[发明专利]一种分离提纯对甲酚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离工业对甲酚与间甲酚混合物的方法，具体涉及一种以工业对甲酚与间甲酚混合物为原料，通过选择络合分离法提纯获得对甲酚的方法。

背景技术

苯酚和甲醇在固体催化剂作用下进行苯酚的甲基化反应，产物为混合甲酚，主要含有邻甲酚、对甲酚和间甲酚，以及微量的二甲酚。化学工业的发展和新产品的开发对对甲酚的纯度提出了更高的要求。通过精馏可以分离出邻甲酚，残留母液中包括对甲酚、间甲酚和少量的二甲酚。因间/对甲酚的常压沸点相差小于1.0℃，很难以精馏的方式进行分离。目前间/对甲酚的分离方法包括物理方法和化学方法两大类。物理方法有共沸蒸馏法、高压结晶分离法和分子筛吸附分离法；化学方法有类螯合物分离法、烷基化等衍生分离。其中，分子筛吸附分离法由于分子筛选择和制备困难，并且吸附量有限，采用的也较少；共沸蒸馏法是在对甲酚钠的存在下，对甲酚可与水共沸蒸出，能耗太大；高压结晶分离法需要100～300MPa的压力，对设备要求太高，投资太多；烷基化分离法需要烷基化和脱烷基、高真空精馏等，设备较为复杂，投资较大，成本较高；类螯合物分离法操作简单，原料易得，且各种原料可循环利用。

CN 1127241A报道，以哌嗪或六水哌嗪作为萃取剂，正丁醚、异丙醚或异戊醚作溶剂，从混合甲酚中分离提纯对甲酚。然而，该工艺需要从水中回收哌嗪带来很大的能耗，而且采用昂贵的醚类溶剂，很难实现产业化。US4394526中报道了通过无机盐(CaBr₂、LiBr、MgBr₂和MgCl₂)选择性与混合甲酚中的对甲酚生成络合物来实现从混合甲酚中分离提取对甲酚，然而，整个分离工艺中采用大量的低沸点有机溶剂，该工艺不具备较好的市场竞争力。CN 103333052报道，采用草酸从混合甲酚(间甲酚58.5wt％，对甲酚27.8wt％，2，4-二甲酚5.7wt％，2，5-二甲酚4.2wt％，以及部分邻甲酚、苯酚、乙基酚)分离出对甲酚。但是该方法存在一些缺点：

1)混合甲酚中对甲酚含量较少，只有27.8wt％，草酸法使用受限，无法发挥出最佳的效果；

2)反应过程中使用易挥发的低沸点溶剂，如环己烷，石油醚，从而增加了溶剂的损耗，而溶剂损耗占工艺成本的比重最大；

3)对甲酚-草酸络合物没有经过纯化，直接进行解络合，得到的对甲酚的质量指标很难达到相关标准的要求；

4)在络合反应和解络合过程中使用两种不同的有机溶剂，溶剂间难以实现有效分离，从而增加了实际操作的复杂度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种将间/对甲酚的混合物经过一次性分离，得到纯对甲酚，并且能够实现循环络合分离的分离对甲酚与间甲酚混合物的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种分离对甲酚与间甲酚混合物的方法，其步骤为：

1)络合：向反应釜中加入甲苯和络合剂草酸，升温至60～70℃，加入混合甲酚，保温反应1～3h，过滤，得滤液和白色细颗粒状的对甲酚-草酸络合物晶体粗品；

所述的甲苯的加入量为混合甲酚质量的2.1±0.2倍，所述的草酸加入量为混合甲酚中对甲酚摩尔量的1.0±0.1倍；

2)纯化：将步骤1)中的对甲酚-草酸络合物晶体粗品加入到纯化溶剂中，搅拌1±0.5h，过滤，得对甲酚-草酸络合物纯品；

3)解络合：将步骤2)所得的对甲酚-草酸络合物纯品加入到水中，升温至40～80℃，保温反应1.5±0.5h，趁热(40～80℃)分离出上层有机相，下层水相用甲苯萃取，萃取液并入上层有机相；

4)蒸馏：将步骤3)的上层有机相蒸馏去除溶剂，得对甲酚，蒸馏出的甲苯套用至步骤1)或步骤3)中；

5)回收络合剂：将步骤3)中的下层水相蒸馏得草酸，套用至步骤1)，水返回至步骤3)中。

步骤1)中，所述的混合甲酚包含对甲酚、间甲酚和2，6-二甲酚，其组成为：对甲酚10～90wt.％，间甲酚10～90wt.％，2，6-二甲酚0～5wt.％。

步骤1)中，所述的络合剂草酸为无水草酸或二水合草酸。

在步骤2)中，纯化溶剂为甲苯-甲醇的混合物，其中甲醇的体积含量为1％～20％，优选为2％～10％。

步骤2)中，过滤时纯化溶剂的温度为0～24℃，优选为0～5℃。

步骤2)中，纯化溶剂的质量为对甲酚-草酸络合物粗品质量的1～4倍，优选为1～2倍。

步骤3)中，解络合反应中水的用量为对甲酚-草酸络合物质量的1～5倍，优选为1～3倍。