Способ получения циклического сульфона бутадиена-1,3 (сульфолена-3)

 

Сущность изобретения: продукт - сульфолен-3, БФ С₄Н₆0₂, конверсия бутадиена в целевой продукт 89%. Реагент 1: в качестве источника бутадиена-1,3 используют фракцию углеводородов- С₄ промышленных установок разделения газов пиролиза бензина. Реагент 2: жидкий диоксид серы. Условия реакции: ингибитор образования линейных полисульфонов - фенолы, растворитель фенолов - спирты, простые эфиры, толуол, бензол, под давлением до 30 ати при температуре 95-105^oC в течение 2-4 ч. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологии химических синтезов органических веществ.

Известен способ получения сульфолена-3 (Химический Энциклопедический Словарь, с. 552, М. Советская энциклопедия, 1983; Grummitt O. и др. J. Am. Chem. Soc. 72, 5167, 1950), по которому смесь, состоящую из индивидуальных жидких бутадиена-1,3 и диоксида серы, взятых в мольном соотношении 1:2, с добавлением как катализатора индивидуального гидрохинона в количестве 1% от массы взятого бутадиена-1,3, нагревают в герметичном аппарате на кипящей водяной бане в течение 3 ч.

При осуществлении синтеза сульфолена-3 в соответствии с изложенным выше способом затраты на получение индивидуальных бутадиена-1,3 и гидрохинона будут, соответственно, отражаться на себестоимости полученного по этому способу сульфолена-3.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении экономичности процесса за счет снижения затрат на компоненты сырья и катализатор.

Задача решается путем использования вместо индивидуального бутадиена-1,3 фракции-С₄ промышленных установок разделения газов пиролиза бензина, содержащей от 20 до 40% бутадиена-1,3, а вместо индивидуального гидрохинона - суммарных экстрактивных фенолов, выделяемых экстракцией из подсмольных вод промышленных установок среднетемпературного коксования каменных углей, или фракции этих фенолов.

Указанные фенолы могут быть использованы непосредственно или в виде растворов в спиртах, эфирах или в ароматических углеводородах.

В таблице приведены результаты экспериментов, подтверждающие возможность осуществления процесса в соответствии с настоящим изобретением. Синтез сульфолена-3 проводят в снабженном манометром автоклаве из нержавеющей стали вместимостью 250 см³. В охлажденный ниже температуры кипения сырья автоклав загружают охлажденные жидкие бутилен-бутадиеновую фракцию, сернистый ангидрид и катализатор (точнее ингибитор образования линейных полисульфонов) непосредственно или в виде раствора. Автоклав герметизируют и помещают в водяную или солевую баню, которые нагревают до заданной температуры и выдерживают, фиксируя время от достижения максимального давления в автоклаве до минимального, при постоянной температуре и уровне жидкости в бане. Затем охлажденный до отсутствия избыточного давления автоклав вскрывают и подвергают содержимое дегазации путем медленного нагрева до 75-80^oС в бане при атмосферном давлении. Дегазированный продукт растворяют в 4-кратном количестве воды при 30-50^oС и фильтруют от нерастворимых веществ. Определяют массу полученного фильтрата и путем высушивания при комнатной температуре отобранной пробы фильтрата до постоянной массы рассчитывают массу синтезированного сульфолена-3 и его выход.

Формула изобретения

1. Способ получения циклического сульфона бутадиена-1,3 (сульфолена-3) путем нагревания под давлением смеси жидких бутадиена-1,3 с диоксидом серы в присутствии ингибиторов образования линейных полисульфонов, отличающийся тем, что в качестве источника бутадиена-1,3 используют фракцию углеводородов-С₄ промышленных установок разделения газов пиролиза бензина.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ингибитора используют фенолы, выделяемые экстракцией из подсмольных вод промышленных установок среднетемпературного коксования каменных углей, в виде их неразделенной суммы или в виде отдельных фракций, взятые в количестве от 0,1% до 5% от массы бутадиена-1,3 непосредственно или в растворе.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве растворителей фенолов используют спирты, эфиры или углеводороды, например метанол, техническую смесь дибутиловых эфиров ("эфирную головку", выделяемую при производстве бутиловых спиртов оксосинтезом), толуол или бензол, взятые в количестве от 1,0 до 100, кратном количеству фенолов.

4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что в исходной сырьевой смеси поддерживают соотношение от 1,6 до 4,5 молей диоксида серы на 1 моль бутадиена, лучше 3 моля на 1 моль.

5. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что смесь компонентов выдерживают под давлением до 30 ати при температуре 95 105^oС в течение 2 4 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1