RU2101297C1 - Способ получения бутилкаучука - Google Patents
Способ получения бутилкаучука Download PDFInfo
- Publication number
- RU2101297C1 RU2101297C1 RU95109136A RU95109136A RU2101297C1 RU 2101297 C1 RU2101297 C1 RU 2101297C1 RU 95109136 A RU95109136 A RU 95109136A RU 95109136 A RU95109136 A RU 95109136A RU 2101297 C1 RU2101297 C1 RU 2101297C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- isoprene
- isobutylene
- line
- catalyst
- rubber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению синтетических каучуков, в частности бутилкаучука, применяемого в производстве шин, РТИ, в медицинской промышленности, и может быть использовано в нефтехимической промышленности. Целью изобретения является снижение удельных затрат сырья, увеличение длительности циклов и повышение качества бутилкаучука. Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения бутилкаучука путем приготовления шихты из изобутилена, изопрена и возвратной хлорметилизобутиленовой фракции углеводородов с последующей сополимеризацией изобутилена с изопреном в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса, включающий также дезактивацию катализатора стоппером, дегазацию в несколько ступеней, выделение каучука из водной дисперсии и регенерацию разбавителя - метилхлорида и незаполимеризовавшихся мономеров, в поток изопрена, подаваемого на шихтование, вводят раствор триизобутилалюминия в парафиновом или ароматическом углеводороде в количестве (10-25)% от массы катализатора Фриделя-Крафтса, причем при использовании триизобутилалюминия в растворе ароматического углеводорода его содержание в шихте регулируют путем ректификации части обработанного триизобутилалюминием потока изопрена, обеспечивающей выдерживание содержания ароматического углеводорода в общем потоке изопрена в пределах от 0,05% до 0,25% от массы изопрена. 2 з.п.ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к получению синтетических каучуков, в частности бутилкаучука, применяемого в производстве шин, РТИ, в медицинской промышленности, и может быть использовано в нефтехимической промышленности.
Известен способ получения бутилкаучука низкотемпературной сеполимеризацией изобутилена, содержащегося в разбавителе в количестве 20-30 об. и прошедшего очистку на алюмогеле, с изопреном, содержание которого выдерживается в пределах от 0,5 об. до 1,5 об. при температуре от -90oC до -100oC, причем конверсия мономеров достигает 70-85% а продолжительность цикла полимеризации составляет 10-40 ч [Синтетический каучук под ред. И.В.Гармонова, "Химия", Л. 1976, с.347-348]
Недостатком указанного способа получения бутилкаучука в среде разбавителя является небольшая продолжительность процесса полимеризации и большие удельные потери сырья и материалов на производство целевого продукта, вызванные недостаточно высоким качеством мономеров, особенно изопрена, полученного из пиролизной фракции.
Недостатком указанного способа получения бутилкаучука в среде разбавителя является небольшая продолжительность процесса полимеризации и большие удельные потери сырья и материалов на производство целевого продукта, вызванные недостаточно высоким качеством мономеров, особенно изопрена, полученного из пиролизной фракции.
Наиболее близким по своей технической сущности к данному способу получения бутилкаучука является способ получения бутилкаучука путем приготовления шихты из изобутилена, изопрена и разбавителя-метилхлорида с последующей сополимеризацией изобутилена с изопреном, проводимой в реакторе трубчатого типа, в котором с помощью жидкого этилена поддерживается температура от -170oC до -84oC в присутствии катализатора, получаемого смешением хлорида алюминия и триэтилалюминия в хлористом метиле с образованием алкилалюминийхлорида, затем дисперсию полимера дегазируют и сушат. Получают бутилкаучук с молекулярной массой 345000, ненасыщенностью 2,94% мол. при общей конверсии 73% [Австрал.патент N 292666, кл. С 08 F или В О1 J]
Недостатком указанного способа получения бутилкаучука также являются большие удельные потери сырья, особенно изопрена и метилхлорида, существенные изменения конверсии, вызванные недостаточной чистотой мономеров, невысокая продолжительность пробега реакторов между чистками, высокая вязкость по Муни бутилкаучука и ненасыщенность.
Недостатком указанного способа получения бутилкаучука также являются большие удельные потери сырья, особенно изопрена и метилхлорида, существенные изменения конверсии, вызванные недостаточной чистотой мономеров, невысокая продолжительность пробега реакторов между чистками, высокая вязкость по Муни бутилкаучука и ненасыщенность.
Целью изобретения является снижение удельных затрат сырья, увеличение длительности циклов полимеризации и повышение качества бутилкаучука. Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения бутилкаучука путем приготовления шихты из изобутилена, изопрена и возвратной хлорметилизобутиленовой фракции углеводородов с последующей сополимеризацией изобутилена с изопреном в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса, включающий также дезактивацию катализатора стоппером, дегазацию в несколько ступеней, выделение каучука из водной дисперсии и регенерацию разбавителя-метилхлорида и незаполимеризовавшихся мономеров, дополнительно в поток изопрена, подаваемого на шихтование, вводят раствор триизобутилалюминия в парафиновом или в ароматическом углеводороде в количестве (10-25)% от массы катализатора Фриделя-Крафтса, причем при использовании триизобутилалюминия в растворе ароматического углеводорода его содержание в шихте регулируют путем ректификации части обработанного триизобутилалюминием потока изопрена, обеспечивающий выдерживание содержания ароматического углеводорода в общем потоке изопрена в пределах от 0,05% до 0,25% от массы изопрена.
В отличие от известных способов получения бутилкаучука предлагаемый способ за счет связывания микропримесей, содержащихся в изопрене-ректификате, и образования комплекса хлорид алюминия изобутилалюминийхлорид позволяет увеличить конверсию мономеров и снизить потери сырья, а также увеличить пробег реакторов между чистками. Регулирование содержания ароматического углеводорода, например, толуола в реакционной массе позволяет выдерживать пристенный полимерный слой на минимальном уровне. Предлагаемый способ получения бутилкаучука осуществляют, по прилагаемой на чертеже схеме, следующим образом.
Изобутилен по линии 1 смешивают с изопреном, подаваемым по линии 2 и метилхлоридизобутиленовой фракцией, вводимой по линии 3, и в виде шихты, содержащей 20-30% изобутилена, 0,5-1,5% изопрена, остальное метилхлорид, по линии 4 подают в реактор 5 после охлаждения в холодильниках (на схеме не показаны). Температуру шихты выдерживают в пределах от -90oC до -107oC.
Раствор катализатора, например, хлорид алюминия в метилхлориде, концентрацией (0,08-0,15) мас. вводят по линии 6 в реактор 5. Температуру в реакторе 5 выдерживают в пределах от -100oC до -90oC за счет охлаждения трубок реактора 5 испаряющимся этиленом, подаваемым по линии 7 и выводимым по линии 8.
В поток изопрена, подаваемый по линии 2 на шихтование, вводят по линии 9 раствор триизобутилалюминия в парафиновом или в ароматическом растворителе в количестве (10-25)% от массы катализатора Фриделя-Крафтса, потоки изопрена и триизобутилалюминия смешивают в смесителе 10 и направляют частично по линии 11 на шихтование, либо по линии 12 в колонну 13 на ректификацию для отделения от ароматического растворителя. При условии применения для обработки изопрена триизобутилалюминия в парафиновом растворителе, весь поток изопрена поступает по линии 11 на приготовление шихты без ректификации изопрена. При применении триизобутилалюминия в виде раствора в ароматическом углеводороде по линии 12 на ректификацию в колонну 13 подают такую часть потока изопрена, чтобы после смешения с изопреном, не подвергнутым ректификации, содержание ароматического углеводорода в общем потоке изопрена, подаваемом на шихтование, находилось в пределах от 0,05% до 0,25% от массы изопрена. Температуру в колонне 13 выдерживают в пределах (38-42)oC в кубовой части. Испарившийся изопрен по линии 14 подают в конденсатор 15, конденсат сливают по линии 16 в емкость 17, откуда по линии 18 насосом 19 направляют в виде флегмы по линии 20 на колонну 13 либо по линии 21 подают в линию 11 и далее на приготовление шихты.
При условии, что содержание ароматического растворителя в изопрене после его обработки триизобутилалюминием не превышает 0,25 мас. от изопрена, последний могут полностью направлять без очистки ректификацией непосредственно на приготовление шихты.
Реакционную массу из реактора 5 выводят по линии 22 на дезактивацию водой, подаваемой по линии 23 в инжектор 24, куда по линии 25 направляют водяной пар. Полученную парожидкостную смесь по линии 26 вводят в дегазатор первой ступени дегазации 27.
Отогнанные пары дегазации выводят по линии 28 на конденсатор 29, охлаждаемый рассолом или испаряющимся аммиаком (на схеме не показан) подают по линии 30 в компрессор 31, откуда по линии 32 направляют в конденсатор 33 и далее по линии 34 на осушитель 35, заполненный модифицированным алюмогелем, цеолитами. Осушенные пары углеводородов по линии 36 подают на вторую ступень компрессора 31 и по линия 37 через конденсаторы (на схеме не показаны) направляют по линии 38 в колонну 39 для выделения хлорметилизобутиленовой фракции, отводимой по линии 40 на конденсатор 41 и далее по линии 42 в емкость 43, затем по линии 44 насосом 45 выводят по линии 46 в виде флегмы на колонну 39, либо по линии 47 подают в линию 3 в виде возвратной метилхлоридизобутиленовой фракции на приготовление шихты и по линии 48 на выделение метилхлорида для приготовления раствора хлоридалюминия (на схеме не показано).
Изопрен и димеры изобутилена, ароматические углеводороды из нижней части колонны 39 выводят по линии 49 на переработку. Кубовый продукт колонны 13 подают по линии 50 в первую ступень дегазации в дегазатор 27 (на схеме не показано).
В отличие от известного способа получения бутилкаучука обработка потока изопрена триизобутилалюминием в количестве (10-25)% от массы катализатора Фриделя-Крафтса, вводимого на сополимеризацию, позволяет не только связать влагу, карбонильные и ацетиленовые соединения, содержащиеся в изопрене-ректификате, но и за счет создания комплекса хлорид алюминия - изобутилалюминияхлорид повысить эффективность процесса сополимеризации.
Пульку каучука из дегазатора 27 по линии 51 подают в дегазатор 52 на вакуумную отгонку оставшихся углеводородов из каучука.
Пары дегазации по линии 53 направляют в конденсатор 54, затем несконденсировавшуюся часть по линии 55 подают в эфектор 56, куда по линии 57 вводят рабочий водяной пар. Пары из эжектора 56 по линии 58 направляют в первую ступень дегазации в дегазатор 27. Водный конденсат из конденсатора 54 по линии 59 подают на отпарку углеводородов или в дегазатор 27.
Пульку каучука из вакуумной ступени дегазации в дегазаторе 52 по линии 60 направляют на выделение каучука из воды и сушку в червячно-отжимных сушильных агрегатах.
Пример 1 (прототип). Бутилкаучук получают сополимеризацией изобутилена с изопреном по известному способу.
В реактор загружают изопрен в количестве 5,5 г, изобутилена 100 г и метилхлорида 446 г. После охлаждения шихты до температуры -100oC вводят катализатор, полученный смешением хлорида алюминия и триэтилалюминия, взятых в мольном отношении 1:1 в растворе метилхлорида.
Температура сополимеризации -102oC.
Дезактивацию процесса осуществляют этиловым спиртом, затем полимер выделают дегазацией.
Основные показатели процесса:
конверсия мономеров, 73
молекулярная масса полимера, •103 345
непредельность полимера, мол. 2,94
Степень транспортабельности реакционной массы из реактора (количество слитого из реактора полимера по отношению ко всему полимеру), 67.
конверсия мономеров, 73
молекулярная масса полимера, •103 345
непредельность полимера, мол. 2,94
Степень транспортабельности реакционной массы из реактора (количество слитого из реактора полимера по отношению ко всему полимеру), 67.
Пример 2-5. Бутилкаучук получают по предлагаемому способу. В реактор загружают изобутилен, метилхлорид и изопрен. Изопрен предварительно обрабатывали триизобутилалюминием в растворе изопентана концентрацией 25% Количество триизобутилалюминия по отношению к хлориду алюминия, вводимому на сополимеризацию в растворе метилхлорида, изменяли в пределах от 10% до 25% от массы 100%-ного хлорида алюминия (примеры 3-5). В реактор ввели:
изобутилена 9,3 г
изопрена 0,45 г
метилхлорида 40,5 г
и 8 мл катализатора хлорида алюминия с концентрацией 0,1 мас. в метилхлориде.
изобутилена 9,3 г
изопрена 0,45 г
метилхлорида 40,5 г
и 8 мл катализатора хлорида алюминия с концентрацией 0,1 мас. в метилхлориде.
В примере 2 изопрен не обрабатывали триизобутилалюминием.
Основные показатели процесса приведены в табл.1.
Примеры 6-9.
Бутилкаучук получают по предлагаемому способу в промышленных условиях. В поток изопрена вводят триизобутилалюминия в растворе толуола концентрацией 27 мас.
В реактор подают 16 т/ч шихты состава, мас.
изобутилен 19,5
изопрен 0,5
метилхлорид 80,0
Температура шихты -97oC, температура раствора катализатора Фриделя-Крафтса (хлорида алюминия) -95oC. Концентрация катализатора 0,12 мас. Дозировка хлорида алюминия 0,055% от массы мономеров.
изопрен 0,5
метилхлорид 80,0
Температура шихты -97oC, температура раствора катализатора Фриделя-Крафтса (хлорида алюминия) -95oC. Концентрация катализатора 0,12 мас. Дозировка хлорида алюминия 0,055% от массы мономеров.
Расход триизобутилалюминия (в растворе толуола) составил 10% от массы катализатора-хлорида алюминия и был введен в общий поток изопрена. Обработанный таким образом изопрен частично подвергли ректификации при 34oC и давлении 0,25 МПа, затем смешали с потоком, подаваемым мимо колонны ректификации, и направили на шихтование. В примере 6 обработку изопрена триизобутилалюминием не проводили.
Основные показатели процесса приведены в табл.2.
Как видно из примеров, использование предлагаемого способа получения бутилкаучука позволяет улучшить технико-экономические показатели процесса.
Claims (3)
1. Способ получения бутилкаучука путем приготовления шихты из изобутилена, изопрена, метилхлорида, полимеризации шихты в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса с последующей дизактивацией катализатора дегазацией, выделением каучука, регенерацией метилхлорида и незаполимеризовавшихся мономеров и сушкой каучука, отличающийся тем, что при приготовлении шихты в качестве митилхлорида используют возвратную после регенерации метилхлоридизобутиленовую фракцию углеводородов и в поток изопрена, подаваемого в шихту, вводят триизобутилалюминий в количестве 10 25 мас. от количества катализатора Фриделя-Крафтса в парафиновом или ароматическом углеводороде.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество ароматического углеводорода, в котором вводят триизобутилалюминий, составляет 0,05 0,25 мас. от изопрена, подаваемого на приготовление шихты.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что часть изопрена с введенным в него триизобутилалюминием в ароматическом углеводороде направляют на ректификацию с последующим введением очищенного потока в общий поток изопрена.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95109136A RU2101297C1 (ru) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Способ получения бутилкаучука |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95109136A RU2101297C1 (ru) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Способ получения бутилкаучука |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95109136A RU95109136A (ru) | 1996-12-27 |
RU2101297C1 true RU2101297C1 (ru) | 1998-01-10 |
Family
ID=20168466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95109136A RU2101297C1 (ru) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Способ получения бутилкаучука |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2101297C1 (ru) |
-
1995
- 1995-06-07 RU RU95109136A patent/RU2101297C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Синтетический каучук. / Под ред. И.В.Гармонова - Л.: Химия, 1976, с. 347 - 348. 2. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95109136A (ru) | 1996-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10435487B2 (en) | Method for optimizing energy efficiency in a polymerization process | |
US4589957A (en) | Monomer and diluent recovery | |
WO2012040859A1 (en) | Polymers of isobutene from renewable sources | |
CN103450377A (zh) | 二烯的聚合反应 | |
RU2101297C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
RU2415154C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
US4725338A (en) | Purification process of polymerization solvent | |
RU2565759C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
US2999083A (en) | Polymerization of unsaturated hydrocarbons | |
US2399672A (en) | Process for the production of high molecular weight isoolefinic polymers | |
RU2155195C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
RU2614457C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
SU433683A3 (ru) | Способ получения иолиизопрена | |
RU2177009C2 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
RU2288235C1 (ru) | Способ получения синтетического каучука | |
RU2184745C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
US7956156B2 (en) | Method for the removal of isobutene oligomers from an isobutene polymer | |
RU2049795C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
RU2270839C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
SU1320204A1 (ru) | Способ очистки от примесей незаполимеризовавшегос стирола в производстве полистирола | |
RU2091402C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
RU2026305C1 (ru) | Способ удаления летучих из сырого полимеризата | |
RU2092498C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
RU2167165C1 (ru) | Способ полимеризации изопрена | |
RU2171818C1 (ru) | Способ получения этилен-пропиленового каучука |