Ароматические углеводороды: Выделение, применение, рынок

ДУРОЛ

Дурол применяется в промышленности для синтеза пиро - меллитовой кислоты и ее диангидрида. Окисление дурола прово­дится как парофазным, так и жидкофазным способом.

Парофазное окисление воздухом протекает в трубчатом реак­торе, съем теплоты в котором осуществляется солевым распла­вом, подаваемым в межтрубное пространство. Найдены опти­мальные параметры процесса при использовании ванадиевого катализатора К-63Б: начальная концентрация дурола 0.16 % (об.), начальная температура 360 °С, температура солевой бани 410 °С, продолжительность контакта 0.283 с. Парофазный процесс ха­рактеризуется высокой конверсией дурола - 90-100 %, образу­ется сразу пиромеллитовый диангидрид, однако выход его дос­тигает лишь 75-80 %. В составе реакционной смеси обнаружено около 60 соединений [323].

Требования к чистоте пиромеллитового диангидрида, приме­няющегося для производства высокопрочных термостойких по­лимерных материалов, предъявляются высокие: температура плавления 286 ± 1 °С, суммарное содержание примесей - не более 0.5 % (мае.). Особенно нежелательно наличие примесей ангид­ридов метилфталевой и фталевой кислот, образующихся в ре­зультате деструктивных процессов при парофазном окислении дурола.

Фирма «Nippon Shokubai Со.» запатентовала способ получе­ния пиромеллитового диангидрида высокой чистоты окислением дурола воздухом в трубчатом реакторе или реакторе с неподвиж­ным слоем катализатора, содержащего V, Мо и/или W. Состав катализатора меняется по высоте слоя: вблизи входа сырья атомное соотношение (Mo + W)/V ниже, чем у выхода из слоя катализатора, а в средней части слоя в состав катализатора мо­жет дополнительно входить щелочной металл [324].

Пиромеллитовый диангидрид может быть получен также па­рофазным окислением 1,2,4,5-тетраэтилбензола воздухом в при­сутствии катализатора, содержащего V205, ТЮ2 и инертный но­ситель [325]. 1,2,4,5-Тетраэтилбензол предложено получать ал - килированием побочных продуктов производства этилбензола (смеси ди - и триэтилбензолов) этиленом в присутствии А1С13 или цеолита с последующим выделением необходимого изомера кри­сталлизацией при -(10-30 °С).

В качестве сырья для производства пиромеллитового ангид­рида парофазным окислением возможно использование 2,4,5-три - алкилбензальдегида или его смеси с 1,2,4,5-тетраалкилбензо - лом. Так, при окислении 2,4,5-триметилбензальдегида воздухом при 375 °С в трубчатом реакторе с катализатором, содержащим ТЮ2, V205 и Р205, выход пиромеллитового ангидрида составил 83 % [326].

Процесс жидкофазного окисления дурола воздухом в рас­творе уксусной кислоты проводится в присутствии ацетатов Со, Мп и бромсодержащих соединений при 190-210°С [43]. Преимущества жидкофазного окисления дурола - более высо­кий выход пиромеллитовой кислоты (около 90 %), меньшее содержание в ней примесей. Недостатки жидкофазного про­

Цесса - высокая коррозионная активность среды, большие ка­питальные затраты.

Парофазным окислительным аммонолизом дурола на оксид­ном У-Тькатализаторе в присутствии воды при 420-460 °С воз­можно получение диимида пиромеллитовой кислоты. Рекомен­дуемое мольное соотношение дурол : 1ЧН3: 02: Н20 составляет

1 : (3.5-4.0): (1.5-17): (120-150), мольное соотношение У205: ТЮ2 в катализаторе 1 : 16. Катализатор предварительно обрабатыва­ется парами воды или смесью паров воды и воздуха при 340-440 °С в течение 10-50 ч [327]. Диимид пиромеллитовой ки­слоты служит в качестве мономера для синтеза термостойких полимеров.

Пиромеллитовый диангидрид применяется для производства полипиромеллитимидов, используемых для изготовления пла­стмасс, пленок, волокон, клеев, термически стабильных до 500-600°С [328].

Соли пиромеллитовой кислоты с производными гуанидина предложено применять в эпоксидных и порошковых покрытиях [329].