CN105130741A - 一种反应精馏制备异戊二烯的方法 - Google Patents
一种反应精馏制备异戊二烯的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105130741A CN105130741A CN201510657282.7A CN201510657282A CN105130741A CN 105130741 A CN105130741 A CN 105130741A CN 201510657282 A CN201510657282 A CN 201510657282A CN 105130741 A CN105130741 A CN 105130741A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tower
- isoprene
- reaction
- formaldehyde
- trimethyl carbinol
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及到一种反应精馏制备异戊二烯的方法,其特征在于包括以下步骤:叔丁醇、酸水催化剂及甲醛溶液进入管式反应器进行预反应,在酸水催化剂作用下叔丁醇与部分甲醛反应生成含4,4-二甲基-1,3-二氧六环的混合液;混合液进入精馏塔,在重力作用下,大部分4,4-二甲基-1,3-二氧六环和酸水催化剂、部分水进入精馏塔的提馏段内,异丁烯和大部分叔丁醇、甲醛、剩余的水进入精馏塔的精馏段内;将反应精馏塔塔顶得到的油水混合物送入分相罐,在分相罐顶部得到含有碳五以下轻组分、异戊二烯和其它副产物的油相混合物;油相混合物经分离塔后塔釜料送去异戊二烯蒸出塔,得到产品异戊二烯。
Description
技术领域
本发明涉及到化工工艺,具体指一种反应精馏制备异戊二烯的方法。
背景技术
异戊二烯是异戊橡胶、热塑性橡胶苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚异丁烯聚异戊二烯橡胶的主要单体原料,也是合成香精香料、维生素E等的原料,还能够用于合成高效低毒农药拟除虫菊酯类杀虫剂。异戊二烯及其下游产品的广泛应用,使得异戊二烯的生产技术受到全球性的关注。
异戊二烯的生产方法主要有分离法、脱氢法和烯醛法等。其中分离法和脱氢法的原料是碳五馏分,而烯醛法有一步法、二步法和液相烯醛法,都是以异丁烯和甲醛为原料,在酸性催化剂作用下生产中间体4,4-二甲基-1,3-二氧六环,4,4-二甲基-1,3-二氧六环再进行分解反应生成异戊二烯。
其中烯醛二步法需要将中间体4,4-二甲基-1,3-二氧六环分离出来再进行分解反应,能耗较高,同时产生大量废水和废气。而烯醛一步法设备投资费用高、催化剂活性下降较快、产物选择性不高。液相烯醛法副产物的产出偏高,同时对设备材质的要求较高。
目前烯醛法合成异戊二烯的各工艺方法均受到副产高、能耗高、设备投资费用高等问题的限制,同时还存在下述问题:
4,4-二甲基-1,3-二氧六环分解产生的甲醛易溶于水中,致使甲醛浓度无法满足反应要求,直接导致***内甲醛的残留;反应***内甲醛的残留,易使甲醛与异戊二烯发生副反应生成吡喃类副产物质;4,4-二甲基-1,3-二氧六环分解产生水及原料所夹带水,导致催化剂回收分离步骤能耗增加,同时水中含溶解的酸催化剂导致设备投资费用增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能够有效减少副反应和废水产生且设备投资低的反应精馏制备异戊二烯的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:该反应精馏制备异戊二烯的方法,其特征在于包括以下步骤:
叔丁醇、酸水催化剂及甲醛溶液进入管式反应器进行预反应,在酸水催化剂作用下叔丁醇与部分甲醛反应生成含4,4-二甲基-1,3-二氧六环的混合液;进料中叔丁醇与甲醛的摩尔比为2~4:1,酸水催化剂为磷酸、硫酸或两者的混合物,进料中氢离子的浓度为3~5wt%;控制预反应温度为110~130℃,压力2.0~2.5MPa(G);
所述混合液进入精馏塔,在重力作用下,大部分4,4-二甲基-1,3-二氧六环和酸水催化剂、部分水进入精馏塔的提馏段内,异丁烯和大部分叔丁醇、甲醛、剩余的水进入精馏塔的精馏段内;控制精馏塔的塔顶压力为0.5-1.6MPaG,塔釜温度为135-180℃,塔釜循环水相与所述混合液的重量比为1.0~1.2:1;所述循环水相分为三股,其中第一股返回管式反应器作为反应原料,第二股从精馏塔顶部返回精馏塔,第三股进入再沸器换热后返回精馏塔塔釜;所述第一股、第二股和第三股的流量比为0.7~2:2:1;
将反应精馏塔塔顶得到的油水混合物送入分相罐,控制分相罐内压力为0.8~1.2MPaG,温度为60~80℃;在分相罐顶部得到含有碳五以下轻组分、异戊二烯和其它副产物的油相混合物;分相罐底部出口得到的含叔丁醇的水相混合物;
将水相混合物送去水处理塔,塔顶分离出叔丁醇,将叔丁醇送去管式反应器作为反应原料进行预反应;分离出的污水送去污水处理装置;
分相罐分离出的油相混合物送去分离塔,在分离塔塔顶分离出碳五以下轻组分混合物,分离塔塔釜料送去异戊二烯蒸出塔,在异戊二烯蒸出塔塔顶得到异戊二烯,塔釜得到碳五以上重组分混合物。
较好的,所述进料中叔丁醇的纯度为75-100%,所述甲醛的纯度为30~40%。
所述精馏塔为板式塔。
与现有技术相比,本发明所提供的异戊二烯的合成方法利用预反应物料在精馏塔内的循环循环反应,通过提馏段实现DMD分解反应,获得异戊二烯和甲醛;通过精馏段将DMD分解产生的甲醛与TBA、异丁烯再次进行反应生产DMD,同时利用精馏作用使该部分DMD在提馏段进行分解,有效避免甲醛与异戊二烯的副反应,提高产品收率和原料转化率,同时脱除***内多余的酸水,使得反应***内的酸水保持平衡,不仅大大减少了废水的产生,而且降低了水相处理单元对设备的材质要求,能耗低,具有良好的经济性和环保性。
附图说明
图1为本发明实施例流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示,该反应精馏制备异戊二烯的方法包括下述步骤:
叔丁醇、酸水催化剂及甲醛溶液进入换热器1换热至100-105℃后进入管式反应器进行预反应;预反应单元温度为120℃,压力2.2MPaG,
在酸水催化剂作用下叔丁醇与部分甲醛反应生成含4,4-二甲基-1,3-二氧六环的混合液;进料中叔丁醇与甲醛的摩尔比为3:1,酸水催化剂为磷酸、硫酸或两者的混合物,进料中酸的浓度为4wt%;控制预反应温度为110~130℃,压力2.0~2.5MPa(G);
管式反应器出口物料即所述混合液中DMD即4,4-二甲基-1,3-二氧六环的含量为22.34%,甲醛转化率为50±2%。
所述混合液进入精馏塔,在重力作用下,大部分4,4-二甲基-1,3-二氧六环和酸水催化剂、部分水进入精馏塔的提馏段内,异丁烯和大部分叔丁醇、甲醛、剩余的水进入精馏塔的精馏段内;控制精馏塔的塔顶压力为0.5-1.6MPaG,塔釜温度为135-180℃,塔釜循环水相与所述混合液的重量比为1.13:1;
在精馏塔的提馏段中,4,4-二甲基-1,3-二氧六环在酸催化剂作用下发生分解反应生成异戊二烯和甲醛,异戊二烯、甲醛和部分水经提馏段分离,上升到精馏段;酸水催化剂经提馏段浓缩,进入塔釜,作为循环水相从塔釜出口排出,所述循环水相分为三股,其中第一股返回管式反应器作为预反应催化剂,第二股从精馏塔顶部返回精馏塔喷淋,所述第一股和第二股的流量比为1.5:1;第三股进入再沸器换热后返回精馏塔塔釜
进入精馏段的叔丁醇、异丁烯、甲醛和水,与塔顶喷淋下来的第二股循环水相混合,其中叔丁醇和异丁烯与甲醛在精馏段塔板上逐层反应,再次反应生成4,4-二甲基-1,3-二氧六环,直到甲醛全部被反应;反应产生的4,4-二甲基-1,3-二氧六环经精馏段的分离作用,与酸水催化剂、部分水进入提馏段进行循环分解反应;反应剩余的叔丁醇、异丁烯、水和异戊二烯油水混合物从催化精馏塔顶采出;经多次循环后,最终在精馏塔塔顶得到混合物油相和无酸含叔丁醇的水相,保证精馏塔塔釜酸水催化剂的浓度满足要求。
反应精馏塔塔顶油水混合物送入分相罐,控制分相罐内压力为1.0MPaG,温度为70℃;在分相罐顶部得到含有碳五以下轻组分、异戊二烯和其它副产物的油相混合物;分相罐底部出口得到的含叔丁醇的水相混合物,进入水处理塔13,回收水中的叔丁醇,作为反应原料与进料一起换热后进入管式反应器进行预反应,废水进行达标排放。
表1为附表1为反应精馏塔中各股物料的重量百分比组成,其中进料(Ⅱ)、塔釜(Ⅲ)、油相(Ⅳ)、水相(Ⅴ)分别为管式反应器塔顶混合液、精馏塔塔釜循环水相、分相罐顶部油相混合物和分相罐底部水相混合物。
表1
Claims (3)
1.一种反应精馏制备异戊二烯的方法,其特征在于包括以下步骤:
叔丁醇、酸水催化剂及甲醛溶液进入管式反应器进行预反应,在酸水催化剂作用下叔丁醇与部分甲醛反应生成含4,4-二甲基-1,3-二氧六环的混合液;进料中叔丁醇与甲醛的摩尔比为2~4:1,酸水催化剂为磷酸、硫酸或两者的混合物,进料中氢离子的浓度为3~5wt%;控制预反应温度为110~130℃,压力2.0~2.5MPa(G);
所述混合液进入精馏塔,在重力作用下,大部分4,4-二甲基-1,3-二氧六环和酸水催化剂、部分水进入精馏塔的提馏段内,异丁烯和大部分叔丁醇、甲醛、剩余的水进入精馏塔的精馏段内;控制精馏塔的塔顶压力为0.5-1.6MPaG,塔釜温度为135-180℃,塔釜循环水相与所述混合液的重量比为1.0~1.2:1;所述循环水相分为三股,其中第一股返回管式反应器作为反应原料,第二股从精馏塔顶部返回精馏塔,第三股进入再沸器换热后返回精馏塔塔釜;所述第一股、第二股和第三股的流量比为0.7~2:2:1;
将反应精馏塔塔顶得到的油水混合物送入分相罐,控制分相罐内压力为0.8~1.2MPaG,温度为60~80℃;在分相罐顶部得到含有碳五以下轻组分、异戊二烯和其它副产物的油相混合物;分相罐底部出口得到的含叔丁醇的水相混合物;
将水相混合物送去水处理塔,塔顶分离出叔丁醇,将叔丁醇送去管式反应器作为反应原料进行预反应;分离出的污水送去污水处理装置;
分相罐分离出的油相混合物送去分离塔,在分离塔塔顶分离出碳五以下轻组分混合物,分离塔塔釜料送去异戊二烯蒸出塔,在异戊二烯蒸出塔塔顶得到异戊二烯,塔釜得到碳五以上重组分混合物。
2.根据权利要求1所述的反应精馏制备异戊二烯的方法,其特征在于所述进料中叔丁醇的纯度为75-100%,所述甲醛的纯度为30~40%。
3.根据权利要求1或2所述的反应精馏制备异戊二烯的方法,其特征在于所述精馏塔为板式塔。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510657282.7A CN105130741B (zh) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | 一种反应精馏制备异戊二烯的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510657282.7A CN105130741B (zh) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | 一种反应精馏制备异戊二烯的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105130741A true CN105130741A (zh) | 2015-12-09 |
CN105130741B CN105130741B (zh) | 2017-01-04 |
Family
ID=54716383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510657282.7A Active CN105130741B (zh) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | 一种反应精馏制备异戊二烯的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105130741B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107382645A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-11-24 | 湖北三里枫香科技有限公司 | 一种异戊二烯的合成工艺方法及装置 |
CN107457001A (zh) * | 2016-06-03 | 2017-12-12 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种聚苯乙烯磺酸树脂催化剂及其制备方法和应用 |
CN110551002A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-10 | 丹东明珠特种树脂有限公司 | 碳四异丁烯组份水合制备叔丁醇方法和其制备*** |
CN115814823A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-03-21 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种铜基多功能纳米催化剂及其应用、一种基于烯醛液相法连续化合成异戊二烯的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3972955A (en) * | 1973-09-22 | 1976-08-03 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for preparation of isoprene |
RU2280022C1 (ru) * | 2005-04-06 | 2006-07-20 | Олег Станиславович Павлов | Способ получения изопрена из изобутена и формальдегида |
CN101679147A (zh) * | 2007-05-03 | 2010-03-24 | 优乐庆·史波柏·贸易有限公司 | 异戊二烯的制备方法 |
CN102516009A (zh) * | 2011-11-16 | 2012-06-27 | 烟台万华聚氨酯股份有限公司 | 一种液相法制备异戊二烯的方法 |
-
2015
- 2015-10-13 CN CN201510657282.7A patent/CN105130741B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3972955A (en) * | 1973-09-22 | 1976-08-03 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for preparation of isoprene |
RU2280022C1 (ru) * | 2005-04-06 | 2006-07-20 | Олег Станиславович Павлов | Способ получения изопрена из изобутена и формальдегида |
CN101679147A (zh) * | 2007-05-03 | 2010-03-24 | 优乐庆·史波柏·贸易有限公司 | 异戊二烯的制备方法 |
CN102516009A (zh) * | 2011-11-16 | 2012-06-27 | 烟台万华聚氨酯股份有限公司 | 一种液相法制备异戊二烯的方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107457001A (zh) * | 2016-06-03 | 2017-12-12 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种聚苯乙烯磺酸树脂催化剂及其制备方法和应用 |
CN107457001B (zh) * | 2016-06-03 | 2019-09-20 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种聚苯乙烯磺酸树脂催化剂及其制备方法和应用 |
CN107382645A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-11-24 | 湖北三里枫香科技有限公司 | 一种异戊二烯的合成工艺方法及装置 |
CN107382645B (zh) * | 2017-07-03 | 2023-04-11 | 湖北三里枫香科技有限公司 | 一种异戊二烯的合成工艺方法及装置 |
CN110551002A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-10 | 丹东明珠特种树脂有限公司 | 碳四异丁烯组份水合制备叔丁醇方法和其制备*** |
CN110551002B (zh) * | 2019-10-11 | 2023-10-13 | 丹东明珠特种树脂有限公司 | 碳四异丁烯组份水合制备叔丁醇方法和其制备*** |
CN115814823A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-03-21 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种铜基多功能纳米催化剂及其应用、一种基于烯醛液相法连续化合成异戊二烯的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105130741B (zh) | 2017-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105001087B (zh) | 综合利用甲硝唑羟化合成废水生产甲酸酯类的方法及装置 | |
CN1331829C (zh) | 由叔丁醇制备异丁烯的方法 | |
CN105130741A (zh) | 一种反应精馏制备异戊二烯的方法 | |
CN103819299B (zh) | 一种从碳氢混合物料中分离提纯1-己烯的方法 | |
CN104355975B (zh) | 一种丙酮两步法合成甲基异丁基酮的方法 | |
CN104447236B (zh) | 聚甲醛二甲基醚的提纯方法 | |
CN102690172A (zh) | 丙酮加氢生产异丙醇的方法 | |
CN103772145B (zh) | 一种丙酮加氢制异丙醇的分离方法 | |
CN106588590B (zh) | 聚甲醛二甲基醚的精制方法 | |
CN106588589A (zh) | 聚甲醛二甲基醚的提纯方法 | |
CN104649878A (zh) | 一种连续合成β-异佛尔酮的工艺 | |
CN106588598B (zh) | 精制聚甲醛二甲基醚的方法 | |
CN104447198B (zh) | 丙酮加氢制异丙醇分离工艺 | |
CN101260016A (zh) | 甲基叔丁基醚裂解制高纯异丁烯的精制装置及工艺方法 | |
CN108129274B (zh) | 一种反应精馏制备mtbe及其废水处理方法 | |
CN103980115B (zh) | 一种以高收率从制备乙酸仲丁酯的反应产物中回收乙酸仲丁酯的方法 | |
CN104672046B (zh) | 一种将碳四烯烃分离后回炼在催化裂化或裂解过程中增产乙烯和丙烯的方法 | |
CN106397365B (zh) | 1,2-环氧丁烷纯化装置 | |
CN108586201B (zh) | 一种松油醇合成中提高蒎烯转化率的方法 | |
CN107915615A (zh) | 由工业副产废液丙酮制备提纯的mibk的方法 | |
CN106588597A (zh) | 提纯聚甲醛二甲基醚的方法 | |
CN215137005U (zh) | 一种利用间壁塔制备高纯dmac的*** | |
CN212262419U (zh) | 隔板精馏塔处理煤制油副产杂醇的装置 | |
CN111467824B (zh) | 隔板精馏塔处理煤制油副产杂醇的装置及方法 | |
CN104447199A (zh) | 加盐萃取精馏法分离丙酮加氢反应产物制备异丙醇的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |