用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂及其应用制造技术

技术编号:15055831 阅读:128 留言:0更新日期:2017-04-06 01:45
本发明专利技术涉及一种用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂及其应用,该复配阻聚剂包括A、B和C三种组份,其中A组份是哌啶氮氧自由基类化合物,B组份是烷氧基苯酚类化合物,C组份为溶剂油。本发明专利技术使阻聚剂在高温下发挥阻聚作用的同时具有防垢作用,解决现有技术中只能由缓聚剂和真阻聚剂复配、复配组分复杂、在高温下阻聚效果差、不能防垢的缺陷,具有毒性小、高温下阻聚效果好并能防垢的复配阻聚剂,以提高芳烯烃精馏收率,减少污染,消除安全隐患。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂及其应用。
技术介绍
芳烯烃单体化学性质活泼,例如苯乙烯是一种重要的聚合单体,它可以自身聚合或与其他单体聚合,广泛用于合成高分子材料、涂料、医药等领域。苯乙烯在环境温度下就可以发生缓慢的热激发聚合反应。苯乙烯是一种用途广泛的聚合单体,它可以自身聚合或与其他单体聚合成为用于制造大量家用和工业制品的原料。苯乙烯化学性质活泼,易聚合,在环境温度下就可以发生缓慢的热激发聚合反应,温度越高,聚合速度越快。为了减少苯乙烯精馏过程中的聚合损失,保证精馏系统正常进行,必须在精馏过程中加入阻聚剂。自苯乙烯单体工业化生产以来,人们不断地进行苯乙烯精馏阻聚剂的开发,以降低阻聚剂的毒性,提高阻聚效率,减少苯乙烯加工过程中的损失;期间一些低毒高效的阻聚剂品种开始在苯乙烯生产装置上使用。这些阻聚剂主要有两大种类:真阻聚剂和缓聚剂,真阻聚剂即存在聚合诱导期,在诱导期内,阻聚剂被消耗,但基本无聚合物生成,如氮氧自由基类化合物能产生较长的诱导期,在诱导期内可使每一自由基都终止,使聚合完全停止,因此诱导期内基本没有聚合物产生。一旦诱导期结束,开始产生大量聚合物,因此使用真阻聚剂,存在着易被自由基消耗、使用寿命短以及引起单体爆聚的安全隐患。缓聚剂如硝基酚类化合物化学性质较稳定,阻聚过程失效少,但只使一部分自由基终止,使聚合反应减慢,在使用过程中不产生明显的诱导期,所以导致聚合物的含量一直缓慢增长。为了克服上述两种阻聚剂的缺点,国内外学者把真阻聚剂与缓聚剂复配使用,既可以延长聚合诱导期,也能够使诱导期后的聚合速率降低,从而起到减少聚合物的作用,起到所谓的协同效应。例如,CN1392127A公开了一种苯乙烯阻聚剂及用途,该阻聚剂选用氮氧自由基和酚类化合物为复配组分,按一定配比组成,较好的用量是400~800mg/kg,在加热2h条件下,聚合物含量0.17%,形成的复配阻聚剂较同一浓度的单一组分的阻聚效果有明显提高,毒性比酚类化合物低,使用温度较高,适用于苯乙烯的精馏过程。CN102249842A描述了一种苯乙烯的高效环保型阻聚剂,也是复配阻聚剂,由氮氧自由基类化合物、羟胺类化合物、硝基酚类化合物和亚磷酸酯类化合物构成,该复合体系利用了组分之间的协同作用,克服了缓聚剂和真阻聚剂各自的缺点,增大了阻聚剂在苯乙烯中的溶解度。CN102070394A公开了一种用于苯乙烯精馏系统的阻垢剂,由丁基酚类抗氧剂、硝基酚类阻聚剂、羟胺类阻聚剂、丁二酰亚胺类分散剂以及乙苯等苯类溶剂五种组分复配而成,所要解决的技术问题是抑制苯乙烯精馏过程中产生的垢物,并将粘附在设备表面的垢物分散下来,从而延长苯乙烯装置的运行周期。其中阻聚剂组份也是利用了真阻聚剂和缓聚剂之间的协同作用,以提高阻聚效果。但是,该阻聚剂配制工艺复杂,需要加热,溶解,过滤等工序,生产成本高,毒性大。CN103360201A涉及一种从烃类混合物中萃取精馏回收苯乙烯的方法,包括将烃类混合物在阻聚剂存在下用复合溶剂进行萃取精馏回收其中的苯乙烯,所述的复合溶剂包括80~99%的主溶剂、0.01~19%的助溶剂以及0.1~2.0%的水,萃取主溶剂选自砜类化合物,助溶剂是甲氧基苯酚或甲氧基苯酚与甘醇单甲醚的混合物,阻聚剂由氮氧自由基、硝基酚、羟胺化合物复配而成。该专利技术选用复合萃取溶剂与高效阻聚剂配合,可显著降低苯乙烯的聚合率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂及其应用,使阻聚剂在高温下发挥阻聚作用的同时具有防垢作用,解决现有技术中只能由缓聚剂和真阻聚剂复配、复配组分复杂、在高温下阻聚效果差、不能防垢的缺陷,具有毒性小、高温下阻聚效果好并能防垢的复配阻聚剂,以提高芳烯烃精馏收率,减少污染,消除安全隐患。本专利技术所述的一种用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂,该复配阻聚剂包括A、B和C三种组份,其中A组份是哌啶氮氧自由基类化合物,B组份是烷氧基苯酚类化合物,C组份为溶剂油。高温型复配阻聚剂能够在120℃以上使用。阻聚剂配方的质量份数为:A组分3~30份,B组分5~60份,C组分100份;优选阻聚剂配方的质量份数为:A组分5~20份,B组分占10~40份,C组分占100份。复配阻聚剂配料中加入1~10质量份醇类溶剂或烷基苯类。醇类溶剂为甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,乙二醇或丙二醇;烷基苯类为甲苯或乙苯。哌啶氮氧自由基类化合物为1-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(以下简称1-TMHPO),2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TMHPO),4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(4-TMHPO),三(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)基磷(TMHPOP),4-乙酰氨基--2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(4-A-TMHPO),双(2,2,6,6-四甲基4-哌啶氮氧自由基)癸二酸酯(BTMPS),二叔丁基氮氧自由基(DTHBNO)中的一种化或是多种。烷氧基苯酚类化合物为3-叔丁基-4-羟基甲氧基苯酚(简称THB-1),3-叔丁基-4-羟基乙氧基苯酚(简称THB-2),2,6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚(简称THB-3)中的一种或多种。溶剂油为石脑油或重芳烃油,具有溶解阻聚剂、辅助分散聚合物的作用。高温型复配阻聚剂中以三(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)基磷(TMHPOP),3-叔丁基-4-羟基甲氧基苯酚(THB-1)与石脑油组合;1-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(1-TMHPO),2,6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚(THB-3)与石脑油组合;双(2,2,6,6-四甲基4-哌啶氮氧自由基)癸二酸酯BTMPS),3-叔丁基-4-羟基甲氧基苯酚(THB-1)与重芳烃油组合,阻聚防垢效果较佳。高温型复配阻聚剂的制备方法是:将A、B、C三种组份中的物质混合,在室溫下充分搅拌溶解均匀后即可用于芳烯烃单体的精馏过程中。将复配阻聚剂用于芳烯烃单体的精馏过程中,从阻聚效果和经济效益综合考虑,该复配阻聚剂用量为0.001%~0.1%(相对于芳烯烃单体质量),优选用量为0.01%~0.05%,精馏过程中的真空度为0.005~0.1Mpa,精馏温度为80~150℃。在120℃以上该阻聚剂仍有较好的阻聚效果。本专利技术用于芳烯烃单体的精馏过程中的高温型复配阻聚剂,主要由阻聚剂、防垢剂和溶剂组成,后者价格低,有效降低了阻聚剂的使用成本。其中,哌啶氮氧自由基类阻聚剂是一种真阻聚剂,诱导期结束后,聚合物含量迅速上升。该阻聚剂在诱导期内阻聚效率高,可以终止活性自由基链增长;防垢剂为烷氧基苯酚类化合物,与哌啶氮氧自由基类阻聚剂产生协同作用,在防垢的同时也发挥阻聚作用,延长了真阻聚剂的诱导期。同时,本专利技术的高温型复配阻聚剂所用溶剂溶解、分散能力强,在组份B和C作用下,可以将产生的聚合物溶解到物料当中,使聚合物不易结块聚结在设备表面,堵塞塔器,达到防垢阻聚的双重作用。这样一来,利用三组份之间的协同作用,一方面克服了真阻聚剂诱导期短的难题,较大程度地抑制了芳烯烃单体的聚合;另一方面,产生的少量聚合物,则可以通过防垢、分散、溶解的作用,使聚合物不易聚集粘附在设备或管道表面,有效延长本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂,其特征在于,该复配阻聚剂包括A、B和C三种组份,其中A组份是哌啶氮氧自由基类化合物,B组份是烷氧基苯酚类化合物,C组份为溶剂油。

【技术特征摘要】
1.一种用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂,其特征在于,该复配阻聚剂包括A、B和C三种组份,其中A组份是哌啶氮氧自由基类化合物,B组份是烷氧基苯酚类化合物,C组份为溶剂油。2.根据权利要求1所述的用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂,其特征在于,阻聚剂配方的质量份数为:A组分3~30份,B组分5~60份,C组分100份;优选阻聚剂配方的质量份数为:A组分5~20份,B组分10~40份,C组分100份。3.根据权利要求1所述的用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂,其特征在于,复配阻聚剂配料中加入1~10质量份醇类溶剂或烷基苯类。4.根据权利要求3所述的用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂,其特征在于,醇类溶剂为甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,乙二醇或丙二醇;烷基苯类为甲苯或乙苯。5.根据权利要求1所述的用于芳烯烃单体精馏过程中的高温型复配阻聚剂,其特征在于,哌啶氮氧自由基类化合物为1-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基,2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基,4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基,三(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基)基磷,4-乙酰氨基--2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基,双(2,2,6,6-四甲基4-哌啶氮氧自由基)癸二酸酯,二叔丁基氮氧自由基中的一种化或是多种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员:菅秀君王申军马瑞杰贾庆龙
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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