易聚合性液体的管道输送方法 【技术领域】
本发明涉及易聚合性液体用管道输送的方法。特别地，本发明涉及在处理易聚合性液体的工厂等中，用管道输送易聚合性液体时，防止易聚合性液体在旁通管等管道内进行聚合的方法，更详细地说，涉及在主配管上设置旁路管时，旁路管的设置方法，以防止因该旁路管移送的聚合性化合物造成的堵塞。
背景技术
在处理易聚合性液体，例如(甲基)丙烯酸及其酯等时，必须细心地留意防止聚合。一般情况下，为了防止其聚合，往这些易聚合性液体中添加各种聚合防止剂。另外，由于氧具有防聚合效果，因此，在贮藏及处理时希望尽可能在含氧的氛围气中进行。另外由于温度高时促进聚合，所以，这些聚合性液体，应在低温下进行处理，例如，在蒸馏精制时采用减压蒸馏。
在处理易聚合性液体的工厂等中，采用了各种防止上述聚合的措施，但是，即使采用这些措施也会引起若干的聚合。例如，在丙烯酸制造工厂中，丙烯通过气相接触氧化而生成丙烯酸，用水吸收该丙烯酸而形成丙烯酸水溶液，使用由数个蒸馏塔构成的蒸馏装置进行蒸馏，作成精制的丙烯酸出厂。在工厂内铺设复杂的蒸馏塔之间及蒸馏塔和贮槽之间的连接管道，而在这些管道中有时引起聚合。管道中的聚合，是在丙烯酸易停留的场所，例如平时关闭的旁路管线或试样抽取管等，从主管分出来的管道中容易发生。
早先，在易聚合性化合物的输送配管设备上，在主配管的中途安装了流量计、调节阀等。
在该流量计或调节阀的部分，或发生聚合性化合物地聚合或聚合性化合物中所含的阻聚剂析出，由于这些仪器被堵塞，所以，经常拆开来清扫的操作是不可避免的。
在这些仪器的拆开来清扫作业中，为了不停止易聚合性化合物的制造装置而进行连续运行，则要横跨流量计或调节阀等仪器，在主配管上设置旁路管。
早先，该旁路管是相对于主配管以同一水平位置或在其下方位置进行分支设置。
在主配管中通过易聚合性化合物的过程中，在旁路管的同一水平位置或其下方位置，易聚合性化合物的固形物缓慢的停留、附着，有时堵塞旁路管，其缺点在于，在主配管中设置旁路管的本来的目的达不到。
发明的公开
本发明提供一种可以防止易聚合性液体在输送用管道中聚合的方法。
本发明提供一种在易聚合性化合物的移送配管设备上设置旁路管的方法，以防止在旁路管内因聚合物的产生等引起的堵塞。
本发明人，为了达到上述目的进行悉心研究的结果，完成具有下列要点的本发明。
(1)一种方法，该方法是用具有支管的管道输送易聚合性液体的方法，其特征在于，在通过支点加以分支的管道中的平时不使用的管道上，在离分支点500mm以内设置关闭管道的阀门。
(2)一种方法，该方法是用管道输送易聚合性液体的方法，其特征在于，在管道上设置绕过该管道的一部分的、长度1000mm以内的旁管路，并且在离开旁通管路两端的安装点500mm以内设置关闭旁通管道的阀门。
(3)在上述(2)中记载的方法，其特征在于，旁路管的至少一部分设置在位于主配管上方的位置。
(4)在上述(2)或(3)中记载的方法，其特征在于，旁路管的分支部分或连接部分的至少一部分在主配管上方具有斜倾角3～90°地设置着。
(5)在上述(2)～(4)任何一项中记载的方法，其特征在于，一个旁通管路从与主配管同一高度的位置分支出，同时在位于该同一高度上的旁管路部分安装了断流阀。
(6)一种方法，该方法是用管道输送易聚合性液体的方法，其特征在于，在管道的一部分并联设置数根支管路，该支管路是使所述管道分支、并在中途具有通过该液体的装置，并且，在各个支管路上在离开其两端的安装点500mm以内设置关闭各个支管路的阀门。
(7)在上述(1)～(6)任何一项中记载的方法，其特征在于，在离支点300mm以内设置关闭管道的阀门。
(8)在上述(1)～(7)任何一项中记载的方法，其特征在于，易聚合性化合物是(甲基)丙烯酸及/或其酯。
附图的简单说明
图1是在液体输送用配管上设置使控制阀迂回的旁路配管图。
图2是在液体输送用配管上并列设置2个粗滤器的图。
图3是在液体输送用配管上设置试样抽出管的图。
图4是在液体输送用配管上设置流路变更管的图。
图5是制造易聚合性化合物丙烯酸的工艺流程图。
图6是本发明的旁路管设置方法的实例1的概略图。
图7是本发明的旁路管设置方法的实例2的概略图。
图8是本发明的旁路管设置方法的实例3的概略图。
图9是本发明的旁路管设置方法的实例4的概略图。
图10是本发明的旁路管设置方法的实例5的概略图。
图11是原有的旁路管设置方法的原来的例子的概略图。
符号的说明
101、301、401：主管道 102：旁路管道
103：控制阀 201：管道
202：粗滤器 203：泵
302、402：抽出管
A：丙烯酸扑集塔 B：蒸馏塔
C：高沸点成分分离塔 D：高沸点成分分解反应器
FM：流量计 CV：调节阀
13：主配管 14、14-1、14-2：旁路管
15：排水管 α：旁路管的上倾角
发明的实施方案
本发明可以用于任意的易聚合性液体的管道输送，而且用于(甲基)丙烯酸及其酯等的管道输送时，效果大。作为丙烯酸的酯，可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基已酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯等。作为甲基丙烯酸的酯，可以举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯等。
这些(甲基)丙烯酸及其酯，由于通常在氧存在下进行处理，所以，溶解了氧，另外，可以添加各种聚合防止剂。作为聚合防止剂，可以举出叔-丁基硝基氧化物、2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧、2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧、2，2，6，6-四甲基-1-哌啶基氧、2，2，6，6-四甲基-4羟基-1-哌啶基氧、4，4’，4”-三(2，2，6，6-四甲基-1-哌啶基肟)磷酸盐等N-氧化合物；氢醌、密妥耳-氢醌复合物、焦棓酚、儿茶酚、间苯二酚等酚类化合物；吩噻嗪、双(α-甲基苄基)吩噻嗪、3，7-二辛基吩噻嗪、双(α-二甲基苄基)吩噻嗪等吩噻嗪化合物；氯化铜、醋酸铜、碳酸铜、丙烯酸铜、二甲基二硫代氨基甲酸铜、二丁基二硫代氨基甲酸铜等铜化合物等。
在本发明中，用管道输送·聚合性液体时，从主管道分支的管道，在长期例如1个月以上不使用的管道上，于离开分支点500mm以内、优选300mm以内，设置关闭管道的阀门。众所周知，在工厂等中，由于各种理由，在液体输送用管道上，从主管道分出长期不使用的支管路。这种管道的直径可根据输液量决定，但通常在22.5mm或22.5mm以上。在这种管道中，数个月，视场合有时6个月或1年以上不使用。
例如，如图1所示，在主管道101上设置绕过所设置的控制阀103的旁路管道102，即使在必须隔断主管道进行控制阀的维修、检查时，仍可经由旁路管道继续进行液体的输送。旁路管道平时用阀门关闭着。因此，从旁路管道的分支点至阀门的旁路管道中有液体滞留，所以，当为聚合性液体时，在这个部分易引起聚合。
然而，按照本发明将关闭旁路管道的阀门，设置在离支点500mm以内，优选300mm以内时，在该部分引起聚合的可能性可大大地减少。其理由虽然不清楚，但是是否可以认为流过主管道的液体中的氧及聚合防止剂等，由于扩散而供给到该部分的液体中。即，可以认为，在停留的聚合性液体中，原来含有的氧及聚合防止剂等，其浓度随着时间的迁移而减少，但由于从流过主管道的聚合性液体中通过扩散供给氧及聚合防止剂，结果是，可以保持其浓度，防止聚合。
还有，旁路管道的长度优选1000mm以内，特别优选500mm以内，在离两端优选500mm以内、特别优选300mm以内长度的位置上设置阀门是优选的。这样设置时即使不作其他任何处置，也可以防止在阀门的下流侧的聚合。另外，在这种情况下，旁路管道的至少一部分设置在位于主配管的上方位置上，另外，旁路管道的分支部分或连接部分的至少一部分在主配管的上方以倾斜角优选3～90°、更优选10～90°、特优选45～90°那样进行设置是合适的。另外，旁路管道的一方，从与主配管同一高度的位置进行分支，同时，在位于该同一高度的旁路管道部分安装断流阀是优选的。作为本发明中所用的阀门，只要能开关管道的即可，可以采用常用的闸阀、球阀、针阀、蝶阀等任何一种阀门。
图2是为了不向泵203流入固体物，而把管道201分成2支，在分出的各个管道上设置粗滤器202的例子。平时使1个粗滤器工作，当工作中的粗滤器必须检修时，通过阀门切换使未工作的粗滤器工作。这种具有通过液体的装置的支管道，并列设置数个，平时在任何一个装置上使流过主管道的液体通过，而在必要时，作为通过切换阀门使其他装置工作的例子，可以举出并列设置2台泵交替运行的方法。在图2所示的情况下，在各支管上离两端的安装点优选500mm以内、特别优选300mm以内，设置关闭管道的阀门，由此可以防止未工作的管道上的安装部分发生聚合。
图3是设置在主管道301内用于从流过内部的聚合性液体中取出试样的抽取管302的例子。抽取管302是细管，并且平时不使用，所以，内部滞留的聚合性液体发生聚合，有造成抽取管302堵塞的担心。在这种情况下，通过使设置阀门的位置离开支点500mm以内，优选300mm以内，则可以防止抽取管的聚合所造成的堵塞。
对在本发明的易聚合性化合物移送配管设备中旁路管的设置方法按照附图加以说明。
图5是制造易聚合性化合物丙烯酸的工艺流程概略图，图6～图10是本发明旁路管各设置方法的概略图，图11是原先的旁路管各设置方法的概略图。
首先说明图5的制造丙烯酸的工艺流程的概要。A是丙烯酸捕集塔，从含丙烯酸的反应气体供给管线向该丙烯酸捕集塔供给含丙烯酸的反应气体。B是蒸馏塔，通过丙烯酸水溶液抽出管线2，从丙烯酸捕集塔A的塔底向该蒸馏塔B供给丙烯酸水溶液。C是高沸点成分分离塔，通过粗丙烯酸抽出管线3，从蒸馏塔B的塔底向该高沸点成分分离塔C供给粗丙烯酸。
供给高沸点成分分离塔的粗丙烯酸被精制变成高纯度的精制丙烯酸，通过精制丙烯酸抽出管线5及6，从塔顶抽出。D是高沸点成分分解反应器，通过高沸点成分分离塔抽出管线7，从高沸点成分分离塔C的塔底向该高沸点成分分解反应器D供给高沸点物。通过高沸点成分分解反应器抽出管线8，从高沸点成分分解反应器D的底部把高沸点物分离除去。
还有，9是丙烯酸捕集水供给管线，10是回流管线以及11是聚合防止剂供给管线。
下面，按照图6～10对本发明的旁路管设置方法加以说明。在图6中，13是水平配管的主配管，该主配管13可以是连接图1所示的各种机器的管线或输送至体系外的管线的任一种，例如，即可以是从高沸点成分分离塔C的塔顶抽出高纯度丙烯酸的抽出管线6，或者是高沸点成分分解反应器D的抽出管线8也可。
而且，在该水平的主配管13的中途连接排水管15同时安装有调节阀CV。14是旁路管，该旁路管14是从水平配置的主配管13分支的、以倾斜角α安装在上方、横跨调节阀CV、再次以倾斜角α连接到主配管13上的配管，即调节阀CV用的旁路管。
在图7例子中，旁路管14是调节阀CV用的旁路管，且其是从主配管13的分支部在距离L位置上插入断流阀SV，在水平方向分支，再次以倾斜角α连接在主配管13上的配管。
还有，主配管13是从旁路管14的分支部向下方弯曲后成为水平方向配管，在该水平的配管部分，连接排水管15，同时插入在该配管部分安装的调节阀CV后与旁路管14相连接。
在图8例子中，旁路管14是从主配管13分支出并向上方以倾斜角α再成为水平配管，且是插入在该水平的配管部分安装的断流阀SV后再次连接在主配管13上的配管，即流量计FM用的旁路管。
还有另外的例子是，主配管13，从旁路管14的分支部成为水平配管，然后弯曲至垂直上方，插入在该垂直的配管部分安装的流量计FM后，与旁路管14连接。还有，15是连接在主配管13上的排水管。
在图9的例子，是在主配管13的中途安装了流量计FM及调节阀CV的情况，并且是在流量计FM及调节阀CV上分别安装有流量计FM用旁路管14-1及调节阀CV用旁路管14-2的例子。而且，在调节阀CV用旁路管14-2上，从主配管13的分支部、距离L的位置上插入断流阀SV，并在水平方向分支，再次以倾斜角α连接主配管13上的配管。还有，15是连接在主配管13上的排水管。
图10的例子也是，在主配管13的中途安装流量计FM及调节阀CV的情况，并横跨流量计FM及调节阀CV设置旁路管14的例子。而且15是连接在主配管13上的排水管。在上述各个例子中，也可用孔型流量计代替调节阀CV。
从主配管13上方的旁路管14，与主配管13构成的倾斜角α，最好在锐角侧设定在3～90°。当该倾斜角α偏离所述规定值时，本发明的效果不能充分得到。
另外，从主配管13上进行水平分支，插入断流阀SV并设置旁路管14时，从主配管13的分支部至断流阀SV的距离L设定在50cm、优选设定在30cm以内。
当该距离短时，因主配管内的液体流动及温度差的作用，在该分支部内产生循环，液体被更新，但是，当分支部的距离L长时，液体长时间停留，处于不能更新的状态，因此易发生聚合，产生堵塞，是不理想的，所以，该L最好在50cm以内。
图11是原来例子的旁路管设置方法的例子。在图11中，13是水平配管的主配管，在该主配管13的中途，连接排水管15，同时安装了调节阀CV。
14是旁路管，从调节阀CV的上流侧的主配管13，在以实线表示的下方加以分支，再向水平方向弯曲，插入安装在该水平部分的断流阀SV，横跨调节阀CV，再度连接在主配管13上的调节阀CV用旁路管的设置方法的原来例子。还有，旁路管14在用点线表示的水平方向进行配管，作为调节阀CV用的旁路管的设置方法，在原来的例子中也看到。
所谓本发明的易聚合性化合物，意指在反应或蒸馏等处理时容易进行聚合、形成聚合物的化合物，作为其代表例子，可以举出(甲基)丙烯酸及其酯，例如甲酯、乙酯、丁酯、异丁酯、叔丁酯、2-乙基己酯、2-羟基乙酯、2-羟基丙酯、甲氧基乙酯等。
实施例
下面通过实施例更具体地说明本发明，但本发明并不受这些实施例的限定。
实施例1
往经过蒸馏精制的温度40℃、纯度99.8重量％的精制丙烯酸中，添加作为聚合禁止剂的甲氧基氢醌200重量ppm，将其经过图4所示的管道(管径1.5英寸)以1000kg/hr进行输送。在图4中，401是主管道，402是当丙烯酸为标准以外时用于抽至体系外的配管。因此，管道401的阀门平时开启而管道402的阀门平时关闭。
管道402的阀门设置在离分支点1000mm的位置时，经过管道401达6个月进行丙烯酸输送后停止输送丙烯酸，对管道402的阀门进行检查的结果发现，在阀门上流侧的丙烯酸中生成聚合物。与此相反，管道402的阀门设置在离分支点250mm的位置，同样进行丙烯酸的输送时，6个月后停止输送丙烯酸，对管道402的阀门进行检查的结果发现，在阀门上流侧的丙烯酸中未发现聚合物。
实施例2
下面示出丙烯酸制造工艺的例子。
在图9中，流量计FM用的旁路管14-1，从流量计FM流入侧的主配管13的水平部分分支，以倾斜角α＝90°向上立起，并插入断流阀SV，然后与流量计FM的流出侧的主配管13连接成一个长方形。
另一方面，调节阀CV用的旁路管14-2，从调节阀CV流入侧的主配管13的水平部分分支，在离开分支部的距离L＝30cm的水平部分插入断流阀SV，然后，将该旁路管14-2垂下，以倾斜角α＝90°连接在调节阀CV的流出侧的主配管13的水平部分上。
高沸点成分分离器C的抽出成分的组成为，丙烯酸60重量％、丙烯酸二聚物25重量％、马来酸酐8重量％，温度为80℃。
运行3个月后，由于发现流量计FM堵塞，在进行更换作业期间，抽出液通过旁路管14-1而继续运行。在旁路管14-1中未发生堵塞，其后的流量计FM恢复后继续运行共6个月。
实施例3
下面示出丙烯酸丁酯的制造工艺的例子。
在图7中，在旁路管14的水平部分安装的断流阀SV，设置在离开该旁路管14的分支部分30cm处，然后，旁路管14对主配管13垂直(倾斜角α＝90°)进行连接。
高沸点成分分解反应器D的抽出组成为，丙烯酸7重量％(不含丙烯酸二聚物)、丁氧基丙酸丁酯68重量％、丙烯酸丁酯11重量％、其他(聚合物或阻聚剂等)14重量％，温度140℃。
运行5个月后，由于发现调节阀CV堵塞，在进行更换作业期间，抽出液通过旁路管14而继续运行。在旁路管14-1中未发生堵塞，其后调节阀CV恢复后继续运行共10个月。
比较例1
把如图11中用实线表示的调节阀CV用旁路管14，设置在主配管13水平的下方，与实施例1同样进行运行。
运行3个月后，由于发现调节阀CV堵塞，在进行更换作业期间，抽出液通过旁路管14而继续运行，结果是旁路管14发生堵塞，不得不停止运行。
工业实用性
按照本发明，在工厂内输送丙烯酸等易聚合性液体的管道上，即使设置平时不使用的支管，在从分支点至开关该支管的阀门之间，也可以防止易聚合性液体的聚合。
另外，按照本发明，提供一种旁通管的设置方法，按照该方法，在运送(甲基)丙烯酸等易聚合性物质的配管设备中，可有效防止旁路管中堵塞的发生，即使该运送配管设备中安装的流量计、调节阀等机器发生堵塞时，也可以继续运行，从而可防止生产量减少，所以工业效益极大。