專利名稱：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、化學合成法等。其中化學合成法包括異丁烯-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)在俄羅斯和日本實現(xiàn)工業(yè)化，發(fā)生的化學反應(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)過純化之后和/或沒有經(jīng)過純化的情況下連續(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惰性溶劑進行稀釋，所得到的經(jīng)低沸點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)器壁下流的過程中進行熱裂解反應(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任一項所述的方法，其特征在于步驟b)中的酸性水溶液預熱后加入降膜反應(yīng)器內(nèi)頂部的混合器中，預熱到的溫度是在130 200°C范圍，預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任一項所述的方法，其特征在于步驟b)中的低沸點惰性溶劑選自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)中低沸點惰性溶劑的用量使得低沸點惰性溶劑與純化和/或沒有純化的含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)器中的平均停留時間為3 30分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任何一項的方法，其中步驟b)中進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)器進行熱裂解反應(yīng)，同時從降膜反應(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C07C11/18GK102516009SQ20111037656
公開日2012年6月27日 申請日期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 申請人:寧波萬華聚氨酯有限公司, 煙臺萬華聚氨酯股份有限公司