состав ингибитора полимеризации стирола

Классы МПК:C07C7/20 использование добавок, например для стабилизации
C07B63/04 использование добавок
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-06-18
публикация патента:

Изобретение относится к составу ингибитора полимеризации стирола, содержащему N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин, предельную карбоновую кислоту С717, 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-C 17 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.

Формула изобретения

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- состав ингибитора полимеризации стирола, патент № 2391327
гидроксибензиламин 66,7-33,3
предельная карбоновая кислота C7-C17 30-6,6
непредельная карбоновая кислота 3,3-60

Описание изобретения к патенту

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
Хинон25-89,3

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 С1020 при соотношении N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламина и предельной карбоновой кислоты из ряда С10 20 и ароматический растворитель, мас.%:

N,N-диметил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиламин 4,67-41,7
Предельная карбоновая кислота из ряда С1020 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 кислота32,65
Органический растворитель1,95

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=(состав ингибитора полимеризации стирола, патент № 2391327 V dt 100)/V состав ингибитора полимеризации стирола, патент № 2391327 k, см. Малкин А.Я., Вольфсон С.А. Полистирол. Физико-химические основы получения и переработки. М.: Химия, 1975, 288 с.

Где состав ингибитора полимеризации стирола, патент № 2391327 V - изменение объема стирола, мл;

d t - плотность стирола при температуре опыта, г/см3 ;

V - объем стирола в дилатометре, мл;

состав ингибитора полимеризации стирола, патент № 2391327 - 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 кислота33,3

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 CIn, 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
ОлКта
Количество термополимера через 3 час, мас.% 00,56 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, патент № 2391327

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2391327

patent-2391327.pdf

Класс C07C7/20 использование добавок, например для стабилизации

композиция, ингибирующая полимеризацию при переработке жидких продуктов пиролиза, способ ее получения и способ ингибирования полимеризации при переработке жидких продуктов пиролиза -  патент 2500660 (10.12.2013)
способ повышения эффективности левомицетина (хлорамфеникола) -  патент 2491924 (10.09.2013)
способ стабилизации олефиновых ненасыщенных мономеров, мономерный состав и состав, содержащий замедлитель -  патент 2484099 (10.06.2013)
способ получения , -бис(метилдифенилсилил)олигодиорганосилоксанов -  патент 2471818 (10.01.2013)
способ получения линейных альфа-олефинов -  патент 2469014 (10.12.2012)
способ получения дициклопентадиена -  патент 2463284 (10.10.2012)
способ ингибирования термополимеризации при переработке жидких продуктов пиролиза -  патент 2460716 (10.09.2012)
способ ингибирования термополимеризации при переработке жидких продуктов пиролиза -  патент 2460714 (10.09.2012)
способ отделения конденсированной жидкости от потока олефина -  патент 2460712 (10.09.2012)
способ олигомеризации этилена и реакторная система для него -  патент 2458031 (10.08.2012)

Класс C07B63/04 использование добавок

Наверх