專利名稱：萃取精餾法精制異戊二烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精制異戊二烯的方法，特別涉及采用二甲基甲酰胺為溶劑的萃取精餾法精制異戊二烯的方法。
背景技術(shù)：
異戊二烯是用途很廣的精細(xì)化工原料，可合成香料、農(nóng)藥、醫(yī)藥等許多精細(xì)化工產(chǎn)品，如擬除蟲菊酯類農(nóng)藥、芳樟醇、異植物醇、維生素E等。同時，異戊二烯也是多種合成橡膠、塑料和其他合成材料的單體。異戊二烯的基本來源是石油碳五餾分的萃取分離，目前， 直接由石油碳五餾分萃取分離獲得的異戊二烯已可達(dá)到化學(xué)級的純度，可滿足合成大多數(shù)精細(xì)化工產(chǎn)品的要求，但如用作合成橡膠、塑料和其他合成材料的單體，則應(yīng)進(jìn)一步精制以除去其中含有的碳四、碳五烯烴和炔烴等雜質(zhì)。雜質(zhì)中的環(huán)戊二烯和2-甲基-2-丁烯等與異戊二烯的沸點(diǎn)十分接近，精制過程通常需采用萃取精餾法。而異戊二烯是一種典型的乙烯基化合物，其特點(diǎn)是含有化學(xué)性質(zhì)非?；顫姷囊蚁┗鶊F(tuán)，在精制過程中受高溫等多種因素影響，極易發(fā)生鏈自由基聚合而生成聚合物，這不僅導(dǎo)致物料損耗，還會在設(shè)備內(nèi)部沉積或結(jié)垢，使設(shè)備或管道堵塞，造成安全隱患或降低設(shè)備運(yùn)行周期和生產(chǎn)效率。因此在精制過程中，體系中必須加入阻聚劑以抑制聚合的發(fā)生及結(jié)垢物的形成?，F(xiàn)有技術(shù)中，抑制乙烯基化合物聚合的阻聚劑種類繁多，其中哌啶氧自由基和/ 或硝基酚因阻聚效果優(yōu)良和通用性強(qiáng)而更多地被應(yīng)用。如中國專利申請95115274. 2公開了一種在高溫和無空氣條件下抑制乙烯基芳族和乙烯基脂族化合物聚合的方法。其中，用 4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧化物或4-乙酰氨基_2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧化物單獨(dú)或與對亞硝基苯酚或2-甲基-4-亞硝基苯酚的混合物作為抑制劑。美國專利 US5, 888，356公開了一種阻止乙烯基芳香族(如苯乙烯、二乙烯基苯)，乙烯基脂肪族(如丙烯酸、甲基丙烯酸酯)聚合的方法，它采用4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基與對亞硝基苯酚或2-甲基-4-亞硝基苯酚的混合物為阻聚劑。抑制乙烯基化合物聚合的阻聚劑其主要作用機(jī)理是通過阻聚劑分子與體系中的活性鏈自由基反應(yīng)，生成非自由基或不能引發(fā)聚合的低活性自由基，從而使聚合終止。要使阻聚劑分子與鏈自由基充分反應(yīng)，必須要求阻聚劑在體系中有非常良好的溶解分散狀態(tài)。 現(xiàn)有的采用哌啶氧自由基和/或硝基酚配制成的阻聚劑在可選擇的溶劑(如二甲基甲酰胺)中以及在乙烯基化合物體系(如異戊二烯與二甲基甲酰胺的混合物)中的溶解分散性能不十分理想，這導(dǎo)致了其阻聚效應(yīng)的減弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種萃取精餾法精制異戊二烯的方法，它在萃取精餾過程中向體系中加入組分包括哌啶氧自由基和/或硝基酚的阻聚劑，本發(fā)明通過向阻聚劑中加入一種輔助組分，以解決阻聚劑在體系中溶解分散性能不夠理想這一技術(shù)問題。以下是本發(fā)明解決上述技術(shù)問題具體的技術(shù)方案
—種萃取精餾法精制異戊二烯的方法，包括異戊二烯在溶劑二甲基甲酰胺的存在下進(jìn)行萃取精餾，萃取精餾體系中加入抑制異戊二烯聚合的阻聚劑。該阻聚劑為組合物，其組分包括組分A和組分B，其中組分A為哌啶氧自由基和/或硝基酚，組分B為二甘醇單甲醚和/或二甘醇單丁醚；以重量份計，組分A 組分B = I (0. 5 2. 0)。阻聚劑先用溶劑二甲基甲酰胺配制成溶液后再加入萃取精餾體系，以重量份計， 一般情況下(組分A+組分B) 二甲基甲酰胺=O 8) 10；阻聚劑的加入量以異戊二烯為基準(zhǔn)，以組分A的量計，為0. 3 3. Owt. %。。上述哌啶氧自由基一般為取自4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基、2，2，6， 6-四甲基哌啶氧自由基或4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基中的一種；硝基酚一般為取自2，4-二硝基苯酚、2，6-二硝基對甲酚、鄰硝基酚或2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚中的一種。上述組分A 組分B=I (1.0 1.5)為最佳；(組分A+組分B) 二甲基甲酰胺=G 6) 10為最佳。阻聚劑的加入量以異戊二烯為基準(zhǔn)，以組分A的量計，最好為0. 6 1. 8wt. %。。異戊二烯與溶劑二甲基甲酰胺的投料重量比一般為異戊二烯二甲基甲酰胺= (1.5 3.0) 10。上述萃取精餾過程一般在萃取精餾塔中進(jìn)行，含有雜質(zhì)的溶劑二甲基甲酰胺由塔釜排出，塔頂?shù)镁飘愇於?。萃取精餾塔的塔釜溫度一般控制為110 140°C，最好控制為120 135°C ；塔釜壓力一般控制為0. 08 0. 15MPa，最好控制為0. 10 0. 15MPa ；塔頂溫度一般控制為30 48°C，最好控制為35 43°C ；塔頂壓力一般控制為0. 02 0. 08MPa，最好控制為0. 02 0. 05MP ；回流比一般控制為2 10，最好控制為3 6。本發(fā)明的本質(zhì)是萃取精餾過程使用的阻聚劑中加入了輔助組分，即組分B。這是一種醇醚類化合物，發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，此類醇醚化合物在二甲基甲酰胺以及在二甲基甲酰胺與異戊二烯構(gòu)成的萃取精餾體系中，對哌啶氧自由基和/或硝基酚有良好的增溶作用，使得它們在萃取精餾體系中的溶解分散性大為改善，阻聚劑與鏈自由基更充分地接觸乃至更充分地反應(yīng)，更有效地阻止鏈自由基聚合，阻聚作用明顯增強(qiáng)。另一方面，此類醇醚化合物對于已生成的異戊二烯聚合物也有一定的溶解作用，能防止聚合物分子結(jié)聚形成粘性固狀物，減少聚合物在設(shè)備內(nèi)壁沉積結(jié)垢的發(fā)生。在本發(fā)明中，阻聚劑組分A的化合物選擇、或兩種以上化合物混合使用時的配比等均與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，并不因?yàn)榻M分B的加入而導(dǎo)致新的、或特殊的要求；而組分B的確定也不受制于組分A化合物的選擇、或兩種以上化合物混合使用時的配比。組分B 二甘醇單甲醚或二甘醇單丁醚的性狀是基本相同的，故兩者可單獨(dú)或混合使用。當(dāng)混合使用時， 由于兩者之間并不存在協(xié)同作用、依賴或制約關(guān)系，可以想見它們之間的任意配比都是可行的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過向萃取精餾過程使用的阻聚劑中加入一種輔助組分，大大改善了阻聚劑在萃取精餾體系中的溶解分散性，使得阻聚劑具有更好的阻聚性能，體系中加入較少的阻聚劑便能獲得理想的阻聚效果。下面將通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如前所述，阻聚劑組分A的選擇或兩種以上化合物混合使用時的配比與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，以及當(dāng)組分B為兩種化合物的混合物時其配比的變化并不影響發(fā)明效果的體現(xiàn)，故實(shí)施例或比較例將注重組分B以及它與組分A之間配比的列舉。另外，除了阻聚劑的配方外，整個萃取精餾過程的工藝也與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，且可以想見萃取精餾體系不會因?yàn)槲⒘康淖杈蹌┙M分B的加入而明顯改變物理性質(zhì)從而導(dǎo)致萃取精餾工藝條件改變，因此實(shí)施例不對萃取精餾工藝條件作過多的列舉。
具體實(shí)施例方式一、阻聚劑的配制實(shí)施例1 10組分A和B各取合適的化合物，按所需量投入溶劑二甲基甲酰胺(DMF)中，施以攪拌至完全溶解配制成阻聚劑溶液備用。各實(shí)施例具體采用的組分A和組分B、組分A和組分 B以及溶劑相互間的配比見表1。比較例1 4組分A取合適的化合物，按所需量投入溶劑二甲基甲酰胺(DMF)中，施以攪拌至完全溶解配制成阻聚劑溶液備用。各比較例具體采用的組分A以及組分A和溶劑相互間的配比見表1。表 1.
權(quán)利要求
1.一種萃取精餾法精制異戊二烯的方法，包括異戊二烯在溶劑二甲基甲酰胺的存在下進(jìn)行萃取精餾，其特征在于萃取精餾體系中加入抑制異戊二烯聚合的阻聚劑，該阻聚劑為組合物，其組分包括組分A和組分B，其中組分A為哌啶氧自由基和/或硝基酚，組分B為二甘醇單甲醚和/或二甘醇單丁醚；以重量份計，組分A 組分B = 1 (0. 5 2. 0)；阻聚劑先用溶劑二甲基甲酰胺配制成溶液后再加入萃取精餾體系，以重量份計，(組分 A+組分B) 二甲基甲酰胺=0 8) 10；阻聚劑的加入量以異戊二烯為基準(zhǔn)，以組分A的量計，為0. 3 3. Owt. %。。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制異戊二烯的方法，其特征在于所述的哌啶氧自由基取自 4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基、2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基或4-氧-2，2，6， 6-四甲基哌啶氧自由基中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制異戊二烯的方法，其特征在于所述的硝基酚取自2，4_二硝基苯酚、2，6_ 二硝基對甲酚、鄰硝基酚或2-仲丁基-4，6- 二硝基苯酚中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制異戊二烯的方法，其特征在于所述的組分A組分B = 1 (1. 0 1. 5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制異戊二烯的方法，其特征在于所述的(組分A+組分B) 二甲基甲酰胺=G 6) 10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制異戊二烯的方法，其特征在于所述的阻聚劑的加入量以異戊二烯為基準(zhǔn)，以組分A的量計，為0. 6 1. 8wt. 0Z00。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制異戊二烯的方法，其特征在于所述的異戊二烯與溶劑二甲基甲酰胺的投料重量比為異戊二烯二甲基甲酰胺=(1.5 3.0) 10。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制異戊二烯的方法，其特征在于所述的萃取精餾在萃取精餾塔中進(jìn)行，含有雜質(zhì)的溶劑二甲基甲酰胺由塔釜排出，塔頂?shù)镁飘愇於?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的精制異戊二烯的方法，其特征在于所述的萃取精餾塔的塔釜溫度控制為110 140°C，塔釜壓力控制為0. 08 0. 15MPa，塔頂溫度控制為30 48°C，塔頂壓力控制為0. 02 0. 08MPa,回流比控制為2 10。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的精制異戊二烯的方法，其特征在于所述的萃取精餾塔的塔釜溫度控制為120 135°C，塔釜壓力控制為0. 10 0. 15MPa,塔頂溫度控制為35 43°C， 塔頂壓力控制為0. 02 0. 05MPa,回流比控制為3 6。
全文摘要
一種萃取精餾法精制異戊二烯的方法，異戊二烯在溶劑二甲基甲酰胺的存在下進(jìn)行萃取精餾，體系中加入抑制異戊二烯聚合的阻聚劑，其組分包括組分A和組分B。其中組分A為哌啶氧自由基和/或硝基酚，組分B為二甘醇單甲醚和/或二甘醇單丁醚；以重量份計，組分A∶組分B＝1∶(0.5～2.0)。阻聚劑先用溶劑二甲基甲酰胺配制成溶液后再加入萃取精餾體系，以重量份計，(組分A+組分B)∶二甲基甲酰胺＝(2～8)∶10；阻聚劑的加入量以異戊二烯為基準(zhǔn)，以組分A的量計，為0.3～3.0wt.‰。本發(fā)明通過向阻聚劑中加入一種輔助組分，大大改善了阻聚劑在萃取精餾體系中的溶解分散性，以使阻聚劑具有更好的阻聚性能。
文檔編號C07C11/18GK102295513SQ20101021139
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者秦技強(qiáng), 蔣芳紅, 謝家明, 鄭金達(dá), 郭世卓 申請人:中國石化上海石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司