Способ получения изопрена Советский патент 1988 года по МПК C07C11/18 C07C1/20 

4

СП Изобретение относится к области получения изопрена из формальдегида и изобутилена. Известен способ получения изопрена конденсацией изобутилена с формальдегидом в присутствии серной кислоты. Продукты конденсации разделяю ся на углеводородный (масляньй) и водный слои. Углеводородный слой,содержащий 4,4-диметилдиоксан-1,3 (ДМД подвергают каталитическому разложени например на кальций-фосфатном катали заторе (КФ) . Водный слой, содержащий серную ки лоту, упаривают, остаток смешивают со свежей формалиновой шиктой (исход ный раствор формальдегида) и эту смесь олять направляют на синтез,Но при такой схеме во время упарки концентрируется серная кислота, а эт приводит к осмолению и дальнейшей конденсации побочных продуктов, кото рые приходится выводить из цикла. Все это усложняет процесс, в особённости на первой стадии, а также приводит к образованию загрязненных сточных вод. По предлагаемому способу на стади конденсации изобутилена с формальдегидом в качестве катализатора исполь зуют моно или поликарбоновые кислоты при концентрации их в исходном раст воре формальдегида 0,01-15 мас.%. Для уменьшения коррозии оборудова ния в исходный раствор формальдегид можно вводить фосфорную кислоту до достижения концентрации ее 0,010,0001 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 про дукты можно смешивать со свежей фор малиновой шихтой и направлять в реактор. В результате экстракции част побочных продуктов масляным слоем концентрации побочных продуктов в водном слое устанавливаются постоян ными. Селективность превращения формальдегида до целевых продуктов, которыми являются 4,4-диметилдиоксан-1,3,3-метилбутандиол-1,3, изоамиленовые спирты, составляет 82-86 Введение фосфорной кислоты снижает коррозию, вызываемую органическими кислотами.Так,если содержание железа в водном сГлое, содержащем щавелевую кислоту концентрации 0,1 мас.%, при смешении с формалиновой шихтой при 140С в течение 1 ч, было 0,0107%, то при добавлении фосфорной кислоты до концентрации 0,001% содержание железа в водном слое уменьшается до 0,0016%. П р и м е р 1. В автоклав емкостью 350 мл загружают 177,4 г 33,8%-ного водного раствора формальдегида, 80 г изобутилена и 0,17 г трифторуксусной кислоты. Автоклав нагревают в качалке при в течение 1 ч. После анализа продуктов масляного и водного слоев расчитывают выход целевых продуктов, считая на превращенный формальдегид; он составляет 85,1% (ДМД 81,7-, МВД 2,7-, изоамиленовые спирты 0,7). Из водного слоя под .вакуумом отгоняют воду, в результате чего получают смолы в количестве 9,3 г, что составляет 13,4%, считая на 100 г полученного ДМД. Далее эти смолы загружают в автоклав вместе с 177,4 г 33,8%-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% ДМД; 5,4 МВД; 0,8% изоамиленовые спирты). Из водного слоя после отгонки воды под вакуумом получают-смолы в количестве 14,7 г 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 г, что составляет 12,8 мас.% от водного слоя. Пример 2. Опыт повторяют в условиях примера 1 с использованием фумаровой кислоты взятой в количестве 0,5 г, при температуре в течение 80 мин. Для уменьшения коррозии добавляют фосфорную кислоту до концентрации ее в формалино,вой шихте 0,0005%. Селективность превращения формальдегида в целевые

34504714

продукты составляет 84,7%. Количест-слое составляет 19,2 г, что составво смол в водном слое составляетляет 13,7%.

10,1 г. После упаривания водного слоя Во всех случаях целевые продзтты и смешения смол со свежей формалино- разлагают на кальдайфосфатиом катавой шихтой и повторения этой опера-лизаторе. Селективность их превращеции 4 раза количество смол в водномния в изопрен 88%.

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 моно- или поликарбоновые кислоты при концентрации их в исходном растворе формальдегида 0,01-15 мас.%.2. Способ по П.1, о т л и ч а ю- щ 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.%.