[发明专利]一种提取煤基液体衍生物中甲酚及其叔丁基化产物的方法

说明书

本发明公开了一种提取煤基液体衍生物中甲酚及其叔丁基化产物的方法，该方法以煤基液体衍生物为原料，经碱洗精馏得间、对甲酚混合物Ⅰ，在混合物Ⅰ中加入酸催化剂、极性溶剂，通入异丁烯进行叔丁基化反应，得到包含2，6‑二叔丁基对甲酚、2‑叔丁基对甲酚和6‑叔丁基间甲酚，且不包含4，6‑二叔丁基间甲酚的混合物Ⅱ；对混合物Ⅱ进行减压精馏及脱叔丁基反应，得到产物2，6‑二叔丁基对甲酚、对甲酚和间甲酚。极性溶剂为二氯甲烷、正己烷、环己烷、甲苯、苯或四氢呋喃。本发明通过加入极性溶剂对反应体系极性进行调整，改变反应物间的分子间作用力，有效调控产物分布，得到高纯度甲酚产物，且该工艺较现有工艺能耗下降14.54％。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，特别是涉及一种提取煤基液体衍生物中甲酚及其叔丁基化产物的方法。

背景技术

煤化工过程产生的酚类化合物组成复杂，其中的同分异构体由于沸点相差小，无法通过传统方法分离，这就使得混合酚用途受限，附加值低。

由于叔丁基化反应过程中影响甲酚与异丁烯叔丁基化过程的因素以及叔丁基化反应产生的生成物种类众多，且在间、对甲酚的单叔丁基取代产物和二叔丁基取代产物的生成过程中均存在相互竞争的关系，导致反应过程复杂，使调控甲酚叔丁基化过程变得非常困难。目前，在间、对甲酚的烷基化过程中，大多数采用酸催化剂制备间、对甲酚的二叔丁基取代产物。其中，2，6-二叔丁基对甲酚直接作为产品输出，间甲酚的二叔丁基取代产物4，6-二叔丁基间甲酚则需要进行脱叔丁基处理，得到间甲酚单体。在该工艺过程中，4，6-二叔丁基间甲酚需经两步脱叔丁基反应才能得到间甲酚，此过程能耗高，不节能环保。

在现有工艺基础上，本申请创设一种新的提取煤基液体衍生物中甲酚及其叔丁基化产物的方法，使其通过对工艺过程中叔丁基化反应的控制，改进反应产物的分配，使其低能耗的制备得到间甲酚、对甲酚和2，6-二叔丁基对甲酚产物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提取煤基液体衍生物中甲酚及其叔丁基化产物的方法，使其通过对工艺过程中叔丁基化反应的控制，改进反应产物的分配，使其低能耗的制备得到间甲酚、对甲酚和2，6-二叔丁基对甲酚产物，从而克服现有的叔丁基化反应过程的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种提取煤基液体衍生物中甲酚及其叔丁基化产物的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)以煤基液体衍生物为原料，经过碱洗、精馏步骤，制备得到间甲酚和对甲酚混合物Ⅰ；

(2)向步骤(1)得到的间甲酚和对甲酚混合物Ⅰ中加入酸催化剂和极性溶剂，以异丁烯为叔丁基化试剂，进行间甲酚和对甲酚的叔丁基化反应，得到包含6-叔丁基间甲酚、2-叔丁基对甲酚和2，6-二叔丁基对甲酚产物的混合物Ⅱ，且所述混合物Ⅱ中不包含4，6-二叔丁基间甲酚产物；

(3)向步骤(2)得到的混合物Ⅱ中加入10％碳酸钠溶液，萃取，上层溶液Ⅲ为叔丁基化反应产物，下层溶液为Na₂SO₄溶液，将上层溶液Ⅲ进行常压精馏，除去低沸物(主要是异丁烯的自聚物和溶剂)，再进行减压精馏，逐步收集各段馏分，分别得到未反应的间甲酚和对甲酚混合物、2-叔丁基对甲酚、6-叔丁基间甲酚和2，6-二叔丁基对甲酚。

进一步改进，所述步骤(2)中极性溶剂为二氯甲烷、正己烷、环己烷、甲苯、苯或四氢呋喃。

进一步改进，所述步骤(2)中：加入的酸催化剂质量为所述间甲酚和对甲酚混合物Ⅰ质量的5％，加入的极性溶剂的体积为所述间甲酚和对甲酚混合物Ⅰ体积的50％，加入的异丁烯的摩尔比与所述间甲酚和对甲酚混合物Ⅰ的摩尔比为2.5-3.0:1，且反应过程中，所述异丁烯以质量空速0.25-0.36kg·min^-1通入，反应温度控制在50-90℃，搅拌速率为200rmp/min，反应时间为80-100min。