本發(fā)明關于烷基酚制造方法，特別是以反應蒸餾法制造烷基酚的方法。

背景技術：

烷基化芳族化合物具有許多重要的商業(yè)價值。例如，壬基酚主要用來生產(chǎn)非離子型表面活性劑-壬基酚聚乙氧基醇(nonylphenol polyethoxylates)，可作為清潔劑及乳化劑，亦可用于紙漿、涂料、粘著劑、皮革制品、橡膠與塑膠的生產(chǎn)。

以烯烴化合物烷基化芳族化合物的化學反應已經(jīng)研究了很長時間。傳統(tǒng)上，將酚與烯烴化合物饋入固定床反應器或是攪拌釜反應器進行反應。但是，因反應放熱溫度高，反應器或反應物出口需移除熱量，且副產(chǎn)物生成易堵塞觸媒孔隙，使觸媒活性降低，一般需使用過量的酚饋入反應器以減少副產(chǎn)物的生成，但也增加后續(xù)回收酚的能耗。

近期，亦采用反應蒸餾法來制造烷基化芳族化合物。例如，CN 100337998 C公開了采用連續(xù)加壓反應蒸餾法制造烷基化芳烴。然該方法仍須通過高摩爾比的芳烴與烯烴進行反應。

因此，對于烷基酚的工藝，仍有簡化工藝和節(jié)省工藝能耗的需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種烷基酚制造方法，包括利用反應蒸餾塔進行反應，該反應蒸餾塔具有反應區(qū)，以令饋入該反應蒸餾塔中的苯酚與烯烴化合物進行反應，并自該反應蒸餾塔分離出含有烷基酚的產(chǎn)物流。此外，該烯烴化合物的沸點低于苯酚的沸點，且在饋入該反應蒸餾塔時，該苯酚饋入該反應蒸餾塔的饋入位置位于該烯烴化合物饋入該反應蒸餾塔的位置上方。

在本發(fā)明的方法中，饋入反應蒸餾塔中的物流，例如苯酚與烯烴化合物都未經(jīng)預反應。由于饋入該反應蒸餾塔中的烯烴化合物的沸點低于該苯酚的 沸點，是以，本發(fā)明主要令該苯酚饋入該反應蒸餾塔的饋入位置位于該烯烴化合物饋入該反應蒸餾塔的位置上方，使該苯酚與烯烴化合物于以異相流動的方式接觸進行反應，以提升轉(zhuǎn)化率。

于該烷基酚制造方法的一具體實施例中，該沸點低于苯酚的烯烴化合物的實例為C2-C10鏈烯烴或C3-C6環(huán)烯烴。

于一具體實施例中，該烯烴化合物的實例為壬烯。

此外，根據(jù)本發(fā)明烷基酚的制造方法，反應蒸餾塔中苯酚與烯烴化合物的進料摩爾比(苯酚/烯烴化合物)為1至1.5。

本發(fā)明發(fā)現(xiàn)反應蒸餾塔中苯酚與烯烴化合物的進料摩爾比在1.1時，就可得到相當高的反應轉(zhuǎn)化率，若進料中的苯酚于反應區(qū)就消耗完，可省去后續(xù)回收和處理的程序。

于該烷基酚制造方法的具體實施例中，該反應區(qū)裝填有固體觸媒，通?？墒褂玫墓腆w觸媒是酸性固體觸媒，較佳的固體觸媒是高溫型離子交換樹脂。

于該烷基酚制造方法的具體實施例中，該產(chǎn)物流分離自該反應蒸餾塔塔底。

于該烷基酚制造方法的另一具體實施例中，還可增設一分離塔以將汽提區(qū)移至該分離塔，包括將該產(chǎn)物流送入分離塔，亦可自分離塔塔底取得烷基酚產(chǎn)物。

于本發(fā)明的烷基酚制造方法中，反應蒸餾塔1的反應區(qū)溫度為80℃至150℃。

于本發(fā)明的烷基酚制造方法是在減壓環(huán)境進行該反應，例如，該反應蒸餾塔內(nèi)的壓力為5托(torr)至150托(torr)。

于本發(fā)明的烷基酚制造方法中，反應蒸餾塔塔頂操作回流比為2至全回流操作。

根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可大幅降低苯酚/壬烯的進料摩爾比，并使烯烴化合物的轉(zhuǎn)化達99.9％以上，可省去后續(xù)回收和處理苯酚的程序，以大幅降低能耗。

附圖說明

圖1顯示本發(fā)明制造烷基酚的系統(tǒng)；以及

圖2顯示本發(fā)明另一具體實施例的制造烷基酚的系統(tǒng)。

其中，附圖標記說明如下：

1 反應蒸餾塔 1a 精餾區(qū)

1b 反應區(qū) 1c 汽提區(qū)

2 分離塔 3,4 回流槽

5,6 冷凝器 7,8 再沸器

9 塔底泵浦 I1 第一進料口

I2 第二進料口 I3 回流槽進料口

I4 進料口 O2,O4,O5 出料口

O1 塔頂出口 O3 底部出料口

R1 回流進料口。

具體實施方式

以下通過特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，該領域技術人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的優(yōu)點及功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的實施方式加以施行或應用，本說明書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應用，在不悖離本發(fā)明所揭示的精神下賦予不同的修飾與變更。

本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構、比例、大小等，均僅用于配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供該領域技術人員了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構的修飾、比例關系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“頂”、“第一”、“第二”及“一”等用語，亦僅為便于敘述明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

參閱圖1及圖2，顯示本發(fā)明制造烷基酚的系統(tǒng)，其中，所例示的系統(tǒng)中，反應蒸餾塔具有二個進料口。

如圖1所示，該系統(tǒng)包括下述系統(tǒng)單元：反應蒸餾塔1、回流槽3、冷凝器5、再沸器7及塔底泵浦9，此外，該系統(tǒng)包括如圖實線所示連接各系統(tǒng)單元的管路，以流體連通各系統(tǒng)單元。

該反應蒸餾塔1具有精餾區(qū)1a、位于該精餾區(qū)1a下方且裝填有固體觸媒的反應區(qū)1b、反應區(qū)1b下端的汽提區(qū)1c、第一進料口I1、第二進料口I2、回流進料口R1、塔頂出口O1、出料口O2及底部出料口O3。

本發(fā)明的烷基酚制造方法中，該苯酚自反應蒸餾塔1的第二進料口I2饋入，第二進料口I2可位于反應區(qū)1b內(nèi)或反應區(qū)1b上方；該烯烴化合物自反應蒸餾塔1的第一進料口I1饋入，第一進料口I1可位于反應區(qū)1b內(nèi)或反應區(qū)1b下方。反應蒸餾塔1底部有再沸器7，可將塔底混合物加熱并汽化，反應蒸餾塔1的塔頂出口O1連接有冷凝器5，可將大部分氣相混合物冷凝后，經(jīng)由回流槽進料口I3進入回流槽3，并令大部分的苯酚液體經(jīng)由回流進料口R1回流至反應蒸餾塔1，少量苯酚液體由出料口O2排出或者采全回流操作不排出，反應后產(chǎn)生的產(chǎn)物由底部出料口O3取出。

本發(fā)明的烷基酚制造方法是在單一反應蒸餾塔1中同時進行反應及蒸餾，反應發(fā)生于塔中裝填有固體樹脂觸媒的反應區(qū)1b，其中，該反應區(qū)1b的上下空間內(nèi)具有多個塔板(圖略)，各塔板間設有多個如觸媒盒的容器，且該容器中裝填該固體觸媒，其中，該固體觸媒為離子交換樹脂，如Purolite系列(Purolite)、DIAION SK系列(Mitsubishi Chemical)或Amberlyst系列(Dow Chemical)產(chǎn)品。該觸媒盒包括一密閉的空間及連通該空間的入口和出口，以供反應的液體流入和流出，以提供反應物更長的滯留時間。

如圖2所示，該系統(tǒng)與圖1所示的系統(tǒng)的差異在于將汽提區(qū)1c移至分離塔2，使汽提區(qū)理論板數(shù)增加，其分離塔2具有再沸器8，一位于汽提區(qū)1c上方的進料口I4，出料口O4與另一出料口O5。

實施例1

首先，壬烯由第一進料口I1入料，苯酚由第二進料口I2入料至反應蒸餾塔1，該苯酚與壬烯的進料摩爾比為1.5，反應蒸餾塔1底部有再沸器7，可將塔底混合物加熱并汽化，該苯酚與壬烯于反應區(qū)1b進行烷基化反應，該反應區(qū)1b中觸媒盒裝填離子交換樹脂(Amberlyst 36)，塔頂出口O1連接有冷凝器5，可將大部分氣相混合物冷凝后，經(jīng)由回流槽進料口I3進入回流槽3，并令大部分的苯酚液體經(jīng)由回流進料口R1回流至反應蒸餾塔1，少量苯酚液體由O2出料口排出或者采全回流操作不排出，反應后產(chǎn)生的產(chǎn)物由底部出 料口O3取出。該產(chǎn)物組成列于下表1。

實施例2

以實施例1相同方式進行苯酚與壬烯的烷基化反應，其中，該苯酚與壬烯的進料摩爾比改為1.1。該產(chǎn)物組成列于下表1。

比較例1

將苯酚與壬烯以進料摩爾比1.8混合后進入固定床反應槽，此比較例共有五個反應槽，反應槽為串連方式。由第一個反應槽操作溫度120℃至第五個反應槽操作溫度50℃，最終反應槽出口組成列于下表1。

實施例的結(jié)果記錄于下表1。

表1

根據(jù)本發(fā)明的制造方法，進料的壬烯幾乎全部轉(zhuǎn)化，回流的僅有少量的苯酚。本發(fā)明的制造方法可大幅降低苯酚/壬烯的進料摩爾比，可省去后續(xù)回收和處理苯酚的程序可大幅降低能耗，且仍有相當高的壬烯轉(zhuǎn)化率。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何該領域技術人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有此項專業(yè)知識者，在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術原理下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由權利要求書所涵蓋。