CN102408323B - 一种用于丙烯酸精制过程的超强多功能阻聚剂的制备及其使用方法 - Google Patents
一种用于丙烯酸精制过程的超强多功能阻聚剂的制备及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于丙烯酸精制过程的超强多功能阻聚剂及其使用方法。由胺类化合物、酚类化合物以及有机溶剂组成。本发明丙烯酸超强多功能阻聚剂克服了现有阻聚剂只能降低聚合速度，不能延长聚合诱导期，而且用量比较大等缺点，从而有效地延长丙烯酸精制装置的运行时间，提高丙烯酸的产量和质量，使丙烯酸装置的生产过程获得更好的经济效益。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于丙烯酸精制过程的超强多功能阻聚剂的制备及其使用方法
背景技术：
丙烯酸是石化行业的重要基础原料，用途十分广泛，主要用来生产丙烯酸酯类(树脂)，占丙烯酸总消量的60％左右，应用于建筑、造纸、皮革、纺织、塑料加工、包装材料、日用化工、水处理、采油、冶金等领域。丙烯酸在精细化工领域占有相当重要的地位。
丙烯酸属极易聚合的乙烯基单体，在生产过程中，其聚合现象普遍存在。由于乙烯基聚合的发生，其产生的聚合物堵塞管道、塔板、泵体等设备，对工艺和装置的运行常常造成颠覆性的影响。为了减少丙烯酸精制过程中乙烯基单体的聚合结垢，保证精制系统的正常运行，必须在精制过程中加入阻聚剂。
对丙烯酸的聚合有抑制作用的物质很多，如酚化合物(如对苯二酚、对苯二酚甲基醚等)、铜盐(如二丁基二硫代氨基甲酸铜等)、亚硝基化合物、吩噻嗪、含-N-O基团的化合物、锰盐等。但在工业生产中，选择用于丙烯酸生产过程的阻聚剂不仅要耐高温，而且要在高温下有良好的阻聚效果。目前比较常用的阻聚剂主要还是对苯二酚、铜盐、吩噻嗪、对苯二酚甲基醚等。上述阻聚剂属于缓聚剂，用量大、性能单一，且在高温时易分解阻聚效果差，在丙烯酸精制生产过程中存在只能降低聚合速度，不能延长聚合诱导期，在实际生产过程中阻聚效果仍不是很理想，无法满足丙烯酸精制装置长周期稳定运行的要求。目前国内外对用于丙烯酸生产的阻聚剂研制非常少未见相关专利报道。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种用于丙烯酸精制过程的超强多功能阻聚剂的制备及其使用方法。采用胺类和酚类化合物进行复配，形成一种复合型的超强多功能阻聚剂，从而有效地延长丙烯酸精制装置的运行时间，提高丙烯酸的产量和质量，使丙烯酸装置的生产过程获得更好的经济效益。
发明要点：
本发明为一种用于丙烯酸精制过程的高效阻聚剂，有效成分包含A组分、B组分以及有机溶剂，其特征是A组分与B组分的质量比为0.1～10∶1，最好为0.8～2∶1，其中A组分为胺类化合物，可选自2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉聚合体和N-苯基-β-萘胺中的一种；B组分为酚类化合物，可以选自2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2，6-二叔丁基苯酚和4-羟甲基-2，6二叔丁基苯酚中的一种。有机溶剂为C5～C10的烃类，其用量没有严格要求，使A、B两组份完全溶解并具有合适的粘度，最好使上述阻聚剂的运动粘度在40℃时保持在≤5mm2/s的范围为好。
本发明还提供了一种用于丙烯酸精制过程的超强多功能阻聚剂的使用方法，将本发明的阻聚剂以不低于1ppm的质量浓度添加到粗丙烯酸物料中。
本发明是在对引发丙烯酸聚合产生原因和丙烯酸聚合机理的研究基础上得到的，研究表明引发丙烯酸聚合的因素有氧、过氧化物、金属杂质、高温等，丙烯酸聚合遵循自由基聚合机理。
丙烯酸单体在较高的温度或接触金属会催化生成自由基，并通过两种方式加速聚合反应进程。如果有过氧化物的存在，自由基和单体反应生成过氧自由基，过氧自由基将会进一步与单体反应生成更多的自由基。而一旦产生了自由基，就会发生聚合反应，自由基浓度越高，聚合反应的速度就越快。本发明的阻聚剂含有金属钝化成分，可以和金属离子螯合生成稳定的络合物，抑制金属离子引发自由基生成；还含有清净分散成分，该成分能吸附在上游物料中已经形成的细小聚合物表面上形成保护膜，阻止聚合反应继续发生；最重要的是本发明阻聚剂中含的抗氧阻聚成分耐高温，可以充分捕捉过氧自由基，从而有效地抑制丙烯酸聚合。本发明阻聚剂中两类组分间协同效应明显，对后续产品没有任何不良影响，而且本发明的阻聚剂还具有成本低的优势。
具体实施方式：
以质量计，在市售2#溶剂(为商品排号，主要成份为C5～C10的烃类)中分别加入表1中所示的A组份、B组份，使其混合均匀，即得本发明的超强多功能阻聚剂。
表1：实施例1～10阻聚剂的组份及配比(表中数据均为质量份数)
实施例1阻聚剂的应用评价实验：
把例1阻聚剂按500ppm加入到评价原料中(评价原料是工业上实际制备丙烯酸进入精制装置的粗丙烯酸物料，其质量组成为：59.3％的丙烯酸、14.9％的乙酸、10.6％的水、8.8％的正丙醇和少量的丙酮)，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为1.1mg/100ml。
实施例2阻聚剂的应用评价实验：
把例2阻聚剂按400ppm加入到评价原料中，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为1.2mg/100ml。
实施例3阻聚剂的应用评价实验：
把例3阻聚剂按300ppm加入到评价原料中，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为1.25mg/100ml。
实施例4阻聚剂的应用评价实验：
把例4阻聚剂按200ppm加入到评价原料中，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为1.21mg/100ml。
实施例5阻聚剂的应用评价实验：
把例5阻聚剂按200ppm加入到评价原料中，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为1.20mg/100ml。
实施例6阻聚剂的应用评价实验：
把例6阻聚剂按200ppm加入到评价原料中，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为1.22mg/100ml。
实施例7阻聚剂的应用评价实验：
把例7阻聚剂按200ppm加入到评价原料中，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为1.19mg/100ml。
实施例8阻聚剂的应用评价实验：
把例8阻聚剂按100ppm加入到评价原料中，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为1.34mg/100ml。
实施例9阻聚剂的应用评价实验：
把例9阻聚剂按50ppm加入到评价原料中，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为1.41mg/100ml。
实施例10阻聚剂的应用评价实验：
把例10阻聚剂按20ppm加入到评价原料中，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为1.50mg/100ml。
空白对比试验
不往评价原料中添加任何阻聚剂，在温度为95℃、压力为2.5Mpa条件下，经过12小时后，按照GB/T509-88标准测定胶质含量为2.56mg/100ml。
从以上的应用评价实验、空白对比实验的结果可以看出，使用本发明的超强多功能阻聚剂后，胶质含量明显降低，表明丙烯酸的聚合得到了有效的抑制，表明本发明的阻聚剂阻聚效果好。另外上述本发明得到阻聚剂按GB/T509-88标准进行测定，运动粘度均在40℃时为≤5mm2/s，明显低于目前采用的阻聚剂的粘度。另外本发明的阻聚剂价格比进口阻聚剂约低15％左右。
Claims (7)
1.一种用于丙烯酸精制过程的超强多功能阻聚剂，由A组份、B组份及有机溶剂组成，其特征是：A组分选自喹啉聚合体和萘胺中的一种；B组分选自叔丁基苯酚中的一种或多种；A组份与B组份的质量比为0.1～10∶1。
2.根据权利要求1的丙烯酸超强多功能阻聚剂，其特征是：A组份为2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉聚合体或N-苯基-β-萘胺，B组份为2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2，6-二叔丁基苯酚或4-羟甲基-2，6二叔丁基苯酚中的一种；A组分与B组分的质量比为0.8～2∶1。
3.根据权利要求1或2的丙烯酸超强多功能阻聚剂，其特征是：所说的有机溶剂为C5～C10的烃类，其用量为阻聚剂在40℃时的运动粘度保持在≤5mm2/s的范围。
4.一种用于丙烯酸精制过程的超强多功能阻聚剂的使用方法，将权利要求1或2或3的阻聚剂以不低于1PPM的质量浓度添加入粗丙烯酸物料中。
5.根据权利要求4的使用方法，其特征是：阻聚剂以1～2000PPM的质量浓度添加入粗丙烯酸物料中。
6.根据权利要求4或5的使用方法，其特征是：阻聚剂以1～1000PPM的质量浓度添加入粗丙烯酸物料中。
7.根据权利要求6的使用方法，其特征是：阻聚剂以1～500PPM的质量浓度添加入粗丙烯酸物料中。
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