6-叔丁基-3-甲基苯酚脱叔丁基制间甲酚.pdf

石油化工
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PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
2012年第41卷第1期
化工
6-叔丁基-3-甲基苯酚脱叔丁基制间甲酚
王文霞,封超,张秀成,赵欢,卢荣
(西北大学化工学院,陕西西安710069)
[摘要]采用常压固定床反应器,对6-叔丁基-3-甲基苯酚(6B3MP)脱叔基制间甲酚(MC)的反应进行了研究号察了
zsm-5沸石、y-A2O3和浓硫酸改性y-AlO3等固体酸催化剂对该反应的催化性能,筛选出适宜的催化剂,并采用向反应体
系中加入乙醇、环己烷和苯等溶剂的方法提高6B3MP的转化率;并考察了溶剂加入量和反应温度等因素对6B3MP脱烷基化
反应的影响,实验结果表明以y-Al2O3为催化剂、环已烷为溶剂,在n(环已烷):n(6B3MP)=4.7~5.0、反应温度250~270
℃、液态空速2.4~6.0h的条件下,6B3MP的转化率可达到99.79%,MC的选择性为100.00%
关键词】6-叔丁基-3-甲基苯酚;脱烷基化;间甲酚;体酸催化剂
[文章编号]100-4(2012)01-0062-04中图分类号]TQ24311文献标识码]
Dealkylation of 6-tert-Butyl-3-Methyl-Phenol to m-Cresol
Wang Wenxia, Feng Chao, Zhang Xiucheng, Zhao Huan, Lu rong
(Coilge of Chemical Engineering, Northwest University, Xi'an Shaanxi 710069, China
Abstract Dealkylation of 6-tert-butyl-3-methy-phenol( 6B3MP) to m-cresol(MC)was studied
in a fixed bed reactor under atmospheric pressure. The effects of catalysts, namely zeolite ZSM-5,
y-Al,O3 and concentrated sulfuric acid modified y-Al2O3, solvents, namely ethanol,cyclohexane
lation wer
hat
and benzene, and reaction temperature on the dealkylation were investigated. The results showed tha
under the conditions of y-Al203 as the catalyst, cyclohexane as the solvent, mole ratio of cyclohexane
to 6B3MP 4.7-5.0, reaction temperature 250-270 C and LHSV 2.4-6.0, the conversion of
6B3MP and the selectivity to MC reached 99.79% and 100.00%, respectively.
Keywords 6-tert-buty]-3-methyl-phenol; dealkylation; m-cresol; solid acid catalyst
间甲酚(MC)是一种重要的精细化工中间主要发生脱烷基化反应。因此,在进行脱烷基化
体,主要用于生产药物、农药和抗氧剂等2。通操作时,在质子酸催化剂存在下,生成的MC
常,MC从煤焦油和石油等产品中分离制取3),或与烷基化试剂发生部分烷基化反应,致使MC的
通过化学合成法制取,但无论采用哪种方法,最收率有所降低;而且该工艺存在操作繁琐、产量
终所得产品均为MC和对甲酚的混合物,需通过特低、腐蚀和污染严重,特别是催化剂和产物分离
殊分离才能得到纯的MC目前,国内外大多采用困难等缺点。而固体酸催化剂具有易分离、不污
烷基-脱烷基化法分离混合甲酚,即混合甲酚通过染环境等优点
烷基化反应生成沸点差较大的叔丁基甲酚后再通本工作采用固体酸催化剂,对6-叔丁基
过分离、脱叔丁基等操作达到生产MC的目的。虽3-甲基苯酚(6B3MP)脱叔丁基制MC的反应
然有关这种分离方法的报道很多5-7,但大多着重进行了研究,以期为工业化生产提供理论和技术
于叔丁基甲酚合成工艺8-13的研究,对叔丁基甲酚支持。
脱叔丁基工艺的研究较少,而且所研究的反应
[收稿日期】2011-07-22[修改稿日期】2011-10-27
大多以质子酸为催化剂1:但烷基化反应为[作者简介(1985),陕西省洛川县人,硕生电话
可逆反应416在催化剂存在下当反应温度较低《r34z6s,go94qnz6a《,电wangwx0914@126c
wangwxoy
时主要发生烷基化反应,而在反应温度较高时则[基金项目]陕西省教育厅产业化自助项目05,526
第1期
王文霞等.6-叔丁基-3-甲基苯酚脱叔丁基制间甲酚
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1实验部分
2结果与讨论
1.1主要原料及试剂
2.1催化剂的表征结果
6B3MP:分析纯,山东淄博瀚博化工有限公2.1.1催化剂的结构参数
司;MC:分析纯,天津市化学试剂一厂;乙醇:分析
催化剂结构参数的测定结果见表1
纯,四川西陇化工有限公司;环己烷、苯:分析纯,
天津市瑞金特化学品有限责任公司。
表1催化剂的结构参数
Table The structural parameters of the catalyst
1.2催化剂
SM-5沸石:n(Si):n(A1)=50,南开大学催 Catalyst
Specific surface area/ Pore volume/ Pore size/
(m2'g-1) (cm2'g)nm
化剂厂y-Al2O3:W≥99.000%,齐鲁化肥厂;改
性y-Al2O3经浓硫酸改性的y-Al2O3,制备方法ZSM5
346.1000.2192.534
见文献[17]
y-Al20;
263.500
0.5348.102
1.3实验装置及操作
Modified y-al48.5600.0801.899
6B3MP脱叔丁基制MC的反应在天津大学研
Modified y-Al2O3 catalyst by concentrated sulfuric acid
制的固定床反应装置中进行。反应器由不锈钢制 reference to literature 117]
成,内径20mm,催化剂床层高650mm,在催化剂2.1.2催化剂的NH3-TPD分析结果
床层两端装有中5mm的瓷环以固定催化剂并预热
不同催化剂的NH3-TPD曲线见图1。
反应原料。进行空白实验时,以瓷环代替催化剂进
行反应。反应器分上、中、下3段进行电加热,加热
温度和催化剂床层温度由热电偶测量。
原料6B3MP与溶剂混合均匀后经wzJ-ZS
型微量柱塞计量泵进料,从上部进入反应器内,经
预热段气化后,进入催化剂床层进行反应。反应
产物从反应器底部流出后经冷凝器冷凝为液体,
进入收料器中。待反应稳定后,定时收集反应产
物并分析。
1.4产物分析方法
100200300400500600700
Temp