專(zhuān)利名稱(chēng)：一種液相法制備異戊二烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種異丁烯和/或叔丁醇，與多聚甲醛和/或甲醛水溶液反應(yīng)制造異戊二烯的方法。
背景技術(shù)：
異戊二烯是生產(chǎn)異戊橡膠的重要原料，異戊橡膠由于其結(jié)構(gòu)和性能上均接近于天然橡膠而應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前異戊二烯的生產(chǎn)方法包括裂解C5餾分萃取蒸餾法、脫氫法、化學(xué)合成法等。其中化學(xué)合成法包括異丁烯-甲醛法、乙炔-丙酮法、丙烯二聚法等。利用烯醛法合成異戊二烯已經(jīng)在俄羅斯和日本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下
權(quán)利要求
1.一種液相法制備異戊二烯的方法，包括以下步驟a)異丁烯和/或叔丁醇，與多聚甲醛和/或甲醛的水溶液，在酸性催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，得到含中間產(chǎn)品4，4- 二甲基-1，3- 二氧六環(huán)的反應(yīng)溶液；b)將步驟a)得到的含4，4_二甲基-1，3-二氧六環(huán)的反應(yīng)溶液在經(jīng)過(guò)純化之后和/或沒(méi)有經(jīng)過(guò)純化的情況下連續(xù)通入到位于降膜反應(yīng)器之內(nèi)頂部的混合器中或任選地加入低沸點(diǎn)惰性溶劑進(jìn)行稀釋?zhuān)玫降慕?jīng)低沸點(diǎn)惰性溶劑稀釋后的反應(yīng)溶液連續(xù)通入位于降膜反應(yīng)器之內(nèi)頂部的混合器中，同時(shí)在反應(yīng)器內(nèi)的該混合器中加入酸性水溶液，兩者經(jīng)過(guò)混合形成裂解液之后被分布到反應(yīng)器壁，在沿反應(yīng)器壁下流的過(guò)程中進(jìn)行熱裂解反應(yīng)；其中在步驟b)中裂解生成的異戊二烯和所述任選的低沸點(diǎn)惰性溶劑的一部分一起從反應(yīng)器頂部蒸出而制得異戊二烯粗產(chǎn)品，其中含甲醛的裂解母液從反應(yīng)器底部采出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟b)還包括從降膜反應(yīng)器頂部噴入水霧。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟b)噴入的水霧與含4，4_二甲基-1，3-二氧六環(huán)的反應(yīng)溶液中4，4-二甲基-1，3-二氧六環(huán)的重量比例為0.2 10 1，優(yōu)選 0.25 5 1，更優(yōu)選0.3 2 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟b)中的酸性水溶液預(yù)熱后加入降膜反應(yīng)器內(nèi)頂部的混合器中，預(yù)熱到的溫度是在130 200°C范圍，預(yù)熱后的壓力為該溫度下水的飽和蒸汽壓的1. 1 1. 5倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟b)中的低沸點(diǎn)惰性溶劑選自C4-C6飽和鏈烷烴和/或C4-C6飽和環(huán)烷烴中的一種、兩種或多種，優(yōu)選地選自環(huán)己烷、 環(huán)戊烷、正戊烷、正丁烷、異丁烷中的一種、兩種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在步驟b)中低沸點(diǎn)惰性溶劑的用量使得低沸點(diǎn)惰性溶劑與純化和/或沒(méi)有純化的含4，4- 二甲基-1，3- 二氧六環(huán)的反應(yīng)溶液中4，4-二甲基-1，3-二氧六環(huán)的重量比為0 5 1，優(yōu)選0 2 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟b)裂解反應(yīng)使用的酸性水溶液為酸或酸式鹽的水溶液，優(yōu)選磷酸，硫酸，氫硫酸，硼酸，硝酸，甲烷磺酸，對(duì)甲苯磺酸， 硅鎢酸，磷鎢酸，苯甲酸，三氟甲磺酸，草酸，硫酸氫鈉或磷酸二氫鈉的水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于步驟b)酸性水溶液的濃度為0.05 20wt %，優(yōu)選為0. 5 5wt %，酸性水溶液與純化和/或沒(méi)有純化的含4，4- 二甲基-1， 3-二氧六環(huán)的反應(yīng)溶液中4，4_ 二甲基-1，3-二氧六環(huán)的重量比是0.1 1.5 1，更優(yōu)選 0. 25 1 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟b)降膜反應(yīng)器內(nèi)壁溫度為 150 300°C，反應(yīng)壓力為0. 5 2. OMPa,反應(yīng)物料在降膜反應(yīng)器中的平均停留時(shí)間為3 30分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任何一項(xiàng)的方法，其中步驟b)中進(jìn)行純化之后殘留的反應(yīng)母液和步驟b)中在反應(yīng)器底部獲得的液相進(jìn)行處理和濃縮，以回收甲醛再用于步驟a)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液相法制備異戊二烯的方法。由異丁烯和/或叔丁醇，與多聚甲醛和/或甲醛水溶液，在酸性催化劑作用下反應(yīng)得到含中間產(chǎn)品4，4-二甲基-1，3-二氧六環(huán)的反應(yīng)溶液，然后將含該中間品的反應(yīng)溶液經(jīng)純化后和/或未經(jīng)純化的情況下連續(xù)通入降膜反應(yīng)器進(jìn)行熱裂解反應(yīng)，同時(shí)從降膜反應(yīng)器頂部噴入水霧，控制反應(yīng)器內(nèi)壁溫度為150～300℃，反應(yīng)壓力穩(wěn)定在0.5～2.0MPa。裂解生成的異戊二烯和部分溶劑一起從反應(yīng)器頂部蒸出，甲醛隨水霧和反應(yīng)器壁液體流從反應(yīng)器底部采出，制得異戊二烯收率＞80％。
文檔編號(hào)C07C11/18GK102516009SQ20111037656
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者華衛(wèi)琦, 尚永華, 朱發(fā)明, 石濱, 胡展, 董薪, 衣志偉, 趙文娟, 黎源 申請(qǐng)人:寧波萬(wàn)華聚氨酯有限公司, 煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯股份有限公司