Spôsob získavania alfa-metylstyrénu polymerizačnej kvality z produktov oxidácie kuménu

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

alfa-Metylstyrén polymerizačnej kvality sa získava úpravou vedľajšieho produktu z procesu oxidácie kuménu na fenol a acetón, t. j. alfa-metylstyrénovej frakcie obsahujúcej kumén, acetofenón, terc-butylbenzén, diméry alfa-metylstyrénu, fenol a alfa-metylstyrén. Odpadová frakcia alfa-metylstyrénu s vyšším obsahom alfa-metylstyrénu sa najprv podrobuje extrakcii vodným roztokom alkalickej zásady a v ďalšom stupni sa podrobuje rektifikácii na oddelenie kuménu a prchavejších látok ako je alfa-metylstyrén, ďalej rektifikácii na oddelenie terc-butylbenzénu acetofenónu a ďalších, menej prchavých látok ako je alfa-metylstyrén so súčasnou stabilizáciou špecifikovanými látkami.

Text

Pozerať všetko

Dátum podania 31.07.89 (B) Druh dokumentu B 6 Číslo príorítnej prihlášky (51) m- Cl 6 Dátum priority C OSF 6/12 C 08 F 20/18 Krajina priority ÚRAD Dátum zverejnenia 04.03.98 PRIEMYSELNÉHO VLASTNÍCTVA Dátum zverejnenia udelenia vo Vestníku 04.03.98 SLOVENSKEJ REPUBLIKY(72) Pôvodca vynálezu Kadaňka Jaroslav, Ing., Kralupy nad Vltavou, CZ Vyoral Leopold, Ing., CSc., Kralupy nad Vltavou, CZ Tměný Jaromír, Ing., Kralupy nad Vltavou, CZ Konečný Dušan, Ing., Kralupy nad Vltavou, CZ Šarñcká Ildikó, Ing., Nové Zámky, SK(54) Názov vynálezu Spôsob získavania u-metylstyrénu polymerizačnej kvality z produktov oxidácíe kuménuot-Metylstyrćn polymerizačnej kvality sa získava úpravou vedľajšieho produktu z procesu oxidácie kuménu na fenol a acetón, t. j. a-metylstyrénovej frakcie obsahujúcej kumén, acetofenón, terc-butylbenzćn, dimćry oL-metylstyrćnu, fenol a a-metylstyrćn. Odpadová frakcia oL-metylstyrćnu s vyšším obsahom a-metylstyrénu sa najprv podrobuje extrakcii vodným roztokom alkalickej zásady a v ďalšom stupni sa podrobuje rektifikácii na oddelenie kuménu a prchavejších látok ako je o.metylstyrěn, ďalej rektifikácii na oddelenie tercbutylbenzćnu acetofenónu a ďalších, menej prchavých látok ako je oL-metylstyrén so súčasnou stabilizáciou špecitikovanými látkami.vynález sa týka spôsobu získavania a-metylstyrénu polwnerizačnej kvality na výrobu ABS živíc, úpravou zmesí kvapalných produktov oxidácie kumćnu.Rad technológií, ktoré vyrábajú polymery so zvýšenou teplotnou odolnosťou a ktore sa používajú na najrôznejšie finálne výrobky, si trvale vyžaduje čistý ot-metylstyrénZvyčajný postup pri príprave oL-metylstyrćnu polymerizačnej kvality je taký, že surový kumén sa dehydrogenuje pri teplotách 400 až 600 °C v prítomnosti katalyzátora a vodnej pary, pričom je nutné oddeliť v reakčnej zmesi vodík, ľahké uhľovodíky a systémom rektifikácií potom izolovať a-metylstyrén polymerizačnej kvality. Tieto postupy sa opisujú napr. v monografii C. J. Pavlova Vyde 1 enieje i očistka monomerov dľa sintetičeskovo kaučuka, Chimija Leningrad (1989).Nevýhodou známych postupov prípravy a-metylstyrénu je okrem iného narastanic obsahu acetofenónu v rektifikáciou zlskanom ot-metylstyrćne, čo má negatívny vplyv na svetelnú stabilitu polyméru pripraveného z tohto ot-metylstyrénu.Vynález rieši spôsob získavania a-metylstyrćnu polymerizačnej čistoty na výrobu ABS živice z vedľajšieho produktu procesu oxidácie kuménu na fenol a acetón, t. j. a-metylstyrćnovej frakcie obsahujúcej 50 až 99,5 hmotn. ot-metylstyrenu, 0,01 až 10 hmotn. fenolu, prípadne ďalších nečistôt, komplexným postupom izolácie ot-metylstyrénu Tento spôsob spočíva v extrakcii ot-metylstyrénovej frakcie a následnej dvojstupňovej rektiñkácie vo vyznačených podmienkach. oL-Metylstyrénová živica sa pritom spracováva tak, že sa extrakciou roztokom hydroxidu sodného alebo draselnćho s koncenlráciami 0,1 až 45 hmotnostných v pomere 1 0,1 až 1 100 k surovej a-metylstyrćnovej frakcii pri teplotách 5 až 100 °C znižuje pôvodná koncentrácia fenolu z 0,0 l až 1,5 hmotn. na obsah maximálne 50 ppm v a-metylstyrěnovej frakcii.Takto upravená ot-metylstyrénová frakcia sa ďalej podrobuje procesu rektiñkácie v dvoch stupňoch na oddelenie oL-metylstyrénu od menej prchavých a viac prchavých látok. Rektifikácia ot-metylstyrćnu sa môže uskutočňovať v kolónach, ktore pracujú pri tlaku 8 až 100 kPa a ktore majú počet poschodí 22 až 30 a reiluxný pomer R, t. j. spätného toku kvapaliny L a destilátu D vo výške R 2,5 až 5 tak, aby výsledná koncentrácia a-metylstyrćnu bola najmenej 97,5 hmotn. a koncentrácia acetofenónu neprekročila 50 ppm. Produkt z druhého stupňa rektifikácie sa výhodne súčasne stabilizuje priamo v kolóne, stabilizátor sa pridáva v záverečnej fáze rektiñkácie do rektifikovanej zmesi alebo do destilátu alebo varákovej kvapaliny. Stabilizatorom v množstve 5 až 2000 ppm môže byť látka vybraná zo skupiny tercbutylpyrokatechín, pyrokatechín, rezorcín, hydrochinón,oL-nitrozo-B-nañol, p-ni-trozofenol a p-metoxyfenol.Uvedené pracovné parametre extrakcie a následnej rektifikácie boli experimentálne potvrdené.Ďalšie detaily, ktoré môžu prehĺbiť výhody vynálezu sú napriklad extrakčný stupeň s vyšším pomerom vodnej fázy alebo zaradenie protiprúdovćho extraktora, to vedie k ďalšiemu znižovaniu prímesí ako fenolu, acetónu v rañnáte a takto sa dá podľa potreby ďalej ovplyvňovať kvalita cíeľovćho monoméru.V nasledujúcom rektiñkačnom stupni je možné v porovnaní s rektíñkácíou styrenu použiť podľa možností i vyšší tlak, prakticky až v rozsahu 8 až 100 kPa, vzhľadom na nízku rýchlosť tennopolymerizácie. Pre reálnu rektifikačnú kolónu s daným počtom skutočných poschodí je zvyšovanie tlaku sprevádzané miemym zvýšením súčiniteľa prestupu hmoty medzi kvapalnou a parnou fázou s významne vyšším efektom, ako je súčasné zníženie relativncj prchavosti v daných podmienkach. Týmto dochádza k zlepšeniu delenia zmesi v dôsledku zvýšenia deliacej schopnosti kolóny.Ďalej sa uvádza príklad spracovania vedľajšieho produktu z procesu oxidácie kuménu na fenol a acetón jeho prepracovaním na ot-metylstyrén polymerizačnej kvality podľa tohto vynálezu. Podmienky ilustrujú celý vynález, neobmedzujú však jeho rozsah.ot-Metylstyrénová frakcia so zložením 95,1 hmotn. ot-metylstyrénu, 1,7 hmotn. kumenu, 2,2 hmotn. terc-butylbenzénu, 0,5 hmotn. acetofenónu,0,2 hmotn. fenolu a 0,3 hmotn. neidentíñkovaných zložiek sa podrobila jednostupňovej extrakcii roztokom NaOH s koncentráciou 0,5 hmotn. v hmotnostnom pomere l 2 pri teplote 20 °C.Na výstupe z extraktora sa získal rafmát so zložením 95, 2 hmotn. terc-butylbenzénu, 1,7 hmotn. kuménu, 2,2 hmotn. terc-butylbenzćnu, 0,5 hmotn. acetofenónu, 15 ppm fenolu, 0,04 hmotn. vody a 0,3 l neidentifikovateľných zložiek.Vzniknutý rañnát sa podrobil rektifikácii v prvom stupni v kolóne, ktorá má 22 teoretických poschodí a ktorá pracuje pri refluxnom pomere R 3,3 tlaku V hlave kolóny 6 až 3 kPa a v spodnej časti kolóny 14 až 18 kPa a teplote varáka 100 až 120 °C a teplote v hlave kolóny 80 až 87 °C, pri ktorej sa oddelili zo zmesi zlúčeniny menej prchavé ako a-metylstyrén. Výsledný destilát obsahoval 96,18 hmotn. (x-metylstyrénu, l, 99 hmotn. kuménu, 1,78 hmotn. terc-butylbenzćnu, 10 ppm acetofenónu, 15 ppm fenolu a 0,05 hmotn. vody.Tento clestilát sa podrobil ďalšiemu stupňu rektiñkácie, v rovnakej kolóne ako v predchádzajúcom prípade,ale pri rctluxnom pomere R 4, pri ktorom sa oddelila časť zlúčenín prchavejších ako ot-metylstyrćn a súčasne sa stabilizovala varáková kvapalina terc-butylpyrokatechínom v množstve zodpovedajúcorn koncentrácii 20 ppm. Výsledná varáková kvapalina so zložením 97,8 hmotn. oL-metylstyrěnu, 0,5 hmotn. kuménu,1,64 hmotn. terc-butylbenzénu, 10 ppm acetofenónu,15 ppm fenolu a 13 ppm terc-butylpyroka-techínu predstavuje monomćmy ct-metylstyrěn použiteľný priamo na výrobu ABS živíc.Po troch dňoch skladovania V inertnej atmosfére pri 23 °C sa zistila v tomto produkte koncentrácia acetofe SK 278803 B 6Z prikladu je zrejmé, že uvedeným spôsobom sa môžu z rx-metylstyrćnovej ůaltcie, ako vedľajšieho produktu pri výrobe fenolu oxidáciou kumćnu odstrániť nežiaduce prímesi, respektíve znížiť na hodnoty vyhovujúce požiadavkam na monomćmy cx-metylstyren na prípravu ABS živlc.Čistenie surovej a-metylstyrćnovej frakcie zhodného zloženia ako v príklade l sa uskutočňovalo rovnako ako v príklade l s tým rozdielom, že rañnát sa odlišne stabilizovaLSpôsob stabilizácie a zistené výsledky obsahu acetofenónu bezprostredne po rektiñkácii a po 3 dňoch skladovania v rovnakých podmienkach ako v príklade l, sú uvedene v nasledujúcej tabuľkei 5 mm mm Iltiiinhu nur .mr-nam mm .meraní pon. mount Maw am- po rmiooku w s anna. .um-ah) 1 - nestabilizovane 2 - stabilizátor pridaný po extrakcii pred l. rektiñkáciou 3 - stabilizátor pridaný po l. rektifikácii 4 - stabilizátor dávkovaný po 2. rektifikáciiZistené výsledky sú dôkazom, že spôsobom podľa vynálezu sa získava produkt s vyhovujúcimi parametrami a skladovateľnosťou. Pri nesplnení podmienky dávkovania stabilizátora (pokus č. l - porovnávací), dochádza v produkte počas skladovania k nežiaducemu nárastu obsahu acetofenónu.Výhodou postupu podľa vynálezu je, že sa získa produkt s vlastnosťami vhodnými na výrobu polymćrov a s dostatočnou skladovateľnosťou na priemyselné využitie.l. Spôsob získavania ot-metylstyrénu polymerizačnej kvality z u-metylstyrénovej frakcie obsahujúcej 50 až 99,5 hmotn. a-metylstyrénu, 0,01 až 10 hmotn. fenolu, prípadne ďalších nečistôt, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že sa táto zmes podrobí extrakcii roztokom Na 0 H alebo KOH s koncentráciou 0,1 až 45 hmotn., v hmotnostnom pomere roztoku lúhu k ot-metylstyrćnu l0,1 až l 100, pri teplote 5 až 100 °C, ďalej sa získaný rafmát dočisťuje rektifikáciou v kolónach pracujúcich pri tlaku 8 až 100 kPa, s počtom poschodí 22 až 30, ktorýchreíluxný pomer spätného toku kvapaliny a destilátu je 2,5 až 5.2. Spôsob podľa nároku l, v y z n a č u j ú ci s a tý m , že maximálne prípustné koncentrácie nežiaducich prímesí v u-metylstyréne polymerizačnej kvality sú nižšie ako 50 ppm pri fenole a minimálny obsah a-metylstyrćnu je viac ako 97,5 hmotn.3. Spôsob podľa nárokov l a 2, v y z n a č uj ú ci s a t ý m , že sa ako stabilizátor pridáva 5 až 2000 ppm látky zo skupiny terc-butylpyrokatechín, pyrokatechín, rezorcín, hydrochinón, (x-nitrozo-B-nañol, p-nitrozofenol a p-metoxyfenol.4. Spôsob podľa nárokov 1, 2 a 3, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že sa stabilizátor pridáva v záverečnej fáze rektiñkácie do rektiñkovanej zmesi alebo do destilátu alebo do varákovej kvapaliny.5. Spôsob podľa nárokov l, 2, 3 a 4, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že rektifikačné stupne sú dva,pričom V prvom stupni sa odstraňujú zložky viac prchavejšie a v druhom stupni zložky menej prchavejšie ako je a-metylstyrćn.

MPK / Značky

MPK: C08F 20/18, C08F 6/12

Značky: kuménu, polymerizačnej, oxidácie, získavania, kvality, spôsob, produktov, alfa-metylstyrenu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-278803-sposob-ziskavania-alfa-metylstyrenu-polymerizacnej-kvality-z-produktov-oxidacie-kumenu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob získavania alfa-metylstyrénu polymerizačnej kvality z produktov oxidácie kuménu</a>

Podobne patenty