專利名稱：一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，特別涉及將含有順式和反式間戊二烯的原料通過精餾分離和異構化反應生產(chǎn)高純度反式間戊二烯的方法。
背景技術：
間戊二烯主要用于生產(chǎn)合成橡膠單體、碳五脂肪族石油樹脂和甲基四氫苯酐及其再加氫生產(chǎn)甲基六氫苯酐等環(huán)氧樹脂固化劑。通常間戊二烯產(chǎn)品是順式間戊二烯和反式間戊二烯的混合物，間戊二烯總質(zhì)量含量一般在68 72%之間，其中反式間戊二烯的質(zhì)量含量為42 46%，順式間戊二烯的質(zhì)量含量為25 27%，反式間戊二烯與順式間戊二烯質(zhì)量比值為1.67 1.74，其它主要成分是環(huán)戊烯和環(huán)戊烷，二者質(zhì)量含量分別為17 19%及5 8%。用于生產(chǎn)碳五脂肪族石油樹脂的間戊二烯，由于是酸催化聚合反應，故順式和反式間戊二烯都可以得到充分利用；而在生產(chǎn)甲基四氫苯酐和甲基六氫苯酐時，由于只有反式間戊二烯可與順酐發(fā)生Diels-Alder反應生成甲基四氫苯酐，順式間戊二烯卻因?qū)ΨQ性不匹配無法參與反應，使得順式間戊二烯沒有得到有效利用；此外在陰離子催化劑、齊格勒一納塔催化劑或過渡金屬催化劑催化間戊二烯聚合生產(chǎn)合成橡膠時，只有反式間戊二烯是參與聚合反應的單體，而順式間戊二 烯則不參與反應。美國專利US3，403, 196介紹了一種利用氯化銨亞銅吸附分離提純順式和反式結構的異構體，可將間戊二烯原料中反式與順式的質(zhì)量比例由約2提高到6 7之間。但這種方法也并非為一種真正意義上的分離，無法生產(chǎn)高反式間戊二烯產(chǎn)品。中國專利CN1865202提出了一種通過物理過程萃取精餾進行間戊二烯順式、反式異構體分離的方法，但只能生產(chǎn)含量為80% 93.9%的反式間戊二烯，且順式間戊二烯沒有得到充分利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，它要解決的技術問題是將含有順式和反式間戊二烯的原料通過精餾分離和異構化反應生產(chǎn)高純度反式間戊二烯。以下是本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案:一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟:I)間戊二烯原料進入精餾塔進行精餾；精餾塔的理論塔板數(shù)為100 150塊；操作壓力為O 3.0bar，塔釜溫度為50 70°C，塔頂溫度為40 50°C，回流比為8 30 ;塔頂?shù)梅词介g戊二烯，塔釜得富含順式間戊二烯的重組分；2)步驟I)得到的塔釜物料塔釜物料進行異構化反應；在氮氣保護下，將計量的Co (AC)2.4Η20配制成水溶液，在室溫和攪拌下加入計量的氰化鉀水溶液和二乙胺(EN )進行充分反應，所制得的反應液作為催化劑，其中[Co(CN)xENrft-2)絡合物中Co2+: CN—: EN的摩爾比為1: 3.90 4.10: 3，χ = 3 5，鈷離子的濃度為0.10 2.5mol/L ;在反應器中通入氮氣和氫氣混合氣體，反應溫度為O 40°C，系統(tǒng)壓力為0.10 3.0bar,氮氣和氫氣混合氣體中氮氣的體積百分含量為70 95%，攪拌速度為300 800轉(zhuǎn)/分鐘，催化劑用量以金屬鈷質(zhì)量計為間戊二烯質(zhì)量的I 10%，反應時間為10 300分鐘；反應結束后，反應液進行油/水分離，上層油相送入精餾塔進行精餾，水相作為催化劑循環(huán)套用。3)將步驟2)得到的油相送入精餾塔進行精餾，采用步驟所I)述的操作條件進行精餾。上述步驟I)和步驟3)所述的操作壓力最好為常壓;塔釜溫度最好為55 65°C，塔頂溫度最好為42 43°C,回流比最好為15 25。上述步驟2)所述的Co2+: CN_: EN的摩爾比最好為1: 3.95 4.05: 3 ;鈷離子的濃度最好為0.15 1.8mol/L ;反應溫度最好為10 30°C ;系統(tǒng)氫氣壓力最好為0.5 1.5bar ;氮氣和氫氣混合氣體中氮氣的體積百分含量最好為80 90%;攪拌速度最好為500 700轉(zhuǎn)/分鐘；[Co(CN)XEN]_(X_2)催化劑用量金屬鈷質(zhì)量計最好為間戊二烯質(zhì)量的3 8%;反應時間最好為30 200分鐘。上述過程所述的間戊二烯可以是純的順式間戊二烯，也可以是常規(guī)順式和反式間戊二烯的混合物。通常，上述間戊二烯的組成如下表所列:
權利要求
1.一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟: 1)間戊二烯原料進入精餾塔進行精餾；精餾塔的理論塔板數(shù)為100 150塊，操作壓力為O 3.0bar,塔釜溫度為50 70°C，塔頂溫度為40 50°C，回流比為8 30 ;塔頂?shù)梅词介g戊二烯，塔釜得富含順式間戊二烯的重組分； 2)步驟I)得到的塔釜物料進行異構化反應；在氮氣保護下，將計量的Co(AC)2.4H20配制成水溶液，在室溫和攪拌下加入計量的氰化鉀水溶液和二乙胺進行充分反應，所制得的反應液作為催化劑，其中[Co(CN)xEN]_(x_2)絡合物中Co2+: CN-: EN的摩爾比為1:.3.90 4.10: 3，x = 3 5，鈷離子的濃度為0.10 2.5mol/L ;在反應器中加入步驟I)得到的塔釜物料，并在反應器中通入氮氣和氫氣混合氣體，反應溫度為O 40°C，系統(tǒng)壓力為0.10 3.0bar,氮氣和氫氣混合氣體中氮氣的體積百分含量為70 95%，攪拌速度為300 800轉(zhuǎn)/分鐘，催化劑用量以金屬鈷質(zhì)量計為間戊二烯質(zhì)量的I 10%，反應時間為10 300分鐘；反應結束后，反應液進行油/水分離，上層油相送入精餾塔進行精餾，水相作為催化劑循環(huán)套用； 3)將步驟2)反應中得到的油相送入精餾塔進行精餾，采用步驟I)所述的操作條件進行精餾。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟I)所述的操作壓力為常壓。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟I)所述的塔釜溫度為55 65°C。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟I)所述的塔頂溫度為42 43°C。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟I)所述的回流比為15 25。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟2)所述的催化劑[Co(CN)xENrft-2)絡合物中Co2+: Cf: EN的摩爾比為1: 3.95 4.05: 3。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟2)所述的催化劑鈷離子的濃度為0.15 1.8mol/L。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟2)所述的反應溫度為10 30°C。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟2)所述的系統(tǒng)壓力為0.5 1.5bar。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟2)所述的氮氣和氫氣混合氣體中氮氣的體積百分含量為80 90%。
11.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟2)所述的攪拌速度為500 700轉(zhuǎn)/分鐘。
12.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟2)所述的催化劑用量以金屬鈷質(zhì)量計為間戊二烯質(zhì)量的3 8%。
13.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟2)所述的反應時間為30 200分鐘。
14.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟3)所述的采用步驟I)所述的操作條件為操作壓力為常壓，塔釜溫度為55 65°C，塔頂溫度為42 43°C，回流比為15 25。
全文摘要
一種高純度反式間戊二烯的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟1)間戊二烯原料進入精餾塔進行精餾；操作壓力為0～3.0bar，塔釜溫度為50～70℃，塔頂溫度為40～50℃，回流比為8～30；塔頂?shù)梅词介g戊二烯，塔釜得富含順式間戊二烯的重組分；2)上述塔釜物料異構化反應；在氮氣保護下，將計量的Co(AC)2·4H2O配制成水溶液，加入計量的氰化鉀水溶液和二乙胺反應，制得的反應液作為催化劑，在反應器中通入氮氣和氫氣混合氣體，反應溫度為0～40℃，系統(tǒng)壓力為0.10～3.0bar，催化劑用量以金屬鈷質(zhì)量計為間戊二烯質(zhì)量的1～10%，反應結束后，反應液進行油/水分離，水相作為催化劑循環(huán)套用；3)將上述反應得到的油相送入精餾塔，采用步驟1)所述的操作條件進行精餾。本發(fā)明將含有順式和反式間戊二烯的原料通過精餾分離和異構化反應生產(chǎn)高純度反式間戊二烯。
文檔編號C07C7/04GK103145523SQ20131007880
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權日2013年3月12日
發(fā)明者石康明 申請人:上海派爾科化工材料有限公司