special
  •  #StandWithUkraine Ukraine flag |
  • ~526310+1160
     Enemy losses on 844th day of War in Ukraine

This webpage has been robot translated, sorry for typos if any. To view the original content of the page, simply replace the translation subdomain with www in the address bar or use this link.


ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2171816

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ПОЛИОЛЕФИНОВ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ПОЛИОЛЕФИНОВ

Имя заявителя: Плаксунов Тимур Касимович  
Имя патентообладателя: Кокорев Евгений Михайлович; Плаксунов Тимур Касимович; Коншин Геннадий Васильевич; Мохначев Станислав Федорович; Етманов Юрий Николаевич
Адрес для переписки: 423550, Татарстан, г. Нижнекамск, пр. Химиков, 51, кв.43, С.Ф.Мохначеву
Дата начала действия патента: 1999.06.16 

Изобретение относится к получению полимерных присадок и добавок различного функционального назначения, используемых в нефтепереработке и нефтехимии, в частности депрессорных присадок к дизельным топливам с мол.м. 800-3000 или вязкостных присадок к смазочным маслам с мол.м. 8000-100000, на основе низкомолекулярных полиолефинов. Низкомолекулярные полиолефины получают термической деструкцией высокомолекулярного полиолефина - эластомера каучука СКЭПТ - сополимера этилена с пропиленом и диенов при деполимеризации при 300-370°С в две стадии. Первую стадию проводят нагреванием СКЭПТ во всем объеме безградиентно до температуры деполимеризации за 1-6 мин. На второй стадии деполимеризат отводят и выдерживают при температуре деполимеризации 15-30 мин. Обе стадии проводят в атмосфере инертного газа, например азота. Термическую деструкцию осуществляют в трубчатом реакторе, имеющем секции нагрева, деполимеризации и выдержки деполимеризата.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии и может быть использовано для получения полимерных присадок и добавок различного функционального назначения, в основном, к нефтепродуктам.

Известен способ термической деструкции этиленпропиленовых каучуков с молекулярной массой 300-500000, заключающийся в том, что мелко нарезанный каучук загружают в автоклав с мешалкой, откачивают из него воздух, нагревают до температуры 250-300oC, включают мешалку и поднимают температуру до 370-400oC (авторское свидетельство СССР 765307, МКИ C 08 F 23/16). Процесс проводят при остаточном давлении 20-760 мм рт.ст. Полученный продукт имеет молекулярную массу 400-3000 и может быть использован в качестве адгезионной добавки к резиновой смеси.

Известен способ непрерывной термической деструкции полиэтилена с молекулярной массой 10000-200000, заключающийся в том, что полиэтилен загружают в экструдер, плавят, нагревают до температуры 250oC, непрерывно продавливают через деструктор, выполненный в виде обогреваемой трубы с двумя зонами нагрева с различными удельными тепловыми нагрузками в зонах гомогенного и гетерогенного состояния реакционной среды, которые поддерживают в требуемых местах варьированием давления на выходе из деструктора (авторское свидетельство СССР N 665 681, МКИ C 08 F 8/50, 30.11.1983). Давление процесса изменяется в пределах 2-6 атм, температура - 350-500oC. Полученный продукт имеет молекулярную массу в пределах 600-4500 и может быть использован в качестве заменителя природных восков.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ получения низкомолекулярных полиолефинов, в соответствии с которым термодеструкцию полиолефинов и эластомеров предлагается проводить в тонком слое на установке, включающей комбинацию обогреваемого шнекового питателя, например, экструдера, с предварительным подогревом деструктата до температуры 250-300oC в течение 5-10 мин и трубчатого безградиентного деструктора с регулируемым двусторонним подводом тепла к деструктату при температуре 350-450oC в течение 10-30 мин (опубликованная заявка РФ 97114180 A1 на "Способ получения низкомолекулярных полиолефинов" в объеме формулы. 10.06.1999).

В процессе термической деструкции по известным способам, включая ближайший аналог, образуется большое количество различных полимерных фрагментов "по закону случая". Получаемые низкомолекулярные полиолефины имеют молекулярно-массовое распределение (ММР) больше 3, воспроизводимость физико-механических свойств не более 60-65% и в силу таких характеристик не могут быть использованы в качестве присадок и добавок к нефтепродуктам, так как не обеспечивают эксплуатационных свойств нефтепродуктов соответственно известному мировому уровню.

Кроме того, известные способы не универсальны, то есть каждый известный способ пригоден для получения определенного продукта.

В то же время в результате выполненных нами исследований выявлено, что низкомолекулярные полиолефины с молекулярной массой в диапазоне от 800 до 1000000 пригодны для получения полимерных присадок и добавок различного функционального назначения к нефтепродуктам путем термической деструкции высокомолекулярных полиолефинов и эластомеров. Например, установлено, что молекулярная масса низкомолекулярных полиолефинов, пригодных для получения депрессорных присадок к дизельным топливам, составляет 800 - 3000, а ММР - от 1,5 до 3, молекулярная масса низкомолекулярных полеолефинов, пригодных для получения вязкостных присадок к смазочным маслам, составляет 80000 - 100000, а ММР - от 2 до 4. При этом для обеспечения эксплуатационных свойств нефтепродуктов соответственно мировому уровню воспроизводимость вышеуказанных характеристик получаемых низкомолекулярных полиолефинов должна быть не ниже 80%. Это позволяет обеспечить воспроизводимость физико-механических показателей свойств нефтепродуктов с этими присадками и не ниже 80%.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа получения низкомолекулярных полиолефинов путем термической деструкции высокомолекулярных полиолефинов и эластомеров, который был бы универсальным, то есть пригодным для получения полимерных присадок и добавок к нефтепродуктам различного функционального назначения, позволял обеспечивать получение низкомолекулярных полиолефинов определенных молекулярно-массовых характеристик (молекулярной массы м и ММР) с воспроизводимостью не ниже 80%.

Эта задача решается тем, что в способе получения нмзкомолекулярных полиолефинов путем термической деструкции высокомолекулярных полиолефинов при температуре деполимеризации 320 - 370oC, осуществляемого в две стадии, первую стадию термической деструкции проводят путем нагревания в качестве высокомолекулярного полиолефина эластомера - каучука СКЭПТ - сополимера этилена с пропиленом и диеном во всем объеме безградиентно до температуры деполимеризации за время 1 - 6 минут, получаемый деполимеризат на второй стадии отводят и выдерживают при температуре деполимеризации в течение 15 - 30 минут, обе стадии проводят в атмосфере инертного газа, при этом конечный продукт является депрессорной присадкой к дизельным топливам с молекулярной массой 800 - 3000 или вязкостной присадкой к смазочным маслам с молекулярной массой 8000 - 100000.

Целесообразно, чтобы термическую деструкцию осуществляли в трубчатом реакторе, имеющем секцию нагрева и деполимеризации и секцию выдержки деполимеризата, причем диаметры первой секции и второй имели отношение 2 и системы нагрева были автономны.

Целесообразно, чтобы система нагрева секции деполимеризации была бы выполнена в виде роторного аппарата.

Целесообразно для получения депрессорных присадок к дизельным топливам, имеющим следующие молекулярно-массовые характеристики: молекулярную массу 800-3000 и молекулярно-массовое распределение 1,5-3, первую стадию - нагревание и деполимеризацию - при термической деструкции проводили при 355-365oC за время 2-5 минут.

Целесообразно для получения вязкостных присадок к смазочным маслам, имеющим следующие молекулярно-массовые характеристики: молекулярную массу 8000-100000 и молекулярно-массовое распределение 2-4, первую стадию - нагревание и деполимеризацию - при термической деструкции проводили при 330-350oC за время 2-6 минут.

Целесообразно и обе стадии процесса проводить в атмосфере азота.

Способ осуществляют следующим образом

Высокомолекулярный полиолефин или эластомер с молекулярной массой (300-1000)103измельчают на механической дробилке с получением гранул 3-10 мм. Полученные гранулы загружают в питательный бункер в среде инертного газа, например, азота. Затем гранулы в атмосфере того же инертного газа, например, азота поступают в реактор. Термическую деструкцию осуществляют в реакторе, где в первой секции реактора - секции деполимеризации - безградиентно нагревают весь объем поступающего деструктата до температуры деполимеризации, находящейся в интервале 320-370oC за время 1-6 минут. Температура деполимеризации определяется из таблиц, составленных на основании теоретических и экспериментальных исследований, соответственно молекулярно-массовым характеристикам получаемых низкомолекулярных полиолефинов. Получаемый деполимеризат стекает во вторую секцию реактора - секцию стабилизации, - где его стабилизируют выдерживанием при температуре стабилизации в атмосфере того же инертного газа, например, азота. Эту стабилиэацию осуществляют в течение 15-30 минут.

Секции реактора имеют автономные системы нагрева. Система нагрева секции деполимеризации обеспечивает быстрый нагрев деструктата безградиентно во всем объеме. Такую систему нагрева можно реализовать роторным аппаратом с регулируемым числом оборотов. Такая система нагрева может быть реализована иным образом, например, лазерным или ультразвуковым устройством.

Примеры конкретного осуществления способа.

Пример 1. Высокомолекулярный эластомер - каучук СКЭПТ, с молекулярной массой 500Ч103дробят на механической дробилке с получением гранул 3-10 мм. Полученные гранулы (деструктат) загружают в питательный бункер в среде азота. Затем гранулы поступают в реактор в атмосфере того же азота. Реактор выполнен двухсекционным. Первая секция реактора - секция деполимеризации - снабжена роторным аппаратом с регулируемым числом оборотов, установленным внутри секции. Вторая секция реактора - секция стабилизации - имеет автономную систему нагрева (здесь электронагрев) и регулирования температуры. В целом реактор представляет собой трубу переменного сечения, причем диаметр первой секции относится к диаметру второй секции как 2:1. В реакторе создается атмосфера азота. Остаточное давление 10-100 мм рт.ст. Устанавливают требуемое число оборотов роторного аппарата, обеспечивающее нагрев деструктата до температуры 355 - 360oC за время 5 минут. Нагрев происходит безградиентно во всем объеме поступающего деструктата. Полученный деполимеризат стекает во вторую секцию реактора, где его выдерживают при температуре деполимеризации 360oC в течение 25 минут.

Полученный низкомолекулярный полиолефин анализировали методом гель-хроматографии. Данные и результаты примера 1, а и выполненных аналогично примеров 2-7 сведены в таблицу

В таблице 1 и представлены данные и результаты экспериментов, выполненных согласно способу, принятому за ближайший аналог (N 8-10)

Низкомолекулярные полиолефины, пригодные для получения депрессорных присадок к дизельным топливам, имеют молекулярно- массовые характеристики: молекулярную массу 800-3000, молекулярно-массовое распределение (ММР) 1,5-3.

Пример 2. Пример 2 выполняли аналогично примеру 1, на том же реакторе с тем же деструктатом. Изменено число оборотов роторного аппарата, устанавливают требуемое число оборотов роторного аппарата, обеспечивающее нагрев деструктата до температуры 330-350oC за время 6 минут.

Полученный низкомолекулярный полиолефин анализировали методом гель-хроматографии. Данные и результаты примера 2, а и выполненные аналогично примеры 12-20 сведены в таблицу 2. Низкомолекулярные полиолефины, пригодные для получения вязкостных присадок к смазочным маслам, имеют молекулярно-массовые характеристики: молекулярную массу 8000-100000, молекулярно-массовое распределение 2-4.

Предлагаемый способ позволяет избежать образования полимерных фрагментов, деструктированных в различные промежутки времени, в достаточно узком температурном диапазоне, за счет быстрого нагрева, выравнивания температур по всему объему, минимизации кислородоокислительных процессов.

Способ позволяет упорядочить расположение полимерных молекул и получить низкомолекулярные полиолефины с заданными молекулярно-массовыми характеристиками, а главное воспроизводимыми физико-механическими и потребительскими свойствами.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения низкомолекулярных полиолефинов путем термической деструкции высокомолекулярных полиолефинов при температуре деполимеризации 320-370oС, осуществляемый в две стадии, отличающийся тем, что первую стадию термической деструкции проводят путем нагревания в качестве высокомолекулярного полиолефина эластомера - каучука СКЭПТ - сополимера этилена с пропиленом и диеном во всем объеме безградиентно до температуры деполимеризации за время 1-6 мин, получаемый деполимеризат на второй стадии отводят и выдерживают при температуре деполимеризации в течение 15-30 мин, обе стадии проводят в атмосфере инертного газа, при этом конечный продукт является депрессорной присадкой к дизельным топливам с мол.м. 800-3000 или вязкостной присадкой к смазочным маслам с мол.м. 8000-100000.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обе стадии способа проводят в атмосфере азота.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что термическую деструкцию осуществляют в трубчатом реакторе, имеющем секцию нагрева и деполимеризации и секцию выдержки деполимеризата, причем диаметры первой секции и второй имеют отношение 2 и системы нагрева обеих секций автономны.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что система нагрева секции деполимеризации выполнена в виде роторного аппарата.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что для депрессорных присадок к дизельным топливам, имеющим следующие молекулярно-массовые характеристики: молекулярную массу 800-3000 и молекулярно-массовое распределение 1,5-3, первую стадию - нагревание и деполимеризацию при термической деструкции проводят при 355-365oС за время 2-5 мин.

6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что для получаемых вязкостных присадок к смазочным маслам, имеющим следующие молекулярно-массовые характеристики: молекулярную массу 8000-100000 и молекулярно-массовое распределение 2-4, первую стадию - нагревание и деполимеризацию при термической деструкции проводят при 330-350oС за время 2-6 мин.

Версия для печати
Дата публикации 07.04.2007гг


НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
Технология очистки нефти и нефтепродуктов
О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
Магнитный двигатель
Источник тепла на базе нососных агрегатов


Created/Updated: 25.05.2018