Viii. Переработка фракций сырого бензола
| Вид материала | Лекция |
| 8.3. Способы получения 8.4. Оценка качества кумароновых смол |
- X. переработка сырого бензола, 321.46kb.
- Vii переработка химических продуктов термической переработки твердых горючих ископаемых, 256.07kb.
- Vii улавливание и получение сырого бензола, 353.99kb.
- Ароматические углеводороды. Бензол представитель аренов. Строение молекулы и физические, 54.51kb.
- Анализа состояния конкуренции на рынке сырого молока. I. Общие положения Анализ проводился, 348.46kb.
- Термохимия растворения ccl 4, бензола и его производных в индивидуальных и смешанных, 298.7kb.
- Viii переработка жидкого топлива, 647.45kb.
- Зао «Куйбышевазот» Строительство производства бензола с сырьевым складом, 1760.62kb.
- Примерный план Восточные славяне в древности. Общественный строй и культура древних, 11219.83kb.
- Изучение особенностей реакций гидродесульфирования и гидрирования компонентов дизельных, 426.94kb.
8.3. Способы получения
Исходным сырьем для производства кумароновых смол являются сырая фракция бензола – растворителя (тяжелый бензол), выкипающая на 90% при температуре от 150 до 180°С.
Стирол, содержащийся в начальных погонах фракции, так же как и перегоняющиеся в конце фракции гомологи индена и кумарона, образуют темно-окрашенные продукты полимеризации. Для получения особо светлых смол пользуются фракцией, кипящей при температуре от 160 до 185°С. Сначала фракцию обрабатывают 15%-ным раствором едкого натра для удаления фенолов, затем 30–40%-ной серной кислотой удаляют пиридиновые основания. После тщательного удаления промывных растворов проводят полимеризацию. Наиболее употребительным полимеризующим агентом является концентрированная серная кислота крепостью 66°Be. Так как кислота очень активно реагирует с сольвентом, то ее подают очень осторожно при размешивании. При полимеризации нужно поддерживать возможно более низкую температуру (не выше 35°С), поэтому применяют меланжеры со змеевиками из коррозиеустойчивого материала, служащими для отвода теплоты реакции. Чем ниже температура полимеризации, тем светлее и тверже получается смола. За ходом процесса полимеризации наблюдают по изменению температуры и плотности, которая постепенно возрастает. Реакция считается законченной, когда повышение температуры прекращается и плотность остается постоянной. Как правило, процесс длится несколько часов. Расход кислоты невелик и редко превышает 1,5% (объемн.) от загрузки бензола.
После полимеризации продукту в меланжере дают отстояться до полного отделения кислоты и образовавшейся темной кислой смолки. После спуска кислоты и смолки продукт-полимеризат промывают водой и в заключение нейтрализуют едким натром или раствором соды. Для получения светлой и прозрачной смолы, необходимо тщательно удалять последние следы соли или кислоты. После этого полимеризованный раствор спускают в никелированный изнутри куб (железо вызывает темную окраску смолы)' и отгоняют растворитель-сольвент. Вещества, кипящие при температуре выше 200°С (их обычно называют кумароновым маслом, жидкими полимерами), лучше всего отгоняются перегретым паром под вакуумом. Оставшуюся в кубе смолу целесообразнее всего разливать в жидком виде в барабаны из жести. Выход смолы составляет 30–40%, а количество кумаронового масла от 5 до 10%.
Вместо серной кислоты в качестве полимеризующих агентов неоднократно предлагали использовать галоидные соли металлов, например хлористый алюминий, хлорное железо и др. Они превосходят действие серной кислоты и приводят к получению светлых смол с температурой размягчения выше 100°С. При применении фтористого бора на крупной установке по очистке бензола в Дрокуре производят светлую, как вода, смолу с очень высокой температурой размягчения.
Из кубовых остатков окончательной ректификации после отгонки масел можно получить темную кумароновую смолу с температурой размягчения 40–60°С. Отгоняющееся при этом масло с успехом может быть использовано для улавливания бензола, т.к. оно не имеет склонности к загустеванию [45].
По методу компании Невиль для получения высокоплавких темных кумароновых смол кубовые остатки окончательной ректификации подвергают двухступенчатой продувке кислородом при повышенной температуре.
8.4. Оценка качества кумароновых смол
Так как состав исходного сырья для производства кумароновых смол – тяжелого бензола – весьма различен, то и кумароновая смола не всегда получается однородной. Достоинство кумароновой смолы определяется ее твердостью и цветом. Требования потребителей колеблются в широких пределах.
Твердость смол определяется их температурой размягчения по Кремеру–Сарнову. Кумароновую смолу с температурой размягчения от 50 до 100°С обозначают как твердую растрескивающуюся; смола с точкой размягчения от 100 до 170°С считается сверхтвердой. Для мягких и жидких смол применяют пенетрацию (испытание погружением иглы). Определяют время, в течение которого пятидюймовый проволочный штифт весом 23 г погружается от острия до головки в смолу при температуре 20°С.
Так как оттенки цветов кумароновой смолы в зависимости от ее происхождения весьма различны, то для оценки качества смолы пользуются не окраской, а яркостью, т.е. прозрачностью смолы в проходящем искусственном свете. Для светлых сортов смол сравнивают цвет раствора смолы в толуоле с цветом растворов двухромовокислого калия в разбавленной серной кислоте.
Кубовые остатки окончательной ректификации оценивают по содержанию в них кумароновых смол; последнее определяется путем отгонки с паром.
При полимеризации тяжелого бензола в присутствии фенола получаются растворимые в спирте смолы.
Желательная растворимость в очищенном спирте достигается присоединением молекулы фенола по двойной связи индена. Эти смолы называют модифицированными кумароновыми смолами.