JPS59184136A - Production of isoprene - Google Patents

Production of isoprene

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Publication number
JPS59184136A
JPS59184136A JP5670083A JP5670083A JPS59184136A JP S59184136 A JPS59184136 A JP S59184136A JP 5670083 A JP5670083 A JP 5670083A JP 5670083 A JP5670083 A JP 5670083A JP S59184136 A JPS59184136 A JP S59184136A
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JP
Japan
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isoprene
reaction
formaldehyde
source
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP5670083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kinichi Okumura
奥村 欽一
Masaaki Sasamoto
笹本 公明
Shinji Matsumoto
松本 慎次
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Zeon Co Ltd filed Critical Nippon Zeon Co Ltd
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain isoprene in high yield in the liquid phase by the one-stage method, by reacting an isobutylene source with a formaldehyde source in the liquid phase in the presence of water and an acidic catalyst at a low temperature, and reacting the reaction mixture in a gas liquid mixture system under a specific pressure or below at a high temperature. CONSTITUTION:One or more isobutylene sources selected from isobutylene, tert- butanol and alkyl tert-butyl ether are reacted with a formaldehyde source in the presence of water and an acidic catalyst in the complete liquid phase in a low-temperature reaction zone at 145 deg.C or below, preferably 60-140 deg.C to synthesize an isoprene precursor. The resultant effluent liquid is then fed to a high- temperature reaction zone at 150 deg.C or above, preferably 150-230 deg.C and reacted in the state of a gas liquid mixture under 40 atm or below, preferably 4-35 atm to decompose the above-mentioned isoprene precursor into isoprene. The isoprene can be produced in a simplified process continuously in high yield by this method.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液相一段法によるイソプレンの製造法に関し、
さらに詳しくは、イソブチレン源とホルムアルデヒド源
とを水及び酸性触媒の存在下に低温反応帯域で液相反応
したのち、引き続いて高温反応帯域で低圧かつ気液混合
状態下に反応させることによシ、高収率でイノブレンヲ
袈造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing isoprene by a liquid phase one-step process,
More specifically, the isobutylene source and the formaldehyde source are subjected to a liquid phase reaction in the presence of water and an acidic catalyst in a low temperature reaction zone, and then subsequently reacted in a high temperature reaction zone at low pressure and under a gas-liquid mixed state. This invention relates to a method for producing inobrene in high yield.

イソブチレン、第3級ブタノール(以下、TEAと略称
する)、メチルターシャリ−ブチルエーテル(以下、M
TB1!!と略称する)などの如きイソブチレン源ト、
ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドなどの如きホ
ルムアルデヒド源とから酸性触媒の存在下に液相一段反
応によってインプレンを製造する方法は従来から公知で
ある(例えば特公昭48−28884号、同49−10
926号、同50−10285号など)。
Isobutylene, tertiary butanol (hereinafter abbreviated as TEA), methyl tert-butyl ether (hereinafter M
TB1! ! isobutylene sources such as
A method for producing imprene from a formaldehyde source such as formaldehyde, paraformaldehyde, etc. by a one-step liquid phase reaction in the presence of an acidic catalyst has been known (for example, Japanese Patent Publication Nos. 48-28884 and 49-10).
No. 926, No. 50-10285, etc.).

かかる一段法は、すでに工業化されているイソブチレン
とホルムアルデヒドから4.4−ジメチル−1,3−ジ
オキサンを経由してイソプレンを合成する、いわゆる二
段法に比較して反応工程が少ないという基本的な利点を
有しているが、その反面、選択率が未だ充分でなく取扱
いの困難な副生物を多量生成するという弊害がある。
This one-step method basically has fewer reaction steps compared to the so-called two-step method, which synthesizes isoprene from isobutylene and formaldehyde via 4,4-dimethyl-1,3-dioxane, which has already been industrialized. Although it has advantages, on the other hand, it has the disadvantage that the selectivity is still insufficient and a large amount of by-products, which are difficult to handle, are produced.

またかかる一段法の具体例として反応を低温及び高温の
二段階で行う方法も公知である。例えば特公昭55−2
415号には、インブチレン源とホルムアルデヒドをス
ルファニル酸、オルタニル酸などのごとき特定なアミノ
基含有スルホン酸を触媒として少量の水の存在下に70
〜13Qc及び160〜200Cの二段階で反応する方
法が記載されている。
Furthermore, as a specific example of such a one-stage method, a method in which the reaction is carried out in two stages, one at a low temperature and one at a high temperature, is also known. For example, Tokuko Sho 55-2
No. 415 discloses that an inbutylene source and formaldehyde are catalyzed by a specific amino group-containing sulfonic acid such as sulfanilic acid or orthanylic acid in the presence of a small amount of water.
A two-step reaction process of ~13Qc and 160-200C is described.

この方法はもっばらホルムアルデヒドの重合による装置
の詰り防止を目的とするものであるが、本発明者らがこ
の方法を追試した結果では、生成物中に多量の副生物が
存在し、また触媒とホルムアルデヒドが反応して原単位
を低下させることが確認された。
This method is primarily intended to prevent clogging of the equipment due to formaldehyde polymerization, but the inventors' additional tests of this method revealed that a large amount of by-products were present in the product and that the catalyst was not clogged. It was confirmed that formaldehyde reacts and lowers the basic unit.

そこで本発明者は従来技術に見られるこれらの欠点を改
良すべく鋭意検討を進めた結果、低温で液相反応した後
、一定の圧力以下の気液混合系で高温反応を実施すると
、意外にも高収率でインプレンが得られることを見い出
した。
Therefore, the inventors of the present invention conducted intensive studies to improve these shortcomings seen in the prior art, and found that after performing a liquid phase reaction at a low temperature, a high temperature reaction is performed in a gas-liquid mixture system below a certain pressure. It was also found that imprene could be obtained in high yield.

かぐして本発明によれば、イソブチレン、第3級フタノ
ール及びアルキルターシャリ−ブチルエーテルから選ば
れた少なくとも一つのインブチレン源とホルムアルデヒ
ド源を水及び酸性触媒の存在下に連続的に液相反応して
イソプレンを製造するに際し、インブチレン源とホルム
アルデヒド源を水及び酸性触媒の存在下に低温反応帯域
で完全液相下に反応してイソプレン前駆体を合成したの
ち、該帯域からの導出液を高温反応帯域に供給して40
気圧以下で、かつ気液混合状態の下でインプレン前駆体
をイソプレンに分解することを特徴とする液相一段法に
よるイソプレンの製造法が提供される。
According to the present invention, at least one source of imbutylene selected from isobutylene, tertiary phthanol, and alkyl tert-butyl ether and a source of formaldehyde are continuously subjected to a liquid phase reaction in the presence of water and an acidic catalyst. When producing isoprene, an isoprene precursor is synthesized by reacting an inbutylene source and a formaldehyde source in a complete liquid phase in a low-temperature reaction zone in the presence of water and an acidic catalyst, and then the liquid derived from the zone is heated to a high temperature. 40
A method for producing isoprene by a one-step liquid phase method is provided, which is characterized in that an imprene precursor is decomposed into isoprene at a temperature below atmospheric pressure and under a gas-liquid mixed state.

本発明において反応原料として用いられるインブチレン
源は、インブチレン、TEA’jたはアルキルターシャ
リ−ブチルエーテルであシ、アルキルターシャリ−ブチ
ルエーテルの具体例としては、MTBlliが例示され
る。これらのインブチレン源は単独で使用してもよいが
、二種以上の混合物の形で使用することもでき、とくに
インブチレンと他のインブチレン源とを併用することが
好ましい。
The inbutylene source used as a reaction raw material in the present invention is inbutylene, TEA'j or an alkyl tertiary-butyl ether, and a specific example of the alkyl tertiary-butyl ether is MTBlli. Although these imbutylene sources may be used alone, they can also be used in the form of a mixture of two or more types, and it is particularly preferable to use imbutylene and other imbutylene sources in combination.

一方、用いられるホルムアルデヒド源は反応系内におい
てホルムアルデヒドを発生し得るものであればいずれで
もよく、その具体例として、ホルムアルデヒド水溶液、
ホルムアルデヒドの重合物(例えば、パラホルムアルデ
ヒド、トリオキサン)、ホルムアルデヒドの前駆体(例
えばメチラール、4.4−ジメチル−1,3−ジオキチ
ン)などが挙げられる。またホルムアルデヒド水溶液に
バラホルムアルデヒドを溶解してホルムアルデヒド濃度
を高めたものや、安定剤としてメタノールを含むホルム
アルデヒド水溶液であっても同様に使用することができ
る。
On the other hand, the formaldehyde source used may be any source that can generate formaldehyde in the reaction system, and specific examples thereof include formaldehyde aqueous solution,
Examples include formaldehyde polymers (eg, paraformaldehyde, trioxane), formaldehyde precursors (eg, methylal, 4,4-dimethyl-1,3-diochitin), and the like. Further, a formaldehyde aqueous solution in which rose formaldehyde is dissolved to increase the formaldehyde concentration, or a formaldehyde aqueous solution containing methanol as a stabilizer can be similarly used.

なかでも取扱いの容易さ、入手の容易さ、反応系に水が
必要なことなどの見地からホルムアルデヒド水溶液が賞
月される。
Among these, formaldehyde aqueous solutions are prized because of their ease of handling, availability, and the need for water in the reaction system.

かかるイソブチレン源とホルムアルデヒド源の使用比率
は反応条件に応じて適宜選択されるが、通常はホルムア
ルデヒド源から生じる理論量のホルムアルデヒド1モル
当ジイソブチレン源から生じる理論量のインブチレン2
モル以上、好ましくは3モル以上であ夛、インブチレン
源の使用量が少ない場合にはホルムアルデヒドの転化率
が低下し、また副生物の生成も増加する傾向を示す。一
方、イソブチレン源の使用量が過度に大きくなると未反
応イソブチレン源の回収に要する経費が嵩むため、この
見地からホルムアルデヒド1モル当ジインブチレン20
モル以下とするのが適切であるO 本発明においてイソブチレン源とホルムアルデヒド源の
反応を行う罠際して、低温及び高温での二段反応を行う
こと、及び高温反応において40気圧以下の圧力条件下
で、かつ気液混合状態の下で反応を行うことが必須の要
件である。
The ratio of the isobutylene source and formaldehyde source to be used is appropriately selected depending on the reaction conditions, but usually the theoretical amount of inbutylene 2 generated from the diisobutylene source is calculated based on 1 mole of formaldehyde generated from the formaldehyde source.
When the amount of inbutylene source used is too small, preferably 3 moles or more, the conversion rate of formaldehyde tends to decrease and the production of by-products tends to increase. On the other hand, if the amount of isobutylene source used becomes excessively large, the cost required to recover the unreacted isobutylene source will increase.
In the present invention, when the isobutylene source and the formaldehyde source are reacted, a two-step reaction at low and high temperatures is carried out, and the high temperature reaction is performed under a pressure of 40 atmospheres or less. It is essential to carry out the reaction under a gas-liquid mixed state.

第一の要件として反応を予め145c以下、好ましくは
60〜140t:’の温度で実施しく以下、低温反応と
称する)、次いで1500以上、好ましくは150〜2
30Cの温度で実施する(以下、高温反応と称する)こ
とが必要でおる0予め行う低温反応の過程ではイソブチ
レンとホルムアルデヒドの反応によって4.4−ジメチ
ル−1,5−ジオキサン、3−メチル−1,3−プメン
ジオール、3−メチル−3−ブテン−1−オールなどの
ごときインプレン前駆体が合成される。この際、反応温
度を145C以下に抑えることが重要であシ、この温度
を越えると最終生成物であるイソプレンの生成量がこの
段階で増加するため、系中に存在するホルムアルデヒド
または4.4−ジメチル−1,3−ジオキサンの分解に
よって発生するホルムアルデヒドとイソプレンとの反応
によって処理の困難などラン類の副生が増加するO逆に
反応温度が過度に低くなると反応性が低下するため実用
的でない。また低温反応における反応温度は必ずしも一
定に保つ必要はなく、145C以下の範囲であれば逐次
的に上昇させても、ま友二段以上に分割して段階的に上
昇させてもよい。
The first requirement is to carry out the reaction in advance at a temperature of 145c or less, preferably 60-140t:' (hereinafter referred to as low temperature reaction), then 1500c or more, preferably 150-2
It is necessary to carry out the reaction at a temperature of 30C (hereinafter referred to as high temperature reaction).In the process of the low temperature reaction carried out in advance, 4,4-dimethyl-1,5-dioxane and 3-methyl-1 are reacted with isobutylene and formaldehyde. , 3-pumenediol, 3-methyl-3-buten-1-ol, etc., are synthesized. At this time, it is important to keep the reaction temperature below 145C; if this temperature is exceeded, the amount of final product isoprene produced increases at this stage, so formaldehyde or 4.4- Due to the reaction between formaldehyde generated by the decomposition of dimethyl-1,3-dioxane and isoprene, the by-product of oran species increases due to the difficulty of processing.On the other hand, if the reaction temperature becomes too low, the reactivity decreases, making it impractical. . Furthermore, the reaction temperature in the low-temperature reaction does not necessarily need to be kept constant, and as long as it is within a range of 145C or less, it may be raised sequentially or may be raised stepwise by dividing it into two or more stages.

かかる低温反応帯域の反応耐力は気相が存在しないよう
に適宜選択すればよく、通常1〜80 ky/m”であ
る0該帯域において気相が存在すると反応器の気相部分
にホルムアルデヒドのポリマーが析出したシ、反応速度
の低下をひきおこすため、好ましくない。
The reaction strength of such a low-temperature reaction zone may be appropriately selected so that a gas phase does not exist, and is usually 1 to 80 ky/m. This is not preferable because it causes a decrease in the reaction rate if it is precipitated.

一方、高温反応の過程においては低温反応によって生成
したイソプレン前駆体の分解によってイングレンが生成
する。この際、反応温度が150C未満ではインプレン
前駆体の分解速度が遅く、逆に過度に高くなるとイソプ
レンの重合物やカーボン状またはタール状の副生物が増
加する傾向を示す。
On the other hand, in the process of high-temperature reaction, inglene is produced by decomposition of the isoprene precursor produced by low-temperature reaction. At this time, if the reaction temperature is less than 150C, the decomposition rate of the imprene precursor is slow, and if it is too high, on the other hand, isoprene polymers and carbon-like or tar-like by-products tend to increase.

本発明における高温反応は40気圧以下、好ましくは4
〜35気圧の条件下に気液混合状態で行われる。反応圧
力が高くなるにつれてエネルギー効率や収率の点で劣る
ようにな夛、ま九設備費もかさむようになる。他方、圧
力の下限は気液混合状態を保持しうる限シとくに制限さ
れるものではなく、低圧にするほど効果が大きくなる0
なお、本発明でいう圧力は、特に断わ夛のないかぎシゲ
ージ圧として理解されるべきである。
The high temperature reaction in the present invention is 40 atmospheres or less, preferably 40 atmospheres or less.
It is carried out in a gas-liquid mixture under conditions of ~35 atm. As the reaction pressure increases, energy efficiency and yield become inferior, and equipment costs also increase. On the other hand, the lower limit of the pressure is not particularly limited as long as the gas-liquid mixed state can be maintained, and the lower the pressure, the greater the effect.
Note that the pressure referred to in the present invention should be understood as a key gauge pressure without particular limitation.

また高温反応は気液混合状態で行う必要が、アシ、それ
によって完全液相下に反応する場合に比較して副生物を
大巾に減少させ、イソプレンの収率を向上させることが
できる。
Furthermore, the high temperature reaction needs to be carried out in a gas-liquid mixed state, thereby making it possible to greatly reduce by-products and improve the yield of isoprene compared to when the reaction is carried out in a completely liquid phase.

因みに反応系を気液混合系にするだめの手段として、圧
力制御の他に不活性ガス(例えば窒素、炭酸ガス、炭化
水素ガス)を混入する方法も考えられるが、この場合に
は設備の大型化が必要となるうえインプレン収率の改良
効果がさほど顕著とは云えない〇 本発明においてはインブチレン源とホルムアルデヒド源
との反応に際して酸性触媒が使用される。
Incidentally, as a means of converting the reaction system into a gas-liquid mixed system, in addition to pressure control, it is also possible to mix in an inert gas (e.g. nitrogen, carbon dioxide, hydrocarbon gas), but in this case, the large size of the equipment In addition, the effect of improving the yield of imprene cannot be said to be so remarkable. In the present invention, an acidic catalyst is used in the reaction between the inbutylene source and the formaldehyde source.

かかる酸性触媒は水が存在する反応条件下で酸性を示す
物質であればいずれでもよく、その具体例として塩酸、
m酸、硝酸、リン酸、次亜リン酸、亜リン酸、タングス
テン酸、モリブデン酸、テルル酸、臭化水素酸、クロル
スルホン酸、ケイタングステン収、スズ酸、次亜塩素酸
などのごとき無機酸、ギ酸、シュウ醒、コノ〜り酸、ク
エン酸、フタル酸、ハラトルエンスルホン酸、)’Jフ
ルオロメタンスルホン酸、スルホン酸系イオン交換am
などのごとき有機酸、カリ明パン、クロム明パンなどの
どとき複塩、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、
塩化アンチモンなどのごとき非金属無機強酸塩、硫酸第
二鉄、硫酸ニッケル、塩化スズ、ピロリン酸第二銅、リ
ン酸ネウ素、リン酸ジルコニウムなどのごとき金属塩な
どがめげられる。
The acidic catalyst may be any substance that exhibits acidity under reaction conditions in the presence of water; specific examples include hydrochloric acid,
Inorganic acids such as m-acid, nitric acid, phosphoric acid, hypophosphorous acid, phosphorous acid, tungstic acid, molybdic acid, telluric acid, hydrobromic acid, chlorosulfonic acid, silicotungsten acid, stannic acid, hypochlorous acid, etc. Acid, formic acid, sulfuric acid, cono-phosphoric acid, citric acid, phthalic acid, halatoluenesulfonic acid, )'J fluoromethanesulfonic acid, sulfonic acid ion exchange am
Organic acids such as, potassium salts, chromium salts, ammonium sulfate, ammonium phosphate, etc.
Examples include strong nonmetallic inorganic acid salts such as antimony chloride, metal salts such as ferric sulfate, nickel sulfate, tin chloride, cupric pyrophosphate, neurium phosphate, zirconium phosphate, and the like.

なかでもリン酸、リン酸塩などのごときリン化合物、ヘ
テロポリ酸、有機酸及びそれらの塩が装置の腐食防止の
見地から賞月される〇 これらの酸性触媒は通常単独で使用されるが、必要に応
じて二種以上の触媒を適宜併用することもできる0触媒
の使用量は触媒の種類や反応温度、反応時間などの条件
によって必ずしも一定ではないが、簡単な予備実験を行
うことによシ適宜決定することができる。
Among these, phosphorus compounds such as phosphoric acid and phosphates, heteropolyacids, organic acids, and their salts are prized from the standpoint of preventing corrosion of equipment. These acidic catalysts are usually used alone, but if necessary Two or more types of catalysts can be used in combination as appropriate.The amount of catalyst used is not necessarily constant depending on conditions such as the type of catalyst, reaction temperature, and reaction time, but it can be determined by conducting simple preliminary experiments. It can be determined as appropriate.

また反応時間は適宜選択すればよく、低温反応において
は通常、滞留時間5分〜5時間、好ましくは10分〜2
時間であ夛、他方、高温反応にお   −いては通常2
分〜2時間、好ましくは4分〜1時間である。
In addition, the reaction time may be selected appropriately; in low-temperature reactions, the residence time is usually 5 minutes to 5 hours, preferably 10 minutes to 2 hours.
On the other hand, in high-temperature reactions, it is usually 2
The time period is from minutes to 2 hours, preferably from 4 minutes to 1 hour.

反応で使用する水の量は適宜選択しうるが、通常ホルム
アルデヒド源から生じるホルムアルデヒド1重量部当9
1重量部以上、好ましくは2〜100重量部である。ま
た必要に応じてアルコール、ケトンなどの極性溶剤や脂
肪酸、芳香族系炭化水素溶剤などを共存させることがで
きる。
The amount of water used in the reaction can be selected as appropriate, but usually 9 parts by weight of formaldehyde generated from the formaldehyde source.
The amount is 1 part by weight or more, preferably 2 to 100 parts by weight. Further, if necessary, polar solvents such as alcohols and ketones, fatty acids, aromatic hydrocarbon solvents, and the like can be allowed to coexist.

用いられる反応器は、反応液をよく混合しうる構造のも
のであればいずれでも良く、その具体例としては攪拌機
句反応器、多孔板塔、充填塔などが例示される。%に高
温反応における反応器としては、取扱いの容易性、構造
の簡便性から空塔、多孔板塔、充填塔の如き基型反応器
が賞月される。
The reactor used may be of any structure as long as it can mix the reaction liquid well, and specific examples include a stirrer reactor, a perforated plate column, and a packed column. As reactors for high-temperature reactions, base reactors such as empty columns, perforated plate columns, and packed columns are preferred because of their ease of handling and simple structure.

また低温反応及び高温反応の圧力条件は同一条件でおっ
てもよいが、反応制御を容易にし、かつ各々の最適条件
を確保しやすくするためにそれぞれ独立に圧力制御機構
を設けることが好ましい。
Although the pressure conditions for the low-temperature reaction and the high-temperature reaction may be the same, it is preferable to provide independent pressure control mechanisms for each reaction in order to facilitate reaction control and ensure optimum conditions for each.

かくして本発明によれば、イソプレン前駆体を単離する
ことなく簡略化されたプロセスでイソプレンを高収率に
製造することができ、また処理の困難な副生物の生成を
大幅に抑制することができる。またホルムアルデヒドが
反応によってほとんど消費されるために反応液から回収
する必要がなく、さらに高温反応における反応器として
構造の簡単で取扱いの容易な基型反応器を使用すること
ができる。
Thus, according to the present invention, isoprene can be produced in high yield through a simplified process without isoprene precursor isolation, and the production of by-products that are difficult to process can be significantly suppressed. can. Further, since most of the formaldehyde is consumed by the reaction, there is no need to recover it from the reaction solution, and furthermore, a basic reactor with a simple structure and easy handling can be used as a reactor in high-temperature reactions.

次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

なお、実施例中の部及び%はとくに断シのないかぎり重
量基準である。
In addition, parts and percentages in the examples are based on weight unless otherwise specified.

実施例1 低温反応器として内径6咽、長さ7mの蛇管状ステンレ
ス管を使用し、その出口を系内圧力調節弁に接続し、さ
らに該弁からの導出管を高温反応器と接続する。高温反
応器として内径6關、長さ2mの蛇管状ステンレス管を
使用し、該反応器からの導出管を冷却管を経由して系内
圧力調節弁に接続する。該弁からの導出液は耐圧製のガ
ラス容器に捕集され、有機層に含まれるイソプレン及び
水層に残る未反応ホルムアルデヒドをガスクロマトグラ
フィーによって分析した。低温反応及び高温反応の反応
器はそれぞれ油浴に浸され、120C及び165Cに維
持される。次いでこの低温反応器にホルムアルデヒド5
,3%、水45.7%、TEA39.1%、リン酸9.
9%からなる水溶液及びインブチレンをそれぞれ670
77時及び4001it−7時の流量でポンプによシ供
給し、低温反応器を60に9/♂、高温反応器を20k
lI/♂の圧力に維持し、連続的に反応を行った。その
結果、ホルムアルデヒドの転化率は100チであシ、イ
ソプレン収率はホルムアルデヒド基準(以下同じ)7重
4モルチであった。
Example 1 A serpentine stainless steel pipe with an internal diameter of 6 mm and a length of 7 m is used as a low-temperature reactor, and its outlet is connected to an internal pressure regulating valve, and the outlet pipe from the valve is connected to a high-temperature reactor. A serpentine stainless steel pipe with an inner diameter of 6 mm and a length of 2 m is used as a high temperature reactor, and the outlet pipe from the reactor is connected to an internal pressure regulating valve via a cooling pipe. The liquid discharged from the valve was collected in a pressure-resistant glass container, and the isoprene contained in the organic layer and the unreacted formaldehyde remaining in the aqueous layer were analyzed by gas chromatography. The reactors for low temperature and high temperature reactions are immersed in an oil bath and maintained at 120C and 165C, respectively. Then formaldehyde 5 was added to this low temperature reactor.
, 3%, water 45.7%, TEA 39.1%, phosphoric acid 9.
670 each of an aqueous solution consisting of 9% and imbutylene.
77 o'clock and 4001 it - 7 o'clock flow rate is supplied by pump, low temperature reactor is 60 9/♂, high temperature reactor is 20 k
The pressure was maintained at lI/♂ and the reaction was carried out continuously. As a result, the formaldehyde conversion rate was 100%, and the isoprene yield was 7 times 4% based on formaldehyde (the same applies hereinafter).

なお、高温反応器における反応物への加熱用熱量の測定
から、反応器内のインブチレンの気化が発生している事
が認められ、気液混合系で反応が進められていた。
Furthermore, by measuring the amount of heat used to heat the reactants in the high-temperature reactor, it was found that inbutylene in the reactor was vaporized, indicating that the reaction was proceeding in a gas-liquid mixed system.

実施例2 実施例1で高温反応器の圧力を10#/cnl”に維持
すること以外は実施例1に準じて反応を行った。
Example 2 A reaction was carried out in accordance with Example 1 except that the pressure of the high temperature reactor was maintained at 10#/cnl''.

その結果、ホルムアルデヒドの転化率は100チであシ
、インプレン収率は81.3モル%であった。
As a result, the conversion rate of formaldehyde was 100%, and the yield of imprene was 81.3 mol%.

比較例1 実施例1において高温反応器の人口に新たに窒素ガスを
供給する装置を設け、窒素ガスを15NJAl相当量圧
送する事以外は実施例1に準じて反応を行った◇その結
果、ホルムアルデヒドの転化率は999チであシ、イソ
プレン収率は68.0モル%であった。
Comparative Example 1 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that a new device for supplying nitrogen gas to the high temperature reactor was installed and nitrogen gas was pumped in an amount equivalent to 15NJAl.◇As a result, formaldehyde The conversion rate was 999%, and the isoprene yield was 68.0 mol%.

比較例2 実施例1で高温反応器の圧力全58Kg/♂に維持する
こと以外は実施例1に準じて反応を行った。
Comparative Example 2 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the total pressure in the high temperature reactor was maintained at 58 kg/m.

その結果、ホルムアルデヒドの転化率は100%であp
1イソプレン収率は55.8モル%であった。
As a result, the formaldehyde conversion rate was 100% and p
1 isoprene yield was 55.8 mol%.

なお、高温反応器における反応物への加熱用熱量の測定
から、反応器内のイソブチレンの気化は認められなかっ
た。
Furthermore, from the measurement of the amount of heat used to heat the reactants in the high-temperature reactor, no vaporization of isobutylene in the reactor was observed.

比較例3 実施例2で、低温反応器の圧力を1o、5#/♂に維持
すること以外は実施例2に準じて反応を行った。その結
果、ホルムアルデヒド転化率は98.0チであり、イソ
プレン収率は48.1モルチであったO なお、低温反応器における反応物への加熱用熱量の測定
から、反応器内のインブチレンの気化が発生している事
が認められ、気液混合系で反応が進められていた。
Comparative Example 3 A reaction was carried out in accordance with Example 2, except that the pressure in the low temperature reactor was maintained at 1°, 5 #/♂. As a result, the formaldehyde conversion rate was 98.0 mol, and the isoprene yield was 48.1 mol. It was observed that vaporization was occurring, and the reaction was progressing in a gas-liquid mixed system.

比較例4 実施例1で低温反応器を使用せず、高温反応器のみで反
応すること以外は実施例1に準じて反応を行った0その
結果、ホルムアルデヒドの転化率は93.7%であシ、
イソプレン収率は48.2モルチであった。
Comparative Example 4 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the low-temperature reactor in Example 1 was not used and the reaction was carried out only in the high-temperature reactor.As a result, the conversion rate of formaldehyde was 93.7%. C,
The isoprene yield was 48.2 mol.

特許出願人 日本ゼオン株式会社Patent applicant: Zeon Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】 t インブチレン、第3級ブタノール及びアルキルター
シャリ−ブチルエーテルから選ばれた少なくとも一つの
イソブチレン源とホルムアルデヒド源を水及び酸性触媒
の存在下に連続的に液相反応してインプレンを製造する
に際し、インブチレン源とホルムアルデヒド源を水及び
酸性触媒の存在下に低温反応帯域で完全液相下に反応し
てイソプレン前駆体を合成したのち、該帯域からの導出
液を高温反応帯域に供給して40気圧以下で、かつ気液
混合状態の下でイソプレン前駆体をインプレンに分解す
ることを特徴とするイソプレンの製造法。 2、高温反応帯域の圧力制限を低温反応帯域とは独立に
実施する特許請求の範囲第1項記載の製造法◇
[Claims] (t) At least one isobutylene source selected from inbutylene, tertiary-butanol, and alkyl tertiary-butyl ether and a formaldehyde source are continuously reacted in a liquid phase in the presence of water and an acidic catalyst to produce inprene. In the production of isoprene, an isoprene precursor is synthesized by reacting an inbutylene source and a formaldehyde source in a complete liquid phase in a low-temperature reaction zone in the presence of water and an acidic catalyst, and then the liquid derived from the zone is transferred to a high-temperature reaction zone. 1. A method for producing isoprene, which comprises decomposing an isoprene precursor into inprene at a pressure of 40 atmospheres or less under a gas-liquid mixed state. 2. The production method according to claim 1, in which the pressure restriction in the high temperature reaction zone is carried out independently of the low temperature reaction zone◇
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