一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂及其制备方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202411654949.3 | 申请日 | 2024-11-19 |
| 公开(公告)号 | CN119707625A | 公开(公告)日 | 2025-03-28 |
| 申请人 | 广州光义化工科技发展有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 孙国虎; | 第一发明人 | 孙国虎 |
| 权利人 | 广州光义化工科技发展有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 广州光义化工科技发展有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：广东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：广东省广州市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：广东省广州市黄埔区青年路8号907房 | 邮编 | 当前专利权人邮编：510000 |
| 主IPC国际分类 | C07C7/20 | 所有IPC国际分类 | C07C7/20 ; C07C11/167 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 广州一锐专利代理有限公司 | 专利代理人 | 闫超良; |
| 摘要 | 本 发明 提供了一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂，以重量份数计，包括如下各组分：5‑10份自由捕获剂、3‑6份有机磺酸胺盐、2‑8份芳香胺、65‑85份C10芳 烃 和4‑8份烷基酚；自由捕获剂为聚苯乙烯微球改性哌啶氮 氧 自由基；有机磺酸胺盐为二羟基丙磺酸胺盐；芳香胺为N‑甲基苯胺、N,N‑二甲基苯胺和联苯胺中的一种或混合；烷基酚为2,6‑二‑叔丁基‑4‑甲基 苯酚 和4‑叔丁基邻苯二酚的一种或混合。 | ||
| 权利要求 | 1.一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂，其特征在于，以重量份数计，包括如下各组分：5‑10份自由捕获剂、3‑6份有机磺酸胺盐、2‑8份芳香胺、65‑85份C10芳烃和4‑8份烷基酚。 |
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| 说明书全文 | 一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于石油化工阻聚剂技术领域，具体的涉及一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂及其制备方法。 背景技术[0002] 丁二烯（Butadiene）是一种重要的化工原料，是一种不饱和烃，有两个碳碳双键（=C=C=），具有典型的烯烃反应特性，可以参与多种化学反应，如聚合反应、加成反应等；主要用于合成丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶和其他聚合物。 [0003] 丁二烯主要通过以下几种方法生产：裂解汽油抽提：从石油裂解产生的混合物中抽提丁二烯。乙醇脱水：通过乙醇在高温下的脱水反应制得丁二烯。直接脱氢：通过正丁烷或正丁烯在催化剂作用下的脱氢反应制得丁二烯。丁二烯由于其具有高度活泼的双键结构，容易发生自发聚合，在储存、运输和加工过程中都容易发生非计划性聚合反应，因此在工业应用中需要使用阻聚剂来控制其聚合行为。 [0004] 目前大部分由哌啶类氮氧自由基阻聚剂和其他有机物缓聚剂复配而成。哌啶类氮氧自由基阻聚剂和取代烃胺类阻聚剂都具有耐高温、低度、无腐蚀和在气液两项均有阻聚性能等优点，但由于烃胺类和哌啶类的价格比较高，且两种化合物高温易挥发，阻力大、能耗高、增加成本。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂及其制备方法，通过以自由捕获剂、有机磺酸胺盐、芳香胺、C10芳烃和烷基酚制得阻聚剂，具有阻聚、分散、钝化等多种功能，能够有效抑制丁二烯的聚合。 [0006] 为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂，以重量份数计，包括如下各组分：5‑10份自由捕获剂、3‑6份有机磺酸胺盐、2‑8份芳香胺、65‑85份C10芳烃和4‑8份烷基酚。 [0007] 优选的，所述自由捕获剂为聚苯乙烯微球改性哌啶氮氧自由基；所述有机磺酸胺盐为二羟基丙磺酸胺盐；所述芳香胺为N‑甲基苯胺、N,N‑二甲基苯胺和联苯胺中的一种或混合；所述烷基酚为2,6‑二‑叔丁基‑4‑甲基苯酚和4‑叔丁基邻苯二酚的一种或混合。 [0008] 优选的，所述芳香胺为N‑甲基苯胺和联苯胺的混合物，两者质量比为1:1.5‑2.5。 [0009] 优选的，所述烷基酚为2,6‑二‑叔丁基‑4‑甲基苯酚和4‑叔丁基邻苯二酚混合物，两者质量比为2‑3:1。 [0010] 一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂的制备方法，包括如下步骤：S1：制备聚苯乙烯微球； S2；制备自由捕获剂； S3：制备有机磺酸胺盐； S4：以重量份数计，取5‑10份步骤S2所得自由捕获剂、3‑6份步骤S3所得有机磺酸胺盐和65‑85份C10芳烃混合搅拌，得混合液A； S5：向步骤S4所得混合液A中加入2‑8份芳香胺和4‑8份烷基酚混合搅拌，即得到阻聚剂。 [0011] 优选的，步骤S1具体为：取30‑60份苯乙烯、0.5‑1.5份过硫酸钾和8‑12份摩尔浓度2‑5mol/L氯化钠水溶液混合，氮气存在下，在温度70‑90℃聚合反应8‑10h，得到微球乳液； 经离心分离、蒸馏水清洗、干燥即得聚苯乙烯微球。 [0012] 优选的，步骤S2具体为：取8‑12份4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶氮氧自由基、3‑5份聚苯乙烯微球和15‑25份柏木醇混合，在温度75‑85℃下于1000‑1200W下超声处理25‑45min，即得到自由捕获剂。 [0013] 优选的，步骤S3具体为：取20‑40份1‑氯‑2‑羟基‑3‑丙磺酸钠、6‑10份无水碳酸钠、40‑60份水混合，在温度90‑100℃下搅拌反应2‑4h，得到二羟基丙磺酸胺钠。 [0014] 优选的，步骤S4中在温度45‑65℃以速率450‑550r/min搅拌反应30‑50min。 [0015] 优选的，步骤S5中在温度70‑90℃以速率500‑600r/min搅拌反应1.5‑3.5h。 [0016] 与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：本发明以4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶氮氧自由基、聚苯乙烯微球和柏木醇得到自由基捕获剂，能迅速和物料自由基反应，阻止丁二烯发生氧化聚合；在有机磺酸胺盐、芳香胺和烷基酚的协同作用下，能够有效地除去例如自由基、氧等的聚合引发剂，消除已在聚合过程中聚合物的活性，从而达到有效抑制丁二烯聚合的作用。 具体实施方式[0017] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。 [0018] 本发明所用原料如下：苯乙烯来自济南澳辰化工有限公司货号592；4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶氮氧自由基来自上海源叶生物科技有限公司货号S44698；柏木醇来自上海普优文生物科技有限公司货号P0682；C10芳烃来自南京科文特化工有限责任公司货号2；联苯胺来自上海源叶生物科技有限公司货号B72878。 [0019] 实施例1本实施例提供了一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂的制备方法，包括如下步骤： S1：取30g苯乙烯、0.5g过硫酸钾和8g摩尔浓度2mol/L氯化钠水溶液混合，氮气存在下，在温度70℃聚合反应8h，得到微球乳液；经离心分离、蒸馏水清洗、干燥即得聚苯乙烯微球； S2；取8g4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶氮氧自由基、3g聚苯乙烯微球和15g柏木醇混合，在温度75℃下于1000W下超声处理25min，即得到自由捕获剂； S3：取20g1‑氯‑2‑羟基‑3‑丙磺酸钠、6g无水碳酸钠、40g水混合，在温度90℃下以速率500r/min搅拌反应2h，得到二羟基丙磺酸胺钠； S4：取5g步骤S2所得自由捕获剂、3g步骤S3所得二羟基丙磺酸胺钠和65gC10芳烃混合搅拌，在温度45℃以速率450r/min搅拌反应30min，得混合液A； S5：向步骤S4所得混合液A中加入2g芳香胺（芳香胺为N‑甲基苯胺和联苯胺的混合物，两者质量比为1:1.5）和4g烷基酚（2,6‑二‑叔丁基‑4‑甲基苯酚和4‑叔丁基邻苯二酚混合物，两者质量比为2:1）混合搅拌，在温度70℃以速率500r/min搅拌反应1.5h即得到阻聚剂。 [0020] 实施例2本实施例提供了一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂的制备方法，包括如下步骤： S1：取60g苯乙烯、1.5g过硫酸钾和12g摩尔浓度5mol/L氯化钠水溶液混合，氮气存在下，在温度90℃聚合反应10h，得到微球乳液；经离心分离、蒸馏水清洗、干燥即得聚苯乙烯微球； S2；取12g4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶氮氧自由基、5g聚苯乙烯微球和25g柏木醇混合，在温度85℃下于1200W下超声处理45min，即得到自由捕获剂； S3：取40g1‑氯‑2‑羟基‑3‑丙磺酸钠、10g无水碳酸钠、60g水混合，在温度100℃下搅拌反应4h，得到二羟基丙磺酸胺钠； S4：取10g步骤S2所得自由捕获剂、6g步骤S3所得有机磺酸胺盐和85gC10芳烃混合搅拌，在温度65℃以速率550r/min搅拌反应50min，得混合液A； S5：向步骤S4所得混合液A中加入8g芳香胺（芳香胺为N‑甲基苯胺和联苯胺的混合物，两者质量比为1:2.5）和8g烷基酚（烷基酚为2,6‑二‑叔丁基‑4‑甲基苯酚和4‑叔丁基邻苯二酚混合物，两者质量比为3:1）混合搅拌，在温度90℃以速率600r/min搅拌反应3.5h即得到阻聚剂。 [0021] 实施例3本实施例提供了一种应用于丁二烯精制过程中的阻聚剂的制备方法，包括如下步骤： S1：取45g苯乙烯、1.2g过硫酸钾和9g摩尔浓度3mol/L氯化钠水溶液混合，氮气存在下，在温度85℃聚合反应9h，得到微球乳液；经离心分离、蒸馏水清洗、干燥即得聚苯乙烯微球； S2；取10g4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶氮氧自由基、4g聚苯乙烯微球和22g柏木醇混合，在温度80℃下于1100W下超声处理40min，即得到自由捕获剂； S3：取35g1‑氯‑2‑羟基‑3‑丙磺酸钠、7g无水碳酸钠、55g水混合，在温度95℃下以速率600r/min搅拌反应3.5h，得到二羟基丙磺酸胺钠； S4：取7g步骤S2所得自由捕获剂、5g步骤S3所得有机磺酸胺盐和80gC10芳烃混合搅拌，在温度55℃以速率500r/min搅拌反应45min，得混合液A； S5：向步骤S4所得混合液A中加入6g芳香胺和7g烷基酚混合搅拌，在温度85℃以速率550r/min搅拌反应3h即得到阻聚剂。 [0022] 对比例1本对比例与实施例1的区别为：缺少步骤S1，即不加入聚苯乙烯微球改性，其他步骤相同。 [0023] 对比例2本对比例与实施例1的区别为：步骤S2中不加入柏木醇，其他步骤相同。 [0024] 对比例3本对比例与实施例1的区别为：缺少步骤S3，即不加入有机磺酸胺盐，其他步骤相同。 [0025] 对比例4本对比例与实施例1的区别为：步骤S5中缺少烷基酚，其他步骤相同。 [0026] 对比例5本对比例与实施例1的区别为：步骤S5中芳香胺为N‑甲基苯胺，其他步骤相同。 [0027] 对比例6本对比例与实施例1的区别为：步骤S5中烷基酚为2,6‑二‑叔丁基‑4‑甲基苯酚，其他步骤相同。 [0028] 性能测试：采用上部具有回馏管，中间部分具有原料供应管、萃取剂供应管的填料塔， 进行粗丁二烯的萃取蒸馏，供给的原料为含丁二烯44‑47％的裂解碳四，萃取剂为二甲基甲酰 2 胺，塔顶温度为41°C， 塔底温度为135°C， 塔的操作压力为3.5kg/cm ，把各实施例和对比例的阻聚剂溶解在塔顶回馏线中，阻聚成分的用量是丁二烯总量的0.07％，采用部分回馏方式，经10小时连续运转，把塔内产生的聚合物减压干燥恒重后测定聚合物的重量。结果见下表： 表1性能测试结果 [0029] 由上述性能测试结果可知，实施例1‑3在本方面阻聚剂的作用下，通过协同同阻聚效应，使生成的丁二烯聚合物的量明显减少，显示出复合型阻聚剂优良的阻聚效果；特别是实施例3的综合性能最为突出。而对比例1‑6则因为并未采用必要的技术方案，导致其在相应的性能测试方面要明显的差于实施例，以上实验结果更进一步证明了本发明中所限定技术方案对于其技术效果的重要性。 [0030] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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