[發明專利]通過調節聚合系統中的引發劑而最優化過程的方法

有效

• 申請號: 200780012961.2
• 申請日: 2007-01-06
• 公開（公告）號: CN101421308A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 李鎬敬;李秀振;樸勝瑩;李鐘求
• 申請（專利權）人: LG化學株式會社
• 主分類號: C08F2/00
• 分類號: C08F2/00
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱 梅;黃麗娟

技術領域

本發明涉及一種通過調節聚合系統中的引發劑的最優化方法，并且，更具體而言，涉及一種聚合系統中的最優化方法，在該聚合系統中在用引發劑的聚合過程中產生熱，其中，所述最優化方法包括如下步驟：根據所述聚合系統中的引發劑的組分測定熱產生量，以預先設定所述引發劑組分和所述熱產生量之間的關系；根據所述聚合系統的冷卻系統中的冷卻劑的溫度測定熱除去量，以預先設定所述冷卻劑溫度和所述熱除去量之間的關系；計算可用于預定的冷卻劑溫度下的引發劑組分，以預先設定所述冷卻劑溫度和所述引發劑組分之間的關系；以及在聚合過程前和/或期間測定所述冷卻劑的溫度，以將在測定溫度下加入的引發劑的組分調節為最佳條件，因此減少了反應時間，從而提高了生產率。

背景技術

大多數聚合物樹脂是通過使用引發劑聚合單體而制備的。聚合過程通常可以分為吸熱反應和放熱反應。例如，需要除去在例如聚氯乙烯(PVC)聚合過程的放熱反應中產生的反應熱，從而提高反應效率。

在通過聚合過程制備聚合物樹脂的實踐過程中，影響生產率的因素是多種多樣的。在伴隨有熱產生的聚合過程中，控制反應溫度是最重要的因素之一。因此，在放熱聚合系統中，用于除去反應熱的冷卻系統是必須的。所述冷卻系統的典型例子如圖1所示。

參考圖1，放熱聚合系統10包括：在其中進行單體聚合的反應器20以及包括安裝在所述反應器20的壁上的夾套30和安裝在所述反應器20的頂端的回流冷凝器40的冷卻系統。通過所述夾套30和回流冷凝器40循環冷卻劑，以除去在所述反應器20中產生的聚合反應熱。所述回流冷凝器40能夠使存在于所述反應器20上端的蒸汽與冷卻劑接觸，從而將所述反應器20的溫度降到預定的溫度范圍。

因此，在如圖1所示的放熱聚合系統10中，在所述夾套30和回流冷凝器40中的冷卻劑的溫度被控制到預定的溫度范圍，因此達到了最佳操作條件。

同時，在所述放熱聚合系統中，熱產生量可以由多種因素決定。所述因素中的典型例子可以是聚合度和聚合速率。這些因素與反應溫度和引發劑的添加量有密切關系。特別是，在其間存在復雜的相互關系。因此，可以通過調節相關的因素提高生產率。

與此相關，US專利號6,440,674公開了一種設定最佳反應條件的技術，其通過圍繞操作反應系統中的反應器的冷卻器，以使通過安裝在反應器和冷卻器之間的溫度傳感器測定的溫度等于預定溫度水平。這一技術通常被認為是最值得考慮的增加生產率的方法。但是，該技術的問題在于，必須根據反應熱控制冷卻水的溫度。特別地，在標準工業用水用作冷卻水的聚合系統中，需要使用額外的設備控制冷卻水的溫度和用于操作額外設備的能量。結果，盡管生產率得到提高，但是也增加了成本。

另一方面，韓國未審查專利公開號1993-019701公開了在聚合條件下使用單體供應裝置和引發劑供應裝置向反應器中加入引發劑和單體的聚合方法。具體而言，所述供應裝置根據聚合動力學、反應溫度、引發劑濃度、單體濃度和選定的聚合物的聚合度確定單體濃度與引發劑濃度的比。另外，通過聚合效率因子改變根據動力學關系確定的單體濃度與引發劑濃度的比，從而獲得聚合期間接近均勻濃度的聚合度，因此獲得具有均勻聚合度的聚合物。該方法是為獲得具有均勻聚合度的聚合物的方法，即，在特定條件下調節引發劑濃度和單體濃度的技術。但是，在上述公開中沒有教導或建議在除去反應熱較重要的放熱聚合系統中提高生產率的信息。

因此，非常需要一種通過降低能源消耗量同時使用常規的聚合系統而提高生產率的技術。與此相關，優選用于通過使用標準工業用水作為冷卻劑而不需要額外地控制冷卻劑溫度而控制聚合系統的溫度的技術。

例如，聚氯乙烯(PVC)樹脂通過伴隨有熱產生的聚合反應而制備。根據其聚合度，所述PVC樹脂的優選聚合溫度為40～80℃。因此，通過直接使用不額外冷卻的工業用水作為冷卻劑來控制反應溫度。冷卻水(工業用水)的溫度不額外地控制。結果，所述冷卻水的溫度可以由季節因素決定。例如，所述冷卻水的溫度在冬季較低，因此通過1-次循環可從反應器中除去的熱量(熱除去量)較大。另一方面，在夏季，熱除去量相對較小。在相同的季節條件下，上午的熱除去量相對較大。

因此，現有的放熱聚合系統以這樣的結構構造，其中，盡管根據冷卻水的溫度改變所述熱除去量的差異，但是不能得到根據冷卻水的溫差的生產率的提高。具體而言，可以增加聚合速率(可以減少反應時間)以提高在熱除去量較大的冷卻水溫度條件下的生產率。但是，常規技術沒有給出與上述事項相關的技術建議。

發明內容

技術問題