[发明专利]一种液相烷基化法分离间对甲酚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液相烷基化法分离间对甲酚的方法，具体地讲是液相烷基化反应同时分离间甲酚和对甲酚的混合物，从而获得高纯度的间甲酚和对甲酚，属于化工产品分离提纯领域。

背景技术

甲酚是用途广泛的有机化工中间体。其中，对甲酚可用于农药、染料、塑料、医药等工业部门。间甲酚是合成有机中间体的重要原料，同时，在彩色胶片显影剂、合成树脂、粘合剂等方面也有重要应用。因此，高纯度的间对甲酚都有着良好的市场前景和很大的发展潜力，并且对我国经济和化工的发展有着极其重要的影响。但是迄今为止，国内虽然做了很多利用烷基化法分离间对甲酚的工作，但是仍有很多缺陷，无法实现工业化生产。因此，实现间对甲酚的工业化在现阶段显得尤为重要。目前，国内分离间对甲酚的技术多采用间歇式反应釜，利用高纯异丁烯和混合间对甲酚发生气相烷基化反应，得到烷基化产物，进而分离得到高纯间甲酚和对甲酚。

中国专利CN101353293A公开了一种以纯异丁烯气体为烷化剂，以酸性离子交换树脂为催化剂，把精制混合甲酚原料烷基化并精馏获得2-叔丁基对甲酚和6-叔丁基间甲酚的方法。其中，2-叔丁基对甲酚和6-叔丁基间甲酚之间的沸点仅相差6℃，分离这两个产品将会增大费用，相对困难。而且该发明所用的高纯异丁烯价格昂贵，加大了生产成本。

中国专利CN101863742A中以间甲酚和对甲酚的混合溶液为原料，在烷化剂和催化剂甲基萘磺酸的存在下，在反应釜中进行气相烷基化反应，并精馏该混合液，得到高纯度2-叔丁基对甲酚和6-叔丁基间甲酚产品，得到的高纯2-叔丁基对甲酚和6-叔丁基间甲酚分别在催化剂的存在下，进行脱烷基化反应并精馏，进而分别得到高纯间甲酚和对甲酚，脱烷基化产生的异丁烯回收利用。但是，该烷基化法中使用了离子液体酸催化剂，对设备具有很强的腐蚀性，并且烷基化后需要进行碱洗和水洗以除去残留的酸，若酸未能除尽，会使产物精馏过程中发生脱烃反应，带来很多问题，提高了生产成本，催化剂也无法良好的循环利用，并且不能很好地控制副反应，使产物难于分离。

中国专利CN104496759A公开了一种固定床烷基化分离间对甲酚的方法。该方法以固载酸性离子液体为催化剂，在固定床中，通入含有20％的甲基二叔丁基酚的混合间对甲酚原料和异丁烯气体，进行气液烷基化反应，再经简单精馏得到4-甲基-2-叔丁基酚和3-甲基-4-叔丁基酚，然后以两者的混合物为原料，再次通入固定床反应器，分别进行脱叔丁基反应，最后得到对甲酚和间甲酚纯品。该发明虽然可以连续生产，但是该发明中的烷基化反应为气液反应，异丁烯在混酚液体里的停留时间太短，为了保证二者能够充分的接触，就必然要降低反应的空速，单位时间内减少处理量，而且造成气体异丁烯的大量浪费，并且严重污染环境。针对上述三个烷基化法分离间对甲酚的不足，本发明提出了一种液相烷基化法分离间对甲酚的新工艺。

发明内容

本发明的目的在于针对当前技术中分离间对甲酚的技术多采用间歇式反应釜，反应过程中异丁烯不能与混酚充分接触，浪费严重，且该技术无法进行连续化生产，不能实现工业化的缺陷，提供一种液相烷基化法分离间对甲酚的工艺。该方法利用异丁烯混合气和间对甲酚混合物同时在液相状态下发生烷基化反应并分离得到间甲酚和对甲酚的新工艺，以异丁烯混合气为烷化剂，间对甲酚混合物为原料，通过液相烷基化反应并分离得到间甲酚和对甲酚纯品，克服了现有技术中气相烷基化反应中烷化剂低利用率和严重污染环境的不足，同时解决了气相烷基化反应中利用高纯异丁烯作为烷化剂造成生产成本较高的缺陷。

本发明的技术方案为：

一种液相烷基化法分离间对甲酚的方法，包括以下步骤：

步骤(1)，将烷化剂在1.7～4.2MPa下加压液化，使其为液相状态；液相烷化剂和混酚进入载有固体酸性催化剂的固定床反应器中进行液相烷基化反应，其中，空速0.1～5h^-1，反应温度50～110℃，得到烷基化产物；

所述的烷化剂为异丁烯和助剂的混合气，两者同时加压液化；其中，异丁烯的体积含量为10％～30％，所述的助剂为丁烷、丙烷和异丁烷中的一种或多种；所述的混酚为间甲酚和对甲酚，其中，间甲酚的质量为混酚质量的10％～90％；摩尔比异丁烯：混酚＝0.5～3:1。

步骤(2)，将得到的烷基化产物进入常压塔，常压塔的塔顶分离出异丁烯自聚产物，常压塔的塔釜液进入单叔丁基塔，单叔丁基塔的塔顶分离出单叔丁基产物和未参与反应的间甲酚和对甲酚，单叔丁基塔的釜液进入二叔丁基塔，二叔丁基塔的塔顶分离出2,6-二叔丁基对甲酚，二叔丁基塔的塔釜得到4,6-二叔丁基间甲酚。