專利名稱：一種非鉛汽油抗爆添加劑甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可作為汽油抗爆添加劑的甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳(簡稱MMT)的生產(chǎn)方法。
背景技術：
為提高汽油的辛烷值即其抗爆性能，往常都用四烷基鉛類化合物作為添加劑。但這種含鉛汽油添加劑的大量使用已給環(huán)境造成嚴重污染，威脅人類健康。歐美發(fā)達國家均有法規(guī)保護環(huán)境，要求汽油無鉛化，我國政府也要求汽油無鉛化。當今用MMT代替四烷基鉛類化合物是最佳選擇。其它汽油抗爆添加劑有二茂鐵、五羰基鐵、十羰基二錳、環(huán)戊二烯基三羰基錳、甲基叔丁基醚等。但含鐵添加劑會引起汽缸更快磨損，而十羰基二錳和環(huán)戊二烯基三羰基錳在常溫下是固體，易引起油路堵塞；甲基叔丁基醚作為添加劑用量達汽油的5％以上，且也存在污染環(huán)境的嚴重問題，美國有些州業(yè)已禁止使用。顯然，相對其它汽油抗爆添加劑，MMT具有明顯優(yōu)勢。
四十多年前，美國一家生產(chǎn)四乙基鉛的公司就有了生產(chǎn)MMT的許多專利，如1957年的US Patent 2,818,417就包括了許多相關技術。其MMT的生產(chǎn)過程有三個反應步驟第一步，甲基環(huán)戊二烯與高度分散的鈉反應生成甲基環(huán)戊二烯基陰離子；第二步，該陰離子與二氯化錳(以2∶1摩爾比)反應生成二甲基二茂錳；第三步，該二甲基二茂錳與一氧化碳反應生成MMT，即由3個CO分子取代上述二茂錳分子中的一個甲基環(huán)戊二烯基。該專利技術的MMT產(chǎn)率不高，以投入的MnCl2計算僅65.6％，而以投入的甲基環(huán)戊二烯計算，MMT產(chǎn)率低于33％。投入的甲基環(huán)戊二烯剩余的2/3，必得分離回收再用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種產(chǎn)率較高、原料利用較充分、工藝過程較簡單的MMT的生產(chǎn)方法，它不同于上述專利技術。
這種新方法的基本原理可用下式來描述 這種反應所用的第一種原料不是甲基環(huán)戊二烯而是它的二聚體；另一種原料不是無水氯化錳而是活潑錳原子。
本發(fā)明提供的MMT生產(chǎn)方法，其反應是在同一個反應器中進行的，它經(jīng)歷下述步驟1、甲基環(huán)戊二烯二聚體先在常壓和120-280℃裂解為甲基環(huán)戊二烯單體；2、這些新鮮裂解的甲基環(huán)戊二烯單體再與活潑錳原子反應生成某些有溶劑分子配位的甲基環(huán)戊二烯基錳的配合物；3、然后這些由溶劑分子配位的甲基環(huán)戊二烯基錳的配合物，再在1-15MPa和120-280℃條件下由CO取代其中的溶劑分子生成MMT。
這種反應所用溶劑的分子中有一個或二個或更多個可配位原子，以促進錳的金屬有機配合物的形成，也有利于MMT的生成。這種反應的控制條件即反應溫度和壓力都有較寬廣的可變范圍。
本發(fā)明與前述美國專利技術的顯著不同之處在于①本發(fā)明的第一種原料是甲基環(huán)戊二烯二聚體，而不是甲基環(huán)戊二烯單體；②本發(fā)明的第二種原料是活潑錳原子，而不是氯化錳或其它錳鹽；③本發(fā)明所涉及的反應中間化合物是由溶劑分子配位的甲基環(huán)戊二烯基錳的金屬有機化合物，而不是二甲基二茂錳，這就使得第一種原料甲基環(huán)戊二烯二聚體可獲得較為充分的利用。
④因為溶劑分子和甲基環(huán)戊二烯基相比，與錳的配位會弱得多，本反應的中間化合物就更易與CO反應變成MMT。
⑤本發(fā)明所述的反應是在同一個反應器中進行的，工藝相對簡單。
以上五點區(qū)別也是本發(fā)明的顯著優(yōu)點。
(四)
具體實施例方式
這樣制成的MMT為黃棕色液體，其凝固點約-1.5℃，沸點為230-233℃，比重為1.38g/mL。
權利要求
1.一種非鉛汽油抗爆添加劑甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳的生產(chǎn)方法，其特征在于其反應是在同一個反應器中進行的，包括如下反應步驟1)以甲基環(huán)戊二烯二聚體為原料，先在常壓和120-280℃條件下裂解為甲基環(huán)戊二烯單體；2)該新鮮裂解的甲基環(huán)戊二烯單體在溶劑分子的促進下，再與活潑錳原子反應生成甲基環(huán)戊二烯基錳的溶劑分子配合物；3)這種配合物再在1-15Mpa和120-280℃條件下與CO反應生成甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳，即MMT。
2.根據(jù)權利要求1所述的甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳的生產(chǎn)方法，其特征在于上述溶劑分子含有兩個或更多個配位原子O、N等，如乙二醇二甲醚，或1，4-二噁烷，或二胺；也可以只含有一個配位原子，如四氫呋喃或吡啶。
全文摘要
一種非鉛汽油抗爆添加劑甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳的生產(chǎn)方法，把甲基環(huán)戊二烯二聚體和高度分散的錳以及適當溶劑放入反應器中，這種二聚體在120－280℃裂解為甲基環(huán)戊二烯單體；新鮮裂解的甲基環(huán)戊二烯單體又在溶劑分子促進下和活潑錳原子反應生成甲基環(huán)戊二烯基錳的溶劑分子配合物；然后再在1－15MPa和120－280℃條件下與CO反應生成甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳，即MMT。其產(chǎn)出率按投入的甲基環(huán)戊二烯二聚體或錳計算都可達到65％左右。
文檔編號C10L1/30GK1482217SQ0214234
公開日2004年3月17日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權日2002年9月13日
發(fā)明者于江, 于 江 申請人:甘肅寧氏實業(yè)有限責任公司