技术领域
本发明属于精细化工,特别涉及烷基酚的生产工艺。
背景技术
烷基酚一般由苯酚与烷基化剂(如烯、烃、醚、醇等)在催化剂存在下,进行烷 基化反应制得。以往技术生产2,6-二叔丁基苯酚(简称2,6-酚)的生产工艺是采 用苯酚和异丁烯为原料,以酚氧基铝为催化剂,在一定的反应温度、原料配比等工艺 条件下制备2,6-酚含量>75%,邻叔丁基苯酚(邻叔丁酚)含量<10%,2,4,6-三叔丁基 苯酚(2,4,6-酚)<10%,其它付产物在5%左右的粗烷化液,通过催化剂失活、闪蒸、 精馏分离得到高纯度2,6-酚。塔顶2,6-酚沸点之前的轻组份返回烷化反应,塔底 2,6-酚之后的重组份作为釜残液处理。生产工艺单为生产2,6-二叔丁基苯酚,生 产工艺存在物耗、能耗高;产品成本高;产品品种单一。由于生产的重组份多,在后 序处理中,生成的釜残液多,且设备堵塞严重,设备运行周期短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供烷基酚的联产生产工艺,在制备2,6-二叔丁 基苯酚时制备出邻叔丁基苯酚,提高2,6-二叔丁基苯酚装置产能;减少2,6-二叔 丁基苯酚装置的物耗、能耗,降低产品成本;减少副产物及杂质量(釜残量);延长 设备运行周期。
本发明烷基酚联产生产工艺,其特征在于使用苯酚铝为催化剂,苯酚与异丁烯在 70~150℃下烷基化反应,制备出2,6-二叔丁基苯酚重量含量为40-50%,邻叔丁基 苯酚含量在30-50%的烷化液,经过催化剂失活、闪蒸,进入精馏系统,通过精制分 离,得到2,6-二叔丁基苯酚和邻叔丁基苯酚。
上述工艺优选的技术条件为:
烷基化反应温度为100-110℃,更为优选110-120℃。
催化剂苯酚铝与苯酚的质量比为0.009-0.47%,优选0.01~0.03%。
烷基化反应得到的烷化液中还含有6%左右的2,4,6-三叔丁基苯酚(2,4,6-酚), 其它付产物低于5%。烷化液经过催化剂失活、闪蒸后经过精馏系统分别分离出2,6- 二叔丁基苯酚和邻叔丁基苯酚,釜残液中含有70%左右的2,4,6-三叔丁基苯酚, 在酸性催化剂条件下,与对甲基苯酚反应,反应温度为80~130℃,反应液通过精馏 分离,生产出2,4-二叔丁基苯酚(2,4-酚)和邻叔丁基对甲基苯酚(邻叔丁基对 甲酚)。其中对甲基苯酚与重组份物质的质量比为1∶2-4,酸性催化剂与对甲基苯酚 的质量比为10-20%。酸性催化剂为无机酸(如硫酸、磷酸等),路易斯酸(如三氯化 铝、三氟化硼等),酸性白土、酸性树脂等。优选采用强酸性阳离子树脂。
烷化液在精馏系统中,首先分离出塔顶馏分:2,6-酚沸点之前的馏分(前馏分), 前馏分分离精制得到纯度不低于99.5%的邻叔丁酚;塔底组分为2,6-酚及其沸点之 后的组份再进行精馏得到纯度不低于99.5%的产品2,6-酚;釜残液(重组份)进入 常压反应釜,在酸性催化剂条件下,与对甲基苯酚(对甲酚)进行反应。
本发明的优点:可利用现有的2,6-酚装置,在生产2,6-酚基础上,可联合生产 邻叔丁酚,2,4-酚和邻叔丁基对甲酚。这样不但提高了装置的产能,而且减少了物 耗、能耗,降低产品成本,固付产杂质减少,减轻了设备堵挂现象,延长设备运行周 期。本发明的烷基酚产品用于抗氧剂、杀虫剂、香料的中间体。
表1单产2,6-酚和联产2,4-酚、邻叔丁酚、邻叔丁基对甲酚对比
具体实施方式
实施例与对比例进-步说明本发明,但不限制本发明的范围。
实施例1:
在1m3反应釜中加入400kg苯酚,3kg铝粒,在100-120℃下,搅拌反应1-2h, 反应完毕后压入烷化釜(I)中,将800kg苯酚烷化后加入烷化反应釜(I),加热 升温至60-80℃时,将预先汽化的异丁烯连续通入烷化釜(I),控制反应温度不超过 80℃,反应2h后,取样分析,当2,6-酚含量达40-50%,邻叔丁酚含量达30-40%, 停止反应。粗烷化液经水解、闪蒸得到精烷化液。精烷化液经过精馏塔I,在真空度 为-760~-750mmHg,塔釜温度160~180℃,塔顶温度100~120℃分离得到塔顶I产品:2, 6-酚沸点之前馏份(前馏份),塔底I:包括2,6酚在内的重组份物料,塔底I物料 去精馏塔II,在真空度为-760~-750mmHg,塔釜温度180~200℃,塔顶温度110~130℃ 分离精制,塔顶II得到纯度不低于99.5%的产品2,6-酚,塔底II重组份,进入2m3烷化反应釜II。塔顶I前馏份进入精馏塔III,在真空度为-760~-750mmHg,塔釜温度 150~170℃,塔顶温度80~100℃下,塔顶III分离出邻叔丁酚沸点之前馏份,返回到烷 化反应釜I继续参加反应,塔底III,馏份进入精馏塔IV,在真空度为-760~-750mmHg, 塔釜温度160~180℃,塔顶温度100~120℃下,塔顶IV得到纯度不低于99.5%的产品邻 叔丁酚,塔底IV馏分返回精烷化液贮罐连续参加精馏。结果见表2。
实施例2
在2m3烷化反应釜II中,加入1600kg塔底II重组份,500kg对甲基苯酚(对 甲酚),75kg酸性催化剂,加热升温,控制反应温度100-110℃,搅拌反应2h,取样 分析。当烷化液II中,2,4,6-酚含量<0.5%时停止反应。烷化液II直接进入精馏 塔V,在真空度为-760~-750mmHgg,塔釜温度160~180℃,塔顶温度100~110℃下,首先 从塔顶V分离出邻叔丁基对甲酚沸点之前馏份,返回烷化反应釜II,重新反应。在真 空度为-760~-750mmHg,塔釜温度180~190℃,塔顶温度110~120℃下,再从塔顶V分离 精制出纯度不低于99.5%的产品邻叔丁基对甲酚。塔底V产物进入精馏塔VI,在真空 度为-760~-750mmHg,塔釜温度180~210℃,塔顶温度120~140℃下,塔顶分离出高纯度 产品2,4-酚,塔底产物作为釜残液处理。结果见表3。
对比例1
在1m3反应釜中加入400kg苯酚,5kg铝粒,在100-120℃下,搅拌反应1-2h, 反应完毕后压入3m3烷化反应釜中。将800kg苯酚熔化后加入烷化反应釜中,加热 升温至80-100℃时,将预先汽化的异丁烯,连续通入烷化釜中,控制反应温度不超 过100℃,反应2h后,取样分析。当2,6-酚含量>75%,邻叔丁基酚<10%,2,4, 6-酚<10%后停止反应。烷化液经水解、闪蒸得精烷化液。精烷化液进入精馏塔I, 在真空度为-760~-750mmHg,塔釜温度160~180℃,塔顶温度100~120℃下,塔顶I得前 馏份返回烷化反应,塔底I物料进入精馏塔II,在真空度为-760~-750mmHg,塔釜温 度180~200℃,塔顶温度110~130℃下,塔顶II分离精制得纯度不低于99.5%的产品2, 6-酚,塔底II作为釜残液处理。结果见表2。
实施例3
1m3反应釜中加入铝粒2kg,烷化反应温度100-120℃,其它条件同实施例1, 结果见表2
实施例4
1m3反应釜中加入铝粒1kg,烷化反应温度120-150℃,其它条件同实施例1, 结果见表2
实施例5
1m3反应釜中加入铝粒5kg,烷化反应温度80-100℃,其它条件同实施例1,结 果见表2
实施例6
在2m3烷化反应釜II中加入50kg酸性催化剂,反应温度100-130℃,其它条件 同实施例2,结果见表3
实施例7
在2m3烷化反应釜II中加入100kg酸性催化剂,反应温度90-100℃,其余条件 同实施例2,结果见表3
实施例8
在2m3烷化反应釜II中加入75kg酸性催化剂,反应温度80-100℃,其余条件 同实施例2,结果见表3
表2反应条件及产品测试结果
表3反应条件及产品测试装置