本发明涉及无铅汽油抗爆剂领域，具体涉及一种生产环戊二烯基钠或甲基环戊二烯基钠的工艺。
背景技术：
环戊二烯三羰基锰（cmt）、甲基环戊二烯三羰基锰（mmt）已经用作无铅汽油抗爆剂。关于cmt、mmt的合成与应用已有许多专利报道（参见中国专利申请号：cn00122359.3，以及中国专利申请号：cn02142341.5等专利信息）；然而在现有的cmt、mmt生产技术中，其关键步骤之一是环戊二烯基钠、甲基环戊二烯基钠的生产。
现有的生产方式往往采用液相解聚或气相解聚工艺，使环戊二烯二聚体（dcpd）、甲基环戊二烯二聚体（mdcpd）在一定温度下裂解为单体，单体在低于0℃的低温保护下储存，单体与金属钠砂在10℃以下的低温条件下反应而成。但是，该工艺存在的弊端是反应速度慢，反应时间长（20小时左右），且需要消耗大量冷量以防止环戊二烯单体、甲基环戊二烯单体的再聚合。因此，导致实际反应的结果是反应速度慢，反应时间长，需要消耗大量冷量，存在环戊二烯二聚体、甲基环戊二烯二聚体解聚率底，环戊二烯单体、甲基环戊二烯利用率低且产生较多多聚物废料的问题。
因此，目前需要一种新的生产环戊二烯基钠或甲基环戊二烯基钠的工艺，以期克服现有技术中的工艺生产成本高，需要增加制冷装置、气相解聚或液相解聚装置等问题。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明克服现有技术中反应流程长、原料利用率底、生产成本高、并产生多聚物废料所带来的环保性差等缺点而提供了一种以环戊二烯二聚体、甲基环戊二烯二聚体直接为原料在一个釜内生产环戊二烯基钠或甲基环戊二烯基钠的工艺，用于克服现有技术中缺陷。
本发明采用的技术方案为：一种生产环戊二烯基钠或甲基环戊二烯基钠的工艺，包括将金属钠与环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体以摩尔比2：1-2：1.1混合在高压釜中，并加入选自四氢呋喃、甲苯、二甲苯、二甘醚、四甘醚、1，4-二氧六环中的一种溶剂或它们的复合溶剂，在200℃-300℃温度和无水、无氧环境条件下反应40-60分钟获得环戊二烯基钠或甲基环戊二烯基钠，其中金属钠与所述溶剂的摩尔比例为1：1-1：6。
所述的金属钠与所述溶剂的摩尔比例为1：1-1：3。
所述的金属钠为钠棒或钠块。
所述的环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体的原料中环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体的含量不小于80%以上。
所述的在200℃-300℃温度和无水、无氧环境条件下反应是熔融态的钠原子与环戊二烯、甲基环戊二烯分子上亚甲基氢原子的取代反应。
所述的无水条件是环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体经蒸馏、分子筛脱水处理后含水量不大于100ppm。
所述的含水量为50-80ppm。
所述的在加热到反应温度之前，于温度110-120℃下进行强烈搅拌。
所述的搅拌的搅拌速度为200-400转/分。
所述的无氧条件是反应气氛为高纯氮气，高纯氮气的纯度不小于99.9%。
本发明有益效果是：首先，本发明包括将金属钠与环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体以摩尔比2：1-2：1.1混合在高压釜中，并加入选自四氢呋喃、甲苯、二甲苯、二甘醚、四甘醚、1，4-二氧六环中的一种溶剂或它们的复合溶剂，在200℃-300℃温度和无水、无氧环境条件下反应40-60分钟获得环戊二烯基钠或甲基环戊二烯基钠，其中金属钠与所述溶剂的摩尔比例为1：1-1：6，从而减少使用低温制冷、环戊二烯二聚体（dcpd）、甲基环戊二烯二聚体（dmcpd）的解聚及低温储存等装置，使得降低了设备投资，扩展了可使用主要原料的浓度范围，从而简化了工艺流程；其次，本发明通过金属钠为钠棒或钠块，避免磨碎金属钠，从而易于工业化实施；再次，本发明通过在加热到反应温度之前，于温度110-120℃下进行强烈搅拌，从而加快混合以及反应速度，使得本发明操作简便，提高了生产效率，大大降低了生产成本并且无环戊二烯或甲基环戊二烯的多聚物废料产生，使得本发明具有很好的社会和经济效益，是易于推广使用的产品。
具体实施方式
一种生产环戊二烯基钠或甲基环戊二烯基钠的工艺，包括将金属钠与环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体以摩尔比2：1-2：1.1混合在高压釜中，当金属钠与环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体以摩尔比大于2：1时，反应速度快，但反应后有钠颗粒剩余且浪费金属钠，相反当金属钠与环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体以摩尔比大于2：1.1时，难以确保环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体得到充分反应，导致生产后的溶液处于未饱和状态，并加入选自四氢呋喃、甲苯、二甲苯、二甘醚、四甘醚、1，4-二氧六环中的一种溶剂或它们的复合溶剂，在200℃-300℃温度和无水、无氧环境条件下反应40-60分钟获得环戊二烯基钠或甲基环戊二烯基钠，其中金属钠与所述溶剂的摩尔比例为1：1-1：6。
所述的金属钠与所述溶剂的摩尔比例优选为1：1-1：3，溶剂越多会导致反应溶液越的容量增加，从而不便于进行反应，而溶剂少难以满足反应要求，经过多次试验后金属钠与所述溶剂的摩尔比例为1：1-1：6时反应效率最快，但是为了避免产物中混合废料杂质过多，金属钠与所述溶剂的摩尔比例为1：1-1：3；所述的金属钠为钠棒或钠块；所述的环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体的原料中环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体的含量不小于80%以上。
所述的在200℃-300℃温度和无水、无氧环境条件下反应是熔融态的钠原子与环戊二烯、甲基环戊二烯分子上亚甲基氢原子的取代反应；所述的无水条件是环戊二烯二聚体或甲基环戊二烯二聚体经蒸馏、分子筛脱水处理后含水量不大于100ppm；所述的含水量优选为50-80ppm；所述的在加热到反应温度之前，于温度110-120℃下进行强烈搅拌；所述的搅拌的搅拌速度为200-400转/分，从而便于混合与反应的进行；所述的无氧条件是反应气氛为高纯氮气，高纯氮气的纯度不小于99.9%。
实施例1：使用四氢呋喃（thf）为溶剂，第一步，将95%的环戊二烯二聚体（dcpd），经过蒸馏、分子筛脱水处理后含水达到50-80ppm；第二步，在高压釜经过清洗、烘干、气密性试验校核后，加入四氢呋喃（thf）溶剂800ml、钠块46g、95%的环戊二烯二聚体155ml；第三步，用高纯氮气置换3次，即加热到110℃-120℃时强烈搅拌，控制温度在200-300℃、40分钟左右即可反应结束；第四步，反应完成后，对高压釜进行冷却，检验在25℃-30℃时高压釜内的剩余氢气的压力为1.5mpa左右，从而确保反应结束；第五步，高压釜内内剩余压力0.5mpa时，开启出料阀即可压出玫瑰红色的甲基环戊二烯钠溶液，同时打开高压釜检查环钠情况，观察反应釜底部无任何钠颗粒剩余，环钠反应完全彻底。
实施例2：使用四氢呋喃（thf）为溶剂，第一步，将95%的环戊二烯二聚体（dcpd），经过蒸馏、分子筛脱水处理后含水达到50-80ppm；第二步，在高压釜经过清洗、烘干、气密性试验校核后，加入四氢呋喃（thf）溶剂800ml、钠块46g、95%的环戊二烯二聚体185ml；第三步，用高纯氮气置换3次，即加热到110℃-120℃时强烈搅拌，控制温度在200-300℃、50分钟左右即可反应结束；第四步，反应完成后，对高压釜进行冷却，检验在25℃-30℃时高压釜内的剩余氢气的压力为1.5mpa左右，从而确保反应结束；第五步，高压釜内内剩余压力0.5mpa时，开启出料阀即可压出玫瑰红色的甲基环戊二烯钠溶液，同时打开高压釜检查环钠情况，观察反应釜底部无任何钠颗粒剩余，环钠反应完全彻底。
实施例3：使用二甲苯为溶剂，第一步将95%的环戊二烯二聚体（dcpd），经过蒸馏、分子筛脱水处理后含水达到50-80ppm；第二步，在高压釜经过清洗、烘干、气密性试验校核后，加入二甲苯溶剂800ml、钠块46g、95%的环戊二烯二聚体155ml；第三步，用高纯氮气置换3次，即加热到110℃-120℃时强烈搅拌，控制温度在200-300℃、40分钟左右即可反应结束；第四步，反应完成后，对高压釜进行冷却，检验在40℃时高压釜内的剩余氢气的压力为1.5mpa左右，从而确保反应结束；第五步，高压釜内内剩余压力0.5mpa时，开启出料阀即可压出玫瑰红色的环戊二烯钠溶液，同时打开高压釜检查环钠情况，观察反应釜底部无任何钠颗粒剩余，环钠反应完全彻底。
实施例4：使用二甲苯为溶剂，第一步将95%的环戊二烯二聚体（dcpd），经过蒸馏、分子筛脱水处理后含水达到50-80ppm；第二步，在高压釜经过清洗、烘干、气密性试验校核后，加入二甲苯溶剂800ml、钠块46g、95%的环戊二烯二聚体185ml；第三步，用高纯氮气置换3次，即加热到110℃-120℃时强烈搅拌，控制温度在200-300℃、50分钟左右即可反应结束；第四步，反应完成后，对高压釜进行冷却，检验在40℃时高压釜内的剩余氢气的压力为1.5mpa左右，从而确保反应结束；第五步，高压釜内内剩余压力0.5mpa时，开启出料阀即可压出玫瑰红色的环戊二烯钠溶液，同时打开高压釜检查环钠情况，观察反应釜底部无任何钠颗粒剩余，环钠反应完全彻底。
实施例5：使用四甘醚为溶剂，第一步将95%的环戊二烯二聚体（dcpd），经过蒸馏、分子筛脱水处理后含水达到50-80ppm；第二步，在高压釜经过清洗、烘干、气密性试验校核后，加入四甘醚溶剂800ml、钠块46g、95%的环戊二烯二聚体155ml；第三步，用高纯氮气置换3次，即加热到110℃-120℃时强烈搅拌，控制温度在200-300℃、50分钟左右即可反应结束；第四步，反应完成后，对高压釜进行冷却，检验在60℃时高压釜内的剩余氢气的压力为1.5mpa左右，从而确保反应结束；第五步，高压釜内内剩余压力0.5mpa时，开启出料阀即可压出玫瑰红色的环戊二烯钠溶液，同时打开高压釜检查环钠情况，观察反应釜底部无任何钠颗粒剩余，环钠反应完全彻底。
实施例6：使用四甘醚为溶剂，第一步将95%的环戊二烯二聚体（dcpd），经过蒸馏、分子筛脱水处理后含水达到50-80ppm；第二步，在高压釜经过清洗、烘干、气密性试验校核后，加入四甘醚溶剂800ml、钠块46g、95%的环戊二烯二聚体185ml；第三步，用高纯氮气置换3次，即加热到110℃-120℃时强烈搅拌，控制温度在200-300℃、60分钟左右即可反应结束；第四步，反应完成后，对高压釜进行冷却，检验在60℃时高压釜内的剩余氢气的压力为1.5mpa左右，从而确保反应结束；第五步，高压釜内内剩余压力0.5mpa时，开启出料阀即可压出玫瑰红色的环戊二烯钠溶液，同时打开高压釜检查环钠情况，观察反应釜底部无任何钠颗粒剩余，环钠反应完全彻底。
本发明通过提供一种能够克服现有技术中反应流程长、原料利用率底、生产成本高、并产生多聚物废料所带来的环保性差等缺点而提供了一种以环戊二烯二聚体、甲基环戊二烯二聚体直接为原料在一个釜内生产环戊二烯基钠或甲基环戊二烯基钠的工艺，使得本发明具有广泛的市场前景。