[发明专利]一种分离制备4;4-二甲基-1;3-二氧六环的方法

说明书

一种分离制备4,4‑二甲基‑1,3‑二氧六环的方法，先将包括甲醛、异丁烯、酸催化剂、阻聚剂在内的原料在高压容器中反应，然后将反应产物精馏，分别得到4,4‑二甲基‑1,3‑二氧六环、水溶液、含副产高沸物的釜液；使用萃取剂Ⅰ脂肪醇萃取回收水溶液中的4,4‑二甲基‑1,3‑二氧六环；使用萃取剂Ⅱ脂肪烃与脂肪醇混合物萃取含副产高沸物的釜液，得到含高沸物的萃取液，以及含酸催化剂的萃余液；本发明不仅优化了制备过程中的反应条件和步骤，且对后续的回收过程的改进进一步提高了本发明的生产效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种分离制备4,4-二甲基-1,3-二氧六环的方法。

背景技术

4,4-二甲基-1,3-二氧六环是烯醛法合成异戊二烯的中间体。

异戊二烯是生产苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体、聚异戊二烯橡胶的重要原料，目前异戊二烯的生产方法包括裂解C5馏分萃取蒸馏法、脱氢法、化学合成法等。其中化学合成法包括异丁烯-甲醛法、乙炔-丙酮法、丙烯二聚法等。由异丁烯与甲醛合成异戊二烯的方法已经工业化。该反应过程通常是通过两步法技术来实现的，第一步是异丁烯与甲醛在酸性催化剂下生成4,4-二甲基-1,3-二氧六环，第二步是4,4-二甲基-1,3-二氧六环在催化剂作用下分解生成异戊二烯、甲醛、水。

专利GB825034分开了一种由异丁烯和甲醛在酸催化下制备4,4-二甲基-1,3-二氧六环的方法，专利US2962507分开了一种利用含异丁烯的C4组分气体作为原料与甲醛在酸催化剂下反应生成4,4-二甲基-1,3-二氧六环的方法，US3773847、US3972955等专利也公开了4,4-二甲基-1,3-二氧六环的制造方法。但上述专利的不足是反应过程中生成了12%～20%的高沸物，这些高沸物与4,4-二甲基-1,3-二氧六环非常难以分离，导致了4,4-二甲基-1,3-二氧六环的纯度与收率都不高。

专利CN200810013740公开了一种4,4-二甲基-1,3-二噁烷的制备方法，异丁烯、甲醛、酸催化、助剂在密封容器中反应，然后将反应产物用环己烷萃取，再将萃取液蒸馏得到4,4-二甲基-1,3-二噁烷，该专利在反应完成后，直接使用环己烷萃取釜液中的高沸物，其萃取效率不高，我们对该专利的实施例进行了验证，发现萃取后的产物中仍存在大量的高沸物，萃取后剩余的酸性催化剂无法重复使用，且水相中还存在大量的产物未进行回收处理，造成了资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中4,4-二甲基-1,3-二氧六环产率低，大量高沸物难分离、产物的产率低的现状，通过优化反应条件和步骤以及后续的回收步骤，提供一种产率高，高效分离高沸物，从而使酸性催化剂可循环使用的分离制备4,4-二甲基-1,3-二氧六环的方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种分离制备4,4-二甲基-1,3-二氧六环的方法，将包括甲醛、异丁烯、酸催化剂、阻聚剂在内的原料在高压容器中反应，然后将反应产物精馏，分别得到4,4-二甲基-1,3-二氧六环、水溶液、含副产高沸物的釜液；使用萃取剂Ⅰ脂肪醇萃取回收水溶液中的4,4-二甲基-1,3-二氧六环；使用萃取剂Ⅱ脂肪烃与脂肪醇混合物萃取含副产高沸物的釜液，得到含高沸物的萃取液，以及含酸催化剂的萃余液；萃取剂Ⅰ或萃取剂Ⅱ中的脂肪醇分别独立的选自正丁醇、仲丁醇、正戊醇、2-甲基丁醇、异戊醇、仲戊醇、3-戊醇、叔戊醇、己醇、庚醇、辛醇或异辛醇中的一种或几种；萃取剂Ⅱ中，所述的脂肪烃选自己烷、庚烷、辛烷、环己烷或甲基环己烷中的一种或几种；脂肪烃与脂肪醇的体积比为3∶7～7∶3。

所述的萃取剂Ⅱ优选选自正己烷和正戊醇、环己烷和正丁醇、甲基环己烷和异辛醇、辛烷和己醇的混合物中的一种。

萃取剂Ⅱ中，所述脂肪烃与所述脂肪醇的体积比优选为4∶6～6∶4。

所述萃取剂Ⅰ和水溶液的优选体积比为1～3∶1。