CS233782B1 - Způsob zpracování vařákové kapaliny z výroby styrenu - Google Patents

Abstract

Způsob zpracování vařáková kapaliny z výroby styrenu řeší otázku zpracování vařákové kapaliny z výroby styrenu se zpětným získáváním volného monomeru. Zpracování se provádí destilací a pro její usnadnění se k Vařáková kapalině přidává ropná frakce a bodem varu*vyšším neš je bod varu volného monomeru. Nejvhodnějším ee jeví topný olej v množství 2 až 90 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů směsi.

Description

Vynález se týká způsobu zpracování vařáková kapaliny z výroby styrenu oddestilováním volného monomeru·

Je známo, Se při výrobě styrenu vznikají oligomemí a polymemí sloučeniny styrenu, které se s nečistotami hromadí ve vařácích rektifikačních kolon. Vakuovým oddestilováváním styrenu z vařákové kapaliny vzniká viskoznl kapalina obsahující vedle oligomemích a polymsmích podílů jsStč okolo 25 aS 30 * volného monomeru. Další destilaci monomeru brání zejména rychlý vzrůst viskosity vařákové kapaliny. Vařáková kapalina s takto sníženým obsahem volného monomeru bývá označována jako styrenové zbytky či styrenová smola. Aplikace doposud známých metod zpracování vařákové kapaliny z výroby styrenu, respektive styrenových zbytků, jako jsou depolymerace, ředění toluenem, využití jako nátěrové hmoty a podobně vykazuje řadu nevýhod.

Depolymerace vařákové kapaliny, která vyžaduje investice do stavby depolymeračního zařízení a dalěí přívod energie pouze snižuje množství styrenových zbytků. Další metody zpra cování vařákové kapaliny z výroby styrenu, respektive styrenových zbytků, mají společnou nevýhodu v tom, že neumožňují získat zbývající mohomemí styren ze styrenových zbytků.

současné době styrenové zbytky představují nepříjemný odpad, jehož využití jako nátěrové hmoty či spalování (bez využití tepla) je obtížné.

Výše uvedené nedostatky nemá způsob zpracování vařákové kapaliny z výroby styrenu oddestllováním volného monomeru podle vynálezu, při němž se k vařákové kapalině před začátkem destilace nebo v jejím průběhu přidá ropná frakce, s výhodou topný olej, s bodem varu vyšším než je bod varu volného monomeru minimálně s bodem varu 160 °C, v množství 2 až 90 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů směsi. Zvláště výhodné je přidávat ropnou frakci v množství l0 až 50 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů směsi.

Tento způsob umožňuje bez dalších investic a prakticky nezměněné spotřebě tepelné energie získat z vařákové kapaliny z výroby styrenu prakticky všechen volný monomerní styren. Styrenové zbytky s přídavkem ropné frakce tvoří i po oddestilování volného monomeru při teplotách nad 70 °C nepříliš viskdzní kapalinu, což usnadňuje její transport a případné spalování. Styrenové zbytky zpracované podle vynálezu s vhodným množstvím ropné frakce tvoří za obvyklých teplot (-30 až +30 °C) nelepivou, plastickou, částečně elastickou hmotu s podstatně sníženým zápachem, jejíž vlastnosti se a časem významně nemění. Tato skutečnost může významně rozšířit možnosti využití styrenových zbytků, například ve hmotách sloužících k zalévání spár, ke tmelení, ke tvorbě vodoodpudivých a impregnačních vrstev, k přípravě nátěrových hmot a podobně.

Dále uvedené příklady vysvětlují způsob zpracování vařákové kapaliny z výroby styrenu.

Přikladl hmotnostních dílů vařákové kapaliny z výroby styrenu, tj. směsi obsahující 15,3 X hmotnostní polymeru styrenu, 0,3 % hmotnostních tetrameru styrenu, 1,8 % hmotnostních trimeru styrenu, 8,5 % hmotnostních dimeru .styrenu, 2,7 % hmotnostních alfa-methylstyrenu,

2,2 X hmotnostní těkavých látek do bodu varu ,80 °C a 3,7 X hmotnostních nečistot, byl° odpařováno v laboratorní rotační odparce při teplotě 80 °C a tlaku 3 kPa po dobu 15 minut. Bylo získáno 35 hmotnostních dílů destilátu obsahujícího 93,0 X hmotnostních styrenu, 3,9 X hmotnostních alfa-methylstyrenu a 3,1 X hmotnostních nečistot (ethylbenzen, xylen, kumen a další) a 25 hmotnostních dílů zbytku, obsahujícího 36,9 X hmotnostních polymeru styrenu, 0,7 X hmotnostních tetrameru styrenu, 4,3 X hmotnostních trimeru styrenu, 20,6 X hmotnostních dimeru styrenu, 26,6 X hmotnostních volného monomeru styrenu, 1,1 X hmotnostních alfa-methylstyrenu, 0,9 X hmotnostních těkavých látek do bodu varu 180 °C a 8,9 X hmotnostních nečistot, při dané teplotě ve formě homogenní viskozní kapaliny (i = 6,0 Pa.s při 80 ®C). Takto získaná vařáková kapalina je obdobou styrenových zbytků (styrenové smoly) z výroby styrenu.

Př í k 1 a 4 2 hmotnostních dílů zbytku po destilaci z příkladu t bylo odpařováno v laboratorní rotační odparce při teplotě 95 °C a tlaku 3 kPa po dobu 20 minut. Bylo získáno 4,3 hmotnostních dílů destilátu, obsahujícího 92,3 % hmotnostních styrenu, 3,8 % hmotnostních alfa-methyistyrenu a 3,9 í hmotnostních nečistot a 20,6 hmotnostních díld zbytku s obsahem 12,1 M hmotnostních volného styrenu, při dané teploté ve formě velmi viskésnl kapaliny (η · 74 Pa.s při 80 °c). Dalšímu zpracování v laboratorní rotační odparce, či rotační filmové odparce brání prudce rostoucí viskozita zbytku.

Příklad 3

Smícháním 20 hmotnostních dílů zbytku po destilaci z příkladu 2 a 6 hmotnostních dílů lehkého topného oleje (ropná frakce s bodem varu 250 ač 320 °C) byla při 80 °C vytvořena monogenní mírné viskdzní kapalina. Tato kapalina byla odpařována v laboratorní rotační odparce při teploté 95 °C a tlaku 3 kPa po dobu 10 minut. Bylo získáno 1,6 hmotnostních dílů destilátu obsahujícího 89,1 % hmotnostních styrenu, 3,6 % hmotnostních alfa-methylstyrenu a 7,3 % hmotnostních nečistot a 24,3 hmotnostních dílů zbýtku · obsahem 4,11 * hmotnostních volného monomemího styrenu, při dané teploté ve formé homogenní kapaliny a dostatečně nízkou viskositou (21,0. Pa.s.při 80 °C).

Příklad 4

Smícháním 20 hmotnostních dílů zbytku po destilaci z příkladu 2 a 100 hmotnostních dílů lehkého topného oleje byla při 80 °C vytvořena homogenní kapalina a nízkou viskositou srovnatelnou s viskositou čistého topného oleje. Tato kapalina byla odpařována v laboratorní rotační odparce při teplotě 80 °C a tlaku 3 kPa po dobu 15 minut. Bylo získáno 1,8 hmotnostních dílů destilátu, obsahujícího 86,1 % hmotnostních styrenu, 3,4 · hmotnostních alfa-methylstyrenu a 10,5 % hmotnostních nečistot a 118 hmotnostních dílů zbytku s obsahem 0,8 * hmotnostních volného s.tyrenu ve formě homogenní kapaliny s nízkou viskositou srovnatelnou e viskositou čistého topného oleje.

Příklad 5

Smícháním 25 hmotnostních dílů zbytku po destilaci z příkladu 1 a 6 hmotnostními díly ropné frakce o bodu varu 180 až 260 °C byla vytvořena homogenní kapalina o nízké viskositě. Tato kapalina byle odpařována v laboratorní rotační odparce při teplotě 75 °C a tlaku 8 kPa po dobu 25 minut. Bylo získáno 6,1 hmotnostních dílů destilátu, obsahujícího 87,5 * hmotnostních styrenu, 3,3 9 hmotnostních alfa-methylstyrenu a 9,2 % hmotnostních nečistot a 24,8 hmotnostních dílů zbytku s obsahem 4,13 % hmotnostních volného monomerního styrenu při dané teplotě ve formě homogenní kapaliny s dostatečně nízkou viskositou ( Ί = 18 Pa.s při 80 °C).

Příklad6 hmotnostních dílů vařákové kapaliny z výroby styrenu (o složení podle příkladu 1) bylo smícháno se 2 hmotnostními díly lehkého topného oleje, směs byle odpařována v laboratorní rotační odparce při teplotě 90 °C a tlaku 3 kPa po dobu 30 minut. Bylo získáno 41,1 hmotnostních dílů destilátu, obsahujícího 91,2 % hmotnostních Styrenu, 3,8 % hmotnostních alfa-methylstyrenu a 5,0 % hmotnostních nečistot a 20,7 hmotnostních dílů zbytku s obsahem 3,73 % hmotnostních volného styrenu při dané teplotě ve formě viskdzní homogenní kapaliny.

Př íklad 7

Příklad 6 byl zopakován s tím rozdílem, 2e k60 hmotnostním dílům vařákové kapaliny bylo přidáno 6 hmotnostních dílů ropné frakce o bodu varu 290 až 340 °C. Soěs byla-odpeřo233782 vána v laboratorní rotační odparce při teplotě 110 °C a tlaku 3 kPa po dobu 25 minut. Bylo získáno 41,4 hmotnostních dílů destilátu, obsahujícího 91,1 V hmotnostních styrenu, 3,9 * hmotnostních alfa-methylstyrenu a 5,0 % hmotnostních nečistot a 24,4 hmotnostních dílů zbytku s obsahem 2,1 % hmotnostních volného styrenu, při dané teplotě ve formě homogenní kapaliny s dostatečně nízkou viskózitou ( η = 24 Pa. a při 80 °C). Při laboratorní teplotě ztuhne zbytek po tomto zpracování vařákové kapaliny na nelepivou, plastickou, částečně elastickou slabě zapáchající tuhou látku. Tyto vlastnosti se s časem, ani ee změnami teplot v rozmezí -30 až +30 °C významně nemění.

PříkledS

Smícháním 25 hmotnostních dílů styrenových zbytků z výroby styrenu (tj. směsi obsahující 3,1 % hmotnostních trlmeru styrenu, 18,2 % hmotnostní dimeru styrenu, i,0 % hmotnostní elfa-methylstyrenu, 0,8 % hmotnostních těkavých látek do bodu varu 180 °C, 26,4 % hmotnostních volného monomeru styrenu a 50,5 % hmotnostních polymeru včetně tetrameru a nečistot ( '1= 6,4 Pa.s při 80 °C) a 6,2 hmotnostních dílů lehkého topného oleje při 80 °C byla vytvořená homogenní, dobře tekutá kapalina. Tato kapalina byla odpařována v laboratorní rotační odparce při teplotě 95 °C e tlaku 3 kPa po dobu 10 minut. Bylo získáno 5,9 hmotnostních dílů destilátu, obsahujícího 89,7 % hmotnostních styrenu, 3,9 % hmotnostních alfa-methyl styrenu a 6,4 % hmotnostních nečistot a 25,2 hmotnostních dílů zbytku s obsahem 3,82 % hmotnostních volného monomeru styrenu, při dané teplotě ve formě homogenní kapaliny s dostatečně nízkou viskozitou ( η = 22 Pa.s při 80 °C). Při laboratorní teplotě ztuhnou takto zpracované zbytky na nelepivou, plastickou, částečně elastickou slabě zapáchající tuhou látku. Tyto vlastnosti se s časem, ani se změnami teplot v rozmezí -30 až +30 °C významně nemění.

Příklad 9

Postup z příkladu 8 byl zopakován s tím rozdílem, že bylo přidáno 17 hmotnostních dílů lehkého topného oleje. Směs byla odpařována v laboratorní rotační odparce při teplotě 80 °C a tlaku 3 kPa po dobu 20 minut. Bylo zíekáno 5,8 hmotnostních dílů destilátu, obsahujícího 89,1 % hmotnostních styrenu, 3,9 % hmotnostních alfa-methylstyrenu e 7,1 % hmotnostních nečistot a 36 hmotnostních dílů zbytku s obsahem 3,22 hmotnostních volného styrenu, při dané teplotě ve formě velmi dobře tekuté homogenní kapaliny ( n = 1 Pa.e při 80 °C).

P ř í k 1 a d 10

Postup z příkladu 8 byl zopakován s tím rozdílem, že bylo přidáno 2,8 hmotnostních dílů lehkého topného oleje. Směs byla odpařována v laboratorní rotační odparce při teplotě 100 °C a tlaku 3 kPa po dobu 1O₍minut. Bylo zlákáno 5,9 hmotnostních dílů destilátu, obsahujícího 90,4 % hmotnostních styrenu, 3,9 ř hmotnostních alfa-methylstyrenu a 5,7 % hmotnostních nečistot a 21,8 hmotnostních dílů zbytku s obsahem 3,63 % hmotnostních volného styrenu při děné teplotě ve formě viakózní homogenní kapaliny.

Přiklad 11 • Postup z příkladu 8 byl zopakován a tím rozdílem, že mleto lehkého topného oleje bylo přidáno 10,8 hmotnostního dílu ropné frakce o'bodu varu 290 až 340 °C. Směs byla odpařována v laboratorní rotační odparce při teplotě 110 °C a tlaku 3 kře po dobu 20 minut. Bylo získáno 6,1 hmotnostních dílů destilátu, obsahujícího 90,8 % hmotnostních styrenu, 4,0 * hmotnostních alfa-metylstyrenu a 5,2 % hmotnostních nečistot a 29,5 % hmotnostních dílů zbytku s obsahem 2,15 % volného styrenu, při dané teplotě ve formě homogenní kapaliny s dostatečně nízkou viskozitou.

«

Příklad 12

Postup z příkladu 8 byl zopakován s tím rozdílem, Se bylo přidáno 10,8 hmotnostního dílu lehkého topného oleje a směs byla odpařována na filmové rotační odparce ERQON při teploté 110 °C, tlaku 5 kPa a průtoku 2,2 kg/h. Bylo získáno 6,3 hmotnostního dílu destilátu, obsahujícího 88,7 % hmotnostních styrenu, 4,0 % hmotnostních alfa-methylstyrenu a 7,3 % hmotnostních nečistot a 29,4 hmotnostního dílu zbytku s obsahem 1,80 % hmotnostních volného styrenu při dané teplete ve formě Velmi dobře tekuté homogenní kapaliny ( η = 2,6 Pa.s při 80 °C). Při laboratorní teplotě ztuhnou takto zpracované zbytky na nelepivou, plastickou, částečné elastickou slabé zapáchající tuhou látku. Tyto vlastnosti se s časem, ani se změnami teplot v rozmezí od -30 až +30 °C významné nemění. Zahříváním zpracovaných zbytků na teplotu 200 aS 220 °C po dobu 4 hodin byl dále snížen zápach a částečně snížena plastičnost zbytků.

Claims (2)

1. Způsob zpracování vařákové kapaliny z výroby styrenu oddestilováním volného monomeru, vyznačující se tím, Se se k vařákové kapalině před začátkem destilace nebo v jejím průběhu přidá ropná frakce, s výhodou topný olej, s bodem varu vySSÍm, než je bod varu volného monomeru, minimálně s bodem varu 160 °C, v množství 2 až 90 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů směsi.

2. Způsob zpracování vařákové kapaliny podle bodu 1, vyznačující se tím, že množství přidané ropné frakce je 10 až 90 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů směsi.