專利名稱：通過調(diào)節(jié)聚合系統(tǒng)中的引發(fā)劑而最優(yōu)化過程的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過調(diào)節(jié)聚合系統(tǒng)中的引發(fā)劑的最優(yōu)化方法，并 且，更具體而言，涉及一種聚合系統(tǒng)中的最優(yōu)化方法，在該聚合系統(tǒng) 中在用引發(fā)劑的聚合過程中產(chǎn)生熱，其中，所述最優(yōu)化方法包括如下
步驟根據(jù)所述聚合系統(tǒng)中的引發(fā)劑的組分測定熱產(chǎn)生量，以預(yù)先設(shè) 定所述引發(fā)劑組分和所述熱產(chǎn)生量之間的關(guān)系；根據(jù)所述聚合系統(tǒng)的 冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑的溫度測定熱除去量，以預(yù)先設(shè)定所述冷卻劑溫 度和所述熱除去量之間的關(guān)系；計(jì)算可用于預(yù)定的冷卻劑溫度下的引 發(fā)劑組分，以預(yù)先設(shè)定所述冷卻劑溫度和所述引發(fā)劑組分之間的關(guān)系； 以及在聚合過程前和/或期間測定所述冷卻劑的溫度，以將在測定溫度 下加入的引發(fā)劑的組分調(diào)節(jié)為最佳條件，因此減少了反應(yīng)時(shí)間，從而 提高了生產(chǎn)率。
背景技術(shù)：
大多數(shù)聚合物樹脂是通過使用引發(fā)劑聚合單體而制備的。聚合過 程通?？梢苑譃槲鼰岱磻?yīng)和方文熱反應(yīng)。例如，需要除去在例如聚氯乙 烯(PVC)聚合過程的放熱反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)熱，從而提高反應(yīng)效率。
在通過聚合過程制備聚合物樹脂的實(shí)踐過程中，影響生產(chǎn)率的因 素是多種多樣的。在伴隨有熱產(chǎn)生的聚合過程中，控制反應(yīng)溫度是最 重要的因素之一。因此，在放熱聚合系統(tǒng)中，用于除去反應(yīng)熱的冷卻 系統(tǒng)是必須的。所述冷卻系統(tǒng)的典型例子如圖1所示。參考圖l，放熱聚合系統(tǒng)10包括在其中進(jìn)行單體聚合的反應(yīng)器20 以及包括安裝在所述反應(yīng)器20的壁上的夾套30和安裝在所述反應(yīng)器20 的頂端的回流冷凝器40的冷卻系統(tǒng)。通過所述夾套30和回流冷凝器40 循環(huán)冷卻劑，以除去在所述反應(yīng)器20中產(chǎn)生的聚合反應(yīng)熱。所述回流 冷凝器40能夠使存在于所述反應(yīng)器20上端的蒸汽與冷卻劑接觸，從而 將所述反應(yīng)器2 0的溫度降到預(yù)定的溫度范圍。
因此，在如圖1所示的放熱聚合系統(tǒng)10中，在所述夾套30和回流冷 凝器40中的冷卻劑的溫度被控制到預(yù)定的溫度范圍，因此達(dá)到了最佳 操作條件。
同時(shí)，在所述放熱聚合系統(tǒng)中，熱產(chǎn)生量可以由多種因素決定。 所述因素中的典型例子可以是聚合度和聚合速率。這些因素與反應(yīng)溫 度和引發(fā)劑的添加量有密切關(guān)系。特別是，在其間存在復(fù)雜的相互關(guān) 系。因此，可以通過調(diào)節(jié)相關(guān)的因素提高生產(chǎn)率。
與此相關(guān)，US專利號(hào)6，440,674公開了一種設(shè)定最佳反應(yīng)條件的技 術(shù)，其通過圍繞操作反應(yīng)系統(tǒng)中的反應(yīng)器的冷卻器，以使通過安裝在 反應(yīng)器和冷卻器之間的溫度傳感器測定的溫度等于預(yù)定溫度水平。這 一技術(shù)通常被認(rèn)為是最值得考慮的增加生產(chǎn)率的方法。但是，該技術(shù) 的問題在于，必須根據(jù)反應(yīng)熱控制冷卻水的溫度。特別地，在標(biāo)準(zhǔn)工 業(yè)用水用作冷卻水的聚合系統(tǒng)中，需要使用額外的設(shè)備控制冷卻水的 溫度和用于操作額外設(shè)備的能量。結(jié)果，盡管生產(chǎn)率得到提高，但是 也增加了成本。
另 一方面，韓國未審查專利公開號(hào)1993-019701公開了在聚合條件 下使用單體供應(yīng)裝置和引發(fā)劑供應(yīng)裝置向反應(yīng)器中加入引發(fā)劑和單體的聚合方法。具體而言，所述供應(yīng)裝置根據(jù)聚合動(dòng)力學(xué)、反應(yīng)溫度、
劑濃度的比。另外，通過聚合效率因子改變根據(jù)動(dòng)力學(xué)關(guān)系確定的單 體濃度與引發(fā)劑濃度的比，從而獲得聚合期間接近均勻濃度的聚合度， 因此獲得具有均勻聚合度的聚合物。該方法是為獲得具有均勻聚合度 的聚合物的方法，即，在特定條件下調(diào)節(jié)引發(fā)劑濃度和單體濃度的技 術(shù)。但是，在上述公開中沒有教導(dǎo)或建議在除去反應(yīng)熱較重要的放熱 聚合系統(tǒng)中提高生產(chǎn)率的信息。
因此，非常需要一種通過降低能源消耗量同時(shí)使用常規(guī)的聚合系 統(tǒng)而提高生產(chǎn)率的技術(shù)。與此相關(guān)，優(yōu)選用于通過使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用水 作為冷卻劑而不需要額外地控制冷卻劑溫度而控制聚合系統(tǒng)的溫度的 技術(shù)。
例如，聚氯乙烯(Pvc)樹脂通過伴隨有熱產(chǎn)生的聚合反應(yīng)而制備。 根據(jù)其聚合度，所述PVC樹脂的優(yōu)選聚合溫度為40 80'C。因此，通 過直接使用不額外冷卻的工業(yè)用水作為冷卻劑來控制反應(yīng)溫度。冷卻 水(工業(yè)用水)的溫度不額外地控制。結(jié)果，所述冷卻水的溫度可以由季
節(jié)因素決定。例如，所述冷卻水的溫度在冬季較低，因此通過l-次循環(huán) 可從反應(yīng)器中除去的熱量(熱除去量)較大。另一方面，在夏季，熱除去 量相對(duì)較小。在相同的季節(jié)條件下，上午的熱除去量相對(duì)較大。
因此，現(xiàn)有的放熱聚合系統(tǒng)以這樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，其中，盡管根據(jù) 冷卻水的溫度改變所述熱除去量的差異，但是不能得到根據(jù)冷卻水的 溫差的生產(chǎn)率的提高。具體而言，可以增加聚合速率(可以減少反應(yīng)時(shí) 間)以提高在熱除去量較大的冷卻水溫度條件下的生產(chǎn)率。但是，常規(guī) 技術(shù)沒有給出與上述事項(xiàng)相關(guān)的技術(shù)建議。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
因此，已做出本發(fā)明而解決了上述問題，其他技術(shù)問題也已被解決。
作為為解決上述問題的多種廣泛和深入的研究和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，本 發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在放熱聚合系統(tǒng)中，以預(yù)定的時(shí)間間隔測定冷卻 水的溫度以預(yù)先測定熱除去量，根據(jù)預(yù)先測得的熱除去量改變引發(fā)劑 的組分以在最佳反應(yīng)速率下進(jìn)行聚合，因此提高了生產(chǎn)率而不需要控 制冷卻劑的溫度?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，通過提供聚合系統(tǒng)中的最優(yōu)化方法 可以實(shí)現(xiàn)上述和其他目的，在該聚合系統(tǒng)中通過引入引發(fā)劑進(jìn)行聚合，
并且在聚合期間產(chǎn)生熱，其中，所述最優(yōu)化方法包括如下步驟(a)根 據(jù)所述聚合系統(tǒng)中的引發(fā)劑的組分測定熱產(chǎn)生量，以預(yù)先設(shè)定所述《1 發(fā)劑組分和所述熱產(chǎn)生量之間的關(guān)系；(b)根據(jù)所述聚合系統(tǒng)的冷卻系 統(tǒng)中的冷卻劑的溫度測定熱除去量，以預(yù)先設(shè)定所述冷卻劑溫度和所 述熱除去量之間的關(guān)系；(c)根據(jù)步驟(a)和步驟(b)的關(guān)系計(jì)算可用于預(yù) 定的冷卻劑溫度下的引發(fā)劑組分，以預(yù)先設(shè)定所述冷卻劑溫度和所述 引發(fā)劑組分之間的關(guān)系；以及(d)在聚合過程前和/或期間測定所述冷卻 劑的溫度，以將在測定溫度下加入的引發(fā)劑的組分調(diào)節(jié)為最佳條件， 因此減少了反應(yīng)時(shí)間，從而提高了生產(chǎn)率。
在聚合期間產(chǎn)生熱的聚合系統(tǒng)("放熱聚合系統(tǒng)")中，預(yù)先測定取 決于引發(fā)劑組分的聚合反應(yīng)的熱產(chǎn)生量和根據(jù)冷卻劑溫度的系統(tǒng)的熱除去量，以得到冷卻劑溫度和引發(fā)劑組分之間的關(guān)系，其顯示了通過 使熱產(chǎn)生量和熱除去量相等的最佳工作效率。因此，以預(yù)定時(shí)間間隔 測定放熱聚合系統(tǒng)中冷卻劑的溫度，并且根據(jù)所述關(guān)系引入最佳引發(fā) 劑的組分，因而增加反應(yīng)速率。所述反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間成反比。即， 反應(yīng)速率增加意味著反應(yīng)時(shí)間減少。因此，通過減少反應(yīng)時(shí)間能夠提 高生產(chǎn)率。
在根據(jù)本發(fā)明的最優(yōu)化方法中，改變引發(fā)劑的組分而不改變冷卻 劑的溫度以提高工作效率。因此，不需要使用額外的設(shè)備改變冷卻劑 的溫度以及操作額外設(shè)備的能量。具體而言，通過只改變引發(fā)劑組分 而得到最佳操作條件。結(jié)果，不同于現(xiàn)有技術(shù)，在不增加成本的情況 下可以提高生產(chǎn)率。
通常，聚合速率取決于引發(fā)劑的量。優(yōu)選地，所述引發(fā)劑組分可 以為供應(yīng)到所述聚合系統(tǒng)中的引發(fā)劑的量。當(dāng)所述引發(fā)劑為兩種或更 多種化合物的混合物時(shí)，所述引發(fā)劑組分可以為所述混合物的混合比 和/或所述混合物的量。例如，當(dāng)所述引發(fā)劑為兩種化合物的混合物， 并且通過增加一種化合物的混合比而增加反應(yīng)速率時(shí)，可以通過調(diào)節(jié) 所述混合比控制反應(yīng)速率。
另一方面，當(dāng)增加引發(fā)劑的量以提高反應(yīng)速率時(shí)，也增加了反應(yīng) 熱產(chǎn)生量。結(jié)果，使聚合超負(fù)荷。在這種情況下，也增加了經(jīng)過反應(yīng) 器的冷卻劑的溫度。根據(jù)本發(fā)明，在相對(duì)較高冷卻劑下的引發(fā)劑的最 佳量重新根據(jù)該冷卻劑的溫度而確定，以控制實(shí)際供應(yīng)到所述聚合系 統(tǒng)中的引發(fā)劑的量，因此減少熱產(chǎn)生量。
優(yōu)選地，在引入預(yù)定量的引發(fā)劑時(shí)，可以通過測定所述冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑的流率和所述冷卻劑的入口和出口間的溫差計(jì)算熱產(chǎn)生 量。
參考圖1如前所述，所述冷卻系統(tǒng)的典型例子可包括安裝在向其中 引入要聚合的單體和引發(fā)劑的反應(yīng)器壁上的夾套，以通過所述冷卻劑 的循環(huán)冷卻所述反應(yīng)器，以及使所述冷卻劑循環(huán)通過所述反應(yīng)器而冷
凝氣相組分并因此冷卻所述反應(yīng)器的回流冷凝器。
在這種情況下，所述夾套的熱除去量可不同于所述回流冷凝器的 熱除去量，并且測定所述夾套的熱除去量和所述回流冷凝器的熱除去 量以計(jì)算所述冷卻系統(tǒng)的熱除去量，其為所述夾套的熱除去量和所述
回流冷凝器的熱除去量的和。例如，圖3顯示了闡明根據(jù)冷卻水溫度實(shí) 際測定的熱除去量(由圓點(diǎn)和菱形點(diǎn)表示)和根據(jù)包括夾套和回流冷凝 器的任意冷卻系統(tǒng)中的冷卻水的溫度數(shù)學(xué)計(jì)算出來的熱除去量(由實(shí)心 線和點(diǎn)劃線表示)。如圖3所示，夾套和回流冷凝器的熱除去量具有不同 特征。所述夾套的熱除去量和所述回流冷凝器的熱除去量的總和得到 取決于冷卻水溫度的特定冷卻系統(tǒng)的總熱排出量。另外，可以看出， 盡管在所述冷卻系統(tǒng)中的所述夾套的熱除去量和所述回流冷凝器的熱 除去量與實(shí)際測定的數(shù)值相比有偏差，但是所述夾套的熱除去量和所 述回流冷凝器的熱除去量具有與數(shù)學(xué)計(jì)算值相同的特征。 優(yōu)選地，所述冷卻劑溫度和所述引發(fā)劑組分之間的關(guān)系可設(shè)定為 在預(yù)定溫度下可以使聚合反應(yīng)在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的引發(fā)劑組分。
可以預(yù)定時(shí)間間隔測定步驟(d)中冷卻劑的溫度。例如，可以1~120 分鐘的間隔測定冷卻劑的溫度。可選擇地，可實(shí)時(shí)連續(xù)地測定冷卻劑 的溫度。只要引入引發(fā)劑能夠進(jìn)行聚合并且在聚合期間產(chǎn)生熱，就對(duì)根據(jù) 本發(fā)明的聚合系統(tǒng)沒有特別限制。所述聚合系統(tǒng)的典型例子可以為聚 氯乙烯(PVC)聚合系統(tǒng)。
在所述PVC聚合系統(tǒng)中，根據(jù)其聚合度，在40 80。C的溫度下得 到最佳反應(yīng)條件。因此，所述PVC聚合系統(tǒng)使用溫度未經(jīng)過調(diào)節(jié)的冷 卻水(例如工業(yè)用水)作為冷卻劑，并且使用兩種化合物的混合物作為引 發(fā)劑。當(dāng)增加混合的引發(fā)劑的量時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)增加，熱產(chǎn)生量也會(huì) 增加。通常，在PVC聚合系統(tǒng)中進(jìn)行引入引發(fā)劑后預(yù)定時(shí)間期限內(nèi)完 成一組聚合反應(yīng)的間歇聚合過程。在所述間歇聚合過程中，考慮到所 述引發(fā)劑的半衰期而不同地設(shè)定混合的引發(fā)劑的引入條件。另外，根 據(jù)聚合度和冷卻水的溫度，進(jìn)行l(wèi)-次間歇聚合過程的必要時(shí)間可以不 同。例如，1-次間歇聚合過程可進(jìn)行大約幾小時(shí)到數(shù)十小時(shí)。
圖2為闡明實(shí)際測定的冷卻水溫度與在任意的PVC聚合系統(tǒng)的9個(gè) 月操作中引入的引發(fā)劑的處方(濃度)之間關(guān)系的圖。由于工業(yè)用水已用 作冷卻水，所以所述冷卻水的溫度由于9個(gè)月(一月到九月)季節(jié)因素的 影響在大約5 30度的范圍內(nèi)變化。特別地，在所述冷卻水循環(huán)期間， 冷卻水與大氣接觸。因此，循環(huán)的冷卻水的溫度根據(jù)大氣溫度而變化。
從圖2可知，在均勻保持引發(fā)劑組分的最終混合比的條件下，供應(yīng) 大約相同或相似量的引發(fā)劑，而引發(fā)劑根據(jù)冷卻水的溫度存在偏差。 引發(fā)劑的量在相對(duì)較高的溫度下偏差較大的原因是當(dāng)冷卻水的溫度 升高時(shí)，根據(jù)操作者的經(jīng)驗(yàn)任意減少引發(fā)劑的量。因此，不能根據(jù)冷 卻水的溫度變化在最佳反應(yīng)條件下供應(yīng)引發(fā)劑。
另一方面，才艮據(jù)本發(fā)明，以預(yù)定時(shí)間間隔測定所述冷卻水的溫度以確定引發(fā)劑的最佳量，因此，優(yōu)化了反應(yīng)速率。在該方式中，通過 監(jiān)測冷卻水的溫度自動(dòng)控制引發(fā)劑的量，因此，即使一天之中大氣的 溫度變化或大氣溫度由于季節(jié)因素發(fā)生變化，也總是能夠?qū)崿F(xiàn)最佳操 作條件。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施方案，提供了 一種用于進(jìn)行上述最優(yōu)化 方法的放熱聚合系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，所述放熱聚合系統(tǒng)包括單體供應(yīng)單元、引發(fā)劑供 應(yīng)單元、在其中進(jìn)行單體聚合的反應(yīng)器、用于降低所述反應(yīng)器溫度的 冷卻系統(tǒng)以及用于測定所述冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑的溫度以調(diào)節(jié)從所述 引發(fā)劑供應(yīng)單元引入到所述反應(yīng)器中的引發(fā)劑組分的控制系統(tǒng)。
可通過安裝用于檢測常規(guī)放熱聚合系統(tǒng)中冷卻劑溫度的傳感器并 進(jìn)一 步包括用于控制從引發(fā)劑供應(yīng)單元供應(yīng)的引發(fā)劑的組分的控制設(shè) 備而簡單地構(gòu)造該聚合系統(tǒng)。


從結(jié)合附圖的下述詳細(xì)描述可以更清楚地理解本發(fā)明的上述和其 他目的、特征和其他優(yōu)點(diǎn)，其中
圖l為闡明包括冷卻系統(tǒng)的常規(guī)放熱聚合系統(tǒng)的構(gòu)造的典型視圖2為闡明實(shí)際測定的冷卻水溫度與在任意的聚氯乙烯(PVC)聚合 系統(tǒng)的9個(gè)月操作中引入的引發(fā)劑的處方(濃度)之間關(guān)系的圖3為闡明根據(jù)冷卻水溫度實(shí)際測定的熱除去量和根據(jù)包括夾套 和回流冷凝器的任意冷卻系統(tǒng)中的冷卻水的溫度數(shù)學(xué)計(jì)算出來的熱除 去量的圖；圖4為闡明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的PVC聚合系統(tǒng)的構(gòu)造的典 型視圖；以及
圖5為闡明實(shí)驗(yàn)實(shí)施例的圖，其中，在使用兩種化合物(引發(fā)劑l和 引發(fā)劑2)作為引發(fā)劑的任意的PVC聚合系統(tǒng)中通過常規(guī)方法改變引發(fā) 劑的量和通過根據(jù)本發(fā)明的方法改變引發(fā)劑的量。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。但是應(yīng)該注 意，本發(fā)明的范圍不受所述實(shí)施方式的限制。
圖4為闡明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的聚氯乙烯(PVC)聚合系統(tǒng)的 構(gòu)造的典型視圖。
參考圖4，所述PVC聚合系統(tǒng)100包括反應(yīng)器200、包括夾套310和 回流冷凝器320的冷卻系統(tǒng)、單體供應(yīng)單元400、引發(fā)劑供應(yīng)單元500和 控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)包括用于分別測定夾套310和回流冷凝器320 中的冷卻水溫度的溫度傳感器610和612、用于調(diào)節(jié)引發(fā)劑的量的引發(fā) 劑量調(diào)節(jié)器620以及用于從溫度傳感器610和612接收監(jiān)測信號(hào)并根據(jù) 向其中輸入的信息將操作信號(hào)傳輸?shù)剿鲆l(fā)劑量調(diào)節(jié)器620中的控 制器600。
具體而言，根據(jù)已預(yù)先輸入到控制器600中的冷卻水的溫度和引發(fā) 劑的量的最佳關(guān)系的信息，所述控制器600控制引發(fā)劑量調(diào)節(jié)器620。
圖5為闡明實(shí)驗(yàn)實(shí)施例的圖，其中，在使用兩種化合物(引發(fā)劑l和 引發(fā)劑2)作為引發(fā)劑的任意的PVC聚合系統(tǒng)中通過常規(guī)方法改變引發(fā) 劑的量和通過根據(jù)本發(fā)明的方法改變引發(fā)劑的量。參考圖5，所述任意的PVC聚合系統(tǒng)在冷卻水的溫度為Tc的條件 下運(yùn)行。在該條件下，在所述PVC聚合系統(tǒng)運(yùn)行期間供應(yīng)的引發(fā)劑的 量，對(duì)于引發(fā)劑l在Xa線和Xb線之間(每線有10ppm的差異)，對(duì)于引 發(fā)劑l在Ya和Yb之間(每單位等級(jí)有20ppm的差異)(參見黑色圓環(huán))。 由引發(fā)劑的量轉(zhuǎn)換的所述PVC聚合中產(chǎn)生的熱量為A線的Z點(diǎn)(每單 位等級(jí)IOO Mkcal/hr的差異)。
但是，在圖3所示的闡明冷卻水溫度與熱除去量之間關(guān)系的圖中， 在冷卻水溫度為Tc的條件下，可通過所述PVC聚合系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng) 除熱的最大量為B線的Z'點(diǎn)。因此，可以清晰地看出，與在相同冷卻 水溫度條件下的熱產(chǎn)生量相比，對(duì)應(yīng)于170Mkcal/hr的剩余部分，所述 PVC聚合系統(tǒng)的操作對(duì)熱除去量是無效的?？紤]到這個(gè)方面，可以在 冷卻水溫度為Tc的條件下改變所述引發(fā)劑的量為對(duì)應(yīng)于顯示在Z'點(diǎn)熱 除去量的B線的引發(fā)劑的量。例如，當(dāng)通過增加紅色濃度設(shè)定引發(fā)劑l 時(shí)，用Y'濃度(參見藍(lán)色倒三角)調(diào)節(jié)引發(fā)劑2。這表明，與常規(guī)操作條 件相比，在最大值處兩個(gè)引發(fā)劑的量增加40ppm。這一引發(fā)劑量的增長 意味著聚合速率的增長。因此，可在相同生產(chǎn)率下大大減少反應(yīng)時(shí)間。
工業(yè)實(shí)用性
由上述描述明顯可知，本發(fā)明的特征在于，只根據(jù)冷卻劑的溫度 改變供應(yīng)到反應(yīng)器中的引發(fā)劑的組分，而不明顯改變現(xiàn)有設(shè)備和調(diào)節(jié) 冷卻劑的溫度，因此，可在最佳反應(yīng)速率下進(jìn)行聚合。因此，本發(fā)明 具有減少反應(yīng)時(shí)間的效果，因而提高了生產(chǎn)率。
盡管為了說明的目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域 的技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解，可以進(jìn)行多種修改、添加和替換，而不偏 離如所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。
權(quán)利要求
1、一種聚合系統(tǒng)中的最優(yōu)化方法，在其中通過引入引發(fā)劑進(jìn)行聚合過程并在聚合期間產(chǎn)生熱，其中，所述最優(yōu)化方法包括如下步驟(a)根據(jù)所述聚合系統(tǒng)中的引發(fā)劑的組分測定熱產(chǎn)生量，以預(yù)先設(shè)定所述引發(fā)劑組分和所述熱產(chǎn)生量之間的關(guān)系；(b)根據(jù)所述聚合系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑的溫度測定熱除去量，以預(yù)先設(shè)定所述冷卻劑溫度和所述熱除去量之間的關(guān)系；(c)根據(jù)步驟(a)和步驟(b)的關(guān)系計(jì)算可用于預(yù)定的冷卻劑溫度下的引發(fā)劑組分，以預(yù)先設(shè)定所述冷卻劑溫度和所述引發(fā)劑組分之間的關(guān)系；以及(d)在聚合過程前和/或期間測定所述冷卻劑的溫度，以將在測定溫度下加入的引發(fā)劑的組分調(diào)節(jié)為最佳條件，因此減少了反應(yīng)時(shí)間，從而提高了生產(chǎn)率。
2、 如權(quán)利要求l所述的最優(yōu)化方法，其中，所述引發(fā)劑組分為供 應(yīng)到所述聚合系統(tǒng)中的引發(fā)劑的量。
3、 如權(quán)利要求l所述的最優(yōu)化方法，其中，所述引發(fā)劑為兩種或 更多種化合物的混合物，所述引發(fā)劑組分為所述混合物的混合比和/或 所述混合物的量。
4、 如權(quán)利要求l所述的最優(yōu)化方法，其中，在引入預(yù)定量的引發(fā) 劑時(shí)，通過測定所述冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑的流率和所述冷卻劑的入口 和出口間的溫差計(jì)算所述熱產(chǎn)生量。
5、 如權(quán)利要求4所述的最優(yōu)化方法，其中，所述冷卻系統(tǒng)包括安裝在向其中引入要聚合的單體和引發(fā)劑的反應(yīng)器壁上的夾套， 以通過所述冷卻劑的循環(huán)冷卻所述反應(yīng)器，以及使所述冷卻劑循環(huán)通過所述反應(yīng)器而冷凝氣相組分并因此冷卻所 述反應(yīng)器的回流冷凝器。
6、 如權(quán)利要求5所述的最優(yōu)化方法，其中，所述冷卻系統(tǒng)的熱除 去量為所述夾套的熱除去量和所述回流冷凝器的熱除去量的和。
7、 如權(quán)利要求l所述的最優(yōu)化方法，其中，所述冷卻劑溫度和所 述引發(fā)劑組分之間的關(guān)系設(shè)定為在預(yù)定溫度下使聚合反應(yīng)在最短的時(shí) 間內(nèi)進(jìn)行的引發(fā)劑組分。
8、 如權(quán)利要求l所述的最優(yōu)化方法，其中，步驟(d)中冷卻劑的溫 度以1 120分鐘的間隔測定或?qū)崟r(shí)連續(xù)地測定。
9、 如權(quán)利要求l所述的最優(yōu)化方法，其中，所述聚合系統(tǒng)為聚氯 乙烯(PVC)聚合系統(tǒng)。
10、 如權(quán)利要求9所述的最優(yōu)化方法，其中，所述PVC聚合系統(tǒng) 使用溫度未經(jīng)調(diào)節(jié)的冷卻水作為冷卻劑，并且使用兩種化合物的混合 物作為引發(fā)劑。
11、 如權(quán)利要求10所述的最優(yōu)化方法，其中，根據(jù)以1 10分鐘間 隔測定的所述冷卻水的溫度確定所述引發(fā)劑量的調(diào)節(jié)。
12、 一種放熱聚合系統(tǒng)，其用于進(jìn)行權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述 的最優(yōu)化方法。
13、 如權(quán)利要求12所述的放熱聚合系統(tǒng)，其中，所述放熱聚合系統(tǒng)包括單體供應(yīng)單元、引發(fā)劑供應(yīng)單元、在其中進(jìn)行單體聚合的反 應(yīng)器、用于降低所述反應(yīng)器溫度的冷卻系統(tǒng)以及用于測定所述冷卻系中的引發(fā)劑組分的控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚合系統(tǒng)中的最優(yōu)化方法，在該聚合系統(tǒng)中在用引發(fā)劑的聚合過程中產(chǎn)生熱。所述最優(yōu)化方法包括如下步驟根據(jù)所述聚合系統(tǒng)中的引發(fā)劑的組分測定熱產(chǎn)生量，以預(yù)先設(shè)定所述引發(fā)劑組分和所述熱產(chǎn)生量之間的關(guān)系；根據(jù)所述聚合系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑的溫度測定熱除去量，以預(yù)先設(shè)定所述冷卻劑溫度和所述熱除去量之間的關(guān)系；計(jì)算可用于預(yù)定的冷卻劑溫度下的引發(fā)劑組分，以預(yù)先設(shè)定所述冷卻劑溫度和所述引發(fā)劑組分之間的關(guān)系；以及在聚合過程前和/或期間測定所述冷卻劑的溫度，以將在測定溫度下加入的引發(fā)劑的組分調(diào)節(jié)為最佳條件，因此減少了反應(yīng)時(shí)間，從而提高了生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)C08F2/00GK101421308SQ200780012961
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者樸勝瑩, 李秀振, 李鐘求, 李鎬敬 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社