Способ ингибирования полимеризации стирола Советский патент 1993 года по МПК C07C7/20 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к усовершенствованному способу ингибирования полимеризации стирола, который может найти применение в химической промышленности при ректификации, хранении и транспортировке стирола.

Известен способ ингибирования стирола с использованием смесей: двойной - диоксимпарахинона (ДОХ) и паранитрофенола (ПНФ) или тройной - ДОХ, ПНФ и основание Манниха.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ ингибирования стирола, заключающийся в использовании на стадии ректификации в качестве ингибитора ПНФ и измельченного ДОХ в виде суспензии, приготовленной на кубовом остатке (смеси полистирола, стирола, его производных и других).

Этот известный способ предусматривает ввод ингибирующей смеси только на стадии ректификации. Использование ингибирующей смеси ДОХ/ПНФ на ранней

стадии невозможен ввиду забивки аппаратов.

Цель изобретения - снижение полиме- рообразования и расхода ингибитора.

Цель достигается тем, что процесс ингибирования стирола ведут при 20-120°С в присутствии ингибирующей системы диме- тилсульфоксид (ДМСО) и ДОХ. Используется 10-14%-ный раствор ДОХ в ДМСО, предпочтительно 14%-ный раствор (соотношение 1:6,1). При этой концентрации ДОХ в ДМСО со стиролом образует устойчивый гомогенный раствор. Увеличение концентрации ДОХ в ДМСО нарушает гомогенность раствора и влечет за собой выпадение ДОХ из стирола. Используется концентрация ДОХ от 0,002 до 0,017 г на 1 кг стирола.

Соотношение компонентов ингибирующей системы выбраны так в связи с тем, что ниже концентрации 0,002 г ДОХ на 1 кг стирола после 120 мин содержание полимера достигает более 1% (табл.1, опыт 1). По регламенту наличие полистирола при ректификации допускается около 1 %. ПредлаЁ

VI 00

I

CS

гаемый способ позволяет исключить образование полистирола при концентрации 0,017 г на 1 кг стирола, более высокие кон- центрации ДОХ не требуются. Известный способ дает возможность понизить содер- жание полистирола до 1% только при концентрации ДОХ 0,40 г на 1 кг стирола, что примерно в 24 раза выше по сравнению с предлагаемым способом (табл. 1, опыт 6).

Ингибирующая система ДМСО/ДОХ дает гомогенный раствор со стиролом. В процессе ректификации ингибитор ДМСО/ДОХ не осаждается на оборудовании, а сам ДМСО имеет высокую температуру кипения 189°С. Исследования показали, что предложенная ингибирующая смесь полностью подавляет полимеризацию стирола при концентрации ДОХ 0,017 г на 1 кг стирола. Предлагаемый ингибитор ДМСО/ДОХ за счет его способности давать гомогенный раствор со стиролом предотвращает термическую полимеризацию стирола еще на предшествующих стадиях перед ректификацией. Процесс ректификации стирола с одной порцией ингибитора ДМСО/ДОХ можно проводить многократно (более 5 раз), добавляя к этому ингибитору новые порции стирола (табл. 2). Ингибирующая смесь ДМСО/ДОХ может использоваться при хранении и транспортировке стирола при температуре 20°С и выше (табл. 1, опыт 12).

Пример 1. Проверка эффективности известного и предлагаемого ингибиторов проводилась с помощью откалиброванного дилатометра объемом 25 мл. Стирол с ингибитором продували азотом со скоростью 0,7 л/мин и помещали в термостат при температуре 20-120°С. Образование полимера влекло за собой изменение удельного обье-

ма стирола в дилатометре, показания снимали через 30 мин. Результаты приведены в табл. 1.

Пример 2. Многократность использования проверяли при перегонке стирола в присутствии ДМСО/ДОХ при оптимальном соотношении компонентов ингибитора и температуре 90-120°С. После очередной перегонки к этой же ингибирующей смеси добавляли новую порцию стирола. Анализ перегнанного стирола проводили методом ГЖХ и ИК-спектроскопии. Полученные результаты свидетельствовали об отсутствии в стироле компонентов ингибитора. Методом осаждения в этанол проверяли в кубовой смеси наличие полистирола. Данные приведены в табл.2.

Таким образом, предлагаемый способ ингибирования полимеризации стирола позволяет исключить полимеризацию стирола в процессе ректификации,транспортировки и хранения, использовать ингибирующую смесь ДМСО/ДОХ многократно, снизить расход ДОХ более чем в 10 раз. Это позволило получить ожидаемый экономический эффект только в процессе ректификации стирола в размере 54,4 тыс.руб. при производстве 42 000 т стирола.

Формула изобретения

Способ ингибирования полимеризации стирола в процессе его выделения и хранения путем введения ингибитора на основе диоксимпарахинона, отличающийся тем, что, с целью снижения полимерообра- зования и расхода ингибитора, в качестве последнего используют 10-14%-ный раствор диоксимпарахинона в диметилсуль- фоксиде в количестве 0,005-0,017 г диоксимпарахинона на 1 кг стирола и инги- бированйе проводят при 20-120°С.

Использование: в химической промышленности при ректификации, хранении и транспортировке стирола. Сущность изобретения: ингибирование полимеризации стирола в процессе его выделения и хранения путем введения ингибитора, в качестве которого используют 10-14%-ный раствор диоксимпарахинона а диметилсульфоксиде в количестве 0,005-0,017 г диоксимпарахинона на 1 кг стирола. 2 табл.

Результаты ингибирования полимеризации стирола

Таблица 1

Результаты многократного использования ингибитора ДМСО/ДОХ

Продолжение табп. 1

Таблица 2