[发明专利]化学级异戊二烯精制为聚合级异戊二烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种精制异戊二烯的方法，特别涉及采用二甲基甲酰胺为溶剂的萃取精馏法将化学级异戊二烯精制为聚合级异戊二烯的方法。

背景技术

异戊二烯是用途很广的精细化工原料，可合成香料、农药、医药等许多精细化工产品，如拟除虫菊酯类农药、芳樟醇、异植物醇、维生素E等。同时，异戊二烯也是多种合成橡胶、塑料和其他合成材料的单体。异戊二烯的基本来源是石油碳五馏分的萃取分离，目前，直接由石油碳五馏分萃取分离获得的异戊二烯已可达到化学级的纯度(98.50～99.50wt.％)，可满足合成大多数精细化工产品的要求，但如用作合成橡胶、塑料和其他合成材料的单体，则应进一步精制除去其中含有的碳四、碳五烯烃和炔烃尤其是丁炔-2等杂质，以达到聚合级的纯度(99.50wt.％以上，丁炔-2含量≤0.005wt.％)。杂质中的环戊二烯和2-甲基-2-丁烯等与异戊二烯的沸点十分接近，精制过程通常先采用萃取精馏法脱除重组分杂质，再经精密精馏脱除丁炔-2为主的轻组分杂质。整个精制过程历程较长，特别是萃取精馏在较高的温度下进行，而异戊二烯是一种典型的乙烯基化合物，其特点是含有化学性质非常活泼的乙烯基团，在精制过程中受高温等多种因素影响，极易发生链自由基聚合而生成聚合物，这不仅导致物料损耗，还会在设备内部沉积或结垢，使设备或管道堵塞，造成安全隐患或降低设备运行周期和生产效率。因此在精制过程中，体系中必须加入阻聚剂以抑制聚合的发生及结垢物的形成。

现有技术中，抑制乙烯基化合物聚合的阻聚剂种类繁多，其中哌啶氧自由基和/或硝基酚因阻聚效果优良和通用性强而更多地被应用。如中国专利申请95115274.2公开了一种在高温和无空气条件下抑制乙烯基芳族和乙烯基脂族化合物聚合的方法。其中，用4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧化物或4-乙酰氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧化物单独或与对亚硝基苯酚或2-甲基-4-亚硝基苯酚的混合物作为抑制剂。美国专利US5,888,356公开了一种阻止乙烯基芳香族(如苯乙烯、二乙烯基苯)，乙烯基脂肪族(如丙烯酸、甲基丙烯酸酯)聚合的方法，它采用4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基与对亚硝基苯酚或2-甲基-4-亚硝基苯酚的混合物为阻聚剂。

抑制乙烯基化合物聚合的阻聚剂其主要作用机理是通过阻聚剂分子与体系中的活性链自由基反应，生成非自由基或不能引发聚合的低活性自由基，从而使聚合终止。要使阻聚剂分子与链自由基充分反应，必须要求阻聚剂在体系中有非常良好的溶解分散状态。现有的采用哌啶氧自由基和/或硝基酚配制成的阻聚剂在可选择的溶剂(如二甲基甲酰胺)中以及在乙烯基化合物体系(如异戊二烯或其与二甲基甲酰胺的混合物)中的溶解分散性能不十分理想，这导致了其阻聚效应的减弱。

发明内容

本发明提供了一种化学级异戊二烯精制为聚合级异戊二烯的方法，它在精制过程向体系中加入组分包括哌啶氧自由基和/或硝基酚的阻聚剂，本发明通过向阻聚剂中加入辅助组分，以解决阻聚剂在体系中溶解分散性能以及阻聚效果不够理想这一技术问题。

以下是本发明解决上述技术问题具体的技术方案：

一种化学级异戊二烯精制为聚合级异戊二烯的方法，该方法包括以下过程：

1)化学级的异戊二烯在溶剂二甲基甲酰胺的存在下进行萃取精馏脱除重组分杂质，异戊二烯与二甲基甲酰胺的投料重量比为(1.5～3.0)∶10；

2)经过程1)萃取精馏的异戊二烯再经精馏脱除轻组分杂质，得到聚合级异戊二烯。

上述过程1)的萃取精馏体系中加入阻聚剂，阻聚剂的组分包括A、B和C，其中：

A为哌啶氧自由基和/或硝基酚，B为二甘醇单甲醚和/或二甘醇单丁醚，C为N，N-二水杨叉-1，2-丙二胺或N-水杨酰胺酞酰亚胺。以重量份计，当A＝10时，B＝5～20、C＝0.2～0.8；而B＝10～15、C＝0.3～0.5为最佳。

阻聚剂的加入量以投料异戊二烯为基准，以A的量计，为0.7～3.5wt.‰，最好为0.8～2.5wt.‰。

上述哌啶氧自由基一般取自4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基、2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基或4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基中的一种；硝基酚一般取自2，4-二硝基苯酚、2，6-二硝基对甲酚、邻硝基酚或2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚中的一种。