技術領域

本發明涉及由優選地由可再生資源獲得的異丁醇制造異戊二烯的方法。異戊二烯用作用于多種化學品和彈性體的基礎化學原材料。原油的有限供應和日益增加的成本已經促使尋找用于制造烴產品如異戊二烯的替代方法。異丁醇可通過碳水化合物的發酵、或通過經由碳水化合物的發酵而獲得的較輕醇的縮合而得到。由來自活的生物體的有機物質構成，生物質是世界上主要的可再生能源。

背景技術

常規地，通過從作為石腦油蒸汽裂化的副產物的裂解汽油提取而制造異戊二烯。產率典型地非常低，為所制造乙烯的約1-3%。因此，對于僅小的生產量的異戊二烯，難以證明該資本密集型技術是合算的。從所述裂解汽油分離異戊二烯的方法首先在于通過二聚和蒸餾而除去環戊二烯。接著，通過超精餾而分離戊間二烯。最后的步驟在于使用溶劑的萃取蒸餾。此外，從裂解汽油獲得的異戊二烯的品質難以保證，因為對于環戊二烯和戊間二烯的規格非常嚴格且這些化合物大量存在于相同的裂解汽油中。由于裂解汽油包含僅少量的異戊二烯(10-20%)，按照該相同的費力(laborious)方式，產生了大量的副產物(二環戊二烯和戊間二烯)，而它們的市場價值不一定與異戊二烯的市場價值的演變一致。

最近，對于蒸汽裂化進料，存在著變動至較輕原料的趨勢。大多數新的蒸汽裂化器使用乙烷作為原料，其不產生作為副產物的裂解汽油。而且，許多基于石腦油的蒸汽裂化器正變動至較輕原料，這是因為其豐富的可獲得性和有競爭性的優點。

制造異戊二烯的其它路線是從煉油廠和石化切取餾分(cut)分離異戊烯，并進行脫氫成為異戊二烯。該方法典型地在水蒸汽存在下和減壓下，在600℃以上的溫度下在用鉀化合物促進的鐵氧化物催化劑上進行。由于該反應受到熱力學平衡的限制，僅可獲得部分轉化。

異戊二烯也可通過由異戊烷通過雙重(double)脫氫而制造。

在又一方法中，通過兩步法制造異戊二烯。在第一步中，使異丁烯、叔丁醇、二叔丁基醚、甲基叔丁基醚或乙基叔丁基醚與兩分子的甲醛縮合，以形成二甲基環氧乙烷(dimethylorxirane)。分離并純化所述二甲基環氧乙烷。在第二步中，將所述二甲基環氧乙烷在合適條件下分解為異戊二烯和一分子甲醛。對該后一兩步法的改進是一步法，其中使異丁烯、叔丁醇、二叔丁基醚、甲基叔丁基醚或乙基叔丁基醚直接與甲醛反應成為異戊二烯。

美國專利4511751描述了以良好產率制造異戊二烯的方法。所述方法特征在于，將異丁烯和/或叔丁醇和甲醛源連同水一起連續或間歇地進料到酸性水溶液中，同時將反應壓力保持在適當范圍內并同時從反應區中將產物異戊二烯和未反應的原材料連同水一起蒸餾出來。

美國專利4593145描述了制造異戊二烯的方法，特征在于將烷基叔丁基醚和甲醛源連同水一起連續或間歇地進料到酸性水溶液中，同時將反應壓力保持在適當范圍內并同時從反應區中將產物異戊二烯、未反應的原材料、異丁烯和叔丁醇連同水一起蒸餾出來。

EP106323描述了通過如下制造異戊二烯的方法：使異丁烯/或異丁醇和/或烷基叔丁基醚(其在反應條件下給出異丁烯和/或叔丁醇)在酸性水溶液中與甲醛在這樣的條件下反應：(a)所述酸性水溶液存在于反應區中，(b)將異丁烯和/或叔丁醇和/或所述烷基叔丁基醚、甲醛源和水連續或間歇地進料到所述反應區中，和(c)從所述反應區蒸餾出異戊二烯、水、未反應的原料和其它低沸點組分，其中向所述酸性水溶液中以5-15重量%的量加入乙二醇醚。其具體說明了，在反應器中存在溶劑改善了異丁烯在水相中的溶解性，和因此改善了與基本上溶解于所述水溶液中的酸性催化劑的接觸。

EP1614671A1描述了用于制造異戊二烯的方法，其包括：將異丁烯和/或叔丁醇、甲醛和水連續或間歇地進料到酸性水溶液中，并使所述反應混合物反應，同時將包含所產生的異戊二烯、水、未反應的原材料和其它低沸點組分的混合物從該反應混合物蒸餾出來到所述反應體系之外，其中在將在反應混合物中產生并且積聚的高沸點副產物的濃度控制為落在0.5-40質量%范圍內的同時進行所述反應。