專利名稱：一種間對混合甲酚的分離方法
技術領域：
本發明涉及一種間對混合甲酚的分離方法，具體地說是用于分離間甲酚和對甲酚 混合物獲得高純度間甲酚和對甲酚的方法。
背景技術：
間甲酚和對甲酚是重要的有機合成中間體。高純度間甲酚傳統生產方法是重氮化 水解法，對甲酚傳統生產方法是磺化堿溶法，這兩種方法都存在原子利用率低，屬于高污染 工藝路線，不符合現代綠色化學理念。煤化工副產混合甲酚，由于間甲酚沸點203°C，對甲酚 沸點202. 8°C，并且二者其它物化性質也很接近，所以煤化工副產中的間對甲酚無法得到有 效分離，影響了二者的有效利用。美國專利US 4491677公開了一種將間甲酚、對甲酚質量含量各50%的間對混合 甲酚溶于甲苯中，并在雙酚A存在下重結晶，再經精餾獲得含97%對甲酚、3%間甲酚的混 合甲酚的方法。重結晶法需要大量溶劑，并需經過多次結晶，并且無法獲得含量不小于99% 的高純度間、對甲酚。美國專利US 4912264公開了一種以雜多酸為催化劑，在水的存在下， 間對混甲酚與含異丁烯的氣體反應，獲得主要含2，6_ 二叔丁基對甲酚和4，6_ 二叔丁基間 甲酚的反應混合物的方法。CN 101353293A公開了一種以異丁烯為烷化劑，酸性離子交換樹 脂為催化劑，將精制間對混合甲酚烷基化并精餾獲得2-叔丁基對甲酚和6-叔丁基間甲酚 的方法。上述發明并不能從根本上解決煤化工副產中的間對甲酚有效利用問題。
發明內容
本發明克服有關技術不足，提供一種間對混合甲酚分離，獲得高純度間甲酚和對 甲酚的新方法。它以間甲酚、對甲酚混合溶液為原料，在烷化劑和催化劑的存在下，進行 烷基化反應，得到2-叔丁基對甲酚和6-叔丁基間甲酚混合液，精餾該混合液，得到高純度 2_叔丁基對甲酚和6-叔丁基間甲酚產品；得到的高純度2-叔丁基對甲酚和6-叔丁基間甲 酚分別在催化劑的存在下，進行脫烷基化反應并精餾，分別得到高純間甲酚和對甲酚產品； 脫烷基化產生的異丁烯回收套用。本發明包括以下具體步驟(1)將間甲酚、對甲酚的甲酚混合物和催化劑甲基苯磺酸、酚鋁、介孔分子篩催化 劑或者陽離子交換樹脂中的一種，按一定比例投入反應釜，攪拌均勻后升溫到45 130°C ；(2)按混甲酚原料與烷化劑投料摩爾比為1 1. 00 1. 15的比例，在2 3小時 內將烷化劑異丁烯或者甲基叔丁基醚連續加入反應釜，并維持反應溫度45 130°C ；再升 溫10 15°C，維持體系繼續反應1 2小時；(3)將上述的反應產物濾去催化劑，混合溶液經常規減壓精餾工藝，得到6-叔丁 基間甲酚和2-叔丁基對甲酚；(4)將上述得到的6-叔丁基間甲酚、2-叔丁基對甲酚分別和催化劑甲基苯磺酸、 酚鋁、介孔分子篩催化劑或者陽離子交換樹脂中的一種，按一定比例投入兩個反應釜，攪拌并升溫到90 100°C，維持脫脫烷基化反應3小時；(5)按常規冷凍壓縮工藝回收脫烷基化反應分解產生的異丁烯；(6)得到的脫烷基化釜液按常規減壓精餾工藝，分別得到間甲酚和對甲酚產品。其中步驟(5)所述的異丁烯可回收套用于步驟(2)。步驟(1)和步驟(5)所述的催化劑為同一種催化劑。本發明的優點在于，使用間對甲酚混合物為原料，甲基叔丁基醚或異丁烯為烷基 化劑，反應并精餾得到高純度6-叔丁基間甲酚和2-叔丁基對甲酚；2-叔丁基對甲酚和 6_叔丁基間甲酚分別經脫烷基化并精餾，得到高純度間甲酚和對甲酚產品。本發明反應轉 化率高，原子利用率高，原材料消耗和生產成本低，而且安全性能可靠。
具體實施例方式下列實例用于詳細說明本發明，不應認為是對本發明范圍的限定，除特別指明的 以外，物料量均是指重量。實施例一將1080kg間對甲酚混合物(間甲酚質量含量為62. 90%，對甲酚質量含量為 37. 06%), 20kg陽離子交換樹脂投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至125°C ；再將924kg甲基 叔丁基醚在3小時內連續滴加進反應釜中，維持反應溫度125士2°C，滴加完畢，將釜溫升 至135°C并維持1小時；反應結束，濾去催化劑，混合液經減壓精餾，得到純度為99. 73%的 6-叔丁基間甲酚943. 8kg，純度為99. 57%的2-叔丁基對甲酚558. 5kg ；將943. 8kg6-叔丁基間甲酚，20kg陽離子交換樹脂投入反應釜中，開啟攪拌，升溫 至100°c，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯273. 2kg ；釜液經減 壓精餾，得到純度為99. 58%的間甲酚557. 8kg ；將558. 5kg2-叔丁基對甲酚，15kg陽離子交換樹脂投入反應釜中，開啟攪拌，升溫 至100°c，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯168. 9kg ；釜液經減 壓精餾，得到純度為99. 60%的對甲酚329. 8kg。實施例二將1080kg間對甲酚混合物(間甲酚質量含量為62. 90%，對甲酚質量含量為 37. 06% )，20kg陽離子交換樹脂投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至70°C ；再將580kg異丁烯 在3小時內連續滴加進反應釜中，維持反應溫度70士2°C，滴加完畢，將反應溫度升至80°C， 維持反應1小時；反應結束，濾去催化劑，混合液減壓精餾，得到純度為99. 65%的6-叔丁 基間甲酚950. 5kg，純度為99.51%的2-叔丁基對甲酚557. 2kg ；將950. 5kg6-叔丁基間甲酚，20kg陽離子交換樹脂投入反應釜中，開啟攪拌，升溫 至100°c，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯276. lkg ；釜液經減 壓精餾，得到純度為99. 63%的間甲酚559. 2kg ；將557. 2kg2-叔丁基對甲酚，15kg陽離子交換樹脂投入反應釜中，開啟攪拌，升溫 至100°c，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯167. 5kg ；釜液經減 壓精餾，得到純度為99. 67%的對甲酚331. 2kg。實施例三將1080kg間對甲酚混合物(間甲酚質量含量為62. 90%，對甲酚質量含量為
437. 06%), 20kg負載介孔分子篩催化劑投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至125°C ；再將924kg 甲基叔丁基醚在3小時內連續滴加進反應釜中，維持反應溫度125士2°C，滴加完畢，將反 應溫度升至135°C，維持反應1小時；反應結束，濾去催化劑，混合液減壓精餾，得到純度為 99. 70%的6-叔丁基間甲酚949. 3kg，純度為99. 69%的2-叔丁基對甲酚560. 3kg ；將949. 3kg6-叔丁基間甲酚，20kg負載介孔分子篩催化劑投入反應釜中，開啟攪 拌，升溫至100°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯274. 3kg ； 釜液經減壓精餾，得到純度為99. 61%的間甲酚558. 3kg ；將560. 3kg2-叔丁基對甲酚，15kg負載介孔分子篩催化劑投入反應釜中，開啟攪 拌，升溫至100°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯168. 5kg ； 釜液經減壓精餾，得到純度為99. 77%的對甲酚330. 7kg。實施例四將1080kg間對甲酚混合物(間甲酚質量含量為62. 90%，對甲酚質量含量為 37. 06% )，20kg負載介孔分子篩催化劑投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至65°C ；再將580kg 異丁烯在3小時內連續滴加進反應釜中，維持反應溫度65士2°C，滴加完畢，將反應溫度升 至80°C，維持反應1小時；反應結束，除去催化劑，混合液減壓精餾，得到純度為99. 59%的 6-叔丁基間甲酚941. 8kg，純度為99. 54%的2-叔丁基對甲酚554. 3kg ；將941. 8kg6-叔丁基間甲酚，20kg負載介孔分子篩催化劑投入反應釜中，開啟攪 拌，升溫至100°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯276. 9kg； 釜液經減壓精餾，得到純度為99. 66%的間甲酚556. 4kg ；將554. 3kg2-叔丁基對甲酚，15kg負載介孔分子篩催化劑投入反應釜中，開啟攪 拌，升溫至100°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯167. 9kg； 釜液經減壓精餾，得到純度為99. 70%的對甲酚327. 4kg。實施例五1080kg間對甲酚混合物(間甲酚質量含量為62. 90 %，對甲酚質量含量為 37. 06%), 20kg酚鋁催化劑投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至125°C ；再將924kg甲基叔丁 基醚在3小時內連續滴加進反應釜中，維持反應溫度130士2°C，滴加完畢，將反應溫度升至 140°C，維持反應1小時；反應結束，濾去催化劑，混合液減壓精餾，得到純度為99. 65%的 6-叔丁基間甲酚951. 1kg，純度為99. 53%的2-叔丁基對甲酚561. 2kg ；將951. Ikg6-叔丁基間甲酚，20kg酚鋁催化劑投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至 90°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯277. 9kg ；釜液經減壓 精餾，得到純度為99. 61%的間甲酚566. 3kg ；將561. 2kg2_叔丁基對甲酚，15kg酚鋁催化劑投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至 90°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯167. 9kg;釜液經減壓 精餾，得到純度為99. 79%的對甲酚334. 3kg。實施例六1080kg間對甲酚混合物(間甲酚質量含量為62. 90 %，對甲酚質量含量為 37. 06%), 20kg酚鋁催化劑投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至60°C ；再將580kg異丁烯在3 小時內連續滴加加入反應釜中，維持反應溫度60士2°C，滴加完畢，將反應溫度升至70°C， 維持反應1小時；反應結束，除去催化劑，混合液減壓精餾，得到純度為99. 55%的6-叔丁
5基間甲酚953. 7kg，純度為99. 65%的2-叔丁基對甲酚561. 9kg ；將953. 7kg6-叔丁基間甲酚，20kg酚鋁催化劑投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至 90°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯276. 7kg ；釜液經減壓 精餾，得到純度為99. 71%的間甲酚567. 4kg ；將561. 9kg2_叔丁基對甲酚，15kg酚鋁催化劑投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至 90°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯169. 3kg ；釜液經減壓 精餾，得到純度為99. 76%的對甲酚340. 1kg。實施例七1080kg間對甲酚混合物(間甲酚質量含量為62.90 %，對甲酚質量含量為 37. 06%), 20kg甲基苯磺酸投入反應釜中，幵啟攪拌，升溫至120°C ；再將924kg甲基叔丁 基醚在3小時內連續滴加加入反應釜中，維持反應溫度120士2°C，滴加完畢，將反應溫度升 至130°C，維持反應1小時；反應結束，除去催化劑，混合液減壓精餾，得到純度為99. 75%的 6_叔丁基間甲酚958. 3kg，純度為99. 58%的2-叔丁基對甲酚569. 5kg ；將958. 3kg6_叔丁基間甲酚，20kg甲基苯磺酸投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至 90°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯281. 2kg ；釜液經減壓 精餾，得到純度為99. 73%的間甲酚569. 2kg ；將569. 5kg2_叔丁基對甲酚，15kg甲基苯磺酸投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至 90°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯169. 3kg ；釜液經減壓 精餾，得到純度為99. 56%的對甲酚342. 7kg。實施例八1080kg間對甲酚混合物(間甲酚質量含量為62.90 %，對甲酚質量含量為 37. 06% ), 20kg甲基苯磺酸投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至50°C ；再將580kg異丁烯在3 小時內連續滴加進反應釜中，維持反應溫度50士2°C，滴加完畢，將反應溫度升至65°C，維 持反應1小時；反應結束，除去催化劑，混合液減壓精餾，得到純度為99. 59%的6-叔丁基 間甲酚958. 7kg，純度為99. 54%的2-叔丁基對甲酚569. 2kg ；將958. 7kg6_叔丁基間甲酚，20kg甲基苯磺酸投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至 90°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯285. 7kg ；釜液經減壓 精餾，得到純度為99. 63%的間甲酚573. 3kg ；將569. 2kg2_叔丁基對甲酚，15kg甲基苯磺酸投入反應釜中，開啟攪拌，升溫至 90°C，保溫三小時；分解產生的異丁烯經冷凍壓縮回收，得到異丁烯173. 4kg;釜液經減壓 精餾，得到純度為99. 76%的對甲酚343. 1kg。
權利要求
一種間對混合甲酚的分離方法，包括以下具體步驟(1)將間甲酚、對甲酚的甲酚混合物和催化劑甲基苯磺酸、酚鋁、介孔分子篩催化劑或者陽離子交換樹脂中的一種，按一定比例投入反應釜，攪拌均勻后升溫到45～130℃；(2)按混甲酚原料與烷化劑投料摩爾比為1∶1.00～1.15的比例，在2～3小時內將烷化劑異丁烯或者甲基叔丁基醚連續加入反應釜，并維持反應溫度45～130℃；再升溫10～15℃，維持體系繼續反應1～2小時；(3)將上述的反應產物濾去催化劑，混合溶液經常規減壓精餾工藝，得到6-叔丁基間甲酚和2-叔丁基對甲酚；(4)將上述得到的6-叔丁基間甲酚、2-叔丁基對甲酚分別和催化劑甲基苯磺酸、酚鋁、介孔分子篩催化劑或者陽離子交換樹脂中的一種，按一定比例投入兩個反應釜，攪拌并升溫到90～100℃，維持脫烷基化反應3小時；(5)按常規冷凍壓縮工藝回收脫烷基化反應分解產生的異丁烯；(6)得到的脫烷基化釜液按常規減壓精餾工藝，分別得到間甲酚和對甲酚產品。
2.—種權利要求1所述的方法，其中步驟(1)和步驟(5)所述的催化劑為同一種催化劑。
3.—種權利要求1所述的方法，其中步驟(5)所述的異丁烯可回收套用于步驟(2)。
全文摘要
本發明公開了一種間對混合甲酚分離，獲得高純度間甲酚和對甲酚的新方法。它以間甲酚、對甲酚混合溶液為原料，在烷化劑和催化劑的存在下，進行烷基化反應，得到2-叔丁基對甲酚和6-叔丁基間甲酚混合液，精餾該混合液，得到高純度2-叔丁基對甲酚和6-叔丁基間甲酚產品；得到的高純度2-叔丁基對甲酚和6-叔丁基間甲酚分別在催化劑的存在下，進行脫烷基化反應并精餾，分別得到高純間甲酚和對甲酚產品；脫烷基化產生的異丁烯回收套用。本發明反應轉化率高，原子利用率高，原材料消耗和生產成本低，而且安全性能可靠。
文檔編號C07C37/68GK101863742SQ20101020103
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月7日 優先權日2010年6月7日
發明者吳兆瑞, 吳鴻賓, 韓成樹 申請人:吳鴻賓