[發明專利]用于使可自由基聚合的單體再穩定的方法和供應裝置

在審

• 申請號: 201480022982.2
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN105142772A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: F-G·馬丁;O·奧登瓦爾德
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J4/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 侯婧;鐘守期

本發明涉及用于使可自由基聚合的單體再穩定的方法以及用于執行該方法的供應裝置。

在化學工業中，可自由基聚合的單體，例如(甲基)丙烯酸及其衍生物，是在相對大的容器——例如在存儲罐或柱中——進行處理的。存在的風險是溫度的增加、冷卻的失敗、穩定劑失活或缺少穩定劑，可能會不期望地啟動單體的聚合。如果初期的聚合不能被快速且有效地抑制和阻止的話，這會對生產設備帶來非常大的危險。為此使用聚合抑制劑是已知的。在這種情況下，添加需要量的聚合抑制劑并使其與單體充分混合是必要的。常規的借助泵引入聚合抑制劑并混合是不利的，因為在緊急情況中不能確保操作泵所必需的能源供給。因此，WO99/59717描述了這樣一種供應系統，在該供應系統中，借助加壓氣體將抑制劑溶液引入，例如，包含單體的存儲罐中。通過進一步引入惰性氣體(如氮氣)實現單體和抑制劑溶液的混合。然而，已發現在WO99/59717中描述的供應系統仍能夠改進。

因此，本發明的目的是提供一種用于使可自由基聚合的單體再穩定的方法和用于執行該方法的裝置，該方法確保將抑制劑溶液基本上完全引入單體容器中并使單體容器內容物和抑制劑溶液充分混合。

該目的是通過用于使可自由基聚合的單體再穩定的方法來實現的，所述方法包括以下步驟

a)借助惰性加壓氣體將自由基聚合的抑制劑溶液經由至少一個管道(進料管)引入包含單體的容器中，所述管道包含上升區以及位于其末端、用于引入抑制劑溶液且用于將氣體吹入容器的裝置，以及

b)通過將氣體吹過管道而使容器中的內容物和抑制劑溶液混合，

其中設定步驟(a)中的加壓氣體的流速，從而使得抑制劑溶液在管道上升區的流態為平推流或環狀流，并將步驟(b)中容器中的表觀氣體速度設定為≥0.1mm/s。

抑制劑溶液以供應裝置的形式提供，所述供應裝置包含：

(a)盛裝抑制劑溶液的容器，其具有伸長至抑制劑溶液的排出管；

(b)至少一個加壓氣體儲蓄器，其經由氣體進料管連接于盛裝抑制劑溶液的容器；

(c)用于降低加壓氣體儲蓄器的壓力的裝置；

(d)氣體進料管中用于設定表觀氣體速度的裝置；以及

(e)用于使排出管與通向單體容器的管道相連接的裝置。

出于本發明的目的，“再穩定”是指抑制可自由基聚合的單體啟動聚合，并穩定剩余的單體防止進一步的聚合。然而，用語“再穩定”還包括尚未開始聚合的單體的后穩定(after-stabilization)，以及在存在或擔心被可觸發或支持聚合的材料污染時或者在已發生火災或有火災風險時，單體的穩定。

出于本發明的目的，術語“容器”是指任何形狀的容器，例如圓柱形、矩形、正方形或球形的罐。優選基本上為圓柱形的容器，特別是立式圓柱形容器。立式圓柱形容器的高徑比通常≥0.1且優選在0.1至8、特別是0.1至5的范圍內。特別地，罐的體積在20至10000m³的范圍內，對應于罐高為3至20m。

盛裝抑制劑溶液的容器有利地為近似圓柱形容器，優選由不銹鋼制成。加壓氣體儲蓄器通常具有用于減低壓力的裝置，該裝置調節加壓氣體儲蓄器中的氣體的排出。一旦打開用于減低壓力的裝置，加壓氣體經由氣體進料管流入盛裝抑制劑溶液的容器，并將抑制劑溶液經由排出管(所述排出管伸長至抑制劑溶液中，有利地是幾乎伸長至盛裝抑制劑溶液的容器底部)推進至通向包含單體的容器的管道中。所述管道優選包含至少一個水平的和/或下降的部分和上升的——特別是基本上垂直的——部分。有利的是使所述管道的水平或下降部分的直徑大于上升管道的直徑。這將抑制劑溶液的壓降和引入時間最小化，特別是當出于安全原因而將供應裝置設置在距離單體罐相對大的距離(20-100m)處時。所述管道優選在其整個長度范圍內具有基本上相同的直徑。

所述用于引入抑制劑溶液和混合氣體的裝置優選為管，其終止于單體容器的底部區域。所述管通過爆破片(burstingdisk)——特別是無死空間的爆破片(dead-space-freeburstingdisk)——來封閉，所述爆破片在運行供應裝置時被破壞。

在另一實施方案中，所述用于引入抑制劑溶液和混合氣體的裝置為伸縮噴槍(telescopiclance)。這種伸縮噴槍描述于WO99/24161中，通過引用的方式將該文獻完全納入本文中。