KR101732769B1 - Apparatus for preparing polybutadiene having the improved polymerizing productivity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래 폴리부타디엔 연속 중합 공정의 중합 반응기에 비산되는 폴리머가 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser)에 부착되는 것을 방지하는 수단으로서, 넉아웃 드럼, 비산되는 폴리머를 흡수하는 스크러버(scrubber), 스프레이 시스템 등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리부타디엔 제조장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 폴리부타디엔의 중합 공정에서 냉각 응축기를 세척하는 설비 및 공정이 없어도 연속적인 배치 중합 방식으로 폴리부타디엔을 안정적으로 제조할 수 있어 운전 안정성 및 폴리부타디엔의 생산성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a method for preventing a polymer dispersed in a polymerization reactor of a conventional polybutadiene continuous polymerization process from adhering to an overhead condenser, comprising a knock-off drum, a scrubber for absorbing the polymer to be scattered, System, and the like. According to the present invention, there is provided a process for producing polybutadiene, which comprises continuously preparing a polybutadiene by a continuous batch polymerization method without a facility and a process for washing a cooling condenser in a polymerization process of polybutadiene So that the stability of operation and the productivity of polybutadiene can be improved.
Description
본 발명은 폴리부타디엔 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중합 반응기에서 비산되는 폴리머가 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser)에 냉각, 고착되는 것을 방지할 수 있는 수단을 구비하여 중합 생산성이 보다 개선된 폴리부타디엔 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing polybutadiene, and more particularly, to an apparatus for producing polybutadiene having improved polymerization productivity by providing a means for preventing a polymer scattered in a polymerization reactor from cooling and sticking to an overhead condenser To a polybutadiene production apparatus.
폴리부타디엔(polybutadiene)은 부타디엔(Butadiene) 모노머를 원료로 하여 용액 중합으로 제조되는 것으로서, 대표적으로 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지의 주요 구성요소인 고무 입자를 만드는 기초 원료로 사용된다.Polybutadiene is produced by solution polymerization using a butadiene monomer as a raw material and is typically used as a raw material for making rubber particles which are a main component of ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) resin.
폴리부타디엔 제조 공정은 크게 반응, 용매 제거, 건조 등으로 구성되며, 중합 반응기에서 수행되는 발열 반응에 의해서 용매, 모노머 또는/및 폴리머가 혼합된 용매가 중합 반응기에서 증기화된 고온의 반응물의 형태로 중합 반응기 상부로 배출되고, 이러한 증기화된 고온의 반응물은 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser)에서 냉각되어 중합 반응기로 재순환되어 연속적인 중합 반응이 이루어진다.The polybutadiene production process is largely composed of reaction, solvent removal, drying and the like, and a solvent in which a solvent, a monomer, and / or a polymer is mixed by an exothermic reaction performed in a polymerization reactor is vaporized in a polymerization reactor to form a high- The vaporized high temperature reactant is cooled in an overhead condenser and recycled to the polymerization reactor to effect a continuous polymerization reaction.
다만, 상기와 같은 종래 시스템에서는 증기화된 고온의 반응물이 냉각되면서, 반응물에 포함된 모노머 또는 폴리머 등이 냉각 응축기에 냉각, 고착되는 문제점이 발생하고, 이로 인하여 중합 생산성이 낮아질 뿐만 아니라 추가적인 세척 공정 및 세척 설비가 요구되어, 이로 인한 공정 비용이 증가되는 문제점이 있었다. 따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 신규 공정에 대한 연구개발이 절실히 요구되고 있다.However, in the conventional system as described above, the vaporized high-temperature reactant is cooled, and the monomer or polymer contained in the reactant is cooled and fixed to the cooled condenser. As a result, the polymerization productivity is lowered, And a cleaning facility are required, which increases the cost of the process. Therefore, research and development for new processes capable of solving such problems are urgently required.
본 발명은 종래 폴리부타디엔 중합 시스템에서, 중합 반응기 상부에서 발생되는 증기화된 고온의 반응물을 냉각, 순환시킴에 있어서, 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser)에 모노머 또는 폴리머가 냉각, 고착되는 문제점을 해결하여 보다 중합 생산성이 개선된 폴리부타디엔 중합 시스템을 제공하고자 한다.The present invention solves the problem that in the conventional polybutadiene polymerization system, the monomer or polymer is cooled and fixed to the overhead condenser in cooling and circulating the vaporized high-temperature reactant generated in the upper part of the polymerization reactor To thereby provide a polybutadiene polymerization system having improved polymerization productivity.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 종래 폴리부타디엔의 연속 배치 중합 공정 시스템에서, 중합 반응기와 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser) 사이에 중합 반응기에서 배출된 고온의 증기화된 반응물을 휘발된 용매와 중합 용액으로 각각 분리하는 기액 분리기의 일종인 넉아웃 드럼(knock-out drum)을 더 구비한 폴리부타디엔 제조장치를 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a method for continuously batch-polymerizing a polybutadiene in which a high-temperature vaporized reactant discharged from a polymerization reactor between a polymerization reactor and an overhead condenser is mixed with a volatilized solvent And a knock-out drum, which is a kind of a gas-liquid separator for separating the polymer solution and the polymer solution from each other.
본 발명에 따른 폴리부타디엔 제조장치는 (ⅰ) 중합 반응기, (ⅱ) 상기 중합 반응기에서 배출된 증기화된 고온의 반응물을 냉각시켜 중합 반응기로 순환 공급하는 순환라인, (ⅲ) 상기 순환라인 상에 구비되고, 증기화된 고온의 반응물을 냉각시키는 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser) 및 (ⅳ) 상기 중합 반응기와 오버헤드 냉각응축기 사이에 구비된 넉아웃 드럼(knock-out drum)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for producing polybutadiene according to the present invention comprises: (i) a polymerization reactor, (ii) a circulation line for circulating a vaporized high-temperature reactant discharged from the polymerization reactor to a polymerization reactor, (iii) An overhead condenser for cooling the vaporized high temperature reactant, and (iv) a knock-out drum provided between the polymerization reactor and the overhead refrigeration condenser. .
상기 넉아웃 드럼은 증기화된 고온의 반응물을 각각 휘발된 용매와 중합 용액으로 분리하고, 상기 휘발된 용매는 상기 오버헤드 냉각응축기로 이송되고, 분리된 중합 용액은 상기 순환라인에 공급되어 중합 반응기로 순환 공급된다. 또한, 넉아웃 드럼에서 분리된 중합용액(liquid)은 넉아웃 드럼의 중합용액 배출라인을 통하여 퍼지될 수 있다.The knockout drum separates the vaporized high-temperature reactant into a volatilized solvent and a polymerization solution, and the volatilized solvent is transferred to the overhead refrigeration condenser. The separated polymerization solution is supplied to the circulation line, . In addition, the polymerized liquid separated in the knock-out drum can be purged through the polymerization solution discharge line of the knock-out drum.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리부타디엔 제조장치는 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액으로 이루어진 스크러버(scrubber) 공급원을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the polybutadiene production apparatus may further include a scrubber source made of a solvent or a mixed solution of a solvent and a monomer.
상기 스크러버 공급원은 상기 넉아웃 드럼과 연결되어, 넉아웃 드럼에 스크러버를 공급하고, 상기 공급된 스크러버가 비산되는 폴리머를 중합 용액으로 흡수하고, 중합 용액은 넉아웃 드럼에서 분리되어 순환라인에 공급된 후 연속적으로 중합 반응기에 순환 공급된다.The scrubber supply source is connected to the knock-out drum to supply a scrubber to the knock-out drum. The supplied scrubber absorbs the polymer to be scattered, and the polymerization solution is separated from the knock- And then circulated continuously to the polymerization reactor.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 중합 반응기는 상부에는 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액을 분사하는 스프레이 노즐을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the polymerization reactor may further include a spray nozzle for spraying a solvent or a mixed solution of a solvent and a monomer.
상기 스프레이 노즐에 의해서 분사된 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액에 의해서 비산되는 폴리머를 중합 반응기 내의 중합 용액으로 흡수한다.
The polymer sprayed by the spray nozzle or the polymer scattered by the mixed solution of the solvent and the monomer is absorbed into the polymerization solution in the polymerization reactor.
또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 종래 폴리부타디엔의 연속 배치 중합 공정 시스템에서, 중합 반응기 상부에 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액을 분사하는 스프레이 노즐을 구비하여 중합 반응기 상부에서 비산되는 폴리머를 흡수할 수 있는 것을 특징으로 하는 폴리부타디엔 제조장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention also provides a continuous batch polymerization process system of polybutadiene, which comprises a spray nozzle for spraying a solvent or a mixed solution of a solvent and a monomer onto an upper part of a polymerization reactor, Which is capable of absorbing the polybutadiene.
본 발명에 따른 폴리부타디엔 제조장치는 (ⅰ) 중합 반응기, (ⅱ) 상기 중합 반응기에서 배출된 증기화된 고온의 반응물을 냉각시켜 중합 반응기로 순환 공급하는 순환라인, (ⅲ) 상기 순환라인 상에 구비되고, 증기화된 고온의 반응물을 냉각시키는 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser) 및 (ⅳ) 상기 중합 반응기는 상부에는 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액을 분사하는 스프레이 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for producing polybutadiene according to the present invention comprises: (i) a polymerization reactor, (ii) a circulation line for circulating a vaporized high-temperature reactant discharged from the polymerization reactor to a polymerization reactor, (iii) An overhead condenser for cooling the vaporized high-temperature reactant, and (iv) a polymerization reactor having a spray nozzle for spraying a solvent or a mixed solution of a solvent and a monomer .
본 발명에 따르면 폴리부타디엔의 중합 공정에서 냉각 응축기를 세척하는 설비 및 공정이 없어도 연속적인 배치 중합 방식으로 폴리부타디엔을 안정적으로 제조할 수 있어 운전 안정성 및 폴리부타디엔의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to stably produce polybutadiene by a continuous batch polymerization method without an equipment and a process for washing the cooling condenser in the polymerization process of polybutadiene, thereby improving operation stability and productivity of polybutadiene.
도 1은 종래 연속 배치 중합 방식을 이용한 폴리부타디엔의 제조장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 중합반응기와 냉각 응축기 사이에 넉아웃 드럼을 구비한 것을 특징으로 하는 연속 배치 중합 방식을 이용한 폴리부타디엔의 제조장치를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 중합반응기와 냉각 응축기 사이에 넉아웃 드럼 및 스크러버를 구비한 것을 특징으로 하는 연속 배치 중합 방식을 이용한 폴리부타디엔의 제조장치를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 중합 반응기 상부에 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액을 분사하는 스프레이 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 연속 배치 중합 방식을 이용한 폴리부타디엔의 제조장치를 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 중합 반응기 상부에 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액을 분사하는 스프레이 노즐을 구비함과 동시에 중합반응기와 냉각 응축기 사이에 넉아웃 드럼 및 스크러버를 구비한 것을 특징으로 하는 연속 배치 중합 방식을 이용한 폴리부타디엔의 제조장치를 나타내는 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus for producing polybutadiene using a conventional continuous batch polymerization system.
FIG. 2 is a view showing an apparatus for producing polybutadiene using a continuous batch polymerization system, in which a knock-out drum is provided between a polymerization reactor and a cooling condenser according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating an apparatus for producing polybutadiene using a continuous batch polymerization system, in which a knock-out drum and a scrubber are provided between a polymerization reactor and a cooling condenser according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing an apparatus for producing polybutadiene using a continuous batch polymerization system, in which a spray nozzle for spraying a solvent or a mixed solution of a solvent and a monomer onto an upper part of a polymerization reactor according to an embodiment of the present invention to be.
FIG. 5 is a schematic view of a polymerization reactor in which a spray nozzle for spraying a solvent or a mixed solution of a solvent and a monomer is provided in an upper part of a polymerization reactor, and a knockout drum and a scrubber are provided between the polymerization reactor and the cooling condenser Of the polybutadiene of the present invention.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
배치 중합 방식으로 제조되는 폴리부타디엔은 연속적인 배치 중합 공정일수록 공정 운전 효율성 및 중합 생산성이 증대된다. 이러한 폴리부타디엔을 제조하는 연속 배치 중합 공정은 하기 도 1에 나타나 있는 바와 같이 중합 반응기(1)에서 배출라인(11)으로 배출된 증기화된 고온의 반응물이 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser, 2)에서 냉각되어 유입라인(12)을 통하여 중합 반응기로 재순환되면서 이루어진다.The polybutadiene produced by the batch polymerization method has a higher process operation efficiency and polymerization productivity as a continuous batch polymerization process. The continuous batch polymerization process for producing such polybutadiene is carried out in such a manner that the vaporized high temperature reactant discharged from the
이때, 중합 반응기에서는 휘발된 용매 이외에 미반응 모노머 또는 폴리머 등이 같이 휘발 비산되면서 냉각 응축기에서 냉각, 고착되어서, 응축기를 세척하는 공정이 불규칙적으로 빈번하게 수행될 수밖에 없다. 따라서, 온전하게 연속적인 중합 공정이 이루어질 수 없고, 추가적인 세척 설비가 요구되어, 중합 공정의 운전 효율 및 중합 생산성이 크게 떨어진다.
At this time, in the polymerization reactor, in addition to the volatilized solvent, unreacted monomers or polymers are volatilized and scattered together and cooled and fixed in the cooling condenser, so that the process of washing the condenser is inevitably performed frequently. Therefore, continuous continuous polymerization can not be performed, additional washing facilities are required, operation efficiency of the polymerization process and polymerization productivity are greatly deteriorated.
본 발명은 중합 반응기에 용매 휘발시 비산되는 폴리머가 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser)에 부착되는 것을 방지하는 수단을 구비한 중합 생산성이 개선된 폴리부타디엔 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing polybutadiene with improved polymerization productivity, which comprises means for preventing a polymer dispersed in solvent volatilization in a polymerization reactor from adhering to an overhead condenser.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명은 종래 폴리부타디엔의 연속 배치 중합 공정 시스템에서, 중합 반응기와 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser) 사이에 중합 반응기에서 배출된 고온의 증기화된 반응물을 휘발된 용매와 중합 용액으로 분리하는 넉아웃 드럼(knock-out drum)을 더 구비한 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the present invention relates to a process for the continuous batch polymerization of conventional polybutadiene, wherein a high temperature vaporized reactant discharged from the polymerization reactor between a polymerization reactor and an overhead condenser is vaporized And a knock-out drum separating the solvent and the polymerization solution.
하기 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 중합반응기와 냉각 응축기 사이에 넉아웃 드럼을 더 구비한 것을 특징으로 하는 연속 배치 중합 방식을 이용한 폴리부타디엔의 제조장치를 나타낸 구성도이다.FIG. 2 is a view illustrating an apparatus for producing polybutadiene using a continuous batch polymerization system, according to an embodiment of the present invention, in which a knock-out drum is further provided between a polymerization reactor and a cooling condenser.
하기 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 폴리부타디엔 제조장치는 중합 반응기(1), 상기 중합 반응기(1)에서 배출된 증기화된 고온의 반응물을 냉각시켜 중합 반응기로 순환 공급하는 순환라인(11, 12), 상기 순환라인(11, 12) 상에 구비되고, 증기화된 고온의 반응물을 냉각시키는 오버헤드 냉각응축기(2) 및 상기 중합 반응기(1)와 오버헤드 냉각응축기(2) 사이에 구비된 넉아웃 드럼(3)으로 크게 구성된다.Referring to FIG. 2, the apparatus for producing polybutadiene according to the present invention comprises a
중합 반응기(1)에서 배출된 증기화된 고온의 반응물은 일부 미반응 모노머와 폴리머 및 휘발된 용매를 포함하고, 이는 중합 반응기의 배출라인(11)을 통하여 중합 반응기 상부에서 배출되고, 배출된 반응물은 오버헤드 냉각응축기(2)에서 냉각되기 전에 넉아웃 드럼(3)으로 유입되어 휘발된 용매와 중합 용액으로 분리된다. 넉아웃 드럼(3)에서 분리된 휘발된 용매(vapor)는 오버헤드 냉각응축기(2)에서 냉각되어 유입라인(12)을 통하여 중합 반응기(1)로 순환 공급된다. 또한, 넉아웃 드럼(3)에서 분리된 중합 용액(liquid)은 넉아웃 드럼(3)의 중합용액 배출라인(22) 및 유입라인(12)을 통하여 중합 반응기(1)로 순환공급된다. 또한, 넉아웃 드럼(3)에서 분리된 중합용액(liquid)은 넉아웃 드럼(3)의 중합용액 배출라인(23)을 통하여 퍼지될 수 있다.The vaporized high temperature reactant discharged from the polymerization reactor (1) contains some unreacted monomer and polymer and volatile solvent, which is discharged from the upper part of the polymerization reactor through the discharge line (11) of the polymerization reactor, Is introduced into the knock-out drum (3) before being cooled in the overhead refrigeration condenser (2) and separated into volatile solvent and polymerization solution. The volatilized solvent separated in the knock-out
이와 같이, 중합 반응기(1)에서 배출된 증기화된 고온의 반응물이 오버헤드 냉각응축기(2)에서 냉각되기 전에 넉아웃 드럼(3)에서 휘발된 용매와 모노머 또는/및 폴리머를 포함하는 중합용액을 각각 분리하여 중합 반응기(1)로 순환공급하기 때문에, 오버헤드 냉각응축기에서 비산된 폴리머가 냉각, 고착되는 것을 방지할 수 있다.Thus, before the vaporized high temperature reactant discharged from the polymerization reactor (1) is cooled in the overhead refrigeration condenser (2), a polymerization solution containing a volatilized solvent and a monomer or / and a polymer Are separated and supplied to the polymerization reactor (1), it is possible to prevent the scattered polymer from being cooled and fixed in the overhead refrigeration condenser.
또한, 상기 넉 아웃 드럼은 하기 도 1 내지 도 5에서는 수직형 베셀(vessel) 수직형 유체 이동 분리기 형태를 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 수직형 베셀 수평형 유체 이동 분리기, 수평형 베셀 수평형 유체 이동 분리기, 수평형 베셀에 수직형 이동 분리기 등 다양한 형태의 넉 아웃 드럼일 수 있다.
In addition, although the knock-out drum is shown as a vertical type vessel type vertical fluid transfer separator in FIGS. 1 to 5, the present invention is not limited to this, but may be applied to a horizontal vessel type horizontal fluid flow separator, A separator, a horizontal type vessel, a vertical type moving separator, and the like.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 본 발명은 종래 폴리부타디엔의 연속 배치 중합 공정 시스템에서, 중합 반응기와 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser) 사이에 중합 반응기에서 배출된 고온의 증기화된 반응물을 휘발된 용매와 중합 용액으로 분리하는 넉아웃 드럼(knock-out drum) 및 스크러버를 더 구비한 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention relates to a process for the continuous batch polymerization of conventional polybutadiene, comprising the step of volatilizing a high temperature vaporized reactant discharged from a polymerization reactor between a polymerization reactor and an overhead condenser And a knock-out drum and a scrubber for separating the solvent into a polymerization solution and a solvent.
하기 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 중합반응기와 냉각 응축기 사이에 넉아웃 드럼 및 스크러버를 구비한 것을 특징으로 하는 연속 배치 중합 방식을 이용한 폴리부타디엔의 제조장치를 나타내는 구성도이다.FIG. 3 is a view illustrating an apparatus for producing polybutadiene using a continuous batch polymerization system, in which a knock-out drum and a scrubber are provided between a polymerization reactor and a cooling condenser according to an embodiment of the present invention.
하기 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 폴리부타디엔 제조장치는 중합 반응기(1), 상기 중합 반응기(1)에서 배출된 증기화된 고온의 반응물을 냉각시켜 중합 반응기로 순환 공급하는 순환라인(11, 12), 상기 순환라인(11, 12) 상에 구비되고, 증기화된 고온의 반응물을 냉각시키는 오버헤드 냉각응축기(2), 상기 중합 반응기(1)와 오버헤드 냉각응축기(2) 사이에 구비된 넉아웃 드럼(3) 및 상기 넉아웃 드럼(3)에 연결된 스크러버 공급원(4)으로 크게 구성된다.3, the apparatus for producing polybutadiene according to the present invention comprises a
중합 반응기(1)에서 배출된 증기화된 고온의 반응물은 일부 미반응 모노머와 폴리머 및휘발된 용매를 포함하고, 이는 중합 반응기의 배출라인(11)을 통하여 중합 반응기 상부에서 배출되고, 배출된 반응물은 오버헤드 냉각응축기(2)에서 냉각되기 전에 넉아웃 드럼(3)으로 유입되어 휘발된 용매와 중합 용액으로 분리된다. 넉아웃 드럼(3)에서 분리된 휘발된 용매(vapor)는 오버헤드 냉각응축기(2)에서 냉각되어 유입라인(12)을 통하여 중합 반응기(1)로 순환 공급된다. 또한, 넉아웃 드럼(3)에서 분리된 중합 용액(liquid)은 넉아웃 드럼(3)의 중합용액 배출라인(22) 및 유입라인(12)을 통하여 중합 반응기(1)로 순환공급된다. 또한, 넉아웃 드럼(3)에서 분리된 중합용액(liquid)은 넉아웃 드럼(3)의 중합용액 배출라인(23)을 통하여 퍼지될 수 있다.The vaporized high temperature reactant discharged from the polymerization reactor (1) contains some unreacted monomer and polymer and volatile solvent, which is discharged from the upper part of the polymerization reactor through the discharge line (11) of the polymerization reactor, Is introduced into the knock-out drum (3) before being cooled in the overhead refrigeration condenser (2) and separated into volatile solvent and polymerization solution. The volatilized solvent separated in the knock-out
또한, 넉아웃 드럼(3)은 스크러버 유입 라인(31)을 통하여 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액으로 이루어진 스크러버 공급원(4)과 연결되어 있다. 넉아웃 드럼 내의 메쉬를 통하여 휘발된 용매(vapor)가 분리되어 배출될 때, 일부 잔존하는 비산된 폴리머를 상기 공급되는 스크러버로 스크러빙(scrubbing)하여 분리되는 중합 용액(liquid)에 흡수시킨다.The knock-out
이와 같이, 중합 반응기(1)에서 배출된 증기화된 고온의 반응물이 오버헤드 냉각응축기(2)에서 냉각되기 전에 넉아웃 드럼(3)에서 휘발된 용매와 모노머 또는/및 폴리머를 포함하는 중합용액을 각각 분리함과 동시에 공급되는 스크러버를 통하여 비산된 폴리머를 완전히 중합 용액으로 흡수시켜 중합 반응기(1)로 순환공급하기 때문에, 오버헤드 냉각응축기에서 비산된 폴리머가 냉각, 고착되는 것을 더욱 방지할 수 있다.
Thus, before the vaporized high temperature reactant discharged from the polymerization reactor (1) is cooled in the overhead refrigeration condenser (2), a polymerization solution containing a volatilized solvent and a monomer or / and a polymer And at the same time, the scattered polymer is completely absorbed into the polymerization solution through the supplied scrubber and circulated to the polymerization reactor (1), so that the scattered polymer in the overhead refrigeration condenser can be prevented from being cooled and fixed have.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 본 발명은 종래 폴리부타디엔의 연속 배치 중합 공정 시스템에서, 중합 반응기와 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser) 사이에 중합 반응기에서 배출된 고온의 증기화된 반응물을 휘발된 용매와 중합 용액으로 분리하는 넉아웃 드럼(knock-out drum) 및 스크러버를 더 구비하고, 중합 반응기에 상부에 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액을 분사 형태로 더 공급하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention relates to a process for the continuous batch polymerization of conventional polybutadiene, comprising the step of volatilizing a high temperature vaporized reactant discharged from a polymerization reactor between a polymerization reactor and an overhead condenser And a knock-out drum and a scrubber for separating the solvent into a polymerization solution and a solvent, and a solvent or a mixed solution of a monomer and a solvent is further supplied to the polymerization reactor in an upper portion.
하기 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 중합 반응기 상부에 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액을 분사하는 스프레이 노즐을 구비함과 동시에 중합반응기와 냉각 응축기 사이에 넉아웃 드럼 및 스크러버를 구비한 것을 특징으로 하는 연속 배치 중합 방식을 이용한 폴리부타디엔의 제조장치를 나타내는 구성도이다.FIG. 5 is a schematic view of a polymerization reactor equipped with a spray nozzle for spraying a solvent or a mixed solution of a solvent and a monomer onto an upper part of a polymerization reactor and having a knockout drum and a scrubber between a polymerization reactor and a cooling condenser The present invention also provides a method for producing polybutadiene using continuous batch polymerization.
하기 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 폴리부타디엔 제조장치는 중합 반응기(1), 상기 중합 반응기(1)에서 배출된 증기화된 고온의 반응물을 냉각시켜 중합 반응기로 순환 공급하는 순환라인(11, 12), 상기 순환라인(11, 12) 상에 구비되고, 증기화된 고온의 반응물을 냉각시키는 오버헤드 냉각응축기(2), 상기 중합 반응기(1)와 오버헤드 냉각응축기(2) 사이에 구비된 넉아웃 드럼(3), 상기 넉아웃 드럼(3)에 연결된 스크러버 공급원(4) 및 상기 중합 반응기에 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액을 분사 방식으로 공급하는 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액 저장탱크(5)로 크게 구성된다.5, the apparatus for producing polybutadiene according to the present invention comprises a polymerization reactor (1), a circulation line (11) for circulating a vaporized high temperature reactant discharged from the polymerization reactor (1) , An overhead refrigeration condenser (2) provided on the circulation line (11, 12) for cooling the vaporized high temperature reactant, an overhead refrigeration condenser (4) connected to the knock-out drum (3), and a solvent for supplying a solvent or a mixed solution of a monomer and a solvent to the polymerization reactor in a spraying manner or a mixed solution of a monomer and a solvent And a storage tank (5).
또한, 상기 저장탱크(5)로부터 중합 반응기(1)에 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액을 분사방식으로 공급하기 위하여 중합 반응기(1) 상부에 스프레이 노즐(spray nozzle, 6)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.Further, a
중합 반응기(1)에서 배출된 증기화된 고온의 반응물은 일부 미반응 모노머와 폴리머 및휘발된 용매를 포함하고, 이는 중합 반응기의 배출라인(11)을 통하여 중합 반응기 상부에서 배출되고, 배출된 반응물은 오버헤드 냉각응축기(2)에서 냉각되기 전에 넉아웃 드럼(3)으로 유입되어 휘발된 용매와 중합 용액으로 분리된다. 넉아웃 드럼(3)에서 분리된 휘발된 용매(vapor)는 오버헤드 냉각응축기(2)에서 냉각되어 유입라인(12)을 통하여 중합 반응기(1)로 순환 공급된다. 또한, 넉아웃 드럼(3)에서 분리된 중합 용액(liquid)은 넉아웃 드럼(3)의 중합용액 배출라인(22) 및 유입라인(12)을 통하여 중합 반응기(1)로 순환공급된다. 또한, 넉아웃 드럼(3)에서 분리된 중합용액(liquid)은 넉아웃 드럼(3)의 중합용액 배출라인(23)을 통하여 퍼지될 수 있다.The vaporized high temperature reactant discharged from the polymerization reactor (1) contains some unreacted monomer and polymer and volatile solvent, which is discharged from the upper part of the polymerization reactor through the discharge line (11) of the polymerization reactor, Is introduced into the knock-out drum (3) before being cooled in the overhead refrigeration condenser (2) and separated into volatile solvent and polymerization solution. The volatilized solvent separated in the knock-out
또한, 넉아웃 드럼(3)은 스크러버 유입 라인(31)을 통하여 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액으로 이루어진 스크러버 공급원(4)과 연결되어 있다. 넉아웃 드럼 내의 메쉬를 통하여 휘발된 용매(vapor)가 분리되어 배출될 때, 일부 잔존하는 비산된 폴리머를 상기 공급되는 스크러버로 스크러빙(scrubbing)하여 분리되는 중합 용액(liquid)에 흡수시킨다.The knock-out
또한, 중합 반응기 상부에서 증기화된 고온의 반응물로 배출라인(11)로 배출되기 전에 스프레이 노즐(6)을 통하여 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액을 분사하여 휘발된 용매와 동시에 비산되는 폴리머를 바로 중합 반응기(1) 내로 흡수시킨다.In addition, a solvent or a mixed solution of a monomer and a solvent is sprayed through the
이와 같이, 중합 반응기(1)에서 배출된 증기화된 고온의 반응물이 오버헤드 냉각응축기(2)에서 냉각되기 전에 넉아웃 드럼(3)에서 휘발된 용매와 모노머 또는/및 폴리머를 포함하는 중합용액을 각각 분리함과 동시에 공급되는 스크러버를 통하여 비산된 폴리머를 완전히 중합 용액으로 흡수시켜 중합 반응기(1)로 순환공급하고, 중합 반응기에서 증기화된 고온의 반응물이 배출되기 전에 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액을 분사하여 휘발된 용매와 동시에 비산되는 폴리머를 바로 중합 반응기 내로 흡수시키기 때문에, 오버헤드 냉각응축기에서 비산된 폴리머가 냉각, 고착되는 것을 더더욱 방지할 수 있다.
Thus, before the vaporized high temperature reactant discharged from the polymerization reactor (1) is cooled in the overhead refrigeration condenser (2), a polymerization solution containing a volatilized solvent and a monomer or / and a polymer And the separated polymer is completely absorbed into the polymerization solution through the supplied scrubber and circulated to the polymerization reactor (1). Before the high-temperature reactant vaporized in the polymerization reactor is discharged, the solvent or the monomer and the solvent The polymer dispersed in the volatile solvent is injected into the polymerization reactor directly by injecting the mixed solution, so that the scattered polymer in the overhead refrigeration condenser can be further prevented from cooling and sticking.
또한, 본 발명은 종래 폴리부타디엔의 연속 배치 중합 공정 시스템에서, 중합 반응기에서 비산된 폴리머가 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser)에서 냉각, 고착되는 방지하기 위하여 고온의 증기화된 반응물, 즉 모노머 또는/및 폴리머를 동시에 포함하는 휘발된 용매가 중합 반응기 상부에서 배출될 때 모노머 또는/및 폴리머를 바로 중합 반응기 내부로 흡수시키기 위한 스프레이 노즐을 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention also relates to a process for the continuous batch polymerisation of conventional polybutadienes in which the polymer dispersed in the polymerisation reactor is subjected to a high temperature vaporized reactant such as a monomer or / And a spray nozzle for absorbing the monomer and / or polymer directly into the polymerization reactor when the volatilized solvent containing the polymer at the same time is discharged from the upper part of the polymerization reactor.
하기 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 중합 반응기 상부에 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액을 분사하는 스프레이 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 연속 배치 중합 방식을 이용한 폴리부타디엔의 제조장치를 나타내는 구성도이다.FIG. 4 is a schematic view showing an apparatus for producing polybutadiene using a continuous batch polymerization system according to an embodiment of the present invention, which comprises a spray nozzle for spraying a solvent or a mixed solution of a solvent and a monomer onto an upper part of a polymerization reactor .
하기 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 폴리부타디엔 제조장치는 중합 반응기(1), 상기 중합 반응기(1)에서 배출된 증기화된 고온의 반응물을 냉각시켜 중합 반응기로 순환 공급하는 순환라인(11, 12), 상기 순환라인(11, 12) 상에 구비되고, 증기화된 고온의 반응물을 냉각시키는 오버헤드 냉각응축기(2) 및 상기 중합 반응기에 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액을 분사 방식으로 공급하는 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액 저장탱크(5)로 크게 구성되고, 또한, 상기 저장탱크(5)로부터 중합 반응기(1)에 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액을 분사방식으로 공급하기 위하여 중합 반응기(1) 상부에 스프레이 노즐(spray nozzle, 6)을 더 구비한다.4, the apparatus for producing polybutadiene according to the present invention comprises a
중합 반응기(1) 상부에서 증기화된 고온의 반응물로 배출라인(11)로 배출되기 전에 스프레이 노즐(6)을 통하여 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액을 분사하여 휘발된 용매와 동시에 비산되는 폴리머를 바로 중합 반응기(1) 내로 흡수시킨다.A solvent or a mixed solution of a monomer and a solvent is sprayed through the
중합 반응기에서 증기화된 고온의 반응물이 배출되기 전에 용매 또는 모노머와 용매의 혼합용액을 분사하여 휘발된 용매와 동시에 비산되는 폴리머를 바로 중합 반응기 내로 흡수시키기 때문에, 오버헤드 냉각응축기에서 비산된 폴리머가 냉각, 고착되는 것을 방지할 수 있다.Since the vaporized high-temperature reactant in the polymerization reactor is discharged, the solvent or the mixed solution of the monomer and the solvent is sprayed to absorb the polymer that is scattered simultaneously with the volatilized solvent into the polymerization reactor, so that the polymer scattered in the overhead- It is possible to prevent the cooling and fixing.
1 : 중합 반응기
2 : 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser)
3 : 넉아웃 드럼(knockout drum)
4 : 스크러버(scrubber) 공급원
5 : 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액 탱크
6 : 스프레이 노즐1: polymerization reactor
2: overhead condenser
3: Knockout drum
4: Scrubber source
5: Solvent or mixed solution tank of solvent and monomer
6: Spray nozzle
Claims (6)
상기 중합 반응기에서 배출된 증기화된 고온의 반응물을 냉각시켜 중합 반응기로 순환 공급하는 순환라인;
상기 순환라인 상에 구비되고, 증기화된 고온의 반응물을 냉각시키는 오버헤드 냉각응축기(overhead condenser);
상기 중합 반응기와 오버헤드 냉각응축기 사이에 구비된 넉아웃 드럼(knock-out drum); 및
용매 또는 용매와 모노머 혼합 용액으로 이루어진 스크러버(scrubber) 공급원;을 포함하며,
상기 넉아웃 드럼은 증기화된 고온의 반응물을 휘발된 용매와 중합 용액으로 분리하고, 상기 휘발된 용매는 상기 오버헤드 냉각응축기로 이송되고 냉각되어 중합 반응기로 순환 공급되며, 상기 중합 용액은 상기 순환라인에 공급되어 중합 반응기로 순환 공급되거나 퍼지되고,
상기 스크러버 공급원은 상기 넉아웃 드럼과 연결되어, 넉아웃 드럼에 스크러버를 공급하며, 상기 공급된 스크러버가 비산되는 폴리머를 중합 용액으로 흡수하는 것을 특징으로 하는 폴리부타디엔 제조장치.
Polymerization reactor;
A circulation line for circulating a vaporized high-temperature reactant discharged from the polymerization reactor to a polymerization reactor;
An overhead condenser provided on the circulation line for cooling the vaporized high temperature reactant;
A knock-out drum provided between the polymerization reactor and the overhead refrigeration condenser; And
A scrubber source comprising a solvent or a mixture of a solvent and a monomer,
Wherein the knockout drum separates the vaporized high temperature reactant into a volatile solvent and a polymerization solution, the volatilized solvent is transferred to the overhead refrigeration condenser, cooled and circulated to the polymerization reactor, Line and circulated or purged to the polymerization reactor,
Wherein the scrubber supply source is connected to the knock-out drum to supply a scrubber to the knock-out drum, and the polymer to which the supplied scrubber is scattered is absorbed into the polymerization solution.
상기 중합 반응기는 상부에는 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액을 분사하는 스프레이 노즐을 더 포함하고,
상기 스프레이 노즐에 의해서 분사된 용매 또는 용매와 모노머의 혼합 용액에 의해서 비산되는 폴리머를 중합 용액으로 흡수하는 것을 특징으로 하는 폴리부타디엔 제조장치.The method according to claim 1,
Wherein the polymerization reactor further comprises a spray nozzle for spraying a solvent or a mixed solution of a solvent and a monomer,
Wherein a polymer sprayed by the spray nozzle or a polymer dispersed by a mixed solution of a solvent and a monomer is absorbed as a polymerization solution.
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| JP2002535455A (en) * | 1999-01-29 | 2002-10-22 | ユニオン・カーバイド・ケミカルズ・アンド・プラスチツクス・テクノロジー・コーポレーシヨン | Polymerization method |
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