Способ получения диизопропилдиксантогена Советский патент 1989 года по МПК C07C154/02 C08K5/38 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения диизопропилдиксантогена, который широко применяется в качестве регулятора процесса полимеризации мономеров дивинила с нитрилом акриловой кислоты, дивинила с оЛ-метилстиролом или друп-гх полимеров в водной фазе.

Цель изобретения - повышение качества диизопропилдиксантогена, сокращение количества и улучшения качества (ХПК - химическая потребность кислорода - условная единица, используемая для оценки качества сточных вод, которая выражается в мг-экв ) сточньос вод, а также повьпление надежности контроля за дозировкой окислителя и ИНТ -г гификаш1я процесса.

Поставленная цель достигается тем, что окисление изопропилксантогената проводят при 55-62°С 20/-ным водным раствором персульфата аммония до достижения редокс-потенпиалз (-100)- (-110) мВ, после чего расплав диизо- пропилдиксантог1гнл отделяют от маточного раствора и проводят кристаллизацию и 4ei4 TipoBaHne продукта на бара- 6aHHoNf кристаллизаторе при температуре 20-30°С.

При перегрузе персульфата аммония, т.е. при переокислении ксантогената, в сточных водах отсутствует свободньш ксантогенат, но теряется окислитель - дорогостоящий и дефицитны/ персульфат аммония.

СП

00

со

со СХ)

Установлено оптимальное значение редокс-потенциала, R (-100)- (-110) мВ. Редокс выше абсолютного значения - 110 мВ соответствует не- догрузу персульфата аммония, ниже -100 мВ - передозировке персульфата аммония.

Кристаллизация диизопропилксанто- гена должна осуществляться на бара- банном кристаллизаторе при 20-30 С. Выбранный интервал температур является оптимальным. Снижение температуры кристаллизации (20°С) требует охлаждения кристаллизатора рассолом, что усложняет процесс, а повышение температуры (30°С) ухудшает качество готового продукта.

Пример 1. В стальной эмалированный аппарат емкостью 6300 л, снабженный рубашкой для нагрева паром или охлаждения водой и пропеллерной мешалкой (п 63 об/мин), загружают 657,9 кг 100%-ного изопропилксантоге- ната калия 22,6%-ной концентрации, помещают платиновый и хлорсеребряный электроды и замеряют редокс-потенциал который составляет (-250)-(-350) мВ,

При работающей мешалке дозируют 20%-ный раствор персульфата аммония со скоростью, обеспечивакяцей температуру в реакторе не выше 62°С до достижения редокс-потен1щала -110 мВ При этом расходуется 2050 л окислителя.

Реакционную массу перемешивают при 55-62 С 20 мин и отстаивают. При этом образуется два слоя: верхний - водный раствор сульфата аммония, нижний - расплав целевого продукта.

Плав через ротаметр и регулирующий клапан сливают в ванну барабанного кристаллизатора, охлаждаемого изнутри речной водой до 20 С, осадок срезают ножом, ссьшают по течке в мешки.

Получают 495 кг 100%-ного целевого продукта со следующими показателями:

Температура кристаллизации, с55,6 Содержание нерастворимых в бензоле примесей, % 0,02 Содержание влаги, % 0,6 ХПК сточных вод,

2814

мг-экв о,/л

Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1,

0

,.

Q

5

0

Дозируют 20%-ный раствор персульфата аммония до достижения редокс- потенциала, равного -100 мВ. Расход окислителя составляет 2065 л. Кристаллизацию осуществляют при 25°С.

Получают 495 кг 100%-ного целевого продукта со следукщими показателями: Температура кристаллизации, С55,8 Содержание нерастворимых в бензоле примесей, % 0,02 Содержание влаги, % 0,6 ХПК сточных вод, мг-экв О2/л 2800 Пример 3. Аналогичен примеру 1 .

Дозируют 20%-ный раствор персульфата аммония до достижения мВ. Расход окислителя составляет 2060 л. Кристаллизацию осуществляют на барабанном кристаллизаторе при .

Получают 495 кг 100%-ного готового продукта со следующими показателями качества:

Температура кристаллизации, с56,0 Содержание нерастворимых в бензоле при- Отсут- месей ствует Содержание влаги, % 0,4 ХПК сточных вод, мг-экв Oj/л 2800

Пример 4. Аналогичен примеру 1.

Дозируют 20%-ный раствор персульфата аммония до R -80 мВ. Расход окислителя составляет 2080 л. Кристаллизацию осуществляют при 25°С.

Получают 495 кг 100%-ного диизо- пропнлксантогена со следующими показателями:

Температура кристаллизации, с55,0 Содержание нерастворимых в бензоле примесей, % 0,04 Содержание влаги, % 0,65 ХПК сточных вод, мг-экв Oj/л 3000 Пример 5. Аналогичен примеру 1.

Дозируют 20%-ный раствор персульфата аммония до R -140 мВ. Расход окислителя при этом составляет 2000л. Кристаллизацию осуществляют на барабанном кристаллизаторе при 20 с.

А4,8

0,04 0,9

30000

55,0

0,02 0,7

2750

Получают 465 кг 100%-ного целево продукта со следующими показателями качества:

Температура кристаллизации, °С

Содержание нераствори- мьк в бензоле примесей, Содержание влаги, % ХПК сточных вод, мг- экв Oj /л

Пример 6. Аналогичен примеру 2. Кристаллизацию осуществляю при 10°С.

Получают 495 кг 100%-ного целевого продукта со следующими показателями:

Температура кристаллизации,с

Содержание нерастворимых в бензоле примесей, %

Содержание влаги, % ХПК сточных вод, мг-экв Oj/л

Пример 7. Аналогичен примеру 2. Кристаллизацию осуществляют при 40°С.

Получают 495 кг 100%-ного диизо- пропилксантогена со следующими показателями качества:

Температура кристаллизации, °С

Содержание нерастворимых в бензоле примесей, % Содержание влаги, % ХПК сточных вед, мг-экв Oj/л Пример 8 (прототип). В сталной эмалированный аппарат емкостью 6300 л, снабженный рубашкой для нагрева паром или охлаждения водой и пропеллерной мешалкой ( об/мин загружают 670,1 кг 100%-ного (3,85 моль) изопропилксантогената калия, в виде водного раствора 22,6%-ной концентрации. При работающей мешалке дозируют 2665 л водного раствора персульфата калия 18,3%-ной концентрации (2,07 моль) со скоростью, обеспечивающей температуру в реакторе не выще 62°С. Окисление ксантоге- ната проводят при непрерывной продувке реактора азотом. После окончания дозировки раствора персульфата калия реакционную массу (рН 7-8) при 55-62 С перемешивают 20 мин, после чего происходит расслоение реакционной маспы на два слоя: верхний 54,5

0,04 0,6

2800

0

5

0

5

0

5

0

5

раствор сульфата калия и нижний - раствор целевого продукта. Нижний слой сливают в кристаллизатор с 2000 л воды при 70°С. Кристаллизацию осуществляют в стальной эмалированной емкости (V 6300 л), снабженной рубаипсой для нагрева паром или охлаждения водой и якорной мещалкой (п 38 об/мин), где смесь охлаждают до 40°С. После 30 мин вьдержки кристаллы целевого продукта отфильтровывают на нутч-фильтре и сушат.

Получают 503,52 кг целевого продукта (97,1% в расчете на ксантоге- нат и 94,7% в расчете на сероуглерод) со следующими показателями:

Температура плавления, С 54-55 Содержание нерастворимых в бензоле примесей, %0,04 Содержание влаги, %7 ХПК сточных вод,

мг-экв О /л30000

Техническими преимуществами предлагаемого способа являются: повьщ1е- ние качества целевого продукта (снижение влаги с 7-10 до 1%, также исключение неоднородности), сокращение количества и улучшение качества сточных вод, по предлагаемому способу образуется 6000 м сточных вэд в год с ХПК 3000 мг-экв , а по известному способу - 30000 м сточных вод в год с ХПК 30000 мг-экв , сокращение времени от начала до выпуска готового продукта за счет исключения стадии кристаллизации в воде и промьшки с 7-9 ч до 1 ч 25 .

Использование персульфата аммония и его дозировка до определенного ре- докс-потенциала позволяет достичь равномерного дозирования окислителя, т.е. повышает надежность подачи окислителя, и исключает его перерасход.

Формула

зобретения

Способ получениi диизопропилдик- сантогена окислением изопропилксантогената калия до расплава солью перок- сосерной кислоты при 55-62°С с последующей кристаллизацией, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, сокращения количества и улучшения качества сточных вод, интенсификации процесса, и повышения надежности контроля за дозировкой окислителя, в ка7 15183388

честве последнего используют персуль-расплава диизопропилксантогена офат аммония и процесс окисления ведутматочного раствора и кристаллизацидо достижения редокс-потенциала -100-ей на барабанном кристаллизаторе при

-110 мВ с последующим отделением20-30 С.

Изобретение касается производных тиоугольной кислоты, в частности получения диизопропилдиксантогена - регулятора процесса полимеризации дивинила с нитрилакрилом или с α-метилстиролом в водной фазе. Процесс ведут окислением изопропилксантогената калия до расплава с помощью персульфата аммония при 55-62°С до достижения редокс-потенциала 100-110 мВ с последующим отделением расплава от маточного раствора и кристаллизацией его на барабанном кристаллизаторе при 20-30°С. Эти условия повышают качество целевого продукта за счет снижения влаги с 7-10 до 1% при исключении неоднородности, а также позволяют сократить длительность процесса с 7-9 до 8,5 мин и количество сточных вод с 30000 до 6000 м³/год при лучшем их качестве по ХПК, т.е. с 30000 до 3000 мг-экс O₂/л.