Способ получения полиизобутилена Советский патент 1975 года по МПК C08F3/14 

1

Изобретение относится к получению товарных полиизобутиленов полимеризацией ожиженных углеводородных фракций.

Известно, что основным сырьевым источником изобутилена являются промышленные углеводородные фракции «С4 и содержащие наряду с изобутиленом изомерные насыщенные и ненасыщенные углеводороды. Использование отдельных полезных составляющих фракции (дивинил, изобутилен, (бутены) невозможно без разделения смеси на компоненты или, по крайней мере, выделения некоторых из них.

Известен способ получения полиизобутилена полимеризацией смесевой углеводородной фракции «С4, содержащей изобутилен, в присутствии в качестве катализатора хлоралюминийорганических соединений общей формулы RnAlCU-n, где , R - углеводородный радикал. Однако известным способом не удается более полно использовать углеводородную фракцию «С4, т. е. выделить низкомолекулярные полиизобутилены типа «октолов, с одновременным получением высококачественного продукта (полиизобутилен КП-10 и КИ-20).

Предлагаемый способ получения полиизобутилена полимеризацией промышленных углеводородов фракций «С4, содержащих изобутилен и примеси воды, аммиака и сероводорода, проводят в присутствии растворимых хлоралюминийорганических соединений двустадийно. Сначала при температуре от до -30°С до остаточного содержания изобутилена не выше 20%, а затем после отделения полимера остаток изобутилена во фракции полимеризуют ПО той же самой технологической схеме при О-30°С до нолной конверсии мономера.

Получаемые в обоих случаях продукты представляют собой практически чистые полиизОбутилены, но разного молекулярного веса: высокомолекулярный (марки КП-20) - на первой стадии и низкомолекулярный (олигомеры типа октола для сукцинимидных присадок) - на второй.

В случае надобности полимеризация изобутилена может быть проведена либо только до высокомолекулярного полимера, либо только до низкомолекулярного полимера.

Во всех случаях ведения процесса углеводородная фракция практически полностью очищается от изобутилена и является хорошим дешевым сырьем в производстве продуктов на базе н-бутиленов.

Пример 1. Опыты проводят в стальном реакторе, снабженном мещалкой, термостатирующей рубащкой и приспособлениями для регистрации температуры и давления. Перед опытом реактор тщательно вакуумируют и

к л о. л

U

S

S

R CJ V

S О. С О

л

Si

I

S о

X

s

j о о.

S

а

S

5

Q

О

u

к

ij

u о. о

S

t-

се

(Я

a;:

и

S S

M

ce O. &

«

О

X (Ч

о о. о

§

п а

S

,

S

а се м

S

о. а S

о

с

н га

н

а

м

ш о,

продувают сухими аргоном или азотом. Затем в реактор загружают требуемое количество углеводородной фракции (во всех опытах 100 мл), которую предварительно подвергают перекондеисации (для отделения тяжелых смолистых компоиеитов) и кратковремен 10Й сушке над молекулярны ми . При установленной температуре (-30°С) и работающей мешалке в реактор вводят катализатор-

8,5 мл 12,7%-ного раствора C2H5AICI2 в гептане.

За процессом следят по повышеиию температуры в реакторе. Контроль состава реакционной массы осуществляют хроматографически. Через 20 мин после начала полимеризации в реактор вводят спирт для остановки процессов. Газообразную часть сдувают и собирают в охлаждаемой ловушке. Полимер выгружают, отделяют от растворителя и остатков катализатора и сушат в вакууме. После подготовки реактора к повторной полимеризации в него загружают фракцию, полученную после окончания предыдущего опыта (обработку ее проводят аналогичны м образом). При установленной температуре ( + 10°С) и работающей мешалке в реактор вводят новую порцию катализатора - 4,5 мл 12,79%-ного раствора С2П5А1С12 в гептане. Процесс заканчивают через 20 мин. Полимериый продукт выделяют и обрабатывают, как указано выше. Молекулярные веса полимеров, полученных на первой и второй стадиях, равнялись 19280 (вискозиметрический мол. вес) и 860 (криоскопический мол. вес) соответственно.

Состав исходной углеводородной фракции «С4 и его изменения лосле первой и второй стадий поли.меризации указаны в таблице. Примеры 2 и 3. Все операции подготовки сырья, загрузки реактора, выделения и анализа полимера проводят, как в примере 1. Однако нроцессы полимеризации осуществляют в одну стадию при температурах - 50 и -30°С соответственно. Получаемые полимеры характеризуются молекулярными весами 19800 и 15080 соответственно. Сведения о составе сырья, реакционной массы, а о количестве используемого катализатора приведены в таблице.

Примеры 4-6. Все операции подготовки сырья, загрузки реактора, выделения н анализа полимера проводят, как в примере I. Процессы полимеризации осуществляют в одну стадию только при положительных тем«пературах 20, 13 и 18°С соответственно. Получаемые олигомерные продукты имеют следующие молекулярные веса: 1060, 880, 960 соответственно. Сведения о составе сырья и реакционной массы, а также о деталях процесса полимеризации приведены в таблице.

Предмет изобретения

Способ получения полиизобутилена полимеризацией ожиженной углеводородной фракции «С4, содержащей изобутилен с примеся5ми воды, аммиака и сероводорода, в присутствии катализатора - хлоралюминийорганических соединений общей- формулы RnAlClg-n, где , R - углеводородный радикал, отличающийся тем, что, с целью селек-5 тивного количественного .превращения изобутилена в товарные олигомерные и полимер6ные Продукты, процесс ведут ступенчато, сначало лри температуре от -80 до -30°С до остаточното содержания мономера - не выше 20%, а затем после отделения полимера остаток изобутилена во фракции полимеризуют при О-30°С до 100%-ной конверсии изобутилена.