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1、摘要:異戊二烯是合成橡膠的重要單體,主要用于生成異戊橡膠、丁基橡膠和SIS熱塑性彈性等,也廣泛應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、黏結劑及香料等領域。本文介紹了傳統(tǒng)的異戊烷和異戊烯脫氫、化學合成、萃取蒸餾等幾種主要的化學生產(chǎn)方法和生物合成方法及催化合成膜分離等新技術應用于異戊二烯的生產(chǎn),并對主要方法進行了對比,分析了其優(yōu)缺點,同時對異戊二烯生產(chǎn)技術的發(fā)展提出了建議。關鍵詞:異戊二烯;生產(chǎn)方法;研究進展,;市場分析Abstract:Isoprenemonomerisanimportantsyntheticrubber,mainlyusedtogenerateisop
2、renerubber,butylrubberandSISthermoplasticelastomersetc.,whicharealsowidelyusedinmedicine,pesticides,bondingagentsandspicesandotherfields.Thisarticledescribesthetraditionaliso-pentaneandiso-pentenedehydrogenation,chemicalsynthesis,extraction,distillationofseveralmajorchemicalp
3、roductionmethodsandbiologicalsynthesisandcatalyticsynthesisofnewmembraneseparationtechnologyintheproductionofisoprene,andmainmethodsarecompared,theiradvantagesanddisadvantagesareanalyzed,whileisopreneproductiontechnologydevelopmentissuggested.Keywords:Isoprene;productionmetho
4、ds;researchprogress;marketanalysis1異戊二烯合成的工業(yè)意義異戊二烯是合成橡膠(SR)的重要單體,主要用于合成異戊橡膠(IR)、SIS(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和丁基橡膠(IIR)等;另外,SR還廣泛應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、黏結劑及香料等領域,如生產(chǎn)熏衣草醇、樟醇、檸檬醛、甲基庚烯酮、氯菊酸乙酯、角鯊烯和角鱉烷、甲基四氫苯酐、二氯異戊烷以及異戊烯氯等多種精細化工產(chǎn)品,以及合成潤滑油添加劑、橡膠硫化劑和催化劑等。目前我國SR主要用于生產(chǎn)IR、SIS、IIR橡膠產(chǎn)品,生產(chǎn)除蟲菊酯類殺蟲劑、芳樟醇以及生產(chǎn)集成電路用
5、的光刻膠等精細化工產(chǎn)品[1]。異戊橡膠由異戊二烯聚合制得,高順式1,4-聚異戊二烯橡膠是一種通用型合成橡膠,其微觀結構和力學性能與天然橡膠(NR)相近,故有“合成天然橡膠”之稱,在很多應用中可以替代NR或并用,具有拉伸結晶傾向,生膠強度高等特點;丁基橡膠是異丁烯與異戊二烯(3%~5%)的共聚體,具有良好的耐老化性、電性能以及氣密性的合成橡膠;苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段聚合物(SIS)主要用于黏接劑生產(chǎn)?;┩侵苽浞颊链肌幟嗜┑闹饕?,以甲基庚烯酮為起始原料合成維生素A、E、K、β-胡羅卜素、角鯊烷和抗?jié)兯幍萚7]。2化學合成異戊二烯方
6、法異戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯)是裂解C5中用途最大、含量較高的組分之一,通常是從裂解重質(zhì)液態(tài)烴的混合C5餾分萃取而得。主要的生產(chǎn)方法有合成法、脫氫法和抽提法3種[2],見圖1。2.1合成法2.1.1烯醛法[3]由異丁烯和甲醛合成,分一步法和二步法。烯醛一步法,由異丁烯和甲醛經(jīng)一步氣相催化合成。(1)異丁烯-甲醛兩步法[2]:在酸性催化劑存在下,異丁烯與甲醛經(jīng)Prins反應生成4,4-二甲基-1,3-二氧六環(huán)(DMD),第二步DMD裂解生成異戊二烯、甲醛和水。該法是由日本開發(fā)并實現(xiàn)了工業(yè)化的,俄羅斯也實現(xiàn)了工業(yè)化。此法的缺點:流程長、成本高
7、、收率低、選擇性差。(2)異丁烯-甲醛一步法兩步法流程長,副產(chǎn)物復雜。由異丁烯和甲醛一步合成異戊二烯很有吸引力,日本和原蘇聯(lián)做了大量研究工作。該法在中俄技術交流會上曾作為俄方技術進行推薦。2.1.2丙酮法[2]意大利安尼斯奇公司以天然氣為原料裂解制得乙炔,然后再與丙酮合成甲基丁醇,進一步脫水制異戊二烯。其反應分三步進行。該法物料無腐蝕性,收率較高。但原料價格貴,并且所使用的乙炔危險性很大。故一般不予采用。2.1.3松節(jié)油裂解法我國有試驗單位,但未見成果報道。丙烯二聚法美國古德賽公司曾采用過,現(xiàn)在已停產(chǎn)。2.2脫氫法該法包括異戊烷脫氫法、異戊烯催化
8、脫氫法和丁烷催化脫氫法,分別以異戊烷、異戊烯和丁烷為原料來進行脫氫處理。2.2.1異戊烷脫氫法[2]異戊烷脫氫法所用的原料異戊烷來自催化