(57)【要約】【課題】大気環境を改善することができる簡便で優れたエチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスにおける回収溶剤の管理方法。【解決手段】下記Ａ〜Ｄの手段を用いる。手段Ａ：生産されるエチレン・プロピレン系ゴムの全グレードについて、各グレード毎に回収溶剤中に含まれる第三成分の量を推定・算出する手段。手段Ｂ：手段Ａで算出された各グレード毎の第三成分の種類および量と各グレード毎に仕込まれる第三成分の種類及び量を比較し、各グレードの品質を損なうことなく回収溶剤の再利用可能なグレードを決定する手段。手段Ｃ：手段Ｂで決定された、各グレードと回収溶剤の再利用可能なグレードの組み合わせ毎に回収溶剤の送液方法を記載した対照表を作成する手段。手段Ｄ：手段Ｃで作成した対照表を用いて、回収溶剤の再利用を行う手段。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスにおいて、重合工程で使用した有機溶剤の回収・再利用にあたり、下記Ａ〜Ｄの手段を用いた回収溶剤の管理方法。
手段Ａ：生産されるエチレン・プロピレン系ゴムの全グレードについて、各グレード毎に回収溶剤中に含まれる第三成分の量を推定・算出する手段。
手段Ｂ：手段Ａで算出された各グレード毎の第三成分の種類および量と各グレード毎に仕込まれる第三成分の種類及び量を比較し、各グレードの品質を損なうことなく回収溶剤の再利用可能なグレードを決定する手段。
手段Ｃ：手段Ｂで決定された、各グレードと回収溶剤の再利用可能なグレードの組み合わせ毎に回収溶剤の送液方法を記載した対照表を作成する手段。
手段Ｄ：手段Ｃで作成した対照表を用いて、回収溶剤の再利用を行う手段。
【請求項２】
第三成分が、１，４−ヘキサジエン、１，６−ヘプタジエン等の脂肪族非共役ジエン類、ビニルシクロヘキセン、５−ビニルー２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン等の脂環族非共役ポリエン類よりなる群から選ばれるジエン類またはポリエン類である請求項１記載の回収溶剤の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスに関するものである。更に詳しくは、エチレン・プロピレン系ゴムの製造に際し、該ゴムの重合工程で使用した有機溶剤の回収・再利用において、製品ロスを極力抑えることができる管理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エチレン・プロピレン系ゴムには、エチレン・プロピレン共重合体やエチレン・プロピレン・ジエン共重合体等があり、自動車部品、電線分野、家電部品等に広く利用されている。
【０００３】
エチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスは、一般的に下記のような（１）〜（５）の工程からなっているが、（６）の乾燥工程排気中の溶剤回収工程を有するプロセスもある（例えば特許文献１参照）。
（１）重合工程
エチレン、プロピレンやジエンなどのモノマーを、触媒、有機溶剤、分子量調整剤と共に重合槽に供給し、連続的に重合する工程。
（２）モノマー回収工程
重合されたエチレン・プロピレン系ゴムを含むポリマー溶液から、未反応モノマーを分離して回収する工程。
（３）溶剤脱離工程
未反応モノマーを回収したポリマー溶液と蒸気を混合することにより、ポリマー溶液から、エチレン・プロピレン系ゴムをポップコーン状のクラムとして分離すると共に大部分の有機溶剤を回収する工程。
（４）乾燥工程
溶剤脱離工程で分離したクラムには、水分と有機溶剤が残留しているため、それらを乾燥機等で除去し、製品としてのエチレン・プロピレン系ゴムを製造する工程。
（５）溶剤精製工程
溶剤脱離工程で分離した有機溶剤を精製し、重合工程に送る工程。
（６）乾燥工程排気中の溶剤回収工程
乾燥工程の排気中には、有機溶剤が含まれている。操業コスト削減のため、それを溶剤として回収する工程。回収した溶剤は、溶剤精製工程に送られ、溶剤脱離工程からの溶剤とともに精製される。
【０００４】
エチレン・プロピレン系ゴム製造プロセスは、複数の生産系列を有し、かつ組成の異なる多数のグレードを生産しているのが通常である。回収溶剤中には、エチレン、プロピレン、ブテン等のモノマーは殆ど残存しないが、第三成分として用いられている１，４−ヘキサジエン、１，６−ヘプタジエン等の脂肪族非共役ジエン類、ビニルシクロヘキセン、５−ビニルー２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン等の脂環族非共役ポリエン類が残存しプラントの運転管理上問題となっていた。プラントの運転管理上常に問題となるのは、製造コストの削減であるが、製品の組成管理を適切に行い製品の合格率を向上して製品ロスを極力少なくすることがその方策の一つとして望まれている。
【０００５】
製品合格率向上の一つに、複数の生産系列について一つの乾燥工程排気中の溶剤回収工程を有する場合、回収溶剤中に第三成分としてのジエン成分が少量混在してくるが、この回収溶剤を重合工程に再使用する場合に製造グレード毎に製品が規格内に納まるように適切に組成管理を行うことが挙げられる。例えば、各生産系列で、異種のジエンを使用している場合、回収溶剤中には、各生産系列で使用するジエンが混在している。それをそのまま返送すると、重合工程で異種ジエンが混在し製品組成が規格外となり、製品ロスとなる場合が考えられる。これを防ぐために、回収溶剤の返送先を各系列毎、さらに一時的に蓄えることができるバッファタンクに切替えられるようになっている。切替えの判断としては、重合工程にフィードされる回収溶剤中のジエン濃度（ガスクロマトグラフィーにて測定）や製品中ジエン含量（ポリマー分析による）により判断できるが、物性異常が発生してから異常を確認できるまでに時間遅れがあるため、大量の不良品が発生することとなり、製造コスト悪化原因の一因として改善が求められていた。
【０００６】
【特許文献１】
特願２００２−１９７１３１号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる状況の下、本発明が解決しようとする課題は、エチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスにおける回収溶剤の再利用方法に際し、回収溶剤中に含まれる異なる第三成分量を管理し、異なる製品グレード毎に適切な溶剤の使用を行う事により、製品組成を管理して製品ロスを極力おさえることができる簡便な回収溶剤の管理方法を提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、エチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスにおいて、重合工程で使用した有機溶剤の回収・再利用にあたり、下記の手段を用いた回収溶剤の管理方法に係るものである。
手段Ａ：生産されるエチレン・プロピレン系ゴムの全グレードについて、各グレード毎に回収溶剤中に含まれる第三成分の量を推定・算出する手段。
手段Ｂ：手段Ａで算出された各グレード毎の第三成分の種類および量と各グレード毎に仕込まれる第三成分の種類及び量を比較し、各グレードの品質を損なうことなく回収溶剤の再利用可能なグレードを決定する手段。
手段Ｃ：手段Ｂで決定された、各グレードと回収溶剤の再利用可能なグレードの組み合わせ毎に回収溶剤の送液方法を記載した対照表を作成する手段。
手段Ｄ：手段Ｃで作成した対照表を用いて、回収溶剤の再利用を行う手段。
前記第三成分が、１，４−ヘキサジエン、１，６−ヘプタジエン等の脂肪族非共役ジエン類、ビニルシクロヘキセン、５−ビニルー２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン等の脂環族非共役ポリエン類よりなる群から選ばれるジエン類またはポリエン類である回収溶剤の管理方法は、本発明の態様の一つである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されるエチレン・プロピレン系ゴム製造プロセスの一例を示すブロック図（図１）を引用して、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
重合工程１は、エチレンやプロピレン等のモノマーを、触媒、分子量調整剤及び有機溶剤を重合槽に供給し、連続的に重合する工程である。モノマーとしては、エチレン、プロピレンが主なものであり、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン等のα−オレフィン類や１，４−ヘキサジエン、１，６−ヘプタジエン等の脂肪族非共役ジエン類、ビニルシクロヘキセン、５−ビニルー２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン等の脂環族非共役ポリエン類等が含まれることもある。また、有機溶剤としてはｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等が用いられる。
【００１１】
モノマー回収工程２は、重合工程１で重合されたエチレン・プロピレン系ゴムを含むポリマー溶液を減圧し、未反応モノマーを分離回収する工程である。
【００１２】
溶剤脱離工程３は、モノマー回収工程２で未反応モノマーを回収したポリマー溶液と蒸気を混合することにより、ポリマー溶液から、エチレン・プロピレン系ゴムをポップコーン状のクラムと重合に用いられた有機溶剤とに分離する工程である。分離された大部分の有機溶剤は蒸発させて溶剤精製工程８に送り、精製して重合工程１で再利用される。一方、分離されたクラムはエチレン・プロピレン系ゴムが主体であるが、大量の水分と少量の溶剤、ジエンモノマーが含まれているので、乾燥工程４に送られる。
【００１３】
乾燥工程４は、溶剤脱離工程３で得られたクラムに含まれている大量の水分と有機溶剤、ジエンモノマーを乾燥機等で除去し、製品としてのエチレン・プロピレン系ゴムを製造する工程である。乾燥機等としては、通常、絞り乾燥機（エクスペラー）や熱風乾燥機（トンネルドライヤーや振動ドライヤー）が用いられている。これらの乾燥機等は、熱で分離された水分、有機溶剤やジエンモノマーが大量の空気に同伴または拡散するように設計されている。
【００１４】
乾燥排気吸引工程５は、乾燥機等から排出される排気を吸引して、乾燥工程４から排気中の溶剤回収工程６へ送る工程である。溶剤回収工程６では乾燥排気吸引工程５から送られる、乾燥工程４の乾燥機等から排出される排気に含有される有機溶剤及びジエンモノマーを吸着および脱着し、液体として回収する工程である。溶剤回収装置としては、吸着剤を用いた吸脱着方式が好ましく用いられる。吸着剤としては、活性炭類（粒状活性炭、繊維状活性炭、球状活性炭）の他、疎水性シリカゲル等を用いたものが一般的である。
【００１５】
回収溶剤バッファータンク７は排気中の溶剤回収工程６と回収溶剤精製工程８との中間に設けられ、他生産系列の溶剤精製工程（図示せず）にも送ることができるようになっている。回収溶剤は、送り先の決定まで一時的に保管される。
【００１６】
本発明は、前記エチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスにおいて、複数の生産系列について一つの乾燥工程排気中の溶剤回収工程を有する場合の異種ジエン混入を防ぐ回収溶剤の管理方法である。
【００１７】
本発明における手段Ａは、生産されるエチレン・プロピレン系ゴムの全グレードについて、各グレード毎に回収溶剤中に含まれる第三成分の量を推定・算出する手段である。その手段は、まず、あるグレードで重合工程１で重合槽に供給する第三成分量の目標値とそのグレードを実際に生産しているときに溶剤回収工程６にて回収される回収溶剤中のジエンモノマー量を実測した値により係数を算出する。次に、その係数と他グレードの重合工程１への第三成分供給目標値を乗じて、全グレードの回収溶剤に含まれる第三成分の量を推定・算出するものである。
【００１８】
手段Ｂは、手段Ａで算出された各グレード毎の第三成分の種類および量と各グレード毎に仕込まれる第三成分の種類及び量を比較し、各グレードの品質を損なうことなく回収溶剤の再利用可能なグレードを決定する手段である。比較するグレード毎の回収溶剤中に含まれる第三成分の種類及び量は、手段Ａで推定される。その第三成分は、比較しているグレード全ての量が一つになり、いずれの生産系列に投入されるか決定する。生産予定のグレードにより、回収溶剤の使用生産系列を直ちに決定できない場合は、一旦バッファタンクに蓄えられ決定後該当生産系列で処理することとなる。
【００１９】
手段Ｂの回収溶剤の再利用可能なグレードを決定する手段は、次のごとく３つ場合に分けられる。
【００２０】
第一は、比較するグレード間で第三成分の種類が異なる場合である。この場合は、物性が損なわれない組成が得られることを優先し、回収溶剤をバッファタンクに蓄え、後日処理を行うことを基本とする。
【００２１】
第二は、比較するグレード間で第三成分の種類が同じ場合である。推定される第三成分量が同レベルの場合は、回収溶剤をどちらの生産系列に返送してもよいこととする。
【００２２】
第三は、一方の生産系列の回収溶剤中の第三成分推定量が、他生産系列の重合フィードの第三成分量よりも大きい場合、回収溶剤は他生産系列へは返送せずに、前者の生産系列において使用する。以上のような原則に基づいて、回収溶剤の再利用可能なグレードを決定することにより、各グレードの品質を損なわない組成の製品が得られることが、本発明者等により明らかにされた。
【００２３】
手段Ｃは、手段Ｂで決定された各グレードと回収溶剤の再利用可能なグレードの組み合わせ毎に回収溶剤の送液方法を記載した対照表を作成する手段である。かかる対照表を作成することにより、手段Ｄにおける判断が容易に行われる。
【００２４】
手段Ｄは、手段Ｃで作成した対照表を用いて、回収溶剤の再利用を行う手段である。プラントの運転者がこの対照表を参照することにより、生産されるグレードの組み合わせ毎に、回収溶剤の送液方法を判断し、決定することが容易にできる。
【００２５】
以下に、本発明の溶剤管理方法の実施の形態について、表１に基づいて具体的に説明する。
【００２６】
表１は、エチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスにおいて、生産系列１、２の２系列、溶剤回収装置は１系列、ジエンをＩ、ＩＩの２種類使用しているプラントで、グレードを１０種類生産している場合の回収ジエンの返送先を決定するため、手段Ａ、手段Ｂおよび手段Ｃによって作製した対照表の例を示している。表１において、１または２はジエンを生産系列１または２に返送先を固定、○はいずれの生産系列でも返送可能、×はバッファータンクへ返送するか回収設備を停止することを示している。
【００２７】
表１において、生産系列１にてグレード１を生産する場合で、同時に生産系列２にてグレード６を生産する場合は、回収溶剤を生産系列１又は２どちらにでも返送してよいこととする。また、生産系列２がグレード７、８の何れかを生産する場合は、生産系列１のみに返送することとする。さらに、生産系列２でグレード９，１０の何れかを生産している場合は、生産系列１、２どちらへも返送できずバッファータンクへ返送するか回収設備を停止することを示している。かかる対照表を作成することにより、手段Ｄにおける回収溶剤の送液方法の判断、決定が容易に行うことができる。
【００２８】
【表１】
2004182750.tif 000002
【００２９】
【発明の効果】
本発明により、エチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスにおける回収溶剤の再利用方法に際し、回収溶剤中に含まれる異なる第三成分量を管理し、異なる製品グレード毎に適切な溶剤の使用を行う事により、製品組成を管理して製品ロスを極力おさえることができ、かつ、エチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスの乾燥工程における排気中の有機溶剤を回収し、原料として再利用すると共に、大気環境を改善することができる簡便で優れたエチレン・プロピレン系ゴムの製造プロセスにおける回収溶剤の管理方法を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるエチレン・プロピレン系ゴム製造プロセスの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  重合工程
２  モノマー回収工程
３  溶剤離脱工程
４  乾燥工程
５  乾燥排気吸引工程
６  溶剤回収工程
７  回収溶剤のバッファータンク
８  回収溶剤精製工程
９  大気放出
１０  他生産系列の回収溶剤精製工程
【図１】
2004182750.tif 000003