[发明专利]络合萃取结晶法分离提纯对甲酚工艺

说明书

本发明涉及一种络合萃取结晶法分离提纯对甲酚工艺，属于化工分离提纯领域。甲基苯酚的三种同分异构体(邻甲酚、对甲酚和间甲酚)都是重要的化工原料，但因其性质非常相近，尤其是间甲酚和对甲酚，二者的沸点差小于1℃，故难以用常规的分离方法(如精馏、萃取精馏、单纯结晶)实现其经济而有效的分离。无论是焦化厂还是合成化工厂，其甲酚产品多数是间甲酚和对甲酚的混合物，几乎没有纯度大于98％的对甲酚产品。随着化学工业的发展和新产品的开发，对于甲酚异构体的纯度提出了更高的要求。目前，工业上分离甲酚异构体混合物的方法主要有以下几种：1.通过加入尿素、醋酸钠、草酸等络合剂，选择性地与间甲酚或对甲酚形成络合物的方法分离间、对甲酚；2.根据间甲酚和对甲酚的熔点差较大，采用结晶的方法实现间甲酚和对甲酚的分离；3.选用芳香烃或含有5～12个碳原子的链烷烃作溶剂，双酚A为结晶介质，在适宜的温度及压力下，使对甲酚结晶析出；4.特丁基衍生物分离法；5.分子筛分离法；6.金属卤化物盐络合分离法。这几种方法各自都存在其缺点，要么达不到高纯度或收率的要求，要么流程长，操作复杂，经济上不合理。

1987年，印度学者Vilas G.Gaikar和Man Mohan Sharma在《Ind. Eng. Chem. Res.》上发表了一篇《解离萃取结晶》的文章。提出用无水哌嗪作萃取剂，解离萃取结晶法分离2，6-二甲酚与对甲酚。分离因子可达100～500。《Ind. Eng. Chem.Res.》，1989,28,199-204，发表了《解离萃取结晶法分离近沸点混合物》的文章，提出用无水哌嗪作萃取剂，正丁醚、异丙醚、正庚烷、甲苯作溶剂，对间、对甲酚混合物进行萃取结晶分离，无水哌嗪与对甲酚形成络合物并在溶剂中结晶析出，结晶固相中对甲酚含量几乎100％。但只给出一组自配的间、对甲酚混合样品的结晶相组成数据，未涉及其他萃取剂及溶剂的筛选比较，更未涉及络合物的分解和哌嗪及正丁醚的复用问题，因此无工艺流程可言。《J. Chem. Eng. Data》，1993,38,292～295，发表了一篇关于《含有甲酚、哌嗪、正丁醚混合物的固液平衡》的文章。作者用熔点法测试了间对甲酚混合物、哌嗪与间对甲酚、哌嗪与混甲酚(30％对甲酚+70％间甲酚)，哌嗪和间对甲酚与丁醚几种二元体系的组成与熔点的关系数据并绘制了相图。但以上几篇文章只是对无水哌嗪与间对甲酚形成络合物并在溶剂中结晶析出情况作了简单介绍，第三篇文章也只是针对哌嗪、正丁醚和甲酚体系做了些相平衡数据的测试，都没有关于完整的分离间、对甲酚的工艺的介绍，也没有对甲酚与邻甲酚分离方面的研究。目前，工业上应用的分离提纯对甲酚的工艺都存在着对甲酚产品的纯度不是很高，收率较低，工艺流程复杂或操作困难的缺点。

本发明的目的是寻找一种络合萃取结晶法分离提纯对甲酚工艺，实现从工业甲酚的混合物中获得高纯度的对甲酚。

现在对本发明进行概述：

本发明为一种络合萃取结晶法分离提纯对甲酚工艺，其特征在于：向含有对甲酚的原料混酚中加入溶剂正丁醚和萃取剂哌嗪，萃取剂哌嗪的加入量与原料混酚中对甲酚和苯酚的总量的摩尔比为0.5～0.6∶1，溶剂正丁醚的用量为混酚体积的1～3倍；通过共沸蒸馏脱除其中的水分；然后降温至20～-20℃下结晶；通过过滤将萃取剂哌嗪与对甲酚的络合物结晶以及萃取剂哌嗪与苯酚的络合物结晶的混合物和母液分开；母液通过精馏回收溶剂正丁醚并得到副产混酚；结晶固相用水溶解，水的用量为络合物结晶重量的1～3倍，并加入溶剂正丁醚，正丁醚的用量为水量的1～2倍，使萃取剂哌嗪溶于水而对甲酚和苯酚溶于溶剂正丁醚有机相；将两相分开；溶剂正丁醚有机相通过精馏回收溶剂正丁醚并得到对甲酚产品；水相返回脱水塔脱出水分并使其中的萃取剂哌嗪循环使用。向原料混酚中加入的溶剂也可以是异丙醚或异戊醚。萃取剂也可以是六水哌嗪。络合物结晶与母液的分离也可以采用离心法或静置沉降法等手段。