CN101092331A - 一种固定床合成烷基酚的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固定床合成烷基酚的方法，该方法是将液态的酚和液态的烯烃的摩尔比控制为1∶0.9～3.2连续通入混合器，混合均匀后进入固床反应器，控制压力为0.15～0.2MPa，温度为70℃～90℃，合成目的烷基酚，酚和烯的比例不同，得到烷基酚的组成不同。与现有技术相比，本发明具有高效、节能、环保等优点。
Description
技术领域
本发明属于精细化工领域，涉及一种酚类和烯烃反应的方法，尤其涉及一种固定床合成烷基酚的方法。
背景技术
烷基酚是一种精细化工领域中重要的有机合成原料的中间体，广泛作为助剂用于橡胶、塑料、油品，作为原料用于制药、抗氧剂、阻聚剂的合成原料。
目前酚类和烯烃的反应主要采用间歇反应，即将烯类物质通在气态或液态通入酚类中反应或将液态的酚和烯混合再升到一定温度反应。这种间歇反应不可避免地存在操作频繁，工人劳动强度大，人为因素对反应结果影响大、单位设备体积产出低等缺点。在间歇反应过程中要周而复始，不断升降温，单位产品的能耗高；因每批要去除催化剂，去除的催化剂中不可避免地带有一定量的产品，造成品浪费；每批去除的催化剂也给生产厂家造成很大的环保压力。因此间歇法生产烷基酚虽然给化学工业带来了重大贡献，但无法达到节能和环保的目的。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效、节能、环保的固定床合成烷基酚的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种固定床合成烷基酚的方法，其特征在于，该方法是将液态的酚和液态的烯烃的摩尔比控制为1∶0.9～3.2连续通入混合器，混合均匀后进入固床反应器，控制压力为0.15～0.2Mpa，温度为70℃～90℃，合成目的烷基酚，酚和烯的比例不同，得到烷基酚的组成不同。
所述的酚为含有一个烷基的邻或对位酚，包括苯酚、邻甲酚；所述的烷基为C6以下烷基，包括甲基、乙基、丙基。
所述的烯烃为C4～C6的单烯烃。
所述的液态的酚和液态的烯烃的摩尔比，当酚类为苯酚时，酚烯摩尔比为：1∶0.9～1.2，1∶1.8～2.4，1∶2.7～3.2，相应地生成以4位单烷基酚、2，4位二烷基酚、2，4，6位三烷基酚为主的烷基化反应液；当酚类为含有一个烷基的邻或对位酚时，酚烯摩尔比为：1∶0.9～1.2，1∶1.8～2.1，相应地生成以2，4位二烷基酚、2，4，6位三烷基酚为主的烷基化反应液；比例不同目标烷基化反应的组成不同。
所述的混合器包括釜式混合器、静态混合器；采用釜式混合器时，反应是半连续的，即原料酚和烯烃先按比例在一定压力和一定温度下混合均匀后，再控制合适的空速进入固定床反应器；采用静态混合器时，反应是连续进行的，即酚和烯按一定比例和流量进入静态混合器混合均匀后直接进入固定床反应器。
所述的固定床反应器的固定床内装有换热管，固体催化剂置于该换热管内，壳程可根据需要通热水、冷水或导热油，以保证反应所需温度；物料进入管程，在管程物料出口加一压力控制阀，以保证反应压力的要求；在壳程的进口或出口加一冷却介质流量调节阀，以控制反应温度；反应器可根据反应温度需要，分成多段控制。
所述的固体催化剂包括酸性阳离子树脂、酸性颗粒白土。
与现有技术相比，本发明是一种酚类和一种烯烃在固定床催化剂的作用下合成烷基酚的方法，该方法使酚类和烯烃以一定比例连续均匀地进入固定床反应器，是一种连续过程，大大提高了自动化程度，简化了操作，提高了设备的产能；不需要不断地升降温，只需平稳地控制温度，降低了能耗；减少了催化剂有用量，减轻因去除催化剂带来的环保压力；因此是一种高效、节能、环保的新技术。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
在2000mL小高压釜中加入470克苯酚、600克异丁烯，升温到70℃，搅拌均匀后，按5克/分钟的速度通入装有100克酸性颗粒白土的Φ25×250的固定床中，调节固定床出口压力调节器，使固定床压力在0.20MPa左右；固定床外夹套管通入78℃～80℃热水，控制反应液出口温度在79℃～82℃，1小时后取样，气相色谱仪检测结果为：
| 组成 | 苯酚 | 对叔丁基苯酚 | 2，4-二叔丁基苯酚 | 2，4，6-三叔丁基苯酚 | 其它酚 |
| 含量％ | 1.5 | 7.2 | 78.1 | 11.4 | 1.8 |
实施例2
在2000mL小高压釜中加入540克邻甲酚、280克异丁烯，升温到72℃，搅拌均匀后，按5克/分钟的速度通入装有100克酸性颗粒白土的Φ25×250的固定床中，调节固定床出口压力调节器，使固定床压力在0.15MPa左右；固定床外夹套管通入78℃～80℃热水，控制反应液出口温度在78℃～80℃，1小时后取样，气相色谱仪检测结果为：
| 组成 | 邻甲酚 | 对叔丁基邻甲酚 | 2，4-二叔丁基邻甲酚 | 其它酚 |
| 含量％ | 0.8 | 82.6 | 13.1 | 3.5 |
实施例3
在调节阀和质量流量计的控制下将苯酚以235Kg/h、异丁烯以300Kg/h的速度泵入一台Φ57×1000的静态混合器中，混合均匀后，进入一台装有250Kg酸性颗粒白土的Φ500×3000的固定床反应器中，通过调节阀控制固定床出口压力在0.20MPa左右；固定床外夹套管通入78℃～80℃热水，控制反应液出口温度在79℃～82℃，待反应器出物料1小时后取样，气相色谱仪检测结果为：
| 组成 | 苯酚 | 对叔丁基苯酚 | 2，4-二叔丁基苯酚 | 2，4，6-三叔丁基苯酚 | 其它酚 |
| 含量％ | 1.2 | 6.8 | 79.3 | 10.6 | 2.1 |
实施例4
在调节阀的质量流量计的控制下将苯酚以350Kg/h、异丁烯以225Kg/h的速度泵入一台Φ57×1000的静态混合器中，混合均匀后，进入一台装有250Kg酸性颗粒白土的Φ500×3000的固定床反应器中，通过调节阀控制固定床出口压力在0.15MPa左右；固定床外夹套管通入85℃～90℃热水，控制反应液出口温度在88℃～90℃，待反应器出物料1小时后取样，气相色谱仪检测结果为：
| 组成 | 苯酚 | 对叔丁基苯酚 | 2，4-二叔丁基苯酚 | 2，4，6-三叔丁基苯酚 | 其它酚 |
| 含量％ | 2.7 | 74.8 | 18.3 | 1.9 | 2.3 |
实施例5
在2000mL小高压釜中加入470克苯酚、600克异丁烯，升温到70℃，搅拌均匀后，按6克/分钟的速度通入装有78克酸性阳离子树脂的Φ25×250的固定床中，调节固定床出口压力调节器，使固定床压力在0.20MPa左右；固定床外夹套管通入78℃～80℃热水，控制反应液出口温度在79℃～82℃，1小时后取样，气相色谱仪检测结果为：
| 组成 | 苯酚 | 对叔丁基苯酚 | 2，4-二叔丁基苯酚 | 2，4，6-三叔丁基苯酚 | 其它酚 |
| 含量％ | 1.2 | 10.3 | 72.9 | 12.2 | 3.4 |
Claims (7)
1、一种固定床合成烷基酚的方法，其特征在于，该方法是将液态的酚和液态的烯烃的摩尔比控制为1∶0.9～3.2连续通入混合器，混合均匀后进入固床反应器，控制压力为0.15～0.2Mpa，温度为70℃～90℃，合成目的烷基酚，酚和烯的比例不同，得到烷基酚的组成不同。
2、根据权利要求1所述的一种固定床合成烷基酚的方法，其特征在于，所述的酚为含有一个烷基的邻或对位酚，包括苯酚、邻甲酚；所述的烷基为C6以下烷基，包括甲基、乙基、丙基。
3、根据权利要求1所述的一种固定床合成烷基酚的方法，其特征在于，所述的烯烃为C4～C6的单烯烃。
4、根据权利要求1所述的一种固定床合成烷基酚的方法，其特征在于，所述的液态的酚和液态的烯烃的摩尔比，当酚类为苯酚时，酚烯摩尔比为∶1∶0.9～1.2，1∶1.8～2.4，1∶2.7～3.2，相应地生成以4位单烷基酚、2，4位二烷基酚、2，4，6位三烷基酚为主的烷基化反应液；当酚类为含有一个烷基的邻或对位酚时，酚烯摩尔比为∶1∶0.9～1.2，1∶1.8～2.1，相应地生成以2，4位二烷基酚、2，4，6位三烷基酚为主的烷基化反应液；比例不同目标烷基化反应的组成不同。
5、根据权利要求1所述的一种固定床合成烷基酚的方法，其特征在于，所述的混合器包括釜式混合器、静态混合器；采用釜式混合器时，反应是半连续的，即原料酚和烯烃先按比例在一定压力和一定温度下混合均匀后，再控制合适的空速进入固定床反应器；采用静态混合器时，反应是连续进行的，即酚和烯按一定比例和流量进入静态混合器混合均匀后直接进入固定床反应器。
6、根据权利要求1所述的一种固定床合成烷基酚的方法，其特征在于，所述的固定床反应器的固定床内装有换热管，固体催化剂置于该换热管内，壳程可根据需要通热水、冷水或导热油，以保证反应所需温度；物料进入管程，在管程物料出口加一压力控制阀，以保证反应压力的要求；在壳程的进口或出口加一冷却介质流量调节阀，以控制反应温度；反应器可根据反应温度需要，分成多段控制。
7、根据权利要求6所述的一种固定床合成烷基酚的方法，其特征在于，所述的固体催化剂包括酸性阳离子树脂、酸性颗粒白土。
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