RU2255936C1 - Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана - Google Patents

Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана Download PDF

Info

Publication number
RU2255936C1
RU2255936C1 RU2004105125/04A RU2004105125A RU2255936C1 RU 2255936 C1 RU2255936 C1 RU 2255936C1 RU 2004105125/04 A RU2004105125/04 A RU 2004105125/04A RU 2004105125 A RU2004105125 A RU 2004105125A RU 2255936 C1 RU2255936 C1 RU 2255936C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dioxane
dimethyl
mixture
isobutylene
boiling
Prior art date
Application number
RU2004105125/04A
Other languages
English (en)
Inventor
О.Л. Воробьёв (RU)
О.Л. Воробьёв
А.В. Синицын (RU)
А.В. Синицын
Original Assignee
Воробьёв Олег Леонидович
Синицын Александр Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Воробьёв Олег Леонидович, Синицын Александр Васильевич filed Critical Воробьёв Олег Леонидович
Priority to RU2004105125/04A priority Critical patent/RU2255936C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2255936C1 publication Critical patent/RU2255936C1/ru

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД) - промежуточного продукта в производстве изопрена, заключающемуся в конденсации изобутилена в виде изобутиленсодержащей фракции с водным раствором формальдегида в присутствии кислотного катализатора при 80-100°С, давлении 1,6-2,0 МПа, с рециркуляцией упаренного водного слоя. Из масляного слоя реакционной массы выделяют ДМД и смесь высококипящих побочных продуктов (ВПП). Смесь ВПП перегоняют на вакуумной ректификационной колонне и полученный дистиллят в количестве 10-20 мас.% от питания колонны возвращают в зону конденсации. Технический результат - снижение отходов процесса, повышение выработки ДМД без увеличения потребления исходного сырья. Технический результат - снижение количества ВПП и повышение выхода ДМД на 2-4 мас.% без увеличения потребления исходного сырья. 1 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, точнее к области получения мономеров для синтеза полимеров. Более конкретно изобретение относится к способам получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД), который используют как промежуточный продукт в производстве изопрена и полиизопренового каучука.
Известен способ получения ДМД конденсацией изобутилена в виде изобутиленсодержащей фракции С4 с водным раствором формальдегида в присутствии в качестве катализатора серной кислоты при температуре 85-95°С, давлении 1,8-2,0 МПа, разделением реакционной массы на водный и масляный слои. Из масляного слоя ректификацией выделяют ДМД и смесь высококипящих побочных продуктов (ВПП). Водный слой, содержащий серную кислоту и ВПП, нейтрализуют щелочью, затем упаривают. Остаток после упарки, содержащий соли и ВПП, направляют в сточные воды производства [Огородников С.К. и Идлис Г.С. Производство изопрена. - Л.: Химия, 1973, с.48-58]. Недостатками данного способа являются наличие сточных вод, загрязненных солями и ВПП, значительное количество отходов.
Наиболее близким к заявляемому является известный способ получения ДМД конденсацией изобутилена в виде изобутиленсодержащей фракции С4 с водным раствором формальдегида в присутствии щавелевой кислоты в качестве катализатора при температуре 80-100°С, давлении 1,6-2,0 МПа, разделением реакционной массы на водный и масляный слои, с упаркой водного слоя, добавлением к остатку после упарки исходного водного раствора формальдегида и рециркуляцией полученной смеси в зону конденсации с выделением ректификацией из масляного слоя ДМД и смеси ВПП [Кирпичников П.А., Береснев В.В., Попова Л.М. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. - Л.: Химия, 1986, с.41-46].
В таком способе с рециркуляцией упаренного водного слоя все продукты реакции выводятся только с масляным слоем, и их содержание в водном слое стабилизируется на определенном уровне. В частности, содержание ВПП в водном слое составляет 12-17% масс.
Недостатками такого способа являются образование значительного количества отходов, не используемых в самом процессе (количество ВПП составляет 225-230 кг в расчете на 1 т полученного ДМД), недостаточная выработка ДМД из исходного сырья - формальдегида и изобутилена.
Задачей заявляемого способа является снижение количества отходов процесса получения ДМД и повышение выработки ДМД из того же самого количества сырья.
Указанная задача решается способом получения ДМД конденсацией изобутилена в виде изобутиленсодержащей фракции С4 с водным раствором формальдегида в присутствии кислотного катализатора при температуре 80-100°С, давлении 1,6-2,0 МПа, разделением реакционной массы на водный и масляный слои, с упаркой водного слоя, добавлением к остатку после упарки исходного водного раствора формальдегида и рециркуляцией полученной смеси в зону конденсации с выделением ректификацией из масляного слоя ДМД и смеси ВПП, причем смесь ВПП перегоняют на вакуумной ректификационной колонне и полученный дистиллят в количестве 10-20% масс. от питания колонны направляют в зону конденсации.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что в качестве кислотного катализатора используют щавелевую кислоту, фосфорную кислоту или смесь этих кислот.
Также как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что перегонку ВПП осуществляют при следующих условиях:
температура верха, °С 155-170
температура куба, °С 190-200
давление, МПа 0,015-0,03
число тарелок 22-28
флегмовое число 1-1,5.
Отличие предлагаемого способа от прототипа состоит в том, что на вакуумной ректификационной колонне отгоняют часть смеси ВПП в количестве 10-20% масс. Другое отличие заключается в том, что отогнанную часть смеси ВПП возвращают в зону конденсации. Кубовый остаток после перегонки ВПП является отходом процесса.
В отгоняемой части смеси ВПП содержатся, в основном, простые эфиры, образованные метанолом, триметилкарбинолом с компонентами смеси ВПП-пирановым спиртом, метилбутандиолом, диоксановыми спиртами. Возврат указанного дистиллята в зону конденсации позволяет уменьшить образование ВПП и получить дополнительное количество ДМД.
Снижение доли дистиллята менее 10% масс. не позволяет в возможной мере снизить количество отходов процесса. Увеличение доли дистиллята более 20% масс. приводит к накоплению ВПП в рециркулирующем водном слое до содержания более 30% масс., что ухудшает диссоциацию кислотного катализатора, замедляет скорость реакции и в итоге снижает выработку ДМД.
Проведение перегонки ВПП под вакуумом (при пониженном давлении) позволяет снизить рабочую температуру в колонне перегонки и избежать осмоления ВПП во время перегонки.
Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить количество ВПП до 170-200 кг в расчете на 1 т ДМД, увеличить выработку ДМД на 2,5-4,5% масс. без увеличения потребления исходного сырья.
Промышленное применение предлагаемого способа иллюстрируется примерами.
Пример 1.
В реакторный блок синтеза ДМД, состоящий из пяти трубчатых реакторов, подают изобутан-изобутиленовую фракцию с содержанием изобутилена 47,2% масс. со скоростью 37,8 т/ч, а также формальдегидную шихту, представляющую собой водный раствор, содержащий 33,1% масс. формальдегида, 1,6% масс. щавелевой кислоты и 1,2% масс. фосфорной кислоты со скоростью 51,3 т/ч.
В реакторном блоке поддерживают температуру 96°С, давление 1,7 МПа.
Выходящую из реакторного блока реакционную массу разделяют на водный и масляный слои. Концентрация формальдегида в водном слое составляет 8,2% масс., концентрация ВПП - 12,4% масс.
Водный слой упаривают, остаток после упарки смешивают с исходным водным раствором формальдегида, затем полученную смесь рециркулируют в реакторный блок в качестве формальдегидной шихты.
Масляный слой промывают водой, затем подвергают ректификационной переработке для выделения продуктов синтеза ДМД.
На первой (по ходу потока масляного слоя) ректификационной колонне отгоняют отработанную изобутан-изобутиленовую фракцию с содержанием изобутилена 13,9% масс., которую отправляют на дальнейшую переработку известными методами.
Кубовую жидкость первой колонны подают во вторую ректификационную колонну, где отгоняют триметилкарбинольную фракцию, которую рециркулируют в реакторный блок.
Кубовую жидкость второй колонны подают в третью ректификационную колонну, где отгоняют ДМД в количестве 20,9 т/ч.
Остаток после отгонки ДМД в количестве 4,58 т/ч представляет собой ВПП.
ДМД направляют на разложение в изопрен, который используют для получения полиизопренового каучука.
Полученные ВПП подают в ректификационную колонну, где поддерживают следующий режим работы:
температура верха, °С 155-170
температура куба, °С 190-200
давление, МПа 0,015-0,03
число тарелок 22-28
флегмовое число 1-1,5.
С верха этой колонны отбирают дистиллят в количестве 0,46 т/ч. Доля дистиллята от питания составляет 10% масс. Дистиллят направляют в реакторный блок.
С нижней части этой колонны выводят кубовый остаток в количестве 4,12 т/ч. Кубовый остаток является отходом процесса получения ДМД. Количество кубового остатка в расчете на 1 т полученного ДМД составляет 197 кг. Кубовый остаток далее утилизируют известными способами.
Пример 2.
Процесс проводят аналогично примеру 1, однако имеются следующие отличия.
Концентрация формальдегида в водном слое составляет 7,8% масс., концентрация ВПП - 14,5% масс.
Концентрация изобутилена в отработанной изобутан-изобутиленовой фракции составляет 13,4% масс.
Выработка ДМД составляет 21,1 т/ч, выработка ВПП - 4,6 т/ч.
Отбор дистиллята на колонне перегонки ВПП составляет 0,64 т/ч, доля дистиллята 14% масс. от питания, вывод кубового остатка 3,96 т/ч.
Количество кубового остатка после перегонки ВПП в расчете на 1 т полученного ДМД составляет 188 кг.
Пример 3.
Процесс проводят аналогично примеру 1, однако имеются следующие отличия.
Концентрация формальдегида в водном слое составляет 8,6% масс., концентрация ВПП - 16,3% масс.
Концентрация изобутилена в отработанной изобутан-изобутиленовой фракции составляет 14,3% масс.
Выработка ДМД составляет 21,3 т/ч, выработка ВПП - 4,62 т/ч.
Отбор дистиллята на колонне перегонки ВПП составляет 0,79 т/ч, доля дистиллята 17% масс. от питания, вывод кубового остатка 3,83 т/ч.
Количество кубового остатка после перегонки ВПП в расчете на 1 т полученного ДМД составляет 180 кг.
Пример 4.
Процесс проводят аналогично примеру 1, однако имеются следующие отличия.
Концентрация формальдегида в водном слое составляет 8,4% масс., концентрация ВПП - 17,1% масс.
Концентрация изобутилена в отработанной изобутан-изобутиленовой фракции составляет 14,1% масс.
Выработка ДМД составляет 21,4 т/ч, выработка ВПП - 4,63 т/ч.
Отбор дистиллята на колонне перегонки ВПП составляет 0,93 т/ч, доля дистиллята 20% масс. от питания, вывод кубового остатка 3,7 т/ч.
Количество кубового остатка после перегонки ВПП в расчете на 1 т полученного ДМД составляет 173 кг.
Данные примеров осуществления способа сведены в таблицу.
Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемый способ позволяет снизить количество ВПП до 170-200 кг в расчете на 1 т полученного ДМД. Кроме того, по сравнению с известным способом предлагаемый способ позволяет увеличить выработку ДМД на 2,5-4,5% масс. без увеличения потребления исходного сырья.
Figure 00000001
Figure 00000002

Claims (3)

1. Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана конденсацией изобутилена в виде изобутиленсодержащей фракции С4 с водным раствором формальдегида в присутствии кислотного катализатора при температуре 80-100°С, давлении 1,6-2,0 МПа разделением реакционной массы на водный и масляный слои с упаркой водного слоя, добавлением к остатку после упарки исходного водного раствора формальдегида и рециркуляцией полученной смеси в зону конденсации, с выделением ректификацией из масляного слоя 4,4-диметил-1,3-диоксана и смеси высококипящих побочных продуктов, отличающийся тем, что смесь высококипящих побочных продуктов перегоняют на вакуумной ректификационной колонне и полученный дистиллят в количестве 10-200 мас.% от питания колонны направляют в зону конденсации.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного катализатора используют щавелевую кислоту, фосфорную кислоту или смесь этих кислот.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перегонку высококипящих побочных продуктов проводят при следующих условиях:
Температура верха, °С 155-170
Температура куба, °С 190-200
Давление, МПа 0,015-0,03
Число тарелок 22-28
Флегмовое число 1-1,5
RU2004105125/04A 2004-02-25 2004-02-25 Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана RU2255936C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105125/04A RU2255936C1 (ru) 2004-02-25 2004-02-25 Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105125/04A RU2255936C1 (ru) 2004-02-25 2004-02-25 Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2255936C1 true RU2255936C1 (ru) 2005-07-10

Family

ID=35838347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004105125/04A RU2255936C1 (ru) 2004-02-25 2004-02-25 Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2255936C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458922C2 (ru) * 2010-05-11 2012-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
RU2458923C1 (ru) * 2011-03-23 2012-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
RU2624678C1 (ru) * 2016-09-12 2017-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
RU2631429C1 (ru) * 2016-09-12 2017-09-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (варианты)
RU2658839C2 (ru) * 2016-09-12 2018-06-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Применение углеродных нанотрубок для увеличения селективности при получении 4,4-диметил-1,3-диоксана

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кирпичников П.А. и др., Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука, Л.изд.Химия,1986,с. 41-46. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458922C2 (ru) * 2010-05-11 2012-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
RU2458923C1 (ru) * 2011-03-23 2012-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
RU2624678C1 (ru) * 2016-09-12 2017-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
RU2631429C1 (ru) * 2016-09-12 2017-09-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (варианты)
RU2658839C2 (ru) * 2016-09-12 2018-06-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Применение углеродных нанотрубок для увеличения селективности при получении 4,4-диметил-1,3-диоксана

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8829206B2 (en) Production of cyclic acetals or ketals using solid acid catalysts
CN106397363B (zh) 1,2-环氧丁烷纯化方法
KR20160105370A (ko) 메틸 메타크릴레이트의 제조 방법
CN107735391B (zh) 蒸馏装置
US9695142B2 (en) Method for producing 2-substituted 4-hydroxy-4-methyl-tetrahydropyrans, said method using recycling
CN106588589A (zh) 聚甲醛二甲基醚的提纯方法
CN1232491C (zh) 蒸馏处理裂解烷芳基过氧化氢中产生的裂解产物混合物的方法和设备
US3972955A (en) Process for preparation of isoprene
JP4245921B2 (ja) 環状ホルマールの製造方法
RU2255936C1 (ru) Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
RU2280022C1 (ru) Способ получения изопрена из изобутена и формальдегида
RU2312850C1 (ru) Способ получения 2-этилгексанола
RU2458900C1 (ru) Способ получения изопрена
CN1192007C (zh) 在蒸馏之前和/或其过程中添加溶剂除去含多元醇的反应混合物中的甲醛的方法
RU2255929C1 (ru) Способ получения изопрена
RU2255928C1 (ru) Способ получения изопрена
RU2248961C1 (ru) Способ получения изопрена
JP3285439B2 (ja) 反応粗液の製造法および1,3−ブチレングリコ−ルの製造法
RU2258690C1 (ru) Способ получения изопрена
SU988804A1 (ru) Способ разделени смеси масл ных альдегидов нормального и изостроени
RU2177469C1 (ru) Способ получения изопрена
JP2737297B2 (ja) メチルイソブチルケトンの製造法
RU2436759C1 (ru) Способ выделения органических продуктов из водного слоя, образующегося при синтезе диметилдиоксана в производстве изопрена из изобутилена и формальдегида
RU2248960C2 (ru) Способ получения изопрена
RU2330007C1 (ru) Способ получения изопрена

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080226