CN107473926A - 复配型苯乙烯精馏阻聚剂及其制备方法 - Google Patents

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马瑞杰
菅秀君
孙丛丛
贾庆龙
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Abstract

本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种复配型苯乙烯精馏阻聚剂及其制备方法。复配型苯乙烯精馏阻聚剂由A、B两种组分及有机溶剂复配而成；其中，A组分为N,N′‑双(亚水杨基)丙二胺，B组分为4,6‑二硝基‑2‑仲丁基苯酚，有机溶剂为乙苯或苯乙烯。本发明阻聚剂利用A、B两种组分的协同作用，通过消除苯乙烯精馏系统中的金属离子的方式，抑制或减少苯乙烯自由基的产生，并在自由基产生后进行捕捉，从而进一步减少系统中自由基浓度，达到抑制、减缓苯乙烯聚合的目的，保障精馏系统正常运行，提高苯乙烯单体收率，增加经济效益。

Description

复配型苯乙烯精馏阻聚剂及其制备方法
技术领域
本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种复配型苯乙烯精馏阻聚剂及其制备方法。
背景技术
苯乙烯(SM)是一种十分重要的石油化工基础产品，主要用于合成各种苯乙烯系列树脂及丁苯橡胶，也可用于涂料、染料、制药及选矿等行业。
苯乙烯具有乙烯基烯烃的性质，反应性极强，常温下就能发生自聚反应，而且温度越高，其聚合速度越快。苯乙烯精馏过程中的聚合，会导致单体损失，管道堵塞，造成单体生产成本过高。为减少苯乙烯精馏过程中的聚合损失，保证精馏系统的正常运行，必须在苯乙烯精馏过程中加入阻聚剂。
苯乙烯精馏阻聚剂自20世纪70-80年代以来，经过几次更新换代，逐渐成熟。目前新型苯乙烯精馏阻聚剂多数为复配型阻聚剂。美国专利US5446220公开了一种以DNP(2,4-二硝基苯酚)、DNPC(2,6-二硝基对甲酚)或DNPB(4,6-二硝基-2-仲丁基苯酚)与二羟丙基羟胺和N,N-二仲丁基对苯二胺复配而成的阻聚剂，具有协同效应，阻聚效果超过任何一种单剂。
美国专利US5545756公开了一种以哌啶衍生物与DNPC、DNBP复配作为苯乙烯精馏阻聚剂。中国专利CN101440286公开了一种以哌啶衍生物(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶氧自由基)与硝基酚类化合物及二甲硫基苯二胺复配的阻聚剂。
中国专利CN1974503公开了一种复配型阻聚剂，以哌啶衍生物、苯二胺类化合物及硝基酚类化合物复配而成，选择乙苯或苯乙烯为溶剂，阻聚效果良好。
中国专利CN102249842公开了一种以氮氧自由基类化合物、硝基酚类化合物、羟胺类化合物及亚磷酸酯类化合物复配而成的阻聚剂。
研究表明苯乙烯单体的聚合机理是热聚合及自由基聚合，其引发聚合的因素为热、氧、金属杂质。苯乙烯在较高温度或金属杂质催化下会生成自由基，一旦产生了自由基，就会发生聚合反应，自由基浓度越高，聚合反应速度越快。现有技术所述复配阻聚剂中所含有的硝基酚类化合物、哌啶氮氧自由基类化合物、苯二胺类化合物均具有自由基捕捉能力，从而起到抑制聚合的目的，但并无从根源上抑制或减少自由基产生的能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种复配型苯乙烯精馏阻聚剂，可以抑制或减少苯乙烯自由基产生，保证苯乙烯精馏装置的平稳运行，提高经济效益；本发明同时提供了复配型苯乙烯精馏阻聚剂的制备方法，科学合理、简单易行。
本发明所述的复配型苯乙烯精馏阻聚剂是由A、B两种组分及有机溶剂复配而成；其中，A组分为N,N′-双(亚水杨基)丙二胺，B组分为4,6-二硝基-2-仲丁基苯酚(DNBP)，有机溶剂为乙苯或苯乙烯。
所述的A组分的质量为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的5-40％。
所述的A组分的质量优选为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的20-30％。
所述的B组分的质量为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的5-40％。
所述的B组分的质量优选为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的20-30％。
所述的有机溶剂的质量为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的20-90％。
所述的有机溶剂的质量优选为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的40-60％。
本发明所述的复配型苯乙烯精馏阻聚剂的制备方法是将A组分和B组分加入到有机溶剂中，在常温下充分搅拌溶解即得。
本发明A、B两种组分协同作用，可以有效控制苯乙烯自由基的产生并减少自由基浓度，从而抑制、减缓苯乙烯聚合速度。
苯乙烯在较高温度下由金属杂质催化就会产生大量自由基，从而开始聚合。本发明基于此机理以N,N′-双(亚水杨基)丙二胺作为金属钝化剂，可以与苯乙烯精馏系统中的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；以4,6-二硝基-2-仲丁基苯酚作为自由基捕捉剂，可以在自由基生成后及时进行消除，A、B两种组分协同作用，可以大大提高阻聚效果，有效减少苯乙烯的聚合。
所述的阻聚剂在苯乙烯精馏系统中使用量0.01-0.2％，优选0.02-0.12％。
本发明阻聚剂常温下为液态，可以用泵直接加入到苯乙烯精馏系统中，也可以用乙苯或苯乙烯稀释后加入到苯乙烯精馏系统中。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明阻聚剂利用A、B两种组分的协同作用，通过消除苯乙烯精馏系统中的金属离子的方式，抑制或减少苯乙烯自由基的产生，并在自由基产生后进行捕捉，从而进一步减少系统中自由基浓度，达到抑制、减缓苯乙烯聚合的目的，保障精馏系统正常运行，提高苯乙烯单体收率，增加经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1-4
称取一定量的苯乙烯和阻聚剂，加入到三口或四口烧瓶中，烧瓶带有氮气吹扫、温度计、回流冷凝器、机械或磁力搅拌。用氮气置换系统后，在阻聚剂用量相同、120℃条件下加热2h，取样分析聚苯乙烯含量，结果见表1。
表1不同阻聚剂的阻聚效果
注：实施例3中TMHPO·是指2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶氧自由基。由表1结果可以看出，在相同实验条件下，本发明阻聚剂的阻聚效果要优于其它几种复配方案。
实施例5-12
按照A、B、有机溶剂三种组分在复配阻聚剂中所占质量分数不同，制定复配方案，见表2。
表2阻聚剂复配方案
复配阻聚剂 A组分质量分数 B组分质量分数 溶剂质量分数
阻聚剂1 0.05 0.05 0.9
阻聚剂2 0.05 0.4 0.55
阻聚剂3 0.4 0.05 0.55
阻聚剂4 0.4 0.4 0.2
阻聚剂5 0.2 0.2 0.6
阻聚剂6 0.2 0.3 0.5
阻聚剂7 0.3 0.2 0.5
阻聚剂8 0.3 0.3 0.4
复配阻聚剂用量相同、120℃条件下加热2h，取样分析苯乙烯聚合物含量，结果见表3。
表3不同复配配比对阻聚效果的影响
实施例13-19
按照阻聚剂8配比制备本发明阻聚剂，考察不同阻聚剂用量对阻聚效果的影响，结果见表4。
表4阻聚剂用量对阻聚效果影响
实施例 阻聚剂用量/％ 聚合物含量/％
13 0.01 2.94
14 0.02 2.18
15 0.05 1.85
16 0.06 1.03
17 0.10 0.91
18 0.12 0.84
19 0.20 0.78
阻聚剂用量越大，阻聚效果越好，考虑价格因素，本发明优选阻聚剂用量0.02-0.12％。

Claims (8)

1.一种复配型苯乙烯精馏阻聚剂，其特征在于由A、B两种组分及有机溶剂复配而成；其中，A组分为N,N′-双(亚水杨基)丙二胺，B组分为4,6-二硝基-2-仲丁基苯酚，有机溶剂为乙苯或苯乙烯。
2.根据权利要求1所述的复配型苯乙烯精馏阻聚剂，其特征在于所述的A组分的质量为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的5-40％。
3.根据权利要求2所述的复配型苯乙烯精馏阻聚剂，其特征在于所述的A组分的质量为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的20-30％。
4.根据权利要求1所述的复配型苯乙烯精馏阻聚剂，其特征在于所述的B组分的质量为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的5-40％。
5.根据权利要求4所述的复配型苯乙烯精馏阻聚剂，其特征在于所述的B组分的质量为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的20-30％。
6.根据权利要求1所述的复配型苯乙烯精馏阻聚剂，其特征在于所述的有机溶剂的质量为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的20-90％。
7.根据权利要求6所述的复配型苯乙烯精馏阻聚剂，其特征在于所述的有机溶剂的质量为复配型苯乙烯精馏阻聚剂质量的40-60％。
8.一种权利要求1-7任一所述的复配型苯乙烯精馏阻聚剂的制备方法，其特征在于将A组分和B组分加入到有机溶剂中，在常温下充分搅拌溶解即得。
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CN109232160A (zh) * 2018-10-29 2019-01-18 江苏常青树新材料科技有限公司 一种应用于二乙烯基苯精馏系统的复配阻聚剂

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