[发明专利]一种4，4-二甲基-1，3-二氧六环的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及到化学中间体的合成，具体指一种4，4-二甲基-1，3-二氧六环的合成方法。

背景技术

异戊二烯是一种重要的化工原料，可从裂解碳五馏分中分离得到，也可通过化学合成获得。

合成异戊二烯的方法主要有两种：一是脱氢法，即以异戊烷或异戊烯为原料通过催化脱氢生成异戊二烯。有异戊烷两步脱氢方法和一步脱氢法。另一是烯醛法，即以异丁烯或含有异丁烯的碳四馏分或叔丁醇、甲醛为原料，先合成中间体4，4-二甲基-1，3-二氧六环，简称DMD，然后DMD分解获得异戊二烯。烯醛法又分气相烯醛法和液相烯醛法。气相稀醛法是采用杂多酸催化剂，气态异丁烯与甲醛通过催化剂床层反应生成中间体DMD，然后将中间体分离出来，分解获得异戊二烯。液相法是碳四馏分、叔丁醇与甲醛在强酸水溶液中反应生成中间体DMD，然后将中间体DMD在强酸水溶液中分解获得异戊二烯。

液相法所使用的反应器主要有带搅拌的釜式反应器、列管式反应器和中空内加盘管式；这两种形式所共同的特点都是顺流操作，即各物料在反应器中同向流动，通常是由反应器底部向顶部流动，也有的从顶部向底部流动。然而，由于反应器中的水相物料与油相物料的密度不同，两相物料在反应器中的流动速度是不同的：当从底部向顶部流动时，油相流动比水相快，从而油相在反应器中的实际停留时间要短于水相停留时间；反过来，当从顶部向底部流动时，水相流动比油相流动快，油相在反应器中的实际停留时间要长于水相停留时间。并且，这种油相与水相在反应器中的停留时间，是不受操作控制的，导致反应不完全、副产高、产物收率低，反应结果不理想。

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反应转化率高、反应更彻底的异戊二烯中间体4，4-二甲基-1，3-二氧六环的合成方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该温度为80-90℃的磷酸溶液从位于上填料区和第一中间填料区之间的上部入口进入反应器，在反应器内自上而下依次流经第一中间填料区、第二中间填料区和下填料区；

温度为80-90℃的甲醛从位于第一中间填料区和第二中间填料区之间的第一中间入口进入反应器；甲醛溶于水相中，随水相一起自上而下依次流经第二中间填料区和下填料区；

温度为80-90℃的叔丁醇从位于第二中间填料区和下填料区之间的第二中间入口进入反应器；温度为70-75℃的异丁烯从位于下填料区下方的下部入口进入反应器，自下填料区向上流动；

叔丁醇即能溶于水相，也能溶于异丁烯油相，叔丁醇在反应器内一部分溶于水相随水相从上向下流动，一部分随油相从下向上流动；

异丁烯与磷酸溶液、叔丁醇和甲醛溶液在反应器内逆流接触，在各填料区内发生反应，生成4，4-二甲基-1，3-二氧六环油相，即第一次产物；第一次产物上升，上升过程中夹带的未反应原料进入缓冲填料区，未反应物料在缓冲填料区内进一步反应，生成的4，4-二甲基-1，3-二氧六环第二次产物，第二次产物与第一次产物一起上升，进入位于上填料区上方的上缓冲区，油相从上缓冲区内的物料出口排出；

反应过程中，产生的液相产物下行，进入位于下填料区下方的下缓冲区内，从底部的水相出口排出；

控制反应器内反应温度为70～130℃，反应压力为1.7～2.3MPa，异丁烯与叔丁醇的摩尔比为0.5～3，异丁烯与叔丁醇的摩尔数之和与甲醛的摩尔比为1～6，无机物与有机物的重量比为1-3，磷酸质量占原料总质量的百分比为2～8％，异丁烯在反应器内的停留时间为0.5～2小时。停留时间的确定与反应温度有关，反应温度高，则停留时间短，反应温度低，则停留时间相对较长。

或者，该4，4-二甲基-1，3-二氧六环的合成方法，其特征在于包括下述步骤：

温度为80-90℃的磷酸溶液从位于上填料区和第一中间填料区之间的上部入口进入反应器，在反应器内自上而下依次流经第一中间填料区、第二中间填料区和下填料区；

温度为80-90℃的甲醛和温度为80-90℃的叔丁醇从位于第二中间填料区和下填料区之间的第二中间入口进入反应器；

温度为70-75℃的异丁烯从位于下填料区下方的下部入口进入反应器，自下填料区向上流动；

反应器内，磷酸和甲醛随水相从上向下流动，依次流经对应进料口下方的填料区，异丁烯在反应器内自下填料区向上流动，依次流经异丁烯入口上方的各填料区；叔丁醇在反应器内一部分溶于水相，随水相一起向下流动，一部分溶于油相，随油相一起向上流动；