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반응기의 표면 마무리 처리 document_id A220623031061

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문맥 (context)
올레핀의 중합체는 희석제로서 작용하는 단량체 중에서 또는 탄화수소 희석제 중에서 올레핀 중합을 실시함으로써 제조할 수 있는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나, 공업적 규모에 있어서, 중합체가 희석제 중에 불용성이거나 실질적으로 불용성인 경우, 중합체 생성물은 중합 반응기의 벽 상에 침착되는 경향을 갖고 있는 것으로 밝혀져 있다. 이와 같은 소위 "오염(fouling)"은 반응기 벌크와 이 반응기 주위의 냉각제 간의 열 교환 효율의 감소를 유발한다. 일부 경우, 반응기 벌크 온도와 냉각제(예를 들면, 냉각수 시스템) 온도 간의 온도차는 경시적으로 운전을 중단해야 할 것을 의미하는 수준으로 증가할 수 있다. 이러한 "오염"은 미분과 분말내 정전기 전하의 축적(build-up)과의 조합에 의해 야기된다. 희석제에 가공 보조제로서 오염 방지제를 첨가함으로써 염을 피하기 위한 시도들을 해오고 있다. 전형적으로, 오염 방지제는 희석제를 보다 전도성 있께 만드는 작용을 한다. 이는 반응기의 벽 상에 중합체의 축적을 야기하는 원인 중 하나인 정전기 전하의 형성을 어느 정도 방지한다. US 3995097에는 실리카, 알루미나, 지르코니아 또는 토리아 중 하나 이상과 결합된 크롬 산화물을 포함하는 촉매를 이용하여 탄화수소 희석제 중에서 올레핀을 중합시키는 방법에 개시되어 있다. 반응기의 오염은 알킬 살리실산의 알루미늄 또는 크롬염과 알칼리 금속 알킬 설퍼숙시네이트와의 혼합물을 포함하는 조성물을 첨가함으로써 감소되는 것으로 설명하고 있다. 또한, EP 0005215에는 실리카, 알루미나, 지르코니아 또는 토리아 중 하나 이상과 결합되어 있는 하소 처리된 크롬 화합물을 포함하는 촉매를 사용하거나, 또는 US 2908671, 3919185 및 3888835에 개시된 것들과 같은 촉매 시스템을 사용하여 탄화수소 희석제 중에서 올레핀을 중합시키는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 황산 잔류물을 함유하는 화합물을 포함하고 있는 오염 방지제를 사용한다. 상기 오염 방지제는 (a) 폴리설폰 공중합체, (b) 중합체성 폴리아민, 및 (c) 유용성(oil soulble) 설폰산을 포함하는 조성물이다. 실시예에서는 첨가제 제품 스타디스(Stadis) 450을 오염 방지제로서 사용한다. US 60229325(EP 0803514와 등가물)에는 메탈로센 착물을 함유하는 촉매 시스템을 사용하여 C2-C12 알크-1-렌의 중합체를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는 정전기 방지제를 사용한다. 일반적으로, 중합에 적합한 모든 정전기 방지제를 사용할 수 있는 것으로 기술되어 있다. 제시된 예로는 메디알란산(medialanic acid)의 크롬염 및 N-스테아릴안트라닐산의 크롬염을 포함하는 염 혼합물, 화학식 (RR')-CHOSO3Me의 설폰산 에스테르의 지방산 비누, 폴리에틸렌 글리콜과 지방산의 에스테르, 및 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르가 있다. EP 0820474는 중합 공정에서 기체상 반응기의 박편화(sheeting) 문제점을 방지하는 방법에 관한 것으로, 상기 반응기는 하나 이상의 루프 반응기와 이어서 하나 이상의 기체상 반응기를 포함한다. 이러한 문제점은 C14-C18 알킬 살리실산의 Cr염, Ca 디알킬 설포숙시네이트 및 크실렌 중의 용액 상태의 알킬메타크릴레이트와 2-메틸-5-비닐피리딘의 공중합체로 된 혼합물인 오염 방지제를 사용하여 해소하고 있다. 크롬 유형 촉매, 찌이글러 유형 촉매 및 메탈로센 촉매가 언급되어 있다. 상기 관점에서 보면, 올레핀 중합 공정에서 사용하기 위한 수 많은 그와 같은 오염 방지제는 공지되어 있는 것으로 이해할 수 있다. 그러나, 종래의 공지된 오염 방지제가 지니고 있는 문제점, 특히 크롬 유형 촉매 또는 찌이글러-나타 촉매를 사용하는 중합 공정에 관하여 그러한 문제점이, 오염 방제제의 존재로 인한 그 촉매의 활성 손실 때문에, 발생하고 있다. 이는 촉매의 중독 때문에, 예를 들면 오염 방지제 내의 알콜 및 설포네이트 기에 의한 촉매의 중독 때문에 일어난다. 종래의 공지된 제제가 지니고 있는 다른 문제점으로는 독성의 문제점이 있다. 이는 EP 0005215에 설명되어 있는 바와 같은 스타디스 450에 관련된다. 이로써, 올레핀 중합 공정에서, 특히 에틸렌의 중합에서, 보다 구체적으로 고분자량 폴리에틸렌의 중합에서 오염을 방지하기 위한 신규한 방법을 제공하는 것이 여전히 요구되고 있다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
올레핀 중합 공정에서 기존에 사용되던 오염 방지제들이 크롬 유형 촉매 또는 지글러-나타 촉매를 사용하는 공정에서 야기하는 문제점은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    기존 오염 방지제가 특정 촉매(크롬, 지글러-나타)를 사용하는 중합 공정에서 일으키는 문제점을 파악해야 한다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    종래의 오염 방지제가 가진 문제점에 관한 문장을 추출한다.

    • 종래의 공지된 오염 방지제가 지니고 있는 문제점, 특히 크롬 유형 촉매 또는 찌이글러-나타 촉매를 사용하는 중합 공정에 관하여 그러한 문제점이, 오염 방제제의 존재로 인한 그 촉매의 활성 손실 때문에, 발생하고 있다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    활성 손실의 구체적인 원인과 또 다른 문제점을 선별한다.

    • 이는 촉매의 중독 때문에, 예를 들면 오염 방지제 내의 알콜 및 설포네이트 기에 의한 촉매의 중독 때문에 일어난다.
    • 종래의 공지된 제제가 지니고 있는 다른 문제점으로는 독성의 문제점이 있다.
  4. 4논리 통합logical_integration

    촉매 활성 손실(촉매 중독)과 독성 문제라는 두 가지 핵심 문제를 통합한다.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    오염 방지제 내의 알콜 및 설포네이트 기에 의한 촉매 중독으로 인한 활성 손실과 독성 문제가 발생함을 결론짓는다.

    • 오염 방제제의 존재로 인한 그 촉매의 활성 손실 때문에, 발생하고 있다.
    • 종래의 공지된 제제가 지니고 있는 다른 문제점으로는 독성의 문제점이 있다.
  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대해 두 가지 주요 문제점을 명시하여 답변을 작성한다.

    • 촉매의 활성 손실
    • 독성의 문제점
최종 답변 (final_answer)
기존 오염 방지제는 오염 방지제 내의 알콜 및 설포네이트 기에 의한 촉매 중독으로 인해 촉매의 활성 손실을 야기하며, 독성의 문제점 또한 가지고 있다.
핵심 해석 (core_interpretation)
기존 오염 방지제는 알콜 및 설포네이트 기에 의한 촉매 중독으로 인해 크롬 유형 또는 지글러-나타 촉매의 활성 손실을 야기하고 독성 문제를 가진다.