Спосіб отримання нафтополімерної смоли

Спосіб отримання нафтополімерної смоли, що включає гетерогенно-каталітичну коолігомеризацію фракції С9 рідких продуктів піролізу в присут 3 обміну і при кислотній активації іони лужних металів здатні заміщуватися іонами Н+. Крім того, відбувається утворення додаткових пор, збільшується діаметр пор, загальна пористість та питома площа поверхні, що пояснюється частковим розчиненням таких структуроутворюючих іонів, як Аl, Mg, Fe. Використання пропонованого каталізатора забезпечує досягнення достатньо високих виходів продукту при відносно низьких температурах і атмосферному тиску, та отримання коолігомерів із хорошими властивостями: високим бромним числом, порівняно високою температурою розм'якшення та достатньо світлим кольором. Такий каталізатор є дуже дешевим, не потребує складних і дорогих стадій приготування. Це також забезпечує зниження собівартості отриманих коолігомерів. Для приготування каталізатора використовували природну бентонітову глину. Її піддавали активації розчином H2SO4 (може використовуватися й інша кислота, наприклад НСl). Активація глини розчином кислоти здійснюється при температурі 80-100°С протягом 4-6 год. при інтенсивному перемішуванні. Після завершення активації, каталізатор відфільтровують, промивають дистильованою водою та сушать. Для одержання нафтополімерних смол використовувалась фракція С9 рідких продуктів піролізу дизельного палива, що отримується на етиленовій установці ЗАТ "Лукор" (м. Калуш, ІваноФранківська обл.), із наступними властивостями: 3 Густина при 20°С - 923 кг/м Бромне число - 88,5 мг Вr2/100 г Середня молярна маса - 107 г/моль. Для приготування каталізатора використовували бентонітову глину Дашуківського родовища (Черкаська обл.) наступного складу: Масова частка монтморилоніту 60-85 % Масова частка карбонатів - не більше 7,5 % Масова частка заліза - 6-8 % H2SO4, х.ч. (ГОСТ 4204-77) НСl х.ч. (ГОСТ 3118-77). Колір НПС визначали шляхом порівняння 10 % розчину смоли в бензолі із стандартною йодометричною шкалою (ОСТ 1430-77). Бромне число визначали за стандартною методикою. Температуру розм'якшення визначали методом кільця і кулі (ГОСТ 10506-73). Середню молярну масу НПС визначали кріоскопічним методом у бензолі. Густину НПС визначали за допомогою ваг ВестфаляМора (ГОСТ 3900-85). Приклад 1. Приготування каталізатора. В трьохгорлу колбу об'ємом 500 мл, обладнану холодильником та мішалкою, помістили 100 г сухої бентонітової глини. Залили 390 г 13 %-го розчину H2SO4. Помістили в термостат, нагрітий до 100°С. Витримали при інтенсивному перемішуванні протягом 6 год. Після цього дали суміші охолонути на повітрі, після чого відфільтрували каталізатор під вакуумом. Каталізатор промивали дистильованою водою. Після промивки каталізатор помістили у вакуум-сушильну шафу і висушували під вакуумом до сталої маси при 150°С протягом 2 год. 63444 4 Приклад 2. Приготування каталізатора здійснюють аналогічно до прикладу 1, тільки замість сірчаної використовується соляна кислота. Приклад 3. Приготування каталізатора здійснюють аналогічно до прикладу 1 при тривалості активації 4 год. Приклад 4. Приготування каталізатора здійснюють аналогічно до прикладу 1 при температурі активації 80°С. Приклад 5. Приготування каталізатора здійснюють аналогічно до прикладу 1 при концентрації кислоти 10 %. Приклад 6. Приготування каталізатора здійснюють аналогічно до прикладу 1 при концентрації кислоти 15 %. Приклад 7. Одержання нафтополімерної смоли В тригорлу колбу об'ємом 250 мл, обладнану холодильником та мішалкою, помістили наважку каталізатора (15 г), приготованого за методикою прикладу 1, який був попередньо просушений в сушильній шафі при 150°С протягом 1 години. Долили 85 г (92 мл) фракції Cg. Повітря із колби витіснили аргоном. Помістили в термостат, нагрітий до 80°С і витримали при постійному інтенсивному перемішуванні протягом 3 год. Після завершення коолігомеризації каталізатор відфільтрували під вакуумом. Коолігомеризат перелили в колбу для відгонки і провели спочатку атмосферну (макс. температура 180°С, тривалість 50 хв.), а потім вакуумну відгонку (макс. температура 190°С, тривалість 30 хв.). В залишку отримано 18,57 г коолігомеру. Вихід без врахування втрат 23,21 %. Отримана смола являє собою тверду прозору склоподібну речовину світло-оранжевого кольору. Приклад 8. Коолігомеризацію фракції С9 здійснюють аналогічно до прикладу 7 при вмісті каталізатора 5 %мас. Приклад 9. Коолігомеризацію фракції С9 здійснюють аналогічно до прикладу 7 при вмісті каталізатора 10 %мас. Приклад 10. Коолігомеризацію фракції С9 здійснюють аналогічно до прикладу 7 при тривалості коолігомеризації 1 год. Приклад 11. Коолігомеризацію фракції С9 здійснюють аналогічно до прикладу 7 при тривалості коолігомеризації 6 год. Приклад 12. Коолігомеризацію фракції С9 здійснюють аналогічно до прикладу 7 при температурі процесу 40°С. Приклад 13. Коолігомеризацію фракції С9 здійснюють аналогічно до прикладу 7 при температурі процесу 60°С. Приклад 14. Коолігомеризацію фракції С9 здійснюють аналогічно до прикладу 7 при температурі процесу 100°С. Приклад 15. 5 63444 Коолігомеризацію фракції С9 здійснюють аналогічно до прикладу 7 при температурі процесу 120°С. Приклад 16. 6 Коолігомеризацію фракції С9 здійснюють аналогічно до прикладу 7 при температурі процесу 140°С. Таблиця Виходи та властивості отриманих НПС Показники Умови процесу: Температура, °С Вміст каталізатора, % Тривалість, год. Вихід, % Властивості коолігомеру: Колір, мгІ2/100 мл Бромне число, мгВr2/100 г Температура розм'якшення, °С Середня молярна маса, г/моль Густина, кг/м 7 80 15 3 23,21 130 69,90 69 597,3 1070 8 9 80 80 5 10 3 3 13,28 18,16 130 100 66,45 67,97 71,38 78 76 84 671,3 657,6 744,75 1072 1071 1075 Отримана НПС відповідає вимогам ТУ У 605743160,020-99 та може використовуватись в лакофарбовій, гумовотехнічній промисловості, виробництві паперу, друкарських фарб, антикорозійних покриттів, дорожніх покриттів, для обробки деревини та виробництва ДВП, у виробництві різ Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 130 Номер прикладу 10 11 12 13 14 15 16 80 80 40 60 100 120 140 15 15 15 15 15 15 15 1 6 3 3 3 3 3 20,44 25,20 13,31 19,02 29,88 35,07 45,31 140 69,65 71 627,9 1071 100 100 150 280 500 68,26 70,99 68,53 78,01 75,4 90 77 66 69 87 772,7 663,1 549,7 570,6 741,9 1073 1073 1074 1074 1087 номанітних будівельних та композиційних матеріалів і т. п. Зміна умов приготування каталізатора у вказаних межах не змінює істотно його активності в даному процесі. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601