[发明专利]一种聚苯乙烯的裂解产物及其制备方法和应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及聚苯乙烯的裂解技术领域，具体地讲是一种聚苯乙烯的裂解产物、其制备方法及其在生产苯乙烯单体和生产二芳基乙烷中的应用。

(二)背景技术

目前，国内外聚苯乙烯生产苯乙烯单体的方法，常采用熔融裂解法，苯乙烯单体收率只能达到50％左右，也有在此基础上发展的惰性气体裂解法和碱金属氧化物为代表的催化裂解法，苯乙烯单体收率可提高到70％左右；影响聚苯乙烯裂解制苯乙烯单体收率的因素中有一项关键因素是裂解过程中产生的自由基反应能力的高低，现有聚苯乙烯裂解制苯乙烯单体的方法均未考虑裂解过程中自由基反应能力高低对苯乙烯单体收率的影响；因而在聚苯乙烯裂解过程中，若以一种物质作用于裂解过程中产生的自由基，使自由基的反应能力降低，就可以提高苯乙烯单体的收率，自由基能与芳环发生共轭而降低反应能力，烷基芳环更易与自由基发生共轭；本发明是在聚苯乙烯裂解过程中，让体系中始终有芳环结构物质存在，主要是有烷基支链的芳烃，做能与自由基发生共轭的材料，降低自由基反应能力，使聚苯乙烯裂解充分，提高苯乙烯单体的收率；另外目前国内外生产二芳基乙烷的原料路线之一是用苯乙烯单体与烷基苯，在酸性催化剂作用下，按一定的配料比、时间、温度等工艺参数，在一定的反应器中进行芳烷基化反应，再将产物精制截取特定重质馏分而成，而用聚苯乙烯的裂解产物生产二芳基乙烷的方法未曾见到。

(三)发明内容

本发明的目的旨在克服上述已有技术的不足，而提供一种能用于制取苯乙烯单体和二芳基乙烷的聚苯乙烯的裂解产物。

本发明的另一目的是提供聚苯乙烯的裂解产物的制备方法。

本发明的又一目的是将本发明的聚苯乙烯的裂解产物用于制取苯乙烯单体。

本发明还有一目的是将本发明的聚苯乙烯的裂解产物做为生产二芳基乙烷的原料。

本发明主要解决了用聚苯乙烯裂解提取苯乙烯单体收率低及由聚苯乙烯废物造成的污染和浪费问题。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种聚苯乙烯的裂解产物，是由含聚苯乙烯成份的物料与能和自由基发生共轭的材料混合，经热分解，生成含有苯乙烯单体的裂解产物。

本发明的一种聚苯乙烯的裂解产物，其所述的含聚苯乙烯的物料占混合物的重量百分比低于90％，优选的是低于50％；其所述的含聚苯乙烯成份的物料为含有聚苯乙烯的苯乙烯液体、聚苯乙烯的固体、回收的含聚苯乙烯的废弃物中的任意一种也可为任意几种的混合。

本发明的一种聚苯乙烯的裂解产物，其所述的能和自由基发生共轭的材料为含有芳环结构的物质，优选是带有烷烃支链的芳烃，最佳的为甲苯、乙苯、邻二甲苯、混合二甲苯中的一种也可为任意几种的混合物。

为了实现上述目的，本发明的一种聚苯乙烯的裂解产物的制备方法，是将含聚苯乙烯成份的物料与能和自由基发生共轭的材料混合均匀，加入不同形式裂解反应器，分解温度在200-800℃，经裂解反应生成含有苯乙烯单体的裂解产物，冷凝收集裂解产物；其优选的分解温度为400-500℃。

另外在聚苯乙烯的裂解产物的制备工艺过程中，还可在混合步骤中在混合器中加入催化剂，催化剂一般为碱金属氧化物或碱金属氧化物为主要成份的物质，其加入量一般为原料聚苯乙烯重量的0-1％；也可在制备工艺中将催化剂在分解炉中做成催化层。

为了实现上述目的，本发明的一种聚苯乙烯的裂解产物，经除杂、脱色、减压或常压精馏，截取苯乙烯单体馏分段，可用于制得苯乙烯单体，其收率可高达97.5％。

为了实现上述目的，本发明的一种聚苯乙烯的裂解产物，其中用聚苯乙烯与乙苯、邻二甲苯、混合二甲苯中的任意一种裂解反应生成的裂解产物，即用聚苯乙烯与C₈的烷基苯裂解反应生成的裂解产物可用做生产二芳基乙烷的原料。

本发明的裂解产物用做或直接用做生产二芳基乙烷的原料时，聚苯乙烯与一种烷基苯的配比数，与用苯乙烯单体合成二芳基乙烷工艺所要求苯乙烯单体与这种烷基苯的配比数值相同，得到的裂解产物可直接用做生成二芳基乙烷的原料，不同的工艺要求的配比数值不同，一般范围为1∶16-1∶3；配比数值不同时，将裂解产物当成部分原料，补加缺少的组分后再用做生产二芳基乙烷的原料。

本发明与已有技术相比，具有特殊的实质性特点和显著的效果：1、由于本发明在裂解反应过程中始终有芳环结构的物质存在，因而提高的本乙烯单体的收率，可高达97.5％；2、由于本发明的原料是含有聚苯乙烯成份的物料，一些含聚苯乙烯的废料都可得到很好的利用，从而减少了浪费和污染；3、生产工艺简单，对原料的要求低。

(四)具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合实施例详细说明本发明。