Способ выделения динитрофенольного ингибитора полимеризации из кубового остатка перегонки стирола

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)644 37О

К ПАТЕНТУ (6!) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 231275 (21) 2301153/23-04 (51) М. Кл.

07.С 7/01

С 07 С 7/18

С 07 С 15/09 (32) 26.12.74 (23) Прнорнтетз (3l ) 53627) Государственный «оми гет

СССР во деян изобретений н от«рытнй (ЗЗ) СВВ (53) УДК 547.538.141 (088 ° 8) Опубликовано 250139- Бюллетень И 3

Дата опубликования описания 250179 (72) Авторы

Иностранцы

Томас Доферти Хиггинс,младший и Реймон (США) (73) Заявитель

Иностранная фирма

"Монсанто Компани" (США) (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ДИНИТРОФЕНОЛЬНОГО

ИНГИБИТОРА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ИЭ КУБОВОГО

QCTATKA ПЕРЕГОНКИ СТИРОЛА

1 е

Изобретение касается выделения и повторного использования динитрофеноловых соединений, применяемых для ингибирования полимеризации сти,рола при перегонке.

Известен способ регенерации инги- ; битора цолимеризации — серы из стирольной смолы, заключающийся в том, что кубовый остаток смешивают со р спиртом, фильтруют, спиртовой раствор направляют на ректификацию для отделения спирта, а ингибитор вновь возвращают в процесс очистки стирола (1 j .

1б

В литературе отсутствуют сведения по выделению динитрофенольного ингибитора полимеризации из стирольной смолы.

К ингибиторам, не содержащим серы,,р относятся динитрофенолы. Эти соединения очень эффективны в качестве ингибиторов, но дороги для разового применения, поэтому проблема их регенерирования имеет чисто экономи- 25 ческие причины.

Цель изобретения — разработка удобного в технологическом отношении способа выделения дгнитрофенольного ингибитора. 30

Это достигается согласно описываемому способу выделения динитрофенольного ингнбитора из кубового остатка перегонки стирола, заключающемуся в том, что стироловый деготь контактируют с водным раствором гидроокиси щелочного металла при рН водной фазы 7-9 с последующим разделением фаз и контактированйем водной фазы с минеральной кислотой и углеводородным ароматическим растворителем при рН водной фазы не вьаае 3, отделением раствора ингибитора в растворителе и возвратом последнего на стадию пере гонки или очистки стирола.

В качестве растворителя предпочти- тельно использовать этилбензол или смесь этилбензола,со стиролом, толуолом или бензолом. Применение этого растворителя дает регенерированный раствор динитрофенольного ингибитора, который можно непосредственно ввести в любом (из целого ряда) месте в системе очистки стирола без введения в систему лишйих веществ. Причем важным является тот факт, что регенерированный раствор динитрофенола представляет

:собой более. эффективный ингибитор по,лимеризации, чем динитрофенол, пернод

644370 начально добавленный в качестве ингибитора.

При контактировании можно использовать гидроокись аммония. Вместо последней можно использовать аммиачный газ. В этом случае динитрофенолы, со держащиеся в дегте, выпадают в виде твердых солей, которые можно выделить из смеси обычными приемами фильтрации, центрифугированием и т.д.

Для повторного применения выпавшие соли подкисляют и,, растворяют в органическом растворителе, таком как дигидрированная смесь этилбензола.

Необходимые нри этом способе приемы немного сложнее с точки зрения об ращения с материалами, так что спо- l8 соб с применением водных агентов обработки предпочтителен.

На первой стаМии осуществления способа стироловый деготь, содержащий небольшое количество.динитрофе- 20 нолового .инГибитора, контактируют с водным щелочным растворой. К пригодный водным растворам относятся гидроокись натрия, калия, лития и тому подобные, а также гидроокись аммония. Предпочтительно используют гидроокись натрия. Концентрация применяемого раствора по соотношению Н О с дегтем в пределах диапазона 1:10 — 10:1 по объему. Пред-З0 почтительное соотношение воды с дегтем примерно 1:1 — 1!3 при рН водной фазы 7-9. Контактирование осуществляется при температуре от комнатной (25 C) до примерно 100 С.

Предпочтительная температура — примерно от 70 до 95 С, поскольку s таком случае упрощается процесс разделения.

Разделение двух фаэ может быть осуществлено любым принятым способом, например осаждением и деконтированием верхнего слоя дегтя и отгбнкой водного слоя, центрифугированием смеси и т.д. Полученный деготь может найти применение в качестве топлива и для других целей.

При обработке водной фазы важно,, чтобы органический растворитель добавлялся одновременно с водным раствором, В противном случае возникают проблемы осаждения. Применение могут найти минеральные кислоты, такие как соляная, серная, фосфорная и тому подобные, предпочтительно серная. Кислоту добавляют в количестве, необ- 55 ходимом для выдерживания рН водной фазы при значении не выше 3, предпочтительно 1.

Применяемый на стадии контактирования водной фазы с минеральной кисло-60 той углеводородный ароматический растворитель может быть любым, способным растворить динитрофенолы и совместимым в системе перегонки или очистки стирола. Процесс крайне эффективен и удовлетворнтелен, если н качестве растворителя на этой ступени использовать этилбензол или дегидрированную смесь. Объемное соотношение применяемого растворителя с обрабатываемой водной фазой составляет примерно

1г10 — 10:1, предпочтительно примерно 3;1 — 1 1.

Предпочтительная температура на этой стадии ниже 60 С, так как при этом в сточной воде остается меньше динитрофенолов.

После выделения органических водных фаз на этой ступени и перед введением органической фазы обратно в цикл органическую фазу можно промыть водой один или несколько раз и высушить.для удаления следов кислоты.

Промывную воду можно использовать в качестве разбавителя концентрированной щелочи до требуемой концентрации для применения последней на стадии контактирования с кубовым остатком стнрола„

Пример 1. В качестве реактора для контактирования применяют . круглодонную колбу с двумя впусками, отбойными перегородками для тщательного смешения и сливным отверстием.

Стироловый деготь, получаемый в виде потока из куба перегоночной колонки для регенерации стирола, работающей в промышленном масштабе, содержащий

1,63 вес,% динитрофенола, непрерывно подают со скоростью 39,3 г/мин в контактор с одновременной непрерывной r подачей 1,25 %-ной водной.гидроокиск натрйя со скоростью 11,2 г/мин. Температура в контакторе 87-89 С, рН водной фазы примерно 8,2.

Вытекающий иэ контактора поток непрерывно переливается в сепаратор, где верхний слой дегтя непрерывно декантируется. Водную фазу непрерывно перекачивают во второй койтактор, сходный с первым, вместе с 37,7 г/мин дегидрированной смеси, состоящей из стирола, этилбензола, толуола и бензола, в которой одновременно и непрерывно подают со скоростью 1,5 г/мин

18%-ную соляную кислоту. Температура смеси во время перемешивания во втором контакторе составляет примерно

35 С, рН водной фазы во втором контакторе 1,1. Смесь непрерывно переливается во второй сепаратор, причем органический слой беспрерывно удаляется при постоянной перекачке водного слоя для приема сточной воды. Сточная вода из системы содержит 0 014% динитрофенола, в то время как органический слой содержит 1,6% динитрофенола. Это означает регенерацию 95,6% динитрофенола. Органический слой образует раствор динитрофенола, пригодный для непосредственного использова ния в качестве ингибитора при пере644370

Формула изобретения

Составитель Т.Раевская

Техред М.Петко Корректор Т.Вашкович

Редактор Т.Загребельная

Заказ 8051/54 Тираж 512 Подписйое цНИИПИ Государственнбго комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 гонке дегидрированиой смеси этилбензола для регенерации из нее стнрола.

П р н м е р 2. В колбу Эрленмайера емкостью 500 мл, оснащенную мешалкой и расположенную на горячей плите, загружают 213,3 r стиролового дегтя, содержащего 3,84% 2,4-динитро фенола (8.20 j )- В колбу добавляют

80 мл 2,5%-ной гидроокиси натрия с нагревом и интенсивным размешиванием.

Температуру доводят до 90ОС, рН размешиваемой смеси — до 8,1. Горячую смесь выливают в нагреваемую разделительную воронку и дают разделиться на две фазы (жидкие).

Водный слой (на дне) отгоняют и вводят в колбу Эрленмайера емкостью )5

500 мл, в которую добавляют около

190 мл указанной дегидрированной смЕси с одновременным медленным добавлением в колбу 13,1 г 18%-ной соляной кислоты для доведения рН размешивае- 20 мой смеси примерно до 1,5. Содержимое колбы перегружают в разделительную воронку, где смеси дают разделиться на две жидкие фазы. Водную фазу отгоняют и выбрасывают. Слой растворителя весит 179,2 г и содержит 4,45% 2,4-динитрофенола, что означает регенерацию 97,2%-ного ингибитора.

Пример 3. Смесь, полученную дегндрироваиием этилбенэола,состоящую из стирола, толуола, бензола и непрои реагировавшего этилбензола и содержащую 2,4-динитрофенола промыиленного качества в кол. честве примерно

2090 вес.ч/млн,ч содержащегося стиро-, ла,непрерывно подают в лабораторную перегоночную колонну, способную разделять этилбензол и стирол для получения стироловой фракции, содержащей минимум 99,6% стирола (на основе, не содержащей полимера). Колонна работает при парциальном давлении

414 мм рт.ст., что обуславливает температуру в кубе около 131 С. Уровень в .болоте колонны выдерживают таким, чтобы достичь среднего срока 45 пребывания стирола в колонне в 60 мин.

После достижения равновесия в системе отбирают пробы (из кубов колонны) для определения содержания в них полимера. 50

Определение содержания полимера осуществляют путем выпаривания проб о при примерно 1 мм рт.ст. при 50 С и взвешивания остатков до постоянного веса. Пробы поступающего материала определяют указанным способом и корректируют на содержание стирола. Количество — нетто полученного полимера, определяемое разностью, составляет 0,67 г полимера/100 г полученного стирола.

Упомянутый прием повторяют, за исключением того, что добавляемый в дегидрироваиную смесь 2,4-динитрофенол является здесь динитрофенолом, полученным из стиролового дегтя, т.е. раствора, полученного при действии. непрерывной системы регенерации, описанной в примере 1. Смесь,подающаяся в перегоночную колонну, содержит око ло 2060 вес.ч/млн.ч динитрофенола в пересчете на содержащийся стирол.

Температура, давление и время пребывания те же, что в предыдущем процессе. Количество - нетто полимера, определенное указанным способом, составляет 0,52 г полимера/100 r полученного стирола, т.е. уменьшение более чем на 20% йо ср внению с результатом, достигнутым в процессе с применением динитрофенола промышленного качества.

1. Способ выделения динитрофенольного ингибитора полимеризации нз кубового остатка перегонки стнрола, отличающийся тем, что последний контактируют с водным раствором гидроокиси щелочного металла при рН водной среды 7-9 с последующим разделением фаз и контактированием водной фазы с минеральной кислотой и углеводородным ароматическим растворителем при рН водной фазы не вьше 3, отделением раствора ингибитора в растворителе и возвратом последнего на стадию перегонки нли очистки стирола.

2 ° Способ по п. 1, о т л н ч а юшийся тем, что s качестве растворителя используют этилбензол или смесь этилбензола со стиролом, толуолом или бензолом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CldA Р 3.629.076, кл. 203-9, 1971.