专利名称：生产2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚的方法，特别适用于 使用混合甲酚生产2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚。
背景技术：
2—叔丁基一对甲酚(以下简称4M)和6—叔丁基一间甲酚(以下简称3M)是重要的化 工中间体，也作为抗氧剂使用。广泛应用于化学助剂、塑料、橡胶、石油产品、合成材料 等生产领域。
过去工业生产4M，是用对甲酚在催化剂存在下与垸化剂反应。常用的催化剂有硫酸、 离子交换树脂、活性白土等，常用的烷化剂有异丁烯、叔丁醇、甲基叔丁基醚等。工业生 产3M的方法类似于生产4M，所不同的是生产3M采用间甲酚做原料。
无论4M还是3M，工业大量需要的都是含量大于99.0% (W/W)以上的高纯度产品。过 去的工艺生产4M或3M，产品的纯度是由所使用的对甲酚或间甲酚的纯度决定的。为了得到 高纯度的4M或3M产品，必须使用高纯度的对甲酚或间甲酚做原料。而生产对甲酚或间甲酚， 可以采用化学合成法，也可以由煤焦油中提取。无论是化学合成还是从煤焦油中提取，最 终都需要处理对甲酚和间甲酚的混合物，分离混合物中的对甲酚和间甲酚。由于对甲酚和 间甲酚的沸点相差小于3'C，所以它们之间的分离不能使用简单精馏的方法，只能采用其 它繁琐的方法，故而高纯度对甲酚或间甲酚价格昂贵，因此造成了4M、 3M的高成本、高售 价，限制了它们的应用。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种低成本地生产高纯度2—叔丁基一对甲酚 和6—叔丁基一间甲酚的新方法。 本发明的目的是这样实现的
生产2 —叔丁基一对甲酚和6 —叔丁基一间甲酚的方法，其特征在于使用混合甲酚 做原料，首先精馏分离混合甲酚，得到精制混合甲酚；然后把精制混合甲酚垸基化，得到 2 —叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚的混合物，再精馏2—叔丁基一对甲酚和6—叔 丁基一间甲酚的混合物，由于2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚之间沸点差约6
°C，即可以利用精馏方法分离，得到高纯度的2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚产品。
混合甲酚原料中对甲酚和间甲酚的总量不小于30% (W/W)。 该技术方案通过以下步骤实现
1 混合甲酚进入精馏塔l，塔顶馏出沸点在对、间甲酚沸点之前的组分，对、间甲酚及
沸点在其后的组分从塔底排出。精馏塔1塔顶温度90'C 195'C，塔底温度130'C 230 °C,塔顶压力0.003MPa 常压。
2 精馏塔1塔底排出的组分进入精馏塔2，精馏塔2塔顶馏出总含量不小于90% (W/W)
的对、间甲酚，即为精制混合甲酚，塔底排出重组分。精馏塔2塔顶温度10(TC 205'C， 塔底温度140。C 245。C，塔顶压力0. 003MPa 常压。
3 精制混合甲酚进入垸化反应器，在催化剂存在下与烷化剂进行烷基化反应，生成含 4M、 3M和混合甲酚等组分的垸化液。
4 垸化液进入精馏塔3，通过精馏，塔顶馏出沸点在2—叔丁基一对甲酚前的组分，塔
底排出2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚及沸点在其后的组分。精馏塔3塔顶温 度12(TC 205。C，塔底温度16(TC 245。C，塔顶压力0. 003MPa 0. 050MPa;塔顶馏出的 组分主要为未垸基化的混合甲酚，送入垸基化反应器重新进行烷基化反应。
5 精馏塔3塔底排出的物料进入精馏塔4，通过精馏，塔顶馏出含量不小于99. 0%(W/W)
的2—叔丁基一对甲酚产品，塔底排出6—叔丁基一间甲酚及沸点在其后的组分；精馏塔 4塔顶温度125°C 210°C，塔底温度165°C 250°C，塔顶压力0. 003MPa 0. 050MPa。
6 精馏塔4塔底排出的物料进入精馏塔5，通过精馏，塔顶馏出含量不小于99. 0% (W/W)
的6—叔丁基一间甲酚产品，塔底排出重组分。精馏塔5塔顶温度130'C 215'C，塔底温 度170。C 255。C，塔顶压力0. 003MPa 0. 050MPa。
上述的垸化反应器可以是搅拌釜反应器，也可以是固定床或流化床反应器。
上述的压力一律为绝对压力。
本发明的优点在于，直接使用混合甲酚做原料，利用普通设备，同时得到含量不小于 99.0% (W/W)的高纯度的2 —叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚两种产品，大大降低 了生产成本。按照现在市场价格计算，本发明生产1吨2—叔丁基一对甲酚比原先的工艺
成本减少约5000元，生产1吨6—叔丁基一间甲酚比原先的工艺成本减少约8000元
图l为本发明的流程图；其中l是精馏塔l， 2是精馏塔2， 3是烷化反应器，4是 精馏塔3， 5是精馏塔4， 6是精馏塔5。
具体实施例方式
下面参见附图，对本发明作进一步描述。以下实施例用来进一步说明本发明的内容， 并不限定本发明的应用。
实施例l
含14% (W/W)对甲酚和16% (W/W)间甲酚的混合甲酚进入精馏塔l (1)，塔顶馏出 沸点在对、间甲酚沸点之前的组分，对、间甲酚及沸点在其后的组分从塔底排出。精馏塔 1塔顶温度90'C，塔底温度13(TC，塔顶压力0. 003MPa。
精馏塔1塔底排出的组分进入精馏塔2 (2)，精馏塔2塔顶馏出总含量95.0% (W/W) 的对、间甲酚，即为精制混合甲酚，塔底排出重组分。精馏塔2塔顶温度100'C，塔底温 度140。C，塔顶压力0. 003MPa。
精制甲酚进入流化床反应器(3)，在酸性离子交换树脂存在下与异丁烯进行垸基化反 应，生成含4M、 3M和混合甲酚等组分的垸化液。
烷化液进入精馏塔3 (4)，通过精馏，塔顶馏出沸点在4M前的组分，塔底排出4M、 3M 及沸点在其后的组分。精馏塔3塔顶温度12(TC，塔底温度160°C，塔顶压力0. 003MPa。 塔顶馏出的组分主要为未烷基化的混合甲酚，送入垸基化反应器重新进行烷基化反应。
精馏塔3塔底排出的物料进入精馏塔4 (5)，通过精馏，塔顶馏出99.6% (W/W)的 4M产品，塔底排出3M及沸点在其后的组分。精馏塔4塔顶温度125'C，塔底温度165'C， 塔顶压力0. 003MPa。按照原料中的对甲酚含量计算，4M的得率为53X。
精馏塔4塔底排出的物料进入精馏塔5 (6)，通过精馏，塔顶馏出99.8% (W/W)的 3M产品，塔底排出重组分。精馏塔5塔顶温度13(TC，塔底温度170。C，塔顶压力0. 003MPa。 按照原料中的间甲酚含量计算，3M的得率为55X。
实施例2
含38% (W/W)对甲酚和26% (W/W)间甲酚的混合甲酚进入精馏塔1(1)，塔顶馏 出沸点在对、间甲酚沸点之前的组分，对、间甲酚及沸点在其后的组分从塔底排出。精馏 塔1塔顶温度195。C，塔底温度23(TC,塔顶压力为常压。
精馏塔1塔底排出的组分进入精馏塔2 (2)，精馏塔2塔顶馏出总含量90% (W/W)的 对、间甲酚，即为精制混合甲酚，塔底排出重组分。精馏塔2塔顶温度205'C，塔底温度 245°C,塔顶压力为常压。
精制甲酚进入搅拌釜反应器(3)，在酸性离子交换树脂存在下与异丁烯进行烷基化反 应，生成含4M、 3M和混合甲酚等组分的烷化液。
烷化液进入精馏塔3 (4)，通过精馏，塔顶馏出沸点在4M前的组分，塔底排出4M、 3M 及沸点在其后的组分。精馏塔3塔顶温度205'C，塔底温度245'C,塔顶压力0. 050MPa。 塔顶馏出的组分主要为未垸基化的混合甲酚，送入垸基化反应器重新进行烷基化反应。
精馏塔3塔底排出的物料进入精馏塔4 (5)，通过精馏，塔顶馏出99.0% (W/W)的 4M产品，塔底排出3M及沸点在其后的组分。精馏塔4塔顶温度21(TC，塔底温度250'C， 塔顶压力0. 050MPa。按照原料中的间甲酚含量计算，3M的得率为57X。
精馏塔4塔底排出的物料进入精馏塔5 (6)，通过精馏，塔顶镏出99.0% (W/W)的 3M产品，塔底排出重组分。精馏塔5塔顶温度215'C,塔底温度255°C，塔顶压力0. 050MPa。 按照原料中的间甲酚含量计算，3M的得率为60X。
实施例3
含38% (W/W)对甲酚和26% (W/W)间甲酚的混合甲酚进入精馏塔l (1),塔顶馏出 沸点在对、间甲酚沸点之前的组分，对、间甲酚及沸点在其后的组分从塔底排出。精馏塔 1塔顶温度195'C,塔底温度23(TC，塔顶压力为常压。
精馏塔1塔底排出的组分进入精馏塔2 (2)，精馏塔2塔顶馏出总含量90% (W/W)的 对、间甲酚，即为精制混合甲酚，塔底排出重组分。精馏塔2塔顶温度205'C，塔底温度 245°C，塔顶压力为常压。
精制甲酚进入固定床反应器(3)，在酸性离子交换树脂存在下与异丁烯进行烷基化反 应，生成含4M、 3M和混合甲酚等组分的烷化液。
烷化液进入精馏塔3 (4)，通过精馏，塔顶馏出沸点在4M前的组分，塔底排出4M、 3M
及沸点在其后的组分。精馏塔3塔顶温度120°C，塔底温度160°C，塔顶压力0. 003MPa。 塔顶馏出的组分主要为未烷基化的混合甲酚，送入烷基化反应器重新进行垸基化反应。
精馏塔3塔底排出的物料进入精馏塔4 (5)，通过精馏，塔顶馏出99.6% (W/W)的 4M产品，塔底排出3M及沸点在其后的组分。精馏塔4塔顶温度125'C，塔底温度165'C， 塔顶压力0. 003MPa。按照原料中的对甲酚含量计算，4M的得率为58X。
精馏塔4塔底排出的物料进入精馏塔5 (6)，通过精馏，塔顶馏出99.8% (W/W)的 3M产品，塔底排出重组分。精馏塔5塔顶温度130°C ，塔底温度170°C ，塔顶压力0. 003MPa。 按照原料中的间甲酚含量计算，3M的得率为62X。
权利要求
1、生产2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚的方法，其特征在于使用混合甲酚做原料，首先精馏分离混合甲酚，得到精制混合甲酚；然后把精制混合甲酚烷基化，得到2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚的混合物，再精馏2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚的混合物，得到高纯度的2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚产品。
2、 根据权利要求1所述的生产2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚的方法, 其特征在于所述的混合甲酚原料中对甲酚和间甲酚的总量不小于30%。
3、 根据权利要求1或2所述的生产2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚的方法，其特征在于所述的精馏分离混合甲酚，得到精制混合甲酚的条件为混合甲酚进入精馏塔l，塔顶馏出沸点在对、间甲酚沸点之前的组分，对、间甲酚及沸点在其后的组分从塔底排出;精馏塔1塔顶温度90'C 195'C，塔底温度130'C 230X:，塔顶压力0.003MPa 常压；精馏塔1塔底排出的组分进入精馏塔2,精馏塔2塔顶馏出对甲酚和间甲酚的总 含量不小于90%的精制混合甲酚，塔底排出重组分；精馏塔2塔顶温度1001C 205C， 塔底温度140X: 245'C,塔顶压力0.003MPa 常压。
4、 根据权利要求1所述的生产2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基—间甲酚的方法， 其特征在于所述的把精制混合甲酚烷基化的条件为精制混合甲酚进入烷化反应器，在催化剂存在下与烷化剂进行垸基化反应，生成含2 —叔丁基一对甲酚和6 —叔丁基一间甲酚和混合甲酚等组分的垸化液；垸化液进入精馏塔3，通过精馏，塔顶馏出沸点在2—叔丁基一对甲酚前的组分， 塔底排出2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚及沸点在其后的组分；精馏塔3塔 顶温度120。C 205。C，塔底温度16(TC 245。C，塔顶压力0. 003MPa 0.050MPa。
5、 根据权利要求1所述的生产2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚的方法， 其特征在于所述的精馏2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚的混合物条件为精馏塔3塔底排出的物料进入精馏塔4，通过精馏，塔顶馏出含量不小于99.0% 的高纯度的2—叔丁基一对甲酚产品，塔底排出6—叔丁基一间甲酚及沸点在其后的组 分；精馏塔4塔顶温度125。C 210。C，塔底温度165。C 250。C，塔顶压力0. 003MPa 0.050MPa;精馏塔4塔底排出的物料进入精馏塔5，通过精馏，塔顶馏出含量不小于99.0%的高纯度6—叔丁基一间甲酚产品，塔底排出重组分；精馏塔5塔顶温度130°C 215 'C，塔底温度170'C 255'C，塔顶压力0.003MPa~0.050MPa。
6、 根据权利要求1所述的生产2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚的方法， 其特征在于烷化反应器可以是搅拌釜反应器，也可以是固定床或流化床反应器。
7、 根据权利要求1所述的生产2—叔丁基一对甲酚和6—叔丁基一间甲酚的方法, 其特征在于精馏塔3塔顶馏出的组分，送入垸基化反应器重新进行垸基化反应。
全文摘要
本发明涉及一种使用混合甲酚生产2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚的方法。生产2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚的方法，其特征在于使用混合甲酚做原料，首先精馏分离混合甲酚，得到精制混合甲酚；然后把精制混合甲酚烷基化，得到2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚的混合物，再精馏2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚的混合物，由于2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚之间沸点差约6℃，即可以利用精馏方法分离，得到高纯度的2-叔丁基-对甲酚和6-叔丁基-间甲酚产品。本发明大大降低了生产成本。
文档编号C07C37/74GK101353293SQ20081005385
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月16日 优先权日2008年7月16日
发明者锋 刘, 曾 张, 张力擎, 张大治, 崇 李, 雪 李, 芳 王 申请人:天津天大天海化工新技术有限公司