169361. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aromás szénhidrogén-gyanták előállítására benzinpirolízis könnyűkátrány melléktermékének aromás frakciójából
169361 A találmány szerinti eljárás egyik előnye, hogy meghatározott tulajdonságokkal rendelkező és állandó minőségű aromás szénhidrogén-gyanta előállításához feleslegessé teszi szúk forrásponthatárú, egyes monomerekben erősen dúsított frakciók előállítását a könnyűkátrányból. További előnye, hogy a könnyűkátrány összetételének a pirolízis körülményeiből és a pirolizált nyersanyag összetétel-ingadozásaiból származó változásait kompenzálni lehet az iniciátorok és alkalmazási sorrendjük megválasztásával, ezáltal biztosítani lehet á gyanták változatlan minőségét. Az eljárás további előnye, hogy az elérhető maximális konverzió a könnyűkátrány aromás, frakciójában levő telítetlen vegyületek gazdaságos értékesítése mellett egyben biztosítja a polimerizáció után visszamaradó aromás szénhidrogénelegy mentességét a stabilitását befolyásoló telítetlen vegyületektől. Végül az eljárás lehetővé teszi, hogy e felsorolt előnyöket nem költséges, egyszerű eszközökkel, gazdaságos módon biztosítsuk. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példákat adjuk meg: 1. példa Keverővel, visszafolyató hűtővel, hőmérővel és nitrogén gázbevezetővel ellátott 2 literes lombikba bemérünk 1000 g C8-C 9 aromás frakciót, amelynek összetétele 10 15 20 25 toluol o,m,p-xilol + etilbenzol sztirol a-metilsztirol 0-metilsztirol o,m,p-metilsztirol indén trimetilbenzol + naftalin 30 8-12s% 42-53 s% 18-22s% 4-5 s% 3 s% 35 3-4 s% 8-10 s% 5-7 s% 45 50 A bemért anyagban feloldunk 20 g benzoil- 40 -peroxidot, majd a visszafolyató hűtőre vízhűtést adva a lombik gőzterét lassú nitrogén-árammal áíöblítjük. Ezután az anyagot állandó keverés közben vízfürdőn felmelegítjük 90 ± 2 C -ra, és ezen a hőmérsékleten tartjuk 4 órán át. Ekkor a visszafolyató hűtőt vízgőzdesztilláló feltétre és kondenzáló hűtőre cseréljük át, és közvetlen vízgőz bevezetéssel az elegyet addig desztilláljuk, amíg a kondenzátum már nem tartalmaz olajos cseppeket. A lombikban maradt sűrűn folyó gyantát vákuum-szárítószekrényben 120 C -on 20 torr nyomáson teljesen bepároljuk, miközben a távozó gőzöket kondenzáljuk. A bepárlásnál kapott kondenzátumot a vízgőzdesztilláció kondenzátumával egyesítve a kondenzátum felső, szerves fázisát az első vizes fázistól 55 elválasztjuk, majd a víz teljes kiülepedése után a következő polimerizációs lépésre mint intermediert félretesszük. Az ülepítéssel vízmentesített intermediert a fent leírt, száraz és nitrogénnel átöblített lombikba 60 visszük, és állandó keverés közben hozzáadunk 15 g titán-tetrakloridot. A polimerizáció megindulását melegedés jelzi. A polimerizációs elegy hőmérsékletét hűtéssel célszerűen 40-50 C -on tartjuk. 1 óra reakcióidő után az elegyet vízgőzdesztilláció- 65 val, közvetlen vízgőzbefúvással besűrítjük 40-42 s% gyantatartalomig. A besűrített gyantaoldatot vízzel addig mossuk, amíg az elválasztott mosóvíz már semleges kémhatású. A semlegesített gyantaoldatot 20-30 torr vákuumban 100-120 C°-on bepároljuk, és így szilárd gyantát kapunk. A vízgőzdesztilláció és a vákuumbepárlás víztől elválasztott kondenzátumai képezik a monomermentesített C8— C 9 frakciót. . A polimerizáció első és második lépésében nyert szilárd szénhidrogén-gyanta, az ún. sztirol-indén gyanta két különböző típust képez. Az első lépésben nyert gyanta sztirolban és metilsztirolokban dús, indénben szegény polimer. A második lépés gyantaterméke indénben dús, és kevesebb sztirolt tartalmaz. Az eljárás termékeinek mennyiségét, azok összetételét és tulajdonságait, az 1. táblázat mutatja. Ha a polimerizácíót első lépésben benzoilperoxid helyett 20 g dilaurilperoxidot alkalmazunk és a polimerizációt 80 C°-on hajtjuk végre, hasonló eredményt kapunk. 1. Táblázat Az 1. példában leírt kétlépéses polimerizáció termékeinek mennyisége, összetétele és tulajdonságai A polimerizáció termékei: az 1. lépésben a 2. lépésben gyanta 234 g 156 g intermedier 760 g -Gyanta kitermelés 23,4% 21% A monomerek konverziója 60% 100% A termékek összetétele: gyanta (monomerekre bontva) sztirol 50 s% 27 s% metilsztirolok 40 s% 31 s% indén 10 s% 42 s% intermedier könnyű aromás szénhidrogének 71 s% sztirol és metilsztirolok 12 s% indén 9 s% nehéz aromás szénhidrogének 8 s% A gyanta tulajdonságai: átlagos mólsúly olvadáspont 2. példa 4000-6000 1500-2500 80-90 C° 50-70 C° Keverővel, hőmérővel és nitrogén gázbevezetővel ellátott, 2 literes autoklávba bemérünk 1000 g C8— C 9 aromás frakciót, amelynek összetétele toluol o,m,p-xilol + etilbenzol 6s% 49 s% 3
