| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2171816
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ НИЗЬКОМОЛЕКУЛЯРНИХ поліолефінів
Ім'я заявника: Плаксун Тимур Касимович
Ім'я патентовласника: Кокорєв Євген Михайлович; Плаксун Тимур Касимович; Коншин Геннадій Васильович; Мохначов Станіслав Федорович; Етманов Юрій Миколайович
Адреса для листування: 423550, Татарстан, м Нижньокамськ, пр. Хіміків, 51, кв.43, С.Ф.Мохначеву
Дата початку дії патенту: 1999.06.16
Винахід відноситься до отримання полімерних присадок і добавок різного функціонального призначення, що використовуються в нафтопереробці і нафтохімії, зокрема депресорних присадок до дизельних палив з мол.м. 800-3000 або вязкостних присадок до мастил з мол.м. 8000-100000, на основі низькомолекулярних поліолефінів. Низькомолекулярні полиолефини отримують термічною деструкцією високомолекулярного поліолефіну - еластомеру каучуку СКЕПТ - етилену з пропиленом і диенов при деполімеризації при 300-370 ° С в дві стадії. Першу стадію проводять нагріванням СКЕПТ у всьому обсязі безградіентно до температури деполимеризации за 1-6 хв. На другій стадії деполімерізат відводять і витримують при температурі деполимеризации 15-30 хв. Обидві стадії проводять в атмосфері інертного газу, наприклад азоту. Термічну деструкцію здійснюють в трубчастих реакторі, що має секції нагріву, деполімеризації і витримки деполімерізата.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області нафтопереробки і нафтохімії і може бути використано для отримання полімерних присадок і добавок різного функціонального призначення, в основному, до нафтопродуктів.
Відомий спосіб термічної деструкції етиленпропіленового каучуків з молекулярної масою 300-500000, що полягає в тому, що дрібно нарізаний каучук завантажують в автоклав з мішалкою, відкачують з нього повітря, нагрівають до температури 250-300 o C, включають мішалку і піднімають температуру до 370-400 o C (авторське свідоцтво СРСР 765307, МКІ C 08 F 23/16). Процес проводять при залишковому тиску 20-760 мм рт.ст. Отриманий продукт має молекулярну масу 400-3000 і може бути використаний в якості адгезійної добавки до гумової суміші.
Відомий спосіб безперервної термічної деструкції поліетилену з молекулярної масою 10000-200000, що полягає в тому, що поліетилен завантажують в екструдер, плавлять, нагрівають до температури 250 o C, безперервно продавлюють через деструкцію, виконаний у вигляді труби, що обігрівається з двома зонами нагрівання з різними питомими тепловими навантаженнями в зонах гомогенного і гетерогенного стану реакційного середовища, які підтримують в необхідних місцях варіюванням тиску на виході з деструктора (авторське свідоцтво СРСР N 665 681, МКІ C 08 F 8/50, 30.11.1983). Тиск процесу змінюється в межах 2-6 атм, температура - 350-500 o C. Отриманий продукт має молекулярну масу в межах 600-4500 і може бути використаний в якості замінника природних восків.
Найбільш близьким до заявляється винаходу є спосіб отримання низькомолекулярних поліолефінів, відповідно до якого термодеструкцію поліолефінів і еластомерів пропонується проводити в тонкому шарі на установці, що включає комбінацію обігрівається шнекового живильника, наприклад, екструдера, з попереднім підігрівом деструктата до температури 250-300 o C протягом 5-10 хв і трубчастого безградіентного деструктора з регульованими двосторонніми підведенням тепла до деструктату при температурі 350-450 o C протягом 10-30 хв (опублікована заявка РФ 97114180 A1 на "Спосіб отримання низькомолекулярних поліолефінів" в обсязі формули. 10.06.1999).
В процесі термічної деструкції по відомим способам, включаючи найближчий аналог, утворюється велика кількість різних полімерних фрагментів "за законом випадку". Отримувані низькомолекулярні полиолефини мають молекулярно-масовий розподіл (ММР) більше 3, відтворюваність фізико-механічних властивостей не більше 60-65% і в силу таких характеристик не можуть бути використані в якості присадок і добавок до нафтопродуктів, тому що не забезпечують експлуатаційних властивостей нафтопродуктів відповідно відомому світовому рівню.
Крім того, відомі способи не універсальні, тобто кожен відомий спосіб придатний для отримання певного продукту.
У той же час в результаті виконаних нами досліджень виявлено, що низькомолекулярні полиолефини з молекулярної масою в діапазоні від 800 до 1000000 придатні для отримання полімерних присадок і добавок різного функціонального призначення до нафтопродуктів шляхом термічної деструкції високомолекулярних поліолефінів і еластомерів. Наприклад, встановлено, що молекулярна маса низькомолекулярних поліолефінів, придатних для отримання депресорних присадок до дизельних палив, становить 800 - 3000, а ММР - від 1,5 до 3, молекулярна маса низькомолекулярних полеолефіна, придатних для отримання вязкостних присадок до мастил, становить 80000 - 100000, а ММР - від 2 до 4. При цьому для забезпечення експлуатаційних властивостей нафтопродуктів відповідно світовому рівню відтворюваність вищевказаних характеристик одержуваних низькомолекулярних поліолефінів повинна бути не нижче 80%. Це дозволяє забезпечити відтворюваність фізико-механічних показників властивостей нафтопродуктів з цими присадками і не нижче 80%.
В основу винаходу покладено завдання створення способу отримання низькомолекулярних поліолефінів шляхом термічної деструкції високомолекулярних поліолефінів і еластомерів, який був би універсальним, тобто придатним для отримання полімерних присадок та добавок до нафтопродуктів різного функціонального призначення, дозволяв забезпечувати отримання низькомолекулярних поліолефінів певних молекулярно-масових характеристик ( молекулярної маси м і ММР) з відтворюваністю не нижче 80%.
Це завдання вирішується тим, що в способі отримання нмзкомолекулярних поліолефінів шляхом термічної деструкції високомолекулярних поліолефінів при температурі деполимеризации 320 - 370 o C, здійснюваного в дві стадії, першу стадію термічної деструкції проводять шляхом нагрівання в якості високомолекулярного поліолефіну еластомеру - каучуку СКЕПТ - етилену з пропиленом і диен у всьому обсязі безградіентно до температури деполимеризации за час 1 - 6 хвилин, одержуваний деполімерізат на другій стадії відводять і витримують при температурі деполимеризации протягом 15 - 30 хвилин, обидві стадії проводять в атмосфері інертного газу, при цьому кінцевий продукт є депрессорной присадкою до дизельних палив з молекулярної масою 800 - 3000 або вязкостной присадкою до мастил з молекулярної масою 8000 - 100000.
Доцільно, щоб термічну деструкцію здійснювали в трубчастому реакторі, що має секцію нагріву і деполімеризації і секцію витримки деполімерізата, причому діаметри першої секції і другий мали відношення 2 і системи нагрівання були автономні.
Доцільно, щоб система нагрівання секції деполимеризации була б виконана у вигляді роторного апарату.
Доцільно для отримання депресорних присадок до дизельних палив, які мають такі молекулярно-масові характеристики: молекулярну масу 800-3000 та молекулярно-масовий розподіл 1,5-3, першу стадію - нагрівання і деполимеризацию - при термічній деструкції проводили при 355-365 o C за час 2-5 хвилин.
Доцільно для отримання вязкостних присадок до мастил, що мають такі молекулярно-масові характеристики: молекулярну масу 8000-100000 і молекулярно-масовий розподіл 2-4, першу стадію - нагрівання і деполимеризацию - при термічній деструкції проводили при 330-350 o C за час 2 -6 хвилин.
Доцільно і обидві стадії процесу проводити в атмосфері азоту.
Спосіб здійснюють наступним чином
Високомолекулярний поліолефін або еластомер з молекулярної масою (300-1000) 10 3 подрібнюють на механічній дробарці з отриманням гранул 3-10 мм. Отримані гранули завантажують в живильний бункер в середовищі інертного газу, наприклад, азоту. Потім гранули в атмосфері того ж інертного газу, наприклад, азоту надходять в реактор. Термічну деструкцію здійснюють в реакторі, де в першій секції реактора - секції деполимеризации - безградіентно нагрівають весь обсяг що надходить деструктата до температури деполимеризации, що знаходиться в інтервалі 320-370 o C за час 1-6 хвилин. Температура деполимеризации визначається з таблиць, складених на підставі теоретичних і експериментальних досліджень, відповідно молекулярно-масовим характеристикам одержуваних низькомолекулярних поліолефінів. Одержуваний деполімерізат стікає до другої секції реактора - секцію стабілізації, - де його стабілізують витримкою при температурі стабілізації в атмосфері того ж інертного газу, наприклад, азоту. Цю стабіліеацію здійснюють протягом 15-30 хвилин.
Секції реактора мають автономні системи нагріву. Система нагріву секції деполимеризации забезпечує швидке нагрівання деструктата безградіентно у всьому обсязі. Таку систему нагріву можна реалізувати роторним апаратом з регульованим числом обертів. Така система нагрівання може бути реалізована іншим чином, наприклад, лазерним або ультразвуковим пристроєм.
Приклади конкретного здійснення способу.
Приклад 1. Високомолекулярний еластомер - каучук СКЕПТ, з молекулярною масою 500 Ч 10 3 дроблять на механічній дробарці з отриманням гранул 3-10 мм. Отримані гранули (деструктат) завантажують в живильний бункер в середовищі азоту. Потім гранули надходять в реактор в атмосфері того ж азоту. Реактор виконаний двосекційним. Перша секція реактора - секція деполимеризации - забезпечена роторним апаратом з регульованим числом обертів, встановленим усередині секції. Друга секція реактора - секція стабілізації - має автономну систему нагріву (тут електронагрів) і регулювання температури. В цілому реактор являє собою трубу змінного перерізу, причому діаметр першої секції відноситься до діаметру другої секції як 2: 1. У реакторі створюється атмосфера азоту. Залишковий тиск 10-100 мм рт.ст. Встановлюють необхідне число обертів роторного апарату, що забезпечує нагрів деструктата до температури 355 - 360 o C за час 5 хвилин. Нагрівання відбувається безградіентно у всьому обсязі надходить деструктата. Отриманий деполімерізат стікає до другої секції реактора, де його витримують при температурі деполимеризации 360 o C протягом 25 хвилин.
Отриманий низькомолекулярний поліолефін аналізували методом гель-хроматографії. Дані і результати прикладу 1, а й виконаних аналогічно прикладів 2-7 зведені в таблицю
У таблиці 1 і представлені дані і результати експериментів, виконаних відповідно до способу, прийнятого за найближчий аналог (N 8-10)
Низькомолекулярні полиолефини, придатні для отримання депресорних присадок до дизельних палив, мають молекулярно масові характеристики: молекулярну масу 800-3000, молекулярно-масовий розподіл (ММР) 1,5-3.
Приклад 2. Приклад 2 виконували аналогічно прикладу 1, на тому ж реакторі з тим же деструктатом. Змінено число обертів роторного апарату, встановлюють необхідне число обертів роторного апарату, що забезпечує нагрів деструктата до температури 330-350 o C за час 6 хвилин.
Отриманий низькомолекулярний поліолефін аналізували методом гель-хроматографії. Дані і результати прикладу 2, а й виконані аналогічно приклади 12-20 зведені в таблицю 2. Низькомолекулярні полиолефини, придатні для отримання вязкостних присадок до мастил, мають молекулярно-масові характеристики: молекулярну масу 8000-100000, молекулярно-масовий розподіл 2-4 .
Пропонований спосіб дозволяє уникнути утворення полімерних фрагментів, зазнала деструкції в різні проміжки часу, в досить вузькому діапазоні температур, за рахунок швидкого нагріву, вирівнювання температур по всьому об'єму, мінімізації кіслородоокіслітельних процесів.
Спосіб дозволяє упорядкувати розташування полімерних молекул і отримати низькомолекулярні полиолефини з заданими молекулярно-масовими характеристиками, а головне відтвореними фізико-механічними і споживчими властивостями.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання низькомолекулярних поліолефінів шляхом термічної деструкції високомолекулярних поліолефінів при температурі деполимеризации 320-370 o С, здійснюваний в дві стадії, що відрізняється тим, що першу стадію термічної деструкції проводять шляхом нагрівання в якості високомолекулярного поліолефіну еластомеру - каучуку СКЕПТ - етилену з пропиленом і диен у всьому обсязі безградіентно до температури деполимеризации за час 1-6 хв, одержуваний деполімерізат на другій стадії відводять і витримують при температурі деполимеризации протягом 15-30 хв, обидві стадії проводять в атмосфері інертного газу, при цьому кінцевий продукт є депрессорной присадкою до дизельних палив з мол.м. 800-3000 або вязкостной присадкою до мастил з мол.м. 8000-100000.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що обидві стадії способу проводять в атмосфері азоту.
3. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що термічну деструкцію здійснюють в трубчастих реакторі, що має секцію нагріву і деполімеризації і секцію витримки деполімерізата, причому діаметри першої секції і другий мають відношення 2 і системи нагрівання обох секцій автономні.
4. Спосіб за п.2, що відрізняється тим, що система нагрівання секції деполимеризации виконана у вигляді роторного апарату.
5. Спосіб за п пп.1-4, що відрізняється тим, що для депресорних присадок до дизельних палив, які мають такі молекулярно-масові характеристики: молекулярну масу 800-3000 та молекулярно-масовий розподіл 1,5-3, першу стадію - нагрівання і деполимеризацию при термічній деструкції проводять при 355-365 o С за час 2-5 хв.
6. Спосіб за п пп.1-4, що відрізняється тим, що для одержуваних вязкостних присадок до мастил, що мають такі молекулярно-масові характеристики: молекулярну масу 8000-100000 і молекулярно-масовий розподіл 2-4, першу стадію - нагрівання і деполимеризацию при термічній деструкції проводять при 330-350 o С за час 2-6 хв.
Версія для друку
Дата публікації 07.04.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.