Способ диспропорционирования канифоли Советский патент 1980 года по МПК C09F1/04 

Изобретение относится к технологии получе ния вторичных продуктов на основе канифоли с применением катализаторов, а именно к способам получения диспропорционированной канифоли. Диспропорционированная канифоль находит применение в технологии получения ВБКОКОкачественных клеящих веществ, изоляционных материалов в электротехнике, в производстве синтетического каучука. Известны способы диспропорционирования канифоли, основанные на каталитическом диспропорционировании, осуществляемом при нагревании канифоли в присутствии катализаторов, причем эффективность способа в основном определяется эффективностью используемого катализатора. Наиболее эффективны известные способы диспропорционирования канифоли в присутствии таких катализаторов, как палладий на угле и силикагеле, никелевый катализатор, йод, сера и селен 1. Эффективность способов диспропорциониров ния канифоли контролируется аналитически по кислотному числу в конечном продукте и по уменьшению в нем количества абиетиновой кислоты. Кислотное число диспропорционированной канифоли по литературным данным должно быть не менее 162, а содержание в ней абиетиновой кислоты не более 5%. Однако известные способы диспропорционирования канифоли в присутствии указанных катализаторов недостаточно эффективны. Кроме того, каждый из них обладает теми или иными недостатками. Например, диспропорционирование канифоли в присутствии палладневого катализатора нужно щгоизводить при относительно высоких температурах (240-260°С), что приводит к уменьщению кислотного числа и, следовательно, к ухудшению качества канифоли. Высокая цена этого катализатора также препятствует промышленному применению данного способа. Способ диспропорционирования канифоли в присутствии катализатора на основе никеля в меньшей степени приводит к снижению кислотного числа по сравнению с палладиевыми катализаторами, но из-за частичного растворения металла дает загрязненные канифоли, которые

нужно очищать перегонкой или кислотной промывкой.

Диспропорционированис йодом связано с таким сильным снижением кислотного числа, что этот способ не имеет промышленного применения.

Недостатком способа с применением в качестве катализатора серы является загрязнение диспропорционированной канифоли сернистыми соединениями, что yxyzuuaeT качество продукта и требует его дополнительной обработки, например перегонки или пропаривания.

Из известных способов получения диспропорционированной канифоли наиболее близок к предлагаемому способ диспропорционирования в присутствии элементарного селена 2. Для достаточно полного диспропорционирования канифоли элементарного селена требуется 0,1 вес.%, температура процесса должна составлять 285-295°С, а продолжительность диспропорционирования не менее 6 ч.

При этом высокая температура процесса приводит к декарбоксилированию кислот и ухудшает качество конечного продукта, Kpolvfe того, значительно увеличиваются энергетические затраты; большая длительность реакции диспропорционирования приводит к увеличению содержания побочных окисленных продуктов, ухудшающих качество продукции, и значительно уменьшает производительность процесса; осуществление данного способа с применением

634204

в качестве катализатора элементарного селена, который бывает двух модификаций - темнокрасного и черно-серого цветов, приводит к получению низкосортных (темноцветных) ви- дов канифолей, осветление которых требует специальной переработки.

Целью изобретения является улучшение качества диспропордаонированной канифоли, интенсификация процесса диспропорционирования

10 и его упрощение.

Поставленная цель достигается тем, что процесс диспропорционирования осуществляют при 210-220С и в качестве катализатора исшльзуют продукт взаимодействия 3-18 вес.ч.

15 в пересчете на селен газообразной двуокиси селена с 82-97 вес.ч. синтетических цеолитов и/или пермутитов в количестве 0,1-5,0% от веса канифоли. .Пример. Диспропорционирование кани20 Ф°™ фоизводили путем нагревания в присутствии катализаторов, состоящих из синтетического цеолита типа NaJ или пермутита с окисной формулой Na2O«Al2O3 5,4 SiO2«5,9 HjO и селена.

25 Данные катализаторы получают обработкой цеолита NaJ и пермутита указанного состава парами газообразной двуокиси селена при температуре 350t и концентрации SeOj в газовой фазе 2,0 мг Se/л. Было приготовлено шесть

30 образцов катализатора, составы которых приведены в таблице.

Предлагаемый с использованием катализатора:

а) 18

б) 11

167

2,5

WW 167 2,0 1,5 WW 167 WW

2,0

167

WW 1,5 1,0 167 WW 169 WW

а) 18

Опыты проводили в реакторе, снабженном мешалкой, в среде инертного газа COj. Темпе ратура процесса составляла 210°С. Сырьем

служила живичная канифоль Борисовского лесохимического завода. Характеристика исходного сырья: Т.Ш1. , кислотное число 169мг/г, содержание абиетиновой кислоты 36%, цвет по шкапе эталонов цветности WW.

Контроль качества диспропорционированной канифоли, получаемой предлагаер гм способом, проводят по количеству остаточного содержания абиетиновой кислоты, кислотному числу и цветности канифоли.

Во всех случаях процесс диспропорционирования канифоли ведут до содержания абиетино вой кислоты 3%. Полученный продукт подверПродолжение таблицы

гают вакуумной дистилляции по обычной технологии.

Результаты опытов приведены в таблице.

Как видно из таблиць, использование предлагаемого способа диспропорционирования канфоли обеспечивает по сравнению с Л)чшим из известных способов - способом диспропорциоккрования в присутствии элементарного селена - следующие преимушества: возможность уменьшения степени протекания процесса декарбоксилирования и улучшения марки канифоли; резко сокращение длительности реакци диспропорционирования при одновременно существенном уменьшении расхода селена; снижение температуры процесса.

После шести циклов работы при одной и той же температуре (210° С) каталитическая активность используемого катализатора снизилась на 20%, в то время как у лучших из известных катализаторов - элементарного селена к палладия на угле - такое снижение активности происходит уже после двух циклов. Регенерацию используемого катализатора проводят экстракционным методом - путем трехкратной промывки растворителем (бензолом или толуолом) с последующим высушив нием до постоянного веса. Каталитическая активность катализатора после такой обработки восстанавливается до первоначалыюго уровня. Формула изобретения Способ шспропорционирования канифоли путем нагревания ее в присутствии катализат 8 ра, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, упрощения технологии и улучшения качества конечного продукта, процесс осуществляют при 210-220°С и в качестве катализатора используют продукт взаимодействия 3-18 вес .ч. в пересчете на селей газообразной двуокиси селена с 82-97 вес.ч. синтетических цеолитов и/или пермутитов в количестве 0,1-5,0% от веса канифоли. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зандерманн В. Природные смолы, скипидары, талловое масло. М., Лесная промышленность, 1964, с. 256-258. 2.Справочник под ред. В. А. Ройтера Каталитические свойства веществ. Киев, 1968, с. 519 (прототип).