Brevet FR2189425A1 — publié le 19740125

Cette invention concerne un procédé d'enlèvement d'un dépôt qui adhère & la paroi intérieure d'un réacteur de polymrisation ou de tout autre équipement et qui s'est formé par polymérisation d'un monomère å insaturation éthylénique. L'invention concerne plus particulièrement un procédé d'enlèvement du dépit qui adhère à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation ou de tout autre équipement et qui s'est formé par polymérisation d'un monomère à insaturation éthylénique, procédé qui consiste à détacher ledit dépit de lz paroi par voie mécanique après que ce dépit a été ou tandis qu' il est en contact avec une solution basique. Par le terme "dép8t" employé ici, on entend le dépôt qui reste fortement adhérent à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation après qu'on a déchargé le produit de polymérisation formé par polymérisation je'un monomère à insaturation éthylénique dans ledit réacteur, ou le dépôt qui adhère à la paroi intérieure d'un réservoir de stockage du monomère ou à la surface intérieure d'un tuyau de transfert de monomère, par suite de la polymérisation du monomère au cours du stockage ou au cours du transfert. Dans 1 'homopolymérisation ou la copolymérisation de men-omdres à insaturation éthylénique tels que le chlorure de vinyle, les esters acryliques, les esters méthacryliques, le styrène et l'acétate de vinyle, il est bien connu qutil se forme, outre le produit de polymérisation désiré, le dépit qui adhère solidement à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation ou d'autres accessoires, et que le dépit se forme également dans d'autres parties de 1' installation, comme par exemple sur la paroi intérieure d'un réservoir de stockage de monomère ou d'autres accessoires qui contiennent le monomère. Ce dépôt qui adhère à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation et d'autres équipements exerce une influence nuisible telle qu'un abaissement de la stabilité de l'opération, une altération nette de la valeur commerciale du polymère par contamination, ou des problèmes de transport du monomère. On doit donc éliminer complètement le dépôt après chaque polymérisation ou apres une série de polymérisations ou encore, dans le cas d'un réservoir de monomère , avant qu'il ne se produise aucune altération, Pour enlever le dépit qui adhère à la paroi intérieure d' un réacteur de polymérisation et de tout autre équipement, on a jusqu'ici adopté un procédé de grattage de ce dépôt sur la paroi en utilisant un outil en matière plastique ou en métal. Toutefois le dépôt adhère Si fortement à la paroi intérieure qu'il faut exercer une force considérable pour l'enlever par ledit procédé et, en conséquence, la face intérieure de la paroi du réacteur de polymérisation ou de tout autre équipement est souvent détériorée, ce qui conduit à la formation de dépôt en quantité accrue au cours des polymérisations ultérieures. parmi les autres inconvénients du procédé, citons les nombreuses heures de main-d'oeuvre nécessaires, ce qui a pour résultat d'abaisser la cadence de travail et la durée de vie du réacteur de polymérisation, etc. Pour surmonter les inconvénients précités, on a proposé un procédé selon lequel on fait gonfler le dépit par pulvérisation sous pression de chlorure d'éthylène, puis par grattage du dépit (brevet japonais publié sous le nO 16.064/67). Toutefois, il faut dans ce procédé une installation supplémentaire afin de récupérer le chlorure d'éthylène usé par suite du prix de revient élevé de ce produit chimique. Un autre inconvénient de ce procédé est dû à son action assez inefficace pour ce qui est de l'enlèvement du dépit. En tout cas, le fait est qu'il n'existe aucun procédé qu'on puisse mettre en oeuvre de façon satisfaisante à l'échelle industrielle, c'est-à-dire dans une usine, pour enlever le dépit qui adhère à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation ou de tout autre équipement. Etant donné les conditions actuelles précitées, les présents inventeurs ont cherché àiaettre au point un procédé d'enlèvement du déport qui adhère à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation ou de tout autre équipement, et ils ont mené à bien la présente invention basée sur la découverte qu'on peut très facilement enlever le dépot de la paroi en mettant en contact le dépit qui adhère à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation ou de tout autre équipement avec une solution basique. Ainsi la présente invention fournit un procédé d'enlèvement du dépit qui adhère à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation ou de tout autre équipement et qui se forme par polymérisation d'un monomère à insaturation éthylénique, procédé qui consiste à détacher par voie mécanique ledit dépôt de la paroi après que le dépôt a été ou tandis qu'il est en contact avec une solution basique. Parmi les exemples de solutions basiques à utiliser dans cette invention, citons les solutions de bases minérales telles que l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, l'hydroxyde de calcium, le carbonate de sodium et l'hydroxyde d'ammonium. parmi ces solutions de bases minérales, on préfère tout particulièrement utiliser les solutions aqueuses d'hydroxyde de sodium et d'hydroxyde de potassium à cause de leur efficacité, de leur faible prix de revient et de leur facilité de manutention. Quoiqu'il n'existe pas de limites partiqulières en ce qui concerne la concentration de la solution basique, on utilise généralement une solution contenant 0,5% en poids ou plus de bases. Du point de vue efficacité et facilité de manutention, il est intéressant d'utiliser une solution à une concentration coraprise entre 1 et 50% en poids. La procédé d'enlèvement du déport selon tette invEntion s'applique à l'enlèvement du dépit qui adhère à la paroi intérieure d'un réservoir de stockage de monomère et d'autres accessoires, déport formé par homopo3.y.:-isation ou copo3.mS8risa- tion de chlorure de vinyle, d' acétate de vinyle, de chlorure de vinylidène, d'esters acryliques, d'esters méthacryl7ques, d'esters vinyliques, d'acrylamide, d'acrylon trile, de méthacrylonitrile, de styrène, etc.Le procédé de cette invention est particulièrement efficace pour enlever le dépot qui adhère à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation après déchargement du produit de polymérisation désiré formé par polymérisation en émulsion ou polymérisation en suspension du chlorure de vinyle monomère. On met en contact le dépit qui adhère à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation ou de tout autre équipement avec la solution basique précitée, en quantité au moins suffisante pour recouvrir complètement la surface du dépôt, qu'on applique par étendage, pulvérisation, imprégnation, ou tout autre procédé, et après avoir maintenu ce contact généralement pendant plusieurs minutes ou plus, on détache facilement le dépôt de la paroi intérieure de façon manuelle en utilisant un outil en matière plastique ou en métal, ou par voie mécanique en utilisant un moyen approprié,ou encore au moyen par exemple d'un jet d'eau 2 éjecté sous une pression de refoulement de 5 kg/cm ou plus. I1 est encore possible d!affectuer simultanément la mise en contact avec une solution basique et l'enlèvement du dépot en utilisant la solution basique pour le jet d'eau. On peut effectuer l'enlèvement du dépôt de la paroi intérieure selon cette invention à une quelconque température, mais on l'effectue normalement à une température de 50 à 50 C. On peut enlever ce dépôt à la main, mais il est souRaitable de l'enlever de façon automatique du point de vue économie de main-d'oeuvre. Le procédé de cette invention selon lequel on enlève le dépôt qui adhère à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation ou de tout autre équipement en utilisant une solution basique comme précité, présente les avantages suivants par rapport au procédé mécanique conventionnel ou par rapport au procédé dans lequel on utilise le chlorure d'éthylène l'enlèvement du dépôt est plus complet; on peut effectuer l'enlèvement plus facilement; on peut nettement réduire le temps nécessaire à l'enlèvement; et on effectue l'enlèvement de façon très économique par suite du prix ds revient peu élevé de la solution basique utilisée. Ainsi le présent procédé est économique et peut être avantageux pour l'industrie. En outre c'est un autre avantage du présent procédé qu'on peut automatiser l'ensemble du mode opé.'ratie au cours duquel on enlève le dépôt qui adhère à la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation ou de tout autre équipement. Le procédé de cette invention est en outre illustré ci-dessous avec référence aux exemples, mais le cadre de cette invention ne se limite pas à ces exemples. EXEMPLE 1 Proportions 300 parties en poids de chlorure de vinyle monomère 0,45 partie en poids de Gôsenol GH-23 (marque de l'alcool polyvinylique produit par la Nippon Gosei Kagaku Rogyo Co.) 0,4 partie en poids de peroxyde de lauroyle 450 parties en poids d'eau désionisée Dans un réacteur de polymérisation de 20 m d revetement de verre, on charge une composition ayant les proportions données ci-dessus et on soumet cette composition à la polymérisation à 550C pendant 10 heures. Après achèvement de la polymérisation, on décharge le produit polymérisé et on lave le réacteur de polymérisation avec de l'eau sans enlever le dépôt. Ensuite en effectue neuf polymérisations successives de la nêrrme manière que mentionnée plus haut. Puis on pulvérise sur le dépôt qui adhère a la paroi du réacteur une solution aqueuse contenant 10% en poids d'hydroxyde de sodium à raison de 0,15 litre par mètre carré, on prolonge l'opération pendant 15 minutes, puis on applique un jet d'eau 2 sous une pression de refoulement de 15 kg/cm . A la suite du traitement ci-dessus, on enlève complètement en moins de 15 minutes le dépôt qui adhère à la paroi. On effectue ce mode d'enlèvement du dépôt à la température ambiante, et les mimes conditions opératoires s'appliquent aux exemples suivants. Par ailleurs, à la place du traitement ci-dessus, on applique directement à la paroi qui n'a pas subi de traitement préalable par la solution basique un jet d'une solution aqueuse contenant 10% en poids d'hydroxyde de sodium sous une pression de refoulement de 15 kg/cm2. En conséquence on enlève complètement le dépôt qui adhère à la paroi en moins de 15 minutes. A titre de comparaison on applique directement un jet d'eau 2 sous une pression de refoulement de 15 kg/cm2 pendant 15 minutes dans le traitement ci-dessus sans avoir au préalable pulvérisé le dépôt par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium. Dans ce cas, on ne peut pratiquement enlever aucune partie du dépôt. EXEMPLE 2 Le dépôt se forme sur la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation par polymérisation de la même composition dans les mimes conditions que dans l'Exemple 1, excepté qu'on utilise un réacteur de polymérisation en acier inoxydable. Puis on pulvérise sur le dépôt qui adhère à la paroi une solution aqueuse contenant 20% en poids d'hydroxyde de potassium à raison de 0,1 litre par mètre carré, on poursuit la pulvérisation pendant 15 minutes, puis on applique un jet d'eau sous une pression 2 de refoulement de 10 kg/cm2. En conséquence on enlève complètement en moins de 10 minutes le dépôt qui adhère à la paroi. Par ailleurs au lieu du traitement ci-dessus, on applique à la paroi un jet d'une solution aqueuse contenant 20% en poids d'hydroxyde de potassium sous une pression de refoulement de 10 kg/cm2. A la suite de ce traitement, on peut enlever complètement en moins de 10 minutes le dépôt qui adhère à la paroi. A titre de comparaison on applique directement pendant 10 minutes un jet d'eau sous une pression de refoulement de 2 10 kg/cm2 sans avoir au préalable pulvérisé une solution aqueuse d'hydroxyde de potassium dans le traitement ci-dessus. Dans ce cas, on ne peut pratiquement rien enlever du dépôt. EXEMPLE 3 Proportions : 300 parties en poids de chlorure de vinyle monomère 0,9 partie en poids de laurylsulfate de sodium 0,3 partie en poids de persulfate de potassium 0,3 partie en poids de phosphate disodique 450 parties en poids d'eau désioniée Dans un réacteur de polymérisation de 20 m3à revêtement en verre, on charge une composition ayant les proportions précitées, et on soumet la composition à la polymérisation en émulsion à 550C pendant 12 heures. Après achèvement de la polymérisation, on décharge le produit de polymérisation, et on lave å l'eau le réacteur de polymérisation. Ensuite on effectue quatre polymérisations de la m(sme manière que mentionné plus haut. Puis on pulvérise sur le dépôt qui adhère à la paroi t;u réacteur une solution aqueuse contenant 5% en poids d'hydroxyde de sodium à raison de 0,2 litre par mètre carry, on poursuit le traitement pendant 20 minutes, puis on applique un jet d'eau 2 sous une pression de refoulement de 15 kg/cm. En conséquence, on peut enlever le dépôt qui adhère à la paroi en moins de 15 minutes. Par ailleurs, au lieu du traitement ci-dessus, on applique directement à la paroi, sans traitement préalable par la solution basique, un jet d'une solution aqueuse contenant 5% en poids d'hydroxyde de sodium sous une pression de refoulement de 2 15 kg/cm . A la suite de ce traitement, on peut retirer complè- tement en moins de 15 minutes le dépôt qui adhère à la paroi. A titre de comparaison , on applique directement un jet d'eau 2 sous une pression de refoulement de 15 kg/cm2 pendant 15 minutes dans le traitement ci-dessus sans avoir au préalable pulvérisé une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium . Dans ce cas, on ne peut pratiquement enlever aucune partie du dépôt. EXEMPLE 4 Proportions 270 parties en poids de chlorure de vinyle monomère 30 parties en poids d'acétate de vinyle monomère 0,45 partie en poids de Gôsenol NH-17 (marque de l'alcool polyvinylique produit par la Nippon Gosei Gagaku Kogyo Co.) 0,3 partie en poids de peroxyde de lauroyle 450 parties en poids d'eau désionisée Dans un réacteur de polymérisation de 0,1 m3 S revetement de verre, on charge une composition dont les proportions sont indiquées ci-dessus, et on soumet la composition à la polymérisation en suspension à 600C pendant 11 heures. Après achèvement de la polymérisation, on décharge le produit et on lave à l'eau le réacteur de polymérisation. Puis on pulvérise le dépôt qui adhère à la paroi du réacteur à l'aide d'une solution aqueuse contenant 20% en poids d'hydroxyde de sodium à raison de 0,5 litre par mètre carré, on poursuit 11 opération pendant 15 minutes, et on applique ensuite un jet 2 d'eau sous une pression de refoulement de 15 kg/cm . A la suite dé ce traitement, on peut enlever complètement en moins de 20 minutes le dépôt qui adhère à la paroi. Par ailleurs, au lieu de ladite solution d'hydroxyde de sodium, on utilise d'une part une solution aqueuse contenant 10% en poids d'hydroxyde d'ammonium et d'autre part une solution aqueuse contenant 10% en poids de carbonate de sodium et on obtient dans les deux cas approximativement le meme résultat que celui obtenu dans le mode opératoire précité. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé d'enlèvement d'un dépôt qui adhère àîa paroi intérieure d'un reacteur de polymérisation ou d'autres accessoires et qui s'est formé par polymérisation d'un monomère à insaturation éthylénique, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à détacher de la paroi par voie mécanique ledit dépôt après qu'il a été ou tandis qu'il est en contact avec une solution basique. 2. Procéda selon la revendication 1, caractérisé en ce que le depôt s'est formé sur la paroi intérieure d'un réacteur de polymérisation et a autres accessoires par polymérisation dL chlorure de vinyle ou copolymérisation du chlorure de vinyle avec un monomère copolymérisable d insaturation éthylénique. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution basique est une solution d'une base choisie dans le groupe formé par 1'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, l'hydroxyde de calcium, le carbonate de sodium et l'hydroxyde d'ammonium. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration de la solution basique est de 0,5% en poids ou plus. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration de la solution basique est de 1 Q 50% en poids. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met le déport en contact avec la solution basique à une température de 50 à 500C. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met le dépôt en contact avec la solutior basique e.-n l'aspergeant de ladite solution basique. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on 2 applique un jet d'eau sous une pression d'éjection de 5 kg/cm ou plus après mise en contact du dépôt avec la solution basique.