Способ ол инден-кумароновой смолы

Способ ол инден-кумароновой смолы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<1>780472

Ссмз Советских

4:ск4налнстнческнх

Реслублнк (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 13. 06. 79 (2I) 2806330/23-05 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 071181. Ькзллетень " 41

Дата опубликования описания 07. 11. 81

С 08 F 244/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 678. 746 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л.Я. Коляндр, В.С. Андреева, Н.И. Ковалева, Л.Н. Микитенко, К.A. Никитина, A.Г. Титов, А.П. Криштопа и Л.М. Попова

Украинский научно-исследовательский углехимнческий институт (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к технике получения термопластичных смол и может найти применение в коксохими-. ческой и химической промышленности.

Известны способы получения инден-. кумароновой смолы путем катапитической полимериэации смолообразующих соединений сырого бензола, выделенных предварительйо в концентрированную фракцию, называемую обычно тяжелым бензолом или инден-кумароновой фракцией. В качестве катализаторов могут быть применены серная кислота, фтористЫй бор, хлористый алюминий. т5

Применение серной кислоты ограничивает выход смол и обычно получаемая смола не обладает хорошим показателем по окраске и достаточно вйсокой температурой размягчения. Фтористый бор позволяет получить смолы высокого качества и полнее испольэовать ресурсы смолообраэующих соединений. Однако применение его ограничивается высокой стоимостью, и сравнительно большим расходом.

Наибольшее распространение получило применение хлористого алюминия, что объясняется достаточно высоким качеством смсл; полнотой испольэова- 3() (ИНДЕН- КУМА РОНОВОЙ СМОф! ™ Л 1 Б

= ) н я смолообразующих соединений и небольшим расходом катализатора (1 1.

Однако, использование хлористого алюминия в виде порошка связано с трудностью дозировки и равномерного распределения его в реакционной массе, Безводный хлористый алюминий, взаимодействуя с влагой воздуха,легко гидролизуется, в результате чего снижается его каталитическая актнв1 ность и образуются комки. В процессе гидролиэа происходит также выделение газообразного хлористого алюминия, вызывающее повышенную коррозию аппаратуры и создающее плохие условия труда.

Ближайшим по технической сущности является способ получения инден-кумароновых смол, включающий обесфеноливание, обезвоживание тяжелой фракцич сырого бенэола, полимеризацию ее в присутствии жидкого комплекса

AICI с ароматическими углеводородаЭ ми при нагревании, промывку полученной смолы водой, нейтрализацию щелочью, дистилляцию и грануляцию ее (2 ).

Сущность его состоит в том, что ис. ходное инденсодержащее сырье подвергают обесфеноливанию, раэбавлению т хайнмамаамыэ» мх»ча ма» "

) анна ах айае!в»

«йс« 3 ЬФан 780472 рас« твсорителем (сольвентом) до концентрации смолообразующих соединений

40%, обезвоживание обработкой разбавленного сырья 70-75%-ной серной кислот«ой и полимеризации 40%-ной фракции смолообразующих жидким комплек сом хлористого алюминия. Расход по-! слае»дхнего в пересчете на чистый хлорйстйй алюминий составляет при этом

1,25% по массе содержащихся во фрак ции смолообразующих соединений.

Процесс полимеризации ведут в пределах температур 20-120 С. После завершения полимефизацйй "-Систему " подвергают отстою c целью"о«тделеййя бтработанного хлоралюминиевого комплекса. Полимеризат.далее промывают

" водой, нейтрализуют 16 Ъ-ной щсерлаосЧьаю

I (МаОН) и после дополнительной промывки водой подвергают дистилляции и грануляции полученной при этом смолы.

Недостаток известного способа сос тойтт» в том, что отстой и отделение хлоралюминиевого комплекса не удается провести достаточно полно. Этому

Щ%й«ятству»ет большая =вязкомс гь И "высо »Шя плотность поалим»ерйсзатса несмбтря на температуру 70-80 С. Водная промывка полимеризата, производимая для

="Ъймы«йания содержащихся в полимеризате хлорорганических соединений, не достигает цели, так как склонность полимеризата к образованию эмульсии с водой исключает применение интенсивного перемешивания. По этой же причине нейтрализация, производимая . воднйм раствором щелочи, также не достигает цели. В результате при дистилляции благодаря, нагреванию

-происходит разложение хлорорганическайх Соединений с выделением НС! й, как следствие этого, интенсивная коррозия дистилляционной и конденсационной аппаратуры. Кроме этого, в ,смоле обнаруживаются минеральные примеси, представляющие собой преимуще-ственно смесь На 504 и МаС!.

Процесс отстоя и отделейия хлорорганических соединений связан с большим расходом воды, продолжительностью водной промывки, а также высоким содержанием хлора в полимеризате и минеральных примесей в смоле.

Так, эксплуатация способа на практике показала, что расход воды на разложение комплекса и промывку оодимеринаха сссханлхех 10% х его

" маасе; Расход 16%-ноа м«елочй на ненн-! рализацию ЗЪ. В результате образования эМульсии при промывке полимериэата и нейтрализации в нем остаехтся до

0,35% хлора в виде хлорорганических йомплекаов. Агрессивйое действйе-Мх -- " и йрб@е осе"-дйс т«йллйцйй йрйв бдйтс К частым остановкам дистилляционной асппаратуры для ремонта и заменЫ"ее—

«Эла!»ртов."

Кроме этого, несмотря на то, что качество смолы, получаемой описанным а

Вк. выше способом, соответствует требованиям ГОСТа 9263-66, окраска продук- та, температура размягчения и кислотность его недостаточно стабильны и в течение 2-3 месяцев увеличиваются соответственно на 12-20 единиц по иодной шкале, 2-6 С и 0,002-0,01%.

Целью изобретения является снижение примесей хлорорганического ком плекса, удешевление процесса и сокраще«нйе eI o продолжительности.

Цель достигается тем, что в способе получения инден-кумароновой смолы, включающем обесфеноливание, обезвоживание тяжелой фракции сырого бензола, полимеризацию ее в присут15 ствии жидкого комплекса AICI> с ароМатическими углеводородами при нагревании, промывку полученной смолы водой, нейтрализацию щелочью, дистилляцию и грануляцию ее, подачу жид2О кого комплекса А!С! с ароматическими углеводородами проводят со скоростью 0,02-0,025 Ъ/мин в расчете на массу смолообразующих в пересчете на "чистый хлорйстый алюминий, и полимерйэат перед лднстилляцией разбавляют сольвентом до содержания в нем 2025% смолы.

Сущность способа состоит в следующем.

Исходное сырье — инден-кумароновую фракцию, содержащую обычно до

60-80% смолообраэующих соединений, подвергают обесфеноливанию обработкой его 16%-ным раствором едкого натрия и обезвоживанию промывкой

Ç5 70-75%-ной серной кислотой. Эатем в подготовленное таким образом сырье при-перемешивании дозируют катализа."ор - жидкий хлоралюминиевый комплекс со скоростью 0,02-0,025 %/мин

4Ц к массе смолообраэующих в пересчете на чистый хлористый алюминий.

Температуру процесса при -этом поддерживают 60-80 С. После эавершенйя о полимериэации полимериэат разбав4 ляют водой до концентрации смол 20»

25% и подвергают отстою. Отстоявший ся отработанный хлоралюминиевый комплекс отделяют, а полимериэат подвергают дистилляции и последующей грануляции полученных при этом смол.

Пример. 100 г инден-кумароновой фракции с содержанием смолообразующих веществ 67,27t,â том числе,Ъг стирола 7,36, м-стирола 7;08,кума "рона 4, 8, индена 48,02, поместили в

55 реактор, снабженный рубашкой для обогрева, мешалкой и дозировочным приспосбблением, и при перемешивании вводили жидкий комплекс хлорис того алюминия- со скоростью 0,02 %/мин jp« к массе -смолообразующих в пересчете на чистый хлористый алюминий. Общая продолхаНельность подачи катализато-. ра составила ЗО мин. Температура реакционной смеси при этом поднялась до 80 I, После подачи катализатора

780472 систему перемешивали прн этой температуре в течение 30 мин. После окончания полимеризации и отделения хлоралюминиевого комплекса, полимеризат промыли вйачале 8 r воды, затем нейтрализовали 16Ъ-ной натриевой щелочью (2 r), разбавили сольвен том до содержания смол 20% и подвергли дистилляции при 180-200 С. о

В процессе опыта было получено

65,92 r смолы, что составило 98% от 10 ,смолообразующих веществ, содержащихся в исходной инден-кумароновой фракции. Полученная смола имела температуру размягчения 110 С и окраску

12 ед. на одной шкапе. Наличие хлора f5 в полученной смоле не обнаружено.

В табл.1 .приведены данные,подтверждающие оптимальность выбранного предела скорости подачи жидкого хлоралюминиевого комплекса во фракцию; подвергаемую полимеризации.

При выбранном пределе скорости подачи комплекса отсутствие хлора в промытом полимериэате сочетается с большим выходом смол, а дальней-.

Скорость подачи катализатора в В/мин к смолообразующим в сырье, в пересчете на чистый хлористый алюминий

0,042 0,032 0,027 0,025 О, 02 0, 016

0,25 0 15 Ою11 О

Выход смолы, % от смолообразующих в сырье 98

98 98 85

1,28 0,96 0,80 0 75 0,64 0,48

Таблица 2

Способ

Наименование

Расход хлоралюминиевого комплекса в пересчете на хлористый алюминий, %: а) к полимериэуемой фракции б) к смолообраэующим в исходном сырье

0 4

0 64

Расход воды на промывку,Ж а) к полимериэату 10,0 б) х смолообразующим в исходном сырье 25,0

8,0

13,0

Наименование показателя

Содержание хлора в промытом полимеризате, % по массе

Расход катализатора в пересчете на чистый хлористый алюминий, в

В по массе,смолообразующих в сырье шее снижение скорости подачи приводит к уменьшению выхода смол.

В табл.2 приведены показатели процесса известного способа получения инденкумароновых смол и предлагаемого, в котором изменена последовательность разбавления системы сольвентом".

Таким образом, изменение последовательности операций в предлагаемом способе в сравнении с извест--ным, а именно: проведение разбавления сольвентом полимеризата до содержания в нем смол 20-25%, а не исходной, мономерсодержащей Фракции до содержания в ней смолоббразующих порядка 40%, как это имеет место в известном способе, приводит к получению существенного эффекта. Расход реактивов и воды на промывку снижа- . ются, обеспечивается пОлучение полимериэата и смолы не содержащих агрессивных хлорорганических примесей, вызывающих коррозию аппаратуры и связанные с ней трудности в производстве. Кроме этого, в три раза снижается продолжительность процесса, что существенным образом повышает его ,производительность. Таблица 1 эвестный предлагаемый

780472

Продолжение табл. 2

Способ

Н=.èìåèo эвест

Расход щелочи йа нейтрализацию: а) к полимеризату б) к смолообраэующим в исходном сырье

3,0

2,0

Расход сольвента на разбавление, Ъ исходной фракции

50 полимериэата

140

Продолжительность процесса, ч

Содержание хлорорганического комплекса в пересчете на хлор,%: а) в промытом полимеризате б) в готовой смоле

0,35

0,005

О, 05-0,13 0,005-0, 01

Зольность смолы,Ъ

Составитель B. Полякова.

Редактор Л. Письман Техред M.Рейвес Корректор Г. Решетник фЩф3ЙЫЙЗЗЙВЙЩЯ, Щаа:Заказ 921б/Зб Тйраж 533 . Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР пб делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .. У -.-.*..з..юж аЕН НЕ аЬЮ". %ИЕФЕИ ФФМй%

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

ЗО

Формула и з обретения

Способ получения инден-кумароновой смолы, включающий обесфеноливание, обезвоживание тяжелой фракции сырого

,Дензола, полимеризацию ее в присут- 35 ствии жидкого комплекса А! С I с ароматическими углеводородами при нагревании, промывку получ иной смолы водой, нейтрализацию щелочью, дистил-ляцию и грануляцию ее, о т л ич а ю шийся тем, что„ с целью снижения .".одержания в смоле хлорорганического комплекса, удешевления процесса и сокращения его продолжительности, подачу жидкого комплекса А!С!

I с ароматическими углеводородами проводят со скоростью 0,02-0,625 Ъ/мин в расчете на массу смолообразующих в пересчете на истый хлористый алюминий, и полимеризат перед дистиляцией разбавляют сольвентом до содержания в нем 20-25% смолы.

Источники инфбрмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ссколов В.Э. Инден-кумароновые смолы.N.,"I4eòàëëóðãèè„ 1978, с. 60-62.

2. Соколов В.З. Инден-кумароновые смолы. м.,"!!еталлургия", 1978, с. 6873 {прототип).