کومارون رزین ها
کومارون رزین چیست؟
قطران زغال سنگ در دمای بالا، مواد اولیه تولید رزین های کومارون رزین ها است؛ که قدیمی ترین منبع تعداد زیادی از ترکیبات آروماتیکی که آغازی برای صنایع شیمیایی اند می باشند.ایندن – کومارون توسط شیمیدان های آلمانی، کرامر و اسپیلکر Kramer-Spilker در سال 1890 کشف شدند. رزین های IC برای اولین بار، در مقیاس تجاری در سال 1910تولید شدند. قطران زغال سنگ یکی از محصولات جانبی فرایند کربونیزاسیون زغال سنگ است. در فرایند کک سازی افقی شناخته شده، زغال سنگ سخت در اتاقک افقی کوره کک پزی که در آن باتری ها در دمای 2000-1000 درجه سانتی گراد قرار دارند، دستخوش یک تبدیل پیرولیتیک می شود. البته محصول اصلی کک Coke (زغال سنگ سوخته) است، اما اغلب تعدادی محصول جانبی نیز وجود دارد. برخی از آن ها در دمای معمولی مایع بوده و بخشی توسط تراکم و استخراج Extraction (شستن) از ترکیبات گازی آزاد شده در حین کربونیزاسیون قابل بازیابی هستند. مهم ترین محصولات و متوسط مقادیر به دست آمده در فرایند کک سازی، عبارتند از (درصد وزنی):
- کک 75
- قیرخام(Crude tar) 3
- بنزن خام 1
به دلایل اقتصادی قطران زغال سنگ در پالاشگاه مرکزی جهت به روزرسانی و تقطیر برای بازیابی ترکیبات آروماتیکی، جمع آوری می شود. در مرحله اول تقطیر قطران زغال سنگ، آب و روغن به اصطلاح سبک قطران زغال سنگ (3- 0/5 درصد از کل قطران) می دهد. این برش و برش بعدی، یعنی کربولیک Carbolic oil، بعد از استخراج از فنل ها و بازها، منابع عمده ترکیبات آروماتیکی غیر اشباع قابل پلیمریزه شدن هستند که در تولید کومارون رزین مورد استفاده قرار می گیرند.
مقادیر محصولات مختلف تقطیر اولیه حاصل از قطران زغال سنگ در دمای بالا (درصد وزنی) تشکیل شده است از:
- روغن سبک 3-0/5
- روغن کربولیک 3-2
- روغن نفتالین 12-10
- روغن شستشو 8-7
- روغن آنتراسین 28-22
- قیرقطران 55-50
محدوده جوش برش روغن سبک قطران 700-200 درجه سانتیگراد و دارای دانسیته 0/96-0/91 است و علاوه بر بنزن، تولوئن و زایلن، حاوی 40-10 درصد آروماتیک های غیر اشباع، 10-3 درصد فنول ها و 7-2 درصد بازهای پیریدین است. ترکیبات یک نمونه جریان خوراکی ایندن – کومارون (درصدوزنی) عبارت است از:
- استایرن 2/0
- a-متیل استایرن 1/0
- آلکیل بنزن ها 30/0
- وینیل تولوئن 4/0
- دی سیکلو پنتادی ان 5/0
- کومارون 7/0
- ایندن 48/0
- متیل ایندن ها و متیل کومارون ها 3/0
ساختار رزین در روغن قطران زغال سنگ:
هیدروکربن های اضافی غیر اشباع با دمای جوش بالاتر، به طور عمده ایندن و متیل ایندن، ممکن است از روغن کربولیک و نفتالین، بعد از جداسازی نفتالین توسط تبلور و جز به جز کردن مایع زیر صافی، بازیابی شوند. (روغن سبک قطران ثانویه)
نقطه جوش ترکیبات غیر اشباع بازیابی شده، شامل موارد زیر می باشد:
-استیرن 145/1
- 2-وینیل تولوئن 169/8
- دی سیکلو پنتادی ان 170/0
- کومارون 171/4
- a-متیل استیرن 172/173
- ایندن 182/4
- 7-متیل 209/0
- 4و6-دی کومارون 190/191
- 6و4و5-متیل کومارون 192/199
- 4-متیل ایندن متیل ایندن 212/0
- 4و5-دی متیل ایندن 220/0
با وجود این افت و خیزها در تولید جهانی کک، موضوع مرتبط با تولید فولاد، فراهم بودن قیر خام به عنوان ماده خام برای کومارون رزین ها جهت برآورده کردن تقاضا کفایت می کند.
