RU2663294C1 - Application of porous polyphenylenephthalide to increase selectivity in production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane - Google Patents
Application of porous polyphenylenephthalide to increase selectivity in production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663294C1 RU2663294C1 RU2018108490A RU2018108490A RU2663294C1 RU 2663294 C1 RU2663294 C1 RU 2663294C1 RU 2018108490 A RU2018108490 A RU 2018108490A RU 2018108490 A RU2018108490 A RU 2018108490A RU 2663294 C1 RU2663294 C1 RU 2663294C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dmd
- porous
- dioxane
- dimethyl
- formaldehyde
- Prior art date
Links
- GDKSTFXHMBGCPG-UHFFFAOYSA-N 4,4-dimethyl-1,3-dioxane Chemical compound CC1(C)CCOCO1 GDKSTFXHMBGCPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 29
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- AWBIJARKDOFDAN-UHFFFAOYSA-N 2,5-dimethyl-1,4-dioxane Chemical compound CC1COC(C)CO1 AWBIJARKDOFDAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MGADZUXDNSDTHW-UHFFFAOYSA-N 2H-pyran Chemical class C1OC=CC=C1 MGADZUXDNSDTHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 C 4 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D319/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D319/04—1,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes
- C07D319/06—1,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes not condensed with other rings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
- B01J27/16—Phosphorus; Compounds thereof containing oxygen, i.e. acids, anhydrides and their derivates with N, S, B or halogens without carriers or on carriers based on C, Si, Al or Zr; also salts of Si, Al and Zr
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области основного органического и нефтехимического синтеза, а именно к гетерогенным пористым сокатализаторам конденсации изобутилена и формальдегида, которые могут быть использованы для синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана.The invention relates to the field of basic organic and petrochemical synthesis, namely to heterogeneous porous condensation cocatalysts of isobutylene and formaldehyde, which can be used for the synthesis of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane.
Одним из наиболее распространенных промышленных способов получения изопрена является диоксановый метод через промежуточный синтез 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД). ДМД получают жидкофазной конденсацией изобутилена, содержащегося во фракциях С4 углеводородов, с формальдегидом, используемым в виде 20-40% водного раствора, с последующим выделением диметилдиоксана из реакционной массы [Огородников С.К., Идлис Г.С. Производство изопрена. Л.: Химия, 1973 стр. 48-58]. Принципиальным недостатком данного способа является низкая селективность процесса. Выход высококипящих побочных продуктов (ВПП) составляет 440-460 кг на 1 тонну изопрена, более 90% которых составляют ВПП со стадии синтеза диметилдиоксана [там же, стр. 72].One of the most common industrial methods for producing isoprene is the dioxane method through the intermediate synthesis of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane (DMD). DMD is obtained by liquid-phase condensation of isobutylene contained in fractions of C 4 hydrocarbons with formaldehyde used in the form of a 20-40% aqueous solution, followed by isolation of dimethyldioxane from the reaction mixture [Ogorodnikov S.K., Idlis G.S. Isoprene production. L .: Chemistry, 1973 p. 48-58]. The principal disadvantage of this method is the low selectivity of the process. The yield of high-boiling by-products (WFP) is 440-460 kg per 1 ton of isoprene, more than 90% of which are WFP from the synthesis of dimethyldioxane [ibid, p. 72].
Известен способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана из изобутилена и формальдегида при температуре 100-110°С в присутствии серной кислоты. Недостатком данного способа является высокая коррозионная агрессивность реакционной среды и необходимость дополнительной обработки масляного слоя раствором щелочи [Авторское свидетельство СССР №361174, МПК C07D 319/06, опубл. 07.12.1972].A known method for producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane from isobutylene and formaldehyde at a temperature of 100-110 ° C in the presence of sulfuric acid. The disadvantage of this method is the high corrosiveness of the reaction medium and the need for additional processing of the oil layer with an alkali solution [USSR Author's Certificate No. 361174, IPC C07D 319/06, publ. 12/07/1972].
Известны способы получения ДМД в водной среде из изобутилена и формальдегида с использованием в качестве катализатора карбоновой кислоты [Патент Франции №2490642, МПК C07D 319/06, опубл. 26.03.1982], соли полисульфокислоты и металла I или II группы [Патент Франции №2490643, C07D 319/06, опубл. 26.03.1982], щавелевой кислоты [Авторское свидетельство СССР №991715, МПК C07D 319/06, опубл. 27.12.1999; Патент РФ №2255936, МПК C07D 319/06, опубл. 10.07.2005].Known methods for producing DMD in an aqueous medium from isobutylene and formaldehyde using a carboxylic acid as a catalyst [French Patent No. 2490642, IPC C07D 319/06, publ. 03/26/1982], salts of polysulfonic acid and a metal of group I or II [French Patent No. 2490643, C07D 319/06, publ. 03/26/1982], oxalic acid [USSR author's certificate No. 991715, IPC C07D 319/06, publ. 12/27/1999; RF patent №2255936, IPC C07D 319/06, publ. 07/10/2005].
Известен способ получения ДМД из формальдегида и изобутилена при весовом соотношении 1,1-1,2 в водном растворе при 90-110°С и давлении 17-25 атм в присутствии щавелевой кислоты. Для повышения селективности по ДМД и триметилкарбинолу (ТМК) за счет снижения образования побочных продуктов и потерь изобутилена, в зону реакции возвращают 3-6% ТМК в расчете на ДМД и 5-20% ДМД от получаемого количества. По мнению авторов, возврат ТМК в зону реакции позволяет уменьшить образование эфиров ТМК с компонентами ВПП и одновременно замедлить протекание реакции гидролиза ДМД с образованием ВПП [Патент РФ №2062270, МПК C07D 319/06, С07С 31/12, опубл. 20.06.1996].A known method of producing DMD from formaldehyde and isobutylene in a weight ratio of 1.1-1.2 in an aqueous solution at 90-110 ° C and a pressure of 17-25 atm in the presence of oxalic acid. To increase the selectivity for DMD and trimethylcarbinol (TMK) by reducing the formation of by-products and losses of isobutylene, 3-6% of TMK in the calculation of DMD and 5-20% of DMD from the resulting amount are returned to the reaction zone. According to the authors, the return of TMC to the reaction zone allows to reduce the formation of TMC esters with the components of the runway and at the same time slow down the reaction of hydrolysis of DMD with the formation of the runway [RF Patent No. 2062270, IPC C07D 319/06, C07C 31/12, publ. 06/20/1996].
Недостатком перечисленных способов получения ДМД является недостаточная селективность по целевому ДМД из-за образования ВПП вследствие плохой взаимной растворимости углеводородов и водного слоя, содержащего катализатор и формальдегид.The disadvantage of the above methods for producing DMD is the lack of selectivity for the target DMD due to the formation of runways due to the poor mutual solubility of hydrocarbons and the aqueous layer containing the catalyst and formaldehyde.
Известен способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД) [Патент РФ №2330848, МПК C07D 319/06, опубл. 10.08.2008] конденсацией водного раствора формальдегида при мольном соотношении формальдегид/изобутилен, равном (1,5-1,6):1 при температуре 80-110°С в присутствии фосфорной кислоты, взятой в качестве катализатора и поверхностно-активных веществ (ПАВ) как сокатализаторов. Снижение селективности образования целевого ДМД, значительный расход ПАВ из-за постоянного уноса ПАВ с реакционной смесью являются основными недостатками указанного способа.A known method of producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane (DMD) [RF Patent No. 2330848, IPC C07D 319/06, publ. 08/10/2008] by condensation of an aqueous solution of formaldehyde at a molar ratio of formaldehyde / isobutylene equal to (1.5-1.6): 1 at a temperature of 80-110 ° C in the presence of phosphoric acid, taken as a catalyst and surfactants (surfactants ) as socialization. The decrease in the selectivity of the formation of the target DMD, a significant consumption of surfactants due to the constant ablation of surfactants with the reaction mixture are the main disadvantages of this method.
Известен способ получения изопрена, формальдегида и изобутилена [Авторское свидетельство СССР №460720, МПК С07С 11/18, С07С 47/04, С07С 11/09, С07С 1/20, опубл. 30.01.1983] расщеплением высококипящих побочных продуктов синтеза диметилдиоксана над окисью алюминия при повышенной температуре, при этом пары продуктов расщепления дополнительно контактируют с кальцийфосфатным катализатором при 300-400°С в присутствии водяного пара.A known method of producing isoprene, formaldehyde and isobutylene [USSR Author's Certificate No. 460720, IPC С07С 11/18, С07С 47/04, С07С 11/09, С07С 1/20, publ. 01/30/1983] the splitting of high-boiling by-products of the synthesis of dimethyldioxane over alumina at elevated temperatures, while the pairs of cleavage products are additionally contacted with a calcium phosphate catalyst at 300-400 ° C in the presence of water vapor.
Известно использование гетерогенного катализатора для синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана из изобутилена и формальдегида [Авторское свидетельство СССР №1163902, МПК B01J 23/78, С07С 11/18, опубл. 30.01.1983], включающий алюмосиликат, дополнительно содержащий оксиды железа, магния, кальция и титана. Известный катализатор обеспечивает расщепление высококипящих побочных продуктов синтеза ДМД. Небольшой срок службы катализатора и низкий выход ДМД являются основными недостатками двух ранее представленных способов.It is known to use a heterogeneous catalyst for the synthesis of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane from isobutylene and formaldehyde [USSR Author's Certificate No. 1163902, IPC B01J 23/78, C07C 11/18, publ. 01/30/1983], including aluminosilicate, additionally containing oxides of iron, magnesium, calcium and titanium. Known catalyst provides the splitting of high-boiling by-products of the synthesis of DMD. The short catalyst life and low DMD yield are the main disadvantages of the two previously presented methods.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение селективности при получении ДМД.The task of the invention is to increase the selectivity in obtaining DMD.
Решение поставленной задачи достигается путем применения пористого полифениленфталида (1) в качестве гетерогенного сокатализатора для увеличения селективности образования 4,4-диметил-1,3-диоксана при конденсации. изобутилена и формальдегида. При этом синтез ДМД проводят в присутствии фосфорной кислоты, взятой в качестве базового кислотного катализатора. Полифениленфталиды (1) это пористый углеродсодержащий материал [Крайкин В.А., Егоров А.Е., Салазкин С.Н. Пиролиз и карбонизация полимеров в ряду: полифталид - полифениленфталиды - полифенилен. // Пластические массы. - 2008. - №4. - С. 17-20;] общей формулой:The solution of this problem is achieved by using the porous polyphenylenephthalide (1) as a heterogeneous cocatalyst to increase the selectivity of the formation of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane during condensation. isobutylene and formaldehyde. In this case, the synthesis of DMD is carried out in the presence of phosphoric acid, taken as the base acid catalyst. Polyphenylenephthalides (1) is a porous carbon-containing material [Kraikin V.A., Egorov A.E., Salazkin S.N. Pyrolysis and carbonization of polymers in the series: polyphthalide - polyphenylenephthalides - polyphenylene. // Plastics. - 2008. - No. 4. - S. 17-20;] the general formula:
где m=0 до ∞, n - степень полимеризации.where m = 0 to ∞, n is the degree of polymerization.
Сутью изобретения является то, что для увеличения селективности образования ДМД в реакционную смесь дополнительно вводят пористый полифениленфталид (1) в качестве гетерогенного сокатализатора при синтезе ДМД в присутствии фосфорной кислоты, взятой в качестве базового катализатора. Использование пористого полифениленфталида (1) обеспечивает более высокую степень превращения исходных реагентов - изобутилена и формальдегида - увеличению селективности образования ДМД из-за снижения образования высококипящих побочных продуктов в виде гидрированных пиранов (ГП).The essence of the invention is that to increase the selectivity of the formation of DMD, porous polyphenylenephthalide (1) is additionally introduced into the reaction mixture as a heterogeneous cocatalyst in the synthesis of DMD in the presence of phosphoric acid, taken as the base catalyst. The use of porous polyphenylenephthalide (1) provides a higher degree of conversion of the starting reagents - isobutylene and formaldehyde - to increase the selectivity of the formation of DMD due to a decrease in the formation of high-boiling by-products in the form of hydrogenated pyranes (GPs).
Рассматриваемый процесс конденсации изобутилена и формальдегида с образованием ДМД относится к числу гетерогенных жидкофазных каталитических реакций. Раздел фаз в реакторе, обусловленный взаимной нерастворимостью водного слоя, содержащего формальдегид и катализатор, и углеводородного, содержащего изобутилен, является основной проблемой процесса конденсации изобутилена с формальдегидом. Для решения этой проблемы и увеличения химического сродства компонентов гетерогенной смеси предлагается использование пористого пористого полифениленфталида (1). Введение в реакционную массу пористого пористого полифениленфталида (1) обеспечивает более интенсивное протекание реакции конденсации изобутилена с формальдегидом, способствует увеличению выхода ДМД и снижению образования ГП.The considered process of condensation of isobutylene and formaldehyde with the formation of DMD is among the heterogeneous liquid-phase catalytic reactions. The separation of phases in the reactor, due to the mutual insolubility of the aqueous layer containing formaldehyde and catalyst, and the hydrocarbon containing isobutylene, is the main problem of the process of condensation of isobutylene with formaldehyde. To solve this problem and increase the chemical affinity of the components of a heterogeneous mixture, the use of porous porous polyphenylenephthalide is proposed (1). The introduction of the porous porous polyphenylenephthalide (1) into the reaction mass provides a more intensive course of the condensation reaction of isobutylene with formaldehyde, contributes to an increase in the yield of DMD and a decrease in the formation of GP.
В настоящее время синтетические пористые материалы применяются для очистки газов, разделения многокомпонентных смесей, в процессах крекинга и реформинга и выпускаемые промышленностью путем, путем термической обработки водно-щелочных алюмосиликатных смесей.Currently, synthetic porous materials are used for gas purification, separation of multicomponent mixtures, in cracking and reforming processes and produced by industry by heat treatment of water-alkaline aluminosilicate mixtures.
Осуществление предлагаемого способа получения ДМД иллюстрируют приведенные ниже примеры.The implementation of the proposed method for producing DMD is illustrated by the following examples.
Пример 1 (для сравнения, без сокатализатора)Example 1 (for comparison, without socialization)
В реактор вносят фосфорную кислоту концентрацией 81% Н3РО4 в количестве 5,0-5,5% от массы реакционной смеси и проводят процесс конденсации формальдегида и изобутилена, взятых в мольном отношении формальдегид:изобутилен, равном 1,55:1 в течение 1 часа. Температура процесса 82°С, давление 6 атм. Затем масляный и водный слои отдельно подвергают дальнейшей переработке. Из масляного слоя ДМД выделяют экстракцией. Получают ДМД с выходом 36% от теоретического возможного количества, молярное отношение ДМД/ВПП составляет 2:1.Phosphoric acid with a concentration of 81% H 3 PO 4 in the amount of 5.0-5.5% by weight of the reaction mixture is introduced into the reactor and the process of condensation of formaldehyde and isobutylene is carried out, taken in a molar ratio of formaldehyde: isobutylene equal to 1.55: 1 for 1 hour Process temperature 82 ° C, pressure 6 atm. Then the oil and water layers are separately subjected to further processing. DMD is isolated from the oil layer by extraction. Get DMD with a yield of 36% of the theoretical possible amount, the molar ratio of DMD / runway is 2: 1.
Пример 2Example 2
В реактор вносят фосфорную кислоту концентрацией 81% Н3РО4 в количестве 5,0-5,5%) от массы реакционной смеси и пористого полифениленфталида (1) в количестве 3,5-5,0% от массы реакционной смеси, проводят процесс конденсации формальдегида и изобутилена, взятых в мольном отношении формальдегид:изобутилен, равном 1,55:1 в течение 1 часа. Температура процесса 82°С, давление 6 атм. Затем масляный и водный слои отдельно подвергают дальнейшей переработке. Из масляного слоя ДМД выделяют экстракцией. Получают ДМД с выходом 65,0% от теоретического возможного количества. Высококипящие побочные продукты, в том числе гидрированные пираны в реакционной массе отсутствуют.Phosphoric acid with a concentration of 81% H 3 PO 4 in an amount of 5.0-5.5%) by weight of the reaction mixture and porous polyphenylenephthalide (1) in an amount of 3.5-5.0% by weight of the reaction mixture is introduced into the reactor, the process is carried out condensation of formaldehyde and isobutylene taken in a molar ratio of formaldehyde: isobutylene equal to 1.55: 1 for 1 hour. Process temperature 82 ° C, pressure 6 atm. Then the oil and water layers are separately subjected to further processing. DMD is isolated from the oil layer by extraction. DMD is obtained with a yield of 65.0% of the theoretical possible amount. High boiling point by-products, including hydrogenated pyranes, are absent in the reaction mass.
Эффективен пористый пористого полифениленфталид (1) как сокатализатор для селективного образования ДМД.Porous porous polyphenylenephthalide (1) is effective as a cocatalyst for the selective formation of DMD.
Условия синтеза ДМД: содержание фосфорной кислоты в количестве 5,0-5,5%) от массы реакционной смеси, мольное соотношение формальдегид:изобутилен = 1,55:1, температура 82°С, давление 6 атм, продолжительность синтеза 1 час. Оптимальным является содержание пористого сокатализатора в количестве 3,5-5,0 мас. % от реакционной массы.DMD synthesis conditions: phosphoric acid content in an amount of 5.0-5.5%) by weight of the reaction mixture, molar ratio formaldehyde: isobutylene = 1.55: 1, temperature 82 ° C, pressure 6 atm, synthesis time 1 hour. The optimum is the content of porous cocatalyst in the amount of 3.5-5.0 wt. % of the reaction mass.
Использование полифениленфталида (1) в качестве пористого сокатализатора позволяет повысить селективность процесса образования ДМД за счет уменьшения количества образующихся высококипящих побочных продуктов, в том числе гидрированных пиранов. Применение для процесса пористого полифениленфталида (1) в количестве меньше, чем 3,5% мас. приводит к снижению выхода ДМД, а более чем 5,0% мас. - не приводит к существенному увеличению выхода ДМД, но обуславливает дополнительный расход реагента.The use of polyphenylenephthalide (1) as a porous cocatalyst allows one to increase the selectivity of the DMD formation process by reducing the amount of high boiling point by-products formed, including hydrogenated pyranes. The use for the process of porous polyphenylenephthalide (1) in an amount of less than 3.5% wt. leads to a decrease in the yield of DMD, and more than 5.0% wt. - does not lead to a significant increase in the yield of DMD, but causes an additional consumption of reagent.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018108490A RU2663294C1 (en) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | Application of porous polyphenylenephthalide to increase selectivity in production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018108490A RU2663294C1 (en) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | Application of porous polyphenylenephthalide to increase selectivity in production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2663294C1 true RU2663294C1 (en) | 2018-08-03 |
Family
ID=63142571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018108490A RU2663294C1 (en) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | Application of porous polyphenylenephthalide to increase selectivity in production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2663294C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764519C1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Use of carbon nanotubes to increase selectivity in the production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
| RU2768818C1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Use of porous polyarylenephthalide to increase selectivity when producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3839362A (en) * | 1970-12-28 | 1974-10-01 | Kurray Co Ltd | Method of production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
| CN101220019A (en) * | 2008-01-04 | 2008-07-16 | 烟台万华华信合成革有限公司 | Production method of diethyleno dioxide |
| RU2330848C1 (en) * | 2007-05-10 | 2008-08-10 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of obtaining 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
| CN103130767A (en) * | 2011-11-24 | 2013-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 1,3-dioxane preparation method |
| RU2624678C1 (en) * | 2016-09-12 | 2017-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method of producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
| RU2631429C1 (en) * | 2016-09-12 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method of producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane (versions) |
-
2018
- 2018-03-07 RU RU2018108490A patent/RU2663294C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3839362A (en) * | 1970-12-28 | 1974-10-01 | Kurray Co Ltd | Method of production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
| RU2330848C1 (en) * | 2007-05-10 | 2008-08-10 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of obtaining 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
| CN101220019A (en) * | 2008-01-04 | 2008-07-16 | 烟台万华华信合成革有限公司 | Production method of diethyleno dioxide |
| CN103130767A (en) * | 2011-11-24 | 2013-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 1,3-dioxane preparation method |
| RU2624678C1 (en) * | 2016-09-12 | 2017-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method of producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
| RU2631429C1 (en) * | 2016-09-12 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method of producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane (versions) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764519C1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Use of carbon nanotubes to increase selectivity in the production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
| RU2768818C1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Use of porous polyarylenephthalide to increase selectivity when producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2631429C1 (en) | Method of producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane (versions) | |
| RU2330848C1 (en) | Method of obtaining 4,4-dimethyl-1,3-dioxane | |
| RU2663294C1 (en) | Application of porous polyphenylenephthalide to increase selectivity in production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane | |
| RU2624678C1 (en) | Method of producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane | |
| RU2663292C1 (en) | Method for the preparation of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane | |
| RU2365574C1 (en) | Method of processing by-products of liquid-phase synthesis of isoprene from isobutylene and formaldehyde | |
| RU2278105C1 (en) | Method for processing methyldihydropyrane and/or high-boiling products of isoprene synthesis from isobutylene and formaldehyde | |
| JP2538778B2 (en) | Production of tertiary olefins | |
| RU2658839C2 (en) | Application of carbon nanotubes to increase selectivity in production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane | |
| RU2668276C2 (en) | Application of synthetic zeolites for increasing selectivity in the production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane (options) | |
| RU2768818C1 (en) | Use of porous polyarylenephthalide to increase selectivity when producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane | |
| RU2764519C1 (en) | Use of carbon nanotubes to increase selectivity in the production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane | |
| RU2774757C1 (en) | Application of synthetic zeolites for increasing selectivity in production of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane (variants) | |
| RU2764518C1 (en) | Method for producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane using polyarylene phthalide | |
| Demorest et al. | Decomposition of ketones and fatty acids by silica-alumina composites | |
| RU2764520C1 (en) | Method for obtaining 4,4-dimethyl-1,3-dioxane (variants) | |
| RU2330008C1 (en) | Method of processing methyl-dihydropropane and/or by-products of synthesis of isoprene from isobutylene and formaldehyde | |
| RU2604881C1 (en) | Method of processing fraction of high-boiling products and pyran fraction | |
| RU2764517C1 (en) | Method for producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane using carbon nanotubes | |
| RU2712964C1 (en) | Method for processing by-products of synthesis of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane | |
| RU2446138C1 (en) | Method of producing isoprene | |
| RU2811258C1 (en) | Method of producing 4,4-dimethyl-1,3-dioxane | |
| RU2459790C1 (en) | Method of producing isoprene | |
| Kutuzova et al. | Cation-exchange resins as heterogeneous catalysts for the synthesis of 1, 3-butadiene from propylene and formaldehyde | |
| US1570514A (en) | Process of manufacturing acetic anhydride |