混合邻间对甲酚制备化工中间体的工艺研究.pdf

第40卷,第3期
安徽化工
2014年6月
ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Jun.2014
混合邻间对甲酚制备化工中间体的工艺研究
吴鸿宾
(铜陵天泽化工有限公司,安徽铜陵244000
摘要:以介孔分子筛为催化剂,催化烷基化混合邻间对甲酚制备6-叔丁基邻甲酚、6-叔丁基间甲酚、2-叔丁基对甲酚混合液,并精馏获
得三种叔丁基甲酚纯品。考查了催化剂用量、异丁烯用量、反应温度等反应条件对烷基化反应的影响,确定了最佳工艺条件。结果表明,
催化剂为三混甲酚用量的2.0%(质量),异丁烯用量与三混甲酚用量之比为1.05:1(摩尔比,最佳反应温度为95℃的反应条件下,三混
甲酚的总转化率达到96.25%以上,反应液中目标产品含量达94.67%,产品选择性可达98.36%。精馏后,6-叔丁基邻甲酚、6-叔丁基间
甲酚、2-叔丁基对甲酚三种产品的质量含量分别为99.75%、9.57%9954%。整个工艺过程安全环保,成本低,能耗低,收益高
关键词:6-叔丁基邻甲酚;6-叔丁基间甲酚;2-叔丁基对甲酚;混甲酚;异丁烯;介孔分子筛催化剂
Issn
8-553X.2014.03.015
中图分类号:0625.311
文献标识码:A
文章编号:1008-553X(2014)03-0041-03
6-叔丁基邻甲酚、6-叔丁基间甲酚和2-叔丁基对品),异丁烯(含量99.85%,工业品),介孔分子筛催化剂
甲酚是重要的化工中间体。6-叔丁基邻甲酚是制备非(自制)。
对称性受阻酚类抗氧化剂 Irganox245、 Sumilizerga/Mark
3L高压反应釜( Bi chi AG制造),玻璃填料柱
AO-80、736等的主要原料;:6-叔丁基间甲酚主要用于(32×2000mm,内装304不锈钢填料), Agilent7820A
生产300、CA、BBM等品种的抗氧化剂;2-叔丁基对甲型气相色谱仪( Agilent Technologies Co,Ltd.制造)。
酚是合成抗氧化剂2246、2246S、264和紫外线吸收剂1.2实验步骤
UV326的中间体。
向高压反应釜中投入一定量的混甲酚和催化剂,用
传统的高纯度6-叔丁基邻甲酚6-叔丁基间甲酚氮气置换反应釜3次(置换压力0.3MPa),启动搅拌。开
和2-叔丁基对甲酚生产方法是分别使用高纯度邻甲启异丁烯钢瓶减压阀和调压阀,向反应釜中充人适量异
酚、间甲酚和对甲酚经烷基化制得。高纯度邻甲酚和对丁烯,并加热升温到设定温度,同时开通冷却水移走反
甲酚传统生产方法是磺化碱溶法,传统间甲酚生产方法应热,维持反应温度稳定。至反应金压力不再下降,停止
是重氮化法和水解法,这两种方法的原子利用率低,属通冷却水,继续搅拌并加热维持反应温度0.5h。停止搅
于高污染工艺路线,不符合现代绿色化学理念。煤化T.拌,降温压料过滤,催化剂套用,滤液减压精馏,分级采
副产邻、间、对混合甲酚,由于邻甲酚沸点190.8℃,间甲集分別得到6-叔丁基邻甲酚(质量含量9.75%)、6-叔
酚沸点202.8℃,对甲酚沸点201.9℃,并且三者其它的丁基间甲酚(质量含量9.57%)和2-叔丁基对甲酚(质
物化性质也很接近,所以煤化工副产中的邻、间、对甲酚量含量9954%)产品。
分离困难,影响了邻、间、对混合甲酚的有效利用
1.3分析测试方法
本研究以介孔分子筛为催化剂,催化烷基化混合
用气相色谱仪分析产物组成,采用面积归一化法计
邻、间、对甲酚制备6-叔丁基邻甲酚、6-叔丁基间甲算产品纯度。
酚、2-叔丁基对甲酚混合液,并精馏获得三种叔丁基甲2工艺条件的选择
酚纯品。考査了催化剂用量、异丁烯用量、反应温度等反2.1催化剂用量的选择
应条件对烷基化反应的影响,确定了最佳工艺条件。
催化剂用量对烷基化反应的影响见表1
1实验部分
由表1可见,催化剂用量为20g时,实验结果最好,
1.1试剂和仪器
此时总转化率达9625%,反应液中目标产品含量达9467%,
混甲酚(甲酚含量99.57%,其中:邻甲酚含量16.产品选择性为98.36%,总转化率、产品含量、产品选择性
32%,间甲酚含量54.93%,对甲酚含量28.32%,工业都处于最好水平。当催化剂用量低于20g时,反应活性
收稿日期:2014-02-28
作者简介:吴鸿宾(1966-),男,1988年毕业于南京化工学院化工系,主要从事精细化工中间体研发工作,1505620977,hbw123 hotmail. com.
42
总第189期2014年第3期(第40卷
安微化T
表1催化剂用景对烷基化反应的影响
2.3反应温度的选择
催化剂用催化剂/混总转化率目标产品目标产品
反应温度对烷基化反应的影响见表3。
量/g
甲酚/
含量/%选择性/
表3反应温度对烷基化反应的影响
3.34
94.88
76.32
5.2
反应温度/"C总转化率傍目标产品含量目标产品选择
性/9
93.19
91.56
98.25
98.84
94.67
98.36
80
67、21
98.85
96.19
92.75
96.42
67,19
66.43
98.87
94.14
93.36
92.04
97.83
96.25
89.35
81.1
90.78
92.15
97.28
45
83.78
76.24
91.00
105
91.13
84.95
工艺条件:混甲酚用量1000g,异丁烯用量544.45g,反应温度95℃e
110
3.18
67.83
81.5
不够,原料转化率下降,但产品选择性较好;催化剂用量
115
81.78
62.13
75.97
高于20g时,反应活性过高,导致混甲酚过叔丁基化
工艺条件:泥甲酚用量1000g,异丁姉用量54445g,反应温度95
成大量的双叔丁基产物。因为异丁烯投料量一定,会有
大量的甲酚不能参与反应,因而转化率和选择性都降
由表3可见,合适的温度范围在90~100℃之间,最
低。因此,合适的催化剂用量为20g,即催化剂的投料量佳温度为95℃。当反应温度低于90℃时,反应活性显著
为混甲酚投料量的2.0%较为适宜
恶化,总转化率明显下降,但选择性较好;当反应温度高
2.2异丁烯用量的选择
于100℃时,反应活性上升,产生大量双叔丁基产物
斝丁烯用量对烷基化反应的影响见表2。
品选择性下降,反应液中产品含量减少
表2异丁烯用量对烷基化反应的影响
3结论
?了烯用异「工/混总转化率目标产品目标产品
(1)以介孔分子筛为催化剂,催化烷基化混合邻
量/g
/%
间、对甲酚制备6-叔丁基邻甲酚、6-叔丁基间甲酚
/mol/mot
含量/%选择性/%
ー…ーーー…-ーーー-ー
++,,,,
0.90
叔丁基对甲酚混合液,并精馏获得三种叔丁基甲酚中间
4