易聚合性物质移送方法和移送设备.pdf

本发明提供在易聚合性物质的流入侧分为多路且在易聚合性物质的流出侧合流的多个流路中，分别配备有输液泵的设备中，能够抑制在输液泵等中的易聚合性物质的滞留、随之而来的聚合物、析出物等的固体物质的产生及其附着的易聚合性物质移送方法和移送设备。在易聚合性物质的移送方法中，在一个输液泵(13)运转，另一个输液泵(14)停止的情况下，使易聚合性物质的一部分在输液泵(14)和第2流路(12)中，向与输液泵(14)动作时易聚合性物质的流动方向相反的方向流动。在易聚合性物质的移送设备中，在输液泵(14)的下游侧的止回阀(22)，阀体上有易聚合性物质可通过的孔。

1.  一种易聚合性物质的移送方法，是在易聚合性物质的流入侧分成多路并在易聚合性物质的流出侧合流的多个流路中，通过分别配置的输液泵移送易聚合性物质的方法中，具有如下阶段：
在一部分输液泵停止的情况下，使易聚合性物质的一部分在停止的输液泵和配置有该输液泵的流路中，向与输液泵动作时易聚合性物质的流动方向相反的方向流动。

2.  如权利要求1所述的易聚合性物质的移送方法，其中，被移送的易聚合性物质含有选自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯醛中的至少1种或其以上。

3.  如权利要求1或2所述的易聚合性物质的移送方法，被移送的易聚合性物质是被加热到40℃或其以上的物质。

4.  一种易聚合性物质的移送设备，是在易聚合性物质的流入侧分成多路并在易聚合性物质的流出侧合流的多个流路中，分别配备有输液泵和在其下游侧的止回阀的易聚合性物质的移送设备中，上述止回阀在阀体上具有易聚合性物质可通过的孔。

5.  如权利要求4所述的易聚合性物质的移送设备，在多个输液泵中，一部分是平时运转的主泵，其它的是主泵停止时可代替主泵运转的非常用泵。

6.  如权利要求4所述的易聚合性物质的移送设备，在多个输液泵中，一部分是平时运转的主泵，其它的是用于暂时增加移送量的辅助用泵。

7.  如权利要求4～6中任一项所述的易聚合性物质的移送设备，其中，止回阀是回转式止回阀。

8.  如权利要求4～6任一项所述的易聚合性物质的移送设备，其中，止回阀的阀体上所形成的孔的直径的长度是阀体外径的0.1～20％。

易聚合性物质移送方法和移送设备
技术领域
本发明涉及(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯醛等易聚合性物质、以及含有这些易聚合性物质的液体的移送方法和为此的设备，具体说来，涉及可抑制在设备内的输液泵等中的易聚合性物质的滞留、以及随之而来的聚合物的产生的易聚合性物质移送方法和移送设备。
本发明以日本专利申请2002-92511号为基础，其内容包括在本说明书中。
背景技术
(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯醛等易聚合性物质，非常容易聚合，在制造和处理这些易聚合性物质时，时常发生由此而形成的聚合物，根据情况，经常不得不停止装置或工序。
作为其对策，众所周知的是，在制造(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯醛等时，(i)添加对苯二酚、酚噻嗪等阻聚剂，进而(ii)为了防止聚合物、析出物等固体成分在装置内部附着，对装置内部实施表面研磨处理，(iii)从装置外面冷却(根据不同情况，加温)，(iv)防止液体停留或滞留。但是，仍未能做到完全防止聚合物、析出物等的固体成分的发生或附着。
在移送(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯醛等易聚合性物质时，通常，使用在移送流路的途中配置的输液泵。而且，对该输液泵，还并列配置有为输液泵出现故障等备置的非常用或备用输液泵、为临时增加移送能力的辅助用输液泵(以下归纳记为：预备输液泵)。预备输液泵，以备紧急时等能立刻开始运转，通常连接移送流路，其内部充满易聚合性物质。
图7，是表示2台输液泵并列配置的易聚合性物质移送设备的一例的概略结构图。该易聚合性物质移送设备，在易聚合性物质流入侧分为多路且在易聚合性物质流出侧合流的第1流路11和第2流路12中，分别配置有输液泵13、14。另外，在输液泵13、14的任何一方停止时，为了防止易聚合性物质在停止的输液泵侧的管路中，从易聚合性物质的流出侧向流入侧逆流，分别在输液泵13、14的下游侧设置有止回阀15、16。而且，分别在输液泵13、14的上流侧设置有为了清除异物的过滤器17、18。
但是，在如此配置了非常用、辅助用输液泵的易聚合性物质移送设备中，在处于停止状态的预备输液泵、过滤器和配置了这些装置的流路中，会出现易聚合性物质滞留，由此产生固体聚合物等地问题。而且，一旦产生这种聚合物，易聚合性物质移送设备就无法使用，或由于该聚合物造成工序异常。
再有，在移送高温(例如：40℃或其以上)的易聚合性物质最盛时，在不得不紧急转换预备输液泵的情况下，在使高温易聚合性物质向配置有预备输液泵的流路流通的瞬间，由于易聚合性物质和冷透的管路之间的温度差产生的热冲击，可能会发生易聚合性物质在管路接合部泄漏，根据不同情况，还可能招致设备破损。
发明的公开
因此，本发明的目的在于提供在易聚合性物质的流入侧分成多路并在易聚合性物质的流出侧合流的多个流路中，分别配置有输液泵的设备中，可以抑制输液泵等中的易聚合性物质的滞留、随之而来的聚合物、析出物等的固体物质的产生及其附着的易聚合性物质的移送方法和移送设备。
即，本发明的易聚合性物质输送方法，是在易聚合性物质的流入侧分成多路并在易聚合性物质的流出侧合流的多个流路中，通过分别配置的输液泵移送易聚合性物质的方法，其特征在于，在一部分输液泵停止的情况下，使易聚合性物质的一部分在停止的输液泵和配置有该输液泵的流路中，向与输液泵动作时易聚合性物质的流动方向相反的方向流动。
另外，在被移送的易聚合性物质，是包含选自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯醛的至少1种或其以上的情况下，本发明尤为有效。
另外，在被移送的易聚合性物质，是被加热到40℃或其以上的情况下，本发明尤为有效。
另外，本发明的易聚合性物质移送设备，是在易聚合性物质的流入侧分成多路并在易聚合性物质的流出侧合流的多个流路中，分别配备有输液泵和在其下游侧的止回阀的易聚合性物质的移送设备，其特征在于，上述止回阀在阀体上具有易聚合性物质可通过的孔。
另外，在多个输液泵中，一部分是平时运转的主泵，其它的是主泵停止时可代替主泵运转的非常用泵，或者是用于暂时增加移送量的辅助用泵的情况下，本发明尤为有效。
另外，止回阀，优选是回转式止回阀。
另外，在止回阀的阀体上所形成的孔的直径，优选其长度是阀体外径的0.1～20％。
附图的简单说明
图1是表示本发明的易聚合性物质移送设备的一例的概略结构图。
图2是表示本发明的易聚合性物质移送设备中的止回阀的一例的剖面图。
图3是由止回阀的入口侧看图2的止回阀阀体的附图。
图4是由止回阀的出口侧看图2的止回阀阀体的附图。
图5是由止回阀的入口侧看表示本发明的易聚合性物质移送设备中的止回阀阀体的其他例的附图。
图6是由止回阀的出口侧看表示本发明的易聚合性物质移送设备中的止回阀阀体的其他例的附图。
图7是表示以往的易聚合性物质移送设备的一例的概略结构图。
实施发明的最佳方案
所谓本发明的易聚合性物质移送设备，是指具备进行移送易聚合性物质的输液泵的设备。具体地说，是在易聚合性物质的流入侧分为多路且在易聚合性物质的流出侧合流的多个流路中，分别配置有输液泵的设备，是有平常运转的主输液泵和紧急时可立刻替换的预备输液泵，而且为了防止逆流，在输液泵的下游侧设置有止回阀的设备。
另外，作为本发明中的易聚合性物质，只要是容易聚合的物质，没有特别的限定，例如，可举出聚合性乙烯基化合物。作为聚合性乙烯基化合物，可列举例如：(甲基)丙烯酸等不饱和羧酸类；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯等的(甲基)丙烯酸烷基酯类；(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等的含有脂环、芳香环、杂环和乙烯基的(甲基)丙烯酸酯类；(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙基酯等的含有羟基或烷氧基的(甲基)丙烯酸酯类；二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三甘醇酯、二(甲基)丙烯酸1，3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等的多官能(甲基)丙烯酸酯类；邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙基酯、六氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙基酯等的含羧酸的(甲基)丙烯酸酯类；(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯甲基氯盐、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯苄基氯盐、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙基酯等的(甲基)丙烯酸二烷基氨基乙基酯类；(甲基)丙烯酸三氟代乙基酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸基酯等的(甲基)丙烯酸卤化烷基酯类；(甲基)丙烯醛等的不饱和醛类。易聚合性物质既可以是单独的，也可以是多种化合物的混合物。
在这里，所谓(甲基)丙烯酸，是指丙烯酸或甲基丙烯酸，所谓(甲基)丙烯酸酯，是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，所谓(甲基)丙烯醛，是指丙烯醛或甲基丙烯醛。
在本发明的易聚合性物质中，也包括含上述易聚合性物质的液体。所谓含易聚合性物质的液体，例如，是上述易聚合性物质和易聚合性物质的合成或生成时未反应的原料或副产物的混合物。另外，也有混合了作为第三成分溶剂是水、甲苯、己烷等对上述易聚合性物质的非反应性溶剂的液体的情况。
以下，通过附图，详细说明本发明的易聚合性物质移送设备。
图1，是表示本发明的易聚合性物质移送设备的一例的概略结构图。该易聚合性物质移送设备，是在易聚合性物质流入侧分为多路并在易聚合性物质流出侧合流的第1流路11和第2流路12中，分别配置有输液泵13、14的设备。另外，在输液泵13、14各自的下游侧设置有止回阀21、22，而且在输液泵13、14各自的上流侧设置有为清除异物的过滤器17、18。
止回阀21(22)，如图2所示，是圆板状阀体25通过阀臂26可以摆动地被支持在设置在阀箱23内的支轴24上，该阀体25可与在阀箱23内形成的入口侧流路周围的阀座27接触分离的回转式止回阀，其在流路中被设置为在移送易聚合性物质时，阀体25从阀座27分离。且在止回阀21的阀体25上，如图3和图4所示，避开阀体25与阀座27的接触部分和阀臂26，设置有小口径的贯通孔28。
在这里，图3中的虚线30，是阀体25与阀座27接触的部分和未接触的部分的界线。
贯通孔28的穿设位置，没有特别的限定，但为了在输液泵停止，由阀体25封闭流路的情况下，也能使少量的易聚合性物质通过止回阀21流动，优选设在可避开阀体25和阀座27的接触部分、阀臂26的固定部分，以及被阀臂26挡住的部分的位置，以保证贯通孔28不被堵塞。
在阀体25上未安装阀臂的情况下，如图5和图6所示，可在阀体25的中心穿设贯通孔28。
贯通孔28的直径，只要设定为易聚合性物质通过贯通孔28、即使逆流也不会成为对输液泵带来不良影响的流量即可，没有特别的限定。贯通孔28的直径，优选为阀体25的外径的0.1～20％。如果贯通孔28的直径不足阀体25外径的0.1％，通过贯通孔28流动的易聚合性物质的流量过低，在处于停止状态的预备输液泵、过滤器以及配置有它们的流路中，有可能发生易聚合性物质的滞留。另一方面，如果贯通孔28的直径超过阀体25外径的20％，可能会损害止回阀本来的功能。
在这里，一般来说，止回阀的尺寸越大，阀体25的外径相对于与阀座27未接触部分的直径的比越小。因而，在本发明中，用对阀体25的外径比例规定贯通孔28的直径范围，但严格来说，贯通孔28的直径，有必要在考虑不损害止回阀的功能本身、且逆流产生的对输液泵的不良影响之后再决定。
作为输液泵13(14)，可使用一般液体移送所用的泵，没有特别的限定。作为这种输液泵，可列举例如：离心泵、螺旋泵等。
另外，过滤器17(18)，只要能除去易聚合性物质中所含固体物质等的异物即可，也没有特别的限定。
以下，对使用图示例的易聚合性物质移送设备的易聚合性物质的移送进行说明。
首先，开始运转输液泵13，使易聚合性物质经由第1流路11从流入侧向流出侧移送。此时，输液泵14设为停止状态。
从流入侧流来的易聚合性物质，按过滤器17、输液泵13、止回阀21的顺序在第1流路11中流动，从流出侧向设备外送出。在这里，由于在第2流路12的止回阀22的阀体25上穿设有贯通孔28，所以从第1流路11向流出侧流动的易聚合性物质的一部分，就从第1流路11和第2流路12的合流部分向第2流路流动，通过阀体25处于封闭状态的止回阀22的贯通孔28，按止回阀22、输液泵14、过滤器18的顺序逆流，从第1流路11和第2流路12的分岔部分向第1流路合流。
如此从流入侧流入图示例的易聚合性物质移送设备的易聚合性物质，由作为主泵的输液泵13主要通过第1流路11从流出侧向设备外送出，但其一部分，通过输液泵13的压力，就在并列配置的输液泵13和预备输液泵14之间循环。
在以上说明的易聚合性物质移送装置中，由于在止回阀22的阀体25上穿设有贯通孔28，所以即使预备输液泵14停止，通过运转中的输液泵13的压力，易聚合性物质的一部分就在第2流路12中逆流。因此，在使用这样的易聚合性物质移送设备进行易聚合性物质的移送时，即使预备输液泵14停止，易聚合性物质也不会在过滤器18、输液泵14、止回阀22以及设置有它们的第2流路12中滞留。由此，可以抑制易聚合性物质移送设备中的聚合物、析出物等的固体物质的发生及其附着。
另外，在该易聚合性物质移送设备中，由于预备输液泵14平常连接流路，其内部充满有易聚合性物质，所以在主输液泵13发生故障等紧急时等，能立刻开始运转。
另外，在该易聚合性物质移送设备中，由于易聚合性物质的一部分时常在第2流路12中流动，所以在移送高温的易聚合性物质最盛时，即使在突然不得不使用预备输液泵14的情况下，易聚合性物质和第2流路12的管道之间几乎没有温度差，也不会招致因热冲击造成在管道接合部的易聚合性物质泄漏或设备破损。
另外，本发明的易聚合性物质移送设备，并不限于图示例的设备，例如也可以是并列配置了3台或其以上的输送泵的设备。
另外，在本发明的易聚合性物质移送设备中，还可以根据需要附设调温设备。例如，被移送的易聚合性物质是(甲基)丙烯酸那样的凝固点高的物质，在设备内外温度接近凝固点或其以下，在流量较少时，易聚合性物质有可能凝固的情况下，也可以对管道、阀门、止回阀等附设加温装置。相反，如果设备内外温度，是有可能是引起易聚合性物质聚合的温度或条件，也可以对管道、阀门、止回阀等附设冷却装置。
另外，止回阀，并不限于图示例的回转式，可以使用回转式、提升式等众所周知的止回阀。但是，在对阀体开孔容易这点上，作为止回阀优选回转式止回阀。
另外，通过使含易聚合性物质的液体中存在阻聚剂，可进一步提高防止聚合的效果。作为阻聚剂，可列举例如：氢醌、酚噻嗪、氢醌单甲醚、醋酸锰、亚硝基苯酚、铜铁试剂、N-烃氧基化合物等。
实施例：
以下展示实施例，进一步说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
(实施例1)
使用图1所示的易聚合性物质移送设备，由贮藏罐(图示略)向蒸馏工序供给了甲基丙烯醛。
由于要使贮藏罐温度维持在-10℃或其以下，利用制冷剂，用套管和内部盘管对贮藏罐进行了冷却。另外，对该设备附设的甲基丙烯醛供给管道的第1流路11和第2流路12、阀门(图示略)、止回阀21、22等，也在其外部卷绕流通制冷剂的小口径管路，使其保持冷却。以输液泵13为主泵，以输液泵14为在主泵异常时可立刻替换使用的预备泵。另外，作为输液泵13和输液泵14，使用了具有相同能力的离心泵。
在止回阀21、22内部的阀体25上，穿设了与相对于阀体25外径为10％口径的贯通孔28。作为止回阀，使用有如图5和图6所示阀体的止回阀，阀体25的中心部穿设了贯通孔28。
另外，作为下一工序的蒸馏工序，是通过并设有蒸发用多管式热交换器的蒸馏塔进行蒸馏、纯化的工序。
在使用该易聚合性物质移送设备，实施从甲基丙烯醛的贮藏罐向蒸馏工序的供给时，即使在从主泵向预备泵转换之际，在第1流路11和第2流路12中都完全没有出现因管路内发生聚合而导致的堵塞、阀门开关不良、供给泵异常停止。
另外，即使在供给方的蒸馏工序中，也都没有热交换器内部的聚合故障。
(比较例1)
除了不在止回阀的阀体上穿设贯通孔以外，与实施例1相同，实施了从甲基丙烯醛贮藏罐向蒸馏工序的供给。
在这里，停止中的预备泵(输液泵14)及设置了该泵的第2流路12，保持了充满甲基丙烯醛的状态。
其结果，由于甲基丙烯醛滞留，在第2流路12的管路内部发生甲基丙烯醛的聚合，从主泵转换为预备泵之后，马上发生了输液泵14上流侧设置的过滤器18的网眼堵塞，和因输液泵14内部聚合物附着导致的泵异常停止。
另外，供给管路内存在的聚合物被输送到下一工序的蒸馏工序，蒸发用多管式热交换器的内部管道，发生聚合物闭塞、热交换不良等，不得不紧急停止工程。异常发生频度即每次转换，具体来说，是每2～3个月一次的泵转换的频度，每一次转换都发生了3～4次堵塞等异常。
产业上的可利用性
如以上所说明的那样，本发明的易聚合性物质的移送方法，由于是在易聚合性物质的流入侧分为多路且在易聚合性物质的流出侧合流的多个流路中，通过分别配置的输液泵移送易聚合性物质的方法，当一台输液泵停止时，使易聚合性物质的一部分在停止的输液泵及配置了该输液泵的流路中，向与输液泵动作时易聚合性物质流动方向相反的方向流动的方法，所以，即使在替换式使用为移送易聚合性物质并列配置的2台或其以上的输液泵，或者断续使用的情况下，也可使易聚合性物质不在断续使用的输液泵内滞留，因而能够抑制设备内部的易聚合性物质的聚合。
另外，本发明的易聚合性物质移送设备，由于是在易聚合性物质的流入侧分为多路且在易聚合性物质的流出侧合流的多个流路中，分别配备有输液泵和在其下游侧的止回阀的易聚合性物质移送设备中，上述止回阀，阀体有易聚合性物质可通过的孔的设备，所以能够抑制易聚合性物质在输液泵等处的滞留、随之而来的聚合物、析出物等的固体物质的产生及其附着。
另外，止回阀，如果是回转式止回阀，由于阀体上开孔容易，在成本上是有利的。
另外，在止回阀的阀体上形成的孔的直径，如果长度是阀体外径的0.1～20％，可以不损害止回阀本来的功能而抑制装置内易聚合性物质的滞留。