Способ получения стирола и -метилстирола

(51)М. Кл. С 07 С 15/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В, С. Сафронов, Н. Г. Гладышев и 3. А. Правдивцева Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева(54 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА И А -МЕТИЛСТИРОЛЛ Изобретение относится к способу получе.",ия стирола и А -метилстирола из полимерных отходов и может быть использовано при переработке полимерных отходов производств стирала 5 и с(.-метилстирола.При производстве стирола и а-ме 1 типстирола на стадии их выделения из реакционной смеси происходят побочные реакции полимеризации, димериза ции, поликонденсации и другие, привсдящие к образованию полимерных смол,Известен способ получения й-метнлстирола термокаталитической об работкой фенольных смол производства фенола и ацетона при температуре 240-280 оС и давлении 200-250 мм рт.ст. в присутствии в качестве катализатора фенолята алкминия в количестве11Наиболее близким по технической "ущности является способ получения стирола и с( -метилстирола термической деполимеризацией полимерсодер жащих продуктов -отходов производства стирола и ф -метилстирола в присутствии растворителя 2.Термическую деструкцию стироль,ной смолы проводят при температуре З 0 400-500 С в присутствии в качестве растворителя смолы, получаемой в процессе дегидрирования бутана,и смолы от процесса пиролиза газа, взятые в соотношении 1:1.В данном способе растворитель служит для снижения вязкости стирольной смолы.Однако выбор растворителя не позволяет использовать полученную реакционную смесь для выделения целевого продукта стирола вследствие многокомпонентности состава растворителя.Применение растворителя с широким интервалом кипения лишь расширяет область применения отходов производства мономеров, но не позволяет сократить .химические потери основного производства.Кроме того, применяемый раствори- тель частично подвергается пиролизу при температуре деполимеризации,что увеличивает компонентный состав получаемой реакционной смеси.Недостатком известНого способа является также проведение -.процесса деполимеризации в трубчатой печи по принципу пиролиза. При таком спосОбе теплообмена возможны зоны перегрева реакционной смеси, следствием чего771079 28,50 46,07 11,64 12,49 0,97 Иэопропилбензол 0,33 Таблица 3 Содержание, масс.В Компонент 17,90 41., 79 32,95 3,5 Бензол 1,20 Этилбенэол Иэопропилбенэол 2,57Объемная скорость подачи сырья0,5 ч , соотношение пар; углеводороды=Э:1. Непревращенный полимерСтиролА-МетилстиролБенэолЭтилбензол Степень превращения полимерного отхода -71,50 масс.Ъ, Выход целевых продуктов стирол + ф, -метилстирол 57,71 масс.Ъ считая на пропущенный 25 продукт. Из данных табл. 2 видно, что процесс деполимеризации при 400 С протекает более полно, о чем свидетельствует и более низкое содержание бенэола в реакционной смеси. ЗОП р.и м е р 3, Был проведен аналитический расчет степени извлечения целевых компонентов производства стирола и Д,-метилстирола из полимерных отходов путем термической деполиме- З ризации.Согласно статистическим данным, например в совместном производстве стирола и д. -метилстирола при ректификации Реакционной смеси в результате полимериэации в полимерные отходы уходит 16 масс.Ъ углеводородов в пересчете на мономер.Из табл, 2 следует, что внедрение процесса термической деполимеризации позволит сюократить выход полимерных 45 Непревращенный полимерСтиролА -Метилстирол Состав углеводородного конденсатав пересчете на 100-ный полимерныйпродукт приведен в табл. 2. отходов на единицу основного продукта с 16 до 4,56.П р и м е р 4. В проточный реак.тор, заполненный инертным носителем для улучшения массо- и теплообмена вводят раствор полимерного продукта процесса совместного получения стирола и с -метилстирола в Фолуоле и перегретый водяной пар. Полимерный продукт был получен в лабораторных условиях сополимеризацией стирола и А -метилстирола в смеси изопропилбензола и зтилбензола. Состав исходного раствора, масс.Ъ:Толуол 70,00 Полимерный продукт 30,00 Деструкцию осуществляют при температуре 500"С и объемной скорости подачи сырья 10 ч . Соотношение водяной пар: углеводороды 1:1 (массовое),Состав углеводородного конденсатав пересчете на 100-ный полимерныйпродукт представлен в табл. 3771079 снижение парциального давления исходного компонента увеличивает скоростьпротекания прямой реакции.Так, перегретый водяной пар, взятый в трехкратном избытке по массе куглеводородной части, снижает парциальное давление полимера в 10 раз.4Кроме того, использование перегретого пара в качестве теплоносителяпозволяет проводить режим деполимери.зации в более "мягких" условиях.Бензол-толуольная фракция, выполнив роль растворителя, выделяется настадии ректификации по действующейтехнологической схеме и может бытьиспользована многократно.15 П р и м е р 1. В проточный реактор, заполненный инертным носителемдля улучшения массо- и теплообменавводят раствор полимерного отходапроцесса совместного получения стиро- Щ ла и сС -метилстирола в бензоле и перегретый водяной пар.Состав исходного раствора, масс.ЪБензол 83,49а( -Метилстирол 1,02Полимерный отход 15,49Деструкцию осуществляют при 500 Си объемной скоростью подачи сырья0,5 ч . Соотношение водяной пар:углеводороды=3:1(массовое),Состав углеводородного кондечса та в пересчете на 100 Ъ-ный полимерный продукт приведен в табл. 1. Таблица 1 28,02 33,68 6,92 30,27 0,38 0,33 СтиралА -МетилстиролБензолТолуолЭтилбензол 0,40 Изопропилбензол Степень конверсии полимерного продукта 71,98 масс.Ъ. 55Выход мономеров (стирал + с(.-метилстирол) 40,60 Ъ считая на пропущенный продукт, Лйализ состава углеводородного конденсата проводят на хро-щматогра 4 УХ. Состав полученной реакционной смеси позволяет сделать вывод о том, что наряду с протеканием реакции деполи может быть образование кокса, что приводит к осложнению технологии.Целью изобретения является повышение производительности процесса.Поставленная цель достигается описываемым способом получения стирала и а(.-метилстирола термической деполимеризацией полимерсодержащих продуктов-отходов производства стирала и д.-метилстирола, в присутствии растворителя бенэол-толуольной фракции производства стирала и с-метилстирола и в присутствии раэбавителя - перегретого водяного пара при массовом соотношении исходное сырье: водяной пар, равном 1:1-3. Предпочтительно деполимеризацию проводить при массовом соотношении исходное сырье; растворитель равном 1;6-10.Использование бензол-толуольной фракции являющейся отходом основного/производства на стадии ректификации позволяет утилизировать побочные продукты. Кроме того, эти углеводороды являются термически устойчивыми,что позволяет исключить образование дополнительных побочных компонентов смеси.Исходя из стехиометрического уравнения реакции деполимериэации поли- стирола Ясн - с,н -)м Рси =си 2 И 2 Непревращенный полимерныйпродукт мериэации в реакторе идет деструкция полимерных веществ, о чем свидетельствует присутствие значительных количеств бензола (до 30,27 масс.Ъ) Установлено также,что новых компонентов, не присутствующих ранее в контактной смеси, в процессе термической деполимеризации не образуется.П р и м е р 2. Во второй серии опытов температура деполимериэации была снижена до 400 фС. Исходная смесь для реакции та же, что в примере 1.771079 Степень конверсии полимерногопродукта 81,10 мас,. П р и м е р 5. Техника эксперимента аналогична изложенному выше.Объемная скорость подачи сырья40 ч . Температура опыта 500 фС. Соотношение пар: углеводороды=З;1,Состав углеводородного конденсатав пересчете на 100-ный полимерныйпродукт приведен в табл. 4,Выход мономеров (стирол + а -метилстирол) 74,74,считая на пропущенный продукт. Анализ полученной реакционной массы производят аналогично приведенному в тексте заявки,9,70 превращенный полимер Стирол -Метилстирол 5,1,16 Бензол о0,41 0,86 илбензол зопропилбензо превращения полимерного ,30. Выход целевых ком- ,87 мас Из данных едует, что увеличение сой пар: углеводороды ономеров на 3 абсоЙ -метилстирола и процесс проводят в присутствии разбавителя -ф- перегретого водяного пара, при массовом соотношении исходное сырье: водяной па равном 1:1-3.2. Способ по.п. 1, ощ и й с я тем, что деппроводят при массовом схладное сырье: растворит1:6-10,одяно ход м тличаю олимеризацию оотношении исель, равном мула изобретен Источники информаци е во внимание при экс вторское свидетельств 2,. кл. С 07 С 15/110,Алиев Д; А. Алиева С. Л, М Дубровко Р.В. процесса термической ии стирольной смолы, -аботка и нефтехимия",32-36 (прототип).1, Способ получения стирола и с- .-метилстирола термической деполимеризацней полимерсодержащих продуктов- отходов производства стирола и с -метилстирола, в присутствии растворителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, в качестве растворителя используют бенэол-толуольную фракцию процесса получения стирола и ринят 1,6068 2.40 Лотков довани мериэа тепере 196 3,Составитель Т, РаевскаяЕмельянова Тех ед Н.Граб, Корректо М. Кост акт Заказ 7392/32 Тираж 9 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035 Москва ЖПодписноекомитета СССРи открытийушская наб. д Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Степеньродукта 8онентов 7абл. 4 стношенияовышает выютных,Фертиэе СССР 1978.Иссле- деполи- пНеф