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

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 4,4-диметил-1,3-диоксана путем конденсации изобутиленсодержащей фракции с водным раствором формальдегида в присутствии кислотного катализатора и поверхностно-активных веществ при повышенных температуре и давлении и последующего выделения 4,4-диметил-1,3-диоксана из реакционной массы. Технический результат заключается в повышении конверсии исходных реагентов и увеличении выхода 4,4-диметил-1,3-диоксана за счет снижения количества образующихся высококипящих побочных продуктов. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области основного органического и нефтехимического синтеза, а именно к технологии получения изопрена из изобутилена и формальдегида, в которой первой стадией процесса является синтез 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД).

Одним из наиболее распространенных промышленных способов получения изопрена является способ через промежуточный синтез 4,4-диметил-1,3-диоксана. 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 44-46% на 1 тонну изопрена, более 90% которых составляют ВПП со стадии синтеза диметилдиоксана [там же, стр.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 серной кислоты и необходимость дополнительной обработки масляного слоя раствором щелочи [Авторское свидетельство СССР №361174, МПК С07D 319/06, опубл. 07.12.1972].

Известны способы получения диметилдиоксана 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 1 или 2 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].

Известен способ получения ДМД и триметилкарбинола (ТМК) 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 ТМК, за счет снижения образования побочных продуктов и потерь изобутилена, возвращают в зону реакции 3-6% ТМК в расчете на ДМД и 5-20% полученного ДМД. По мнению авторов, возврат ТМК в зону реакции позволяет уменьшить количество 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].

Основным недостатком перечисленных способов получения диметилдиоксана является взаимная нерастворимость углеводородов и водного слоя, содержащего катализатор и формальдегид. Имеющийся раздел фаз при проведении реакции обуславливает низкую конверсию исходных реагентов и повышенное образование ВПП, что, в конечном итоге, сильно снижает селективность по целевому продукту.

Наиболее близким к заявляемому является известный способ получения ДМД конденсацией водного раствора формальдегида и изобутиленсодержащей фракции при 80-100°С и давлении 1,6-2,0 МПа в присутствии кислотного катализатора. Для повышения выработки по ДМД за счет снижения образования отходов процесса, направляют в зону конденсации дистиллят перегонки на вакуумной ректификационной колонне смеси высококипящих побочных продуктов [Патент РФ №2255936, МПК C07D 319/06, опубл. 10.07.2005].

Общеизвестно, что введение продуктов синтеза в реакцию снижает конверсию исходных реагентов за проход. Недостатком этого способа также является то, что возврат в зону реакции продуктов синтеза приводит к увеличению нагрузки на реактор по сырьевым потокам и соответственно увеличению объемной скорости (снижению времени реакции), что также нежелательно с точки зрения поддержания высоких конверсии исходных реагентов.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение конверсии исходных реагентов и увеличение выхода ДМД за счет снижения количества ВПП относительно выхода ДМД.

Поставленная задача решается способом получения 4,4-диметил-1,3-диоксана путем конденсации изобутиленсодержащей фракции с водным раствором формальдегида в присутствии кислотного катализатора при повышенных температуре и давлении и последующего выделения ДМД из реакционной массы, при этом конденсацию проводят в присутствии поверхностно-активных веществ.

Содержание поверхностно-активных веществ может быть в количестве 0,001-10,0 мас.% от реакционной массы.

Отличием предлагаемого изобретения от наиболее близкого по сути является то, что для увеличения взаимной растворимости водной и углеводородной фаз в реакционную смесь дополнительно вводят поверхностно-активные вещества. Использованием ПАВ достигается более высокая степень превращения исходных реагентов - изобутилена и формальдегида, - увеличивается выход ДМД и снижается образование ВПП.

Рассматриваемый процесс относится к числу гетерогенных жидкофазных каталитических реакций, в которых взаимодействие осуществляется в пределах только одной реакционной фазы, в данном случае водной. 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 взаимной растворимости гетерогенной смеси предлагается использование поверхностно-активных веществ ионного типа (катионоактивные, анионоактивные) и/или неионогенного типа. Введение в реакционную массу ПАВ обеспечивает более интенсивное протекание реакции конденсации изобутилена с формальдегидом, способствует повышению конверсии исходных реагентов, увеличению выхода ДМД и снижению образования ВПП.

В качестве кислотного катализатора могут быть использованы, например, 2,4-4,0% растворы ортофосфорной, щавелевой кислот, в качестве изобутиленсодержащей фракции возможно использование изобутан-изобутиленовой фракции с содержанием изобутилена 37-46 мас.%, формальдегид применяется, например, в виде 37-40% водного раствора.

В качестве ПАВ, например, могут быть использованы:

- олефинсульфонаты, например олефинсульфонаты натрия формулы RSO3Na, где R - углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 18;

- алкилбензолсульфонаты, например алкилбензолсульфонаты натрия формулы R-C6H5SO3Na, где R - углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 18;

- алкилэтоксисульфаты, например алкилэтоксисульфаты натрия формулы RO(СН2СН2O)nSO3Na, где R - углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 18, n=3-7;

- оксиэтилированные изононилфенолы (неонолы) формулы C9H19C6H4O(CH2CH2O)nH, где n=6-12;

- оксиэтилированные высшие жирные спирты формулы RO(СН2СН3О)nН, где R - углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 18, n=3-7;

- триалкилбензиламмоний хлориды формулы [С6Н5N(R)3]Cl, где R - углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 8 до 14.

Используемые в качестве ПАВ триалкилбензиламмонийхлориды представляют собой товарные продукты производства ОАО «НИИПАВ», г.Волгодонск, по ТУ 2482-016-04706205-2003. Оксиэтилированные изононилфенолы (неонолы) представляют собой товарные продукты производства ОАО «Нижнекамскнефтехим» по ТУ 2483-077-05766801-98.

Методы получения оксиэтилированных высших жирных спиртов описаны в книге Абрамзон А.А., Зайченко Л.П., Файнгольд С.И. Поверхностно-активные вещества. Л: Химия, 1988, стр.40. В качестве исходных спиртов для оксиэтилирования могут быть использованы высшие жирные спирты фирмы «Condea» марок ALFOL 10-18, с содержанием основного вещества 99,3-98,7 мас.%.

Синтез алкилэтоксисульфатов натрия проводился по аналогии с методикой, описанной в книге Абрамзон А.А., Зайченко Л.П., Файнгольд С.И. Поверхностно-активные вещества. Л: Химия, 1988, стр.19. Для синтеза использовали лабораторные образцы оксиэтилированных спиртов ALFOL фирмы «Condea».

Синтез алкилбензолсульфонатов натрия проводился по известной методике, описанной в книге Абрамзон А.А., Зайченко Л.П., Файнгольд С.И. Поверхностно-активные вещества. Л: Химия, 1988, стр.29-31.

Олефинсульфонаты натрия синтезированы по методике [Получение олефинсульфонатов и их свойства. ЦНИИтэнефтехим, тем. обзор, М., 1973, стр.17-19]. В качестве исходных олефинов использовали фракции товарных альфа-олефинов производства ОАО «Нижнекамскнефтехим» по ТУ 2411-057-05766801-96, ТУ 2411-058-05766801-96, ТУ 2411-067-05766801-97.

Олефинсульфонаты и алкилэтоксисульфаты использовали в виде 35-45% водных растворов.

Синтез 4,4-диметил-1,3-диоксана осуществляют следующим образом. В реактор периодического действия, оборудованный загрузочным отверстием, игольчатым вентилем и термостатирующей рубашкой загружают расчетные количества формалина, ортофосфорной кислоты, ПАВ и изобутан-изобутиленовой фракции при мольном соотношении формальдегид/изобутилен, равном (1,1-1,5):1. Реактор закрепляют на перемешивающем устройстве, подсоединяют к термостату, включают перемешивание и подают теплоноситель в рубашку реактора с заранее установленной температурой в пределах 80-110°С. В реакторе поддерживается избыточное давление в пределах 15-25 атм, обеспечивающее протекание процесса в конденсированной фазе. По окончании опыта реакционную смесь охлаждают, выгружают из реактора, масляный и водный слои разделяют, определяют количество и состав. Далее масляный и водный слои отдельно подвергают дальнейшей переработке. Из масляного слоя ДМД выделяют ректификационной перегонкой.

Осуществление предлагаемого способа получения ДМД иллюстрируют приведенные ниже примеры.

Пример 1 (для сравнения)

В автоклав, снабженный загрузочным отверстием, игольчатым вентилем и термостатирующей рубашкой, загружают 85,8 г формалина с концентрацией формальдегида 38,6 мас.%, 100 г изобутан-изобутиленовой фракции (ИИФ) с содержанием изобутилена 41,5 мас.%, 5,6 г 85%-ной фосфорной кислоты. Реактор закрепляют на перемешивающем устройстве, подключают к термостату, включают перемешивание и подают в рубашку реактора теплоноситель из термостата. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,49. Реакционную массу выдерживают при постоянном перемешивании 6 часов. По окончании опыта реактор отсоединяют от термостата, охлаждают до 25-30°С, выгружают реакционную массу из реактора. Отделяют масляный слой от водного, отдельно для водного и масляного слоев определяют количество и суммарный состав продуктов реакции. Количество водного слоя 78,9 г, масляного слоя 23,4 г. Конверсия изобутилена 55,2%, формальдегида 70,1%. Выход ДМД 33,04 г, ВПП 7,76 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,25.

Пример 2

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 87,0 г формалина с концентрацией формальдегида 38,0 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 37,6 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный на 6 молей оксида этилена изононилфенол (неонол АФ9-6, n=6) в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,64.

Количество водного слоя 79,9 г, масляного слоя 23,5 г. Конверсия изобутилена 55,5%, формальдегида 75,9%. Выход ДМД 34,87 г, ВПП 7,12 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,9.

Пример 3

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 85,1 г формалина с концентрацией формальдегида 38,9 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 38,2 мас.%, 5,6 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный на 8 молей оксида этилена изононилфенол (неонол АФ9-8, n=8) в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,62.

Количество водного слоя 72,7 г, масляного слоя 30,1 г. Конверсия изобутилена 59,2%, формальдегида 82,2%. Выход ДМД 40,23 г, ВПП 6,70 г, отношение ДМД/ВПП составляет 6,0.

Пример 4

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 92,3 г формалина с концентрацией формальдегида 38,8 мас.%, 99 г ИИФ с концентрацией изобутилена 41,1 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный на 10 молей оксида этилена изононилфенол (неонол АФ9-10, n=10) в количестве 0,05% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,63.

Количество водного слоя 78,8 г, масляного слоя 30,1 г. Конверсия изобутилена 60,3%, формальдегида 82,4%. Выход ДМД 40,20 г, ВПП 7,18 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,6.

Пример 5

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 91,2 г формалина с концентрацией формальдегида 36,9 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 41,7 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный на 10 молей оксида этилена изононилфенол (неонол АФ9-10, n=10) в количестве 1,0% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,51.

Количество водного слоя 70,8 г, масляного слоя 41,5 г. Конверсия изобутилена 74,2%, формальдегида 90,4%. Выход ДМД 46,75 г, ВПП 9,74 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,8.

Пример 6

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 86,5 г формалина с концентрацией формальдегида 39,8 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 39,1 мас.%, 5,6 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный на 12 молей оксида этилена изононилфенол (неонол АФ9-12, n=12) в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 22 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,64.

Количество водного слоя 75,1 г, масляного слоя 29,1 г. Конверсия изобутилена 63,1%, формальдегида 83,1%. Выход ДМД 39,53 г, ВПП 7,32 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,4.

Пример 7

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 89,4 г формалина с концентрацией формальдегида 39,9 мас.%, 99 г ИИФ с концентрацией изобутилена 43,7 мас.%, 5,7 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный высший жирный спирт формулы RO(CH2CH2O)nH, где R - углеводородный радикал С11H21, n=3 (этоксилат АЕ-3), в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,52.

Количество водного слоя 80,0 г, масляного слоя 24,5 г. Конверсия изобутилена 55,7%, формальдегида 74,4%. Выход ДМД 35,07 г, ВПП 7,31 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,8.

Пример 8

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 90,4 г формалина с концентрацией формальдегида 39,7 мас.%, 101 г ИИФ с концентрацией изобутилена 43,8 мас.%, 5,6 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят оксиэтилированный высший жирный спирт формулы RO(CH2CH2O)nH, где R - углеводородный радикал С10Н21, n=7 (этоксилат АЕ-7), в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,51.

Количество водного слоя 77,5 г, масляного слоя 35,2 г. Конверсия изобутилена 65,9%, формальдегида 85,8%. Выход ДМД 42,09 г, ВПП 6,18 г, отношение ДМД/ВПП составляет 6,8.

Пример 9

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 93,2 г формалина с концентрацией формальдегида 38,4 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 40,7 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят алкилэтоксисульфат натрия формулы RO(CH2CH2O)nSO3Na, где R - углеводородный радикал С10H21, n=3, в количестве 0,1% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,64.

Количество водного слоя 82,9 г, масляного слоя 31,8 г, Конверсия изобутилена 63,2%, формальдегида 77,6%. Выход ДМД 40,11 г, ВПП 7,43 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,4.

Пример 10

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 94,5 г формалина с концентрацией формальдегида 37,9 мас.%, 101 г ИИФ с концентрацией изобутилена 39,6 мас.%, 5,9 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят триоктилбензиламмонийхлорид формулы [C6H5N(C8H17)3]Cl, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 19,5 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,67.

Количество водного слоя 79,1 г, масляного слоя 36,7 г. Конверсия изобутилена 68,7%, формальдегида 80,9%. Выход ДМД 45,08 г, ВПП 9,39 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,8.

Пример 11

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 94,3 г формалина с концентрацией формальдегида 38,0 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 42,8 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят олефинсульфонат натрия формулы RSO3Na, где R - углеводородный радикал C10H19, в количестве 0,1% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,56.

Количество водного слоя 74,2 г, масляного слоя 48,6 г. Конверсия изобутилена 81,0%, формальдегида 93,4%. Выход ДМД 48,03 г, ВПП 8,89 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,4.

Пример 12

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 90,6 г формалина с концентрацией формальдегида 39,4 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 44,2 мас.%, 5,7 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят олефинсульфонат натрия формулы RSO3Na, где R - смесь олефинов C16-C18, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,51.

Количество водного слоя 71,0 г, масляного слоя 45,8 г. Конверсия изобутилена 83,3%, формальдегида 93,8%. Выход ДМД 50,43 г, ВПП 8,69 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,8.

Пример 13

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 93,7 г формалина с концентрацией формальдегида 37,9 мас.%, 99 г ИИФ с концентрацией изобутилена 40,7 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят алкилэтоксисульфат натрия формулы RO(CH2CH2O)nSO3Na, где R - углеводородный радикал C19H37, n=7, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,64.

Количество водного слоя 74,9 г, масляного слоя 34,1 г. Конверсия изобутилена 61,0%, формальдегида 82,8%. Выход ДМД 41,49 г, ВПП 9,22 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,5.

Пример 14

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 46,9 г формалина с концентрацией формальдегида 40,2 мас.%, 67 г ИИФ с концентрацией изобутилена 44,4 мас.%, 5,7 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят тритетрадецилбензиламмонийхлорид формулы [С6Н5N(С14Н29)3]Cl, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 110°С, давление 25 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,18.

Количество водного слоя 46,3 г, масляного слоя 19,2 г. Конверсия изобутилена 64,1%, формальдегида 87,3%. Выход ДМД 25,54 г, ВПП 4,40 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,8.

Пример 15

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 91,3 г формалина с концентрацией формальдегида 38,2 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 41,8 мас.%, 5,8 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят олефинсульфонат натрия формулы RSO3Na, где R - углеводородный радикал С12Н23, в количестве 0,001% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,56.

Количество водного слоя 71,5 г, масляного слоя 32,3 г. Конверсия изобутилена 56,4%, формальдегида 72,3%. Выход ДМД 34,6 г, ВПП 7,69 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,5.

Пример 16

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 46,4 г формалина с концентрацией формальдегида 39,7 мас.%, 66 г ИИФ с концентрацией изобутилена 43,1 мас.%, 5,3 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят олефинсульфонат натрия формулы RSO3Na, где R - углеводородный радикал C11H23, в количестве 10,0% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 100°С, давление 21 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,2.

Количество водного слоя 51,8 г, масляного слоя 22,4 г. Конверсия изобутилена 84,7%, формальдегида 95,4%. Выход ДМД 26,32 г, ВПП 5,16 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,1.

Пример 17

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 89,5 г формалина с концентрацией формальдегида 37,9 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 43,6 мас.%, 5,7 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят алкилбензолсульфонат натрия формулы RC6Н5SO3Na, где R - углеводородный радикал С10Н21, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,45.

Количество водного слоя 73,5 г, масляного слоя 34,2 г. Конверсия изобутилена 68,1%, формальдегида 85,4%. Выход ДМД 39,6 г, ВПП 8,08 г, отношение ДМД/ВПП составляет 4,9.

Пример 18

Процесс проводят аналогично примеру 1. В автоклав загружают 89,6 г формалина с концентрацией формальдегида 37,6 мас.%, 100 г ИИФ с концентрацией изобутилена 40,4 мас.%, 5,6 г 85%-ной фосфорной кислоты. В реакционную смесь дополнительно вносят алкилбензолсульфонат натрия формулы RC6H5SO3Na, где R - углеводородный радикал C18H37, в количестве 0,2% от массы исходной реакционной смеси. В реакторе выдерживают температуру 90°С, давление 20 атм при мольном отношении формальдегид : изобутилен, равном 1,56.

Количество водного слоя 74,7 г, масляного слоя 36,1 г. Конверсия изобутилена 65,0%, формальдегида 87,6%. Выход ДМД 40,8 г, ВПП 8,0 г, отношение ДМД/ВПП составляет 5,1.

Пример 19

В реактор синтеза ДМД непрерывного действия подают формалиновую шихту - водный раствор, содержащий 38,5 мас.% формальдегида, 2,8 мас.% ортофосфорной кислоты, со скоростью 4,3 кг/час, также со скоростью 4,8 кг/час изобутан-изобутиленовую фракцию с концентрацией изобутилена 42,3 мас.% На входе в реактор выдерживают мольное соотношение формальдегид : изобутилен, равное 1,52, температуру в реакторе выдерживают 90°С, давление 20,3 атм. Выходящую из реактора реакционную смесь разделяют в отстойнике на масляный и водный слои. Количество выводимого водного слоя 3,93 кг/час, масляного слоя 5,17 кг/час. Конверсия изобутилена 54,8%, формальдегида 70,5%. Выход ДМД составляет 1,63 кг/час, ВПП 0,39 кг/час, соотношение ДМД/ВПП 4,18.

Пример 20

Процесс проводят аналогично примеру 19. В формальдегидную шихту дополнительно вносят 9,1 г поверхностно-активного вещества.

Количество водного слоя 3,71 кг/час, масляного слоя 5,39 кг/час. Конверсия изобутилена 78,1%, формальдегида 90,4%. Выход ДМД составляет 1,92 кг/час, ВПП 0,36 кг/час, соотношение ДМД/ВПП 5,3.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемое изобретение позволяет повысить производительность процесса и выход ДМД за счет увеличения конверсии исходных реагентов и уменьшения количества образующегося ВПП.

1. Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана путем конденсации изобутиленсодержащей фракции с водным раствором формальдегида в присутствии кислотного катализатора при повышенных температуре и давлении и последующего выделения 4,4-диметил-1,3-диоксана из реакционной массы, отличающийся тем, что конденсацию проводят в присутствии поверхностно-активных веществ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание поверхностно-активных веществ выдерживают в количестве 0,001-10,0 мас.% от реакционной массы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения сложного эфира формулы (1) где R1 представляет собой уходящую группу, CN, ОН или группу COOR5 , R3 и R4, каждый независимо, представляют собой C1-3алкильную группу, и R2 и R5 , каждый независимо, представляют собой сложноэфирный остаток, при котором соответствующую соль формулы (2) где М представляет собой Н или щелочной (щелочно-земельный) металл, приводят в контакт с хлорангидрид-образующим агентом в инертном растворителе с образованием соответствующего хлорангидрида и этот хлорангидрид приводят в контакт со спиртом формулы R 2OH в присутствии N-метил-морфолина (N-MM).

Изобретение относится к соединениям, которые применяются для получения эпотилонов или их производных, а именно соединениям формулы I, соединениям общей формулы III, к соединениям общей формулы XII, где R4 представляет собой C1-С6алкильную группу, где R1 и R2 могут иметь идентичные либо разные значения и независимо друг от друга представляют собой спиртовую защитную группу, такую, например, как бензил, трет-бутилдиметилсилил, триметилсилил, триэтилсилил, трет-бутилдифенилсилил, или в случае, когда R 1 и R2 соединены мостиковой связью, представляют собой кетальную защитную группу, такую, например, как Изобретение также относится к способу получения соединений формулы (I), который заключается в том, что исходное соединение общей формулы (II) подвергают обработке с целью защиты спиртовых групп защитными группами R1 и R2.

Изобретение относится к способу получения производного 2-(6-замещенной-1,3-диоксан-4-ил)-уксусной кислоты формулы 1 где R1, R2 и R3 каждый независимо представляет собой С1-4 алкильную группу или где R 1 и R2 вместе с атомом углерода, с которым они связаны, образуют 5- или 6-членный циклоалкил, и где Y представляет собой RA-CO-, где RA выбран из группы алкила или арила с 1-12 атомами углерода, из его соответствующего производного 2-(6-замещенной)-1,3-диоксан-4-ил)-уксусной кислоты формулы 2 где R1, R2 и R3 являются такими, как они определены выше, и где X представляет собой галоген, в присутствии межфазного катализатора и оксилирующего агента, заключающемуся в том, что ион четвертичного фосфония формулы 3 где R4, R5 , R6, R7 каждый независимо представляет собой алкил, циклоалкил, аралкил или арил с 1-12 атомами углерода, используют в качестве межфазного катализатора, и ион формулы 4 где Y является таким, как он определен выше, используют в качестве оксилирующего агента, где RA , R4, R5, R 6, R7, в случае если R 4, R5, R6, R7 представляют собой арил или аралкил, могут быть замещены заместителями, выбранными из группы галогенов, алкокси с 1-6 атомами углерода, алкила с 1-6 атомами углерода или нитро.

Изобретение относится к новому способу получения замещенных арилконденсированных азаполициклических соединений формул (II) и (VIII), новым промежуточным продуктам и способам их получения.

Изобретение относится к способу получения фторированного кетона нижеследующей формулы (5), который включает реакцию соединения нижеследующей формулы (3), имеющего содержание фтора по крайней мере 30 вес.%, с фтором в жидкой фазе, содержащей растворитель, выбранный из группы, состоящей из перфторалкана, перфторированного сложного эфира, перфторированного простого полиэфира, хлорфторуглеводорода, простого хлорфторполиэфира, перфторалкиламина, инертной жидкости, соединения нижеследующей формулы (2), соединения нижеследующей формулы (4), соединения нижеследующей формулы (5) и соединения нижеследующей формулы (6), с получением соединения нижеследующей формулы (4), а затем подвергание сложноэфирной связи в соединении формулы (4) реакции диссоциации в присутствии KF, NaF или активированного угля и при отсутствии растворителя: где группа RA представляет собой алкильную группу, частично галогенированную алкильную группу, содержащую образующий простой эфир кислородный атом алкильную группу или частично галогенированную содержащую образующий простой эфир кислородный атом алкильную группу, где каждая из указанных групп содержит от 1 до 10 атомов углерода;группа R AF, содержащая от 1 до 10 атомов углерода, является группой RA, которая была перфторирована;группа R B представляет собой алкильную группу, частично галогенированную алкильную группу, содержащую образующий простой эфир кислородный атом алкильную группу или частично галогенированную содержащую образующий простой эфир кислородный атом алкильную группу, где каждая из указанных групп содержит от 1 до 10 атомов углерода; группа RBF, содержащая от 1 до 10 атомов углерода, является группой RB, которая была перфторирована; группы RC и RCF являются одинаковыми, и каждая из групп RC и RCF содержит от 2 до 10 атомов углерода и представляет собой алкильную группу, частично галогенированную алкильную группу, содержащую образующий простой эфир кислородный атом алкильную группу или частично галогенированную содержащую образующий простой эфир кислородный атом алкильную группу, каждая из которых была перфторирована;или где группы RA и RB связаны друг с другом с образованием алкиленовой группы, частично галогенированной алкиленовой группы, содержащей образующий простой эфир кислородный атом алкиленовой группы или частично галогенированной содержащей образующий простой эфир кислородный атом алкиленовой группы, где каждая из указанных групп содержит от 3 до 6 атомов углерода; каждая из групп R AF и RBF является перфторированной группой, образованной RA и RB, и каждая из них содержит от 3 до 6 атомов углерода; и группы RC и RCF являются одинаковыми, и каждая из групп RC и R CF содержит от 2 до 10 атомов углерода ипредставляет собой алкильную группу, частично галогенированную алкильную группу, содержащую образующий простой эфир кислородный атом алкильную группу или частично галогенированную содержащую образующий простой эфир кислородный атом алкильную группу, каждая из которых была перфторирована.

Изобретение относится к способу получения производных 2-(6-замещенной-1,3-диоксан-4-ил)уксусной кислоты формулы 1 или его соли, или кислоты: где Х означает галоген, тозилатную, мезилатную, ацилоксигруппу, арилокси- или нитро-замещенную бензолсульфонильную группу и R 1, R2 и R3, каждая независимо означает C1-3 алкильную группу из соединения формулы 2: где Х имеет вышеуказанные значения, с использованием подходящего агента ацетализации, в присутствии кислотного катализатора, и с последующим преобразованием его, при необходимости, в соответствующую соль или кислоту.

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.

Изобретение относится к усовершенствованному способу осуществления реакции трансалкоголиза триметилолпропан моноциклического формаля (ТМП-МЦФ) или триметилолэтан моноциклического формаля (ТМЭ-МЦФ) с избытком одноатомного или двухатомного спирта при повышенной температуре и в присутствии кислотного катализатора для получения триметилолпропана (ТМП) или триметилолэтана (ТМЭ), соответственно, которые используются в качестве промежуточных соединений для получения широкого круга продуктов, и побочного продукта – ацеталя, а также относится к способу осуществления взаимодействия композиции, содержащей, по меньшей мере, 10 мас.% триметилолпропан-бис-монолинейного формаля (ТМП-БМЛФ) или триметилолэтан-бис-монолинейного формаля (ТМЭ-БМЛФ), не более чем около 5 мас.% воды и одноатомный или двухатомный спирт в избытке от стехиометрического количества, с сильным кислотным катализатором при температуре 30-300 0С и в течение промежутка времени, достаточного для превращения значительного количества указанного ТМП-БМЛФ или ТМЭ-БМЛФ в триметилолпропан или триметилолэтан, соответственно, и побочный продукт - ацеталь.

Изобретение относится к промежуточному продукту - трет-бутил(Е)-(6-{2-[4-(4-фторфенил)-6-изопропил-2-[метил(метилсульфонил)-амино]пиримидин-5-ил]винил}-(4R,6S)-2,2-диметил[1,3]диоксан-4-ил]ацетату, который может быть использован в синтезе соединения формулы IV, обладающего действием ингибитора HMG CoA-редуктазы, а следовательно, может быть использовано для получения фармацевтических средств для лечения, например, гиперхолестеринемии, гиперпротеинемии и атеросклероза.

Изобретение относится к способу переработки отходов производства изопрена из 4,4-диметил-1,3-диоксана, заключающемуся в разделении ректификацией высококипящих побочных продуктов, образующихся при синтезе 4,4-диметил-1,3-диоксана из изобутилена и формальдегида в присутствии кислотного катализатора, выделенных из масляного и водного слоев и являющихся кубовым остатком ректификации 4,4-диметил-1,3-диоксана, используемого для получения изопрена разложением на кальцийфосфатном катализаторе, включающему предварительное удаление под вакуумом из высококипящих побочных продуктов в первой колонне легкокипящей широкой фракции углеводородов и последующую отгонку углеводородов из оставшегося кубового продукта первой колонны в процессе его обработки острым водяным паром и характеризующемуся тем, что отгонку легкокипящей широкой фракции углеводородов в первой колонне проводят при остаточном давлении 0,00065-0,0055 МПа в верхней части колонны с выдерживанием температуры вспышки оставшегося в первой колонне кубового продукта в пределах 115-130°С путем изменения температуры в кубовой части первой колонны в интервале 165-185°С, кубовый продукт первой колонны направляют во вторую колонну на перегонку с острым водяным паром, причем массовое соотношение водяной пар:углеводороды выдерживают 2,5-4,0:1,0 при избыточном давлении во второй колонне 0,01-0,03 МПа, первый готовый продукт - оксаль выводят из второй колонны с температурой вспышки 180-210°С, отогнанные из верхней части второй колонны пары углеводородов и воды после конденсации подают в третью колонну и при избыточном давлении в верхней части колонны 0,05-0,07 МПа погон колонны, состоящий в основном из водяных паров, возвращают в верхнюю часть второй колонны, избыток после конденсации подают на биологическую очистку, полученные в кубовой части третьей колонны диоксановые спирты - оксанол выводят в виде второго готового продукта

Изобретение относится к способу выделения органических соединений (ДМД, ТМК, непредельные спирты, метилаль) из водного слоя при синтезе диметилдиоксана в производстве изопрена из изобутилена и формальдегида путем частичной экстракции этих соединений из погона колонны упарки водного слоя изобутан-изобутиленовой фракцией, поступающей на синтез диметилдиоксана в весовом соотношении 1:0,8-1,0 с последующим укреплением и обезметаноливанием формальдегида, характеризующемуся тем, что рафинат частичной экстракции органических соединений подвергают дополнительной экстракции изобутан-изобутиленовой фракцией в соотношении 1:0,5-0,8 и полученный рафинат объединяют с формальдегидной водой, полученной при разложении ДМД, а также дистиллятом колонны укрепления формалина и подают на укрепление и обезметаноливание формальдегида с последующей подачей дистиллята колонны обезметаноливания формальдегида на экстракцию сконцентрированных в нем органических соединений возвратной изобутановой фракцией, выделенной после синтеза диметилдиоксана в соотношении 1:1,0-1,2, с последующей подачей экстракта снова на выделение возвратной изобутановой фракции

Изобретение относится к способу получения промежуточного продукта в синтезе изопрена-4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД)
Изобретение относится к нефтехимической промышленности, точнее к области получения мономеров для синтеза полимеров
Изобретение относится к нефтехимической промышленности, точнее к способу получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД) - промежуточного продукта в производстве изопрена и полиизопренового каучука, являющихся мономерами для синтеза полимеров

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фторсодержащего соединения, имеющего карбонатную связь, включающему в себя взаимодействие соединения, представленного следующей формулой (1), в которой каждый X1-Х6 представляет собой атом хлора, с фторсодержащим соединением, имеющим по меньшей мере одну OH группу, в присутствии катализатора, чтобы получить фторсодержащее соединение, имеющее карбонатную связь, где фторсодержащее соединение, имеющее по меньшей мере одну ОН группу, представляет собой полифторалканмоноол, имеющий от 2 до 10 атомов углерода, который не имеет атома фтора в соположении и может иметь атом кислорода простого эфира. Способ способствует селективному получению различных типов фторсодержащих карбонатных соединений без какого-либо ингибирования с высокими выходами без применения фосгена и без получения хлорида водорода в качестве побочного продукта. 9 з.п. ф-лы, 13 табл., 13 пр.

Изобретение относится к органической химии, конкретно к получению замещенных 1,3-диоксациклоалканов, содержащих в своем составе гем-дихлорциклопропильный заместитель, которые применяют в качестве полупродуктов в синтезе растворителей, ингибиторов, добавок к топливам, маслам и полимерам в промышленности. Способ заключается в том, что при присоединении и внедрении дихлоркарбенов в молекулы замещенных 1,3-диоксациклоалканов в присутствии триэтилбензиламмоний хлорида в качестве катализатора, при температуре 40-50°С, реакцию с 2-(1'-пропенил)-l,3-диоксаном проводят при следующем соотношении компонентов, масс.%: триэтилбензиламмоний хлорида 0,1; 2-(1'-пропенил)-1,3-диоксолана 12,9; хлороформа 87; реакцию с 2-(1'-этенил -2'-фенил)-1,3-диоксоланом проводят при следующем соотношении компонентов, масс.%: триэтилбензиламмоний хлорида 0,5; 2-(1'-этенил-2'-фенил)-1,3-диоксолана 21,5; хлороформа 78; реакцию с 2-(1-пропенил)-5,5-диметил-1,3-диоксаном проводят при следующем соотношении компонентов, масс.%: триэтилбензиламмоний хлорида 0,5; 2-(1-пропенил)-5,5-диметил-1,3-диоксана 25; хлороформа 74,5. Технический результат - увеличение выхода целевого продукта при повышении его качества. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к улучшенному способу получения триметиленкарбоната в две стадии - на первой стадии получение диалкилкарбоната (Alk=2-4) переэтерификацией алкоксисодержащего компонента, на второй стадии получение триметиленкарбоната переэтерификацией диалкилкарбоната триметиленгликолем в присутствии катализатора. При этом на первой стадии диалкилкарбонат получают переэтерификацией пропиленкарбоната алкилортотитанатом, а на второй стадии в качестве катализатора используют алкоксид калия или натрия. Способ позволяет получать продукт с высокой степенью чистоты и использовать более доступные катализаторы. 12 пр.
Наверх