169361. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aromás szénhidrogén-gyanták előállítására benzinpirolízis könnyűkátrány melléktermékének aromás frakciójából
7 169361 8 sztirol a-metilsztirol (3-metílsztirol o,m,p-metilsztirol indén trietilbenzol + naftalin 20 s% 3s% 2s% 5s% 9s% 6s% A polimerizáció termékei: az : 1. lépésben a 2. lépésben gyanta 260 g 130 g intermedier 735 g — Gyanta kitermelés 26,0% 17,6% A monomerek konverziój a 67,0% 100% A termékek összetétele: gyanta (monomerekre bontva) sztirol 58 s% 25 s% metilsztirolok 36 s% 20 s% indén 6s% 55 s% intermedier könnyű s aromás szénhidrogének 74 s% sztirol és metilsztirolok 7,6 s% indén 10 s% nehéz aromás szénhidrogének 8,4 s% A gyanta tulajdonságai: átlagos mólsúly 4000-6000 1500-2500 olvadáspont 80-90 C° 50-70- C° 3. példa Keverővel, visszafolyató hűtővel, hőmérővel, folyadékadagoló tölcsérrel és nitrogén-bázbevezetővel 5 ellátott 2 literes lombikba bemérünk 1000 g C8—C 9 aromás frakciót, amelynek összetétele a következő: Az autokláv gőzterét lassú nitrogénárammal átöblítjük, majd az autokláv szelepeit elzárva, állandó keverés közben az autoklávot fűteni kezdjük. A fűtést úgy szabályozzuk, hogy a hőmérsékletemelkedés sebessége 130.C eléréséig 1,6 - 2,0 C°/perc, 130 és 195 C° között 0,5 - 0,8 C°/perc legyen, majd ettől kezdve az elegy hőmérséklete 195 ± 5 C legyen. Az autoklávban eközben a nyomás 3-4,5att. A melegítést a 130 C° elérésétől számított 16 órán át folytatjuk. Ezután a fűtést megszüntetjük, és az autoklávban uralkodó nyomást a távozó gőzök kondenzálásával lefúvatjuk. Az autoklávban maradt gyanta oldatot filmbepárlón 160 C -on és 30 ton nyomáson bepároljuk. A bepárlás eredményeként szilárd sztirol-indén gyantát kapunk. A bepárlás és a lefúvatás kondenzátumait egyesítve mint intermediert 14 g titán-tetraklorid hozzáadása után ugyanolyan módon polimerizáljuk, mint az 1. példa második lépésében. A gyantaoldat-termék töményítését, semlegesítését és mosását, majd teljes bepárlását ugyanúgy végezzük, mint az 1. példában. Az eljárás termékeinek mennyiségét, összetételét és tulajdonságait a 2. táblázatban mutatjuk be: 2. Táblázat A 2. példában leírt kétlépéses polimerizáció termékeinek mennyisége, összetétele és tulajdondásai 10 toluol o,m,p-xilol + etilbenzol sztirol 15 a-metilsztirol |3-metilsztirol o,m,p-metilsztirol 20 25 indén trimetilbenzol + naftalin 9s% 39 s% 18 s% 5s% 3s% 7s% 11 s% 9s% A lombik gőzterét lassú nitrogén-árammal átöblítjük és a bemért anyag hőmérsékletét 20 ± 2 C°-ra állítjuk be, majd állandó keverés közben hozzáadunk 10 g titán-tetrakloridot vagy 12gvanádium-tetrakloridot. A polimerizáció megindulását gyors 30 hőmérsékletemelkedés jelzi. A hőmérsékletemelkedés befejeződése után az elegyet még 15 percig keverjük. Ezután a visszafolyató hűtőt vákuumdesztilláló feltétre, kondenzáló hűtőre és vákuum-szedőre cseréljük át, és az elegyből a nyomás 35 fokozatos csökkentésével (vízsugár-vákuum), majd a hőmérséklet fokozatos emelésével a desztillációt 120 C -on és 20 torr nyomáson addig folytatjuk, amíg a szedőben kb. 600 g párlat Összegyűlik. A lombikban maradt, sűrűn folyó gyantát vákuum-40 -szárítószekrényben 120 C -on és 20 torr nyomáson teljesen bepároljuk, miközben a távozó gőzöket kondenzáljuk. A bepárlás után 300-310 g szilárd gyantát kapunk. A vákuumdesztilláció párlatát és a bepárlás kondenzátumát egyesítve mint inter-45 mediert félretesszük a következő polimerizációs lépéshez. Az intermediert a fent leírt, száraz és nitrogénnel átöblített lombikba visszük, és állandó keverés közben hozzáadunk 14 g titán-tetrakloridot vagy 50 16 g vízmentes FeCl3-t. A polimerizációs elegy hőmérsékletét hűtéssel célszerűen 40-50 C -on tartjuk. 1 óra reakcióidő után az elegyet vízgőzdesztillációval, közvetlen vízgőzbefúvással eredeti térfogatának mintegy felére besűrítjük. A lombik-55 ban visszamaradt gyantaoldatot 210 g 5%-os vizes szódaoldattal 80-90 C°-on semlegesítjük, majd a vizes fázis elválasztása után a gyantaoldatot vízzel addig mossuk, míg az elválasztott mosóvíz már semleges kémhatású. A semlegesített gyantaoldatot 60 az 1. vagy 2. példában leírt módon bepároljuk. így szilárd gyantát kapunk. A vízgőzdesztilláció és a vákuumbepárlás víztől elválasztott kondenzátumai képezik a monomermentesített C8 -C 9 frakciót. Az eljárás termékeinek mennyiségét, azok össze-65 tételét és tulajdonságait a 3. táblázat mutatja. 4
