Способ получения нефтеполимерной смолы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (tit 71 7081

Союз Советских

Социалистических

Республик

t (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24l275 (21) 2303098/23-05 (53)м. кл.

С 08 F 240/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2502.80. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 25,02.80 (53 j УДК 665. 54 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Е. М. Варшавер, Ю; В.Думский, Н.И.Костин, Н.И.Юиян, 3.Е.Гандман и В.И.Фирсов I (71) Заявитель

1 .(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕФ1ЕПОЛИИЕРНОЙ СМОЛЫ

Изобретение относится к области получения нефтепелимерной смолы.

Нефтеполимерные смолы получают . путем каталитической, инициированной и термической полимеризации. фракций смол пиролиза углеводородбв. В качестве катализаторов используют

А1СЙз, HF и др., инициаторами слу- жат перекисные соединения.

Существенными недостатками этих способов являются затруднения, связан. ные с необходимостью удаления катализатора, образование коррозионвых:сред и относительно низкий выход нефтеполи- 5 мерных смол (НПС), наиболее близким по техническому решению к изобретению является способ получения НПС путем термической полимеризации фракций смол пиролиза с последующей отгонкой непрореагировавших углеводородов и грануляцией остатка

И). недостатком способа является низкий выход продукта — всего 29%. Кроме того, полученный полимер весьма хрупок и грануляция нПС сопровождается выделением значительных количеств пыли °

Целью данного изобретения явяяется увеличение выхода прЬдукта и устрайе- З ние пылеобраэованйя при его т;рануля-,. ции.

Эта цель достигается тем, что процесс проводят в присутствии 1-5% от веса исходной Фракции полиэтилена с молекулярным весом 200-2000, получаемого в качестве побочного продукта при производстве полиэтилена высокого давления и не имеющего в настоящее время квалифицированного приме-. нения .

Наличие в ннзкомолекулярном полиэтилене остатков перекисных соединений (перекисей бенэоила, лаурила, ди-тритичЕского бутила), применяемых в качестве катализатора в производстве полиэтилена высокого давления, способствует получению положительного эффекта.

Способ заключается в полимеризации исходной Фракции смол пиролиэа углеводородов с добавкой 1-5 вес.,Ъ ниэкомолекулярного полиэтилена.IIpH температуре 240-260 С иод давлением, обеспечивающйм нахожденке сырья в жидком виде, в течение 3-4-х час., c последующей отгонкой углеводородов до получения в остатке твердой нефтеполи" мерной смолы .

17081

Получаете нефтеполимерные смолы носят ненасыщенный характер (йодное чйсло 20-70 r йода/100 г продукта), имеют температуру размягчения 80100©С.

Молекулярный вес от 400 до 900. полученные смолы менее хрупкие, чем HIIC, получаемые известным способом, и при их грануляции не наблюдае1 ся "выцбЛение пыли. Они могут использоваться в производстве шин, РТИ, лаков и краььк, а"Tакже для замены канифоли в производстве бумаги. характеристика фракций смол йиролиз а углеводородов:

Плотность у 4 О, 898-0 920

Молекулярная мйбсй " " 110-130 йодное число, r йода/100 г " "" 47-125 ТЕмпература вспышки, "С, 30-40

Фракционный состав:

Начало кипения, С 120-140

50% выкипания при С 135-175

90% выкипания при С 180-195

Конец кипения, С 190-204

Содержание, вес.Ъ:

Стирол - :- . 13-21 льфаметйлстйрол 1,1-8,1

) ициклопентадиен 14,3-23,1

Иден - 4,7-25,3

Бензол 1,0-5,0

Толуол 7,0-15,0

Этилбензол .3,0-9 4

Кси лолы 10, 2-18, б

Н афт али н 0-5, 5

Неидейтифицированные .углеводороды 11, 8-22, 5.

Ниже прйводятся примеры получения нефтеполимерной смолй предлагаемым способом в лабораторном автоклаве емкостью 2 л.

Исходййм сырьем служила фракция 125-190 С смол пиролиза бензина сле= . дУВще го= качест вф:

Плотность P „ О, 887

Молекулярный вес 124 йодйое чйало, г йода/100 г 58 Мемпефатура вспышки, С .35

Содержание механи" ""ческих примесей, Ъ 0,003

Вязкость при 50 С, "сст . 1,5

Й качестве добавкй к исходному . сырью испольэовали ниэкотемпературный .полиэтилен (От производства этилена высокого давления), характеризующийся удельным весом 0,842 г/см, молекулярным весом 444, темйературой плавления 25 С.

Для сопоставления a этом же лабораторном автоклаве сняты показатели по получению нефтеполимерйой смолы из указанной фракции известным спо-.Обом -по прототипу.

Пример 1. Фракцию 125-190 С смол пиролиэа бензина в количестве

990 г.,в смеси с 1Ъ ниэкомолекулярноrо полиэтилена (10 г) подвергают по:лимериэации в течение 3,5 час при температуре 250 С и давлении 11,5 атм.

От полученного полимеризата под атI мосферным давлением и вакуумом (3 мм рт.ст. ост) производят отгонку углеводородов до получения в. остатке нефтеполимерной смолы с температурой размягчения 82 С. Выход НПС составил

344 г или 34,7 вес.Ъ от исходной фракции.

Показатели полимериэации, выход и качество НПС представлены в табл. 1 и 2.

Пример 2. Фракцию 125-190 С смолы пиролиза бензина в количестве

990 г с добавкой 1Ъ низкомолекулярного полиэтилена (10 r) подвергают

20 полимеризации при температуре 250 С, давлении 11 5 атм в течение 5 час. . От полученного полимериэата отго-. няют углеводороды до получения в остатке kIIC с температурой размягчения

84 С в количестве 348 г или 35,1 вес.Ъ от исходной фракции.

Данные по условиям опыта и качеству полученной HIIC приведены соответственно в табл. 1 и 2.

Пример 3. Смесь, состоящую из

95% фракции 125-190 С смол пиролиэа бензина (950 r) и 53 низкомолекулярйогО полиэтилена (50 г) подвергают полимеризации при температуре 250 С, давлении 12 атм в течение 3,5 час.

От полученного полимериэата отгоняют углероды до получения в остатке светлой нефтеполимерной смолы с температурой размягченйя 800С. ВыХод НПС соста- вил 369 г или 38,9В от исходной фрак40 ции.

Результаты опыта приведейы в табл.

1и 2.

Пример 4. Фракции 125-190 С смолы пиролиза бензина в количестве

4 1000 r подвергают полимериэации без добавки низ комолекулярного полиэтилена при условиях известного способапрототипа, т.е. при температуре 250 С, давлении 12 атм в течение 5 час.

Далее, в соот вет ст вин с этим способом, от полученного полимеризата производят отгонку углеводородов при остаточном давлении 3 мм рт.ст. дь получения" Й остатке нефтеполимерной "смолы С температурой размягчения

82 С. Выход смолы составил 292 r или

29,2 весЛ от исходной фракции.

Пример 5. Фракцию 125-190 С смолы Пиролиэа бензина указанных в заявке icà÷åñrâ в количестве 950 г и 5% (50 г) полиэтилена с молекулярным весом 2000 подвергают полимериэации при температуре 250 С, давлении

l2 атм в течение 3,5 час.

От полученного полимеризата отго65 няют углеВОдОРОды ДО ПОлучени

4 1

Ю . 71708

/ татке светлой нефтеполимерной смолы с температурой размягчения 81 С. Выход НПС составил 39,1% от исходной фракции.

Пример б. Указанную в примере 5 фракцию в количестве 950 r u

50 r (5%) полиэтилена с молекулярным весом 200 подвергают полимериэадии при температуре 250 С, давлении 12атм в течение 3,5 час.

От полимериэата отгоняют жидкие I; углеводороды до получения в остатке смолы с температурой размягчения

82ОС. Выход смолы составил 38,5% от исходной фракции.

Показатели качества нПС, получен- tS ных в опытах 5 и б, приведены в табл.2.

Пример 7. Фракция 125-190+C смолы пиролиэа бензина и газа, харак- теризующаяся.плотностью Ра 0,893, молекулярным весом — 124, йодным числом — 103 r йода/100 г продукта, э количестве 950 г в смеси с 50 r (5%) полиэтилена с молекулярным весом

2000, подвергнута полимериэации при температуре 250ОС, давлении 12,0 атм в течение 3,5 час. После отгонки жид-ких углеводородов в остатке получена

НПС с температурой размягчения 80 С.

Выход HIIC от исходной фракции составил 58,7 вес,%, что на 8,7 вес.% выше выхода согласно прототипу.

Таким образом, изобретение позволяет повысить выход продукта и устранить пылеобраэование при его грануляции

7l708}

1 5

I. кх

)НФИ о -x

I Х )3, ! ЗФФ

1 (t3 M X

1 и

» иЪ Ъ

О <Ч с

О1 сч

Ф о

& 613е ((3 e Q, 1 I

1 3

1 1

«И а}!

tX O3 (ощ ((O3

)Н 03 ! оо

l CQ (e о!

I g (((!

)РЪ 91 (о к!

11 tel з !

g Х

A g o

4 о 5и

A xo

I

I

I

I

3 М

3 К Д

1 е

Ф }

3 I

I

l 3 1

Оg 1 а 1

ХЮ 1

< Ъ М I

PNI ео

З Х I

I

1

I

1

I

1

I !

t

I

t

I

1 ж

1 ф

1:ь

1 4

I Ю о

1 О о

1 И и

l !

I

Я

М а

Ф

)е

Ф

A к

О

ВФ (l Ф

I % 33 g}, ф 9

1

I» .

1 Я

° A x

ООХ

93)Х I (}I O e

2%

Ом к о

t е

33 l

М

АI М

9 I Д

I Я 1

Ф

9t.Fl

f l И1

I $3

I О

М IW I. Ф ! А

)И

М! )Ечо

Ж l

I "

>з

1 о

М

tC I

Щ l

0(p

I О

O,I

« eoe

ОК) К Myoid (}} в к к

e3x . "о

ЮХИМ

IA иЪ ь

° 4 и (я

4 и и

Э о е иЪ th иЪ

< 3 (Ч

g

61

0 "! „o

Ор, 1

1

° ° °

О(РЪ ер (I

1

1

I

1

1

1

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

3 !

I

3

1

I

1

3

I

I

I

I

)

I

I

I

f

I

I

I .

l !

I

1I

I

717О81

4%

0 и н о и х о

I x

О 0

° .. ° а а ч.. °

C C

Ф Э х х а (C

Ф х а

Iw

Ф х а н

Ф х

0О о

Ю ф о

Ф о

Ю о о с ъ о о

00 о

% о

1О о о

Ю

Ю а

I

1

1

I ! !

I 01

1 о о

1 ° и о! ч и о

1 .Н

o o о о н и о

1 йф и

>X 01

1 Ф х а! о

Ф 1 Я

Е

1 о

И I Н

9!о О

LA

I

0Ъ л л

°, 00 о

1О о (Ч лл с л

ОЪ л л а л 0

OO„х ю I & 1

Ф 1

Ф 1 !

0 I

Э! и о

° Ф (Ъ

РЪ С Ъ. СЧ

Ю

Ф 1Ъй

9 I

I 1

tl3 1 Э

0) 1 а

Ф 1 I хБ хо

Е И о

00,00 ф . ф о

М

1 о о м о о

g 1,"о

Э и . 1 о

Е4 I а

М

1

1 л

1

1 (б а а

Д Э

I

I

I

1

1

М

Э х

Ы а

Ф

Ц о и

I 1

I а

1 И

l C

° Э

0 И х э х Е

1 <б м

1 Э

1 И

0I ° 1

ОЦ4,Ц цо о

oCo g, 5 4л

Ф Ф

0 О

> Х

Ц,Ф о: ю а оэ

ox о ио й

Ol ЧР 00 л л «-!

Ь л! л л

3 1и к х их 3

g, 0m 0

o L

ЮЭЕ

3 weх о Ф

009 еббр

О4

v х

О Ъ ° о М

0Ъ И и

0I

Л m 0I (ч йх

1ЦЭ оц

0! /

3хj

0I !ч 1

oem

um5 о хо ю ego ее о жо

0I Ю (3

<ч g u; ° о е

° am u

e54И

«У

717081

ФОрмула изобретения

Составитель - В. Полякова

Редактор И.Фридман Техред Н.Ковалева . Корректор Г.Решетник Заказ 9754/30 Тираж 549 Подписное цниипи ГосудаРственного комитета сссР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Способ получения нефтеполимерной смолй путем термической полимеризации под давлением фракции пиролиза углеводородов, о т л и ч а ю щ и й -. с "я""тем, что, с целью увеличения вы хода продукта и устранения пылеобра""эования при его грануляции, процесс проводят в присутствии 1-5% от веса исходной фракции. полиэтилена с молекулярным весом 200-2000.

Источники информации, принятые во внймание при экспертизе

5 1. Способ получения нефтеполимер ных смол, химия и технология топлив и масел, 1974, Р 3, с. 7-9 (прототип) .