Сополимеры n, n-диалкил-n, n диаллиламмонийхлорида с метакриловой кислотой, обладающие флокулянтными и обессоливающими свойствами

ZIP архив

Текст

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик(и 91 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнитель е к авт. свмд-ву(5 )М. Кд,С 08 Г 220/06 С 08 Г 226/02 8809/2304,8 о (г(22)Заявле аретеенный камнтет СССР заявки РЙ п исоелинени(088.8) открыта та опубликования писания 07.0 72) Авторь изобрете в, - :.1иев, Н.Н.Капцов, Л,А.Гудкова, В, ыненко, Б,Н,Трушин и Е.С.Пархамо Д.А.Т А. ИЛ 1) Заявител А И,фРфЦЦващемавв,д Институт нефтехимическо инте 54) СОПОЛИМЕР АММОИИЙХЛ ОБЛИДАОЦИотносится к област в, а именно к новым сополимерам М,й-диИзобретенимии полиме жанне солеиисходного, яется созда"кил-й,й-дитакриловой ышенными фло ющими свойст" соединениямалкил-й,й-диа метакриловой флокулянтными ствами. латовой структуроЮкт з и К В -СН -СНс, 1-99 мол о, ристической вя и с характ 4,5 дл/г 25 о С.Получ осуцеств ки остью 0,3- е МаС 1 при 0,8 н, раст алкилакрилоневысои. Эти ожет бытополи мел ие сополимеров но радикальной лиламмонийхлорида сислотой, обладающими обессоливающими свойИзвестны сополимеры алкилакри алкилметакрилатов с метакрилокислотой, обладающие флокулируюи обессоливающими свойствами 1являющиеся базовым объектом, Неком этих соединений является некая обессоливающая способностьиспользовании для очистки сточнвод. Так, параметр степени очиссточных .вод неФтеперерабатывающводов (химическая потребность влороде) составляет 320 мг Оп/л.Известны сополимеры М,й-ди-М,й-диаллиламмонийхлорида свой кислотой 21, обладающиекими флокулирующими свойствам М-ДИАЛКИЛ- М, М-ДИАЛЛИЛА С МЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТОЙ.,ОКУЛЯНТНЮИ И ОБЕССОЛИВАЮЩИМИСВОЙСТВАМИ соединения снижают содер натрия и калия на 354 отЦелью изобретения:явл ние сополимеров й,й-диал аллиламмонийхлорида с ме кислотой,.обладающих пов кулянтными и обессолива вами.Цель достигается ново сополимеров й,й-диалкиламмонийхлорида с метакри той общей формулы3910664 4эацией четверти чных солеи ди алкилдичП р рП и м е 1, Получение сополиаллиаммонии и метакриловчакриловой кислоты мера М М-диметил-М,М-диаллиламмоний 1различными способами. Сополимеризацию хлорида (ДМДЛЛХ) с метакриловой кисможно проводить в водных растворах лотой (ИЛК) о водном растворе,при суммарной концентрации сомономе-Исходная смесь, мас,: ДИДЛЛХ 95;ров в исходных растворах, не преворах не превы- ИАК 5 вода 5 (от смеси сонономероо),Фшающей 60 мас.3, в присутствии ради- персульфат аммония 0,01 (по отношекальных инициаторов при 40-80 С, а нию к смеси сомономеров).3 3 г ДМДЛАХ, 0174 г ИЛК итакже эмульсионным методом, исполь3 г Д Дэуя концентрированные водные раство в 0,00035 р у ф0 00035 г пе с льфата аммония растворы, в которых суммарная исная исходная кон- ряют в 2 2 м дистиллированной воды,1центрация сомономеров составляет Р т о п о вают меренным током арРас в р р ду У80-95 мас.3. В качестве инициатора гона при 25 оС в течение 30 мин, повы. -сополимеризации применяют радикаль- шаю р уру дт темпе ат о 40 С и продолжаные инициаторы, в частности персуль ют перемешиоание в течение 6 ч. Полифат аммония, в концентрациинтрации 0 05-1 0 меризат растворяют в метаноле и выдеот массы смеси сомономеров, ляют сополимер оысажиоанием о избытокВ качестве дисперси онной среды серного эфира, Осадок сополимера отдеприменяют предпочтительно вазелино ляют фильтрованием, и сушат в вакуумевсе масло, но могут быть также при- о при 50 о С и остаточном давлениименены алифатицеские и циклоалифати мм рт.ст. Выход 50/. Характеристические углеводороды и их смеси. Опти- олеская оязкос , дть 0 б л/г в 0,8 н, водмальное массовое соотношение водного ном растворе хлористого натрия прираствора мономеров и дисперсионной 25 С. По данным элементного анализасреды составляет 1:(4- 10), предпочти,сополимер содержит 8 мол. 3 звеньевтельно 1:7. В этих условиях получают ИАК,достаточно устойчивую, стабильнуюэмульсию. типа вода всвода в масле Для об- М М-диэтил-М,М-диаллиламмонийхлоридалегчения. образования эмульсии в исход- с метакриловой кислотой в водном растную реакционную смесь добавляют по- за воре.верхностно-активные вещества (ПАВ),Исходная смесь, мас.3: ДЭДААХ 90;одецилсульфонат натрия, ИАК 10; вода 25 (от смеси сомономенапример додецилсуль н4 Э АЛХтвини другие. Оптимальное коли- ров) иниЦиатор ,О. 14,35 г Д Дчество ПАВ составляет 0,1-2,5 мас.Ж 1,65 г метакриловой кислоты, 0,420 гпо отношению к воднию к водной фазе. Реакцию персульфата аммония растворяют в3сополимеризации прации проводят в инертной 4,2 мм дистиллированной воды. Растатмосфере (азот или аргон) при 40-80 С вор продувают аргоном о течениев течение 1-5 ц, В реакторе, имеющем 30 мин при 25 оС, затем повышают темтермостатирующую рубашку, интенсивно, пературу до 3: и продо 30 С и продолжают переперемешивают водный раствор мономе- мешиваниее в течение 25 мин. Полимериов инициатор, ПАВ и ваэелиновоезат растворяют в метаноле и оыделяютров инициатор, и вмасло, Перемешивание производят при сополимер так, каккак описано в приме 20-250 С о течение 30 мин. Одновремен- ре 1. Получают 6,5 г сополимара, соно через перемешиваемую смесь пропус- держащего по данным элементного аната что соответствует,кают умеренный ток инертного газа с лиза 5,74 азота, ч43елью удаления воздуха. Затем полуцен содержанию 38 мол.,ф молзвеньев МАК. Ханую эмульсию продолжают перемешивать рактеристическая вязкость сополимепри температуре, лежащеи в интервале ра 0,33 дл/г вч/ 0 8 н, водном растоорг40"80 фС в течение 1"5 ч. Продукты ре- хлористого натрия при 25 С,акции разбавляют-одно-двухкратным из-П р и р 3.П и м е 3. Получение сопобытком алифатических углеводородов со лимера М,М-диметил-М,М-диаллил-аммостава С"СЕ, например геп тана окта- нийхлорида с метакриловой кислотойна, легких ракцииФ " петролейного эфи- методом эмульсионной полимеризации,хо ная смесь мас.Ф: ДИДАМа Осадок сополимера отделяют, про-, Исходная смесь, мас.4:9 а сНАК 1 О, во а 5,0; додецилсульмыаа тм ют углеводородным растворителем 94,0, нАк 1,0;, в дыз числа вышеуказанных и сушат в ва- Фонат натрия О, ; р уфф и 4 пе с льфат аммоие и и ОС ния 0,05. 9,4 г ДИДАЛХ, 0,1 г МЛК,во ы 0 03 г додецилсульфонатаСущноСть изобретения раскрывается 0, мл воды 3 дследующими конкретными примерами. натрнат ия и 0 0045 г персульфата аммоЭ5 91 ПГ ния перемешивают с 70 мл оазелинооо го масла в течение 30 мин при 20 оС в токе аргона. Полученную эмульсию продолжают перемешивать в течение 1 ч при 70 С. Затем в реакционную массу добавляют 100 мл гептана, отделяют сополимер фильтрованием, промывают гептаном и растворяют его в метиловом спирте. Полученный Метаноль ный раствор сополимерл высаживают в 1 о избыток серного эфира. Сополимер сушат при 50 РС и остаточнбм давлении 5 мм рт.ст. Получают 5 г сополимера, содержащего по данным элементного анализа 3 мол г звеньев метакрилооой 15 кислоты. Характеристическая вязкостьсополимера 1,2 дл/г в 0,8 н. водном . растворе хлористого натрия при 25 оС,100 П р и м е р 6, Сополимеризацияй, й-диметил-й, 14-диаллиламмонийхлоридфс метакриловой кислотой в водном растворе. П р и м е р 4. Сополимеризация й, й-дилетил- й, 4-диаллиламмонийхлорида с метакриловой кислотой в эмульсии в присутствии неионогенного ПАВ.Исходная смесь, мас.": ДМДААХ 95,0; МАК 5,0; оода 5,0 (от суммы взятых мономеров); моноолеат полиоксиэтиленсорбитана (твин) 2,0. 8,2 г ДМДААХ, 0,43 г МАК, 0,5 мл воды, 0,18 г твин- -80 и 0,017 г персульфата аммония пе-. ремешивают о 60 мл оазелинооого масла в .токе аргона при 25 С о течениео30 мин. Полученную эмульсию,продолжают перемешивать при 65 С в течениео2 ц. Осадок сополимера в виде мелких сферических гранул отделяют, промыва 35 ют гептаном и растворяют в метаноле. Сопол 1 лмер выделяют и сушат как в предыдущих примерах. Выход 60. Характеристическая вязкость 0,8 дл/г в 0 8 н. водном растворе хлористогоо4 о натрия при 25 оС. По. данным элементно-. го анализа содержание звеньев МАК составляет 7,8 мол.Г.П р и м е р 5. Применение сопрлимера й,й-диметил-й,й-диаллиламмо 15 нийхлорида с метакриловой кислотой для очистки стоков нефтеперерабатывающих заводов и обессоливания нефтепромысловых вод.50Удаление органических примесей ,флокуляция). 2,5 мл водного ,0,1 мас.г-ного раствора сополимера. ДМДААХ с ИАК, полученного согласно примеру 3, с характеристической вязкостью 1,2 дл/г смешивают с 500 мл сточных вод, содержащих 80 мг/л нефте.5 продуктов. После обработки раствором флокулянта остаточная загрязненность составляет 8 мг/л. Ниже для сравне 64 Ь ния приведены данные по флокулирующей эффективности гомополимера - поли". ДМЯААХ. 2,5 мл водного 0,1 мас.-ного раствора гомополимера ДМДАЛХ, имеющего характеристическую вязкость 1,7 дл /г, прибавляют к 500 мл сточных водс концентрацией нефтепродуктов 80 мг/л. Остаточная загрязненность стока составляет 18 мг/л. Эти данные указывают на существенно большую эффективность сополимера ДМДААХ/МАК в качестве.флокулянта по сравнению с гомополимером ДИДААХ - наиболее эффективным флокулянтом из известных до настоящего времени. Ниже приведены для сравнения экспериментально полученные значения величины химической потребности в кислороде (ХПК) характеризующей степень очистки сточных вод в случаях обработки ее раствором гомополимера с характеристичес-. кой вязкостью 1,7 дл/г и сополимера с характеристической вязкостью 1,5 дл/г:Исходная сточная вода, мг/л 200С, добавкой гомополимера, мг/лС добавкой сополимера, мг/л 80Приведенные данные показывают, цто ХПК в случаях добавки сополимера значительно ниже.Обессоливание нефтепромысловых вод.Показано, что в нефтепромысловых водах, содержащих соли йа и К, одновременно с процессом флокуляции происходит их обессоливание. В 1000 мл воды, содержащей 0,025 моль/л хлоридов йа и К, растворяют при 25 оС 5 г сополимера, содержащего 50 мол.3 звеньев метакриловой кислоты (характерис. тическая вязкость сополимера составляет 0,6 дл/г в 0,8 н. растворе йаС 1 при 25 оС). Процесс флокуляции приводит к образованию осадка. Фильтрат (после отделения осадка) содержит 0,01 моль/л хлоридов йа и К, что соответствует снижению содержания солей на 603 от исходного. В .аналогичных условиях гомополимер 4,14-диметил-й,й-диаллиламмонийхлорида не обнаружил обессоливающего эффекта.7 .910664 8Исходная смесь, мас.Ж: ДМДААХ 85; ходных сомономеров). Характеристичес"МАК 15; вода 25 от смеси сомономе- кая вязкость составляет ,3 дл/г в);.05 17 ДМДддХ 0,8 н, Растворе хлористого натрия приФо3 г МАК и 0,01 г персульфата аммония 25 С Полученный сополимер содержитрастворяют в 6,6 мл дистиллированнои 5 57 о57 мол. 3 звеньев МАК,воды. Раствор продувают умеренным то- П р и м е р 8. Сополимеризацияком аргона в течение 30 мин при 2 фС М й-диэтил-й,й-диаллиламмонийхлорида50 ОС течение с метакриловой кислотой в эмульсиии затем нагревают при 50 С в течение1 . П с.о Э ААХ 85ч. Полимеризат растворяют вле и выделяют сополимер высаживанием 1 ОдМАК 10; вода 5; инициатор 0,.05; ПАВв избыток серного эфира. Выход сопо- (ОП) 0,8.лимера составляет 474 в расчете на 8 5 г ДЭДААХ, 1,0 г МАК, 0,5 г во 5сумму исходных сомономеров). По дан- д5 Р у фы 0,005 г персульфата аммония,0 09 г ОПи 60 мл вазелинового масным элементного анализа полученный9л 4 звеньев 15 ла перемешивают согласно примеру 7сополимер содержит 52 мол.4 звеньев 15сМАК. Сополимеризацию проводят при 60 С вП р и м е р 7. Сополимериэация течение 1,5 ч в условиях, аналогичныхЙ,М-диметил-й,й-диаллиламионийхлорида примеру 7. Выход сополимера 603. Хас метакриловой кислотои в эмульсиирактеристическая вязкос ь, д /ость 0 8 л/гв присутствии неионогенного поверх- в 0,8 н. растворе хлористого натрияностно-активного вещества ОП- сме- при 25 оС. Сополимер содержит 43 мол., си оксиэтилированных диалкилфенолов. звеньев метакриловойаслоты.Исходная смесь, мас.3: ДМДААХ 80; П р и м е р 9, СополимеризацияМАК 15; вода 5; инициатор 0,05; й,й-диметил-й,к-диаллиламмонийхлоридаОП0,8.25 с метакриловой кислотой в эмульсии вВ стеклянный цилиндрический реак- присутствии неионогенного поверхносттор, имеющий рубашку для подвода теп- но-активного вещества ОП- смесилоносителя, снабженный мешалкой из оксиэтилированных,диалкилфенолов.ДМДАИ 47нержавеющей стали и трубкой для бар- Исходная смесь, мас. 4: Д Д7,5;ботировния инертного газа, вводят по- МАК 47,5; вода 5; инициатор 0,05;следовательно 20 г ДМДААХ, 3,75 г ПАВ - 0,8.МАК, 1,3 мл дистиллированной воды, В стеклянный цилиндрический реак 0,012 г персульфата аммония, 0,2 г тор, имеющий рубашку для подвода тепОПи 120 мл вазелинового масла. лоносителя, снабженный мешалкой изС сь реагентов интенсивно перемеши- нержавеющей стали и трубкой для барме35вают при 20 ОС до получения однород- ботирования инертного газа, вводятной эмульсии. Одновременно через последовательно 12 г ДМДААХ, 12 гэмульсию барботируют умеренный ток ар МАК, 1,3 мл дистиллированной воды,гона. Затем эмульсию продолжают пе,012 г персульфата аммония, 0,2 гремешивать при 60 С в течение 1,5 ч. ОПи 120 мл вазелинового масла.Происходит расслоение эмульсии на Смесь реагентов интенсивно перемешиверхний, практически прозрачный слой, вают при 20 С до получения однороди нижний, содержащий сополимер в фор- ной эмульсии, Одновременно черезме сферических гранул, Верхний слой эмульсию барботируют умеренный токо еляют декантацией а осадок сопо- аргона. Затем сополимеризацию провотд145 олимера промывают несколько раз гепта- дят при 60 С в течение 1,5 ч аналогич.ном (можно также использовать легкие но примеру 7. Выход сополимера 330Фракции петролейного эфира) для уда- (считая на смесь исходных сомономеления остатков вазелинового масла и ров). Характеристическая вязкость1-2 раза хлороформом для удаления составляет 2,5 дл/г в 0,8 н, раствоследов ОП, Осадок сополимера раст-ре хлористого иатрия при 25 С., Полуворяют в метиловом спирте и выделя- ценный сополимер содержит 36 мол.оют высаживанием в смесь ацетона, хло- звеньев МАК.роформа и серного эфира, взятых в П р и м е р 10. Сополимеризациясоотношении (обьемном).6:1:1. Сополи" М,И-диэтил-й,й"диаллиламмонийхлоридамер фильтруют промывают свежей сме с метакриловой кислотой в эмульсии.1чсью укаэанных растворителей и сушат Исходная смесь, вес./: ДЭДААХпри 50 С и остаточном давлении 5 мм 47,4; МАК 47,5 вода 5 инициаторрт,ст. Выход 70 (считая на смесь ис,; 0,05; ПАВ (ОП) 0,3,0664 1 ОТаким образом, изобретение позволяет получать сополимеры М,й-диалкил-М,М-диаллиламмонийхлорида с метакриловой кислотой, обладающие одновременно флокулирующими и обессоливающими свойствами и позволяющие проводить очистку промыщленных сточных воднефтеперерабатывающих заводов с вы"сокой эффективностью.фе Формула и зобретенияСополимеры М,й-диалкил" М,й-диаллиламмонийхлорида с метакриловой кисло".той общей формулыЗ Згде В - -СН, С 1 Н 5в = 1-99 мол.",с характеристической вя4,5 дл/г в 0,3 н. раство25 ОС, обладающие флокулобессоливающими свейств костью О,ре йаС 1 интными и ми.мации,экспертизе инфое при сточни ые во внииа 1. Авторское свидетельство й 600147, кл. С 08 Г 220/06,192. Патент Японии й 51-27479 кл. 26/З,с 51, опублик, 1976. ССР799112 г ДЭДААХ 12 г МАК, 0,5 г водо,0,005 г персульфата аммония, 0,09 г00-7 и 60 мл ваэелинового масла перемешивают согласно примеру 7. Выходсополимера 73, Характеристическаявязкость 1,9 дл/г в 0,8 н. растворехлористого натрия при 25 вС. Сополимер содержит 92 мол.3 звеньев МАК.Ниже приведены сравнительные данные по флокулирующим и обессоливающим свойствам сополимеров М,М-диме"тил-М,М-диаллиламмонийхлорида с метакриловой и акриловой кислотой.Обессоливание в аналогичных условиях (условия примера 5 б, сополиме 15ры, М,М-диметил-М,М-диаллиламмонийхлорида и акриловой кислоты) снижаетсодержание солей натрия и калия на354 от исходного, в то время какпредлагаемый сополимер М,й-диметил- ,2 в(применение сополимера М,М-диметил-.М,М-диаллиламмонийхлорида и акриловой кислоты ) позволяет получить значение остаточной загрязненности15 мг/л (загрязненность исходной сточ- принной воды 80 мг/л ). При использованиипредлагаемого сополимера М,й-диме- Етил-М,М-диаллиламмонийхяорида с метакриловой кислотой остаточная загрязненность составляет всего 3 иг/л.Юрков рственного комитета СССР зобретений и открытий Ж-Яг Рауаская наб. д. 4/ нтф, г. Ужгород, ул. Проектн Составитель В, ЧупТехреаИ.Гайду 512 023/27 ТирВНИИПИ Госудпо делам11 ОД Москвафилиал ППП "Пат Корректор Н, Стец Юе ЕЕЕ ФЕЕ Е Подписное

Смотреть

Заявка

2918809, 29.04.1980

ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ИМ. А. В. ТОПЧИЕВА АН СССР

ТОПЧИЕВ ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, КАПЦОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ, ГУДКОВА ЛЮБОВЬ АНДРЕЕВНА, КАБАНОВ ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ, МАРТЫНЕНКО АЛЛА ИВАНОВНА, ТРУШИН БОРИС НИКИТОВИЧ, ПАРХАМОВИЧ ЕКАТЕРИНА СИДОРОВНА

МПК / Метки

МПК: C08F 220/06

Метки: n-диалкил-n, диаллиламмонийхлорида, кислотой, метакриловой, обессоливающими, обладающие, свойствами, сополимеры, флокулянтными

Опубликовано: 07.03.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-910664-sopolimery-n-n-dialkil-n-n-diallilammonijjkhlorida-s-metakrilovojj-kislotojj-obladayushhie-flokulyantnymi-i-obessolivayushhimi-svojjstvami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Сополимеры n, n-диалкил-n, n диаллиламмонийхлорида с метакриловой кислотой, обладающие флокулянтными и обессоливающими свойствами</a>

Похожие патенты