву я успензионного ПВХи сопо- на которой постадийно поно показан весьр являются загрязнение технологический процесс полученияокру)кающей среды пылью полимеров и 5 ПВХ и сополимеров на осове ВХ.мономерами, в частности винилхлоридом, В автоклав-полимеризато 1 эагкото ый являетср тся канцерогеном, что жают все компоненты реакционной смепри больших произво ственнр д т енных мощнос-. си и проводят процесс полимеризации,тях может создать недопустимую ло- По окончании полимеризации проводяткальную концентрацию его в атмосфе сдувку незаполимеризовавшихся мономей , частичное окисление ПВХ кисЛоро- ров. Полученную суспенэйю сливают вйе, частичноедом воздуха п и повьптурах вслер повышенных темпера-. сборник-усреднитель 2 в котором про-Рсобственная те мостаур , следствие чег. снижается исходит смешение сс н"йу де зи от неенная термостабильность полиме- скольких операций и разбавление сусРа и, следовательно, ухудшается ка пензии фугатом. Затем полученн ючество готового п оуютого по казо продукта. Кроме суспензию направляют в дегазат 3ордии сушки не аетуказанному способу на ста- и далее на центрифуг 4к йу , иэ котороне удается полностью уда- осадок полимера подают в бунке - олить остаточные монков полимеров что такые мономеры иэ порда- затор 5, а фугат в сборник ф гата б.угатар , что также приводит кИз сборника 6 насосом 7 через систеснижению качества готовотового продукта. му очистки 8 фугат направляют в сбор 20Цель изоб етенияР исключить заг- ник-усреднитель 2. Влажный полимеррязнение ок ужаю ей сру щ среды, интенси-. . из бункера-доватора 5 непрерывнофицировать и повыситьы ить безопасность подают в сушилку 9, через которуюФпроведения процесса. 25 проходит перегретый вод ной Нар ВыЭта цель достигается тем, что сушенный полимер поступает в систелучениясо )полимеров ви- му пневмотранспорта, включающую иннилхлорида путем суспензионной(со )по- жектор 10, циклон 11, рукавный Фильтрлимериэации винилхлорида, сдувки12, конденсатор 13, адсо бе 14 тепр зовавшихся мономербв, лообменник 15 и вентилятор 16, Готор ертепдегаэации суспензии с возвратом очи вый продукт из циклойа, 11 и рукавщенных мономеров .на 1 со)полимеризацию, ного фильтра 12 подают на затарку.Разбавления полученной суспензииОтработанный в сушилке 9 водянойФугатом, выделения со)полимеров изпар очищают от вьцМ полимерав циксуспЕнзии центрифугированием, обра- Лоне 17 и подают в конденсатор 18ботки сточных во с возвратом их на 35 где происходит частичная конденсация.Р(со)полиме иза ию ср цию, сушки влажных При этом конденсат направляют в сбо(со )полиме ов вр о взвешенном состоя.- ник 19, а несконденсировавшуюся пароРнии газообразным теплоносителем и газовую смесь вентилятором 20 подаютпоследующего пневмотранспорта, суш- в пароперегреватедь 21 и далее в суку влажных(со)полимеров проводятвшйлку 9,течение 5-120 с пперегретым паром сПо мере накопления в сушильномУР -220 С с последую-агентеводяном паре ) мономеров проиэтемпературой 105-22щей конденсацией. перегретого пара в водят сдувку парогазовой смеси иэколичестве авнР вном количествусистемы со сбросом ее в отдельныйисдаренной из (со)полимеров влаги,:конденсатор 22 с сепаратором 23 наи направлением на (со )а (со ) полимериэацию,45 пример, мокрым газгольдером ) откнесконденси овавшр авшуюся часть после да конденсат и несконденсировавшийф р куперегрева исполь юльэуют в качестве су-ся мономер найравляют соответствен-шильного агента. но в сборник 19 и газгольдер 24,(" откуда чеРез систему ржжфикации50 возвращают в автоклав 1. Мономерциркулирующим по замкнутому контуру после сдувки по окончании олимери=через систему пылеочистки и улавлива- зации иэ автоклава а также иэвлеченяия остаточных мономеров. ный путем дегазации Йз суспейэииПри получении"сусйензионцого поли- поступает в газгольдер 24 и черезвинилхлорида и сополимеров винилхло 55 ту же систему ректификации 25 возрида по предлагаемому способу техно- вРащается иа полимеризацию.логия получается полностью безотходной П р и м е р 1. В автоклав емкоси при этом исключаются выбросы вред- , тью 195 л загружают 100 кг обессоленых веществ й окружающую среду, улуч-" ной воды, 50 кг винилхлорида, 40 глается качество готового продукта - 60 метилцеллюлозы и 125 г перекйсиинтенсифицируется процесс получения, " лауроила; Мономер диспергируют вполимеров и повышается безопасность приготовленной водяной Фазе, диспер-.процесса за счет применения беэкис- сию нагревают и проводятполимерилородного теплоносителя (водяногозацию при 54 С и непрерывном перепара ) для сушки и инертного газа для "65 мешивании. Заканчивают полимериза)Составитель Н.ПростороваРедактор М.Кузнецова Техред М.Надь Корректо М. Демчинеивеиевееюииеиевае 4 е 44 еиее 4 ееиюеееиеваеАУ -,Ь ЭжЯУ 4"йЗаказ 6280/1 "Тираж 492ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам йзобр 4 етейййиотвкрЫжий1 И 035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5а авиваиюиеее 44 виюавю 444 иивии юи 44 вевиавююваввию 4е еавеееаввавиеююеФееее 4 еее еееееев Филиал ППП Пватентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.цию в момент начала падения давления в реакторе, Конверсия составляет 75. Затем проводят сдувку незаполимериэовавшегося мономера. Полученную суспенэию в количестве 137,5 кг направляют в сборник-усреднитель, разбавляют предварительно очищенным фугатомсточными водами пбсле центрифугирования ) в количестве 30 кг и после дегазации подаютдалее на разделение в центрифу-, 10 гу. В процессе центрифугирования йои лучают осадок влажного полимера вколичестве 49, 5 кг, содержащий 3 7, 5 кг поливинилхлорида, 11,93 кг воды, 0,07 кг винилхлорида, и фугат в ко личестве 118 кг, который направляют в сборник .фугата. Влажный полимер направляют в бункер-дозатор,- откуда он непрерывно дозируется в пнев матическуюсувшилку спирально-вихреи вого типа с расходом. 13,5 кг/ч. Через эту же сушилку проходит водяной пар с расходом 46,3 кг/ч, перегретый до 220 ОС. Сушку ПВХ осуществляютв спиральном канале и вихревой камере сушилки в течение 5 с до конечной"влажн 4 освти продукта, равной 0,3. Высушенный материал вЫделяют иэ потока водяного пара в циклонной каме-вресушилкй, подают в инжектор с потоком азота, имеющего температуру Збо25 С, и транспортируют в циклон для -выделения готового продукта, который в количестве 37,61 кг поступает йа эатарку. Азот подают Наочистку от мелких частиц ПВХ в рукавнйй фильтр и далее последо-вательно в конденсатор и адсорбер,где извлекают следы остаточного ви- нилхлворида и воды. Затем после охлаждения в теплообменнике азот4возвращают в цикл при помощи вентилятора. Отработанный пар, охладившийся в сушилке до 145 С, подают на очистку от пыли поливинилхлорида в циклон и далее в конденсатор, где часть пара в количестве, равном количеству испаренной из полимера влаги, конденсируют и конденсат в количестве 11,82 кг с растворенным в нем 0,069 кг мономером направляют в.сборник, откуда затем отбирают для очередной загрузки реактора. Несконденсировавшийся водяной пар с примесью паров мономера ( до 2 об. ) вентилятором направляют в паропере-. греватель, где перегревают до 220 С и возвращают. в цикл.П р и м е р 2. Проводят по примеру 1, только сушку ведут при температуре перегретого пара 105 С в течение 120 с. Получают готовый продукт с конечной влажностью 0,3. П р и м е р 3Проводят по примеру 1, только полимеризуют 47,5 кг ВХи и 2,5 кг винилацетата и сушку ведут при 180 оС в течение 30 с, По- . лучают готовый продукт с конечнойвлажностью 0,3.Применение предлагаемого способа получения -суспензиоййого пВх и сопо лимеров на основвв е ВХ наряду с социальным эффектом, заключающимсявпредотвращении загрязнения окружающей среды, обеспечивает по сравнению с существующими способамн следующиветехнико-экономические показатели: интенсификацию процесса получения из-за большей теплоемкостиводяного пара по сравнению с воздухом, уменьшение затрат на очисткутеплоносителя в 10-15 раз эа счетмейьшего его колйчества, возможностьвозврата бтогнанного мономера в про- изводство, полную безопасность процесса на стадий сушки полимероввследствие инертности теплоносителяи транспортирующего газа.,