通过调节聚合系统中的引发剂而最优化过程的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种聚合系统中的最优化方法，在该聚合系统中在用引发剂的聚合过程中产生热。所述最优化方法包括如下步骤：根据所述聚合系统中的引发剂的组分测定热产生量，以预先设定所述引发剂组分和所述热产生量之间的关系；根据所述聚合系统的冷却系统中的冷却剂的温度测定热除去量，以预先设定所述冷却剂温度和所述热除去量之间的关系；计算可用于预定的冷却剂温度下的引发剂组分，以预先设定所述冷却剂温度和所述引发剂组分之间的关系；以及在聚合过程前和／或期间测定所述冷却剂的温度，以将在测定温度下加入的引发剂的组分调节为最佳条件，因此减少了反应时间，从而提高了生产率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过调节聚合系统中的引发剂的最优化方法，并 且，更具体而言，涉及一种聚合系统中的最优化方法，在该聚合系统 中在用引发剂的聚合过程中产生热，其中，所述最优化方法包括如下步骤根据所述聚合系统中的引发剂的组分测定热产生量，以预先设 定所述引发剂组分和所述热产生量之间的关系；根据所述聚合系统的 冷却系统中的冷却剂的温度测定热除去量，以预先设定所述冷却剂温 度和所述热除去量之间的关系；计算可用于预定的冷却剂温度下的引 发剂组分，以预先设定所述冷却剂温度和所述引发剂组分之间的关系； 以及在聚合过程前和/或期间测定所述冷却剂的温度，以将在测定温度 下加入的引发剂的组分调节为最佳条件，因此减少了反应时间，从而 提高了生产率。
技术介绍
大多数聚合物树脂是通过使用引发剂聚合单体而制备的。聚合过 程通常可以分为吸热反应和方文热反应。例如，需要除去在例如聚氯乙 烯(PVC)聚合过程的放热反应中产生的反应热，从而提高反应效率。在通过聚合过程制备聚合物树脂的实践过程中，影响生产率的因 素是多种多样的。在伴随有热产生的聚合过程中，控制反应温度是最 重要的因素之一。因此，在放热聚合系统中，用于除去反应热的冷却 系统是必须的。所述冷却系统的典型例子如图1所示。参考图l，放热聚合系统10包括在其中进行单体聚合的反应器20 以及包括安装在所述反应器20的壁上的夹套30和安装在所述反应器20 的顶端的回流冷凝器40的冷却系统。通过所述夹套30和回流冷凝器40 循环冷却剂，以除去在所述反应器20中产生的聚合反应热。所述回流 冷凝器40能够使存在于所述反应器20上端的蒸汽与冷却剂接触，从而 将所述反应器2 0的温度降到预定的温度范围。因此，在如图1所示的放热聚合系统10中，在所述夹套30和回流冷 凝器40中的冷却剂的温度被控制到预定的温度范围，因此达到了最佳 操作条件。同时，在所述放热聚合系统中，热产生量可以由多种因素决定。 所述因素中的典型例子可以是聚合度和聚合速率。这些因素与反应温 度和引发剂的添加量有密切关系。特别是，在其间存在复杂的相互关 系。因此，可以通过调节相关的因素提高生产率。与此相关，US专利号6，440,674公开了一种设定最佳反应条件的技 术，其通过围绕操作反应系统中的反应器的冷却器，以使通过安装在 反应器和冷却器之间的温度传感器测定的温度等于预定温度水平。这 一技术通常被认为是最值得考虑的增加生产率的方法。但是，该技术 的问题在于，必须根据反应热控制冷却水的温度。特别地，在标准工 业用水用作冷却水的聚合系统中，需要使用额外的设备控制冷却水的 温度和用于操作额外设备的能量。结果，尽管生产率得到提高，但是 也增加了成本。另 一方面，韩国未审查专利公开号1993-019701公开了在聚合条件 下使用单体供应装置和引发剂供应装置向反应器中加入引发剂和单体的聚合方法。具体而言，所述供应装置根据聚合动力学、反应温度、剂浓度的比。另外，通过聚合效率因子改变根据动力学关系确定的单 体浓度与引发剂浓度的比，从而获得聚合期间接近均匀浓度的聚合度， 因此获得具有均匀聚合度的聚合物。该方法是为获得具有均匀聚合度 的聚合物的方法，即，在特定条件下调节引发剂浓度和单体浓度的技 术。但是，在上述公开中没有教导或建议在除去反应热较重要的放热 聚合系统中提高生产率的信息。因此，非常需要一种通过降低能源消耗量同时使用常规的聚合系 统而提高生产率的技术。与此相关，优选用于通过使用标准工业用水 作为冷却剂而不需要额外地控制冷却剂温度而控制聚合系统的温度的 技术。例如，聚氯乙烯(Pvc)树脂通过伴随有热产生的聚合反应而制备。 根据其聚合度，所述PVC树脂的优选聚合温度为40 80'C。因此，通 过直接使用不额外冷却的工业用水作为冷却剂来控制反应温度。冷却 水(工业用水)的温度不额外地控制。结果，所述冷却水的温度可以由季节因素决定。例如，所述冷却水的温度在冬季较低，因此通过l-次循环 可从反应器中除去的热量(热除去量)较大。另一方面，在夏季，热除去 量相对较小。在相同的季节条件下，上午的热除去量相对较大。因此，现有的放热聚合系统以这样的结构构造，其中，尽管根据 冷却水的温度改变所述热除去量的差异，但是不能得到根据冷却水的 温差的生产率的提高。具体而言，可以增加聚合速率(可以减少反应时 间)以提高在热除去量较大的冷却水温度条件下的生产率。但是，常规 技术没有给出与上述事项相关的技术建议。
技术实现思路
技术问题因此，已做出本专利技术而解决了上述问题，其他技术问题也已被解决。作为为解决上述问题的多种广泛和深入的研究和实验的结果，本 专利技术的专利技术人发现，在放热聚合系统中，以预定的时间间隔测定冷却 水的温度以预先测定热除去量，根据预先测得的热除去量改变引发剂 的组分以在最佳反应速率下进行聚合，因此提高了生产率而不需要控 制冷却剂的温度。基于上述发现完成了本专利技术。技术方案根据本专利技术的一个技术方案，通过提供聚合系统中的最优化方法 可以实现上述和其他目的，在该聚合系统中通过引入引发剂进行聚合，并且在聚合期间产生热，其中，所述最优化方法包括如下步骤(a)根 据所述聚合系统中的引发剂的组分测定热产生量，以预先设定所述《1 发剂组分和所述热产生量之间的关系；(b)根据所述聚合系统的冷却系 统中的冷却剂的温度测定热除去量，以预先设定所述冷却剂温度和所 述热除去量之间的关系；(c)根据步骤(a)和步骤(b)的关系计算可用于预 定的冷却剂温度下的引发剂组分，以预先设定所述冷却剂温度和所述 引发剂组分之间的关系；以及(d)在聚合过程前和/或期间测定所述冷却 剂的温度，以将在测定温度下加入的引发剂的组分调节为最佳条件， 因此减少了反应时间，从而提高了生产率。在聚合期间产生热的聚合系统("放热聚合系统")中，预先测定取 决于引发剂组分的聚合反应的热产生量和根据冷却剂温度的系统的热除去量，以得到冷却剂温度和引发剂组分之间的关系，其显示了通过 使热产生量和热除去量相等的最佳工作效率。因此，以预定时间间隔 测定放热聚合系统中冷却剂的温度，并且根据所述关系引入最佳引发 剂的组分，因而增加反应速率。所述反应速率与反应时间成反比。即， 反应速率增加意味着反应时间减少。因此，通过减少反应时间能够提 高生产率。在根据本专利技术的最优化方法中，改变引发剂的组分而不改变冷却 剂的温度以提高工作效率。因此，不需要使用额外的设备改变冷却剂 的温度以及操作额外设备的能量。具体而言，通过只改变引发剂组分 而得到最佳操作条件。结果，不同于现有技术，在不增加成本的情况 下可以提高生产率。通常，聚合速率取决于引发剂的量。优选地，所述引发剂组分可 以为供应到所述聚合系统中的引发剂的量。当所述引发剂为两种或更 多种化合物的混合物时，所述引发剂组分可以为所述混合物的混合比 和/或所述混合物的量。例如，当所述引发剂为两种化合物的混合物， 并且通过增加一种化合物的混合比而增加反应速率时，可以通过调节 所述混合比控制反应速率。另一方面，当增加引发剂的量以提高反应速率时，也增加了反应 热产生量。结果，使聚合超负荷。在这种情况下，也增加了经过反应 器的冷却剂的温度。根据本专利技术，在相对较高冷却剂下的引发剂的最 佳量重新根据该冷却剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合系统中的最优化方法，在其中通过引入引发剂进行聚合过程并在聚合期间产生热，其中，所述最优化方法包括如下步骤：　（ａ）根据所述聚合系统中的引发剂的组分测定热产生量，以预先设定所述引发剂组分和所述热产生量之间的关系；　（ｂ）根 据所述聚合系统的冷却系统中的冷却剂的温度测定热除去量，以预先设定所述冷却剂温度和所述热除去量之间的关系；　（ｃ）根据步骤（ａ）和步骤（ｂ）的关系计算可用于预定的冷却剂温度下的引发剂组分，以预先设定所述冷却剂温度和所述引发剂组分之间的关 系；以及　（ｄ）在聚合过程前和／或期间测定所述冷却剂的温度，以将在测定温度下加入的引发剂的组分调节为最佳条件，　因此减少了反应时间，从而提高了生产率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镐敬，李秀振，朴胜莹，李钟求，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]