RU2258694C1 - Method of inhibiting metallic surfaces of methyl methacrylate production equipment - Google Patents
Method of inhibiting metallic surfaces of methyl methacrylate production equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258694C1 RU2258694C1 RU2003134899/04A RU2003134899A RU2258694C1 RU 2258694 C1 RU2258694 C1 RU 2258694C1 RU 2003134899/04 A RU2003134899/04 A RU 2003134899/04A RU 2003134899 A RU2003134899 A RU 2003134899A RU 2258694 C1 RU2258694 C1 RU 2258694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid glass
- methyl methacrylate
- equipment
- water
- soluble
- Prior art date
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к химической промышленности, а именно к производству (мет)акриловых мономеров. Способ может быть также использован в производстве других виниловых мономеров, содержащих двойные ненасыщенные связи.The present invention relates to the chemical industry, namely the production of (meth) acrylic monomers. The method can also be used in the manufacture of other vinyl monomers containing double unsaturated bonds.
При производстве таких мономеров существует проблема полимеризации мономера на внутренних стенках оборудования с образованием полимерных наростов, что приводит к снижению производительности, а в конечном итоге, и выводу из рабочего состояния оборудования.In the production of such monomers, there is a problem of polymerization of the monomer on the inner walls of the equipment with the formation of polymer growths, which leads to a decrease in productivity and, ultimately, to the conclusion from the working state of the equipment.
С целью предотвращения полимеризации виниловых мономеров на внутренней поверхности оборудования используют различные способы ингибирования поверхности.In order to prevent the polymerization of vinyl monomers on the inner surface of the equipment, various methods of surface inhibition are used.
Известен способ ингибирования [1], контактирующих с мономером поверхностей реактора, при проведении полимеризации виниловых мономеров, при котором поверхность реактора обрабатывают смесью соединений кремниевой кислоты (коллоидный раствор Н2SiO3) и соединений фосфорной кислоты.A known method of inhibiting [1] in contact with the monomer of the surfaces of the reactor during the polymerization of vinyl monomers, in which the surface of the reactor is treated with a mixture of silicic acid compounds (colloidal solution of H 2 SiO 3 ) and phosphoric acid compounds.
Для ингибирования внутренних поверхностей оборудования могут быть использованы также растворы, содержащие как органические красители или пигменты [2] (азо-, нитрозо-, нитро-, антрахиноновый, индигоидный и др.), так и неорганические компоненты (кремниевые кислоты, силикаты, металлы и их соли, неорганические коллоиды).To inhibit the internal surfaces of the equipment, solutions containing organic dyes or pigments [2] (azo-, nitro-, nitro-, anthraquinone, indigo, etc.) as well as inorganic components (silicic acids, silicates, metals and their salts, inorganic colloids).
Однако эти соединения обладают плохой адгезией к металлическим поверхностям, что приводит к нарушению целостности ингибирующего покрытия и уменьшению времени бесперебойной работы оборудования.However, these compounds have poor adhesion to metal surfaces, which leads to a violation of the integrity of the inhibitory coating and a decrease in the time of trouble-free operation of the equipment.
Для защиты стенок реактора от образования полимерных наростов при проведении суспензионной полимеризации винилхлорида широкое использование получил способ покрытия поверхности спирторастворимым нигрозином [3]. Применительно к производству метилметакрилата способ не может быть применен из-за хорошей растворимости спирто-растворимого нигрозина в среде метилметакрилата и других органических растворителей, содержащихся в реакционной массе (ацетон, метанол и др.).To protect the walls of the reactor from the formation of polymer growths during suspension polymerization of vinyl chloride, a method for coating the surface with alcohol-soluble nigrosin has been widely used [3]. With respect to the production of methyl methacrylate, the method cannot be applied due to the good solubility of alcohol-soluble nigrosin in the environment of methyl methacrylate and other organic solvents contained in the reaction mass (acetone, methanol, etc.).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату, выбранным в качестве прототипа является способ [4] защиты поверхности оборудования при полимеризации ненасыщенных мономеров (винилхлорид) путем нанесения на стенки оборудования композиции, состоящей из поливинилового спирта (ПВС) и жидкого стекла, растворенных в воде.The closest in technical essence and the achieved technical result, selected as a prototype is a method [4] to protect the surface of the equipment during the polymerization of unsaturated monomers (vinyl chloride) by applying to the equipment walls a composition consisting of polyvinyl alcohol (PVA) and liquid glass dissolved in water .
Композиция имеет хорошую адгезию к металлическим поверхностям, однако, ингибирующая способность ее, применительно к производству метилметакрилата недостаточна, так как время работоспособности ингибирования на системе полимеризации винилхлорида 10 циклов по 12 часов, то есть 120 часов работы. На системе метилметакрилат - металлическая поверхность предлагаемый способ показал еще меньшее время эффективного ингибирования. С целью увеличения времени и эффективности ингибирования металлических поверхностей в производстве метилметакрилата нами предлагается покрывать внутреннюю поверхность оборудования ингибирующим раствором, в состав которого входит водорастворимый нигрозин, жидкое натриевое стекло и отвердитель. Затвердевшее покрытие имеет очень хорошую адгезию к металлическим поверхностям после ее предварительной обработки. Хорошая же растворимость жидкого натриевого стекла и нигрозина в воде дает возможность их взаиморастворяемости. С другой стороны, жидкое натриевое стекло и водорастворимый нигрозин практически нерастворимы в среде метилметакрилата. Оптимальная концентрация нигрозина в смеси, найденная экспериментальным путем, не превышает 1 мас.% по отношению к жидкому стеклу.The composition has good adhesion to metal surfaces, however, its inhibitory ability, in relation to the production of methyl methacrylate, is insufficient, since the inhibition time on the vinyl chloride polymerization system is 10 cycles of 12 hours, i.e. 120 hours of operation. On the methyl methacrylate-metal surface system, the proposed method showed even shorter effective inhibition times. In order to increase the time and effectiveness of the inhibition of metal surfaces in the production of methyl methacrylate, we propose to cover the inner surface of the equipment with an inhibitory solution, which includes water-soluble nigrosin, liquid sodium glass and a hardener. The hardened coating has very good adhesion to metal surfaces after its preliminary treatment. The good solubility of liquid sodium glass and nigrosine in water makes them mutually soluble. On the other hand, liquid sodium glass and water-soluble nigrosine are practically insoluble in methyl methacrylate. The optimal concentration of nigrosine in the mixture, found experimentally, does not exceed 1 wt.% In relation to liquid glass.
Авторам неизвестны технические решения, содержащие признаки, сходные с признаками, отличающими предлагаемое техническое решение от прототипа, а именно неизвестны способы защиты оборудования путем нанесения смеси, в состав которой входил бы водорастворимый нигрозин.The authors are not aware of technical solutions containing signs similar to those distinguishing the proposed technical solution from the prototype, namely, there are no known methods of protecting equipment by applying a mixture that would include water-soluble nigrosin.
Это позволяет сделать вывод о новизне предлагаемого способа. Использование в составе предлагаемого способа нигрозина, отвердителя и жидкого натриевого стекла при определенном соотношении всех компонентов, позволяет получить смесь с хорошими ингибирующими и адгезионными свойствами. В связи с этим авторы предполагают, что предлагаемое ими техническое решение соответствует критерию "Изобретательский уровень".This allows us to conclude that the proposed method is new. The use of nigrosine, hardener and liquid sodium glass in the composition of the proposed method with a certain ratio of all components allows to obtain a mixture with good inhibitory and adhesive properties. In this regard, the authors suggest that their proposed technical solution meets the criterion of "Inventive step".
Ингибирующий раствор приготавливают следующим образом.An inhibitory solution is prepared as follows.
В жидкое натриевое стекло при перемешивании и комнатной температуре вносится небольшими порциями отвердитель до полного растворения в количестве 25% от массы жидкого стекла. В приготовленную смесь сразу же вносится при перемешивании 5%-ный водный раствор нигрозина в таком количестве, чтобы общая концентрация нигрозина была не более 1% от массы жидкого стекла.With stirring at room temperature, hardener is introduced into liquid sodium glass in small portions until it is completely dissolved in an amount of 25% by weight of liquid glass. A 5% aqueous solution of nigrosin is immediately added to the prepared mixture with stirring in such an amount that the total concentration of nigrosin is not more than 1% by weight of liquid glass.
Полученный состав наносят на поверхность металла одним из способов: напылением форсункой, кистью или объемным погружением металлической детали в композицию. После нанесения покрытия металлическую деталь сушат до превращения композиции в твердую пленку. Толщина пленки не более 10,0 мкм. Сушку производят как при обычной температуре не менее 2 суток, так и при повышенной температуре (до 80°С) в течение 3-4 часов.The resulting composition is applied to the metal surface in one of the ways: by spraying with a nozzle, a brush or by immersing a metal part in the composition. After coating, the metal part is dried until the composition turns into a solid film. Film thickness not more than 10.0 microns. Drying is carried out both at ordinary temperature for at least 2 days, and at elevated temperature (up to 80 ° C) for 3-4 hours.
Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами.The essence of the invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. В круглодонную стеклянную колбу емкостью 0,25 литра, снабженную обратным холодильником, подвешивают пластинки из различных металлов (медь, сталь, алюминий и др.) размером 20×40×1 мм.Example 1. In a round-bottom glass flask with a capacity of 0.25 liters, equipped with a reflux condenser, plates of various metals (copper, steel, aluminum, etc.) with a size of 20 × 40 × 1 mm are suspended.
Металлические пластинки обрабатывают смесью, в состав которой входит жидкое натриевое стекло, отвердитель жидкого стекла и водорастворимый нигрозин как ингибитор полимеризации метилметакрилата и других мономеров с двойной связью. Смесь приготавливают следующим образом. Жидкое натриевое стекло смешивают с отвердителем в количестве 25% от массы жидкого стекла. В качестве отвердителя берут кремнефтористый натрий. В смесь при перемешивании вводят водорастворимый нигрозин в количестве не более 1 мас.% по отношению к жидкому стеклу. Смесь наносят на металлическую пластинку. Отверждение смеси начинается при комнатной температуре и длится до 5 суток. Для ускорения отверждения можно применять повышенную температуру. Так, при температуре 100°С композиция затвердевает в течение 2 часов.The metal plates are treated with a mixture of liquid sodium glass, liquid glass hardener and water-soluble nigrosin as an inhibitor of the polymerization of methyl methacrylate and other double bond monomers. The mixture is prepared as follows. Liquid sodium glass is mixed with a hardener in an amount of 25% by weight of liquid glass. Sodium silicofluoride is taken as a hardener. Water-soluble nigrosin is added to the mixture with stirring in an amount of not more than 1 wt.% With respect to liquid glass. The mixture is applied to a metal plate. Curing of the mixture begins at room temperature and lasts up to 5 days. To accelerate curing, an elevated temperature can be used. So, at a temperature of 100 ° C, the composition hardens within 2 hours.
Обработанные металлические пластинки испытывают следующим образом. В колбу наливают метилметакрилат или реакционную массу, содержащую до 75 мас.% метилметакрилата и растворители (ацетон, метанол, вода), и доводят ее до кипения. Пары метилметакрилата омывают пластинку, поступают в обратный холодильник и конденсируются. Конденсат, стекая в колбу, снова омывает пластинку. Через определенные промежутки времени нагревание прекращают, пластинку из колбы вынимают, высушивают и взвешивают. По привесу пластинки (и визуально) наблюдают образование полимерных наростов полиметилметакрилата на поверхности пластинки.Treated metal plates are tested as follows. Methyl methacrylate or a reaction mixture containing up to 75 wt.% Methyl methacrylate and solvents (acetone, methanol, water) is poured into the flask and brought to a boil. Methyl methacrylate vapors wash the plate, enter the reflux condenser and condense. Condensate, draining into the flask, washes the plate again. After certain periods of time, the heating is stopped, the plate is removed from the flask, dried and weighed. By the gain of the plate (and visually), the formation of polymer growths of polymethyl methacrylate on the surface of the plate is observed.
Для оценки ингибирующей активности водорастворимого нигрозина при полимеризации метилметакрилата на поверхности металла проводили эксперименты с контрольными образцами смеси. Одна смесь готовилась без водорастворимого нигрозина, в другую добавляли нигрозин в количестве 1% от массы жидкого стекла. В обе смеси вносили небольшое количество водорастворимых перекисных соединений - инициаторов полимеризации. На пластинах, помещенных в пары метилметакрилата, покрытых смесью без водорастворимого нигрозина, образование полимерных наростов наблюдалось через 4-5 часов.To assess the inhibitory activity of water-soluble nigrosin during the polymerization of methyl methacrylate on the metal surface, experiments were carried out with control samples of the mixture. One mixture was prepared without water-soluble nigrosin, and nigrosin was added to the other in an amount of 1% by weight of liquid glass. A small amount of water-soluble peroxide compounds, the initiators of polymerization, was introduced into both mixtures. On plates placed in methyl methacrylate pairs coated with a mixture without water-soluble nigrosin, the formation of polymer growths was observed after 4-5 hours.
Пластинки, покрытые смесью, в состав которой входил водорастворимый нигрозин, работали без образования полимерных наростов полиметилметакрилата 400 часов.The plates coated with the mixture, which included water-soluble nigrosin, worked without the formation of polymer growths of polymethyl methacrylate for 400 hours.
Пример 2. В цеховых условиях на одной из четырех систем синтеза метилметакрилата (ММА), мощность которой составляет 1300 тонн в месяц, при выбросе абгазов после холодильника был установлен трубопровод, покрытый с внутренней стороны предлагаемым раствором ингибитора полимеризации.Example 2. In the workshop, on one of the four systems for the synthesis of methyl methacrylate (MMA), whose capacity is 1300 tons per month, with exhaust gases after the refrigerator, a pipeline was installed, coated on the inside with the proposed solution of the polymerization inhibitor.
Трубопровод включает:The pipeline includes:
- тройник (длина каждого отвода по ~250 мм) из медной трубы диаметром 57 мм;- tee (length of each branch of ~ 250 mm) from a copper pipe with a diameter of 57 mm;
- отвод (длиной ~300 мм) из медной трубы диаметром 57 мм;- tap (~ 300 mm long) from a copper pipe with a diameter of 57 mm;
- три отрезка алюминиевой трубы (каждый отрезок длиной ~1500 мм) диаметром 57 мм.- three pieces of aluminum pipe (each piece ~ 1500 mm long) with a diameter of 57 mm.
Покрытие трубопровода производилось методом залива. Композиция после нанесения на поверхность трубопровода высушивалась при комнатной температуре в течение пяти суток.The pipeline was coated by the gulf method. After application to the surface of the pipeline, the composition was dried at room temperature for five days.
Трубопроводы выбросов абгазов после второй, третьей и четвертой систем синтеза ММА не были покрыты ингибитором полимеризации и были контрольными по отношению к первой системе. Технологический контроль за работой систем трубопроводов выброса абгазов проводили по их температурному режиму.The exhaust gas pipelines after the second, third, and fourth MMA synthesis systems were not coated with a polymerization inhibitor and were control with respect to the first system. Technological control over the operation of the exhaust gas piping systems was carried out according to their temperature regime.
Наблюдения показали:Observations showed:
- трубопровод системы, внутренняя поверхность которого покрыта предлагаемым раствором ингибитора полимеризации, работает без образования на металлической поверхности полимера 6120 часов;- the system pipeline, the inner surface of which is coated with the proposed solution of the polymerization inhibitor, works without the formation of 6120 hours on the polymer metal surface;
- трубопроводы выброса абгазов трех (контрольных) систем синтеза ММА периодически, через 7-12 дней, забиваются полимером, вскрываются для очистки или заменяются.- exhaust gas pipelines of three (control) systems for the synthesis of MMA periodically, after 7-12 days, are clogged with polymer, opened for cleaning or replaced.
Источники информацииSources of information
1. Заявка Японии № 62-20509, МПК C 08 F 14/06, 2/10, опубл. 29.01.1987.1. Japanese application No. 62-20509, IPC C 08 F 14/06, 2/10, publ. 01/29/1987.
2. Патент США № 4758639, МПК C 08 F 2/18, C 08 F 2/22, опубл. 09.07.1988.2. US Patent No. 4758639, IPC C 08 F 2/18, C 08 F 2/22, publ. 07/09/1988.
3. Попов В.А., Шварев Е.П. и др. "Физико-химические аспекты отложения полимера на поверхности реактора при полимеризации винилхлорида", Пластмассы", 1989, № 12, стр.12-15.3. Popov V. A., Shvarev E. P. et al. "Physico-chemical aspects of polymer deposition on the surface of a reactor during the polymerization of vinyl chloride", Plastics, 1989, No. 12, pp. 12-15.
4. Патент США № 4622245, МПК C 08 F 2/00, опубл. 11.11.1986.4. US Patent No. 4622245, IPC C 08 F 2/00, publ. 11/11/1986.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134899/04A RU2258694C1 (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | Method of inhibiting metallic surfaces of methyl methacrylate production equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134899/04A RU2258694C1 (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | Method of inhibiting metallic surfaces of methyl methacrylate production equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003134899A RU2003134899A (en) | 2005-07-10 |
| RU2258694C1 true RU2258694C1 (en) | 2005-08-20 |
Family
ID=35837478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003134899/04A RU2258694C1 (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | Method of inhibiting metallic surfaces of methyl methacrylate production equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2258694C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015021347A1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | Henkel US IP LLC | A wear resistant composite |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU899575A1 (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-23 | Предприятие П/Я М-5927 | Process for inhibiting polymerization of acrylic and methylacrilic monomers during storage |
| US4622245A (en) * | 1983-10-31 | 1986-11-11 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for preventing polymer scale deposition in the polymerization of an ethylenically unsaturated monomer |
| US4758639A (en) * | 1984-08-17 | 1988-07-19 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Process for production of vinyl polymer |
-
2003
- 2003-12-01 RU RU2003134899/04A patent/RU2258694C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU899575A1 (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-23 | Предприятие П/Я М-5927 | Process for inhibiting polymerization of acrylic and methylacrilic monomers during storage |
| US4622245A (en) * | 1983-10-31 | 1986-11-11 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for preventing polymer scale deposition in the polymerization of an ethylenically unsaturated monomer |
| US4758639A (en) * | 1984-08-17 | 1988-07-19 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Process for production of vinyl polymer |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015021347A1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | Henkel US IP LLC | A wear resistant composite |
| CN105764691A (en) * | 2013-08-08 | 2016-07-13 | 汉高知识产权控股有限责任公司 | A wear resistant composite |
| CN105764691B (en) * | 2013-08-08 | 2018-08-10 | 汉高知识产权控股有限责任公司 | Wear-resisting compound |
| US10125050B2 (en) | 2013-08-08 | 2018-11-13 | Henkel IP & Holding GmbH | Method of coating and protecting coal tip burner with colloidal silica based high temperature and abrasion resistant putty |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003134899A (en) | 2005-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5226976A (en) | Metal treatment | |
| US3658710A (en) | Method of removing tubercles using organic polymers and silica and/or chromium compounds | |
| JPH0133239B2 (en) | ||
| BRPI0814430B1 (en) | RESIN SYSTEM FOR INTUMESCENT COATING, USE OF THIS INTUMESCENT COATING, AND PROCESS FOR HARDENING AN INTUMESCENT COATING CONTAINING A RESIN SYSTEM. | |
| BRPI0605834B1 (en) | process for the passivation of metal surfaces. | |
| BRPI0611608A2 (en) | process for passivation of metallic surfaces, and passivation layer | |
| RU2216559C2 (en) | Polymerizable compositions for application of organic coating on metallic materials | |
| EP0188037B1 (en) | Bidentate chelating monomers and polymers | |
| JP2801465B2 (en) | How to prevent corrosion and scale on metal surfaces | |
| DE69608136D1 (en) | POLYMER INHIBITORS AGAINST SILICATE COATING IN PROCESS WATER | |
| RU2258694C1 (en) | Method of inhibiting metallic surfaces of methyl methacrylate production equipment | |
| JPS63215779A (en) | Metal chelated ortho-benzylamine compound and anticorrosion method of metal substrate using the same | |
| WO1991012311A1 (en) | Agent used in treating wet spray booth and method of treatment of said booth | |
| GB1583103A (en) | Method for the treatment of metal surfaces | |
| JPS59206097A (en) | Water-treatment composition | |
| JPH06502206A (en) | Suppression of polymer formation on vent-containing surfaces by using inhibitor paints | |
| Macarie et al. | The influence of temperature and photoinitiator concentration on photoinitiated polymerization of diacrylate monomer | |
| US4917737A (en) | Sealing composition and method for iron and zinc phosphating process | |
| GB2141126A (en) | Anticorrosive metal surface pretreating composition | |
| US5015507A (en) | Method of converting rusted surface to a durable one | |
| JPH11511495A (en) | Stain prevention coating agent for polymerization reactor | |
| US3620667A (en) | Method of removing tubercles from a ferrous surface and inhibiting further tubercle formation thereon | |
| JPH03126771A (en) | Antifouling coating composition | |
| RU2075543C1 (en) | Acid corrosion inhibitor | |
| JP4845242B2 (en) | Primer composition and adhesion or coating method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071202 |