JPS5925337A - Preparation of isoprene - Google Patents

Preparation of isoprene

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JPS5925337A
JPS5925337A JP57132880A JP13288082A JPS5925337A JP S5925337 A JPS5925337 A JP S5925337A JP 57132880 A JP57132880 A JP 57132880A JP 13288082 A JP13288082 A JP 13288082A JP S5925337 A JPS5925337 A JP S5925337A
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JP
Japan
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reaction
isoprene
formaldehyde
source
water
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JP57132880A
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Japanese (ja)
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Kinichi Okumura
奥村 欽一
Toshiro Yamada
俊郎 山田
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

PURPOSE:To obtain the titled substance in high selectivity in high yield, by carrying out a reaction of an isobutylene source and a formaldehyde source in a low-temperature reaction zone charged with a cation exchange resin first, followed by doing it in a high-temperature reaction zone wherein the reaction solution is treated at high temperature. CONSTITUTION:At least one isobutylene source selected from isobutylene, tertiary butanol and an alkyl tertiary butyl ether and a formaldehyde source together with water and a water-soluble acidic catalyst are fed to a low-temperature reaction zone packed with a cation exchange resin catalyst and reacted at 30-115 deg.C, preferably at 50-110 deg.C, to synthesize an isoprene precursor. The reaction solution introduced from the low-temperature zone, containing a water-soluble acidic catalyst, is fed to a high-temperature zone, subjected to the latter stage reaction at >=120 deg.C, preferably 130-210 deg.C, so that the precursor is decomposed to give isoprene. The amount of isobutylene is preferably <=20mol based on 1mol formaldehyde.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液相法によるイソプレンの製造法に関し、さら
に詳しくは、インブチレン源とホルムアルデヒド源とな
、陽イオン交換樹脂触媒を充填した低温反応帯域で水溶
性酸性触媒の存在下に液相反応した後、反応液を高温反
応帯域に供給して液相反応を継続せしめることにより高
収率で−fノプレンを製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 method, and more particularly, the present invention relates to a method for producing isoprene by a liquid phase method, and more particularly, the present invention relates to a method for producing isoprene by a liquid phase method, and more specifically, the production of isoprene using a water-soluble acidic catalyst as a source of inbutylene and a source of formaldehyde in a low temperature reaction zone filled with a cation exchange resin catalyst. The present invention relates to a method for producing -f noprene in high yield by carrying out a liquid phase reaction in the presence of the present invention and then supplying the reaction solution to a high temperature reaction zone to continue the liquid phase reaction.

インブチレン、第3級ブタノール(以下、TB人と略称
する)、メチルターシャリ−ブチルエーテル(以下、M
 ’l’ B Eと略称する)などの如きイソブチI/
 771Rと、ホルムアルデヒド、バラボルムアルデヒ
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ソプレンを製造する方法は
従来がら公知である(例えば特公昭48−28884号
、同49−10926号。
Inbutylene, tertiary butanol (hereinafter referred to as TB), methyl tert-butyl ether (hereinafter referred to as M
Isobuty I/ such as 'l' B E)
A method of producing isoprene from 771R and a formaldehyde source such as formaldehyde, varabomaldehyde, etc. by a liquid phase one-step reaction in the presence of an acidic catalyst is conventionally known (for example, Japanese Patent Publication Nos. 48-28884 and 49-10926). issue.

同50−10283号など)。No. 50-10283, etc.).

かかる−投法は、すでに工業化されているインブチレン
とポルノ、アルデヒドから4.4−ジメチル−L3−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。
The basic principle of this method is that there are fewer reaction steps compared to the so-called two-step method, which synthesizes isoprene from imbutylene, porno, and aldehyde via 4,4-dimethyl-L3-dioxane, which has already been industrialized. However, 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.

またイソブチレン源とホルムアルデヒドd+、1の敵相
反応に直して陽イオン交換1!4111’r ’!;j
触謀とするこ毛 とを公知でル)す、例えばイソブチレンとホルムアルデ
ヒドとからイソプレン前駆体で、t5る44−ジメチル
−1,3−ジオキサンを合成する方法(特公昭39−2
489号、同44−4766号、回49−46628号
)、インブチレンとホルムアルデヒドとからイソプレン
を合成する方法(特公昭52−3048.2号、特開昭
47−39008−弓)などが知ら1tている。しかし
前者の方法は、イソプレン中間体を反応液から単離精製
し、イの後分V+’l L、−(イソプレンを合成する
という41 維7.c反応工程な心安とし、fだ後者の
方法は反応器[程は少l「い力匂411+!率に劣ると
いう欠点がある。
In addition, the isobutylene source and formaldehyde d+, convert to the enemy phase reaction of 1 to exchange cations 1!4111'r'! ;j
For example, a method for synthesizing 44-dimethyl-1,3-dioxane from isobutylene and formaldehyde using an isoprene precursor (Japanese Patent Publication No. 39-2
No. 489, No. 44-4766, No. 49-46628), a method for synthesizing isoprene from inbutylene and formaldehyde (Japanese Patent Publication No. 52-3048.2, Japanese Patent Publication No. 47-39008-Yumi), etc. are known. ing. However, the former method isolates and purifies the isoprene intermediate from the reaction solution and synthesizes isoprene after the step (a). The reactor has the disadvantage of being inferior in efficiency.

そこで本発明者ら)1−従来技術に見られるこれらの欠
点・紀改良1−べく鋭意倹ト11を進めた結果、1陽イ
オン交換樹脂を充填した低温反応帯域での反応と、該反
応帯域から導出する反応液を高温下に処:1211する
高温反応帯域での反応な組合わせることによって、高選
択率かつ高収率でイソプレンが4Uられイ。
Therefore, the present inventors have worked diligently to improve these shortcomings and characteristics found in the prior art, and as a result, we have developed a reaction in a low-temperature reaction zone filled with a cation-exchange resin, and 4U of isoprene can be produced with high selectivity and high yield by subjecting the reaction solution derived from 1211 to high temperature and then combining the reactions in a high temperature reaction zone.

ことを見い出し、本発明を完成にするに到った。This discovery led to the completion of the present invention.

かくして本発明によれば、イソブチレン、第3級ブタノ
ールおよ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
デヒド源を酸性触媒および水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、イソブチレン源と
ホルムアルデヒド源、水及び水溶性酸性触媒を陽イオン
交換樹脂触媒を充填した低温反応帯域に供給してイソプ
レン前駆体を合成したのち、該帯域から導出する反応液
を高温反応帯域に供給してイソ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イソプレンの製造法が提
供される。
Thus, according to the present invention, at least one isobutylene source selected from isobutylene, tertiary-butanol, and alkyl tert-butyl ether and a formaldehyde source are subjected to a continuous liquid phase reaction in the presence of an acidic catalyst and water to produce isoprene. When producing isoprene precursor, an isoprene precursor is synthesized by supplying an isobutylene source, a formaldehyde source, water, and a water-soluble acidic catalyst to a low-temperature reaction zone filled with a cation-exchange resin catalyst, and then the reaction solution discharged from the zone is heated to a high temperature. A method for producing isoprene is provided, the method comprising feeding an isoprene precursor to a reaction zone to decompose an isoprene precursor into isoprene.

本発明においては、イソブチレン源と水ルムアルデヒド
源の反応を行うに際して、まずイソブチレン源、ホルム
アルデヒド源、水及び水溶性酸性触媒を陽イオン交換樹
脂触媒を充填した低温反応帯域に供給して低温で反応を
行い(以下、前段反応ト称スる)、ついで該帯域から導
出する水溶性酸性触媒を含んだ反応液を高温反応帯域に
供給して高温下に反応する(以下、後段反応と称する)
ことが必須の要件である。
In the present invention, when performing a reaction between an isobutylene source and a water-formaldehyde source, the isobutylene source, formaldehyde source, water, and a water-soluble acidic catalyst are first fed to a low-temperature reaction zone filled with a cation exchange resin catalyst, and the reaction takes place at a low temperature. (hereinafter referred to as the first stage reaction), and then the reaction solution containing the water-soluble acidic catalyst derived from the zone is supplied to the high temperature reaction zone and reacted at high temperature (hereinafter referred to as the second stage reaction).
This is an essential requirement.

前段反応においては、陽イオン交換樹脂を充填した反応
器中にイソブチレン源、ホルムアルデヒド源、水及び水
溶性酸性触媒が連続的に供給され、比較的低温下で反応
することによってイソプレン前駆体が合成される。
In the first stage reaction, an isobutylene source, a formaldehyde source, water, and a water-soluble acidic catalyst are continuously fed into a reactor filled with a cation exchange resin, and the isoprene precursor is synthesized by reacting at a relatively low temperature. Ru.

ここで用いられる陽イオン交換樹脂はスルホン酸型の強
酸性のものが好ましく、その具体例としてスチレ/−ジ
ビニルベンゼン共重合体を母核とするスルホン酸型樹脂
、フェノール−ホルムアルデヒド縮合物を母核とするス
ルフにン酸型樹脂、スルホン化フッ化ビニルエーテルと
フルオロカーボンとの共重合体のパーフルオロスルホン
酸型樹脂などがあり、ゲル型、多孔性、担体担持型のい
ずれであってもよい。
The cation exchange resin used here is preferably a sulfonic acid type strongly acidic one, and specific examples include a sulfonic acid type resin having a core of styrene/divinylbenzene copolymer, and a core having a phenol-formaldehyde condensate. Examples include sulfonic acid type resins, which are sulfonic acid type resins, and perfluorosulfonic acid type resins, which are copolymers of sulfonated fluorinated vinyl ether and fluorocarbon, and may be of gel type, porous type, or carrier-supported type.

用いられる反応器は陽イオン交換樹脂を充填しうる構造
であればいずれでも良く、その具体例として懸濁状で使
用する場合には攪拌機付きの一反応器が、また固定床で
使用する場合は充填塔が例示される。
The reactor used may be of any structure as long as it can be filled with the cation exchange resin; specific examples include one reactor with a stirrer when used in a suspension state, and a reactor with a stirrer when used in a fixed bed state. A packed column is exemplified.

また用いられる水溶性酸性触媒の具体例としては、塩酸
、硫酸、硝酸、リン酸、クロルスルホ/酸、ケイタング
ステン酸などの如き無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸
、シュウ酸、コハク酸、クエン酸、ハラトルエンスルホ
ン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの如き有機酸
、カリ明パン、クロム明パンなどの如き複塩、硫酸第二
鉄、硫酸ニッケル、塩化スズ、ピロリ酸第二銅などの如
き金属塩などが挙げられ、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、有機酸およびそ
れらの塩が装置の腐食防止の見地から賞月される。これ
らの酸性物質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ろう 一方、後段反応に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、攪拌機付反応器、多孔板塔、充填塔などが例
示される。
Specific examples of water-soluble acidic catalysts that can be used include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, chlorosulfo/acid, silicotungstic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, succinic acid, and citric acid. , organic acids such as halatoluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, etc., double salts such as potash brightpan, chromium brightpan, etc., metal salts such as ferric sulfate, nickel sulfate, tin chloride, cupric pyrolate, etc. 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 substances are usually used alone, but two or more types of catalysts may be used in combination if necessary, while the reactor used in the subsequent reaction should be of a structure that allows for good mixing of the reaction liquid. Any type may be used, and specific examples include a reactor with a stirrer, a perforated plate column, and a packed column.

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
を行うことにより適宜決定することかできる。また前段
反応及び後段反応の触媒使用量は、それぞれの反応温度
及び反応時間に応じてそれぞれ独立に決定することがで
きる。
The amount of catalyst to be used is not necessarily constant depending on conditions such as the type of catalyst, reaction temperature, and reaction time, but can be appropriately determined by conducting a simple preliminary experiment. Further, the amount of catalyst used in the first-stage reaction and the second-stage reaction can be determined independently depending on the respective reaction temperatures and reaction times.

予め行う前段反応の過程ではイン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−L3−ジオキ
サン、3−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メチ
ル−3−ブテン−1−オールなどのごときイソプレン前
駆体が合成される。この際5反応源度を30〜115 
”C1好ましくは50〜110°Cに維持することが適
切であり、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44−ジメチル−L3−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ビラン類の副生
が増加し、また陽イオン交換樹脂触媒の性能を長期間維
持しにくくなる。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性に劣るようになる。かかる前段
反応によって、通常原料ポルムアルデヒド源の90%以
上が消費されろ。
In the preliminary reaction process, isoprene such as 4,4-dimethyl-L3-dioxane, 3-methyl-1,3-butanediol, 3-methyl-3-buten-1-ol, etc. is produced by the reaction of inbutylene and formaldehyde. A precursor is synthesized. At this time, the 5 reaction source degree is 30 to 115.
It is appropriate to maintain C1 preferably between 50 and 110°C; if this temperature is exceeded, the amount of final product isoprene produced increases at this stage, so formaldehyde or 44- The reaction between formaldehyde generated by the decomposition of dimethyl-L3-dioxane and isoprene increases the by-product of bilanes, which are difficult to treat, and also makes it difficult to maintain the performance of the cation exchange resin catalyst over a long period of time.On the contrary, the reaction temperature If it becomes too low, the reactivity decreases and the practicality becomes poor.This first-stage reaction usually consumes 90% or more of the raw material polyaldehyde source.

低温反応帯域から導出した水溶性酸性触媒を含む反応液
は次いで高温反応帯域に供給され、ここで後段反応に供
することによってイソプレン前駆体を分解し、イソプレ
ンが生成する。この際、反応温度を1′20°C以上、
好ましくは130〜210°Cにすることが適切であり
、それより低い場合にはインブ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にある。
The reaction solution containing the water-soluble acidic catalyst derived from the low-temperature reaction zone is then supplied to the high-temperature reaction zone, where it is subjected to a subsequent reaction to decompose the isoprene precursor and produce isoprene. At this time, the reaction temperature was set at 1'20°C or higher.
Preferably, it is appropriate to set the temperature at 130 to 210°C; if it is lower than that, the decomposition rate of the inbrene precursor will be slow, and if it is too high, the isoprene polymer and carbon-like or tar-like byproducts will be produced. There is a tendency to increase.

前段および後段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、逐次的に上昇させても、また二段以上
に分割して段階的に上昇させてもよ(1゜ 本発明において反応原料として用いられるイソブチレン
源は、イソブチレン、TBAまたはアルキルターシャリ
−ブチルエーテルであり、アルキルターシャリ−ブチル
エーテルの具体例としては、MTBE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が好ましい。
The reaction temperature in the first and second stage reactions does not necessarily need to be kept constant, and may be raised sequentially or divided into two or more stages and raised stepwise (1° The isobutylene source used is isobutylene, TBA or an alkyl tert-butyl ether, and a specific example of the alkyl tert-butyl ether is MTBE.These in-butylene sources may be used alone, but two Preferably, they are used in the form of a mixture of more than one species.

一方、用いらJす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、メタノールの酸化によっ
て得られたホルムアルデヒド源含むガス、ポルノ、アル
デヒド水溶液、ホルムアルデヒドの重合物(例えば、〕
<ラホルムアルデヒド、トリオキラ/)、ホルムアルデ
ヒドの前駆体(例えばメチラール、44−ジメチル−L
3−ジオキサン、グリコールホルマール)などカ挙ケラ
れる。t L−ホルムアルデヒド水溶液にノくラホルム
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71二ルムアルデ
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 a gas containing a formaldehyde source obtained by oxidizing methanol, pornography, an aqueous aldehyde solution, and a formaldehyde source obtained by oxidizing methanol. Polymers (e.g.)
<laformaldehyde, triochira/), precursors of formaldehyde (e.g. methylal, 44-dimethyl-L
3-dioxane, glycol formal), etc. An aqueous solution of formaldehyde in which formaldehyde is dissolved in an aqueous L-formaldehyde solution to increase the formaldehyde concentration, or an aqueous solution of formaldehyde 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/
ノζ必要なことなどの見地からホルムアルデヒド 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
当り、インブチレン源から生じる理論量のイソブチレン
1モル以上、好ましくは2モル以上であり、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。
Among these, ease of handling, ease of acquisition, and the use of water/water in the reaction system.
From the standpoint of necessity, the ratio of the isobutylene source containing formaldehyde and the formaldehyde source is selected as appropriate depending on the reaction conditions, but usually, per mol of theoretical formaldehyde generated from the formaldehyde source, the amount generated from the inbutylene source is The theoretical amount of isobutylene is 1 mol or more, preferably 2 mol or more, and when the amount of inbutylene source used is small, the conversion rate of formaldehyde tends to decrease and the production of by-products tends to increase.

一方、イソブチ1ノ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モル当りイソブチレン
20モル以下とするのが適切であろう使用比率は前段反
応と後段反応で同一である必要はなく、必要に応じて適
宜加えることもできる。
On the other hand, if the amount of isobuty-1-non source used becomes too large, the cost required to recover the unreacted isobutylene source will increase.
From this point of view, it would be appropriate to use 20 mol or less of isobutylene per 1 mol of formaldehyde.The ratio used does not need to be the same in the first and second reactions, and can be added as appropriate.

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−M部当
り1重;−翻身上、好ましくは2〜100重■部である
っ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 it is usually 1 part by weight per 1 part by weight of formaldehyde produced from the formaldehyde source; preferably 2 to 100 parts by weight, and if necessary, alcohol. , polar solvents such as ketones, fatty acids, aromatic hydrocarbon solvents, etc. can coexist.

また反応時間は適宜選択すればよく、前段反応において
は通常、滞留時間5分〜5時間、好ましくは10分〜2
時間であり、他方、後段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。前段反応において
は、触媒として水溶性酸性触媒と陽イオン交換樹脂触媒
とが共存することにより、反応時間を大幅に縮小できる
と同時にホルムアルデヒドの反応性を高め、さらにイソ
プレン前駆体の収率なあげることができる。
In addition, the reaction time may be selected appropriately; in the first stage reaction, the residence time is usually 5 minutes to 5 hours, preferably 10 minutes to 2 hours.
On the other hand, in the latter stage reaction, it is usually 2 minutes to 2 hours, preferably 4 minutes to 1 hour. In the first stage reaction, the coexistence of a water-soluble acidic catalyst and a cation-exchange resin catalyst as catalysts can significantly shorten the reaction time, increase the reactivity of formaldehyde, and further increase the yield of the isoprene precursor. Can be done.

また反応圧力は適宜選択すればよく、前段反応において
は、通常1〜25kg/c+4であり、他方、後段反応
においては通常5〜100 kg / cnlである。
Further, the reaction pressure may be appropriately selected, and is usually 1 to 25 kg/c+4 in the first stage reaction, while it is usually 5 to 100 kg/cnl in the second stage reaction.

本発明において前段反応に用いられる水溶性酸性触媒は
、後段反応より導出する水溶液をそのまま、あるいは適
宜必要な処理を施したうえで再使用することができる。
In the present invention, the water-soluble acidic catalyst used in the first-stage reaction can be reused as an aqueous solution derived from the second-stage reaction as it is, or after appropriately performing necessary treatment.

かかる処理の具体例としては含有される少量の有機物の
除去、濃縮による濃度調整などがあげられる。また必要
に応じて、新しく触媒を補充することができる。
Specific examples of such treatments include removal of small amounts of organic matter contained, concentration adjustment by concentration, and the like. Moreover, a new catalyst can be replenished as needed.

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反応液から回収する必要がなく、
かつ処理の困難な副生物の生成を大+1vg K抑制す
ることができる。さらに水溶性酸性触媒を再利用可能な
ことから触媒の損失が少なく、また反応温度を低くする
ことができるために熱エネルギーの消費量を抑制するこ
とができる。
According to the present invention, isoprene can be produced in high yield through a simplified process without isoprene precursor isolation. In addition, since most of the formaldehyde is consumed during the reaction, there is no need to recover it from the reaction solution.
In addition, the production of by-products that are difficult to process can be suppressed to a large extent by +1vgK. Furthermore, since the water-soluble acidic catalyst can be reused, loss of the catalyst is small, and since the reaction temperature can be lowered, the amount of thermal energy consumed can be suppressed.

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、実施例及び比較例中の部及び係はとくに断りのな
いかぎり重量基準であるっ実施例 前段反応の反応器として内径20朋、長さ700朋のス
テンレス管を使用し、この中にスルホン酸型陽イオン交
換樹脂(商品名ダウエックス50W、50〜300メツ
シユ)を充填する。一方、後段反応の反応器として内径
4龍、長さ8000y+iのステンレス製の空管を使用
する。各反応器は所定の温度に制御される。
In addition, parts and sections in Examples and Comparative Examples are based on weight unless otherwise specified. A stainless steel tube with an inner diameter of 20 mm and a length of 700 mm was used as the reactor for the first stage reaction of the examples, and sulfone was contained in it. Fill with acid type cation exchange resin (trade name: DOWEX 50W, 50-300 mesh). On the other hand, an empty stainless steel tube with an inner diameter of 4 mm and a length of 8000 mm is used as a reactor for the subsequent reaction. Each reactor is controlled to a predetermined temperature.

ついで、この前段反応器にホルムアルデヒド2.1チ、
水so、oq6、TBA12.5係及びリン酸5.4q
6からなる水溶液(原料人)及びイソブチレン(原料B
)をそれぞれ所定の流量で供給し、前段反応器より流出
する反応液をそのまま後段反応器に供給し、25kg/
αシの圧力下で連続的に反応を行つi;=、 ra出す
る反応液は冷却し、捕集し、分析する。分析法は、捕集
した反応液から四塩化炭素により有機層を抽出し、この
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を利用して分析
する。
Next, 2.1 g of formaldehyde was added to this pre-stage reactor.
Water SO, 6 oz, TBA 12.5 q and phosphoric acid 5.4 q
Aqueous solution consisting of 6 (raw material B) and isobutylene (raw material B
) are each supplied at a predetermined flow rate, and the reaction liquid flowing out from the front reactor is supplied as it is to the rear reactor.
The reaction is carried out continuously under a pressure of α, and the reaction solution emitted is cooled, collected, and analyzed. In the analysis method, an organic layer is extracted from the collected reaction solution using carbon tetrachloride, and isoprene contained in this organic layer and unreacted formaldehyde remaining in the aqueous layer are analyzed using gas chromatography.

反応温度及び原料供給量を変えて実験を行った結果を表
1に示す。
Table 1 shows the results of experiments conducted by changing the reaction temperature and raw material supply amount.

実施例2 前段反応器に供給する原料水溶液として、ホルムアルデ
ヒド20%及び水80%からなるホルマリン水溶液15
.3 Ji’ /hrと後段反応器より流出する反応液
から油層を分離し、かつ適宜水を分離して得られた水8
0%、TBAI 4%及びリン酸6チからなる水溶液1
30.09 / hrを併用すること以外は実施例1の
実験番号(]−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100モル係であり、イソ
プレン収率は83.6モル優であった。
Example 2 Formalin aqueous solution 15 consisting of 20% formaldehyde and 80% water was used as a raw material aqueous solution to be supplied to the first stage reactor.
.. 3 Ji'/hr and water obtained by separating the oil layer from the reaction liquid flowing out from the latter reactor and separating water as appropriate.8
Aqueous solution 1 consisting of 0%, 4% TBAI and 6% phosphoric acid
The reaction was carried out according to experiment number (]-1) of Example 1 except for using 30.09/hr in combination. the result,
The formaldehyde conversion was on the order of 100 moles, and the isoprene yield was over 83.6 moles.

実施例3 前段反応器にスルホン酸型陽イオン交換樹脂(商品名ダ
ウエックスMsc−1、マクロポーラスタイプ、H型に
変換したもの)を充填し、さらに供給原料の水溶液とし
てホルムアルデヒド2.1係、水76.4%、TBAI
2.5%及びクエン酸9.0チからなる水溶液を使用す
ること以外は、実施例の実験番号(1−1)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1
00モルモル優り、イソプレン収率は77.2モル優で
あった。
Example 3 The first stage reactor was filled with a sulfonic acid type cation exchange resin (trade name DOWEX Msc-1, macroporous type, converted to H type), and formaldehyde 2.1 as an aqueous solution of the feed material, Water 76.4%, TBAI
The reaction was carried out according to Experiment No. (1-1) in the Examples except that an aqueous solution consisting of 2.5% and 9.0% citric acid was used. As a result, the conversion rate of formaldehyde was 1
The isoprene yield was over 77.2 mol.

実施例4 供給原料の水溶液としてホルムアルデヒド2.0チ、水
49.9チ、TBA44.O係及びリン酸4.1チから
成る水溶液を200 i /brの割合で使用し、かつ
イソブチレンの供給を停止すること以外は、実施例1の
実験番号(1−1>に準じて反応を行った。その結果、
ポルノ・アルデヒドの転化率は100モル係であり、イ
ソプレン収率は76.9モル係であった。
Example 4 Aqueous solution of feedstock: 2.0% formaldehyde, 49.9% water, 44% TBA. The reaction was carried out according to Experiment No. (1-1) in Example 1, except that an aqueous solution consisting of O and 4.1% phosphoric acid was used at a rate of 200 i /br and the supply of isobutylene was stopped. As a result,
The conversion of pornoaldehyde was 100 mol, and the isoprene yield was 76.9 mol.

比較例] 実施例1の実験番号(+−1)にオdいて、後段反応を
行わないこと以外は、それ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95.9モル優であり
、イソプレン収率は25.9モル優であった。この時、
インプレン前駆体である44−ジメチル−1,3−ジオ
キサン、3−メチル−3−ブテンーI−オール、3−メ
チル−1,3−ブタンジオールなどが多量生成している
ことが認められた。
Comparative Example] The reaction was carried out in accordance with the experiment number (+-1) of Example 1, except that the subsequent reaction was not performed. As a result, the formaldehyde conversion rate was over 95.9 mol, and the isoprene yield was over 25.9 mol. At this time,
It was observed that a large amount of imprene precursors such as 44-dimethyl-1,3-dioxane, 3-methyl-3-buten-I-ol, and 3-methyl-1,3-butanediol were produced.

比較例2 実施1Ill Iの実験番号(1−1)で前段反応を行
わないこと以外は、それに準じて反応を行った。
Comparative Example 2 The reaction was carried out in accordance with Experiment No. (1-1) of Example 1Ill I, except that the first stage reaction was not carried out.

その結果、ホルムアルデヒド転化率は100モル俤であ
り、イソプレン収率は73.8%であった。
As a result, the formaldehyde conversion rate was 100 mol, and the isoprene yield was 73.8%.

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】[Claims] L イソブチン/、第3級ブタノールおよびアルキギル
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酸性触媒
および水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
、水及び水溶性酸性触媒を、陽イオン交換樹脂触媒を充
填した低温反応帯域に供給してインプレン前駆体を合成
したのち、該?jF域からの導出液を高温反応帯域に供
給してイソプレン前駆体をイソプレンに分解することを
特徴とするイソプレンの製造法。
L Isoprene is produced by continuously reacting a formaldehyde source with at least one imbutylene source selected from isobutyne/, tertiary butanol, and alkyl tert-butyl ether in a liquid phase in the presence of an acidic catalyst and water. In this process, an inbutylene source, a formaldehyde source, water, and a water-soluble acidic catalyst are fed into a low-temperature reaction zone filled with a cation exchange resin catalyst to synthesize an inprene precursor, and then the inprene precursor is synthesized. A method for producing isoprene, which comprises supplying a liquid derived from the jF region to a high temperature reaction zone to decompose an isoprene precursor into isoprene.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6229034A (en) * 1985-07-31 1987-02-07 Toshiba Corp Manufacture of electron tube parts with black film
WO2013025122A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно- Производственное Объединение Еврохим" Apparatus for the liquid-phase synthesis of isoprene from isobutylene and formaldehyde
CN108358738A (en) * 2018-02-12 2018-08-03 濮阳林氏化学新材料股份有限公司 A kind of preparation method of isoprene

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6229034A (en) * 1985-07-31 1987-02-07 Toshiba Corp Manufacture of electron tube parts with black film
JPH0552619B2 (en) * 1985-07-31 1993-08-05 Tokyo Shibaura Electric Co
WO2013025122A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно- Производственное Объединение Еврохим" Apparatus for the liquid-phase synthesis of isoprene from isobutylene and formaldehyde
CN108358738A (en) * 2018-02-12 2018-08-03 濮阳林氏化学新材料股份有限公司 A kind of preparation method of isoprene

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