Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНОАКТИВНОГО ПОЛИАКРИЛАМИДА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНОАКТИВНОГО ПОЛИАКРИЛАМИДА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНОАКТИВНОГО ПОЛИАКРИЛАМИДА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к способам получения анионоактивного полиакриламида методом гидролиза. Описывается способ получения анионоактивного полиакриламида, включающий гидролиз 10-50%-ного водного геля полиакриламида водой при нагревании, осуществляемый непрерывно и под давлением, отличающийся тем, что гидролиз проводят в течение 10-90 мин при температуре 150-220oC путем подачи исходного геля полиакриламида под давлением 1,6-2,7 МПа в реактор, выполненный в виде электрообогреваемой трубы длиной 0,8-3,5 м, диаметром 0,02-0,2 м с диафрагмой на конце. Предлагаемый способ позволяет повысить безопасность процесса, упростить аппаратурное решение, расширить диапазон получаемых степеней гидролиза, улучшить ряд характеристик получаемого продукта. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2137780
Класс(ы) патента: C08F8/12, C08F20/56
Номер заявки: 98111310/04
Дата подачи заявки: 15.06.1998
Дата публикации: 20.09.1999
Заявитель(и): Пермский завод им.С.М.Кирова
Автор(ы): Аликин В.Н.; Карнаухов Н.А.; Кузьмицкий Г.Э.; Наумов Б.В.; Сусоров И.А.; Федченко Н.Н.; Чиж В.Г.
Патентообладатель(и): Пермский завод им.С.М.Кирова
Описание изобретения: Изобретение относится к способам получения частично гидролизованного полиакриламида (ПАА), применяемого в качестве флокулянта при очистке питьевой и сточных вод, загустителя осадков, реагента для повышения нефтедобычи, стабилизации буровых растворов и в других областях.
Самым распространенным способом получения рассматриваемого типа полимеров является гидролиз водных гелей полиакриламида водой или щелочными агентами. Процесс протекает по следующим уравнениям реакций:
а) при гидролизе водой:

б) при гидролизе щелочью:

Известен способ синтеза частично гидролизованного ПАА выдерживанием гелеобразного ПАА при 93-94oC в течение 4 часов в емкостном реакторе с последующей сушкой и измельчением [Японская заявка, C 08 F 20/56, N 54-83085. РЖ Хим 1980, 14C357П].
Недостатками указанного способа являются длительность и периодичность процесса, частичная деструкция полимера.
Вариантом осуществления данного способа является введение гранул ПАА в реактор со скоростью 60 кг/ч и гидролизующего агента (20%-ный NaOH) со скоростью 8,4 кг/ч, получают степень гидролиза до 20% [Японская заявка, C 08 F 8/12, N 54-102931. РЖ Хим 1980, 14C360П].
Осуществление процесса гидролиза по описанному способу дополнительно осложняется следующими причинами:
- удваивание операций сушки и измельчения (до и после гидролиза);
- использование щелочи в качестве гидролизующего агента - это вызывает образование натрийкарбоксилатных групп в составе полимера, что ограничивает использование продукта в кислых и нейтральных средах;
- повышает экологическую опасность производства.
Известна автоклавная технология гидролиза ПАА, при которой последний обрабатывают водой в соотношении полимер:-вода от 1:20 до 1:5 по массе при температуре 150-220oC и давлении 15-27 атм в автоклаве [А.с. 643512, C 08 F 8/12, 25.01.75).
При реализации этого способа возникают затруднения при использовании растворов ПАА выше 20% ввиду образования очень вязких и нетекучих (операции загрузки-выгрузки), кроме того, неоднородность теплового состояния аппарата приводит к образованию кека и полидисперсных продуктов гидролиза и вызывает необходимость периодической чистки аппарата.
В качестве прототипа настоящего изобретения принят непрерывный способ гидролиза ПАА в экструдере при температуре 10-150oC [Пат. США, N 3784597]. Согласно данному способу гелеобразный ПАА загружают в экструдер, затем добавляют щелочной агент. На выходе получают частично гидролизованный ПАА со степенью гидролиза 1-70% (преимущественно 5-50%). Концентрация используемых гелей - до 50%, время процесса - от 30 с до 6 мин.
Получение продукта по данному методу осложнено факторами, обычными при использовании щелочных агентов (см. выше), повышенным расходом последних.
Задачей изобретения является получение анионоактивного ПАА повышенной молекулярной массы и пониженного содержания не растворимого в воде остатка (гель-фракции) путем непрерывного гидролиза без использования щелочных агентов.
Поставленная задача решается путем проведения гидролиза гелеобразного ПАА в специальном реакторе, выполненном в виде электрообогреваемой трубы с диафрагмой. Процесс гидролиза проводится в режиме, близком к режиму идеального вытеснения. При этом предлагается использовать реакторы возможно меньшего диаметра для обеспечения достаточной скорости продвижения геля и невозможности образования пленок на внутренней поверхности реактора, как это имеет место в других случаях. При таком способе осуществления процесса регулирование степени гидролиза может осуществляться:
- изменением температуры;
- изменением времени пребывания.
Последний фактор зависит от линейных размеров реактора и от скорости подачи геля. Оптимальным вариантом для проведения гидролиза в данном случае является реактор длиной 0,8- 3,5 м и диаметром 0,02-0,2 м в зависимости от производительности подающего гель шнека.
Для обеспечения необходимого давления внутри реактора на выходе установлена диафрагма.
Осуществление гидролиза ПАА по изобретению проводится следующим образом: в предварительно нагретый до температуры 150-220 oC реактор с помощью шнека подают водный ПАА- гель под давлением 1,6-2,7 МПа; полученный радикальной полимеризацией водных растворов акриламида, с концентрацией до 50%. После прохождения реактора гидролизованный ПАА далее по массопроводу поступает на шнековый гранулятор, затем в шнековую сушилку, дробилку, классификатор и укупорочную машину.
В табл. 1 представлены режимы и результаты проведения процесса по изобретению в реакторе длиной 0,8 м и диаметром 0,02 м.
В табл. 2 представлены свойства полиакриламида, полученного заявленным способом в сравнении с прототипом.
Использование данного изобретения позволяет исключить из процесса использование щелочей, что повышает экологическую безопасность производства, значительно упростить аппаратурное оформление, расширить возможности варьирования степени гидролиза ПАА, получать продукт с улучшенными характеристиками.
Формула изобретения: Способ получения анионоактивного полиакриламида, включающий гидролиз 10 - 50%-ного водного геля полиакриламида водой при нагревании, осуществляемый непрерывно и под давлением, отличающийся тем, что гидролиз проводят в течение 10 - 90 мин при температуре 150 - 220oС путем подачи исходного геля полиакриламида под давлением 1,6 - 2,7 МПа в реактор, выполненный в виде электрообогреваемой трубы длиной 0,8 - 3,5 м, диаметром 0,02 - 0,2 м, с диафрагмой на конце.