Способ выделения стирола из продуктов дегидрирования этилбензола Советский патент 1980 года по МПК C07C15/10 C07C7/18 

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СТИРОЛА ИЗ ПРОДУКТОВ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ЭТИЛБЕНЗОЛА

1

Изобретение относится к области синтеза стирола конкретно-- к способам предотвра щения термической полимеризации стирола и направлено на улучшение технологии вьщеления и очистки стирола от продуктов дегидрирования этилбензола, осуществляемой многоступенчатой ректификацией,

В используемом в технике методе производства стирола каталитическим дегидрированием этилбензола при высоких температурах основным промышленным способом отделения стирола от непрореагировавшего зтилбензола, легких побочных продуктов (бензол, толуол) и высококипящих примесей является метод многоступенчатой ректификации Однако этот метод, особенно на стадии разделения стирола и этилбензола - компонентов с близкой температурой кипения 145- и 136° С соответственно), обладает существенным. недостатком, который заключается в термической . полимеризации мономера, приводящей к осаждению трудноудаляемых полимеров в тепло; обменной аппаратуре и на тарелках ректификационных колонн, и, следовательно, к значительным потерям стирола.

Известен способ выделения стирола из продуктов дегидрирования этилбензола ректификацией в присутствии ингибитора полимеризации-гидрохинона 1.

Однако при высоких температурах указанный ингибитор недостаточно эффективен и его применение не обеспечивает предотвращения забив1си оборудования полимером. Так, в процессе ректификации стирола при температуре куба колонны 80-90° С в присутствии 0,30,5% гидрохинона образуется свыше 3% кубовых octaTKOB, состоящих в основном из полимеров стирола, Гвдрохинон также ограниченно растворим в стироле, что вызывает неравномерность распределения ингибитора в реакционной массе, осложняет TejjHonorHro и достижение необходимой концентрации ингибитора. Кроме -ТОГО, гидрохинон склонен к возгонке, в силу чего он удаляется из зоны высокой температуры и не препятствует термополимеризации.

Более близким по достигаемому результату к предложенному способу является способ вьщеления бинилароматических мономеров, например стирола, путем ректификации в присутствия в качестве ингибитора полимеризашпг 2,4-динитротолуола; 2,4-динитродифениламияа, парахинонииоксима, тетрахлорхинона 2. Однако использование указанных ингибиторов не исключает забивку ректификационных колонн, матерйалопроводов и другого оборудования труднорастворимыми смолами, очистка от которых требует много времени и больших расходов. Целью изобретения является предотвращение термической полимеризации и забивки оборудования. Поставленная цель достигается тем, что способ вьоделения стирола из продуктов дегидрирования путем ректификации ведут с использо анием в качестве ингибитора полимеризации 2,4-динитрохлорбензола в растворе стиро ла в количестве 0,1-1,0 масс.%. 2,4-Динитрохлорбензол является дешевым и доступным органическим соединением, широко используемым в производстве сернистых красителей. Осуществление данного способа приводит к значительному снижению потерь мономера на образование термополимера, за счет чего предо вращается забивка оборудования и тем самым упрощается технология и повьшгается экономическая эффективность производства-.Г стирола Способ характеризуется тем, что 2,4-диннтро хлорбензол наряду со значительным подавлекием цепных радикальных реакций, обуславлиБающих процесс термической (спонтанной) полимеризации стирола. Приводит к образовани низкомолекулярных продуктов реакции, которые по сравнению с высокомолекулярными в 94 большей степени растворяются вг стироле и сопутствующих ему примесях, в силу чего непрерывно выводятся из ректификационной колонны вместе с кубовым остатком, исключая тем самым .забивку оборудования. Пример. В стеклянную ампулу емкостью 50 мл, предварительно промытую спиртом, и осушенную азотом, вносят 30 мл непосредственно перед загрузкой перегнанного стирола с содержанием основного вещества 99,799,8% и 0,0272 г (0,1% от веса мономера) 2,4-динитрохлорбензола. Ампулу запаивают и помещают в силиконовую баню, где выдерживают при 110°С в течение 15 ч. После темперирования полимер из ампулы осаждают метиловым спиртом и центрифугируют (п- 2500 об/мин) в течение 20 мин. После декантации жидкости из полимера удаляют остатки растворителя вакуумированнем до постоянного веса. Количество полимера считая на загруженный мономер, составляет 26,8% при средней молекулярной массе образовавшегося полимера 85500. П р и м е р 2. Термическую полимеризацию стирола осуществляют аналогично примеру 1,с той лищь разницей, что в стеклянную амцулу вносят 30 мл стирола-ректттфиката и 0,272 г (1,0 масс.% по отнощению к стиролу) 2,4-динитрохлорбензола. Количество образовавшегося полимера 0,8% и его молекулярная масса 8500. В аналогичных условиях проводят полимери зацию стирола в присутствии различных количеств 2,4-динитрохлорбензола и гидрохинона, Данные о влиянии природы и содержания ингибитора на количество образующегося поли.мера при темперировании стирола при 110°С и времени 15. ч приведены в табл, 1. .Таблица.1 Из дат1ых,табл. 1 следует, что при применении в качестве И ггибитора термополимеризаi ции стирола гидрохинона и 2,4-диш трохлорбензола полимеризация мономера в значительно меньшей степени происходит в присутствии 2,4-динц1рохлорбензола. Возможность исключения забивки оборудования высокомолекулярными сшитыми полимерами при выделении стирола в присутствии 2,4-динитрохлорбензола обуславливается тем, В силу своего высокоэффективного ингабирующего действия по отношет1ю к цепным

радиальным реакциям 2,4-ди1штрохлорбензол

ном темперировании.

Таблица 3 796 ПО указанный ингибитор одновременно является и регулятором молекулярной массы образующегося термополимера, в силу чего в его присутствии термополимеризация стирола протекает с образоват1ем удаляемых вместе с кубовым остатком низкомолекулярных продуктов. В табл. 2 приведена зависимость средней молекулярной массы (ММ) полимера стирола, полученного в присутствии различных ингибиторов при 110° С и времени 15 ч. Т-а б л и ц а 2 значительно предотвращает развитие процесса термополимеризации стирола даже при длитель