邻仲丁基酚的制造方法

文档序号:3524775阅读:971来源:国知局

专利名称::邻仲丁基酚的制造方法
技术领域
:本发明涉及烷基酚的制造方法,尤其是以苯酚和丙烯为原料,以酚铝为催化剂,工业制造邻仲丁基酚的方法。邻仲丁基酚是合成仲丁威农药的中间体,它经硝化后制得的2,4-二硝基-6-仲丁基-苯酚又是地乐酚的中间体。在现有技术中,美国道化学公司、西德拜尔公司、日本三菱化成公司都有邻仲丁基酚的工业化生产装置。我国邻仲丁基酚的研究始于七十年代中期,江苏吴县农药厂采用硫酸作催化剂,采用丁烯和苯酚生产邻仲丁基酚,进而生产仲丁威,但由于邻仲丁基酚含杂质较复杂,仲丁威质量难以达到要求。旅大市化工研究所采用Y-Al2O3作催化剂,丁烯和苯酚经固定化床反应完成了邻仲丁基酚的小试研究,但未中试。湖南化工研究院1985年完成邻仲丁基酚中试技术,至今我国还没有一套邻仲丁基酚工业化生产装置,我厂于1997年利用湖南化工研究院的中试技术首次建起了年产1500吨邻仲丁基酚工业生产装置。本发明的目的是采用酚铝作催化剂,丁烯-2作烷基化剂,建成一套年产1500吨的邻仲丁基酚工业化生产装置,并通过在工艺过程中用W真空泵取代蒸气喷射泵,增设酚捕集装置,以及通过干馏装置回收邻仲丁基酚初馏液来提高苯酚的转化率和邻仲丁基酚收率,消除了环境污染。本发明的目的是通过如下的技术方案实现的以苯酚和丁烯为原料,以酚铝为催化剂,包括酚铝的制备、苯酚与丁烯-2以酚铝作催化剂,在反应釜温度为180~255℃,压力为1.0~1.8MPa下苯酚烷基化反应、烷化液减压蒸馏得邻仲丁基酚初馏液、初馏液经二塔减压精馏、回收未反应的苯酚,分离出合格的邻仲丁基酚等过程(1)催化剂酚铝的制备苯酚与铝以1∶0.005~0.02的配比(摩尔比),在反应釜温度为100~180℃(最佳温度165~170℃),压力为0.2~0.6MPa的条件下,苯酚和铝发生酚铝反应制得酚铝,Mg、Fe、Zn、As等的酚盐亦可作催化剂,但最好是酚铝,酚盐反应釜材质可为碳钢、不锈钢或其它可用的材料,酚盐反应釜最高工作压力0.6MPa,最高工作温度为260℃。(2)苯酚的烷基化反应苯酚与丁烯-2以1∶0.50~0.85的摩尔配比,以酚铝作催化剂,酚铝含量≥3%,在反应温度为180~255℃,压力为1.0~1.8MPa,反应时间0.5小时以上,制得含有邻仲丁基酚、对仲丁基酚、2,6-二仲丁基酚、2,4-二仲丁基酚、3,5-二仲丁基酚、2,4,6-三仲丁基酚等多烷基酚及其他高沸物的混合物即烷化液。(3)烷化液减压蒸馏烷化液在蒸馏塔中减压蒸馏,蒸馏塔真空度控制在0.02~0.05MPa范围内,塔釜温度保持在200℃以上,冷凝收集得邻仲丁基酚含量为25%(摩尔百分比)以上,苯酚含量为25%(摩尔百分比)以上,2,6-二仲丁基酚含量为5%(摩尔百分比)以上的初馏液。(4)初馏液经二塔减压精馏精馏为二塔或多塔减压精馏,可为间歇、亦可为连续精馏,整个精馏过程在密闭条件下进行,精馏塔可以是填料塔,也可以是筛板塔或其它类型的精馏塔,塔内填料可以是拉西环,可以是矩鞍环,亦可是波纹板或其它形式的填料。塔材质可以是碳钢、不锈钢或其它可用的材料。二塔减压精馏条件是,I塔釜温为150~190℃,I塔顶控制温度为85~115℃,I塔顶真空度为0.05~0.09MPa范围内,II塔釜温度为200~295℃,II塔顶控制温度为90~115℃,II塔顶真空度为0.05~0.09MPa,II塔回收未反应的苯酚,II塔收集邻仲丁基酚,其纯度≥97%,精馏回流比控制在1~10范围内,邻仲丁基酚总收率为≥65%。(5)工艺真空系统采用W真空泵,增设酚捕集装置,W真空泵与酚捕集装置并用,避免因采用蒸气喷射泵产生含酚污水,节约了酚废水处理费用。(6)烷化反应液蒸馏残渣即邻异丙基酚残渣,通过干馏装置回收邻异丙基酚初馏液,回收率≥33%,回收的初馏液可进入精馏塔回收苯酚,并提取合格的邻异丙基酚,干馏装置即为干馏炉,干馏炉炉体采用耐火材料,炉胆采用耐高温腐蚀的材料,干馏为间歇干馏,干馏可采取常压干馏,亦可采取减压干馏,干馏终点温度为150~400℃。干馏残渣可作为炉用燃料和入煤中完全燃烧。无二次污染,干馏装置可适合所有有机残渣的处理,特别是酚类残渣。本发明与现有技术相比,具有流程短、设备投资少、操作稳定、邻位选择性高、易于分离等特点,采用W型真空泵的真空系统捕集挥发酚,并提供了邻仲丁基酚残渣的干馏工艺,消除了“三废”排放,消除了环境污染,达到了清洁生产,同时提高了苯酚的转化率和邻仲丁基酚收率。1、改进工艺真空系统装置,消除了含酚污水并且提高了苯酚的转化率。在现有技术中,工艺真空系统采用蒸气喷射泵,由此产生的含酚污水,用生化法处理,运转费用高,效果差。在本发明中用W真空泵取代蒸气喷射泵,并设置酚捕集装置,捕集的酚可以回用,消除了含酚污水,节省了采用蒸气喷射泵产生含酚污水的处理费用,提高了苯酚的利用率。2、应用干馏装置,提高了苯酚转化率和产品的总收率,消除了残渣的二次污染。在现有技术中,烷化液蒸馏塔釜产生的邻仲丁基酚残渣的处理,是把它和入煤中作为锅炉燃料焚烧,这样,既影响锅炉的正常运行,又因残渣中的酚类有机物在高温和氧供应不足的情况下挥发,进入烟道与烟尘粘合,引起烟道堵塞,而且不能完全燃烧的残渣混入炉渣中,引起二次污染。在本发明中,使用干馏炉装置将残渣干馏回收邻仲丁基酚初馏液,再精馏分离出苯酚和邻仲丁基酚。干馏残渣又可用作干馏炉燃料,能完全燃烧,不产生二次污染。既消除了残渣引起的酚污染,又节约了资源,提高了苯酚利用率和邻仲丁基酚总收率。以下通过具体的实施例对本发明作进一步详细的描述实施例1备好合格的苯酚1600l,投入反应釜中,打开蒸气阀门升温至150℃,备好铝屑4.5kg,当釜温升到150℃时,把铝粒投入反应釜中,压力升到0.5MPa时,温度停滞不升,则酚铝反应完毕,用蒸气将烷化釜升温,加入保温待用的酚铝,酚铝含量不小于3.0%,待温度升到190℃后开始通入丁烯-2880l,当釜内压力为1.4MPa时,停止通烯,保温半小时,反应完成。将烷化反应液投入蒸馏釜,保持温度200℃,塔真空度为25KPa,冷凝收集得邻仲丁基酚含量为49.2%,苯酚含量为34.9%,2,6-二仲丁基酚含量为12.5的初馏液2175l,然后将收集的初馏液进入二塔精馏分离出苯酚和邻仲丁基酚,I塔(苯酚塔)进料量2175l,I塔釜温180℃,顶温为96℃,塔顶真空度50KPa,得合格釜液1631升,回收苯酚544升,其含量98.54%;合格釜液再进入II塔(邻仲丁基酚塔),II塔釜温200℃,顶温90℃,塔顶真空度90KPa,精馏回流比控制在1~10范围内,收集邻仲丁基酚,其纯度98.12%,邻仲丁基酚总收率67.5%。实施例2~5工艺方法与步骤同实施例1,工艺控制参数及产品质量见表1、表2和表3。表1烷基化反应混合物蒸馏得初馏液</tables>注温度和真空度均为最终温度和最终真空度。表2I塔(苯酚塔)精馏工艺数据及回收苯酚量</tables>表3II塔(邻仲丁基酚塔)精馏工艺数据及产品质量</tables>权利要求1.一种邻仲丁基酚的制造方法,以苯酚和丁烯为原料,以酚铝为催化剂,包括酚铝的制备、苯酚与丁烯-2以酚铝作催化剂,在反应釜温度为180~255℃,压力为1.0~1.8MPa下苯酚烷基化反应、烷化液减压蒸馏得邻仲丁基酚初馏液、初馏液经二塔减压精馏、回收未反应的苯酚,分离出合格的邻仲丁基酚等过程,其特征在于(1)烷化液减压蒸馏苯酚烷基化反应制得含有邻仲丁基酚、对仲丁基酚、2,6-二仲丁基酚、2,4-二仲丁基酚、3,5-二仲丁基酚、2,4,6-三仲丁基酚等多烷基酚及其他高沸物的混合物即烷化液,烷化液在蒸馏塔中减压蒸馏,蒸馏塔真空度控制在0.02~0.05MPa范围内,塔釜温度保持在200℃以上,冷凝收集得邻仲丁基酚含量为25%(摩尔百分比)以上,苯酚含量为25%(摩尔百分比)以上,2,6-二仲丁基酚含量为5%(摩尔百分比)以上的初馏液,然后(2)初馏液经二塔减压精馏,I塔釜温为150~190℃,I塔顶控制温度为85~115℃,I塔顶真空度为0.05~0.09MPa范围内,II塔釜温度为200~295℃,II塔顶控制温度为90~115℃,II塔顶真空度为0.05~0.09MPa,II塔回收未反应的苯酚,II塔收集邻仲丁基酚,其纯度≥97%,精馏回流比控制在1~10范围内,邻仲丁基酚总收率为≥65%。(3)工艺真空系统采用W真空泵,增设酚捕集装置。(4)烷化反应液蒸馏残渣即邻仲丁基酚残渣,通过干馏装置回收邻仲丁基酚初馏液,回收率≥33%,回收的初馏液可进入精馏塔回收苯酚,并提取合格的邻仲丁基酚,干馏残渣可作为炉用燃料和入煤中完全燃烧。2.根据权利要求1所述的邻仲丁基酚的制造方法,其特征在于干馏可采取常压干馏,亦可采取减压干馏,干馏终点温度为150~400℃。全文摘要本发明涉及邻仲丁基酚的制造方法,它包括酚铝的制备,以酚铝作催化剂,丁烯作烷化剂,利用苯酚制备邻仲丁基酚,通过减压蒸馏、减压精馏提取合格的邻仲丁基酚产品,产品纯度≥97%,产品收率达65%以上。特别地,本发明采用W型真空泵的真空系统捕集挥发酚,并提供了邻仲丁基酚残渣的干馏工艺,消除了“三废”排放,达到了清洁生产。文档编号C07C39/06GK1199040SQ98112470公开日1998年11月18日申请日期1998年5月9日优先权日1998年5月9日发明者程永辉,佘仁秀,廖建雄,赵达,李晓刚,杨立明,陈朝辉申请人:临湘市氨基化学品厂
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