Кимёвий технология Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус талим вазирлиги н. Каттаев, М. Мухаммадиев, Х. Мирзохидов

13.9 Полистирол ишлаб чиқариш технологияси

Стирол /винилбензол,фенилэтилен/туйинмаган ароматик углеводороддир:С₆Н₅СН=СН₂ .

Стирол суюк, рангсиз суюклик, зичлиги 906 кг/м³, моль массаси 104 Хаво билан 1,1-6,1% хажмий аралашган булса портлаши мумкин Стирол органик эритувчилар /кутубсиз ва кучсиз кутубли билан: спиртлар, алийатик, ароматик хлорли углеводородлар, нитропарфан - ва бошкаларда чексиз аралашади эрийди. Сувда 003%, - жуда кам эрийди Стиролнинг ўзи органик перекислар, хинон, учламчи бутилпирокатехинларни яхши эритади Стирол наркотик таъсирга эга, узок хидланса нерв сиотемасини бузади, нафас йулларини яллиғлайди, қон таркибини бузади узгартиради, жигарни ишдан чақаради, терини таъсирланувчанлигини оширади суюқ стирол терини ёради
Саноатда стирол асосан этилбензолни каталитик дегидрогенлаб олинади у эса, бензолни этилен билан алкиллаб олади. Бунда АlСl₃ ёки Н₃РО₄ катализаторидан фойдаланилади, реакция 90-95°С да боради:
С₆Н₆+ СН₂=СН₂→ С₆Н₅СН₂-СН₃

Яна нефть пиролизидан /15-185% этилбензол саклаиди/ Ксилоллар аралашмасидан ажратиб ҳам олинади,

Этилбензолни дегидрогенлаш металл оксидлари катализатори /темир, магнит, рух, мис ва бошкалар/ иштирокида 56О-630°с да олиб борилади. Сув буғи:

С₆Н₅СН₂-СН₃ →С ₆Н₅СН=СН₂+Н₂

хам иштирок этади. Иссик буғ, ҳам газни реакторга киришдан олдин киздиради, хам реакторда катализатор юзасига утириб колган кокс билан бирикиб катализатор активлигини доим таъминлаб туради. Каттализаторни регенерапиялашга хожат колмайди.

Полистирол саноатда радикал механизмида асосан блок ва эмультлаяда полимерлаш методлари билан иолимерланади. Блок полимерлашда аввал сиропсимон полимернинг стиролдаги эритмаси форполимер олинада 30-35% полистирол ушлаиди, сунгра тайёр полимер олинади у таркибида 0,5-0,1% гача стирол саклайди.
Полимерлаш даврий ва узликсиз методлар билан амалга оширилади. Даврии усулда 2м³ хажмли реактордан фойдаланилади Реактор зангламайдиган пулатдан ясалган булиб, тескари совутгичи хамда сув куйлаги бор. Аввал реактор куйлашга буғ юборилиб киздирилади,сўнгра вакуум /26 КПа гача/ ҳосил қилинади Бунда стирол 100-110°Сда қайнайдиган бўлиб қолади Реакция экзотермик, иссикликларнинг бир кисми мономерни буғланшпи учун сарфланади, иккинчи қисми, куйлакка стирол қайнаши арафасида буғ ўрнига совуқ сув юборилганлиги учуне, совук сув билан чиқади, Полимерланиш такминан 4 соат давом этади,сўнгра ҳосил бўлган форполимер 70°Сгача совийди ва 20л ҳажили идишга куйилада бу идиш соф қалайдан ёки тунуканинг юзаси калайланганидан ясалади. Кейинги полимерланиш ўша 20л ли идишда боскичли Ҳароратда аввал 100-115°С кейин охирида 125-140°С да полвмерланади, Сўнгра идиш хажмини олган блок полимер совутилади ғўлача (брусок) шаклида олинади. Сўнгра майдаланади спрт билан ювилади ва қуритилади.
Бунинг камчйлиги: блок иссикликни ёмон ўтказади ва жуда ёпишқоқ бўлади Яна блокда реакцияга кирмай қолган маномерни чиқариб юборишнинг қийинлигн, экзотермик реакпия бўлганлигида. Блок ичи қизиб кетади ва полимер парчаланий, кичик моль массали полимер ва мономер кўпаяди бу эса полимер сифатини бузади, тез эскиради, юшаш Ҳароратини пасайтиради. Реакцияга киришмаган маномернинг кўплиги полимерни хира килади ва ёрилади. Блок полимерлашнинг узлуксиз полимерлаш методи кенг таркалган Бу усулда моль массаси катта бўлган ва мономерсиз полимер олиш мумкин. Бунда полимерлаш минорада олиб борилади. Дастлабки моддалар узликсиз мин орага тушиб туради. Юқоридан кирган хом ашё полимерни аралаштириб остидан полимер чиқиб туради. Хом ашё тўлик полимерга айлангунча минорадан чиқмайди. Қурилма иккита алюминийли реактор-1 ва минора-2 дан иборат. Минора хромникелли пўлатдан ясалган, Реакторларда стирол тахминий/35%гача/ полимерланади. Реактор 2м³ хажмли ичида варракли, аралаштиргичи, бор, куйлаги бор, унда иссик буғ-сув ёки совук сув айланиб туради /шароитга гқараб/. Натижада реакторда 75-85°С да сакланади.
Полимер ва мономер аралашмаси 60 соат мобайнида реакторда бўлади Реакторга полимер ва мономер ҳаво кислороди билан оксидланмаслиги учун азот юборилади. Реакторда форполимер секинлик билан минорага тулик полимерланиш учун тушади. Минора баландлиги 7м булиб, 6-бўлимдан иборат, уларнинг диаметри 0,65м. Энг юқоридаги бўлим қиздриш кўйлагига эга қолганлари эса змеевиклар билан ҳам таъминланган бўлмлар органик юқори ҳароратда кайновчи иссиклик ташувчилар билан иситилади /дифинил С₆Н₅-С₆Н₅-26,5% ва дифинилоксид С₆Н₅ -0-С₆Н₅- 73,5% ларнинг эвтектик аралашмаси/. Колоннада 25-30 соатда полимерланига туггайди. Суюқланган полимер 180-235°С да остки бўлимдан миноранинг конуссимон қисмига тушади-/3/ сўнгра ундан хаво совутгичига /4/ утади ва сўнгра мамдалашга юборилади. Блок полистирол майда ёки йирикроқ доначалар шаклида 50 кг дан ортик бўлмаган ҳолда қопларда жойланади.
Стиролни эмульция усулида полимерлаш
Бунда эмулъция таркибида отиролдан ташкари, эмулькатор, инипиатор ва регулятор бўлади. Совун мицелласида эриган стирол дастлаб полимерланади. Хосил бўлган полимер стирол томчисини эритади,/ эмульшяда таркалган томчи/, натижада жуда кичик размерда мономер полимер заррачаси ҳосил бўлади ва у совун мипелласига ўтади ва у ерда яна полимерланиш давом этади қунда эмульватор турли натрийли ва аммонийли тузлар, сульқат кислота тузлари ва бошқалар бўлади. Эмульгаторлар стирол массасининг 1,5-3% ни ташкил этади.
Инициатор /стирол массасининг 0,1-1,0% ини ташкил қилади/ Калий ва аммоний персульфатлари, водород пероксиди, кудқол гидроперикиси, диазоаминобензол, кали пр сулфати.
Регулятор сифатида спиртлар ишлатилади Полимерланишнинг эмульпион узликли ва узликсиз олиб борилиши мумкин. Хар иккала холда хам навбат билан қуйидаги операцияларни бажарилади: Стиролдан ингибиторни йўқотиш, отиролни полимерлаш, лотексни каогуляпиялаш/яъни полимерни чўктириш/ қўр эритмани ажратиш, полистиролни ювиш, центрифугалаш, куритиш, майдалаш ва элаш. Стиролни ингибитордан /гидрохинондан/ тозалаш уқун у 10%ли ишкор –эритмаси билан ювилади .