Способ выделения стирола из продуктов дегидрирования этилбензола

Способ выделения стирола из продуктов дегидрирования этилбензола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБВЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалисткческих

Республик iil734179 (6l ) Дополнительное к авт. свиЛ-ву—

{22) Заявлено 28.03.78 (21) 2598243/23-04 (51)M. Кл.

С 07 С 15/10

С 07 С 7/18 с присоединением заявки .%

Геаударстееииый канитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.80, Бюллетень № 18 да делам изебретеиий и аткрытий (53) УДК

547.311.05 (088.8) Дата опубликования описания 18.05.80

А. П. Хардин, А. И. Вальдман, Е. Н. Острожная, Д. И. Вальдман . и Ю. А. Днепровский (72) Авторы изобретения (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СТИРОЛА ИЗ ПРОДУКТОВ.ДЕПШРИРОВАНИЯ ЭТИЛБЕНЗОЛА

Изобретение относится к области синтеза стирола, кбнкретно — к способам предотвра щения термической полимеризацни стирола и направлено на улучшение технологии вьщеления и очистки стирола от продуктов дегидрирования этилбензола, осуществляемой многоступенчатой ректификацией.

В используемом в технике методе производства стирола каталитическим дегидрированием этилбензола при высоких температурах основным промышленным способом отделения стирола от непрореагировавшего этилбензола, легких побочных продуктов (бензол, толуол) и высококипящих примесей явля15 ется метод многоступенчатой ректификации

Однако этот метод, особенно на стадии разделения стирола и этилбензола — компонентов с близкой температурой кипения 145- и 136 С соответственно), обладает существенным недо20 статком, который заключается в термической полимеризации мономера, приводящей к осаждению трудноудаляемых полимеров в тепло. обменной аппаратуре и на тарелках ректификационных колонн, и, следовательно, к значительным потерям стирола.

Известен способ выделения стирола иэ продуктов дегидрирования этилбензола ректификацией в присутствии ингибитора полймеризации-гидрохинона (11.

Однако при высоких температурах указанный ингибитор недостаточно эффективен и его применение не обеспечивает предотвращения забивки оборудования полимером. Так, в процессе ректификации стирола при температуре куба колонны:80 — 90 С в присутствии 0,3—

0,5% гидрохинона образуется свыше 3% "кубовых остатков", состоящих в основном из полимеров стирола. Гидрохинон также ограниченно растворим в стироле, что вызывает неравномерность распределения ингибитора в реакционной массе, осложняет технологию и достижение необходимой концентрации ингибитора. Кроме того, гидрохинон склонен к возгонке, в силу чего он удаляется иэ зоны высокой температуры и не препятствует термополимеризации.

Более близким по достигаемому результату к предложенному способу является способ выделе7341

1О

Ингибитор,0

2,4-Динитрохлорбензол

26,8 11,3

7,9

1,3

0,8

39,6 29,5

Гидрохинон

25,7

12,4

3,9

3 иия винипароматических мономеров, например стирола, путем ректификации в присутствии в качестве ингибитора полимериэацип 2,4-динитротолуола; 2,4-динитродифениламииа, I парахинондиоксима, тетрахлорхинона (2).

Однако использование указанных ингибиторов не исключает забивку ректификационных колонн, материалопроводов и другого оборудования труднорастворимыми смолами, очистка от которых требует много времени и больших расходов.

Целью изобретения является предотвращение термической полимеризации и забивки оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что 15 способ выделения стирола из продуктов дегидрирования путем ректификации ведут с использованием в качестве ингибитора полимеризации 2,4-динитрохлорбензола в растворе стирола в количестве 0,1 — 1,0 масс.%. 20

2,4-Динитрохлорбензол явлчется дешевым и доступным органическим соединением, широко используемым в производстве сернистых красителей.

Осуществление данного способа приводит к 25 значительному снижению потерь мономера на образование термополимера, эа счет чего предотвращается забивка оборудования и тем самым упрощается технология и повьппается экономическая эффективность производства,1 стирола. 30

Способ характеризуется тем, что 2,4-динитрохлорбензол наряду со значительным подавлением цепных радикальных реакций, обуславливающих процесс термической (спонтанной) полимеризации стирола, 1триводит к образованию3 низкомолекулярных продуктов реакции, которые по сравнению с высокомолекулярными в

79 4 большей степени растворяются в; стироле и сопутствующих ему примесях, в силу чего непрерывно выводятся из ректификационной колонны вместе с кубовым остатком, исключая тем самым .забивку оборудования.

Пример 1. В стеклянную ампулу емкостью 50 мл, предварительно промытую спиртом и осушенную азотом, вносят 30 мл непосредственно перед загрузкой перегнанного сти-. рола с содержанием основного вещества 99,7—

99,8% и 0,0272 г (0,1% от веса мономера)

2,4-динитрохлорбензола. Ампулу запаивают и помещают в силиконовую баню, где выдерживают при 110 С в течение 15 ч. После темперирования полимер из ампулы осаждают метиловым спиртом и центрифугируют (и—

2500 об/мин) в течение 20 мин. После декантации жидкости из полимера удаляют остатки растворителя вакуумированием до постоянного веса. Количество полимера считая на загруженный мономер, составляет 26,8% при средней молекулярной массе образовавшегося полимера 85500.

Пример 2. Термическую полимериэа- . цию стирола осуществляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что в стеклянную ампулу вносят 30 мл стирола-ректификата и 0,272 г (1,0 масс.% по отношению к стиролу) 2,4-динитрохлорбензола. Количество образовавшегося полимера 0,8% и его молекулярная масса 8500.

В аналогичных условиях проводят полимеризацию стирала в присутствии различных коли- честв 2,4-динитрохлорбензола и гидрохинона.

Данные о влиянии природы и содержания ингибитора на количество образующегося полимера при темперировании стирола при 110 С и времени 15 ч приведены в табл. 1.

Таблица. 1

5 734179 6

Из данных табл. 1 следует, что при приме. что указанный ингибитор одновременно являнении в качестве ингибитора термополимериза- ется и регулятором молекулярной массы обра ции стирола гндрохинона и 2,4-динитрохлор- - зующегося термополимера, в силу чего в его бензола полимеризация мономсра в значитель- присутствии термополимеризация стирола проно меньшей степени происходит в присутствии 5 текает с образованием удаляемых вместе с

2,4-динихрохлорбензола. кубовым остатком низкомолекулярных проВозможность исключения забивки оборудова- дуктов. В табл. 2 приведена зависимость г ния высокомолекулярными "сшитыми," полиме- средней молекулярной массы (MM) полимера рами при выделении стирола в присутствии стирола, полученного в присутствии различных

2,4-динитрохлорбензола обуславливается тем, 10 ингибиторов при 110 С и времени 15 ч.

Т.а б л и ц а 2

8,5

29,8

85,1

85,5

2,4-Динитрохлорбензол

201,5

Гидрохинон

128,5 42,1

135,8

183,2 значительно предотвращает развитие процесса термополимеризации стирола даже при длительном темперировании.

Таблица 3

В силу своего высокоэффективного ингиби25 рующего действия по отношению к цепным радиальным реакциям 2,4-динитрохлорбензол

19,0/34,0

7,9/29,8

4,8/13,7

2,4-Динитрохлорбензол

67,9/183,2

25,7/135,8

4;О/30,0

Гидрохинон

Как это следует из данных табл. 3, где приведена зависимость количества образующегося полимера и его молекулярной массы (MM) от характера; ингибитора при температуре стирола при 110 С и концентрации ингибитора 0,3 мас.%.

45

БНИИПИ Заказ 1999/32 Тираж 495 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Применение 2,4-динитрохлорбензола в качестве ингибитора термополимеризации стирола при его ректификационном выделении позволяет в 2 — 3 раза сократить потери мономера при

50 образовании нерастворимых полимерных соединений, повысить коэффициент использования оборудования и улучшить технико-экономические показатели производства стирола в целом.

Формула изобретения

Способ вьщеления стирола из продуктов дегидрирования этилбензола путем ректификации в присутствии ингибитора полимеризации отличающийся тем, что, с целью предотвращения термической полимеризацин и забивки оборудования, в качестве ингибитора используют 2,4-динитрохлорбензол в растворе стирола в количестве 0,1 — 1,0 масс.%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 64313, кл. С 07 С 15/10, 1945.

2. Авторское свидетельство СССР N 202125, кл. С 07 С 15/09, 1966 (прототип).