Состав ингибитора полимеризации стирола

Авторы патента:

Закирова Залия Зуфаровна (RU)

Лиакумович Александр Григорьевич (RU)

Шалыминова Дарья Павловна (RU)

Черезова Елена Николаевна (RU)

Рахматуллина Алевтина Петровна (RU)

C07C7/20 - использование добавок, например для стабилизации

C07B63/04 - использование добавок

Владельцы патента RU 2391327:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" (RU)

Изобретение относится к составу ингибитора полимеризации стирола, содержащему N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин, предельную карбоновую кислоту С₇-С₁₇, характеризующемуся тем, что он дополнительно содержит непредельную карбоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин 66,7-33,3, предельная карбоновая кислота C₇-C₁₇ 30-6,6, непредельная карбоновая кислота 3,3-60. Применение настоящего ингибитора полимеризации позволяет снизить полимеризацию стирола за счет уменьшения количества образующегося термополимера с 1,13 мас.% до 0 мас.% при меньшем расходе ингибитора. 1 табл.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к предотвращению самопроизвольной полимеризации стирола в процессе его выделения, очистки, ректификации, хранения, перевозки и в процессе синтеза органических продуктов с использованием стирола.

Известно, что стирол является термически нестабильным соединением и самопроизвольно полимеризуется уже при комнатной температуре. Получение чистого стирола при температурах 100°С и выше требует использования ингибитора термополимеризации.

Известен состав ингибитора полимеризации стирола, содержащий N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин и предельную карбоновую кислоту, например, стеариновая или пальмитиновая или смесь предельных синтетических жирных кислот (СЖК) или их ангидриды и органический растворитель, например стирол, бензол, толуол, ксилол, этилбензол, ацетофенон при соотношении компонентов, мас.%:

N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин	86,58-38,46
Предельная карбоновая кислота или СЖК или ангидрид	4,32-38,46
Органический растворитель	9,1-23,08

см. RU патент №2075468, МПК6 С07С 7/20, 1997.

Процесс ингибирования ведут при 101±2°С. Состав ингибитора полимеризации стирола используют в количестве 0,2 мас.%. Содержание термополимера через 3 часа составляет 0,11 мас.%.

Недостатком указанного состава ингибитора полимеризации стирола является большой его расход, высокий процент содержания термополимера.

Известен также состав ингибитора полимеризации стирола, содержащий: N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин, предельную карбоновую кислоту, например пальмитиновая, уксусная, адипиновая или непредельную карбоновую кислоту, например, олеиновая и хинон, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин	25-10,7
Предельная или непредельная карбоновая кислота	50-0,0089
Хинон	25-89,3

см. RU Патент №2116995, МПК6 С07С 7/20, 1998.

Процесс ингибирования ведут при 150°С. Состав ингибитора полимеризации стирола используют в количестве 0,2 мас.%. Содержание термополимера через 3 часа составляет 0,3 мас.%.

Недостатком указанного состава ингибитора полимеризации стирола является большой его расход, состав ингибитора работает при повышенных температурах, в стироле присутствует высокий процент содержания термополимера.

Наиболее близким по технической сущности является состав ингибитора полимеризации стирола, содержащий N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин, предельную карбоновую кислоту из ряда С₁₀-С₂₀ при соотношении N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламина и предельной карбоновой кислоты из ряда С₁₀-С₂₀ и ароматический растворитель, мас.%:

N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин	4,67-41,7
Предельная карбоновая кислота из ряда С₁₀-С₂₀	93,37-41,7
Ароматический растворитель	1,96-16,6,

см. SU авторское свидетельство №819078, МПК6 С07С 7/20, С07С 15/46, 1978. Состав ингибитора полимеризации стирола используют в количестве не менее 0,22 мас.%. Процесс ингибирования ведут при 120°С. Содержание термополимера через 3 часа составляет 0,1-0,3 мас.%.

Недостатком указанного состава ингибитора полимеризации стирола является большой его расход и в стироле присутствует высокий процент содержания термополимера.

Задачей изобретения является получение состава ингибитора полимеризации стирола, способного снизить полимеризацию стирола.

Техническая задача решается составом ингибитора полимеризации стирола, содержащим N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин, предельную карбоновую кислоту C₇-C₁₇, который дополнительно содержит непредельную карбоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин	66,7-33,3
Предельная карбоновая кислота C₇-C₁₇	30-6,6
Непредельная карбоновая кислота	3,3-60

Решение технической задачи позволяет уменьшить количество образующегося в стироле термополимера до 0 мас.% при меньшем расходе ингибитора.

Для ингибирования полимеризации стирола используют состав в количестве 0,05 мас.%.

Состав ингибитора полимеризации стирола получают сплавлением N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламина, предельной C₇-C₁₇ и непредельной карбоновых кислот.

В качестве предельной карбоновой кислоты C₇-C₁₇ можно использовать стеариновую (ГОСТ 6484-96), пальмитиновую, адипиновую (ГОСТ 10558-80) карбоновые кислоты. В качестве непредельной карбоновой кислоты можно использовать олеиновую, элаидиновую, линолевую, линоленовую кислоты.

Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1 (по прототипу)

Предварительно приготовленный состав ингибитора полимеризации стирола, содержащий N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин и стеариновую кислоту, и органический растворитель стирол, при соотношении компонентов, мас.%:

N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламина	65,4
Стеариновая кислота	32,65
Органический растворитель	1,95

загружают в стирол в количестве 0,05 мас.% от стирола, термостатируют при температуре 120±5°С, через каждые 10 мин времени фиксируют изменение в дилатометре объема реакционной массы, по изменению которого вычисляют содержание термополимера.

Содержание термополимера (X) в процентах вычисляют по формуле: X=(ΔV d_t 100)/V ρ k, см. Малкин А.Я., Вольфсон С.А. Полистирол. Физико-химические основы получения и переработки. М.: Химия, 1975, 288 с.

Где ΔV - изменение объема стирола, мл;

d_t- плотность стирола при температуре опыта, г/см³;

V - объем стирола в дилатометре, мл;

ρ - плотность стирола при 25°С;

k - коэффициент контракции стирола при 120±5°С.

Эффективность ингибирующего действия состава ингибитора определяют по времени до начала появления термополимера в стироле и по количеству образовавшегося термополимера, см. Швец В.Ф. Нефтехимический синтез. Лабораторный практикум по химии основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1992, 240 с.

Содержание термополимера при соотношении компонентов, мас.%:

N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламина	66,7
Стеариновая кислота	33,3

через 3 часа составляет 1,41 мас.%.

Примеры 2-4

Состав ингибитора полимеризации стирола, содержащий N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин (ОМ), стеариновую кислоту (СтКта), олеиновую кислоту (ОлКта), при соотношении компонентов, мас.%: N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин 33,3-66,7: стеариновая кислота 20-26,7: олеиновая кислота 20-40, после сплавления указанных компонентов загружают в стирол в количестве C_In, равном 0,05 мас.% от стирола, термостатируют при температуре 120±5°С, через каждые 10 мин времени фиксируют изменение в дилатометре объема реакционной массы, по изменению которого вычисляют содержание термополимера. Процесс ингибирования термополимеризации ведут до появления в системе 5% полистирола, в противном случае затруднена выгрузка продукта.

Компонент ингибитора	мас.%
ОМ	66,7:13,3:20	50:20:30	33,3:26,7:40
СтКта	66,7:13,3:20	50:20:30	33,3:26,7:40
ОлКта
Количество термополимера через 3 час, мас.%	0	0,56	1,41

Примеры 5-19 выполнены аналогично примерам 2,3,4, при соотношении компонентов, мас.%: N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин 66,7-33,3: стеариновая кислота 30-6,6: олеиновая кислота 3,3-60. В качестве ингибитора полимеризации стирола используют 0,05 мас.% состава, см. таблицу.

Примеры 20-24 выполнены аналогично примерам 2-4, при соотношении компонентов, мас.%: N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин 66,7-33,3: адипиновая кислота 30-6,6: олеиновая кислота 3,3-60. В качестве ингибитора полимеризации стирола используют 0,05 мас.% состава, см. таблицу.

Примеры 25-29 выполнены аналогично примерам 2-4, при соотношении компонентов, мас.%: N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин 66,7-33,3: пальмитиновая кислота 30-6,6: олеиновая кислота 3,3-60. В качестве ингибитора полимеризации стирола используют 0,05 мас.% состава, см. таблицу.

Примеры 30-32 выполнены аналогично примерам 2-4, при соотношении компонентов, мас.%: N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин 66,7-33,3: стеариновая кислота 30-6,6: элаидиновая кислота 3,3-60. В качестве ингибитора полимеризации стирола используют 0,05 мас.% состава, см. таблицу.

Пример 33 выполнен аналогично примерам 2-4, при соотношении компонентов, мас.%: N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин 66,7-33,3: стеариновая кислота 30-6,6: леноленовая кислота 3,3-60. В качестве ингибитора полимеризации стирола используют 0,05 мас.% состава, см. таблицу.

Примеры 34-36 выполнены аналогично примерам 2-4, при соотношении компонентов, мас.%: N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин 66,7-33,3: стеариновая кислота 30-6,6: ленолевая кислота 3,3-60. В качестве ингибитора полимеризации стирола используют 0,05 мас.% состава, см. таблицу.

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый состав для ингибирования позволяет снизить полимеризацию стирола за счет уменьшения количества образующегося термополимера с 1,13 мас.% до 0 мас.% при расходе ингибитора 0,05 мас.%. Максимальный индукционный период до начала появления полистирола составляет 6,5 ч, тогда как по прототипу - 1,1 ч.

Состав ингибитора полимеризации стирола, содержащий N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин, предельную карбоновую кислоту C₇-C₁₇, отличающийся тем, что он дополнительно содержит непредельную карбоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-
гидроксибензиламин	66,7-33,3
предельная карбоновая кислота C₇-C₁₇	30-6,6
непредельная карбоновая кислота	3,3-60

Изобретение относится к способу удаления загрязняющих веществ из потока синтетического воска, полученного в реакции Фишера-Тропша, включающему по меньшей мере две отдельных стадии: образование и рост частиц, которые включают загрязняющее вещество, причем указанные частицы имеют достаточный для облегчения их удаления размер и указанные образование и рост стимулируют путем обработки указанного потока воска водной текучей средой, возможно, включающей кислоту; и удаление по меньшей мере некоторого количества частиц из потока синтетического воска при помощи одной или более единичных операций по удалению частиц; при этом водную текучую среду смешивают с потоком воска так, что вода составляет от 0,25 мас.% до 2 мас.% от массы потока воска, а кислота составляет от 0,005 мас.% до 0,5 мас.% от массы потока воска, температуру воска, смешанного с водной текучей средой, поддерживают на уровне выше по меньшей мере 160°С, и поток воска с водной текучей средой поддерживают при повышенной температуре в течение минимум одной минуты.

Способ ингибирования термополимеризации при переработке жидких продуктов пиролиза путем введения в них 3-изоборнилпирокатехина // 2387631

Изобретение относится к нефтехимической промышленности - к химической технологии полимеров и мономеров, а именно к получению олефиновых углеводородов, и может быть использовано на установках типа ЭП, производящих товарные этилен и пропилен.

Сульфированные фенолы с нитрофенолами как ингибиторы полимеризации // 2380347

Изобретение относится к способу ингибирования преждевременной полимеризации и роста полимерной цепи этиленненасыщенных мономеров. .

Сульфированные нитрофенолы в качестве ингибиторов полимеризации // 2378242

Способ ингибирования термополимеризации при переработке жидких продуктов пиролиза // 2375342

Изобретение относится к способу ингибирования термополимеризации при переработке жидких продуктов пиролиза, заключающемуся во введении в пироконденсат 4-метил-2,6-диизоборнилфенола в количестве 0,005-0,025 мас.%.

Способ ингибирования полимеризации стирола // 2375340

Изобретение относится к способу ингибирования полимеризации стирола в присутствии ингибитора при 120±5°С, характеризующемуся тем, что процесс ведут в присутствии ингибитора состава, включающего N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин, предельную карбоновую кислоту и непредельную карбоновую кислоту, при соотношении компонентов N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4- гидроксибензиламин:предельная карбоновая кислота: непредельная карбоновая кислота, мас.ч.

Способ предотвращения дезактивации ингибиторов термополимеризации // 2344115

Изобретение относится к способу предотвращения дезактивации ингибиторов термополимеризации при разделении С 4-углеводородных фракций, содержащих соединения серы, ректификацией с использованием водного ацетонитрила в качестве экстрагента, характеризующемуся тем, что в качестве добавки, предотвращающей дезактивацию ингибитора полимеризации, используют вторичный амин.

Ингибирующая композиция термополимеризации стирола и способ ее получения // 2290394

Изобретение относится к угле- и нефтехимической промышленности - к химической технологии переработки угля, а также технологии полимеров и мономеров, а именно к получению винилароматических углеводородов, и может быть использовано в производстве стирола.

Способ ингибирования смолообразования ароматических углеводородов // 2285687

Изобретение относится к способам ингибирования смолообразования ароматических углеводородов в процессах их выделения и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности.

Способ манипулирования гидратом газа // 2276128

Способ выделения очищенного хитозана из реакционной смеси (вариант) // 2286352

Изобретение относится к области получения хитозана и очистки его от компонентов реакционной смеси - низкомолекулярных продуктов дезацетилирования и избытка щелочи.

Способ обесцвечивания органических соединений // 2209199

Кристаллизаты дикарбоновых кислот // 2195442

Изобретение относится к способу получения кристаллизатов дикарбоновых кислот из раствора, содержащего не менее чем одну органическую дикарбоновую кислоту, путем добавления к раствору до кристаллизации или во время кристаллизации, по крайней мере, одного анионного полиэлектролита с молекулярной массой не менее 2000, предпочтительно от 100000 до 500000, в количестве от 0,01 до 200 ч.

Способ получения смеси изомеров синтетических пиретроидов // 1779219

Стабилизатор для чувствительных к окислению витаминов, токоферолов и каротиноидов // 1639425

Способ очистки 2-меркаптобензтиазола // 1567580

Средства управления экзотермической реакцией стирольных мономеров с сульфоновыми кислотами // 2393143

Изобретение относится к способу ингибирования преждевременной полимеризации стирольных мономеров, включающему в себя добавление к указанным мономерам сочетания из: (А) от 0,001 до 10 массовых процентов соединения сульфоновой кислоты следующей структуры: где R представляет собой гидроксильную группу, прямоцепную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 32 атомов углерода, или алкилфенильную, или алкилнафтильную группу, каждая из которых имеет, по меньшей мере, одну прямоцепную или разветвленную алкильную группу, имеющую 1-32 атомов углерода; и (В) по меньшей мере, одного амина, выбранного из группы, состоящей из триэтиламина, диэтиламина, трибутиламина, пиридина, N-(1,4-диметилпентил)анилина или N-метилпирролидинона в концентрации от 0,1 до 2,0 молярных эквивалентов на молярный эквивалент указанного соединения сульфоновой кислоты; посредством чего неуправляемая экзотермическая реакция между указанным соединением сульфоновой кислоты и указанными стирольными мономерами будет предотвращена

Способы стабилизации хлорорганических растворителей (варианты) // 2423340

Изобретение относится к способу стабилизации хлорорганических растворителей из ряда перхлорэтилена, трихлорэтилена, дихлорэтана и хлороформа, в котором используют стабилизатор в количестве 0,01-1,0% от массы стабилизируемого хлорорганического растворителя

Устройство и способ солюбилизации, выделения, удаления и осуществления взаимодействия карбоновых кислот в маслах, жирах, водных или органических растворах с помощью микро- или наноэмульсификации // 2581368

Изобретение относится к усовершенствованному способу солюбилизации и выделения карбоновых кислот с использованием солюбилизирующего соединения общей формулы (I) или (II), в которых значения для групп Х, L, R'', R, R' приведены в формуле изобретения, из водных или органических растворов, эмульсий, суспензий, образующихся при лекарственной терапии, в аналитических методах медицины, в аналитических методах пищевой промышленности, при промышленной переработке продуктов питания, при промышленной переработке масел, при анализах масел, при промышленной переработке топлива, при модификации химических или физико-химических взаимодействий, для солюбилизации плохо растворимых молекул, в аналитических методах фармацевтической или химической промышленности или науки, для удаления карбоновых кислот из сточных вод после частных, коммерческих или промышленных чисток, для удаления карбоновых кислот из биореакторных процессов, при органожелировании или наноэмульсификации карбоновых кислот, где указанное солюбилизирующее соединение содержит по меньшей мере одну амидиногруппу и/или по меньшей мере одну гуанидиногруппу и где солюбилизирующее соединение имеет коэффициент разделения смеси н-октанол-вода KOW < 6,30, при этом использование указанного солюбилизирующего соединения приводит к образованию микро- или наноэмульсий указанных карбоновых кислот и обеспечивает их выделение посредством комплексообразования, адсорбции, абсорбции, диффузии, осмоса, диализа, фильтрации, нанофильтрации, дистилляции, жидкость-жидкостной экстракции или сверхкритической жидкостной экстракции, за счет создания концентрационного градиента, термического градиента, электрического градиента, физико-химического градиента или их комбинаций. При этом способ включает следующие стадии: i) получение раствора, или эмульсии, или суспензии, содержащих карбоновые кислоты; ii) добавление, по меньшей мере, эквимолярных количеств по меньшей мере одного солюбилизирующего соединения; iii) выделение солюбилизированных карбоновых кислот из раствора, или эмульсии, или суспензии путем фазового разделения, фильтрации, нанофильтрации, диализа, абсорбции, комплексообразования, электрофореза, испарения, дистилляции и/или экстракции. Изобретение также относится к устройству для солюбилизации и выделения карбоновых кислот вышеуказанным способом. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл., 12 пр.

Способ разделения смеси растворителей метанол - тетрагидрофуран - ацетонитрил - вода - пиридин // 2599132

Изобретение относится к химической промышленности. Способ включает разделение пятикомпонентной смеси, которое проводят в схемах, включающих один или два трехколонных комплекса экстрактивной ректификации. В качестве разделяющих агентов используют сульфолан и диметилсульфоксид. В первом варианте сульфолан подают в первую колонну схемы разделения и в первую колонну трехколонного комплекса, а диметилсульфоксид подают в первую колонну двухколонного комплекса для обработки смеси метанол - тетрагидрофуран в качестве полученного дистиллята. Во втором варианте сульфалан подают в первую колонну первого трехколонного комплекса, а диметилсульфоксид подают в первую колонну второго трехколонного комплекса для обработки смеси метанол - тетрагидрофуран - вода в качестве полученного дистиллята. Состав исходной смеси эквимолярный, количество разделяющего агента к исходной смеси составляет от 0,2:1 до 2,5:1, флегма варьируется в диапазоне 0,1-3,5. Изобретение обеспечивает выделение всех компонентов указанной пятикомпонентной промышленной смеси растворителей и снижение энергозатрат. 2 ил., 2 табл., 2 пр.

Смесь ускорителей для отверждаемых пероксидами смесей смол, смесь смол, содержащая смесь ускорителей, строительный раствор реакционноспособных смол и двухкомпонентная система строительного раствора, содержащая строительный раствор реакционноспособных смол, а также ее применение // 2612502

Настоящее изобретение относится к смеси ускорителей для отверждаемых пероксидами смесей смол, которая содержит основной ускоритель (I) и соускоритель (II), причем основным ускорителем (I) является соединение формулы (I): а соускорителем (II) - соединение формулы (II-1) или (II-2): в которых R1 и R2 соответственно независимо друг от друга означают алкильную группу с одним или двумя атомами углерода, гидроксиалкильную группу с 1-3 атомами углерода или однократно или многократно этоксилированную или пропоксилированную гидроксиалкильную группу с 1-3 атомами углерода. Молярное отношение (I):(II) составляет от 1:1 до 5:1. Указанная смесь ускорителей применяется в качестве ускорителя для отвердителей на основе органических пероксидов для использования в двухкомпонентных системах строительного раствора. Использование данного ускорителя позволяет продлить время желатинизации без негативного влияния на свойства системы, в особенности, такие как умеренное отверждение при низких температурах и низкие показатели нагрузки полностью отвержденных веществ при высоких температурах, что позволяет сохранить свойства системы во всем диапазоне температур от -10°С до +40°С. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.