СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРА ДЛЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 1997 года по МПК C10G21/16 C08K5/01 

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к получению нефтяных пластификаторов, которые используются в качестве мягчителей резиновых смесей в шинной и резинотехнической промышленности.

Известно, что пластификаторами резиновых смесей являются нефтяные ароматические концентраты, получаемые на базе продуктов очистки масляных фракций селективными растворителями.

Известен способ получения нефтяного пластификатора (масло ПН-6) путем компаундирования экстрактов от селективной очистки остаточных и дистиллятных фракций. В качестве селективного растворителя используют фенол [1]
Недостатком данного способа является недостаточно высокая ароматизированность получаемого пластификатора, что приводит к плохой совместимости с некоторыми видами каучука.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения нефтяного пластификатора (Пластар 37/2), получаемый на базе экстрактов от селективной очистки дистиллятных и остаточных фракций. В качестве экстрагента используют фенол. С целью повышения ароматизированности получаемого пластификатора смесь экстрактов подвергают вакуумной концентрации [2]
Недостатком данного способа является сложное аппаратурное оформление процесса, связанное с включением в схему вакуумной колонны, а также высокие эксплуатационные и энергетические затраты на вакуумную перегонку. Кроме того, при вакуумной перегонке возникают экологические проблемы, осложняющиеся в данном случае наличием фенола в сырье. Необходимы также существенные затраты при использовании пластификатора для очистки промышленных стоков от фенола, остающегося в пластификаторе после отгонки экстрагента.

Цель данного технического решения упрощение технологического процесса получения пластификатора повышенной ароматизованности, а также улучшение экологии при производстве и применении пластификатора.

Цель достигается тем, что в известном способе получения пластификатора на базе экстрактов от селективной очистки дистиллятных и остаточных фракций смеси западно-сибирских нефтей в качестве экстрагента используют фурфурол или N-метилпирролидон, а процесс экстракции проводят при кратности экстрагента к сырью 1,5 2,2:1 мас.ч.

Новым в способе является то, что в качестве экстрагента используют фурфурол или N-метилпирролидон, а процесс экстракции проводят при кратности экстрагента к сырью 1,5 2,2:1 мас.ч.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в отличие от фенола, фурфурол обладает большой избирательностью по отношению к ароматическим углеводородами меньшей растворяющей способностью по отношению к полициклическим ароматическим углеводородам и смолам. В результате экстракты, полученные в равных условиях при экстракции фенолом содержат большее количество парафиновых и нафтеновых углеводородов, а также смол и полициклических ароматических углеводородов [3] В работе [4] приведены следующие результаты экстракции фенолом и фурфуролом в равных условиях (см. табл. 1).

Данные результаты свидетельствуют о том, что с точки зрения качества пластификатора (высокое содержание легкой и средней ароматики, а также пониженное содержание парафино-нафтеновых углеводородов и смол/фурфурольный экстракт более пригоден для использования в качестве пластификатора, кроме того он не требует дополнительной вакуумной концентрации.

Предлагаемые интервалы кратности экстрагента к сырью обеспечивают оптимальный химический состав пластификатора при оптимальном выходе и качестве основного продукта процесса экстракции рафината.

N-метилпирролидон в отличие от фенола обладает высокой растворяющей способностью в отношении ароматических углеводородов при высокой избирательности [3]
С точки зрения экологических требований фенол в значительной степени токсичности фурфурола, а N-метилпирролидон практически не токсичен/предельная концентрация паров в воздухе рабочей зоны ПДК для фенола, фурфурола и N-метилпирролидона соответственно составляет 0,3; 10,0; 100 мг/м³ [6]
Пример 1. На лабораторной установке проводят процесс экстракции смеси дистиллятных фракций (330 420^oC и 420 490^oC), в качестве экстрагента используют фурфурол при кратности к сырью 2:1 мас. ч. Далее экстракции фурфуролом при кратности 2: 1 мас. ч проводят экстракции остаточной фракции (фракции >490^oC). Полученные экстракты смешивают в соотношении 50:50 об. Физико-химические характеристики полученного пластификатора представлены в таблице (см. опыт.3).

Последующие примеры отличаются от описанного кратностью экстрагента к сырью, которая составляет соответственно 1; 1,5; 2,2:1 мас.ч.

Физико-химические характеристики полученного пластификатора представлены в таблице (см.опыты 1, 2, 4).

В табл.2 приведены также характеристики пластификатора, полученного при использовании в качестве эктрагента N-метилпирролидона при кратности к сырью 1,0; 1,5; 2,0; 2,2:1 (см.опыты 5, 6, 7, 8) и пластификатора Пластар 37/2, полученного по известному способу, а именно: смесь дистиллятных фракций (330
420^oC и 420 490^oC) подвергают экстракции фенолом при кратности к сырью 2:1 мас. ч. Далее экстракции фенолом подвергают остаточную фракцию (фр.>490^oC) при кратности экстрагента к сырью 2:1 мас.ч. Дистиллятный и остаточный экстракт смешивают в соотношении 50:50 об. и подвергают вакуумной перегонке на лабораторной установке ректификации.

Как видно из данных табл.1 предлагаемый способ позволяет получить пластификатор более ароматизованный при меньшем содержании полициклических ароматических углеводородов и смол.

При кратности экстрагента к сырью ниже нижнего предела недостаточна степень ароматизации пластификатора (см.опыты 1 и 5), при кратности выше верхнего предела ухудшается качество и снижается выход основного продукта процесса экстракции рафината.

Сущность изобретения: пластификатор для резиновых смесей получают смешением экстрактов от очистки дистиллятных и остаточных нефтяных фракций фурфуролом или N-метилпирролидоном при кратности в мас. ч. растворителя к нефтяным фракциям. 1,5 - 2,2:1. 2 табл.

Способ получения пластификатора для резиновых смесей путем смешения экстрактов от очистки дистиллятных и остаточных нефтяных фракций растворителем, отличающийся тем, что при смешении используют экстракты, полученные после очистки нефтяных фракций фурфуролом или N-метилпирролидоном при кратности в массовых частях растворителя к нефтяным фракциям 1,5 2,2 1.