CN119490615A - 乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺的堵塞抑制方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种乙烯‑丙烯酸共聚物的制备方法,其包括:(S1)向聚合反应器供应乙烯单体和丙烯酸共聚单体,从而制备乙烯‑丙烯酸共聚物的步骤;(S2)向清洗部供应从所述聚合反应器的前端或后端排放的含有丙烯酸共聚单体的混合物和清洗溶剂的步骤;以及(S3)所述清洗溶剂溶解来自所述混合物中含有的丙烯酸共聚单体中的丙烯酸聚合物的步骤,所述清洗溶剂包括多元醇类溶剂。
Description
技术领域
本公开涉及一种抑制乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺中产生的堵塞现象的方法。
背景技术
在乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺中,在乙烯单体和丙烯酸共聚单体发生聚合反应的聚合反应器后端,未反应丙烯酸共聚单体发生聚合而转换成聚丙烯酸,所述丙烯酸聚合物堆积在反应器和排管内,具有产生堵塞(plugging)现象的问题。尤其是,丙烯酸(acrylic acid,AA)共聚单体由于高的反应性和自聚合性而形成聚丙烯酸(Polyacrylicacid,PAA)之类的丙烯酸聚合物,由此频繁发生工艺中断,具有降低工艺效率的问题。
为了解决这种问题,以往是使用对苯二酚(Hydroquinone,HQ)和吩噻嗪(phenothiazine,PTZ)之类的阻聚剂来抑制丙烯酸共聚单体的聚合反应。然而,具有在无氧条件下,聚合反应抑制效率显著低,而且通过循环工艺向作为最终产物的乙烯-丙烯酸共聚物流入阻聚剂等降低工艺稳定性的危险。另外,上述的阻聚剂由于其结晶性而阻聚剂析出到反应器中,反而具有阻聚剂促进堵塞现象的问题。
发明内容
根据本公开的实施例,提供一种能够抑制乙烯-丙烯酸共聚物的制备设备的腐蚀和堵塞(plugging),从而提高工艺效率的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法。
根据本公开的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其包括:(S1)向聚合反应器供应乙烯单体和丙烯酸共聚单体,从而制备乙烯-丙烯酸共聚物的步骤;(S2)向清洗部供应从所述聚合反应器的前端或后端排放的含有丙烯酸共聚单体的混合物和清洗溶剂的步骤;以及(S3)所述清洗溶剂溶解来自所述混合物中含有的丙烯酸共聚单体中的丙烯酸聚合物的步骤,所述清洗溶剂包括多元醇类溶剂。
在一实施例中,可以是,所述清洗溶剂的沸点为100℃至400℃。
在一实施例中,可以是,所述多元醇类溶剂为二至四元醇类溶剂。
在一实施例中,可以是,所述(S1)步骤包括:将通过一次压缩机进行一次压缩的所述乙烯单体和丙烯酸共聚单体利用高压压缩机进行二次压缩的步骤;向聚合反应器供应所述压缩的乙烯单体和丙烯酸共聚单体进行聚合的步骤;以及过滤从所述聚合反应器排放的排放物中分离出的乙烯单体的一部分,供应至所述一次压缩机或者高压压缩机前端的步骤。
在一实施例中,可以是,所述(S2)步骤的混合物包括:从所述高压压缩机泄漏的含有丙烯酸共聚单体的第一混合物以及从所述聚合反应器排放的含有丙烯酸共聚单体的第二混合物。
在一实施例中,可以是,通过连接所述高压压缩机和清洗部的第一供应线向清洗部移送所述第一混合物,通过连接所述聚合反应器和清洗部的第二供应线向清洗部移送所述第二混合物。
在一实施例中,可以是,在所述(S3)步骤之后,还包括:(S4)排放溶解有所述丙烯酸聚合物的清洗溶液的步骤。
在一实施例中,可以是,在所述(S2)步骤中,向清洗部供应的丙烯酸共聚单体:清洗溶剂的质量比为1:0.1至1。
在一实施例中,可以是,所述(S1)至(S4)步骤是以连续工艺进行。
在一实施例中,可以是,所述第一供应线和第二供应线包括换热器。
在一实施例中,可以是,通过所述第一供应线和第二供应线中包括的换热器向清洗部供应所述清洗溶剂。
在一实施例中,可以是,所述清洗部的温度为0℃至50℃。
根据本公开的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法能够防止反应器和排管的腐蚀。
另外,可以无需因堵塞而中断工艺,从而能够提供工艺效率被提高,经济性和生产性优秀的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法。
附图说明
图1和图2是根据一实施例的乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺图。
图3至图8各自是当通过根据实施例1至6的方法清洗丙烯酸聚合物时,观察清洗溶剂的堵塞抑制效果的照片。
符号说明:
10:乙烯供应部,15:丙烯酸和溶剂供应部,20:一次压缩机,25:高压压缩机,30:聚合反应器,40:高压分离器,50:过滤部,60:低压分离器,70:清洗溶剂供应部,81:第一供应线,82:第二供应线,85:换热器,90:清洗部,A:最终产物,B:清洗溶液
具体实施方式
详细说明本公开的乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺的堵塞抑制方法。本说明书中使用的术语是考虑到本公开的功能而尽量选择了目前广泛使用的常用术语,然而这些术语可以根据从事相关领域的技术人员的意图或判例、新技术的出现等而不同。未作其他定义时,使用的技术术语和科学术语可以具有本发明所属技术领域中具有普通知识的人通常所理解的含义。
在本说明书和所附的专利权利要求书中,“包括”或“具有”等的术语是指说明书上记载的特征或构成要件的存在,未作特别限定时,并不事先排除一个以上的其他特征或构成要件的附加可能性。
在上下文中没有明确特定单数时,本说明书和所附的专利权利要求书中使用的单数表述包括复数表述。另外,在上下文中没有明确特定复数时,复数表述包括单数表述。
另外,本说明书中使用的数值范围包括下限值、上限值和该范围内的所有值、从定义的范围的形式和宽度逻辑推出的增量、其中限定的所有值以及彼此以不同形式限定的数值范围的上限和下限的所有可能的组合。在本发明的说明书中未作特别定义时,除了实验误差或者因数值的四舍五入而有可能发生的数值范围之外的数值也包含在所定义的数值范围内。
在本说明书和所附的专利权利要求书中使用的程度术语“约”等,在存在允许误差时,作为包括允许误差的含义来使用。
在乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺中,在乙烯单体和丙烯酸共聚单体发生聚合反应的聚合反应器后端,未反应的丙烯酸共聚单体发生聚合而转换成聚丙烯酸,所述丙烯酸聚合物堆积在反应器和排管内,具有出现堵塞(plugging)现象的问题。尤其是,丙烯酸(acrylic acid,AA)共聚单体由于高的反应性和自聚合性而形成聚丙烯酸(Polyacrylicacid,PAA)之类的丙烯酸聚合物,由此频繁发生工艺中断,具有降低工艺效率的问题。
为了解决这种问题,以往是使用对苯二酚(Hydroquinone,HQ)和吩噻嗪(phenothiazine,PTZ)之类的阻聚剂来抑制丙烯酸共聚单体的聚合反应。然而,上述的阻聚剂由于其结晶性而阻聚剂析出到反应器中,反而具有阻聚剂引起堵塞现象的问题。
为此,本申请人致力于深度的研究,最终开发出使用包括多元醇类溶剂的清洗溶剂,从而即便丙烯酸共聚单体发生聚合,也能快速去除丙烯酸聚合物,由此抑制反应器和排管的堵塞,提高工艺效率,而且经济性和生产性优秀的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法。
以下,参考附图说明本公开。
根据本公开的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,包括:(S1)向聚合反应器供应乙烯单体和丙烯酸共聚单体,从而制备乙烯-丙烯酸共聚物的步骤;(S2)向清洗部供应从所述聚合反应器的前端或后端排放的含有丙烯酸共聚单体的混合物和清洗溶剂的步骤;以及(S3)所述清洗溶剂溶解来自所述混合物中含有的丙烯酸共聚单体中的丙烯酸聚合物的步骤,所述清洗溶剂包括多元醇类溶剂。
当通过根据本公开的方法制备乙烯-丙烯酸共聚物时,能够通过清洗溶剂快速且简单地去除丙烯酸共聚单体发生聚合形成的丙烯酸聚合物,从而有效抑制在聚合反应器的前端或后端产生的堵塞(plugging)现象。另外,从乙烯单体和丙烯酸共聚单体聚合工艺开始到清洗工艺为止,无需中断工艺而连续进行,由此能够提高工艺效率。
图1和图2是根据一实施例的乙烯-丙烯酸共聚物的制备装置的概略图。参考图1和图2,(S1)步骤可以从乙烯供应部10供应乙烯单体,并通过一次压缩机20进行一次压缩。可以向高压压缩机25供应被一次压缩的乙烯单体和丙烯酸以及从溶剂供应部15供应的丙烯酸共聚单体和溶剂进行二次压缩之后,将包括压缩的乙烯单体、丙烯酸共聚单体和溶剂的压缩物供应至聚合反应器30。此时,可以向清洗部移送在高压压缩机压缩时泄漏的含有丙烯酸共聚单体的第一混合物,从而显著降低在聚合反应器前端发生堵塞的危险。
可以在聚合反应器30通过聚合反应制备作为最终产物A的乙烯-丙烯酸共聚物,从而从聚合反应器排放包括乙烯-丙烯酸共聚物的第二混合物。从聚合反应器30排放的第二混合物可以穿过高压分离器40和低压分离器60,从而从第二混合物分离出乙烯-丙烯酸共聚物,由此收获最终产物A。
可以向清洗部90供应分离出乙烯-丙烯酸共聚物的第二混合物。所述第二混合物可以包括未反应乙烯单体、丙烯酸聚合物、溶剂、其他添加剂和引发剂等。
在一实施例中,只要是能够使乙烯单体和丙烯酸共聚单体发生共聚反应的介质,则所述溶剂不受限制,例如可以是低沸点极性溶剂。作为示例,所述溶剂可以包括选自包括甲醇(methyl alcohol)、乙醇(ethyl alcohol)、异丙醇(isopropyl alcohol)、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、丙酮(acetone)、乙酸乙酯(ethylacetate)、乙酸丙酯(propyl acetate)、乙酸丁酯(butyl acetate)、2-甲氧基乙醇(2-methoxyethanol)以及2-乙氧基乙醇(2-ethoxyethanol)的组中的任一种或两种以上,但本公开不限于此。
在一实施例中,在所述(S1)步骤中,乙烯单体、丙烯酸共聚单体和溶剂的混合比可以是相对于100重量份的乙烯单体,1至20重量份的丙烯酸共聚单体、1至20重量份的溶剂,或者3至10重量份的丙烯酸共聚单体、3至10重量份的溶剂,但本公开不限于此。
在所述(S1)步骤中,聚合可以是由引发剂的聚合,例如自由基聚合,由此向所述聚合反应器30供应的压缩物还可以包括引发剂,具体为自由基引发剂,在自由基引发剂下,各个单体可以发生反应而进行聚合。作为一例,可以通过包括自由基引发剂和稀释溶剂的引发剂混合溶液进行所述聚合。
只要是能够引发自由基聚合反应的程度,则所述引发剂的使用含量不受限制,例如,可以以整个单体100重量份为基准,使用0.001至1重量份。另外,也可以适当调整稀释溶剂的使用含量,例如,可以是相对于1重量份的引发剂,稀释溶剂被稀释为5至1000重量份来使用。然而,其是作为具体的一例进行的说明,本公开不限于此。
作为一例,只要是能够使乙烯单体和丙烯酸共聚单体进行自由基聚合,则所述自由基引发剂的种类不受限制,可以举出包括选自过氧化碳酸酯、过氧化二碳酸酯、过氧化酯及过氧化缩酮中的任一种或两种以上的过氧化类有机过氧化物。然而,其是作为具体的一例进行的说明,本公开不限于此。
只要是使用公知的引发剂稀释溶剂,则所述稀释溶剂不受限制,例如,作为稀释溶剂,使用包括Isopar-H的石蜡类溶剂能够制备均匀的聚合物,能够防止分子量减少等的质量下降。
在本公开的一例中,向所述聚合反应器30供应的压缩物还可以包括链转移剂(Chain transfer agent)。作为非限定性的一例,链转移剂可以使用脂肪族和烯烃类碳氢化合物,例如具有6个以上的碳原子的饱和碳氢化合物,例如己烷、环己烷、辛烷等的化合物;丙酮、二乙酮、二戊基酮等的酮类化合物;甲醛、乙醛等的醛类化合物;以及甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等的醇类化合物等。当使用链转移剂时,链转移剂的使用含量不受大的限制,例如,可以相对于整体单体100重量份,使用0.1至20重量份,但本公开不限于此。
如前述,所述(S1)步骤可以在高温高压条件下通过压力和温度控制执行,作为一例,聚合温度和聚合压力可以分别在100℃至400℃、150℃至350℃或200℃至300℃的温度条件下,以及1000bar至5000bar、1100bar至4000bar或1200bar至3000bar的压力条件下执行,但本公告不受此限制。
只要是使用公知的聚合反应器,则所述聚合反应器30不受限制,例如可以使用高压釜(Autoclave)等的批处理(Batch reactor)反应器、连续搅拌釜反应器(Continuousstirred tank reactor,CSTR)、管式反应器(Tubular reactor)等的各种反应器。
另外,在一例中,只要是使用现有公知的乙烯类聚合物的制备装置,则一次压缩机(primary compressor)20、高压压缩机(Hyper compressor)25、高压分离器(Highpressure separator,HPS)40以及低压分离器(Low pressure separator,LPS)不受限制。
作为非限定性的一例,在所述高压分离器40中,第二混合物的一部分可以移动至过滤部50,经历过滤过程,被供应至所述一次压缩机20或者高压压缩机25前端。所述第二混合物的一部分可以包括未反应乙烯单体。通过向聚合反应器30回收未反应乙烯单体来再次使用在聚合反应中,由此能够以高效率制备乙烯-丙烯酸共聚物。
所述(S2)步骤用于向清洗部90供应包括在聚合反应器30前端的高压压缩机25排放的第一混合物和在聚合反应器30后端排放的第二混合物的含有丙烯酸共聚单体的混合物。可以通过连接高压压缩机25和清洗部90的第一供应线81供应所述第一混合物,第二混合物可以是通过连接聚合反应器30和清洗部90的第二供应线82穿过高压分离器40和低压分离器60之后,被供应至清洗部90。
在一实施例中,所述第一供应线81和第二供应线82可以包括换热器85。通过所述换热器85之前的含有未反应丙烯酸共聚单体的混合物的温度T1和通过换热器85的含有未反应丙烯酸共聚单体的混合物的温度T2可以满足以下式1:
【式1】
3<T2/T1<20
所述T2/T1可以是3至20、6至19或者10至18。在所述温度范围下,使包括气体状态的未反应丙烯酸共聚单体的混合物通过换热器85进行冷却并凝缩之后,供应至清洗部90,由此清洗效率优秀,而且能够容易去除包括在后述的(S3)步骤中通过清洗溶剂溶解的丙烯酸聚合物的清洗溶液B。
在(S2)步骤中,清洗溶剂也可以是与第一混合和第二混合物同时供应,也可以是供应所述混合物之后,依次供应清洗溶剂。另外,如图2所示,也可以是通过清洗溶剂供应器70向清洗部90直接供应清洗溶剂,更加有利地,如图1所示,清洗溶剂供应器70配置在所述第一供应线81和第二供应线82上,从而清洗溶剂穿过换热器85并供应至清洗部90,由此就连堆积在换热器85、第一供应线81和第二供应线82的排管中的丙烯酸聚合物也被溶解,从而防止排管被堵住。
在一实施例中,在所述(S2)步骤中,向清洗部90供应的丙烯酸共聚单体:清洗溶剂的质量比可以是1:0.1至1、1:0.3至1或者1:0.5。在所述质量比中,清洗溶剂能够有效溶解来自所述丙烯酸共聚单体中的丙烯酸聚合物。当脱离所述范围时,可能降低丙烯酸聚合物的溶解效果。当清洗溶剂的含量更小于所述范围时,丙烯酸聚合物的溶解效率变低,当以所述范围以上供应清洗溶剂时,不仅降低丙烯酸聚合物的溶解效果,而且清洗溶剂的使用量过度增加而可能降低经济性。
另外,在一例中,所述清洗部90的压力可以是1bar至20bar、5bar至15bar或者7bar至12bar,但本公开不限于此。
当向清洗部90供应含有丙烯酸共聚单体的混合物和清洗溶剂时,清洗溶剂可以溶解丙烯酸共聚单体和丙烯酸聚合物。在现有的乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺中,未反应丙烯酸共聚单体因高的反应性和自聚合性而快速发生聚合,从而能够形成大量的丙烯酸聚合物。所述丙烯酸聚合物堆积在排管、反应器等而具有污染工艺设备、降低工艺效率的问题。
为此,当使用本公开的清洗溶剂时,丙烯酸共聚单体发生聚合生成的丙烯酸聚合物即便粘在排管和反应器中,也能通过清洗溶剂快速溶解丙烯酸共聚单体和丙烯酸聚合物进行去除,从而有效抑制堵塞现象。
在一实施例中,所述清洗溶剂的沸点可以是100℃至400℃、100℃至350℃或者150℃至300℃。使用具有所述范围沸点的清洗溶剂,能够不影响聚合反应在内的其他工艺的同时,提供优秀的清洗效果。当使用具有所述范围以下的沸点的清洗溶剂时,清洗溶剂在清洗部90内部发生气化而不仅降低清洗效果,而且气体状态的清洗溶剂流入到除了(S2)步骤的其他工艺,从而具有对乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺产生恶劣影响的危险。
在一例中,所述清洗溶剂的密度可以是0.5g/cm3至2g/cm3、0.6g/cm3至1.8g/cm3或者0.8g/cm3至1.5g/cm3。在所述密度范围下,丙烯酸聚合物能够快速溶解,当具有高于所述范围的密度时,流动性降低而存在延迟丙烯酸聚合物溶解的时间的问题。
在一实施例中,清洗溶剂可以包括多元醇类溶剂。所述多元醇类溶剂可以是包括二价至四价或者二至三价醇基的醇类溶剂。
所述清洗溶剂可以包括选自包括乙二醇(Ethylene glycol,EG)、丙二醇(Propylene glycol,PG)和二乙二醇(diethylene glycol,DEG)的组中的一种以上的二价醇或者包括丙三醇(glycerol)的三价醇。
在非限定性的一例中,所述清洗部的温度可以是0℃至50℃、5℃至45℃或者10℃至40℃,清洗部的压力可以是1bar至20bar、3bar至17bar或者5bar至15bar。
在一实施例中,在所述(S3)步骤之后,还包括(S4):排放溶解有所述未反应丙烯酸共聚单体和丙烯酸聚合物的清洗溶液B的步骤,从而能够抑制堵塞。从制备所述乙烯-丙烯酸共聚物的(S1)步骤开始到清洗丙烯酸聚合物和排放清洗溶液的(S4)步骤为止,无需中断工艺而连续进行,由此能够提供工艺效率被提高,而且经济性和生产性优秀的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法。
在一实施例中,所述清洗部90可以是气液分离器(Vapor–liquid separator)。作为清洗部90使用气液分离器,从而在(S4)步骤中,溶解有丙烯酸共聚单体和丙烯酸聚合物的液体状态的清洗溶液B被排放到外部,同时气相的未反应残留物被再次供应至聚合反应器30前端或者一次压缩机20前端,从而能够更加进一步提高乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺的效率。
以下,通过实施例进一步详细说明本公开。
(实施例1)
向清洗部供应乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺中排放的含有丙烯酸的混合物和添加5wt%的丙烯酸聚合物的乙二醇(ethylene glycol,EG)之后,在常温、常压条件下清洗丙烯酸聚合物。此时,向清洗部供应的丙烯酸、引发剂稀释溶剂(埃克森美孚(Exxonmobil),Isopar-H)和清洗溶剂的质量比为1:1:1。
(实施例2)
除了作为清洗溶剂使用丙二醇(Propylene Glycol,PG)来代替乙二醇(ethyleneglycol,EG)之外,通过与实施例1相同的方法,清洗丙烯酸聚合物。
(实施例3)
除了作为清洗溶剂使用二乙二醇(Diethylene Glycol,DEG)来代替乙二醇(ethylene glycol,EG)之外,通过与实施例1相同的方法,清洗丙烯酸聚合物。
(实施例4)
除了作为清洗溶剂使用丙三醇(glycerol)来代替乙二醇(ethylene glycol,EG)之外,通过与实施例1相同的方法,清洗丙烯酸聚合物。
(实施例5)
向清洗部供应乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺中排放的含有丙烯酸的混合物和乙二醇(ethylene glycol,EG)之后,在常温、常压条件下清洗丙烯酸聚合物。此时,向清洗部供应的丙烯酸、引发剂稀释溶剂(埃克森美孚(Exxonmobil),Isopar-H)和清洗溶剂的质量比为2:1:1。
(实施例6)
除了作为清洗溶剂使用丙二醇(Propylene Glycol,PG)来代替乙二醇(ethyleneglycol,EG)之外,通过与实施例5相同的方法,清洗丙烯酸聚合物。
(实施例7)
除了向清洗部供应的丙烯酸、引发剂稀释溶剂(Exxonmobil),Isopar-H)和清洗溶剂的质量比为1:1:0.1之外,通过与实施例1相同的方法,清洗丙烯酸聚合物。
(比较例1)
除了作为清洗溶剂使用乙醇(ethanol)来代替乙二醇(ethylene glycol,EG)之外,通过与实施例1相同的方法,清洗丙烯酸聚合物。
(比较例2)
除了作为清洗溶剂使用甲醇(methanol)来代替乙二醇(ethylene glycol,EG)之外,通过与实施例1相同的方法,清洗丙烯酸聚合物。
(比较例3)
除了作为清洗溶剂使用甲基乙基酮(methyl ethyl ketone,MEK)来代替乙二醇(ethylene glycol,EG)之外,通过与实施例1相同的方法,清洗丙烯酸聚合物。
(比较例4)
除了不投放清洗溶剂之外,通过与实施例1相同的方法,清洗丙烯酸聚合物。
(比较例5)
除了向清洗部供应的丙烯酸、引发剂稀释溶剂(Exxonmobil),Isopar-H)和清洗溶剂的质量比为1:1:1.5之外,通过与实施例1相同的方法,清洗丙烯酸聚合物。
在通过根据实施例1至7和比较例1至5的方法清洗丙烯酸聚合物时,对丙烯酸聚合物是否发生溶解进行了评价。在以下表1中,当清洗丙烯酸聚合物时,清洗溶液的颜色没有变化,用肉眼观察不到聚丙烯酸沉淀物时,用◎表示聚丙烯酸沉淀物,但清洗溶液变得不透明时,用○表示,当观察到聚丙烯酸沉淀物时,用X表示。
【表1】
如图3至图8以及表1所示,确认到在实施例1至7中,丙烯酸和聚丙烯酸快速溶解到清洗溶液中。
具体为,图3至图6分别是观察通过实施例1至4的方法清洗丙烯酸聚合物时,混合有丙烯酸、Isopar-H和清洗溶剂的清洗溶液的照片,对清洗溶剂对丙烯酸聚合物的溶解效果进行了评价。
如图3至图6所示,在作为清洗溶剂各自使用乙二醇、丙二醇、二乙二醇和丙三醇的实施例1至4中,即便存在作为稀释溶剂的isopar-H,清洗溶液中没有生成相分离或丙烯酸聚合物的沉淀物,由此确认到与稀释溶剂的存在与否无关而清洗溶剂能够有效抑制工艺反应器和排管的堵塞。
图7是通过实施例5的方法混合作为清洗溶液的乙二醇和丙烯酸共聚单体之后,96小时期间观察丙烯酸聚合物是否溶解的照片,图8是通过实施例6的方法混合作为清洗溶液的丙二醇和丙烯酸共聚单体之后,96小时期间观察丙烯酸聚合物是否溶解的照片。
实施例5和6中确认了当混合没有任意添加丙烯酸聚合物的清洗溶剂和从聚合反应器排放的含有丙烯酸和isopar-H的混合物时的清洗效果,如图7和图8所示,确认到即便经过96小时之后,溶解到清洗溶液中的丙烯酸也没有转换成聚丙烯酸或者析出聚丙烯酸而长期稳定性优秀。
在实施例7中,丙烯酸和清洗溶剂的质量比为1:0.1而相比实施例1,清洗溶剂的含量显著减少,然而丙烯酸聚合物溶解效果卓越。由此能够节约清洗溶剂使用量,具有经济上的优点。
由此,能够快速去除乙烯-丙烯酸制备工艺中生成的丙烯酸聚合物,因此能够确认到提高工艺效率。
与此相反地,在作为清洗溶剂使用沸点为80℃以下的低沸点的一价醇和酮类溶剂的比较例1至3中,如表1所示,比较例3的酮类溶剂没有溶解丙烯酸聚合物。在作为清洗溶剂使用一价醇的比较例1和2中,虽然对丙烯酸聚合物的溶解度高,然而清洗溶剂的挥发性高而在制备乙烯-丙烯酸共聚物时,被气化的清洗溶剂流入到循环工艺中,从而发生对其他工艺产生恶劣影响的问题。因此,确认到不适合作为抑制乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺中的堵塞的用途来使用。
不包括清洗溶剂的比较例4也是形成并析出丙烯酸聚合物。在丙烯酸和清洗溶剂的质量比为1:1.5的比较例5中,通过肉眼没有观察到显著的丙烯酸聚合物析出物,但是随着时间,清洗溶液的透明度变低而具有变得稍微不透明的倾向。因此,相比丙烯酸,清洗溶剂的含量越多,不仅降低清洗效果,而且清洗溶剂的使用量增加,也不利于经济性。
因此,当通过本公开的方法制备乙烯-丙烯酸共聚物时,通过清洗溶剂快速溶解来自未反应丙烯酸共聚单体中的丙烯酸聚合物,从而能够抑制丙烯酸聚合物导致的堵塞。与此同时,本公开的清洗溶剂对乙烯单体和丙烯酸共聚单体的聚合步骤在内的其他工艺不会产生恶劣影响,因此具有还能够提高乙烯-丙烯酸共聚单体的生产量的优点。由此,提高乙烯-丙烯酸共聚物的制备工艺的效率,能够防止由堵塞导致的反应器、排管等工艺设备的故障和腐蚀,由此能够节约工艺设备维修费用,因此是有利的。
如上所述,本公开中通过特定的事项、有限的实施例和附图进行了说明,然而这些是为了有助于更加全面理解本公开而提供的,本公开不限于所述实施例,只要是本公开所属领域中具有普通知识的人,就能从这些记载进行各种修改和变形。
因此,本公开的构思不限于叙述的实施例,而且不仅是所附的专利权利要求书,而且与该专利权利要求书均等或等同的变形物皆属于本公开构思的范畴内。
Claims (12)
1.一种乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其包括:
(S1)向聚合反应器供应乙烯单体和丙烯酸共聚单体,从而制备乙烯-丙烯酸共聚物的步骤;
(S2)向清洗部供应从所述聚合反应器的前端或后端排放的含有丙烯酸共聚单体的混合物和清洗溶剂的步骤;以及
(S3)所述清洗溶剂溶解来自所述混合物中含有的丙烯酸共聚单体中的丙烯酸聚合物的步骤,
所述清洗溶剂包括多元醇类溶剂。
2.根据权利要求1所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
所述清洗溶剂的沸点为100℃至400℃。
3.根据权利要求1所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
所述多元醇类溶剂为二至四元醇类溶剂。
4.根据权利要求1所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
所述(S1)步骤包括:
将通过一次压缩机进行一次压缩的所述乙烯单体和丙烯酸共聚单体利用高压压缩机进行二次压缩的步骤;
向聚合反应器供应所述压缩的乙烯单体和丙烯酸共聚单体进行聚合的步骤;以及
过滤从所述聚合反应器排放的排放物中分离出的乙烯单体的一部分,供应至所述一次压缩机或者高压压缩机前端的步骤。
5.根据权利要求4所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
所述(S2)步骤的混合物包括:
从所述高压压缩机泄漏的含有丙烯酸共聚单体的第一混合物以及从所述聚合反应器排放的含有丙烯酸共聚单体的第二混合物。
6.根据权利要求5所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
通过连接所述高压压缩机和清洗部的第一供应线向清洗部移送所述第一混合物,
通过连接所述聚合反应器和清洗部的第二供应线向清洗部移送所述第二混合物。
7.根据权利要求1所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
在所述(S3)步骤之后,还包括:(S4)排放溶解有所述丙烯酸聚合物的清洗溶液的步骤。
8.根据权利要求1所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
在所述(S2)步骤中,向清洗部供应的丙烯酸共聚单体:清洗溶剂的质量比为1:0.1至1。
9.根据权利要求7所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
所述(S1)至(S4)步骤是以连续工艺进行。
10.根据权利要求6所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
所述第一供应线和第二供应线包括换热器。
11.根据权利要求10所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
穿过所述第一供应线和第二供应线中包括的换热器向清洗部供应所述清洗溶剂。
12.根据权利要求1所述的乙烯-丙烯酸共聚物的制备方法,其中,
所述清洗部的温度为0℃至50℃。
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