БИБЛИОТЕКА Советский патент 1973 года по МПК C07D319/06 

1

Изобретение относится к способам получения диметилдиоксана (ДМД), который является промежуточным продуктом синтеза изопрена.

Известен способ получения диметилдиоксана взаимодействием изобутилена с формальдегидом в кислых водных растворах в системе жидкость-жидкость при нагревании и проведении реакции в «кинетической области, т. е. в условиях, обеспечивающих дракти.чески предельное насыщение водной реакционной фазы растворенным в ней изобутиленом, что дает сравнительно высокий промышленный выход целевого продукта (до 83%).

Однако При известном способе образуется большое Количество побочных высококипящих продуктов (20% от веса получаемого ДМД).

С целью уменьшения количества побочных продуктов и увеличения выхода ДМД процесс проводят в реакторе, обеспечивающем малое продольное перемешивание реакционной л идкости.

В реакторе проводят конденсацию изобутилена с формальдегидом в кислой водной ереде (преимущественно в присутствии серной кислоты) в системе жидкость-жидкость при нагревании, предпочтительно не выше 80°С.

Малое продольное перемешивание может быть, в частности, достигнуто проведением

процесса в реакторе с труоками, имеющими соотнощение высоты и диаметра порядка 1500, либо с трубками большего диаметра, но разделенными на секторы нродольными перегородками.

Возможно также разделение реакционных труб большого диаметра на секции поперечными перфорированными перегородками, расстояние между которыми не должно превышать 2 М.

Проведение процесса по предлагаемому способу снижает количество образующихся нобочных продуктов до 9,6% за счет уменьшения побочных реакций, а. также снижаег температуру реакцнн до 65°С, что дает дополнительный выход ДМД, достигающий 88,7%.

Пример 1. В производственную реакцнонЕ1ую систему, состоящую из двух последовательно включе11ных реакторов, калчдып из которых содержит 37 реакционных труб диаметром 200 мм и высотой по 15 м, нропускается противотоком формалиновая шихта и изобутиленизобутановая фракция в весовом соотношении iC4H8 н СН20 1,17:1,0.

Концентрация изобутилена в исходной углеводородной фракции составляет 48%, а формальдегида в его исходном водном растворе, содержащем 1,4% серной кислоты, 43,5 вес. %.

Средняя температура в реакторе, регулируем а-я -подачей хладагента в межтрубное пространство, поддерживаемое на уровне 82°С. Подача изобутиленизобутановой фракции 20 т/чос.

Содержание изобутилена в отходящей углеводородной смеси составляет 8-9%, а формальдегида в выходящей водной жидкости-8%.

Получаемый выход продуктов реакции приведен Б таблице.

Пример 2. В реакционную систему ми-кромодельной установки, состоящей из двух реакционных колонн диаметром 20 мм и высотой 15 м каждая, противотоком вводится изобутиленизобутановая фра-кция, содержащая 48,5% изобутилена, и формалиновая шихта, содержащая 31 % СН2О и 1 % серной кислоты.

Весовое соотношение iC4H8 и СН2О 1,17:1,0. Температура реакции 98°С. Подача изобутиленизобутановой фракции 5,9 кг/час.

Концентрация на выходе, %: изобутилен 12, формальдегид 1,4.

Выход продуктов реакции приведен в таблице.

Пример 3. Процесс ведут по примеру 2 при 80°С. Концентрация H2SO4 3,8%, подача изобутиленизобутановой .фракции 5,8 кг/час.

Концентрация на выходе, %: изобутилен 13, формальдегид 4,8.

Выход продуктов реакции приведен в таблице.

Пример 4. Процесс ведут по примеру 2 при 65°С. Койцеитрация H2SO4 3,8%; иодача изобутиленизобутановой фракции 2,2 кг/час.

Концентрация на выходе, %: изобутилен 10, формальдегид 4,5.

Выход продуктов реакции приведен в таблице.

При осуществлении процесса в про-извоаственных аппаратах, где из-за большего днам-етра реакционных труб продольное перемешивание реакционной жидкости существенно искажает концентрационные градиенты реагентов по высоте, отвечаюший кинетическим кривым выход побочных продуктов выше, чем в реаКторах микромодельной установки, где вследствие большой разницы соотношения высоты и диаметра (1500) продольное перемешивание практически отсутствует.

Для процесса при близких средних температурах (82°С и 80°С) уменьшение количества побочных продуктов цри устранении .продольного перемешивания составляет

15,8-12,5 .100-21%. 15,8

В условиях отсутствия продольного перемешивания улучшение показателей процесса может быть достигнуто понижением реакционной температуры.

Так, при переходе от 98°С к 80°С относительный выход побочных продуктов понижается на 15%, а к 65°С -на 35%.

Предмет изобретения

1.Способ получения диметилдиоксана путем Конденсации при нагревании изобутилена с формальдегидом в кислой водной среде

в системе жидкость-жидкость с выделение:. целевого продукта известными приемами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества побочных продуктов и увеличения выхода целевого продукта, конденсацию проводят в реакторе, обеспечивающем малое продольное перемешивание реакциОНной жидкости.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что конденсацию проводят при температуре не

выше 80°С.