Способ получения изопрена

Способ получения изопрена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА путем конденсации изобутилена с формальдегидом в присутствии кислого катализатора, разделения продуктов конденсации на углеводородный и водный слои с последующим разложением углеводрродного слоя, например на кальций-фосфатном катализаторе и упаркой водного слоя с последующим добавлением к образунщемуся при этом остатку исходного раствора формальдегида, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве кислого катализатора используют моноили поликарбоновые кислоты при концентрации их в исходном растворе формальдегида 0,01-15 мас.%.2. Способ по П.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что с целью снижения коррозии оборудования, в исходный раствор формальдегида вводят фосфорную кислоту до достижения концентрации 0,01-0,0001 мас.%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ РИ Л%

РЕСОУБЛИН

„„SU„„450471

ГОСУДАРС ГНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕМАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ (21) 1927715/23-04 (22) 04.06,73 (46) 15.02.88 ° Бюл. У 6 (72) А.Л.Шапиро, В.Ю.Ганкин, С.А.Поляков и А.В.Синицын ,(53) 547.315.2(088.8) (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ .ИЗОПРЕ- .

НА путем конденсации изобутилена с формальдегидом в присутствии кислого катализатора, разделения продуктов конденсации на углеводородный и водный слои с последующим разложением углеводрродного слоя, например на кальций-фосфатном катализаторе и упар(51)4 С 07 С 11/18 С 07 С 1/20 кой водного слоя с последующим добавлением к образующемуся при этом остатку исходного раствора формальдегида, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве кислого катализатора используют моно- или поликарбоновые кислоты при концентрации их в исходном растворе формальдегида 0,01-15 мас.X.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что с целью снижения коррозии оборудования, в исходный раствор формальдегида вводят фосфорную кислоту до достижения концентрации О, 01-0, 0001 мас . X. е

450471

Изобретение относится к области получения изопрена из формальдегида и изобутилена.

Известен способ получения изопре5 на конденсацией иэобутилена с формальдегидом в присутствии серной кислоты. Продукты конденсации разделяются на углеводородный (масляный) и водный слои. Углеводородный слой,со- 10 держащий 4,4-диметилдиоксан-1,3 (ДЬЯ), подвергают каталитическому разложению, например на кальций-фосфатном катализаторе (КФ).

Водный слой, содержащий серную кис-15 лоту, упаривают, остаток смешивают со свежей формалиновой шихтой (исходный раствор формальдегида) и эту смесь опять направляют на синтез.Но при такой схеме во время упарки 20 концентрируется серная кислота, а это приводит к осмолению и дальнейшей конденсации побочных продуктов, которые приходится выводить из цикла.

Все это усложняет процесс, в особенности на первой стадии, а также привбдит к образованию загрязненных сточных вод.

По предлагаемому способу на стадии конденсации изобутилена с формальде- 30 гидом в качестве катализатора используют моно или поликарбоновые кислоты при концентрации их в исходном растворе формальдегида 0,01-15 мас.Х..

Для уменьшения коррозии оборудования в исходный раствор формальдегида можно вводить фосфорную кислоту дб достижения концентрации ее 0,01—

0,0001 мас.%.

Экспериментально было установлено, что при применении в качестве катализатора таких карбоновых кислот, как щавелевая, фумаровая, трифторуксусная, муравьиная и др. при упарке водного слоя не происходит осмоления и дальнейшей конденсации побочных продуктов, поэтому эти продукты можно смешивать со свежей формалиновой шихтой и направлять в реактор. Ь результате экстракции части побочных продуктов масляным слоем концентрации побочных продуктов в водном слое устанавливаются постоянными. Селективность превращения формальдегида до целевых продуктов, которыми являются 4,4-диметилдиоксан-1,3,3-метилбутандиол-1,3, изо- ° амиленовые спирты, составляет 82-8бХ.

Введение фосфорной кислоты снижает коррозию, вызываемую органическиФ ми кислотами. Так, если содержание железа в водном слое, содержащем щавелевую кислоту концентрации О, 1 мас.Х, при смешении с формалиновой шихтой при 140 С в течение 1 ч, было

0,0107Х, то при добавлении фосфорной кислоты до концентрации 0,001Х содержание железа в водном слое уменьшается до 0,001б%.

Пример 1. В автоклав емкостью 350 мл загружают 177,4 r

33,8%-ного водного раствора формальдегида, 80 г изобутилена и 0,17 r трифторуксусной кислоты. Автоклав нагревают в качалке при 120 С в чечение 1 ч. После анализа продуктов масляного и водного слоев расчитывают выход целевых продуктов, считая на превращенный формальдегид; он сос— тавляет 85,1% (Д3Щ 81,7; МБД 2,7; изоамиленовые спирты 0,7). Из водного слоя под вакуумом отгоняют воду, в результате чего получают смолы в количестве 9,3 r, что составляет 13,4%, считая на 100 г полученного ДИД. Далее эти смолы загружают в автоклав вместе с 177,4 г

33,8Х-ного водного раствора формальдегида, 80 г изобутилена и 0,17 г трифторуксусной кислоты. После нагрева автоклава при 120 С в течение

1 ч и анализа продуктов масляного и водного слоев расчитывают выход целевых продуктов. Он составляет

83,9%, считая на превращенный формальдегид (77,7% ДФЩ; 5,4% МБД; 0,8% изоамиленовые cHHpTbI), Из водного слоя после отгонки воды под вакуумом получают смолы в количестве t4,? r

Таким образом, с учетом вводимых смол количество вновь образовавшихся смол в водном слое меньше, чем в предыдущем опыте. После третьей и четвертой рециркуляции количество смол в водном слое 17,8 r что составляет

12,8 мас.Х от водного слоя.

Пример 2. Опыт повторяют в условиях примера 1 с использованием фумаровой кислоты, взятой в количестве 0,5 г, при температуре 140 С в течение 80 мин. Для уменьшения коррозии добавляют фосфорную кислоту до концентрации ее в формалиновой шихте 0,0005%. Селективность превращения формальдегида в целевые

450471

Редактор Н..Сильнягина Техред И.Попович Корректор В.Горняк

Тираж 370 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москвя, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Заказ 772

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 продукты составляет 84,7%. Количество смол в водном слое составляет

10, 1 r. После упаривания водного слоя и смешения смол со свежей формалино5 вой шихтой и повторения этой операции 4 раза количество смол в водном слое составляет 19,2 г, что составляет 13,7%.

Во всех случаях целевые продукты разлагают на кальцийфосфатном катализаторе. Селективиость их превращения в изопрен 88%.