Способ получения изопрена

Изобретение относится к области получения изопрена из Формальдегида и изобутилена.Известен способ получения изопре 5 на конденсацией иэобутилена с формальдегидом в присутствии серной кислоты, Продукты конденсации разделяются на углеводородный (масляный) и водный слои. Углеводородный слой,со держащий 4,4-диметилдиоксан,3 (ДИД), подвергают каталитическому разложению, например на кальций-фосфатном катализаторе (Кф).Водный слой, содержащий серную кислоту упаривают, остаток смешивают со свежей Формалиновой шихтой (исходный раствор формальдегида) и эту смесь опять направляют на синтез.Но при такой схеме во время упарки 20 концентрируется серная кислота, а это приводит к осмолению и дальнейшей конденсации побочных продуктов, которые приходится выводить из цикла.Все это усложняет процесс, в осо бенности на первой стадии, а также приводит к образованию загрязненных сточных вод.По предлагаемому способу на стадии конденсации изобутилена с Формальде гидом в качестве катализатора используют моно или поликарбоновые кислоты при концентрации их в исходном растворе Формальдегида 0,01-15 мас.%.Для уменьшения коррозии оборудования в исходный раствор Формальдегида можно вводить фосфорную кислоту до достижения концентрации ее 0,01- 0,0001 мас.%.40Экспериментально было установле- но, что при применении в качестве катализатора таких карбоновых кислот, как щавелевая, Фумаровая, трифторуксусная, муравьиная и др. при упарке водного слоя не происходит осмоления и дальнейшей конденсации побочных продуктов, поэтому эти продукты можно смешивать со свежей формалиновой шихтой и направлять в реактор. Ь результате экстракции части побочных продуктов масляным слоем концентрации побочных продуктов в водном слое устанавливаются постоянными. Селективность превращения формальдегида до целевых продуктов, которыми являются 4,4-диметилдиоксан,3,3-метилбутандиол,3, изоамиленовые спирты, составляет 82-8 б%. Введение фосфорной кислоты снижает коррозию, вызываемую органическиФ ми кислотами.Так,если содержание железа в водном лое, содержащем щавелевую кислоту концентрации О, 1 мас,%, при смешении с Формалиновой шихтой при 140 С в течение 1 ч, было 0,0107%, то при добавлении фосфорной кислоты до концентрации 0,001% содержание железа в водном слое уменьшается до 0,001 б%.П р и м е р 1. В автоклав емкостью 350 мл загружают 177,4 г 33,8%-ного водного раствора формальдегида, 80 г изобутилена и 0,17 г трифторуксусной кислоты. Автоклав нагревают в качалке при 120 С в чечение 1 ч. После анализа продуктов масляного и водного слоев расчитывают выход целевых продуктов, считая на превращенный формальдегид; он составляет 85,1% (Д 3 Щ 81,7; МБД 2,7; изоамиленовые спирты 0,7). Из водного слоя под вакуумом отгоняют воду, в результате чего получают смолы в количестве 9,3 г, что составляет 13,4%, считая на 100 г полученного ДИД. Далее эти смолы загружают в автоклав вместе с 177,4 г 33,8%-ного водного раствора формальдегида, 80 г изобутилена и 0,17 г трифторуксусной кислоты, После нагрева автоклава при 120 С в течение 1 ч и анализа продуктов масляного и водного слоев расчитывают выход целевых продуктов. Он составляет 83,9%, считая на превращенный формальдегид (77,7% ДЬЩ; 5,4% МБД; 0,8% изоамиленовые спирты). Из водного слоя после отгонки воды под вакуумом получают смолы в количестве 14, г Таким образом, с учетом вводимых смол количество вновь образовавшихся смол в водном слое меньше, чем в предыдущем опыте. После третьей и четвертой рециркуляции количество смол в водном слое 17,8 г, что составляет 12,8 мас.% от водного слоя.П р и м е р 2. Опыт повторяют в условиях примера 1 с использованием Фумаровой кислоты, взятой в количестве 0,5 г, при температуре 140 С в течение 80 мин. Для уменьшения коррозии добавляют Фосфорную кислоту до концентрации ее в формалиновой шихте 0,0005%. Селективность превращения формальдегида в целевые450471 Редактор Н. Сильнягина Техред И,Попович Корректор 8.1 Ъ 1 рмяк Тираж 370 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо деЛам изобретений и открытий113035, Москвя, ЖРаушская наб., д. 4/5 Заказ 772 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 продукты составляет 84,72. Количество смол в водном слое составляет 10, 1 г. После упаривания водного слоя и смешения смол со свежей формалино 5 вой шихтой и повторения этой операции 4 раза количество смол в водном слое составляет 19,2 г, что составляет 13,7 Е.Во всех случаях целевые продукты разлагают на кальцийфосфатном катализаторе, Селективиость их превращения в изопрен 887,