[发明专利]一种用含酚焦油制备叔丁基苯酚的方法

说明书

本发明为一种用含酚焦油制备叔丁基苯酚的方法。该方法包括以下步骤：将含酚焦油与烷基化剂叔丁醇混合后，液态下通入多级固定床反应器进行烷基化反应，多级固定床反应器中，每级催化剂床层均为反应温度60～200℃，空速0.5～5.0h^‑1，反应压力为1.0～5.0MPa，固定床反应级数为2～5级，得到烷基化混合液；烷基化混合液直接进入精馏分离步骤，最后分别得到叔丁醇、吡啶、茚满、混合叔丁基苯酚。本发明不仅制备了叔丁基苯酚，同时也得到了纯度较高的吡啶和茚满，实现了三元共沸物的分离。

技术领域：

本发明涉及一种用煤化工生产过程中副产物含酚焦油(包含苯酚、吡啶、茚满)制备叔丁基苯酚的技术，具体地讲是利用固定床反应器，将焦油初步分离得到含酚焦油(包含苯酚、吡啶、茚满)进行烷基化反应，将苯酚烷基化制备叔丁基苯酚，同时得到纯度较高的茚满和吡啶，本发明属于化学化工领域。

背景技术

21世纪以来，随着石油价格的一路攀升，再加上我国又是富煤贫油，我国对于煤炭的综合利用以及联产高附加值化学品的研究日益增多，生物质和煤炭热转化过程中产生大量的焦油，这部分焦油中含有大量的高附加值化学品酚类。焦油经初步分离之后，可得到含有苯酚(35～70％体积分数)、茚满(15～35％)、吡啶(15～30％)的含酚焦油。苯酚与吡啶共沸，共沸温度183.1℃，而茚满沸点是177.97℃，采用普通的精馏方法不能达到分离要求，该三元混合物目前应用较少，而苯酚烷基化产物叔丁基苯酚在精细化工中应用较多。

叔丁基苯酚是通过苯酚与异丁烯、叔丁醇、卤代氢或甲基叔丁基醚经过烷基化反应得到的，是精细化工中重要的中间体和产品，叔丁基苯酚包括对叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚以及2，4-二叔丁基苯酚等。其中对叔丁基苯酚作为对叔丁基甲醛树脂的重要原料，被用于龟裂防止剂，合成油性酚醛树脂、丁二烯的稳定剂，也被用于炼油、高分子材料、石化应用中的添加剂；2，4-二叔丁基苯酚是航空汽油抗氧剂，天然胶和合成胶低效稳定剂，又是合成抗氧剂168、抗氧剂626、紫外吸收剂等的原料；2-叔丁基苯酚用于抗氧化剂、植物保护剂、合成树脂、医药、农药中间体及香精香料的原料。

目前生产叔丁基苯酚的工艺主要有液体酸催化工艺、白土催化工艺和离子交换树脂工艺。3种工艺各有其缺陷，液体酸催化工艺的副反应多，催化剂难回收再利用，而且强酸易腐蚀设备，及产生废水污染环境；白土催化工艺产生大量无法再生的催化剂废渣，处理困难；离子交换树脂工艺虽然反应条件温和、无腐性，但目的产物选择性低，副产物多，产物分离困难，催化剂易溶胀和热致失活及无法再生，不便于连续操作。

CN1546235A公布了以甲基叔丁醚为烷基化剂，用负载了硼、镁、铝、磷等新型沸石分子筛固体酸催化剂，生成叔丁基苯酚，虽然催化剂可循环使用，但其苯酚的转化率低；CN1868992A公布了烷基酚联产生产工艺，以异丁烯为烷基化剂，使用苯酚铝为催化剂，生产叔丁基苯酚，反应过程中有部分异丁烯会发生自聚，反应不稳定，不利于后续分离工艺；CN1493555A以甲基叔丁醚为烷基化剂，以强酸性阳离子交换树脂固体酸为催化剂，生产叔丁基苯酚，其工艺麻烦，耗能大。以上专利显示，都是以纯苯酚为原料进行气相烷基化反应，苯酚自身价格较高，且气相烷基化反应的反应时间长，能耗高，不利于工业化生产。

针对以上苯酚烷基化制备叔丁基苯酚技术的不足，本发明将以叔丁醇作为烷基化剂，用强酸性阳离子交换树脂为催化剂，用焦油初步分离产物含酚焦油(包含苯酚、吡啶、茚满)为原料，进行液相烷基化反应，对其烷基化产物进行精馏分离，最终得到叔丁基苯酚。

发明内容