[发明专利]在苯乙烯制造期间抑制聚苯乙烯形成的方法和组合物

说明书

本发明提供在高温加工或蒸馏期间抑制诸如苯乙烯单体的乙烯基芳族单体聚合的方法和组合物。所述组合物包含(A)羟胺和(B)稳定的自由基的抑制剂组合外加延迟剂，所述延迟剂为(C)二硝基丁基酚或(D)亚甲基醌。(A)与(B)的比率为约5%(A):95%(B)至约95%(A):约5%(B)。所述组合物以足以防止在所述蒸馏过程期间聚合的量加到所述乙烯基芳族单体中。通常，所述抑制剂组合以占所述乙烯基芳族单体约10‑150ppm的量加到所述乙烯基芳族单体中。迟延剂通常以占所述乙烯基芳族单体50‑1500ppm的量加入。

本申请是以下申请的分案申请：申请日：2012年8月13日；申请号：201280044591.1(PCT/US2012/050511)；发明名称：“在苯乙烯制造期间抑制聚苯乙烯形成的方法和组合物”。

技术领域

本发明涉及在制造方法的纯化或蒸馏步骤期间抑制诸如苯乙烯单体的乙烯基芳族单体聚合的方法和组合物。

背景技术

制造苯乙烯的常规工业方法通常包括分离和纯化过程(如蒸馏)以除去不符合需要的杂质。遗憾的是，在高温下进行的纯化过程却使得不符合需要的聚合的速率增加。热聚合是迅速的。该聚合在苯乙烯单体的生产和加工的多个阶段期间都是不合需要的，因为其不仅导致所需的单体最终产物损失，而且由聚合物形成和/或聚合物在加工设备上团聚造成生产效率损失。

为了使这些损失减至最小，蒸馏通常在真空下进行。另外，常使用抑制剂和延迟剂。抑制剂包括羟胺和稳定的自由基。典型的抑制剂(true retarders)的终止速率为聚合链增长速率的10倍以上。这些抑制剂在称为诱导期的一段时间完全消除了聚合物形成。迟延剂包括二硝基丁基酚和亚甲基醌。迟延剂并不是典型的抑制剂，因为它们的体系没有诱导期且终止速率与传播速率之比小于10。作为替代，迟延剂保持聚合处于低的受控速率之下。

羟胺在110℃-125℃的温度下适用，而稳定的自由基在低于110℃的温度下适用。然而，各生产厂之间采用不同的温度纯化苯乙烯。此外，温度范围在同一生产厂的不同蒸馏塔也不同。因此，在典型的苯乙烯蒸馏过程中，温度范围为约75℃-125℃，这就强烈需要在75℃-125℃的温度范围内减少聚合的方法。

发明内容

本发明提供三个例示性实施方案。在第一实施方案中，提供抑制诸如苯乙烯单体的乙烯基芳族单体聚合的方法。所述方法包括临到蒸馏过程之前将有效聚合抑制量的组合处理物或组合物加到所述单体介质中。所述组合处理物包含(A)羟胺和(B)稳定的自由基，其中(A)与(B)的比率为约5％(A):95％(B)至约95％(A):约5％(B)。基于一百万份必要的乙烯基芳族单体计算，使总共约10-150ppm的(A)和(B)与所述单体接触。

在本发明的第二实施方案中，临到所述蒸馏过程之前将乙烯基芳族单体防聚合组合物加到所述单体介质中。该组合物包括所述(A)羟胺和(B)稳定的自由基的组合处理物，外加(C)二硝基丁基酚迟延剂。基于一百万份必要的乙烯基芳族单体计算，使总共约10-150ppm的(A)和(B)与所述单体接触。基于一百万份所述乙烯基芳族单体计算，使约50-1500ppm的所述二硝基丁基酚迟延剂与所述单体接触。

在本发明的第三实施方案中，临到所述蒸馏过程之前将乙烯基芳族单体防聚合组合物加到所述单体介质中。该组合物包括所述(A)羟胺和(B)稳定的自由基的组合处理物，外加(D)亚甲基醌迟延剂。基于一百万份必要的乙烯基芳族单体计算，使总共约10-150ppm的(A)和(B)与所述单体接触。基于一百万份所述乙烯基芳族单体计算，使约50-1500ppm的所述亚甲基醌迟延剂与所述单体接触。

通过阅读以下的详细描述和所附权利要求书，本发明及其相对于现有技术的优势将变得显而易见。

具体实施方式