防老剂工艺参数优化.pdf

第37卷第3期
石油化工设备
ol.37 No.3
2008年5月
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
May 2008
文章编号:1000-74662008)03-0082-03
防老剂工艺参数优化
陈昕',张漪丽',席浩君2,何明辉3
(1.湖南师范大学医学院,溯南长沙410006
2.兰州石油机械研究所,甘肃兰州730050:3.中石油第一建设公司,河南洛阳471023)
摘要;对比分析了国内外防老剂质量,个绍了防老剂生产流程,对反应条件和回收料エ艺进行了倪
化改进,采用改进エ艺生产的防老判TMDQ达到了国外同类产品的质量标准。
关键词:防老剂;工艺;参数;改进
中图分类号:TQ051
文献标志码:B
Parameter Optimization of Anti-aged Agent
CHEN Xin ZHANG Yi-li, XI Hao-jun?, HE Ming-h
(1. Medical College, Hunan Normal University, Changsha 410006, China;
2. Lanzhou Petroleum Machinery Reasearch Institute, Lanzhou 730050, China;
3. China Petroleum First Construction Corporation, Luoyang 471023, China
Abstract: A comparison analysis was done for domestic anti-aged agent. Its production line was
introduced The reaction condition and recover processing were optimized, using improved pro-
cessing to produce TMDQ anti-aged agent, which reached same quality level of foreign and domes-
tic product.
Key words: anti-aged agent; processing; parameter; improvement
防老剂TMDQ属酮胺类防老剂,此类防老剂GB8826-2003《防老剂RD》对防老剂进行测定[],
综合防老化性、耐热性能均较好,生产成本低,近年主要测定指标是软化点,但软化点并不能完全反映
来其产量和用量仅次于对二胺类防老剂。TMDQ产品内在质量,因为真正起防老化作用的是二聚体。
在酮鞍类防老剂中的占有率超过90%。随着我国从表1可以看出,我国生产的防老剂在二聚体、异丙
子午线轮胎的发展,TMDQ的产量逐年提高,预计基二苯胺以及环己胺不溶物质量分数等方面与国外
到2010年需求量将达5X104t,发展前景广阔。
产品存在较大差距,有待提高。
在TMDQ的实际应用中,易产生喷雾及抗屈
表1国内外防老剂质量对比
挠龟裂性差等现象,主要与胺类杂质含量、聚合度分
对比项目
中国
德国
法国
布有关。TMDQ中起防老化作用的是二聚体,因此
外观
珀色號珀色琥珀色
国内主要针对提高TMDQ聚合物中二聚体含量和
软化点温度/℃
80~10086~10680~100
灰分/%
0.3
减少胺类杂质进行研究。笔者对国内外TMDQ产环己不溶物质景分数/%0.80
品质量进行了对比,通过试验研究优化其工艺参数,
单体质量分数/%
进一步提高了产品质量2
异丙基二苯痃制裁量分数/%5.6
三聚体质量分数/%4~1012.0
1国内外防老剂质量对比
2防老剂生产流程
国内外防老剂质量对比情况见表1。我国依据
我国防老剂生产均采用缩聚一步法合成工艺,
收稿日期:2007-11-28
作者简介;陈所(1967-),男,湖南常宁人,讲师,学土,从事分析化学的教学和研究工作。
第3期
陈听,等:防老剂工艺参数优化
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见图1。以苯胺、丙酮为基本原料,甲苯为溶剂,在较为理想的缩聚反应条件为A2B2C2,即反应温度
催化剂盐酸的作用下于125~135℃进行缩聚反应,125~135℃、苯胺与丙酮浓度比1:1.8、盐酸在反
然后用碱中和至pH=7后进行水洗,之后依次进行应系统中所占比例15%。
常压蒸馏和减压蒸馏。常压蒸馏出的溶剂甲苯、减
表3正交试验结果
压蒸馏出未反应的苯胺、中间产品单体均返回系统
试验条件
试验结果
循环使用。减压蒸馏出的料液经切片或造粒,即成序
为防老剂TMDQ。
停应温度苯胺与盐敵在反应
二聚体异丙基二苯
丙酮浓度比系统中所占质量分数胺质量分数
/℃
/mol:mol比例/%
/%
/%
盐酸丙
液
水
1105~11511.5
12
8
苯胺
2105~1151:2.1
発楽反应一中和反本洗
3105~1151:1.8
甲莱
4125~135141.8
废水
12.3
废水进化污
成品n一少回收科另行处理
6125~135111.5
18
4.8
7145~1551:1.8
造粒包装」一减压蒸常压热
8145~1551:1.5
91451551:2,1
8.7
1.5
单体
回收甲苯
3.2回收料工艺改进
图1防老剂TMDQ生产流程
分析认为,防老剂中环己胺不溶物质量分数较
3工艺参数优化
高是回收料造成的。缩聚反应过程中伴生出的絮状
副产物及反应产生的高聚物同中和水洗废水一同进
文中以质量分数不小于99%的苯胺、质量分数人废水储罐,原工艺中这些物质返回系统回收,絮状
不小于98%的丙酮、质量分数不小于30%的盐酸以副产物及高聚物在蒸馏釡受热变为不溶于环己胺的
及质量分数不小于95%的碱液为原料进行优化试·黑色颗粒。尽管这些物质量比较少,但仍造成环己
验。软化点和灰分按GB8826-2003《防老剂RD》胺不溶物超标。为此,对其工艺进行了改进,回收料
进行分析测试,对单体、二聚体和苯胺的质量分数采不直接进入系统,而是另行处理后综合利用。采用
用标样定量、高效液相色谱监测的方法。
此方法后,当装置运行到第7天时,环己胺不溶物质
3.1反应条件忧化
量分数降至0.1%,达到了国外同类产品质量标准
试验发现,若防老剂中胺类杂质合量过多则防4优化运行结果
老剂碱性增强,降低其在胶料中的溶解性,影响防老
化效果。因此,必须对旧的工艺运行参数进行调整,
按照优化后的缩聚反应条件和回收料工艺在生
即降低苯胺量,调整苯胺与丙駉的配比。另外,盐酸产装置上进行稳定运行,各项参数结果见表4
在缩聚反应系统中的比例和反应温度直接影响产品
以看出,各项参数均得到了改善,收率明显提高
的聚合度,因此采用A(反应温度)、B(苯胺与丙酮
表4优化后装置运行状况
浓度比)、C(催化剂盐酸在反应系统中所占