Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование технологии получения алкенилянтарного ангидрида и синтез присадок на его основе Фиалко Владимир Михайлович

Совершенствование технологии получения алкенилянтарного ангидрида и синтез присадок на его основе
<
Совершенствование технологии получения алкенилянтарного ангидрида и синтез присадок на его основе Совершенствование технологии получения алкенилянтарного ангидрида и синтез присадок на его основе Совершенствование технологии получения алкенилянтарного ангидрида и синтез присадок на его основе Совершенствование технологии получения алкенилянтарного ангидрида и синтез присадок на его основе Совершенствование технологии получения алкенилянтарного ангидрида и синтез присадок на его основе
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Фиалко Владимир Михайлович. Совершенствование технологии получения алкенилянтарного ангидрида и синтез присадок на его основе : диссертация ... кандидата технических наук : 02.00.13 / Фиалко Владимир Михайлович; [Место защиты: Всерос. науч.-исслед. ин-т по переработке нефти].- Москва, 2009.- 114 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/3324

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Литературный обзор алкенилянтарный ангидрид и присадки на его основе

1.1 Алкенилянтарный ангидрид. Свойства и исследование сырья, закономерности и механизм реакции; 12

1.1.1. Теоретические: основы реакции присоединения, малеинового ангидрида к олефинам; 12

1.1.2 Влияние строения и молекулярно-массовых характеристик олефиновї нашхфеакционную способность 14

1.1.3 Сырье для синтеза высокомолекулярного алкенилянтарного ангидрида (АЯА): Методы исследования сырья 16

1.1.4; Основные закономерности протекания реакции; между олефинами и малеиновым ангидридом, разработка технологии получения АЯА и методы контроля . 21

1.1.5 Основные проблемы возникающие при производстве алкенилянтарного ангидрида. 25

1.1.6 Получение алкенилянтарного ангидрида: Обзор патентой литературы 31

1.2 Присадкиша основе алкенилянтарного ангидрида. 33

1.2:1 Сукцинимидные присадки . 33

1.2.2: Защитные присадки (ингибиторы коррозии)... 38

1.2:3. Зольные высокощелочные продукты. 39

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 42

2.1 Объектыисследований. 42

2:1.1 Характеристики сырья 42

2:1.2 Характеристики вспомогательных материалов. 45

2.2 Методы исследований 46

ГЛАВА 3. Разработка технологии получения алкенил- янтарного ангидрида 51

3.1 Исследование строения полиизобутиленов 52

3.2 Синтез алкенилянтарного ангидрида 58

3.3 Получение АЯА с применением вспомогательных соединений 70

ГЛАВА 4. Синтез присадок на основе алкенилянтарного ангидрида 78

4.1 Сукцинимидные присадки 78

4.1.1. Получение сукцинимидных присадок 78

4.1.2 Влияние строения АЯА на диспергирующие свойства сукци-нимидов 82

4.1.3 Синтез модифицированной борсодержащей сукцинимидной присадки 83

4.2 Синтез высокощелочной присадки 88

4.3 Синтез антикоррозионных присадок для бензино-спиртовых топлив 93

ГЛАВА 5 Получение опытно-промышленных партий сукцинимидной присадки С-40 и модифицированной борсодержащей присадки К-51 99

Выводы 105

Литература 107

Приложение 1 113

Введение к работе

Актуальность работы.

Опыт производства сукцинимидных присадок, широко применяемых в моторных маслах в качестве моюще-диспергирующих, показал, что основные проблемы при их синтезе возникают на первой стадии процесса. Это связано с протеканием побочных реакций при получении алкенилянтарного ангидрида (АЯА), которые приводят к образованию значительного количества нежелательных продуктов смолообразного типа. Дальнейшее использование неочищенного алкенилянтарного ангидрида вызывает появление осадков, как в присадках, так и в товарных маслах, ухудшающих их эксплуатационные свойства.

В связи с этим, работа, направленная на создание технологии получения АЯА, учитывающей реакционную способность сырья, с подавлением образования побочных продуктов (смол) может иметь важное практическое значение. Синтез присадок, в том числе новых типов, на основе получаемого алкенилянтарного ангидрида, также представляется актуальным и важным. Дели и задачи исследования.

Цель работы - разработка технологии получения алкенилянтарного ангидрида, учитывающей особенности сырья, с подавлением образования побочных продуктов и оптимизированной стадией очистки; синтез на основе полученного АЯА как известных типов присадок, так и принципиально новых продуктов.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

  1. Изучено влияние строения полиизобутиленов (ПИБ) на реакцию их присоединения к малеиновому ангидриду и определены, в зависимости от этого, оптимальные условия ее проведения.

  2. Найдены способы, позволяющие подавить образование побочных продуктов в процессе получения алкенилянтарного ангидрида.

  1. Синтезированы на основе полученного алкенилянтарного ангидрида присадки сукцинимидного типа, как имеющие наиболее широкое применение в моторных маслах.

  2. Синтезированы присадки новых типов на основе алкенилянтарного ангидрида.

Научная новизна.

  1. Впервые показано, что соединения, имеющие кислотный характер, могут оказывать ингибирующее действие на процесс образования побочных продуктов при получении алкенилянтарного ангидрида. Найдены эффективные ингибирующие соединения.

  2. Впервые получена натриисодержащая присадка на основе алкенилянтарного ангидрида со сверхстехиометрическим содержанием катиона, обладающая высокими нейтрализующими свойствами.

  3. Установлена высокая антикоррозионная эффективность соединений на основе высокомолекулярных и низкомолекулярных алкенилянтарных ангидридов в бензино-спиртовых топливах.

Практическая ценность и реализация в промышленности.

  1. Организовано промышленное производство алкенилянтарного ангидрида по технологии с применением высокоэффективных ингибиторов образования побочных продуктов. Использование соединений, подавляющих образование смол, позволяет осуществлять очистку АЯА через фильтровальный картон без использования фильтрующих порошков.

  2. Организовано промышленное производство сукцинимидных присадок С-40 (марки А и Б), а также модифицированной бором сукцинимидной присадки К-51, с использованием в качестве сырья алкенилянтарного ангидрида, полученного по разработанной технологии. По результатам испытаний присадки показали высокие эксплуатационные свойства и допущены к применению в моторных маслах.

  3. Разработан ИК-спектроскопический метод определения содержания в полиизобутилене наиболее реакционноспособных а-олефинов,

внедренный в промышленности на предприятиях

ОАО «Уралоргсинтез» и ООО «Фосфор-Транзит» (на оборудовании 000 «НЛП Квалитет»).

  1. Разработан синтез высокощелочной натрийсодержащей присадки, обеспечивающей высокую стабильность моторных масел против окисления.

  2. Синтезированы присадки для теплив на основе алкенилянтарного ангидрида. Полученные присадки показали высокую антикоррозионную эффективность, сравнимую с импортными товарными продуктами.

Апробация работы и публикации.

Основные положения диссертации изложены в 3-х научных публикациях, в том числе 2 - в одном из ведущих рецензируемых журналов, входящих в перечень ВАК, и в 2-х тезисах докладов. Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 114 страницах и включает 26 рисунков и 31 таблицу. Список литературы содержит 75 наименований.

Влияние строения и молекулярно-массовых характеристик олефиновї нашхфеакционную способность

В исследованиях [15, 16] также сделан вывод о различной реакционной способности полибутенов с разным расположением двойной связи. Однако, в работе [17]1 исследование непрореагировавших полибутенов, выделенных из продукта реакции, показало, что составолефиновых структур в» них практически не отличается от состава исходных, что указывает, по мнению автора, на их примерно одинаковую активность в изучаемой реакции.

Наряду со строением, важным фактором, влияющим на способность олефинов вступать в реакцию; с малеиновым ангидридом, является его молекулярная масса.

Большое исследование, связанное с изучением влияния молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полибутенов на их реакционную способность, было проведено в работе [17]. Автор исследовал олигобу-тены и олигоизобутилены производства разных заводов и их способность к вступлению в реакцию с малеиновым ангидридом в зависимости от их молекулярных масс и молекулярно-массового распределения. В работе показано, что в ходе реакции между малеиновым ангидридом и исследуемыми олефи-нами средняя молекулярная масса смеси образующихся АЯА уменьшается и, на основании этого, сделан вывод, что молекулы олефинов с большей молекулярной массой обладают более высокой реакционной способностью. По мнению автора; сужение молекулярно-массового состава; олигобутенов сокращает обитую продолжительность реакции и позволяет получать алкенилян-тарные ангидриды более однородного состава. В работе были описаны методы криоскопического определения молекулярных масс и турбидиметрического; титрования для? определения молекулярно-массового состава олигобутенов;

В работе [18]гбыла изучена зависимость выхода АЯА от молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полибутенов; как на промышленных образцах, так и на выделенных узких фракциях полибутенов. Было показано, что реакционная способность, а следовательно и выход АЯА, растет с уменьшением молекулярной массы фракцииолефинов. Авторы объясняли это ростом относительной» концентрации; функциональных групп; содержащих двойную связь.

В работе [19] показано, что для полибутенов с молекулярной массой в пределах 300-2000 а.е зависимость содержания АЯА в продукте реакции от молекулярной массы: олефина носит экстремальный характер; при этом наибольшая концентрация АЯА достигается при использовании сырья с молекулярной массой от 600 до 1200 а.е. В данном разделе рассмотрены вопросы, связанные со строением и свойствами высокомолекулярных олефинов для производства алкенилянтарного ангидрида, применяемого в производстве сукцинимидных присадок, так как именно в этой области его потребление является наиболее значительным. Вопросам выбора сырья для производства присадок на основе АЯА в СССР было посвящено большое количество работ. Основным критерием, определяющим приемлемость олефинов для получения АЯА, являются эксплуатационные свойства получаемых конечных продуктов: маслораствори-мость, диспергирующие, стабилизирующие и другие функциональные характеристики,.а также стабильность получаемых соединений. Важными факторами являются доступность,сырья и экономическая обоснованность его применения. В 1970 годах для-производства сукцинимидных присадок, как. было-отмечено выше, использовался, в основном, кабельный октол. Рассматривая-различные варианты обеспечения потребностей производства сукцинимидных присадок сырьем, авторы, работы [20] предложили использовать для этой цели олигомеры этилена. Были получены и исследованы, сукцинимидные присадки на основе высокомолекулярных олигомеров этилена. Результаты работы показали принципиальную возможность их использования в качестве сырья для производства сукцинимидов . В работах [2 Г, 22] авторы рассматривали, возможность-применения в качестве сырья для производства алкенилянтарного. ангидрида атактического полипропилена, который образуется в качестве побочного-продукта при.полу-чении. изотактического пропилена. На основе деструктурированного полипропилена ими были синтезированы алкенилянтарные ангидриды и затем, присадки с различными функциональными свойствами. Авторы показали, что сукцинимидные присадки, синтезированные на основе этого сырья, по своим эксплуатационным характеристикам не уступают свойствам товарным присадок на основе олигобутенов. В настоящее время, как показал анализ литературы,, для производства сукцинимидных присадок, в основном, используют полиизобутиленьь (ПИБ) с молекулярной массой 600 — 2000 а.е. Это связано, как с эффективностью получаемых сукцинимидных присадок [1, 23, 24], так и с особенностями процесса получения алкенилянтарного ангидрида. Полиизобутилен представляет собой линейный полимер, имеющий, по крайней мере, одну концевую связь С=С на макромолекулу, что определяет его химические свойства [25]. В качестве сырья для его получения используют фракцию С3-С4 с высоким (до 60 %) содержанием изобутилена,.изобутан-изобутиленовые смеси, бутан-бутеновые фракции. Реакция получения поли-изобутилена показана на рисунке 5. Олигобутены, ранее применяемые для производства сукцинимидных присадок, также представляют собой продукт катионной полимеризации бутан-бутиленовой фракции, но со значительно более низким содержанием изобутилена (18-22 %), чем в сырье для производства полиизобутиленов [17]. Ниже будет представлен обзор сущестующих на сегодняшний день данных по возможному строению, молекулярно-массовому составу и методам анализа полиизобутиленов. Существенную информацию о строении полиизобутиленов, структуре групп, содержащих двойную связь, можно получить, как отмечено в нижеследующих работах, используя спектроскопические методы анализа, такие как ИК-, ПМР-, ЭПР- и ЯМР- спектроскопии.

Основные закономерности протекания реакции; между олефинами и малеиновым ангидридом, разработка технологии получения АЯА и методы контроля

Изучению условий проведения реакции между олефинами и малеиновым ангидридом и разработке технологии получения АЯА в хвое время уделялось много внимания [15, 17, 19, 27, 29 30 и др.]. Візтих работах были установлены основные закономерности этой реакции в зависимости от температуры, времени проведения реакции, давления, мольного соотношения реагентов и приведены оптимальные, с точки зрения авторов, условия проведения реакции. В основном вг качестве сырья вэтих работах использовали олигооле-фины со средней молекулярной массой 600 - 1500 а.е.

Авторы работ [19, 29]; исследовали характер протекания реакции,- при различных температурах и соотношениях МА : олефищ с использованием в качестве сырья кабельного октола. Было показано, что, время, необходимое для получения продукта с одинаковым содержанием алкенилянтарного ангидрида, уменьшается при проведении реакции с более высокой температурой. Время, необходимое для- проведения реакции при температуре реакции 220 С, более чем вдвое превышает время ведения-процесса при температуре 250 С. Авторы показали, что при температурах до 230 С зависимость изменения скорости образования АЯА от температуры имеет принципиально один и тот же (монотонный) характер, а при повышении температуры, характер кривых меняется, на них появляется максимум, т.е зависимость становится экстремальной и связали этот факт стем, что при повышении температуры скорость образования побочных продуктов резко возрастает. В работе были определены условия процесса, которые авторы считали оптимальными: температура 220-240 С, время реакции 5-10 часов и соотношение МА : олефин 1:1 - 1:1,5. Отдельным исследованием авторы установили, что наиболее реакционноспособными являются октолы с молекулярным весом 600-1200 а.е., что было подтверждено в работе [19].

В работах [15, 30, 31] также показано, что кинетические кривые накопления АЯА проходят через максимум. Причем, чем выше температура, тем более экстремальный характер имеют эти зависимости. Авторы объясняют это разложением образующегося АЯА, усиливающимся при повышении температуры, и протеканием побочных реакций. На рисунке 7 приведены графики, иллюстрирующие зависимости выхода алкенилянтарного ангидрида при различных соотношения МА : ПИБ и температурах, представленные в работе [15].

Установив, что скорость реакции зависит от эффективности перемешивания, которая резко снижается при переходе к реакторам больших объемов, авторы [30] проводили реакцию взаимодействия МА с олефинами, используя ксилол, как растворитель, чтобы нивелировать фактор перемешивания.

В работе была выведена эмпирическая формула зависимости времени максимального превращения малеинового ангидрида от температуры, при эк-вимолярном соотношении реагентов: время достижения максимального превращения малеинового ангидрида - температура реакции, С

Было установлено, что при равных температурах, соотношение МА : олефин практически не влияет на время достижения максимального количества АЯА в продукте реакции. Были определены-оптимальные параметры проведения реакции в гомогенной фазе: 30% ксилола на реакционную смесь, соотношение МА : полибутен - 2:1, давление 4 атм., продолжительность реакции 10-15 час. В этих условиях был получен продукт с содержанием алке-нилянтарного ангидрида около 50% с примесью» 3% смол.

Исследуя влияние некоторых добавок, таких как сера, йод и гидроперекись кумола на выход АЯА, авторы установили, что они практически не влияют на выход конечного продукта, но несколько увеличивают скорость на начальном этапе реакции.

В работе [27] были приведены, результаты переноса технологии получения АЯА из лабораторных условий в промышленный реактор. Былопоказа-но, что кинетические зависимости выхода АЯА при использовании в качестве гомогенизирующей добавки растворителя практически идентичны лабораторным опытам. На основании своих лабораторных и опытно — промышленных исследований авторы внедрили следующую технологическую схему получения алкенилянтарного ангидрида и, затем, сукцинимида:

В реакторе с перемешивающим устройством нагревают полибутен и ма-леиновый ангидрид до 220 - 230 С в присутствии растворителя и проводят реакцию. По окончании продукт реакции дополнительно разбавляют, охлаждают и последовательно очищают на центрифуге и в сепараторе. Осадок разбавляют мазутом и сжигают в циклонной печи, а от очищенного раствора АЯА непрерывно отгоняют в две стадии малеиновый ангидрид и растворитель. Затем готовый алкенилянтарный ангидрид превращают в сукцинимид.

Совершенствуя технологию получения АЯА авторами [32] были произведены расчеты, позволившие определить конструктивные и технологические параметры максимально эффективного технологического оформления процесса: тип реактора, температурную последовательность проведения процесса и др. По мнению авторов оптимальным является проведение процесса в изотермическом режиме с температурой 200. , временем контакта 2 часа, и мольным соотношением компонентов на входе =1:1.

Одним из важнейших параметров качества, который необходимо определять по ходу процесса, является содержание в реакционной смеси алкени-лянтарного ангидрида. Авторами [27] был предложен метод термометрического титрования, основанный на определении количества тепла, выделяемого в реакции между анализируемым компонентом и титрантом. В качестве титранта для определения АЯА был предложен диэтилентриамин.

Получение АЯА с применением вспомогательных соединений

Одной из важнейших проблем, возникающих в работающем двигателе, где масло соприкасается с нагретым до высокой температуры металлом, является коррозия. В основном ее вызывают две группы веществ: 1.) Так называемые слабые кислоты, высокомолекулярные органические кислоты, которые образуются в масле в результате работы двигателя. 2.) Высококоррозионные соединения, в основном, сильные неорганические кислоты (серная, сернистая кислоты и их ангидриды), которые образуются при сгорании топливи воздействии на масло высоких температур [57]. В связи с этим, в качестве нейтрализующих их соединений широкое применение получили присадки с высоким содержанием, со сверхстехиомет-рическим содержанием щелочноземельных металлов, так называемые сверхщелочные присадки. Их содержание в масле характеризуется таким показателем, как щелочное число. Чем выше щелочное число, тем более эффективно присадка нейтрализует кислые продукты окисления и разложения масла. Широко применяются такие типы присадок, как сверхщелочные сульфонаты, фенаты и алкилсалицилаты. Основной способ их производства - это совместная карбонатация смеси органических соединений и гидроксида соответствующего металла. В качестве одного из таких соединений возможно и использование сукцинимидов. В одном из французских патентов [58], предлагается проводить карбонатацию смеси синтетических сульфокислот, гидроксида кальция, растворителя и хлоргидрата алкенилсукцинимида. Однако, высокая зольность оказывает негативное влияние на работу двигателя, поэтому производители современной техники предъявляют достаточно жесткие требования к маслам по этому показателю. В частности, требования АСЕА ограничивают содержание сульфатной золы в маслах - не более 1,6 % масс [59]. При этом, металлы, входящие в состав присадок, выполняя нейтрализующие функции, одновременно увеличивают зольность масел. Зарубежные фирмы; - производители присадок:уделяют.значительное внимание проблеме снижения, зольности" выпускаемых, пакетов присадок, при: одновременном;улучшении их нейтрализующих свойств. В; качестве одного из; путей снижения;общей зольности, при сохранении общих нейтрализующих,. свойств; является совместное применение в: присадках щелочноземельных И; щелочньж металлов;. Это?связаностем;что как отмечалось выше, коррозияшозникает затечет действия как;сильных так;неслабых кислот, а;металлы, имеющие различную!щелочность, будут отличаться; по эффективности нейтрализующего действия;; при: различных; значениях: рЬЕ среды. В частности; щелочные;металлььболее.эффективно реагируют сосла-быми кислотамщ „чем металлышторой группы. В; качестве одного из путей; синтеза присадок,, содержащих катионы первой группы, некоторые зарубежные: фирмььпроизводители; предлагают получение продуктов- представляющих из:себя высокощелочные; натриевые соли смеси алкенилянтарньши; алкилсульфокислот[60]: Разработкишэтой области:ведет фирма:;HE\ RN. Bf Россииж странах СНГ такие присадки не производятся; В заключение: следует отметить следующее:, Приведенные в литературном обзоре данные говорят о том, что реакция получения алкенилянтарнопу ангидрида достаточно хорошо? изучена. Установлены основные закономерности присоединения? малеинового ангидрида к полибутенам, с молекулярной массой 600-2000 а.е:. в;зависимости от температуры , времени проведения:реакции, давления- мольного соотношения; реагентов. Предположен возможный; механизм образования побочных продуктов, образующихся в результате реакции. Разработаны, вопросы: получения; наиболее широко применяемых сукцинимидных присадок. Показана возможность применения алкенилянтарного ангидрида в качестве; основы, присадок различного назначения..

Однако, в работах, связанных с разработкой технологии получения; алкенилянтарного ангидрида,. не учитывались различия между олефинами с точки зрения строения их функциональных групп, и соответственно, реакционной способностью. Предлагаемые в патентной литературе технологические приемы носят индивидуальный характер, а предлагаемые пути снижения количества побочных продуктов не являются достаточно эффективными. Таким образом, анализ литературных и патентных данных в области исследований по синтезу алкенилянтарного ангидрида свидетельствует о необходимости решения следующих актуальных задач для выполнения основной цели работы: разработки технологии получения алкенилянтарного ангидрида с оптимизированной стадией очистки и синтеза присадок на его основе. 1. Выполнить исследования, связанные с влиянием реакционной способности полиизобутиленов на реакцию их присоединения к малеиновому ангидриду и определить оптимальные условия проведения процесса. 2. Определить способы эффективного снижения количества образующихся в ходе реакции побочных продуктов. 3. Синтезировать на основе получаемого алкенилянтарного ангидрида присадки сукцинимидного типа, как продуктов, имеющих наиболее широкое распространение. 4. Определить наиболее актуальные направления синтеза новых типов присадок, исследовать возможность использования полученного алке нилянтарного ангидрида для их синтеза и осуществить синтез таких присадок.

Синтез модифицированной борсодержащей сукцинимидной присадки

Получаемый при взаимодействии олефинов различного строения и ма-леинового ангидрида алкенилянтарный ангидрид (АЯА) является основой для производства различных продуктов химической промышленности. Наиболее важной областью применения высокомолекулярного АЯА является его использование в качестве сырья для производства присадок.

Опыт, накопленный при производстве сукцинимидных присадок, показал, что основные проблемы при их получении возникают на стадии производства алкенилянтарного ангидрида из-за протекания побочных процессов, которые приводят к образованию значительного количества нежелательных продуктов смолообразного типа (смол). Дальнейшее использование неочищенного алкенилянтарного ангидрида приводит к резкому ухудшению эксплуатационных свойств присадок, полученных на его основе, и вызывает появлении осадков, как в присадках, так и в товарных маслах, что является неприемлемым.

При получении присадок типа С-5А используют фильтрование АЯА через слой перлита на специально разработанных НИИХИММАШЕМ фильтрах дискового типа с центробежным сбросом осадка. Фильтрованию через другие фильтрующие перегородки алкенилянтарный ангидрид не поддается.

В СССР для производства сукцинимидов использовался кабельный ок-тол, представляющий собой сополимер н- и изо-бутиленов. Проводились работы по изучению возможности применения в качестве сырья олигомеров этилена и пропилена. В настоящее время в качестве сырья, в основном, используются полиизобутилены с молекулярной массой 600-2000 а.е. В РФ и странах СНГ применяется, в основном, импортный полиизобутилен с молекулярной массой около 1000 а.е.

Характеризуя свои полиизобутилены, зарубежные фирмы в последнее время обращают большое внимание на такой показатель, как содержание в них d-олефинов, который называют активностью или реактивностью, так как именно а-олефины обладают высокой реакционной способностью. Зарубежными производителями предлагается достаточно широкий ассортимент поли-изобутиленов с разными значениями этого показателя В настоящее время появились полиизобутилены с содержанием а-олефинов превышающим 80%.

По инициативе ОАО «ВНИИ НП» на предприятии ОАО «Уралоргсин-тез» начали проводиться работы по получению полиизобутилена с реакционной способностью, аналогичной импортным образцам и уже получены его первые партии.

Целью этого этапа работы является разработка методов оценки качества сырья и разработка технологии получения высокомолекулярного алкенилян-тарного ангидрида, учитывающей строение сырья и позволяющей получать продукт с низким содержанием побочных продуктов и оптимизированной стадией очистки.

В последние годы ассортимент предлагаемых на рынке полиизобутиленов был значительно расширен, в связи с чем определение их основных структурных отличий является очень важным при выборе сырья для производства АЯА и определении условий проведения процесса.

В качестве метода исследований была выбрана ИК-спектроскопия, как наиболее доступный на сегодняшний день в России метод, позволяющий определять строение химических соединений. При исследовании полиолефинов ИК-спектроскопия позволяет описать как структуру основного блока углеводородной цепи, так и строение функциональной группы, содержащей двойную связь. В литературных данных приводятся сведения о возможном строении олефинов, входящих в состав полиизобутиленов и полибутенов, и предполагаемые соотнесения наблюдаемых частот поглощения со строением соответствующих им функциональных групп. По литературным данным полдизобутилен представляет из себя полимер с регулярной линейной структурой, содержащий, как правило, одну концевую группу, содержащую С = С связь, на макромолекулу. Наличие таких связей обусловливает химические свойства полиизобутилена, характерные для олефиновых углеводородов. Макромолекулы полиизобутилена могут различаться структурой функциональной группы, содержащей двойную связь. Их соотношение зависит от состава сырья, условий проведения процесса полимеризации и применяемых катализаторов.

Для более полного изучения влияния строения полиизобутиленов на протекание реакции нами были исследованы три олефина, предоставленные разными производителями (ПИБ1 - ВР, а ПИБ2 и ПИБЗ - ОАО «Уралорг-синтез»). В результате исследования были выявлены их основные структурные отличия, разработана методика определения содержания в них &-олефинов и разработана технология получения алкенилянтарного ангидрида, учитывающая их свойства.

Для образца ПИБ1 имелись достаточно точные данные об его структуре и содержании в них непредельных углеводородов разного строения, полученные с применением ЯМР, ЭПР, подтвержденные хроматографическими методами.

Образцы были исследованы методом ИК-спектроскопии. ИК-спектры снимались на спектрофотометре Perkin Elmer при одинаковых условиях (толщина слоя 14-18 мкм, скорость 32 см"7мин). Наиболее важные фрагменты спектров приведены на рисунке 18.

Похожие диссертации на Совершенствование технологии получения алкенилянтарного ангидрида и синтез присадок на его основе