CN102603490B - 高纯度对叔丁基邻苯二酚的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯度对叔丁基邻苯二酚的合成方法，该方法是以NKC-9为催化剂，以邻苯二酚、甲基叔丁基醚为原料，在100-160℃温度、反应压力小于0.04MPa的条件下，反应3-9小时，并在反应过程中分离副产品甲醇，制得产品。本发明合成方法具有如下优点：1、采用的原料与以异丁烯为原料相比，不存在异丁烯贮运或生产过程中的安全问题。2、催化剂用量少，仅为邻苯二酚重量的0.5-5%，并可循环使用，减少了原料损失。3、反应液中不含3-TBC和3，5-TBC，产品纯度高，可达99%以上，并仅有少量釜残渣，无需中和水洗过程，无废水排放。4、该发明合成方法反应条件温和，工艺简单，生产成本低。

Description

高纯度对叔丁基邻苯二酚的合成方法
一、技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种高纯度对叔丁基邻苯二酚的合成方法。
二、背景技术
对叔丁基邻苯二酚简称TBC。为白色或淡黄色晶体。主要用于苯乙烯，丁二烯及其它乙烯基单体蒸馏和储运过程中的高效阻聚剂，也用与聚乙烯、聚丁二烯及合成橡胶等产品的抗氧剂，杀虫剂的稳定剂等。目前，国内外合成TBC的方法主要为邻苯二酚的磷酸法或硫酸法催化合成。其中日特开昭49-127932，日特许公开平2-132939分别公开了邻苯二酚与异丁烯在硫酸存在下反应制备TBC的方法。即以硫酸为催化剂，控制硫酸，异丁烯与邻苯二酚用量比在一定温度下反应。反应完用氢氧化钠溶液中和，或加入甲苯等有机溶剂萃取、精馏产品。上述方法反应激烈，难以控制，杂质多。同时，催化剂用量较大，且需要中和、水洗，进而带来含酸废水处理及原料损失等多种问题。特别是其反应后的混合液中混有3-TBC和3，5-TBC，产品纯度低。其中3.5-TBC难以分离，需要其它工艺予分离，增加了合成成本。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种高纯度对叔丁基邻苯二酚的合成方法，以克服现有合成方法的诸多不足。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：该方法是以NKC-9（干氢）为催化剂，以邻苯二酚、甲基叔丁基醚（MTBE）为原料，在100-160℃温度、反应压力小于0.04MPa的条件下，反应3-9小时，并在反应过程中分离副产品甲醇，制得产品。
上述甲基叔丁基醚用量为邻苯二酚重量的20-50%。
上述NKC-9（干氢）用量为邻苯二酚重量的0.6-9%。
本发明的合成反应机理为：
1、总反应式：
邻苯二酚＋甲基叔丁基醚→对叔丁基邻苯二酚＋甲醇
2、反应过程：该发明的反应分两步进行，第一步反应产物混合液中生成一定量的二叔丁基邻苯二酚和单叔丁基邻苯二酚的异构物，在分离出甲醇后再进行第二步反应，上述两种产物通过转移烷基化和异构化反应最后生成目的产物———对叔丁基邻苯二酚。
本发明合成方法所采用的催化剂为NKC-9(干氢)，其优点为选择性好，反应中无3-TBC和3，5-TBC产生，无异味产生，强度高，无需酸洗。
本发明合成方法具有如下优点：1、采用的原料与以异丁烯为原料相比，不存在异丁烯贮运或生产过程中的安全问题。2、催化剂用量少，仅为邻苯二酚重量的0.5-5%，并可循环使用，减少了原料损失。3、反应液中不含3-TBC和3，5-TBC，产品纯度高，可达99%以上，并仅有少量釜残渣，无需中和水洗过程，无废水排放。4、该发明合成方法反应条件温和，工艺简单，生产成本低。
四、附图说明
附图为本发明的工艺流程图。 
图中的1为原料罐，2为高位罐，3为甲醇回收罐，4为催化剂料仓，5为原料仓，6为合成釜，7为过滤器，8为再生釜，9为再生器，10为稳定釜，11为负压精馏塔，12为前馏分贮罐，13为中间馏分贮罐，14为成品贮罐，15为成型机，16为包装机，17为冷凝器，18为负压泵。
五、具体实施方式
实施例1：将200kg邻苯二酚经原料仓5加入合成釜6中，将40kg甲基叔丁基醚通过负压从储罐1、高位罐2也加入合成釜6中，同时从催化剂料仓4加入10kg NKC-9催化剂，加热合成釜6至70-100℃，开始搅拌，升温至100-110℃，控制反应压力小于0.04MPa，反应3-5小时后，降温至85℃，经冷凝器17闪蒸出反应副产品甲醇，进入甲醇回收罐3。加热合成釜6内的合成液至130-160℃，控制反应压力小于0.04MPa，搅拌反应2-4小时， 降温至100℃，送入过滤器7过滤出NKC-9催化剂后，合成液进入稳定釜10。被过滤出的NKC-9催化剂经再生釜8及再生器9的再生后，送回催化剂料仓4供给合成釜6重复使用。稳定釜10内的合成液送入负压精馏塔11精馏分离，从塔顶分离出来的前馏分、中间馏分及成品馏分分别送入前馏分贮罐12、中间馏分贮罐13及成品贮罐14。前馏分贮罐12内的馏分送回合成釜6重新反应。中间馏分贮罐12内的馏分送回负压精馏塔重新精馏。成品贮罐14内的成品馏分经成型机15、包装机16处理得到成品对叔丁基邻苯二酚（TBC）。产品纯度为99.53%。
实施例2：将200kg邻苯二酚经原料仓5加入合成釜6中，将出60kg甲基叔丁基醚通过负压从储罐1、高位罐2也加入合成釜6中，同时从催化剂料仓4加入15kg NKC-9催化剂，加热合成釜6至70-100℃，开始搅拌，升温至100-110℃，控制反应压力小于0.04MPa，反应3-5小时后，降温至85℃，经冷凝器17闪蒸出反应副产品甲醇，进入甲醇回收罐3。加热合成釜6内的合成液至130-160℃，控制反应压力小于0.04MPa，搅拌反应2-4小时， 降温至100℃，送入过滤器7过滤出NKC-9催化剂后，合成液进入稳定釜10。被过滤出的NKC-9催化剂经再生釜8及再生器9的再生后，送回催化剂料仓4供给合成釜6重复使用。稳定釜10内的合成液送入负压精馏塔11精馏分离，从塔顶分离出来的前馏分、中间馏分及成品馏分分别送入前馏分贮罐12、中间馏分贮罐13及成品贮罐14。前馏分贮罐12内的馏分送回合成釜6重新反应。中间馏分贮罐12内的馏分送回负压精馏塔重新精馏。成品贮罐14内的成品馏分经成型机15、包装机16处理得到成品对叔丁基邻苯二酚（TBC）。产品纯度为99.39%。
实施例3：将250kg邻苯二酚经原料仓5加入合成釜6中，将120kg甲基叔丁基醚通过负压从储罐1、高位罐2也加入合成釜6中，同时从催化剂料仓4加入17kg NKC-9催化剂，加热合成釜6至70-100℃，开始搅拌，升温至100-110℃，控制反应压力小于0.04MPa，反应3-5小时后，降温至85℃，经冷凝器17闪蒸出反应副产品甲醇，进入甲醇回收罐3。加热合成釜6内的合成液至130-160℃，控制反应压力小于0.04MPa，搅拌反应2-4小时， 降温至100℃，送入过滤器7过滤出NKC-9催化剂后，合成液进入稳定釜10。被过滤出的NKC-9催化剂经再生釜8及再生器9的再生后，送回催化剂料仓4供给合成釜6重复使用。稳定釜10内的合成液送入负压精馏塔11精馏分离，从塔顶分离出来的前馏分、中间馏分及成品馏分分别送入前馏分贮罐12、中间馏分贮罐13及成品贮罐14。前馏分贮罐12内的馏分送回合成釜6重新反应。中间馏分贮罐12内的馏分送回负压精馏塔重新精馏。成品贮罐14内的成品馏分经成型机15、包装机16处理得到成品对叔丁基邻苯二酚（TBC）。产品纯度为99.62%。 

Claims (3)

1.一种高纯度对叔丁基邻苯二酚的合成方法，该方法是以NKC-99为催化剂，以邻苯二酚、甲基叔丁基醚为原料，在100-160℃温度、反应压力小于0.04MPa的条件下，反应3-9小时，并在反应过程中分离副产品甲醇，制得产品；所述的甲基叔丁基醚用量为邻苯二酚重量的20-50%。
2.根据权利要求1所述的高纯度对叔丁基邻苯二酚的合成方法，其特征是：所述的NKC-99用量为邻苯二酚重量的0.6-9%。
3.根据权利要求1或2所述的高纯度对叔丁基邻苯二酚的合成方法，其特征是：该方法的具体工艺如下：将邻苯二酚加入合成釜（6）中，将甲基叔丁基醚也加入合成釜（6）中，同时加入NKC-99催化剂，加热合成釜（6）至70-100℃，开始搅拌，升温至100-110℃，控制反应压力小于0.04MPa，反应3-5小时后，降温至85℃，经冷凝器（17）闪蒸出反应副产品甲醇；加热合成釜（6）内的合成液至130-160℃，控制反应压力小于0.04MPa，搅拌反应2-4小时， 降温至100℃，送入过滤器（7）过滤出NKC-99催化剂后，合成液进入稳定釜（10）；被过滤出的NKC-99催化剂经再生釜（8）及再生器（9）的再生后供给合成釜（6）重复使用；稳定釜（10）内的合成液送入负压精馏塔（11）精馏分离，从塔顶分离出来的前馏分、中间馏分及成品馏分分别送入前馏分贮罐（12）、中间馏分贮罐（13）及成品贮罐（14）；前馏分贮罐（12）内的馏分送回合成釜（6）重新反应；中间馏分贮罐（12）内的馏分送回负压精馏塔重新精馏；成品贮罐（14）内的成品馏分经成型机（15）、包装机（16）处理得到成品对叔丁基邻苯二酚。
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