[其他]聚合反應器控制溫度的方法

無效

• 申請號: 85106346
• 申請日: 1985-08-24
• 公開（公告）號: CN85106346A
• 公開（公告）日: 1987-03-18
• 發明（設計）人: 富島義生;小林貞仁;倉恒匡輔
• 申請（專利權）人: 鐘淵化學工業株式會社
• 主分類號: C08F2/00
• 分類號: C08F2/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金,羅宏

一種回流冷凝器由于在增加生產能力，冷卻能力以及節約能源方面的改進引起注意，并且最近以來常在特別是大型聚合反應器中使用這種回流冷凝器。

但是已知的冷卻方法有一個問題，隨之聚合反應進行，回流冷凝器總的熱傳導系數降低結果散熱能力下降，以及聚合溫度控制穩定性下降。

為了解決這些問題迄今已提出了下述方法。

一種方法是把蒸汽環流壓進回流冷凝器來提高熱傳導的能量（在日本專利公布的說明書№29196/1976）。

一種方法是在回流冷凝器裝有一個或幾個溫度插測計讀數負荷的平均數，控制容量（美國專利說明書№4061，848）等。

但是前面方法需要價格昂貴的環流送風機，后者由于小的熱傳導系數需要一個大型的冷凝器，因而這二種方法，一般來說都不能令人滿意。

回流冷凝器冷卻的方法，設想是冷凝器的總熱交換系數，一般不低于500千卡/米²小時·度。

然而，實際聚合過程中，其熱傳導系數是低于100-150千卡/米²時·度，這樣就要求非常不經濟的大型設備。

降低熱交換系數可以認為是由于在反應器內非冷凝的氣體，例如聚合前的空氣和在聚合引發劑分解時產生的CO、CO₂和N₂與冷凝蒸汽或這些氣體象單聚物等一起進入冷凝器熱交換管表面，并在此濃縮。

本發明目的是為了能縮小冷凝器的尺寸，并除此之外能更穩定的控制聚合溫度，為了能達到上述目的，該溫度由冷凝器散熱量來控制，同時控制可變的、伴隨著在使用回流冷凝器，在液相聚合中，由回流冷凝器流出的一部分未反應單體進行周期性排放。

按照本發明，冷凝器的熱傳導系數與一般方法比較能提高到2倍或者更多一些，這樣冷凝器的尺寸能縮小到一半或更小一些，控制也更加穩定，因此能達到提高聚合的生產能力，及成本降低目的。

圖1表示在聚合反應器上安裝的回流冷凝器控制系統圖的一個實例。

圖2圖解說明例3的方法進行時，反應器（TR）溫度的變化。

圖3圖解說明，相當于例3方法實施時，反應器溫度的變化。

本發明有關于裝有回流冷凝器（以下簡稱冷凝器）液相聚合反應器控制溫度的方法。

為了解決降低熱傳導系數的問題，由反應器出來冷凝的蒸汽和氣體在反應器對面的冷凝器位置，以這樣一種方式間隙式排放，以致于新的冷凝蒸汽和氣體不會出現短時流通。

這意思就是由于冷凝蒸汽或氣體含有熱交換管表面出現的高濃縮非冷凝氣體被新鮮冷凝蒸汽或氣體所取代，所以提高了冷凝器的熱交換系數和減小冷凝器的尺寸。

然而，通常從冷凝器排放的單體蒸汽時，反應器的溫度，由于熱交換系數突然的變化，在反應器溫度和外殼的溫度，突然降低引起大的變化，結果是危險的，控制變得不穩定，并且反應失去控制。

散熱量突然增加，成為泡沫，使反應液體變成泡沫并且漲滿，在冷凝器內溢出，冷凝器這樣“漲滿”出現所不希望的操作問題，如冷凝器內部表面的積垢，在反應器和冷凝器之間的導管堵塞了聚合物的污垢，產品的質量惡化象魚眼一樣。

例如使用冷凝器聚合聚氯乙烯，其冷凝器總熱傳導系數是150kcal/m²hr℃約操作3小時之后進行10分鐘單體蒸汽排出其熱傳導系數升高為700kcal/m²hr℃在反應器內溫度傳導系數這種突然變化，使反應器中溫度突然降低而出現如上所述危險。因此，在這個系統內其中熱傳導系數突然變化，這是不可能在一般的控制方法條件下使用冷凝器冷卻水溫度作為控制可變數來進行準確控制的。

在這種情況所用的控制方法是測量冷卻水（F）的流速以及冷卻水的入口溫度（T₂）和出口溫度（T₃），按照等式計算冷凝器散熱量。

QRC＝CP·P·F（T₃-T₂）

（CP是比熱，P是密度）

使用所獲值作為控制可變數。

本發明提供了下述的方法。

在使用回流冷凝器聚合反應時反應器中控制溫度方法特征，在于上述溫度控制用冷凝器散熱量作為控制可變值，伴隨著由回流冷凝器出來的部分未反應單體間斷排放出來。

圖1，本發明的一個實例，圖解說明安放在聚合反應器中冷凝器控制，在圖中：

1是聚合反應器

2是回流冷凝器

3和4是冷卻水控制閥

5是未反應氣體的排放閥

6是未反應氣體的回收裝置

7是冷卻水塔

8是供應冷卻水的輸水泵