一种非铅汽油抗爆添加剂甲基环戊二烯基三羰基锰的生产方法技术

一种非铅汽油抗爆添加剂甲基环戊二烯基三羰基锰的生产方法，把甲基环戊二烯二聚体和高度分散的锰以及适当溶剂放入反应器中，这种二聚体在１２０－２８０℃裂解为甲基环戊二烯单体；新鲜裂解的甲基环戊二烯单体又在溶剂分子促进下和活泼锰原子反应生成甲基环戊二烯基锰的溶剂分子配合物；然后再在１－１５ＭＰａ和１２０－２８０℃条件下与ＣＯ反应生成甲基环戊二烯基三羰基锰，即ＭＭＴ。其产出率按投入的甲基环戊二烯二聚体或锰计算都可达到６５％左右。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种非铅汽油抗爆添加剂甲基环戊二烯基三羰基锰的生产方法(一)
本专利技术涉及一种可作为汽油抗爆添加剂的甲基环戊二烯基三羰基锰(简称MMT)的生产方法。(二)
技术介绍
为提高汽油的辛烷值即其抗爆性能，往常都用四烷基铅类化合物作为添加剂。但这种含铅汽油添加剂的大量使用已给环境造成严重污染，威胁人类健康。欧美发达国家均有法规保护环境，要求汽油无铅化，我国政府也要求汽油无铅化。当今用MMT代替四烷基铅类化合物是最佳选择。其它汽油抗爆添加剂有二茂铁、五羰基铁、十羰基二锰、环戊二烯基三羰基锰、甲基叔丁基醚等。但含铁添加剂会引起汽缸更快磨损，而十羰基二锰和环戊二烯基三羰基锰在常温下是固体，易引起油路堵塞；甲基叔丁基醚作为添加剂用量达汽油的5％以上，且也存在污染环境的严重问题，美国有些州业已禁止使用。显然，相对其它汽油抗爆添加剂，MMT具有明显优势。四十多年前，美国一家生产四乙基铅的公司就有了生产MMT的许多专利，如1957年的US Patent 2,818,417就包括了许多相关技术。其MMT的生产过程有三个反应步骤：第一步，甲基环戊二烯与高度分散的钠反应生成甲基环戊二烯基阴离子；第二步，该阴离子与二氯化锰(以2∶1摩尔比)反应-->生成二甲基二茂锰；第三步，该二甲基二茂锰与一氧化碳反应生成MMT，即由3个CO分子取代上述二茂锰分子中的一个甲基环戊二烯基。该专利技术的MMT产率不高，以投入的MnCl2计算仅65.6％，而以投入的甲基环戊二烯计算，MMT产率低于33％。投入的甲基环戊二烯剩余的2/3，必得分离回收再用。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种产率较高、原料利用较充分、工艺过程较简单的MMT的生产方法，它不同于上述专利技术。这种新方法的基本原理可用下式来描述：这种反应所用的第一种原料不是甲基环戊二烯而是它的二聚体；另一种原料不是无水氯化锰而是活泼锰原子。本专利技术提供的MMT生产方法，其反应是在同一个反应器中进行的，它经历下述步骤：1、甲基环戊二烯二聚体先在常压和120-280℃裂解为甲基环戊二烯单体；2、这些新鲜裂解的甲基环戊二烯单体再与活泼锰原子反应生成某些有溶剂分子配位的甲基环戊二烯基锰的配合物；3、然后这些由溶剂分子配位的甲基环戊二烯基锰的配合物，再在1-15MPa和120-280℃条件下由CO取代其中的溶剂分子生成MMT。-->这种反应所用溶剂的分子中有一个或二个或更多个可配位原子，以促进锰的金属有机配合物的形成，也有利于MMT的生成。这种反应的控制条件即反应温度和压力都有较宽广的可变范围。本专利技术与前述美国专利技术的显著不同之处在于：①本专利技术的第一种原料是甲基环戊二烯二聚体，而不是甲基环戊二烯单体；②本专利技术的第二种原料是活泼锰原子，而不是氯化锰或其它锰盐；③本专利技术所涉及的反应中间化合物是由溶剂分子配位的甲基环戊二烯基锰的金属有机化合物，而不是二甲基二茂锰，这就使得第一种原料甲基环戊二烯二聚体可获得较为充分的利用。④因为溶剂分子和甲基环戊二烯基相比，与锰的配位会弱得多，本反应的中间化合物就更易与CO反应变成MMT。⑤本专利技术所述的反应是在同一个反应器中进行的，工艺相对简单。以上五点区别也是本专利技术的显著优点。(四)具体实施方式实施例1：这种反应是在不锈钢耐高压反应器中进行的。该反应器配有加热和冷却的控温装置和测温装置，有电磁搅拌装置，有加固料装置，还有气体进出阀门。在氮气保护下将600份(重量，下同)乙二醇二甲醚和80份甲基环戊二烯二聚体放入反应器中，再加55份高度分散的锰。开动搅拌并升温至260℃，维持恒温搅拌96小时；再充入CO至约10MPa，继续反应约72小时，直至压力不再下降为止。冷却，降温至室温。放出反应器中气体，移出反应器中物料，过滤。滤液经过常压蒸馏和减压蒸馏除去溶剂和未反应的液体原料，-->再经减压精馏即得MMT。其产率按投入的甲基环戊二烯二聚体或锰计算约65％。这样制成的MMT为黄棕色液体，其凝固点约-1.5℃，沸点为230-233℃，比重为1.38g/mL。实施例2：用800份1，4-二噁烷代替600份乙二醇二甲醚，其它条件都和实施例1相同，MMT的产出率可达67％。实施例3：用800份四氢呋喃代替600份乙二醇二甲醚，其它条件都和实施例1相同，MMT的产出率约为51％。实施例4：先将甲基环戊二烯二聚体裂解为甲基环戊二烯，再将80份甲基环戊二烯和55份锰加入反应器中。搅拌并升温至260℃，维持恒温约64小时；再充CO至约10MPa，继续反应约72小时，直至压力不再下降为止。其余操作条件与实施例1相同，MMT的产出率为59％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非铅汽油抗爆添加剂甲基环戊二烯基三羰基锰的生产方法，其特征在于其反应是在同一个反应器中进行的，包括如下反应步骤：１）以甲基环戊二烯二聚体为原料，先在常压和１２０－２８０℃条件下裂解为甲基环戊二烯单体；２）该新鲜裂解的甲基环戊二烯 单体在溶剂分子的促进下，再与活泼锰原子反应生成甲基环戊二烯基锰的溶剂分子配合物；３）这种配合物再在１－１５Ｍｐａ和１２０－２８０℃条件下与ＣＯ反应生成甲基环戊二烯基三羰基锰，即ＭＭＴ。

【技术特征摘要】
1、一种非铅汽油抗爆添加剂甲基环戊二烯基三羰基锰的生产方法，其特征在于其反应是在同一个反应器中进行的，包括如下反应步骤：1)以甲基环戊二烯二聚体为原料，先在常压和120-280℃条件下裂解为甲基环戊二烯单体；2)该新鲜裂解的甲基环戊二烯单体在溶剂分子的促进下，再与活泼锰原子反应生成甲基环戊二烯基锰的溶剂分子配...

【专利技术属性】
技术研发人员：于江，
申请(专利权)人：甘肃宁氏实业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]