專利名稱：：鄰仲丁基酚的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及烷基酚的制造方法，尤其是以苯酚和丙烯為原料，以酚鋁為催化劑，工業(yè)制造鄰仲丁基酚的方法。鄰仲丁基酚是合成仲丁威農(nóng)藥的中間體，它經(jīng)硝化后制得的2，4-二硝基-6-仲丁基-苯酚又是地樂(lè)酚的中間體。在現(xiàn)有技術(shù)中，美國(guó)道化學(xué)公司、西德拜爾公司、日本三菱化成公司都有鄰仲丁基酚的工業(yè)化生產(chǎn)裝置。我國(guó)鄰仲丁基酚的研究始于七十年代中期，江蘇吳縣農(nóng)藥廠采用硫酸作催化劑，采用丁烯和苯酚生產(chǎn)鄰仲丁基酚，進(jìn)而生產(chǎn)仲丁威，但由于鄰仲丁基酚含雜質(zhì)較復(fù)雜，仲丁威質(zhì)量難以達(dá)到要求。旅大市化工研究所采用Y-Al2O3作催化劑，丁烯和苯酚經(jīng)固定化床反應(yīng)完成了鄰仲丁基酚的小試研究，但未中試。湖南化工研究院1985年完成鄰仲丁基酚中試技術(shù)，至今我國(guó)還沒(méi)有一套鄰仲丁基酚工業(yè)化生產(chǎn)裝置，我廠于1997年利用湖南化工研究院的中試技術(shù)首次建起了年產(chǎn)1500噸鄰仲丁基酚工業(yè)生產(chǎn)裝置。本發(fā)明的目的是采用酚鋁作催化劑，丁烯-2作烷基化劑，建成一套年產(chǎn)1500噸的鄰仲丁基酚工業(yè)化生產(chǎn)裝置，并通過(guò)在工藝過(guò)程中用W真空泵取代蒸氣噴射泵，增設(shè)酚捕集裝置，以及通過(guò)干餾裝置回收鄰仲丁基酚初餾液來(lái)提高苯酚的轉(zhuǎn)化率和鄰仲丁基酚收率，消除了環(huán)境污染。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的以苯酚和丁烯為原料，以酚鋁為催化劑，包括酚鋁的制備、苯酚與丁烯-2以酚鋁作催化劑，在反應(yīng)釜溫度為180～255℃，壓力為1.0～1.8MPa下苯酚烷基化反應(yīng)、烷化液減壓蒸餾得鄰仲丁基酚初餾液、初餾液經(jīng)二塔減壓精餾、回收未反應(yīng)的苯酚，分離出合格的鄰仲丁基酚等過(guò)程(1)催化劑酚鋁的制備苯酚與鋁以1∶0.005～0.02的配比(摩爾比)，在反應(yīng)釜溫度為100～180℃(最佳溫度165～170℃)，壓力為0.2～0.6MPa的條件下，苯酚和鋁發(fā)生酚鋁反應(yīng)制得酚鋁，Mg、Fe、Zn、As等的酚鹽亦可作催化劑，但最好是酚鋁，酚鹽反應(yīng)釜材質(zhì)可為碳鋼、不銹鋼或其它可用的材料，酚鹽反應(yīng)釜最高工作壓力0.6MPa，最高工作溫度為260℃。(2)苯酚的烷基化反應(yīng)苯酚與丁烯-2以1∶0.50～0.85的摩爾配比，以酚鋁作催化劑，酚鋁含量≥3％，在反應(yīng)溫度為180～255℃，壓力為1.0～1.8MPa，反應(yīng)時(shí)間0.5小時(shí)以上，制得含有鄰仲丁基酚、對(duì)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)烷化液減壓蒸餾烷化液在蒸餾塔中減壓蒸餾，蒸餾塔真空度控制在0.02～0.05MPa范圍內(nèi)，塔釜溫度保持在200℃以上，冷凝收集得鄰仲丁基酚含量為25％(摩爾百分比)以上，苯酚含量為25％(摩爾百分比)以上，2，6-二仲丁基酚含量為5％(摩爾百分比)以上的初餾液。(4)初餾液經(jīng)二塔減壓精餾精餾為二塔或多塔減壓精餾，可為間歇、亦可為連續(xù)精餾，整個(gè)精餾過(guò)程在密閉條件下進(jìn)行，精餾塔可以是填料塔，也可以是篩板塔或其它類型的精餾塔，塔內(nèi)填料可以是拉西環(huán)，可以是矩鞍環(huán)，亦可是波紋板或其它形式的填料。塔材質(zhì)可以是碳鋼、不銹鋼或其它可用的材料。二塔減壓精餾條件是，I塔釜溫為150～190℃，I塔頂控制溫度為85～115℃，I塔頂真空度為0.05～0.09MPa范圍內(nèi)，II塔釜溫度為200～295℃，II塔頂控制溫度為90～115℃，II塔頂真空度為0.05～0.09MPa，II塔回收未反應(yīng)的苯酚，II塔收集鄰仲丁基酚，其純度≥97％，精餾回流比控制在1～10范圍內(nèi)，鄰仲丁基酚總收率為≥65％。(5)工藝真空系統(tǒng)采用W真空泵，增設(shè)酚捕集裝置，W真空泵與酚捕集裝置并用，避免因采用蒸氣噴射泵產(chǎn)生含酚污水，節(jié)約了酚廢水處理費(fèi)用。(6)烷化反應(yīng)液蒸餾殘?jiān)脆彯惐託堅(jiān)ㄟ^(guò)干餾裝置回收鄰異丙基酚初餾液，回收率≥33％，回收的初餾液可進(jìn)入精餾塔回收苯酚，并提取合格的鄰異丙基酚，干餾裝置即為干餾爐，干餾爐爐體采用耐火材料，爐膽采用耐高溫腐蝕的材料，干餾為間歇干餾，干餾可采取常壓干餾，亦可采取減壓干餾，干餾終點(diǎn)溫度為150～400℃。干餾殘?jiān)勺鳛闋t用燃料和入煤中完全燃燒。無(wú)二次污染，干餾裝置可適合所有有機(jī)殘?jiān)奶幚?，特別是酚類殘?jiān)１景l(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有流程短、設(shè)備投資少、操作穩(wěn)定、鄰位選擇性高、易于分離等特點(diǎn)，采用W型真空泵的真空系統(tǒng)捕集揮發(fā)酚，并提供了鄰仲丁基酚殘?jiān)母绅s工藝，消除了“三廢”排放，消除了環(huán)境污染，達(dá)到了清潔生產(chǎn)，同時(shí)提高了苯酚的轉(zhuǎn)化率和鄰仲丁基酚收率。1、改進(jìn)工藝真空系統(tǒng)裝置，消除了含酚污水并且提高了苯酚的轉(zhuǎn)化率。在現(xiàn)有技術(shù)中，工藝真空系統(tǒng)采用蒸氣噴射泵，由此產(chǎn)生的含酚污水，用生化法處理，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，效果差。在本發(fā)明中用W真空泵取代蒸氣噴射泵，并設(shè)置酚捕集裝置，捕集的酚可以回用，消除了含酚污水，節(jié)省了采用蒸氣噴射泵產(chǎn)生含酚污水的處理費(fèi)用，提高了苯酚的利用率。2、應(yīng)用干餾裝置，提高了苯酚轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品的總收率，消除了殘?jiān)亩挝廴?。在現(xiàn)有技術(shù)中，烷化液蒸餾塔釜產(chǎn)生的鄰仲丁基酚殘?jiān)奶幚恚前阉腿朊褐凶鳛殄仩t燃料焚燒，這樣，既影響鍋爐的正常運(yùn)行，又因殘?jiān)械姆宇愑袡C(jī)物在高溫和氧供應(yīng)不足的情況下?lián)]發(fā)，進(jìn)入煙道與煙塵粘合，引起煙道堵塞，而且不能完全燃燒的殘?jiān)烊霠t渣中，引起二次污染。在本發(fā)明中，使用干餾爐裝置將殘?jiān)绅s回收鄰仲丁基酚初餾液，再精餾分離出苯酚和鄰仲丁基酚。干餾殘?jiān)挚捎米鞲绅s爐燃料，能完全燃燒，不產(chǎn)生二次污染。既消除了殘?jiān)鸬姆游廴?，又?jié)約了資源，提高了苯酚利用率和鄰仲丁基酚總收率。以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述實(shí)施例1備好合格的苯酚1600l，投入反應(yīng)釜中，打開(kāi)蒸氣閥門升溫至150℃，備好鋁屑4.5kg，當(dāng)釜溫升到150℃時(shí)，把鋁粒投入反應(yīng)釜中，壓力升到0.5MPa時(shí)，溫度停滯不升，則酚鋁反應(yīng)完畢，用蒸氣將烷化釜升溫，加入保溫待用的酚鋁，酚鋁含量不小于3.0％，待溫度升到190℃后開(kāi)始通入丁烯-2880l，當(dāng)釜內(nèi)壓力為1.4MPa時(shí)，停止通烯，保溫半小時(shí)，反應(yīng)完成。將烷化反應(yīng)液投入蒸餾釜，保持溫度200℃，塔真空度為25KPa，冷凝收集得鄰仲丁基酚含量為49.2％，苯酚含量為34.9％，2，6-二仲丁基酚含量為12.5的初餾液2175l，然后將收集的初餾液進(jìn)入二塔精餾分離出苯酚和鄰仲丁基酚，I塔(苯酚塔)進(jìn)料量2175l，I塔釜溫180℃，頂溫為96℃，塔頂真空度50KPa，得合格釜液1631升，回收苯酚544升，其含量98.54％；合格釜液再進(jìn)入II塔(鄰仲丁基酚塔)，II塔釜溫200℃，頂溫90℃，塔頂真空度90KPa，精餾回流比控制在1～10范圍內(nèi)，收集鄰仲丁基酚，其純度98.12％，鄰仲丁基酚總收率67.5％。實(shí)施例2～5工藝方法與步驟同實(shí)施例1，工藝控制參數(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量見(jiàn)表1、表2和表3。表1烷基化反應(yīng)混合物蒸餾得初餾液</tables>注溫度和真空度均為最終溫度和最終真空度。表2I塔(苯酚塔)精餾工藝數(shù)據(jù)及回收苯酚量</tables>表3II塔(鄰仲丁基酚塔)精餾工藝數(shù)據(jù)及產(chǎn)品質(zhì)量</tables>權(quán)利要求1.一種鄰仲丁基酚的制造方法，以苯酚和丁烯為原料，以酚鋁為催化劑，包括酚鋁的制備、苯酚與丁烯-2以酚鋁作催化劑，在反應(yīng)釜溫度為180～255℃，壓力為1.0～1.8MPa下苯酚烷基化反應(yīng)、烷化液減壓蒸餾得鄰仲丁基酚初餾液、初餾液經(jīng)二塔減壓精餾、回收未反應(yīng)的苯酚，分離出合格的鄰仲丁基酚等過(guò)程，其特征在于(1)烷化液減壓蒸餾苯酚烷基化反應(yīng)制得含有鄰仲丁基酚、對(duì)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，烷化液在蒸餾塔中減壓蒸餾，蒸餾塔真空度控制在0.02～0.05MPa范圍內(nèi)，塔釜溫度保持在200℃以上，冷凝收集得鄰仲丁基酚含量為25％(摩爾百分比)以上，苯酚含量為25％(摩爾百分比)以上，2，6-二仲丁基酚含量為5％(摩爾百分比)以上的初餾液，然后(2)初餾液經(jīng)二塔減壓精餾，I塔釜溫為150～190℃，I塔頂控制溫度為85～115℃，I塔頂真空度為0.05～0.09MPa范圍內(nèi)，II塔釜溫度為200～295℃，II塔頂控制溫度為90～115℃，II塔頂真空度為0.05～0.09MPa，II塔回收未反應(yīng)的苯酚，II塔收集鄰仲丁基酚，其純度≥97％，精餾回流比控制在1～10范圍內(nèi)，鄰仲丁基酚總收率為≥65％。(3)工藝真空系統(tǒng)采用W真空泵，增設(shè)酚捕集裝置。(4)烷化反應(yīng)液蒸餾殘?jiān)脆徶俣』託堅(jiān)?，通過(guò)干餾裝置回收鄰仲丁基酚初餾液，回收率≥33％，回收的初餾液可進(jìn)入精餾塔回收苯酚，并提取合格的鄰仲丁基酚，干餾殘?jiān)勺鳛闋t用燃料和入煤中完全燃燒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鄰仲丁基酚的制造方法，其特征在于干餾可采取常壓干餾，亦可采取減壓干餾，干餾終點(diǎn)溫度為150～400℃。全文摘要本發(fā)明涉及鄰仲丁基酚的制造方法,它包括酚鋁的制備,以酚鋁作催化劑,丁烯作烷化劑,利用苯酚制備鄰仲丁基酚,通過(guò)減壓蒸餾、減壓精餾提取合格的鄰仲丁基酚產(chǎn)品,產(chǎn)品純度≥97%,產(chǎn)品收率達(dá)65%以上。特別地,本發(fā)明采用W型真空泵的真空系統(tǒng)捕集揮發(fā)酚,并提供了鄰仲丁基酚殘?jiān)母绅s工藝,消除了“三廢”排放,達(dá)到了清潔生產(chǎn)。文檔編號(hào)C07C39/06GK1199040SQ98112470公開(kāi)日1998年11月18日申請(qǐng)日期1998年5月9日優(yōu)先權(quán)日1998年5月9日發(fā)明者程永輝,佘仁秀,廖建雄,趙達(dá),李曉剛,楊立明,陳朝輝申請(qǐng)人:臨湘市氨基化學(xué)品廠