專利名稱：2，6-二甲基苯酚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及苯酚烷基化制備二烷基苯酚的方法，更確切地說涉及苯酚和鄰-甲酚的混合物在氧化鎂為基的催化劑存在下，通過甲醇烷基化制備2，6-二甲基苯酚的一種方法。
2，6-二甲基苯酚是制備聚苯撐氧化物(PPO)及其改性品種的重要原料，同時(shí)也是制備高溫環(huán)氧樹脂和維生素D的重要原料。對(duì)其制備方法的改進(jìn)一向是各國工程技術(shù)人員的熱門課題。本發(fā)明是對(duì)已有技術(shù)的改進(jìn)發(fā)明。已有技術(shù)U.S.P4，041，085其實(shí)也是一項(xiàng)改進(jìn)發(fā)明，該發(fā)明在烷基化催化劑氧化鎂存在下，用甲醇對(duì)苯酚進(jìn)行鄰位選擇性烷基化反應(yīng)來制備2，6-二甲基苯酚，其特征在于采用甲醇和苯酚重量的3～15%的水蒸汽連續(xù)通入反應(yīng)系統(tǒng);氧化鎂催化劑組成包括氧化鎂和為氧化鎂2～15重量%的粘合劑。劑合劑可由二氧化硅、氧化鎂和有機(jī)聚合物如纖維素選配而成。當(dāng)不通入水蒸汽時(shí)，上述常壓氣相烷基化反應(yīng)溫度為478～504℃，液時(shí)空速(LHSV)為1.44～1.65h-1，摩爾苯酚選擇率為89.5～92%，時(shí)空產(chǎn)率為0.23～0.35g/ml.h，催化劑壽命在40～60小時(shí)范圍內(nèi)。在連續(xù)通入水蒸汽到反應(yīng)系統(tǒng)中的情況下，避免或減少了催化劑表面上的積碳，延長了催化劑的使用壽命，加上使用純的燒結(jié)過的氧化鎂作催化劑，使催化劑的壽命延長到90～100小時(shí)或更多。該發(fā)明利用水蒸汽防止積炭，用粘合劑增加催化劑強(qiáng)度，從而增加催化劑壽命，作為一種技術(shù)方案來說那是很可取的，但就工業(yè)生產(chǎn)來說，這種催化劑的壽命仍很短，有必要延長催化劑壽命，滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。
本發(fā)明采用長度2mm以下的無堿短切玻璃纖維為催化劑的增強(qiáng)劑，提高了催化劑的強(qiáng)度，其值高達(dá)40～60MPa，完全能經(jīng)受住反應(yīng)物料氣流的沖擊，使催化劑不至于被反應(yīng)物料氣流沖擊破碎而引起催化劑壽命縮短。本發(fā)明延長了催化劑壽命至1500小時(shí)以上，從而達(dá)到了本發(fā)明的目的。
本發(fā)明以苯酚和鄰-甲酚的混合物在氧化鎂為基的催化劑存在下，通過甲醇在常壓下進(jìn)行氣相烷基化反應(yīng)制備2，6-二甲基苯酚。本發(fā)明采用氧化鎂、硅溶膠和無堿短切玻璃纖維的混合物組成催化劑，催化劑組成包括硅溶膠為氧化鎂的2～10重量%(硅溶膠在2～10重量%的變化范圍內(nèi)對(duì)催化劑壽命影響不大)，無堿短切玻璃纖維量為氧化鎂的3～12重量%，苯酚和鄰-甲酚混合物烷基化的反應(yīng)溫度為400～480℃，反應(yīng)壓力為常壓。烷基化溫度比已有技術(shù)低，也是本發(fā)明的一大特點(diǎn)，降低了能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。本發(fā)明的催化劑壽命在1500小時(shí)以上。假如無堿短切玻璃纖維量小于3重量%，則催化劑壽命在800小時(shí)左右，大于或等于12重量%，則催化劑壽命降到485小時(shí)。
本發(fā)明采用氧化鎂、硅溶膠和無堿短切玻璃纖維的混合物于室溫下，在捏和機(jī)中充分混合均勻，繼之干燥、粉碎、過篩，然后壓制成 5×5mm的催化劑錠片，其強(qiáng)度為40～60MPa。
在本發(fā)明中，較好的催化劑組成是硅溶膠為氧化鎂的3～5重量%，無堿短切玻璃纖維為氧化鎂的6～9重量%。
在本發(fā)明中苯酚和鄰-甲酚混合物組成是鄰-甲酚的量為混合物總量的20～40%。鄰-甲酚含量高時(shí)，時(shí)空產(chǎn)率和催化劑壽命也高，但考慮原料來源和鄰甲酚價(jià)格較貴，還是控制在20～40%范圍內(nèi)為宜。
嚴(yán)格按照本發(fā)明實(shí)施便會(huì)取得顯著進(jìn)步和突出的效果。無堿短切玻璃纖維使催化劑強(qiáng)度增加到40～60MPa，催化劑壽命比已有技術(shù)提高五倍以上，高達(dá)1500小時(shí)以上，液時(shí)空速為1.0～1.5h-1，生成2，6-二甲基苯酚的選擇率為92～93.5%，時(shí)空生產(chǎn)率為0.30～0.31克2，6-二甲基苯酚/克催化劑·小時(shí)。用此法生產(chǎn)的2，6-二甲基苯酚經(jīng)精餾后純度可提高到99.5%以上，完全能滿足制備PPO的要求。
為了更好地說明本發(fā)明，特舉如下實(shí)施例，實(shí)施例只會(huì)更好地說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明加以限制。
實(shí)例1將2000g粉狀氧化鎂和120g長度2mm以下的無堿短切玻璃纖維加到高速混合機(jī)中，混合均勻后加入到捏和機(jī)中，再加入無離子水3600g和400g15%(重量)二氧化硅水溶膠，混合均勻后取出，在紅外燈下干燥(80～100℃)，然后加入到粉碎機(jī)中粉碎、過篩，取長度小于2mm的細(xì)顆粒狀固體，用壓片機(jī)壓制成
5×5mm的錠片，其強(qiáng)度為48MPa。取前述制備的催化劑錠片2700克，加入到內(nèi)徑為50mm，高度為3200mm的不銹鋼固定床反應(yīng)器中，反應(yīng)器外部用熔鹽爐加熱。催化劑在500℃下通氮?dú)饣罨?0h，降溫至440℃。將重量比為68/32的苯酚和鄰-甲酚混合物1摩爾與5摩爾甲醇及10重量%水(基于酚醇總量)組成的混合物送入溫度維持在250～300℃的氣化器中，氣化的混合原料按液時(shí)空速1.40h-1的速度從固定床反應(yīng)器上部進(jìn)入溫度為440℃催化劑層中進(jìn)行烷基化反應(yīng)。從反應(yīng)器底部出來的反應(yīng)產(chǎn)物，經(jīng)冷卻后送入直徑為147mm，高為10m的精餾塔精餾獲得純度≥99.5%的2，6-二甲基苯酚。結(jié)果2，6-二甲基苯酚對(duì)苯酚的選擇率為93.5%，時(shí)空產(chǎn)率為0.31克2，6-二甲基苯酚/克催化劑·小時(shí)，催化劑壽命為1500小時(shí)。
實(shí)例2除無堿短切玻璃纖維量為氧化鎂的12重量%以外，其它用量和步驟與實(shí)例1相同。結(jié)果催化劑壽命為610小時(shí)，選擇率和時(shí)空產(chǎn)率和實(shí)例1相同。
實(shí)例3除無堿短切玻璃纖維量為氧化鎂的3重量%以外，其它用量和步驟與實(shí)例1相同。結(jié)果催化劑壽命為800小時(shí)，選擇率和時(shí)空產(chǎn)率和實(shí)例1相同。
對(duì)照實(shí)施例除不加無堿短切玻璃纖維外，其它用量和步驟與實(shí)例1相同。結(jié)果催化劑壽命為485小時(shí)，選擇率和時(shí)空產(chǎn)率與實(shí)例1相同。
權(quán)利要求
1.一種由苯酚和鄰-甲酚的混合物在氧化鎂為基的催化劑存在下，經(jīng)甲醇烷基化制備2，6-二甲基苯酚的方法，其特征在于采用氧化鎂、硅溶膠和無堿短切玻璃纖維的混合物組成催化劑，催化劑組成包括硅溶膠為氧化鎂的2～10重量%，無堿短切玻璃纖維量為氧化鎂的3～12重量%，苯酚和鄰-甲酚混合物烷基化的反應(yīng)溫度為400～480℃，反應(yīng)壓力為常壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備2，6-二甲基苯酚的方法其特征在于采用氧化鎂、硅溶膠和無堿短切玻璃纖維的混合物于室溫下，在捏和機(jī)中充分混合均勻，繼之干燥、粉碎、過篩，然后壓制成
5×5mm的催化劑錠片，其強(qiáng)度為40～60MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備2，6-二甲基苯酚的方法其特征在于較好的催化劑組成為硅溶膠為氧化鎂的3～5重量%，無堿短切玻璃纖維為氧化鎂的6～9重量%。
全文摘要
苯酚和鄰-甲酚混合物在由氧化鎂、硅溶膠和無堿短切玻璃纖維組成的催化劑存在下，于400～480℃范圍內(nèi)由甲醇進(jìn)行常壓烷基化反應(yīng)制備2，6-二甲基苯酚。催化劑組成中含有無堿短切玻璃纖維，使催化劑強(qiáng)度顯著增加，催化劑錠片強(qiáng)度高達(dá)40～60MPa，與已有技術(shù)比較，催化劑壽命提高5倍以上，使用壽命高達(dá)1500小時(shí)以上。反應(yīng)的液時(shí)空速為1.0～1.4h
文檔編號(hào)C07C39/07GK1066263SQ91107378
公開日1992年11月18日 申請(qǐng)日期1991年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月27日
發(fā)明者石安富, 忻高明 申請(qǐng)人:上海市合成樹脂研究所