PL178262B3

PL178262B3 - Sposób wytwarzania żywic węglowodorowych

Info

Publication number: PL178262B3
Application number: PL94306272A
Authority: PL
Inventors: Witold Tęcza; Sławomir Gałka; Lesław Górniak; Jerzy Polaczek; Teresa Tęcza
Original assignee: Inst Chemii Przemyslowej Im Pr
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 2000-03-31
Also published as: PL306272A1

Abstract

1 . Sposób wytwarzania żywic węglowodorowych polegający na tym, że frakcję węglowo dorową wydestylowaną z benzyny popirolitycznej, wrzącą w przedziale temperatur 130-210C i zawierającą obok węglowodorów aromatycznych C 8 -C w węglowodory nienasycone, wstępnie poddaje się wygrzewaniu w temperaturze 100-250°C, a następnie przez destylację oddziela się od produktów wyżej wrzących frakcję destylatu wrzącą do temperatury 190-210°C, którą poddaje się polimeryzacji kationowej katalizowanej chlorkiem glinu lub jego kompleksami z węglowodorami alkiloaromatycznymi, z mieszaniny poreakcyjnej ewentualnie oddziela się ka talizator, neutralizuje, przemywa wodąt wydziela się żywicę przez destylację pod normalnym lub obniżonym ciśnieniem lub przez destylację z parą wodną według patentu nr 170214, zna mienny tym, że frakcję węglowodorową wstępnie wygrzewa się z ewentualnym dodatkiem bezwodnika maleinowego w ilości 0,05-5% wagowych, zaś po procesie polimeryzacji mie szaninę poreakcyjną przemywa się kwaśną wodą o wartości pH nie przekraczającej 5, korzy stnie o wartości pH<3 w temperaturze 30-90°C, po czym oddziela się warstwę wodną i dalszą obróbkę produktu wykonuje się znanym sposobem.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania jasnych żywic węglowodorowych z ciekłych produktów pirolizy olefinowej benzyn, stanowiący ulepszenie sposobu według patentu PL 170214.

Sposób wytwarzania żywic węglowodorowych z surowców pochodzenia petrochemicznego przez kationową polimeryzację węglowodorów nienasyconych, katalizowaną chlorkiem glinu lub jego kompleksami z węglowodorami alkiloaromatycznymi, przedstawiony w opisie patentowym PL 170214, polega na tym, że frakcję węglowodorową wydestylowaną z benzyny popirolitycznej, wrzącą w przedziale temperatur 130-210°C i zawierającą węglowodory nienasycone, wstępnie poddaje się wygrzewaniu w temperaturze 100-250°C, a następnie przez destylację oddziela się od produktów wyżej wrzących frakcję destylatu wrzącą do temperatury 190-210°C, którą poddaje się polimeryzacji, neutralizuje, przemywa wodąi wydziela się żywicę przez destylację pod normalnym lub obniżonym ciśnieniem lub przez destylację z parąwodną.

Wstępne wygrzewanie frakcji węglowodorowej przed poddaniem jej polimeryzacji, powoduje zmianę składu jakościowego frakcji, w wyniku czego można uzyskać destylat, który poddany polimeryzacji daje produkt o jasnej barwie, niskiej zawartości popiołu i dobrej rozpuszczalności w oleju mineralnym.

Jasna barwa żywic węglowodorowych ma duże znaczenie ze względu na ich zastosowanie do produkcji farb i lakierów i do produkcji klejów. Ilość popiołu po spaleniu żywicy jest miernikiem zawartości związków nieorganicznych pochodzących z rozkładu katalizatora, które obniżająjakość żywicy.

Stwierdzono nieoczekiwanie, że można jeszcze polepszyć właściwości żywicy wytwarzanej sposobem według opisu patentowego PL 1702141. j. uzyskać jaśniejszą barwę i zmniejszyć ilość popiołu po spaleniu żywicy do wartości poniżej 0,02% wagowych, jeśli po polimeryzacji mieszaninę zawierającą polimeryzat i katalizator reakcyjną podda się przemywaniu kwaśną

178 262 wodąo wartości pH nie przekraczającej 5 i oddzieli warstwę wodną. Następne operacje wykonuje się znanym sposobem t. j. neutralizuje się, przemywa wodąi wydziela żywicę przez destylację.

Sposób wytwarzania żywic węglowodorowych polegający na tym, że frakcję węglowodorową wydestylowaną z benzyny popirolitycznej, wrzącą w przedziale temperatur 130-210°C i zawierającą obok węglowodorów aromatycznych C₈-C₁₀ węglowodory nienasycone, wstępnie poddaje się wygrzewaniu w temperaturze 100-250°C, a następnie przez destylację oddziela się od produktów wyżej wrzących frakcję destylatu wrzącą do temperatury 190-210°C, którąpoddaje się polimeryzacji kationowej katalizowanej chlorkiem glinu, ewentualnie oddziela katalizator, neutralizuje, przemywa wodąi wydziela się żywicąprzez destylację pod normalnym lub obniżonym ciśnieniem lub przez destylację z parą wodną, według patentu PL 170214, charakteryzuje się tym, że wstępne wygrzewanie frakcji węglowodorowej prowadzi się z ewentualnym dodatkiem bezwodnika maleinowego w ilości 0,05-5%wagowych, zaś mieszaninę otrzymaną w wyniku polimeryzacji przemywa się kwaśną wodą o wartości pH nie przekraczającej 5, po czym oddziela się warstwę wodną, a następnie dalszą obróbkę produktu t. j. neutralizację, przemywanie wodą i destylacyjne odpędzanie rozpuszczalnika wykonuje się znanym sposobem.

Korzystnie jest stosować dodatek bezwodnika maleinowego do wstępnie wygrzewanego surowca w ilości 1-3% wagowych.

Korzystnie jest mieszaninę otrzymanąw wyniku polimeryzacji, składającą się z polimeryzatu i chlorku glinu, przemywać kwaśną wodą o wartości pH <3, w temperaturze 30-90°C, najkorzystniej w temperaturze 60-80°C.

Korzystnie jest warstwę wodną, otrzymaną po przemyciu mieszaniny poreakcyjnej kwaśną wodą, częściowo zawracać do przemywania.

Z pozostałości wrzącej powyżej 190-210°C, otrzymanej w wyniku destylacji wstępnie wygrzanego surowca, można otrzymać żywicę węglowodorową o ciemniejszej barwie niż produkt główny, przeznaczoną do innych zastosowań np. jako środek pomocniczy w przemyśle gumowym.

Otrzymywanie żywic i ich właściowści przedstawiono w poniższych przykładach.

Przykład I. Do kolby trójszyjnej o pojemności 4 litrów wprowadzono 1000 g frakcji węglowodorowej o zakresie wrzenia 160-190°C otrzymanej destylacyjnie z benzyny popirolitycznej i zawierającej (w%wagowych): 5,l%styrenu, 8,2%a-metylostyrenu, 12,9% winylotoluenóworaz 15,1% indenu, dodano 20 g bezwodnika maleinowego i ogrzewano pod azotem w temperaturze 150°C przez 5 godzin. Mieszaninę poddano destylacji do temperatury par destylatu 190°C otrzymując 860 g destylatu o zakresie wrzenia 160-190°C oraz 160 g pozostałości wrzącej powyżej 190°C. destylat 160-190°C rozcieńczono 860 g ksylenu i poddano polimeryzacji po dodaniu 25 ml kompleksu A1C1₃ z kumenem i prowadząc polimeryzację w temperaturze 30-40°C przez 1 godzinę. Po zakończeniu polimeryzacji polimeryzat przemyto kolejno: 100 ml wody o pH = 3,250 ml 10% NaOH oraz dwa razy po 250 ml czystej wody, za każdym razem po przemyciu oddzielając warstwę wodną. Neutralny polimeryzat poddano odpędowi destylacyjnemu w atmosferze azotu w temperaturze 200°C pod ciśnieniem 13,33 hPa. Jako pozostałość po odestylowaniu rozpuszczalnikiem otrzymano 421 g żywicy węglowodorowej bardzo jasnej o temperaturze mięknienia 105°C i barwie 6 G według skali Gardnera t. j. 701 według skali dwuchromianowej i zawartości popiołu po spaleniu 0,01% wagowego.

Przykładu. Do kolby o pojemności 4 litrów wprowadzono 1000 g frakcji węglowodorowej o zakresie wrzenia 140-190°C, otrzymanej destylacyjnie z benzyny popirolitycznej i zawierającej (w % wagowych): 18,5% styrenu, 4,9% a-metylostyrenu, 7,8% winylotoluenów oraz 7,1% indenu, dodano 20 g bezwodnika maleinowego i ogrzewano mieszaninę przez 5 godzin w atmosferze azotu. Po zakończeniu ogrzewania mieszaninę destylowano do temperatury par destylatu 190°C otrzymując 850 g destylatu o zakresie wrzenia 150-190°C oraz 170 g pozostałości wrzącej powyżej 190°C. Destylat rozcieńczono 850 g ksylenu i poddano polimeryzacji po dodaniu 25 ml kompleksu A1C1₃ z kumenem, prowadząc polimeryzacji w temperaturze 30-40°C przez 1 godzinę. Następnie przemyto mieszaninę kwaśną wodąo pH=2 użytąw ilości 100 ml, zneutralizowano, przemyto zwykłą wodą i odpędzono rozpuszczalnik. Otrzymano 411 g jasnej żywicy

178 262 węglowodorowej o temperaturze mięknienia 91°C i barwie 6 G według skali Gadnera t. j. 701 według skali dwuchromianowej i ilości popiołu po spaleniu poniżej 0,01% wagowego.

Przykład III. Do kolby o pojemności 4 litrów wprowadzono 1000 g frakcji węglowodorowej o zakresie wrzenia 170-190°C, otrzymanej destylacyjnie z benzyny popirolitycznej i zawierającej (w % wagowych): 1,5%o styrenu, 7,8% α-metylostyrenu, 15,2°% winylotoluenów oraz 17,4$ indenu, dodano 20 g bezwodnika maleinowego i ogrzewano mieszaninę w sposób analogicznyj ak w przykładzie I. Po zakończeniu ogrzewania mieszaninę oddestylowano do temperatury 190°C otrzymując 865 g destylatu o zakresie wrzenia 170-190°C i 155 g pozostałości wrzącej powyżej 190°C. Destylat rozcieńczono 865 g ksylenu i poddano polimeryzacji w sposób analogiczny jak w przykładzie I.

Mieszaninę otrzymaną w wyniku polimeryzacji przemyto wodą o pH = 5, użytą w ilości 150 ml, zneutralizowano, przemyto zwykłąwodąi odpędzono rozpuszczalnik. Otrzymano 432 g żywicy węglowodorowej jasnej o temperaturze mięknienia 120°C i barwie według skali Gardnera 8 G t.j. 601 według skali dwuchromianowej. Ilość popiołu po spaleniu żywicy wynosiła 0,01 % wagowego.

Przykład IV. Do kolby szklanej o pojemności 4 litrów wprowadzono 1000 g frakcji węglowodorowej o zakresie wrzenia 160-190°C, otrzymanej przez destylację benzyny popirolitycznej i, obok węglowodorów alkiloaromatycznych, zawierającej (w % wagowych): 5,1% styrenu, 8,2% α-metylostyrenu, 12,9% winylotoluenów oraz 15,1% indenu, następnie dodano 10 g wodoronadtlenku kumenu i całość ogrzewano w atmosferze azotu w temperaturze 180°C przez 3 godziny. Po zakończeniu ogrzewania mieszaninę oddestylowano do temperatury par destylatu 190°C otrzymując 870 g destylatu o zakresie wrzenia 160-190°C oraz 140 g pozostałości wrzącej powyżej 190°C. Destylat rozcieńczono 870 g ksylenu i poddano polimeryzacji w warunkach jak w przykładzie I. Polimeryzat przemyto 150 ml wody o pH = 5, oddzielono warstwę wodną, zneutralizowano roztworem NaOH, przemyto zwykłą wodąi odpędzono rozpuszczalnik. Otrzymano 420 g żywicy węglowodorowej jasnej o temperaturze mięknienia 100°C, o barwie 6 G według skali Gardnera t.j. 701 według skali dwuchromianowej i zawartości popiołu po spaleniu 0,01% wagowego.

Pozostałość otrzymaną po destylacji wygrzewanej frakcji węglowodorowej poddano destylacji pod ciśnieniem 26,66 hPa. Otrzymano 63 g jasnobrązowej żywicy węglowodorowej o temperaturze mięknienia 85°C, która może być zastosowana jako środek pomocniczy w produkcji wyrobów gumowych.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania żywic węglowodorowych polegający na tym, że frakcję węglowodorową wydestylowaną z benzyny popirolitycznej, wrzącą w przedziale temperatur 130-210C i zawierającą obok węglowodorów aromatycznych C₈-C_I0 węglowodory nienasycone, wstępnie poddaje się wygrzewaniu w temperaturze 100-250°C, a następnie przez destylację oddziela się od produktów wyżej wrzących frakcję destylatu wrzącą do temperatury 190-210°C, którripoddaje się polimeryzacji kationowej katalizowanej chlorkiem glinu lub jego kompleksami z węglowodorami alkiloaromatycznymi, z mieszaniny poreakcyjnej ewentualnie oddziela się katalizator, neutralizuje, przemywa wodą i wydziela się żywicę przez destylację pod normalnym lub obniżonym ciśnieniem lub przez destylację z parą wodną według patentu nr 170214, znamienny tym, że frakcję węglowodorową wstępnie wygrzewa się z ewentualnym dodatkiem bezwodnika maleinowego w ilości 0,05-5% wagowych, zaś po procesie polimeryzacji mieszaninę poreakcyjną przemywa się kwaśną wodą o wartości pH nie przekraczającej 5, korzystnie o wartości pH<3 w temperaturze 30-90°C, po czym oddziela się warstwę wodnąi dalszą obróbkę produktu wykonuje się znanym sposobem.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że frakcję węglowodorowąwstępnie wygrzewa się z dodatkiem 1-3% wagowych bezwodnika maleinowego.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwę wodną, otrzymaną po przemyciu mieszaniny poreakcyjnej kwaśną, wodą, częściowo zawraca się do przemywania.