Изобретение относится к области основного органического и нефтехимического синтеза, а именно к технологии получения изопрена из изобутилена и формальдегида, в которой первой стадией процесса является синтез 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД).
Одним из наиболее распространенных промышленных способов получения изопрена является способ через промежуточный синтез 4,4-диметил-1,3-диоксана. ДМД получают жидкофазной конденсацией изобутилена, содержащегося во фракциях С4 углеводородов, с формальдегидом, используемым в виде 20-40% водного раствора с последующим выделением диметилдиоксана из реакционной массы [Огородников С.К., Идлис Г.С. Производство изопрена. Л: Химия, 1973 стр.48-58]. Принципиальным недостатком данного способа является низкая селективность процесса. Выход высококипящих побочных продуктов (ВПП) составляет 44-46% на 1 тонну изопрена, более 90% которых составляют ВПП со стадии синтеза диметилдиоксана [там же, стр.72].
Известен способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана из изобутилена и формальдегида при температуре 100-110°С в присутствии серной кислоты. Недостатком данного способа является высокая коррозионная агрессивность серной кислоты и необходимость дополнительной обработки масляного слоя раствором щелочи [Авторское свидетельство СССР №361174, МПК С07D 319/06, опубл. 07.12.1972].
Известны способы получения диметилдиоксана в водной среде из изобутилена и формальдегида с использованием в качестве катализатора карбоновой кислоты [Патент Франции №2490642, МПК C07D 319/06, опубл. 26.03.1982], соли полисульфокислоты и металла 1 или 2 группы [Патент Франции №2490643, C07D 319/06, опубл. 26.03.1982], щавелевой кислоты [Авторское свидетельство СССР №991715, МПК C07D 319/06, опубл. 27.12.1999; Патент РФ №2255936, МПК C07D 319/06, опубл. 10.07.2005].
Известен способ получения ДМД и триметилкарбинола (ТМК) из формальдегида и изобутилена при весовом соотношении 1,1-1,2 в водном растворе при 90-110°С и давлении 17-25 атм в присутствии щавелевой кислоты. Для повышения селективности по ДМД и ТМК, за счет снижения образования побочных продуктов и потерь изобутилена, возвращают в зону реакции 3-6% ТМК в расчете на ДМД и 5-20% полученного ДМД. По мнению авторов, возврат ТМК в зону реакции позволяет уменьшить количество эфиров ТМК с компонентами ВПП и одновременно замедлить протекание реакции гидролиза ДМД с образованием ВПП [Патент РФ №2062270, МПК C07D 319/06, С07С 31/12, опубл. 20.06.1996].
Основным недостатком перечисленных способов получения диметилдиоксана является взаимная нерастворимость углеводородов и водного слоя, содержащего катализатор и формальдегид. Имеющийся раздел фаз при проведении реакции обуславливает низкую конверсию исходных реагентов и повышенное образование ВПП, что, в конечном итоге, сильно снижает селективность по целевому продукту.
Наиболее близким к заявляемому является известный способ получения ДМД конденсацией водного раствора формальдегида и изобутиленсодержащей фракции при 80-100°С и давлении 1,6-2,0 МПа в присутствии кислотного катализатора. Для повышения выработки по ДМД за счет снижения образования отходов процесса, направляют в зону конденсации дистиллят перегонки на вакуумной ректификационной колонне смеси высококипящих побочных продуктов [Патент РФ №2255936, МПК C07D 319/06, опубл. 10.07.2005].
Общеизвестно, что введение продуктов синтеза в реакцию снижает конверсию исходных реагентов за проход. Недостатком этого способа также является то, что возврат в зону реакции продуктов синтеза приводит к увеличению нагрузки на реактор по сырьевым потокам и соответственно увеличению объемной скорости (снижению времени реакции), что также нежелательно с точки зрения поддержания высоких конверсии исходных реагентов.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение конверсии исходных реагентов и увеличение выхода ДМД за счет снижения количества ВПП относительно выхода ДМД.
Поставленная задача решается способом получения 4,4-диметил-1,3-диоксана путем конденсации изобутиленсодержащей фракции с водным раствором формальдегида в присутствии кислотного катализатора при повышенных температуре и давлении и последующего выделения ДМД из реакционной массы, при этом конденсацию проводят в присутствии поверхностно-активных веществ.
Содержание поверхностно-активных веществ может быть в количестве 0,001-10,0 мас.% от реакционной массы.
Отличием предлагаемого изобретения от наиболее близкого по сути является то, что для увеличения взаимной растворимости водной и углеводородной фаз в реакционную смесь дополнительно вводят поверхностно-активные вещества. Использованием ПАВ достигается более высокая степень превращения исходных реагентов - изобутилена и формальдегида, - увеличивается выход ДМД и снижается образование ВПП.
Рассматриваемый процесс относится к числу гетерогенных жидкофазных каталитических реакций, в которых взаимодействие осуществляется в пределах только одной реакционной фазы, в данном случае водной. Раздел фаз в реакторе, обусловленный взаимной нерастворимостью водного слоя, содержащего формальдегид и катализатор, и углеводородного, содержащего изобутилен, является основной проблемой процесса конденсации изобутилена с формальдегидом. Для решения этой проблемы и увеличения взаимной растворимости гетерогенной смеси предлагается использование поверхностно-активных веществ ионного типа (катионоактивные, анионоактивные) и/или неионогенного типа. Введение в реакционную массу ПАВ обеспечивает более интенсивное протекание реакции конденсации изобутилена с формальдегидом, способствует повышению конверсии исходных реагентов, увеличению выхода ДМД и снижению образования ВПП.
В качестве кислотного катализатора могут быть использованы, например, 2,4-4,0% растворы ортофосфорной, щавелевой кислот, в качестве изобутиленсодержащей фракции возможно использование изобутан-изобутиленовой фракции с содержанием изобутилена 37-46 мас.%, формальдегид применяется, например, в виде 37-40% водного раствора.
В качестве ПАВ, например, могут быть использованы:
- олефинсульфонаты, например олефинсульфонаты натрия формулы RSO3Na, где R - углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 18;
- алкилбензолсульфонаты, например алкилбензолсульфонаты натрия формулы R-C6H5SO3Na, где R - углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 18;
- алкилэтоксисульфаты, например алкилэтоксисульфаты натрия формулы RO(СН2СН2O)nSO3Na, где R - углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 18, n=3-7;
- оксиэтилированные изононилфенолы (неонолы) формулы C9H19C6H4O(CH2CH2O)nH, где n=6-12;
- оксиэтилированные высшие жирные спирты формулы RO(СН2СН3О)nН, где R - углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 18, n=3-7;
- триалкилбензиламмоний хлориды формулы [С6Н5N(R)3]Cl, где R - углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 8 до 14.
Используемые в качестве ПАВ триалкилбензиламмонийхлориды представляют собой товарные продукты производства ОАО «НИИПАВ», г.Волгодонск, по ТУ 2482-016-04706205-2003. Оксиэтилированные изононилфенолы (неонолы) представляют собой товарные продукты производства ОАО «Нижнекамскнефтехим» по ТУ 2483-077-05766801-98.
Методы получения оксиэтилированных высших жирных спиртов описаны в книге Абрамзон А.А., Зайченко Л.П., Файнгольд С.И. Поверхностно-активные вещества. Л: Химия, 1988, стр.40. В качестве исходных спиртов для оксиэтилирования могут быть использованы высшие жирные спирты фирмы «Condea» марок ALFOL 10-18, с содержанием основного вещества 99,3-98,7 мас.%.
Синтез алкилэтоксисульфатов натрия проводился по аналогии с методикой, описанной в книге Абрамзон А.А., Зайченко Л.П., Файнгольд С.И. Поверхностно-активные вещества. Л: Химия, 1988, стр.19. Для синтеза использовали лабораторные образцы оксиэтилированных спиртов ALFOL фирмы «Condea».
Синтез алкилбензолсульфонатов натрия проводился по известной методике, описанной в книге Абрамзон А.А., Зайченко Л.П., Файнгольд С.И. Поверхностно-активные вещества. Л: Химия, 1988, стр.29-31.
Олефинсульфонаты натрия синтезированы по методике [Получение олефинсульфонатов и их свойства. ЦНИИтэнефтехим, тем. обзор, М., 1973, стр.17-19]. В качестве исходных олефинов использовали фракции товарных альфа-олефинов производства ОАО «Нижнекамскнефтехим» по ТУ 2411-057-05766801-96, ТУ 2411-058-05766801-96, ТУ 2411-067-05766801-97.
Олефинсульфонаты и алкилэтоксисульфаты использовали в виде 35-45% водных растворов.
Синтез 4,4-диметил-1,3-диоксана осуществляют следующим образом. В реактор периодического действия, оборудованный загрузочным отверстием, игольчатым вентилем и термостатирующей рубашкой загружают расчетные количества формалина, ортофосфорной кислоты, ПАВ и изобутан-изобутиленовой фракции при мольном соотношении формальдегид/изобутилен, равном (1,1-1,5):1. Реактор закрепляют на перемешивающем устройстве, подсоединяют к термостату, включают перемешивание и подают теплоноситель в рубашку реактора с заранее установленной температурой в пределах 80-110°С. В реакторе поддерживается избыточное давление в пределах 15-25 атм, обеспечивающее протекание процесса в конденсированной фазе. По окончании опыта реакционную смесь охлаждают, выгружают из реактора, масляный и водный слои разделяют, определяют количество и состав. Далее масляный и водный слои отдельно подвергают дальнейшей переработке. Из масляного слоя ДМД выделяют ректификационной перегонкой.
Осуществление предлагаемого способа получения ДМД иллюстрируют приведенные ниже примеры.
Пример 1 (для сравнения)
В автоклав, снабженный загрузочным отверстием, игольчатым вентилем и термостатирующей рубашкой, загружают 85,8 г формалина с концентрацией формальдегида 38,6 мас.%, 100 г изобутан-изобутиленовой фракции (ИИФ) с содержанием изобутилена 41,5 мас.%, 5,6 г 85%-ной фосфорной кислоты. Реактор закрепляют на перемешивающем устройстве, подключают к термостату, включают перемешивание и подают в рубашку реактора теплоноситель из термостата. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,49. Реакционную массу выдерживают при постоянном перемешивании 6 часов. По окончании опыта реактор отсоединяют от термостата, охлаждают до 25-30°С, выгружают реакционную массу из реактора. Отделяют масляный слой от водного, отдельно для водного и масляного слоев определяют количество и суммарный состав продуктов реакции. Количество водного слоя 78,9 г, масляного слоя 23,4 г. Конверсия изобутилена 55,2%, формальдегида 70,1%. Выход ДМД 33,04 г, ВПП 7,76 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,25.
Пример 2
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 87,0 г формалина с концентрацией формальдегида 38,0 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 37,6 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный на 6 молей оксида этилена изононилфенол (неонол АФ9-6, n=6) в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,64.
Количество водного слоя 79,9 г, масляного слоя 23,5 г. Конверсия изобутилена 55,5%, формальдегида 75,9%. Выход ДМД 34,87 г, ВПП 7,12 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,9.
Пример 3
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 85,1 г формалина с концентрацией формальдегида 38,9 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 38,2 мас.%, 5,6 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный на 8 молей оксида этилена изононилфенол (неонол АФ9-8, n=8) в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,62.
Количество водного слоя 72,7 г, масляного слоя 30,1 г. Конверсия изобутилена 59,2%, формальдегида 82,2%. Выход ДМД 40,23 г, ВПП 6,70 г, отношение ДМД/ВПП составляет 6,0.
Пример 4
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 92,3 г формалина с концентрацией формальдегида 38,8 мас.%, 99 г ИИФ с концентрацией изобутилена 41,1 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный на 10 молей оксида этилена изононилфенол (неонол АФ9-10, n=10) в количестве 0,05% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,63.
Количество водного слоя 78,8 г, масляного слоя 30,1 г. Конверсия изобутилена 60,3%, формальдегида 82,4%. Выход ДМД 40,20 г, ВПП 7,18 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,6.
Пример 5
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 91,2 г формалина с концентрацией формальдегида 36,9 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 41,7 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный на 10 молей оксида этилена изононилфенол (неонол АФ9-10, n=10) в количестве 1,0% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,51.
Количество водного слоя 70,8 г, масляного слоя 41,5 г. Конверсия изобутилена 74,2%, формальдегида 90,4%. Выход ДМД 46,75 г, ВПП 9,74 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,8.
Пример 6
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 86,5 г формалина с концентрацией формальдегида 39,8 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 39,1 мас.%, 5,6 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный на 12 молей оксида этилена изононилфенол (неонол АФ9-12, n=12) в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 22 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,64.
Количество водного слоя 75,1 г, масляного слоя 29,1 г. Конверсия изобутилена 63,1%, формальдегида 83,1%. Выход ДМД 39,53 г, ВПП 7,32 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,4.
Пример 7
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 89,4 г формалина с концентрацией формальдегида 39,9 мас.%, 99 г ИИФ с концентрацией изобутилена 43,7 мас.%, 5,7 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный высший жирный спирт формулы RO(CH2CH2O)nH, где R - углеводородный радикал С11H21, n=3 (этоксилат АЕ-3), в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,52.
Количество водного слоя 80,0 г, масляного слоя 24,5 г. Конверсия изобутилена 55,7%, формальдегида 74,4%. Выход ДМД 35,07 г, ВПП 7,31 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,8.
Пример 8
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 90,4 г формалина с концентрацией формальдегида 39,7 мас.%, 101 г ИИФ с концентрацией изобутилена 43,8 мас.%, 5,6 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный высший жирный спирт формулы RO(CH2CH2O)nH, где R - углеводородный радикал С10Н21, n=7 (этоксилат АЕ-7), в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,51.
Количество водного слоя 77,5 г, масляного слоя 35,2 г. Конверсия изобутилена 65,9%, формальдегида 85,8%. Выход ДМД 42,09 г, ВПП 6,18 г, отношение ДМД/ВПП составляет 6,8.
Пример 9
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 93,2 г формалина с концентрацией формальдегида 38,4 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 40,7 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят алкилэтоксисульфат натрия формулы RO(CH2CH2O)nSO3Na, где R - углеводородный радикал С10H21, n=3, в количестве 0,1% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,64.
Количество водного слоя 82,9 г, масляного слоя 31,8 г, Конверсия изобутилена 63,2%, формальдегида 77,6%. Выход ДМД 40,11 г, ВПП 7,43 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,4.
Пример 10
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 94,5 г формалина с концентрацией формальдегида 37,9 мас.%, 101 г ИИФ с концентрацией изобутилена 39,6 мас.%, 5,9 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят триоктилбензиламмонийхлорид формулы [C6H5N(C8H17)3]Cl, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 19,5 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,67.
Количество водного слоя 79,1 г, масляного слоя 36,7 г. Конверсия изобутилена 68,7%, формальдегида 80,9%. Выход ДМД 45,08 г, ВПП 9,39 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,8.
Пример 11
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 94,3 г формалина с концентрацией формальдегида 38,0 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 42,8 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят олефинсульфонат натрия формулы RSO3Na, где R - углеводородный радикал C10H19, в количестве 0,1% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,56.
Количество водного слоя 74,2 г, масляного слоя 48,6 г. Конверсия изобутилена 81,0%, формальдегида 93,4%. Выход ДМД 48,03 г, ВПП 8,89 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,4.
Пример 12
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 90,6 г формалина с концентрацией формальдегида 39,4 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 44,2 мас.%, 5,7 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят олефинсульфонат натрия формулы RSO3Na, где R - смесь олефинов C16-C18, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,51.
Количество водного слоя 71,0 г, масляного слоя 45,8 г. Конверсия изобутилена 83,3%, формальдегида 93,8%. Выход ДМД 50,43 г, ВПП 8,69 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,8.
Пример 13
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 93,7 г формалина с концентрацией формальдегида 37,9 мас.%, 99 г ИИФ с концентрацией изобутилена 40,7 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят алкилэтоксисульфат натрия формулы RO(CH2CH2O)nSO3Na, где R - углеводородный радикал C19H37, n=7, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,64.
Количество водного слоя 74,9 г, масляного слоя 34,1 г. Конверсия изобутилена 61,0%, формальдегида 82,8%. Выход ДМД 41,49 г, ВПП 9,22 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,5.
Пример 14
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 46,9 г формалина с концентрацией формальдегида 40,2 мас.%, 67 г ИИФ с концентрацией изобутилена 44,4 мас.%, 5,7 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят тритетрадецилбензиламмонийхлорид формулы [С6Н5N(С14Н29)3]Cl, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 110°С, давление 25 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,18.
Количество водного слоя 46,3 г, масляного слоя 19,2 г. Конверсия изобутилена 64,1%, формальдегида 87,3%. Выход ДМД 25,54 г, ВПП 4,40 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,8.
Пример 15
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 91,3 г формалина с концентрацией формальдегида 38,2 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 41,8 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят олефинсульфонат натрия формулы RSO3Na, где R - углеводородный радикал С12Н23, в количестве 0,001% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,56.
Количество водного слоя 71,5 г, масляного слоя 32,3 г. Конверсия изобутилена 56,4%, формальдегида 72,3%. Выход ДМД 34,6 г, ВПП 7,69 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,5.
Пример 16
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 46,4 г формалина с концентрацией формальдегида 39,7 мас.%, 66 г ИИФ с концентрацией изобутилена 43,1 мас.%, 5,3 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят олефинсульфонат натрия формулы RSO3Na, где R - углеводородный радикал C11H23, в количестве 10,0% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 100°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,2.
Количество водного слоя 51,8 г, масляного слоя 22,4 г. Конверсия изобутилена 84,7%, формальдегида 95,4%. Выход ДМД 26,32 г, ВПП 5,16 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,1.
Пример 17
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 89,5 г формалина с концентрацией формальдегида 37,9 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 43,6 мас.%, 5,7 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят алкилбензолсульфонат натрия формулы RC6Н5SO3Na, где R - углеводородный радикал С10Н21, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,45.
Количество водного слоя 73,5 г, масляного слоя 34,2 г. Конверсия изобутилена 68,1%, формальдегида 85,4%. Выход ДМД 39,6 г, ВПП 8,08 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,9.
Пример 18
Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 89,6 г формалина с концентрацией формальдегида 37,6 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 40,4 мас.%, 5,6 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят алкилбензолсульфонат натрия формулы RC6H5SO3Na, где R - углеводородный радикал C18H37, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,56.
Количество водного слоя 74,7 г, масляного слоя 36,1 г. Конверсия изобутилена 65,0%, формальдегида 87,6%. Выход ДМД 40,8 г, ВПП 8,0 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,1.
Пример 19
В реактор синтеза ДМД непрерывного действия подают формалиновую шихту - водный раствор, содержащий 38,5 мас.% формальдегида, 2,8 мас.% ортофосфорной кислоты, со скоростью 4,3 кг/час, также со скоростью 4,8 кг/час изобутан-изобутиленовую фракцию с концентрацией изобутилена 42,3 мас.% На входе в реактор выдерживают мольное соотношение формальдегид : изобутилен, равное 1,52, температуру в реакторе выдерживают 90°С, давление 20,3 атм. Выходящую из реактора реакционную смесь разделяют в отстойнике на масляный и водный слои. Количество выводимого водного слоя 3,93 кг/час, масляного слоя 5,17 кг/час. Конверсия изобутилена 54,8%, формальдегида 70,5%. Выход ДМД составляет 1,63 кг/час, ВПП 0,39 кг/час, соотношение ДМД/ВПП 4,18.
Пример 20
Процесс проводят аналогично примеру 19. В формальдегидную шихту дополнительно вносят 9,1 г поверхностно-активного вещества.
Количество водного слоя 3,71 кг/час, масляного слоя 5,39 кг/час. Конверсия изобутилена 78,1%, формальдегида 90,4%. Выход ДМД составляет 1,92 кг/час, ВПП 0,36 кг/час, соотношение ДМД/ВПП 5,3.
Как видно из приведенных примеров, предлагаемое изобретение позволяет повысить производительность процесса и выход ДМД за счет увеличения конверсии исходных реагентов и уменьшения количества образующегося ВПП.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (варианты) | 2016 |
|
RU2631429C1 |
| Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана | 2016 |
|
RU2624678C1 |
| Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана | 2018 |
|
RU2663292C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА | 2000 |
|
RU2177469C1 |
| Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (варианты) | 2021 |
|
RU2764520C1 |
| Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана с использованием полиариленфталида | 2021 |
|
RU2764518C1 |
| Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана с использованием углеродных нанотрубок | 2021 |
|
RU2764517C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА | 1999 |
|
RU2156234C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА | 2001 |
|
RU2197461C2 |
| Применение углеродных нанотрубок для увеличения селективности при получении 4,4-диметил-1,3-диоксана | 2016 |
|
RU2658839C2 |
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 4,4-диметил-1,3-диоксана путем конденсации изобутиленсодержащей фракции с водным раствором формальдегида в присутствии кислотного катализатора и поверхностно-активных веществ при повышенных температуре и давлении и последующего выделения 4,4-диметил-1,3-диоксана из реакционной массы. Технический результат заключается в повышении конверсии исходных реагентов и увеличении выхода 4,4-диметил-1,3-диоксана за счет снижения количества образующихся высококипящих побочных продуктов. 1 з.п. ф-лы.
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4-ДИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСАНА | 2004 |
|
RU2255936C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4-ДЙМЕТИЛДИОКСАНА-1,3 | 0 |
|
SU218909A1 |
| СПОСОБ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПИНАЛЬНЫХ МОТОНЕЙРОНОВ ПРИ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ СПИННОГО МОЗГА У БОЛЬНЫХ С ОСЛОЖНЕННОЙ ТРАВМОЙ ВЕРХНЕШЕЙНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА | 2012 |
|
RU2490643C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4-ДИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСАНА | 1992 |
|
RU2054425C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4-ДИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСАНА | 1986 |
|
SU1401858A1 |
