Синтез нефтеполимерных смол на основе пиролизных C5-, C9-, C10- фракций углеводородов в присутствии каталитических комплексов AlCl3

• Автор: Азанов, Рамиль Зиннатуллович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 112 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Сырье для синтеза нефтеполимерных смол.

1.2 Методы синтеза нефтеполимерных смол

1.2.1 Радикальная полимеризация в синтезе нефтеполимерных смол.

1.2.2 Каталитические процессы синтеза нефтеполимерных смол.

1.3 Дезактивация каталитических систем при

катионной полимеризации

1.4 Свойства и области применения

нефтеполимерных смол.
1.4.1 Лакокрасочная промышленность
1.4.2 Целлюлознобумажная промышленность
1.4.3 Производство шин и РТИ
1.4.4 НПС в защитных покрытиях
1.4.5 Использование в дорожных покрытиях
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Характеристика исходных веществ и вспомогательных материалов.
2.2 Методики синтеза и исследования
2.2.1 Синтез нефтеполимерных смол катионной полимеризацией С5, Сд, Сю фракций жидких продуктов пиролиза.
2.2.2 Реакции сополимеризации модельных
смесей мономеров
2.2.3 Методика приготовления каталитического комплекса
2.3 Методы анализа.
2.3.1 Определение концентрации хлорида алюминия
в толуольном растворе.
2.3.2 Определение карбонильных соединений
в сырье.
2.3.3 Определение влаги в сырье.
2.3.4 Определение йодного числа.
2.3.5 Определение молекулярной массы криоскопическим методом
2.4 Методы исследования свойств и структурных
характеристик олигомеров.
ГЛАВА 3 СИНТЕЗ НЕФТЕПОЛИМЕРНЫХ СМОЛ
3.1 Промотирование каталитических систем на основе А1С1з в углеводородных растворах.
3.1.1 Подбор компонентов каталитической
системы в синтезе нефтеполимерных смол
3.1.2 Оптимизация состава каталитической системы
3.1.3 Промотирование других каталитических систем.
3.1.4 Механизм реакции олигомеризации в присутствии промотированного каталитического комплекса А1С3
3.2 Исследование закономерностей синтеза нефтеполимерных смол в присутствии промотированной каталитической системы на основе А1С.
3.2.1 Исследование закономерностей соолигомеризации модельных смесей ненасыщенных углеводородов.
3.2.2 Синтез нефтеполимерных смол на основе С5, Сд фракций и Сю фракции тяжелой смолы пиролиза.
3.2.3 Молекулярномассовые характеристики нефтеполимерных смол
3.3 Дезактивация катализатора эпоксисодержащими соединениями.
3.4 Технологическая схема производства нефтеполимерной смолы
ГЛАВА 4 СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ НПС.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В нашей стране до настоящего времени нет разработанных технологий синтеза НПС на кислотных каталитических системах. Необходимость решения этих вопросов и определяет актуальность данной работы, целью которой явилась разработка технологичного экологически безопасного способа синтеза НПС на основе С5, С9, Сю фракций пиролиза методом катионной полимеризации с использованием эффективной каталитической системы на основе А1СЬ. Научная новизна. Исследованы закономерности промотирующего действия низших карбонильных соединений и спиртов в присутствии воды на активность каталитической системы на основе А1С в процессе катионной полимеризации пипернленовой фракции. Установлено, что наиболее активной является каталитическая система А1С ацетон бутанол вода 10,0,0,1 мол. Впервые на модельных соединениях изучены закономерности сополимеризации олефиновых и диеновых углеводородов, входящих в состав С5, С9 фракций пиролиза, в присутствии разработанной каталитической системы, и рассчитаны константы сополнмеризацин, свидетельствующие о том, что активность мономеров увеличивается в ряду изопрен аметилстирол аМС пиперилен дициклопентадиен ДЦПД. Исследованы закономерности и подобраны оптимальные условия способа дезактивации каталитического комплекса с использованием оксида пропилена ОП и окисленного каучука СКБ. Практическая значимость. Подобраны оптимальные условия и разработаны технологические основы синтеза НПС в присутствии каталитической системы А1С ацетон бутанол вода10,0,0,1, мол. Разработана технология дезактивации каталитического комплекса эпоксисоединениями, позволяющая исключить стадию удаления из НПС продуктов разложения каталитического комплекса, что приводит к уменьшению себестоимости НПС, а также получать НПС с функциональными группами. Показано, что синтезированная НПС не уступает, а по ряду показателей превосходит, широко используемые в России НПС, полученные термической и инициированной полимеризацией, и может найти применение как плсикообразующес, пластификатор в резинах и модификатор дорожных битумов. Апробация работы. Результаты работы докладывались на VI Международной конференции по интенсификации нефтехимических процессов Нефтехимия, г. Нижнекамск, г. Региональном научнопрактическом семинаре Российского фонда фундаментальных исследований Пути коммерциализации фундаментальных исследований в области химии для отечественной промышленности, г. Казань, г. Научной сессии КГТУ г. III Кирпичниковских чтениях, г. Казань, г. По результатам работы опубликовано 2 статьи в центральной и региональной печати, получено положительное решение по заявке на патент, имеется Грант АН РТ на . Структура работ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и изложена на 2 стр. Автор выражает глубокую благодарность к. Попову Б. И. за совместно проведенные исследования и участие в обсуждении результатов. По мере того, как расширяется применение синтетических смол в промышленности и в строительстве, интерес к ним все больше возрастает. Увеличение спроса на смолы способствует росту их ассортимента, появляются новые пути получения смол, изменяется сырьевая база их производства. В настоящее время известны и нашли практическое применение фенолоальдегидные, эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые, инденкумароновые и другие синтетические смолы. Все большее место завоевывают нефтеполимерные смолы НПС, получаемые из продуктов переработки нефти и ее фракций методами полимеризации и сополимеризации 1. Интенсивному развитию производства МПС способствовало строительство и ввод в эксплуатацию крупнотоннажных этиленовых установок, обеспечивающих широкую и дешевую сырьевую базу для синтеза НПС. Увеличение выработки жидких продуктов пиролиза в связи с утяжелением сырья потребовало изыскания новых путей их квалифицированного использования. Комплексная переработка жидких продуктов пиролиза с получением НПС позволяет существенно улучшить техникоэкономические показатели этиленовых установок и снизить себестоимость этилена на 2. В качестве исходного сырья для синтеза НПС используют продукты нефтепереработки и нефтехимии, содержащие непредельные углеводороды.