Способ получения темных нефтеполимерных смол

 

Изобретение относится к способу получения темных нефтеполимерных смол (НПС), которые используют в качестве мягчителя в производстве шин, а также для получения безбитумных вяжущих добавок, используемых в производстве пластобетонов, антикоррозионных и дорожных покрытий. Техническая задача - получение темной нефтеполимерной смолы на основе тяжелой смолы пиролиза нефтяного сырья с пределами выкипания 190-360^oС в мягких условиях в присутствии отходов производства алюминийорганических соединений. Сущность изобретения: получение темных нефтеполимерных смол осуществляют в процессе продувки исходного сырья воздухом при температуре 130-150^oС в присутствии шламов производства диэтилалюминийхлорида. 1 табл.

Изобретение относится к способу получения темных нефтеполимерных смол (НПС), которые используют в качестве мягчителя в производстве шин вместо дорогих и дефицитных мягчителей - древесно-пирогенных и сосновых смол, а также для получения безбитумных вяжущих добавок, используемых в производстве пластобетонов, антикоррозионных и дорожных покрытий [Беренц А.Д., Воль-Эпштейн А. Б. , Мухина Т.Н., Аврех Г.Л. Переработка жидких продуктов пиролиза. - М.: Химия, 1985, 216 с.].

Известны способы получения темных НПС из тяжелой смолы пиролиза термической полимеризацией при температуре 180-200^oC при атмосферном давлении в течение 20 ч или термической полимеризацией с дальнейшей продувкой воздухом реакционной массы при той же температуре с выходом 30-35% [Мухина Т.Н. и др. Состав и переработка тяжелых смол пиролиза. Тем. Обзор. Сер. "Нефтехимия и сланцепереработка". - М.: ЦНИИТэнефтехим, 1979, 77 с.]. Недостатками данных способов является высокая температура и продолжительность процесса, низкий выход целевого продукта.

Известен также способ получения темных нефтеполимерных смол продувкой исходного сырья (тяжелой пиролизной смолы) воздухом при температуре 130-140^oC в присутствии солей металлов (Co, Ni, Mn) переменной валентности общей формулы [Патент РФ 2158276. Способ получения темных нефтеполимерных смол / Бондалетов В. Г. и др., приор. 22.11.1999]. Недостатком данного способа является использование солей токсичных металлов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения темных нефтеполимерных смол продувкой тяжелой пиролизной смолы воздухом при температуре 130-150^oC в присутствии алюминийорганических соединений (АОС): диэтилалюминийхлорид (ДЭАХ), триэтилалюминий (ТЭА), триизобутилалюминий (ТИБА). К недостаткам данного способа относится необходимость использования дорогостоящих инициаторов процесса [Патент РФ 2158277. Способ получения темных нефтеполимерных смол / Бондалетов В.Г. и др., приор. 7.12.1999].

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. получение темных нефтеполимерных смол с высоким выходом в мягких условиях в присутствии нетоксичных и недорогих инициаторов.

Поставленная задача достигается продувкой исходного сырья (тяжелой пиролизной смолы) воздухом при температуре 130-150^oC в присутствии шламов - отходов производства диэтилалюминийхлорида (ДЭАХ).

Шламы представляют смесь следующего состава, мас.%: Диэтилалюминийгидрид, ДЭАХ, диизобутилалюминийхлорид, ТИБА - 80-90 Коллоидный алюминий - 0,5-1,5 Коллоидный никель - 0,005-0,015 Алюмоксаны и гидроксиды алюминия - 0,01 Вазелиновое масло - 9-19 Применение указанных соединений позволяет: 1) устранить необходимость использования токсичных солей металлов или дорогостоящих алюминийорганических соединений; 2) устранить стадию уничтожения отходов производства ДЭАХ, заключающуюся в разложении отходов водным раствором щелочи с последующей нейтрализацией кислых стоков и сжиганием газообразных продуктов разложения, таким образом не допустить загрязнение окружающей среды.

Предлагаемый способ подтверждается следующими примерами (см.табл.1, пример 2).

В стеклянный реактор барботажного типа загружают 100 г тяжелой смолы пиролиза и 1 г шламов (1,0 мас. %) нагревают до 140^oC и начинают пропускать окислитель - воздух. Расход воздуха поддерживают равным 20 ч^-1. Непрореагировавшие углеводороды удаляют вместе с воздухом для продувки, собирают в ловушке и подвергают дальнейшей переработке. Контроль за ходом реакции осуществляют по уровню органической фазы в ловушке. Процесс заканчивают при достижении постоянного уровня органической фазы, продолжительность 6 ч. Выход темной НПС составляет 69%, температура размягчения по методу кольца и шара (КиШ) равна 69^oC, йодное число 48,4 г I₂/100 г.

Следующие примеры, подтверждающие влияние концентрации шламов (примеры 1, 2, 3), температуры (примеры 6, 2, 7), расхода воздуха (примеры 4, 2, 5) на выход, продолжительность реакции и качественные показатели смолы, проведенные по вышеописанной методике, представлены в табл.1.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что при продувке тяжелой смолы пиролиза воздухом (15-30 ч^-1) при температуре 130-150^oC и концентрации алюминийорганического соединения в интервале 0,5-1,5% получаются темные нефтеполимерные смолы с выходом 64-70%, температура размягчения смол находится в интервале 66-75^oC, йодное число - 44,5-50,9 г I₂/100 г.

Формула изобретения

Способ получения темных нефтеполимерных смол действием кислорода воздуха на тяжелую смолу пиролиза с пределами выкипания 190 - 360^oС, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии 0,5-1,5 мас.% шламов - отходов производства диэтилалюминийхлорида в интервале температур 130-150^oС, при продувке воздухом 15-30 ч^-1.

РИСУНКИ

Рисунок 1