RU2092498C1 - Способ получения бутилкаучука - Google Patents
Способ получения бутилкаучука Download PDFInfo
- Publication number
- RU2092498C1 RU2092498C1 RU94028970A RU94028970A RU2092498C1 RU 2092498 C1 RU2092498 C1 RU 2092498C1 RU 94028970 A RU94028970 A RU 94028970A RU 94028970 A RU94028970 A RU 94028970A RU 2092498 C1 RU2092498 C1 RU 2092498C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- isobutylene
- mixture
- degassing
- isopentane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Использование: в производстве шин и РТИ, в нефтехимической промышленности. Сущность: способ получения бутилкаучука сополимеризацией изобутилена с изопреном в углеводородном разбавителе-хлорорганическом соединении, например метилхлориде, в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса, включающий дезактивацию катализатора, дегазацию в две и более ступени, стабилизацию полимера и выделение каучука из водной дисперсии, его сушку в червячных машинах, переработку отогнанного при дегазации разбавителя и незаполимеризовавшихся мономеров и приготовление шихты, основан на том, что процесс сополимеризации изобутилена с изопреном проводят в смеси разбавителя с изопентаном, содержащей (0,25-15,0) мас.% изопентана. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области получения синтетических каучуков, используемых в производстве шин и РТИ, в частности бутилкаучука, и может быть использовано в нефтехимической промышленности.
Известен способ получения бутилкаучука низкотемпературной сополимеризацией изобутилена с изопреном в среде углеводородного разбавителя, хлористого метила, в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса, заключающийся в сополимеризации изобутилена, содержащегося в разбавителе в количестве 20-30% об. с изопреном, содержание которого выдерживается в пределах 0,5 1,5% об. при температуре от минус 90oC до минус 100oC. Конверсия мономеров достигает (70-85)% а продолжительность цикла полимеризации составляет 10-40 ч [1]
Недостатком способа является незначительная продолжительность процесса, вызванная существенным влиянием на полимеризацию содержащихся в шихте микропримесей, способствующих изменению молекулярной массы, вызывающему укрупнение частиц полимера и повышение его адгезионных и агломерирующих свойств, а следовательно, налипанию на стенках и трубках реактора, завышению температуры из-за ухудшения теплосъема и росту давления, за которым следует прекращение процесса.
Недостатком способа является незначительная продолжительность процесса, вызванная существенным влиянием на полимеризацию содержащихся в шихте микропримесей, способствующих изменению молекулярной массы, вызывающему укрупнение частиц полимера и повышение его адгезионных и агломерирующих свойств, а следовательно, налипанию на стенках и трубках реактора, завышению температуры из-за ухудшения теплосъема и росту давления, за которым следует прекращение процесса.
Наиболее близким к заявляемому способу по своей технической сущности является способ получения бутилкаучука, по которому охлажденную до -90oC шихту, представляющую собой смесь изобутилена, изопрена и ректификата хлористого метила, подают в нижнюю часть полимеризатора, где поддерживают температуру около -100oC с помощью испаряющегося этилена и куда вводят раствор треххлористого алюминия в хлористом метиле, полученную реакционную смесь, содержащую (12-15)% полимера, (4-6)% мономеров и хлористый метил, направляют на водную дегазацию, проводимую под давлением при 70oC, затем на вакуумную дегазацию, где удаляют остатки мономеров и хлористого метила. Дегазацию проводят в присутствии 1,5% от массы каучука стеарата кальция и до 0,3% антиоксиданта в виде водной суспензии. Каучук с водой подают в концентраторы, усредняют, отделяют каучук от воды и сушат в червячных машинах [2]
Недостатком указанного способа является также небольшая продолжительность процесса полимеризации, в основном 30-50 ч, значительные потери хлористого метила, достигающие (35-40) кг/т бутилкаучука, а также потери полимера, имеющие место при чистках после каждого цикла полимеризации.
Недостатком указанного способа является также небольшая продолжительность процесса полимеризации, в основном 30-50 ч, значительные потери хлористого метила, достигающие (35-40) кг/т бутилкаучука, а также потери полимера, имеющие место при чистках после каждого цикла полимеризации.
Целью изобретения является увеличение длительности циклов полимеризации и сокращение потерь сырья.
Указанная цель достигается тем, что в известном способе получения бутилкаучука сополимеризацией изобутилена с изопреном в углеводородном разбавителе -хлорорганическом соединении, например метилхлориде, в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса, включающем дезактивацию катализатора, дегазацию в две и более ступени, стабилизацию полимера и выделение каучука из водной дисперсии, его сушку в червячных машинах, переработку отогнанного при дегазации разбавителя и незаполимеризовавшихся мономеров и приготовление шихты, в разбавитель дополнительно вводят изопентан в количестве (0,25-15,0)% от массы смеси.
В отличие от известных способов получения бутилкаучука проведение процесса полимеризации изобутилена с изопреном в смеси разбавителя - хлористого метила и изопентана, вводимого в количестве (0,25-15,0)% от массы инертной смеси, позволяет увеличить длительность цикла полимеризации и конверсию мономеров за счет сохранения скорости теплоотвода через металлическую стенку реактора, сократить потери углеводородов, особенно разбавителя и при необходимости увеличить вязкость по Муни бутилкаучука и его непредельность.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Прямой и возвратный изобутилен смешивают с осушенной возвратной хлорметилизобутиленовой фракцией, отогнанной при дегазации каучука, затем вводят изопрен и изопентан. Углеводородную шихту, содержащую (20-30)% мас. изобутилена, (0,5-1,5)% мас. Изопрена и (68,5-79,5)% мас. смеси хлористого метила и изопентана, содержащей (0,25-15,0)% изопентана от массы смеси, вводят на сополимеризацию в реактор, охлаждаемый испаряющимся этиленом. Процесс сополимеризации изобутилена с изопреном проводят при температуре от минус 98oC до минус 82oC в присутствии хлорида алюминия, вводимого в хлористом метиле.
Суспензию полимера подают на дегазацию, где осуществляют дезактивацию катализатора водой, отгоняют разбавитель, изопентан и незаполимеризовавшиеся мономеры, и стабилизируют полимер. Углеводородный конденсат отделяют от воды, сушат и направляют на разделение ректификацией в нескольких колоннах, в последней из которых выделяют изопентан изопреновую фракцию, также направляемую на приготовлению шихты. Образующуюся при дегазации дисперсию каучука в воде подают на концентрирование, отжим от влаги и сушку в червячных машинах.
В отличие от известного способа получения бутилкаучука введение изопентана в реакционную массу позволяет значительно уменьшить адгезию полимера к металлической стенке реактора, что сохраняет скорость теплоотвода в течение более длительного времени полимеризации. Благодаря этому снижается средняя температура цикла полимеризации и увеличивается конверсия мономеров, что также способствует повышению вязкости по Муни каучука. Однако уже введение изопентана более 15% от массы хлорметила приводит к существенному снижению выхода полимера. Изопентан могут вводить на шихтование как с изопреном, так и отдельно. Способ иллюстрируют следующие примеры.
Пример 1 (по прототипу). Бутилкаучук получают по известному способу. Шихту, содержащую 19,5% мас. изобутилена, 2,5% мас. изопрена и 78% мас. хлорметила, подают в количестве 14 т/ч в реактор. Температура шихты минус 95oC. В нижнюю часть реактора вводят раствор хлористого алюминия в хлористом метиле концентрацией 0,08% мас. Суспензию полимера подают на дегазацию, полученный каучук сушат на агрегате "Андерсон".
Основные показатели процесса:
Температура полимеризации, oC
начало цикла 98
конец цикла 84
Длительность цикла полимеризации, ч 53
Дозировка катализатора, от массы мономеров 0,05
Средняя конверсия мономеров (изобутилена), 80,0
Выработка каучука, т/ч 2,30
Вязкость каучука по Муни, МБ-1-8-125 52 ± 5
Непредельность, мол 1,6 ± 0,2
Предел прочности при разрыве, МПа 19,8
Относительное удлинение, 610
Содержание стеарата кальция в каучуке, мас 1,2
Содержание ионола в каучуке, 0,85
Расход изобутилена, кг/т каучука 1030
Расход хлористого метила, кг/т каучука 30
Расход изопрена, кг/т каучука 32
Примеры 2-6. Бутилкаучук получают по предлагаемому способу. В шихту вводят заданное количество изопентана. Объем лабораторного реактора 50 мл. Длительность цикла полимеризации 15 мин. Температура полимеризации изменялась от минус 98oC до минус 92oC. Концентрация изобутилена в шихте 22% мас. изопрена 0,9% мас. Концентрация катализатора (хлористого алюминия) в растворе хлористого метила составляла 0,15% мас. Дозировка катализатора 0,1% от массы мономеров.
Температура полимеризации, oC
начало цикла 98
конец цикла 84
Длительность цикла полимеризации, ч 53
Дозировка катализатора, от массы мономеров 0,05
Средняя конверсия мономеров (изобутилена), 80,0
Выработка каучука, т/ч 2,30
Вязкость каучука по Муни, МБ-1-8-125 52 ± 5
Непредельность, мол 1,6 ± 0,2
Предел прочности при разрыве, МПа 19,8
Относительное удлинение, 610
Содержание стеарата кальция в каучуке, мас 1,2
Содержание ионола в каучуке, 0,85
Расход изобутилена, кг/т каучука 1030
Расход хлористого метила, кг/т каучука 30
Расход изопрена, кг/т каучука 32
Примеры 2-6. Бутилкаучук получают по предлагаемому способу. В шихту вводят заданное количество изопентана. Объем лабораторного реактора 50 мл. Длительность цикла полимеризации 15 мин. Температура полимеризации изменялась от минус 98oC до минус 92oC. Концентрация изобутилена в шихте 22% мас. изопрена 0,9% мас. Концентрация катализатора (хлористого алюминия) в растворе хлористого метила составляла 0,15% мас. Дозировка катализатора 0,1% от массы мономеров.
Основные показатели процесса представлены в таблице.
Пример 7. Бутилкаучук получают по предлагаемому способу в промышленном реакторе. Состав шихты, мас: изобутилена 19,5; изопрена 2,5, хлористого метила 75,0, изопентана 3,0. Нагрузка по шихте 14,3 т/ч. Температура шихты минус 95oC. Концентрация хлористого алюминия в хлористом метиле 0,08% мас. Полученную суспензию полимера дегазируют и сушат каучук на агрегате "Андерсон".
Основные показатели процесса:
Температура полимеризации, oC
начало цикла 98
конец цикла 84
Длительность цикла полимеризации, ч 78
Средняя конверсия мономеров (изобутилена), 82,5
Выработка каучука, т/ч 2,43
Вязкость каучука по Муни МБ-1-8-125 52±3
Непредельность, мол. 1,65
Предел прочности при разрыве, МПа 2067
Относительное удлинение, 615
Содержание стеарата кальция в каучуке, мас 1,20
Содержание ионола в каучуке, мас 0,87
Расход изобутилена, кг/т каучука 1028
Расход хлористого метила, кг/т каучука 18,0
Расход изопрена, кг/т каучука 30,0
Расход изопентана, кг/т каучука 2,0
Пример 8. Бутилкаучук получают по предлагаемому способу аналогично примеру 7. Содержание изопентана в смеси 7,5% мас. Длительность цикла полимеризации достигла 120 ч. Конверсия мономеров (средняя за цикл) 82,7% Каучук соответствовал всем требованиям ТУ.
Температура полимеризации, oC
начало цикла 98
конец цикла 84
Длительность цикла полимеризации, ч 78
Средняя конверсия мономеров (изобутилена), 82,5
Выработка каучука, т/ч 2,43
Вязкость каучука по Муни МБ-1-8-125 52±3
Непредельность, мол. 1,65
Предел прочности при разрыве, МПа 2067
Относительное удлинение, 615
Содержание стеарата кальция в каучуке, мас 1,20
Содержание ионола в каучуке, мас 0,87
Расход изобутилена, кг/т каучука 1028
Расход хлористого метила, кг/т каучука 18,0
Расход изопрена, кг/т каучука 30,0
Расход изопентана, кг/т каучука 2,0
Пример 8. Бутилкаучук получают по предлагаемому способу аналогично примеру 7. Содержание изопентана в смеси 7,5% мас. Длительность цикла полимеризации достигла 120 ч. Конверсия мономеров (средняя за цикл) 82,7% Каучук соответствовал всем требованиям ТУ.
Как видно из примеров, внедрение предлагаемого способа получения бутилкаучука позволяет существенно увеличить продолжительность циклов полимеризации, увеличить выход полимера и снизить затраты на производство.
Claims (1)
- Способ получения бутилкаучука сополимеризацией изобутилена с изопреном в углеводородном разбавителе, хлорорганическом соединении, например метилхлориде, в присутствии катализатора Фриделя Крафтса, включающий дезактивацию катализатора, дегазацию в две и более ступени, стабилизацию полимера и выделение каучука из водной дисперсии, его сушку в червячных машинах, переработку отогнанного при дегазации разбавителя и незаполимеризовавшихся мономеров и приготовление шихты, отличающийся тем, что процесс сополимеризации изобутилена с изопреном проводят в смеси разбавителя с изопентаном, содержащей 0,25 15,0 мас. изопентана.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94028970A RU2092498C1 (ru) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | Способ получения бутилкаучука |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94028970A RU2092498C1 (ru) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | Способ получения бутилкаучука |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94028970A RU94028970A (ru) | 1996-07-10 |
RU2092498C1 true RU2092498C1 (ru) | 1997-10-10 |
Family
ID=20159312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94028970A RU2092498C1 (ru) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | Способ получения бутилкаучука |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2092498C1 (ru) |
-
1994
- 1994-08-02 RU RU94028970A patent/RU2092498C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Синтетический каучук / Под ред. И.В.Гармонова. - Л.: Химия, 1976, с.347 и 348. 2. Там же, с.293 и 294. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94028970A (ru) | 1996-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9126877B2 (en) | Polymers of isobutene from renewable sources | |
EP2734555B1 (en) | Process for producing brominated butyl rubber | |
KR101473542B1 (ko) | 고분자량 브로민화 고무를 제조하기 위한 공통 용매 방법 | |
RU2092498C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
US20040220382A1 (en) | Process and device for manufacturing an aromatic alkylene polymer | |
RU2470952C2 (ru) | Полунепрерывный объединенный способ производства ударостойких винилароматических (со)полимеров путем последовательной анионной/радикальной полимеризации | |
US3846387A (en) | Chain saturated copolymers of ethylene, alpha monoolefins, and trienes containing side-chains with non-terminal conjugated unsaturation | |
KR960001887B1 (ko) | 고체 디시클로펜타디엔을 반응 사출 성형에 사용하기 위한 액체 단량체로 전환시키는 방법 | |
EP0337737B1 (en) | Method for producing "poly-N-butene oils" from C4-fraction residues | |
CA1069646A (en) | Process for producing polymerizates of broad molecular weight distribution | |
RU2158272C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
Stampa | The anionic dispersion polymerization of α‐methylstyrene | |
US3426007A (en) | Polymerization catalyst system | |
RU2101297C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
US7956156B2 (en) | Method for the removal of isobutene oligomers from an isobutene polymer | |
RU2200168C2 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
RU2088599C1 (ru) | Способ получения цис-1,4-полибутадиена | |
RU2202561C2 (ru) | Способ получения светлой нефтеполимерной смолы | |
SU866983A1 (ru) | Способ получени модифицированного цис-1,4-полиизопрена полимеризацией изопрена | |
RU2184123C1 (ru) | Способ получения цис-1,4-полиизопрена | |
RU2155195C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
US4544780A (en) | Catalytic isomerization of tertiary olefins | |
SU433683A3 (ru) | Способ получения иолиизопрена | |
RU2096423C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
RU2106331C1 (ru) | Способ ингибирования процесса полимеризации винилароматических углеводородов |