37
СН=C
2
2.
Сырьѐ и полупродукты для локакрасачных материалов. Под ред. Гольдберга М.М.,
М,: Химия, 1978.
Қўшимча адабиѐтлар
1.
Химические добавки к полимерам/Под ред. Масловой И.П. М.,Химия, 1981.
5-МАЪРУЗА
Стиролва акрилонитрил олиниши ва хоссалари
Режа:
1.
Стирол хақида умумий тушунча
2.
Стиронинг олиниши ва хоссалари
3.
Стиролнинг ишлатилиши
4.
Акрилонитрил олиниши, ишлатилиши ва хоссалари
Стирол
Винилбензол ѐки фенилэтилен, стирол деган тривиал ном билан маълум.
Бу ном стиролга биринчи марта олинган қатрон номидан – ―стиракс‖ -
ўтган. Стиролни биринчи бўлиб 1831 йилда ―Стиракс‖ни қуруқ хайдаб
олишган. Бунда циннамеинни - долгин
кислотанинг бензил эфирини
термик парчаланиши натижасида стирол ҳосил бўлган. Ўн йилдан кейин
долгин кислотани барий гидрооксид билан қўшиб қиздириб стирол синтез қилинди.
С
6
Н
5
СН=СНСООН С
6
Н
5
СН=СН
2
+ СО
2
1866-1868 йилларда Бертло стиролни бир неча усул билан синтез қилди:
этилбензолни гидролиз қилиб бензолни этилен ѐки ацетилен билан аралашмасидан юқори
температурада синтез қилиб ва нихоят ацетиленни полимерлаб стирол олди. Ҳозирги
кунда техник стирол этилбензолни дегидрогенлаб олинади. Полистиролни ишлаб
чиқаришга биринчи патентини 1911 йилда Маттсусга берилди, у стиролни термик ва
катализатор иштирокида полимерлаб полистирол олди. Саноат миқѐсида полистирол 1920
йилдан Германияда ―тролитул‖ номи билан ишлаб чиқарила бошланди. 1933-1937
йиллардан бошлаб полистирол бошқа давлатларда ҳам ишлаб чиқарила бошланди. Стирол
шу кунларда энг кенг тарқалган мономерлар туркумига киради. Полимерлар синтези
ривожланиши натижасида улар асосида материалларни қўлланиш
турлари ошиб борди,
айниқса бутадиен-стирол каучуклари, АБС-пластик номли полимерларни ишлаб
чиқарилиши, унинг ишлаб чиқариш ҳажмини 3-4 ўринга чиқазиб қўйди.
Стирол бу рангсиз суюқлик бўлиб, ўткир лекин хидли бўлади, қайнаш
температураси +145
0
С, музлаш температураси -31
0
С, яширин буғланиш иссиқлиги 365
Дж/ч, қовушқоқлиги 278 Па
с, зичлиги 906 кг/м
3
, молекуляр массаси 104, хаво билан
портловчи аралашма ҳосил қилади. Стирол кўп органик эритувчилар билан исталган
нисбатда аралашади: қуйи спиртлар, ароматик хлорланган углеводородлар,
сероуглерод ва
хаказолар. Сувда у деярли эримайди (0,03%), ва олинган сув ҳам стиролда эримайди
(0,07%).
Стиролни органик пероксидлар, хинонлар ва учламчи бутилпирокотехин
ингибиторлар яхши эритади.
Стирол наркотик таъсирига эга, у билан узоқ вақт нафас олинса нерв системасини
шикастланишига, нафас йўлларини қаторига ялиғланишга, қон ва жигар таркибини
ўзгаришига, терини яллиғлантиришга олиб келади. Стирол буғларини концентрацияси 2
мг/л гача уни қисқа вақт ичида организмга таъсир қилиши шиллиқ
пардаларини
яллиғланишига сабаб бўлади. Суюқ стирол терида ѐриқлар пайдо қилади.
Стиролни саноатда ишлаб чиқаришнинг асосий усули этилбензолни каталитик
дегидрогенлашдир. Ўз навбатида этилбензол бензолни этилен билан алкиллаб олинади.
Алкиллаш жараѐни алюминий хлорид ѐки фосфат кислота натижасида 90-95
0
С да боради.
38
ѐки
- фенилэтил спиртинидегидратлаб олиш мумкин.
С
6
Н
5
СН(ОН)СН
3
С
6
Н
5
СН=CH
2
Жараѐн суюқ ва газ фазасида олиб борилади. Суюқ фазада форор кислотаси, қаттиқ
фазада эса Al
2
O
3
иштирокида олиб борилади. Маҳсулот чиыиши 90%.
Кейинги усул ацетофенон усули бўлиб, қўйидаги реакция қўйидагича кетади:
C
6
H
5
COCH
3
+ CH
3
CH
2
OH C
6
H
5
CH=CH
2
Бунда маҳсулотнинг чиқиш унуми 30% ни ташкил қилади. Стиролни галоген
этилбензолдан хам олиш мумкин, бу ҳолда реакция натижасида бир молекула водород
хлорид ажралиб чиқади.
Бундан ташқари этилбензолни ксилоллар аралашмасидан ҳам
ажратиб олиш
мумкин. (10-15%) этилбензол сақловчи бу аралашма нефт пиролизи махсулотларининг
енгил фракциясидан олинади.
Аралашма компонентларининг қайнаш температураси жуда кам фарқ қилади (4
о
С).
Шу сабабли уларни ажратиб олиш учун баланд ва самарали ректификацион колонналар
талаб қилинади.
Олинган этилбензолни дегидрогенлаш 500-630
0
С температурада олиб борадилар.
Реакцияни катализатори сифатида металларнинг (темир, магния, рух, мис ва
бошқалар) оксидлари қўлланилади ва жараѐн сув буғининг иштирокида олиб борилади.
Сув буғини вазифаси реакцияга киритувчи моддаларнинг парциал босимини камайтириш
(0,01 МПа гача) ва босимни камайтириш хисобига мувозанатни стирол ҳосил бўлиш
томонга суришдир. Бундан ташқари сув буғини этилбензол билан контакт аппаратига
киришдан олдин аралашиши уни дегидрогенлаш реакцияси
борадиган температура
туригача қиздириб, қўшимча (ѐноқли) реакцияларни улушини камайтиради. Сув буғини
қўллашни яна бир фойдали тарафи у катализатор сиртига чўкиб қолган кокс билан
тўхтовсиз реакцияга киришиб кетиши хисобига катализаторни вақти - вақти билан тиклаб
туриш (регенерация) заруриятини йўқотади. Бу эса ўз навбатда дегидрогенлаш жараѐнини
узоқ вақт узлуксизлигини таъминлаб беради. Дегидрогенлаш шахта типидаги контакт
аппаратида олиб борилади. У қозонга эга эмас ва углеродли пўлатдан ясалади. Реакция
махсулотлари контакт аппаратурадан 565
0
С температура билан чиқади. Бу аралашма
105
0
С гача совитилиб қатронлардан холос этилади. Кейин газлар аралашмаси
суюқлантирилади, ҳосил бўлган
конденсат стиролдан, сув, реакцияга киришмаган
этилбензол, бензол, толуол ва бошқалардан иборат бўлиб, у аввал сеператорда газлардан
метан, этан, водород, оксиддан холос этилади. Кейин ажратгичда тиндирилади. Натижада
конденсат қатрон моддаларга, сувга ва углеводоротларга ажралади. Углеводородлар 40%
атрофида стирол сақлайди. Стирол ректификатциялаб тозалаб олинади. Бу босқич бутун
технологик жараѐннинг энг мураккабидир, сабаби этилбензол (уни миқдори 60% гача
етади) ва стиролни қайнаш температуралари бир-бирига яқин, бундан ташқари юқори
температураларда стиролни термик полимерланиши кузатилади. Шу сабабли
ректификация вакуумда, паст температурада ва ингибатор
гидрохинон иштирокида
махсус конструкцияли аппаратда олиб борилади. Олинган махсулотда стиролни миқдори
99,6% кам бўлмаслиги керак.
Стиролни ишлаб чиқаришда асосан оксид типидаги катализаторларни қўллашади.
Масалан Германия цинк оксидини, АҚШ эса ишқор ва темир оксидлари билан
тўйинтирилган магний оксидини қўллаб келишмоқда. Ундан ташқари ―Шелл‖ фирмаси
қўйидаги таркибли катализаторлар системасини ишлатади : Fе
2
0
3
– 75-80%, К
2
СО
3
– 15-
20%, Сr
2
О
3
– 2-3%, SiО
2
- 0,1-0,5%.
