CN110698327A - 中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法 - Google Patents

中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中低温煤焦油中2,4/2,5‑混合二甲酚的深度分离方法，采用烷基化→精馏→脱烷基化的联合工艺路线，在烷基化阶段，以2,4/2,5‑混合二甲酚为底物，以异丁烯为烷基化试剂，以布朗斯特酸为催化剂，反应温度50～90℃，生成6‑叔丁基‑2,4‑二甲酚和4‑叔丁基‑2,5‑二甲酚；在脱烷基化阶段，以浓硫酸为催化剂，在150～180℃条件下对6‑叔丁基‑2,4‑二甲酚和4‑叔丁基‑2,5‑二甲酚进行脱烷基化反应。本发明的有益之处在于：(1)实现了深度分离，2,4‑二甲酚和2,5‑二甲酚的烷基化最低转化率分别达到了92.8％和93.2％，在脱烷基化阶段精馏后的2,4‑二甲酚和2,5‑二甲酚的最低纯度分别达到了99.2％和97.5％；(2)工艺简单、成本低，环境污染小；(3)可以联产具有高附加值的抗氧化剂6‑叔丁基‑2,4‑二甲酚。

Description

中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法
技术领域
本发明涉及一种混合物的分离方法，具体涉及中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，属于化工技术领域。
背景技术
煤焦油是煤炭在进行干馏时生成的具有刺激性气味的暗褐色粘稠状液体。作为煤炭大国，中国的煤炭储量十分丰富，煤焦油产量十分可观，煤焦油年产量已达2500万吨以上，约占世界煤焦油产量的65％，位于世界首列。在中低温煤焦油中，酚类的含量高达20％～30％，其中，2,4-二甲酚和2,5-二甲酚这两种二甲酚的含量约占总酚含量的13％～15％。
2,4-二甲酚和2,5-二甲酚都是合成杀菌剂、抗氧剂(阻聚剂)TBX、防腐剂及医药生产中间体的重要原料，随着我国下游精细化工产品需求量的迅速增加，市场对单一组分的2,4-二甲酚和2,5-二甲酚的需求也正在稳步增长，价格不断攀升。2,4-二甲酚和2,5-二甲酚沸点相差仅0.2℃，采用传统的精馏技术难以将二者分离。目前，由于技术原因，我国企业一般从煤焦油中得到的仅是2,4/2,5-混合二甲酚。因此，开发中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离技术，不仅可以满足市场需求，而且可以增加煤焦油的附加值，从而带来巨大的经济效益。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种对中低温煤焦油中沸点极近、用传统精馏技术难以分离的2,4/2,5-混合二甲酚进行深度分离的方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，采用烷基化→精馏→脱烷基化的联合工艺路线对中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚进行深度分离，具体包括以下步骤：
(1)以2,4/2,5-混合二甲酚为底物，以异丁烯为烷基化试剂，以布朗斯特酸为催化剂，先将底物和催化剂加入到反应釜中，待温度升到50～90℃时，再将烷基化试剂从底部通入反应釜中，2,4/2,5-混合二甲酚在反应釜中进行烷基化反应，生成6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚；
(2)烷基化反应结束后，将产物混合叔丁基二甲酚溶液的pH值调至9～10，然后利用减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，得到单一组分的6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚；
(3)以浓硫酸为催化剂，在150～180℃条件下，分别对6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚进行脱烷基化反应，或者只对4-叔丁基-2,5-二甲酚进行脱烷基化反应，产物最后依次经过精馏、结晶和烘干得到高纯度的2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
前述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(1)中，烷基化试剂的流量控制在每分钟进气量为液体总体积的1～5倍。
前述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(1)中，待反应釜釜顶出口烷基化试剂的流量接近进气量时，停止反应，同时对釜顶剩余的烷基化试剂进行回收再用。
前述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(1)中，边搅拌边进行烷基化反应，搅拌速度为150～200r/min。
前述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(1)中，前述布朗斯特酸选用的是烷基苯磺酸或浓硫酸。
前述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，前述布朗斯特酸的用量为2,4/2,5-混合二甲酚质量的1％～4％。
前述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(2)中，用质量浓度为10％的碳酸钠溶液来调节混合叔丁基二甲酚溶液的pH值。
前述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(2)中，精馏的条件为：
精馏塔理论板数为45～55，精馏轻组分时，塔压为7.5KPa，塔顶温度为88～98℃，塔釜温度为145～149℃，回流比为6:1；精馏过渡段时，塔压不变，塔顶温度为100～151℃，塔釜温度为149～164℃，回流比为8:1；精馏6-叔丁基-2,4-二甲酚时，塔压为8.3KPa，塔顶温度为151℃，塔釜温度为162℃，回流比为4:1；精馏4-叔丁基-2,5-二甲酚时，塔压5KPa，塔顶温度为165℃，塔滏温度为175℃，回流比为12:1。
前述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(3)中，浓硫酸的加量为液体总体积的0.3％。
前述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(3)中，边搅拌边进行脱烷基化反应，搅拌速度为150～200r/min。
本发明的有益之处在于：
(1)采用烷基化→精馏→脱烷基化的联合工艺路线，对中低温煤焦油中沸点极近、用传统精馏技术难以分离的2,4/2,5-混合二甲酚进行了深度分离，得到了具有高附加值的二甲酚单一组分，其中，在烷基化阶段，2,4-二甲酚和2,5-二甲酚的烷基化最低转化率分别达到了92.8％和93.2％、最大转化率分别达到了98.6％和96.2％，在脱烷基化阶段，精馏后的2,4-二甲酚和2,5-二甲酚的最低纯度分别达到了99.2％和97.5％、最高纯度分别达到了99.8％和99.5％；
(2)相比合成法生产2,4-二甲酚和2,5-二甲酚，本发明提供的方法具有工艺简单、成本低、环境污染小的优势；
(3)在分离2,4-二甲酚和2,5-二甲酚混合物的过程中，可以联产抗氧剂6-叔丁基-2,4-二甲酚(TBX)，TBX是一种具有高附加值的抗氧化剂，可不脱烷基而作为产品直接销售。
具体实施方式
本发明提供的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，采用烷基化→精馏→脱烷基化的联合工艺路线对2,4/2,5-混合二甲酚进行深度分离，反应方程式如下：
在烷基化阶段，以2,4/2,5-混合二甲酚为底物，以异丁烯为烷基化试剂，以布朗斯特酸(烷基苯磺酸或浓硫酸)为催化剂，在反应釜中进行烷基化反应，反应温度50～90℃，生成6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚。6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚沸点差异增加到13℃，从而很容易采用传统的精馏手段使二者分离。
在精馏阶段，利用减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，得到单一组分的6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚。
在脱烷基化阶段，以浓硫酸为催化剂，在150～180℃条件下，对6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚进行脱烷基化反应(或者只对4-叔丁基-2,5-二甲酚进行脱烷基化反应)，产物最后依次经过精馏、结晶和烘干得到高纯度的2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1
将100mL2,4/2,5-混合二甲酚加入到250mL圆底烧瓶中，同时加入1g对甲基苯磺酸，连接反应装置，打开恒温磁力搅拌器，缓慢加热升温至50℃，待催化剂完全溶解且温度稳定后，在机械搅拌下从圆底烧瓶底部通入异丁烯气体，异丁烯流速为100mL/min，搅拌速度为150r/min，通过进气口和出气口的流量计来控制反应时间，当出气流速与进气流速基本一致时，结束反应，与此同时，对圆底烧瓶顶部剩余的烷基化试剂进行回收再用。
向产物混合叔丁基二甲酚溶液中加入质量浓度为10％的碳酸钠溶液来调节混合叔丁基二甲酚溶液的pH值，将混合叔丁基二甲酚溶液的pH值调至9.5。然后采用理论板数为45的板式减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，精馏条件为：进料位置为塔釜，精馏轻组分时，塔压为7.5KPa，塔顶温度为88℃，塔釜温度为145℃，回流比为6:1；精馏过渡段时，塔压不变，塔顶温度为100℃，塔釜温度为149，回流比为8:1；精馏6-叔丁基-2,4-二甲酚时，塔压为8.3KPa，塔顶温度为151℃，塔釜温度为162℃，回流比为4:1；精馏4-叔丁基-2,5-二甲酚时，塔压5KPa，塔顶温度为165℃，塔釜温度为175℃，回流比为12:1。精馏结束即得到单一组分的6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚，其中，6-叔丁基-2,4-二甲酚(TBX)是一种具有高附加值的抗氧化剂，可不脱烷基而作为产品直接销售。
对分离得到的产物6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚再继续以浓硫酸为催化剂，在温度150℃、搅拌速度150r/min条件下进行脱烷基化反应，浓硫酸的加量为液体总体积的0.3％(v/v)，产物最后依次经过精馏、结晶和烘干便可得到2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
反应过程中通过气相色谱对烷基化反应转化率及目标产物纯度进行检测。检测结果见表1。
实施例2
将100mL2,4/2,5-混合二甲酚加入到250mL圆底烧瓶中，同时加入2g对甲基苯磺酸，连接反应装置，打开恒温磁力搅拌器，缓慢加热升温至60℃，待催化剂完全溶解且温度稳定后，在机械搅拌下从圆底烧瓶底部通入异丁烯气体，异丁烯流速为200mL/min，搅拌速度为180r/min，通过进气口和出气口的流量计来控制反应时间，当出气流速与进气流速基本一致时，结束反应，与此同时，对圆底烧瓶顶部剩余的烷基化试剂进行回收再用。
向产物混合叔丁基二甲酚溶液中加入质量浓度为10％的碳酸钠溶液将混合叔丁基二甲酚溶液的pH值调至9.0。然后采用理论板数为50的板式减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，精馏条件为：进料位置为塔釜，精馏轻组分时，塔压为7.5KPa，塔顶温度为90℃，塔釜温度为146℃，回流比为6:1；精馏过渡段时，塔压不变，塔顶温度为110℃，塔釜温度为155℃，回流比为8:1；精馏6-叔丁基-2,4-二甲酚时，塔压为8.3KPa，塔顶温度为151℃，塔釜温度为162℃，回流比为4:1；精馏4-叔丁基-2,5-二甲酚时，塔压5KPa，塔顶温度为165℃，塔滏温度为175℃，回流比为12:1。
对分离得到的产物6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚再继续以浓硫酸为催化剂，在温度160℃、搅拌速度160r/min条件下进行脱烷基化反应，浓硫酸的加量为液体总体积的0.3％(v/v)，产物最后依次经过与实施例1相同的精馏、结晶和烘干操作便可得到2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
反应过程中通过气相色谱对烷基化反应转化率及目标产物纯度进行检测。检测结果见表1。
实施例3
将100mL2,4/2,5-混合二甲酚加入到250mL圆底烧瓶中，同时加入3g对甲基苯磺酸，连接反应装置，打开恒温磁力搅拌器，缓慢加热升温至70℃，待催化剂完全溶解且温度稳定后，在机械搅拌下从圆底烧瓶底部通入异丁烯气体，异丁烯流速为200mL/min，搅拌速度为170r/min，通过进气口和出气口的流量计来控制反应时间，当出气流速与进气流速基本一致时，结束反应，与此同时，对圆底烧瓶顶部剩余的烷基化试剂进行回收再用。
向产物混合叔丁基二甲酚溶液中加入质量浓度为10％的碳酸钠溶液将混合叔丁基二甲酚溶液的pH值调至9.5。然后采用理论板数为50的板式减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，精馏条件为：进料位置为塔釜，精馏轻组分时，塔压为7.5KPa，塔顶温度为92℃，塔釜温度为147℃，回流比为6:1；精馏过渡段时，塔压不变，塔顶温度为120℃，塔釜温度为154℃，回流比为8:1；精馏6-叔丁基-2,4-二甲酚时，塔压为8.3KPa，塔顶温度为151℃，塔釜温度为162℃，回流比为4:1；精馏4-叔丁基-2,5-二甲酚时，塔压5KPa，塔顶温度为165℃，塔滏温度为175℃，回流比为12:1。
对分离得到的产物6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚再继续以浓硫酸为催化剂，在温度165℃、搅拌速度175r/min条件下进行脱烷基化反应，浓硫酸的加量为液体总体积的0.3％(v/v)，产物最后依次经过与实施例1相同的精馏、结晶和烘干操作便可得到2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
反应过程中通过气相色谱对烷基化反应转化率及目标产物纯度进行检测。检测结果见表1。
实施例4
将100mL2,4/2,5-混合二甲酚加入到250mL圆底烧瓶中，同时加入4g对甲基苯磺酸，连接反应装置，打开恒温磁力搅拌器，缓慢加热升温至90℃，待催化剂完全溶解且温度稳定后，在机械搅拌下从圆底烧瓶底部通入异丁烯气体，异丁烯流速为300mL/min，搅拌速度为180r/min，通过进气口和出气口的流量计来控制反应时间，当出气流速与进气流速基本一致时，结束反应，与此同时，对圆底烧瓶顶部剩余的烷基化试剂进行回收再用。
向产物混合叔丁基二甲酚溶液中加入质量浓度为10％的碳酸钠溶液将混合叔丁基二甲酚溶液的pH值调至9.8。然后采用理论板数为55的板式减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，精馏条件为：进料位置为塔釜，精馏轻组分时，塔压为7.5KPa，塔顶温度为95℃，塔釜温度为148℃，回流比为6:1；精馏过渡段时，塔压不变，塔顶温度为130℃，塔釜温度为155℃，回流比为8:1；精馏6-叔丁基-2,4-二甲酚时，塔压为8.3KPa，塔顶温度为151℃，塔釜温度为162℃，回流比为4:1；精馏4-叔丁基-2,5-二甲酚时，塔压5KPa，塔顶温度为165℃，塔滏温度为175℃，回流比为12:1。
对分离得到的产物6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚再继续以浓硫酸为催化剂，在温度170℃、搅拌速度180r/min条件下进行脱烷基化反应，浓硫酸的加量为液体总体积的0.3％(v/v)，产物最后依次经过与实施例1相同的精馏、结晶和烘干操作便可得到2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
反应过程中通过气相色谱对烷基化反应转化率及目标产物纯度进行检测。检测结果见表1。
实施例5
将100mL2,4/2,5-混合二甲酚加入到250mL圆底烧瓶中，同时加入1g浓硫酸，连接反应装置，打开恒温磁力搅拌器，缓慢加热升温至50℃，待催化剂完全溶解且温度稳定后，在机械搅拌下从圆底烧瓶底部通入异丁烯气体，异丁烯流速为400mL/min，搅拌速度为190r/min，通过进气口和出气口的流量计来控制反应时间，当出气流速与进气流速基本一致时，结束反应，与此同时，对圆底烧瓶顶部剩余的烷基化试剂进行回收再用。
向产物混合叔丁基二甲酚溶液中加入质量浓度为10％的碳酸钠溶液将混合叔丁基二甲酚溶液的pH值调至10.0。然后采用理论板数为55的板式减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，精馏条件为：进料位置为塔釜，精馏轻组分时，塔压为7.5KPa，塔顶温度为96℃，塔釜温度为149℃，回流比为6:1；精馏过渡段时，塔压不变，塔顶温度为140℃，塔釜温度为160℃，回流比为8:1；精馏6-叔丁基-2,4-二甲酚时，塔压为8.3KPa，塔顶温度为151℃，塔釜温度为162℃，回流比为4:1；精馏4-叔丁基-2,5-二甲酚时，塔压5KPa，塔顶温度为165℃，塔滏温度为175℃，回流比为12:1。
对分离得到的产物6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚再继续以浓硫酸为催化剂，在温度180℃、搅拌速度180r/min条件下进行脱烷基化反应，浓硫酸的加量为液体总体积的0.3％(v/v)，产物最后依次经过与实施例1相同的精馏、结晶和烘干操作便可得到2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
反应过程中通过气相色谱对烷基化反应转化率及目标产物纯度进行检测。检测结果见表1。
实施例6
将100mL2,4/2,5-混合二甲酚加入到250mL圆底烧瓶中，同时加入2g浓硫酸，连接反应装置，打开恒温磁力搅拌器，缓慢加热升温至60℃，待催化剂完全溶解且温度稳定后，在机械搅拌下从圆底烧瓶底部通入异丁烯气体，异丁烯流速为500mL/min，搅拌速度为200r/min，通过进气口和出气口的流量计来控制反应时间，当出气流速与进气流速基本一致时，结束反应，与此同时，对圆底烧瓶顶部剩余的烷基化试剂进行回收再用。
向产物混合叔丁基二甲酚溶液中加入质量浓度为10％的碳酸钠溶液将混合叔丁基二甲酚溶液的pH值调至10.0。然后采用理论板数为××的板式减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，精馏条件为：进料位置为塔釜，精馏轻组分时，塔压为7.5KPa，塔顶温度为98℃，塔釜温度为149℃，回流比为6:1；精馏过渡段时，塔压不变，塔顶温度为151℃，塔釜温度为164℃，回流比为8:1；精馏6-叔丁基-2,4-二甲酚时，塔压为8.3KPa，塔顶温度为151℃，塔釜温度为162℃，回流比为4:1；精馏4-叔丁基-2,5-二甲酚时，塔压5KPa，塔顶温度为165℃，塔滏温度为175℃，回流比为12:1。
对分离得到的产物6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚再继续以浓硫酸为催化剂，在温度180℃、搅拌速度200r/min条件下进行脱烷基化反应，浓硫酸的加量为液体总体积的0.3％(v/v)，产物最后依次经过与实施例1相同的精馏、结晶和烘干操作便可得到2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
反应过程中通过气相色谱对烷基化反应转化率及目标产物纯度进行检测。检测结果见表1。
实施例7
将100mL 2,4/2,5-混合二甲酚加入到250mL圆底烧瓶中，同时加入3g浓硫酸，连接反应装置，打开恒温磁力搅拌器，缓慢加热升温至70℃，待催化剂完全溶解且温度稳定后，在机械搅拌下从圆底烧瓶底部通入异丁烯气体，异丁烯流速为200mL/min，搅拌速度为150r/min，通过进气口和出气口的流量计来控制反应时间，当出气流速与进气流速基本一致时，结束反应，与此同时，对圆底烧瓶顶部剩余的烷基化试剂进行回收再用。
向产物混合叔丁基二甲酚溶液中加入质量浓度为10％的碳酸钠溶液将混合叔丁基二甲酚溶液的pH值调至9.5。然后采用理论板数为50的板式减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，精馏条件为：进料位置为塔釜，精馏轻组分时，塔压为7.5KPa，塔顶温度为90℃，塔釜温度为148℃，回流比为6:1；精馏过渡段时，塔压不变，塔顶温度为140℃，塔釜温度为155℃，回流比为8:1；精馏6-叔丁基-2,4-二甲酚时，塔压为8.3KPa，塔顶温度为151℃，塔釜温度为162℃，回流比为4:1；精馏4-叔丁基-2,5-二甲酚时，塔压5KPa，塔顶温度为165℃，塔滏温度为175℃，回流比为12:1。
对分离得到的产物6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚再继续以浓硫酸为催化剂，在温度160℃、搅拌速度180r/min条件下进行脱烷基化反应，浓硫酸的加量为液体总体积的0.3％(v/v)，产物最后依次经过与实施例1相同的精馏、结晶和烘干操作便可得到2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
反应过程中通过气相色谱对烷基化反应转化率及目标产物纯度进行检测。检测结果见表1。
实施例8
将100mL2,4/2,5-混合二甲酚加入到250mL圆底烧瓶中，同时加入4g浓硫酸，连接反应装置，打开恒温磁力搅拌器，缓慢加热升温至80℃，待催化剂完全溶解且温度稳定后，在机械搅拌下从圆底烧瓶底部通入异丁烯气体，异丁烯流速为300mL/min，搅拌速度为200r/min，通过进气口和出气口的流量计来控制反应时间，当出气流速与进气流速基本一致时，结束反应，与此同时，对圆底烧瓶顶部剩余的烷基化试剂进行回收再用。
向产物混合叔丁基二甲酚溶液中加入质量浓度为10％的碳酸钠溶液将混合叔丁基二甲酚溶液的pH值调至9.5。然后采用理论板数为50的板式减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，精馏条件为：进料位置为塔釜，精馏轻组分时，塔压为7.5KPa，塔顶温度为95℃，塔釜温度为148℃，回流比为6:1；精馏过渡段时，塔压不变，塔顶温度为145℃，塔釜温度为160℃，回流比为8:1；精馏6-叔丁基-2,4-二甲酚时，塔压为8.3KPa，塔顶温度为151℃，塔釜温度为162℃，回流比为4:1；精馏4-叔丁基-2,5-二甲酚时，塔压5KPa，塔顶温度为165℃，塔滏温度为175℃，回流比为12:1。
对分离得到的产物6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚再继续以浓硫酸为催化剂，在温度170℃、搅拌速度180r/min条件下进行脱烷基化反应，浓硫酸的加量为液体总体积的0.3％(v/v)，产物最后依次经过与实施例1相同的精馏、结晶和烘干操作便可得到2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
反应过程中通过气相色谱对烷基化反应转化率及目标产物纯度进行检测。检测结果见表1。
在反应过程中，通过气相色谱对烷基化反应转化率及目标产物纯度进行检测时，定性和定量的依据分别为标准对照法和归一化法。气相色谱分析条件为：
气相色谱柱为KB-CRESOL(50m×0.23mm×0.20μm)，载气为高纯氮气，检测器为氢离子火焰检测器，检测器温度为250℃，柱箱温度为140℃，分流比为50:1，载气流速为1mL/min，空气流速为400mL/min，氢气流速为50mL/min。
经检测，各实施例的烷基化反应转化率及目标产物纯度具体如下：
表1气相色谱检测结果
Figure BDA0002213678280000151
由上表可知，在烷基化阶段，2,4-二甲酚和2,5-二甲酚的烷基化最低转化率分别达到了92.8％和93.2％、最大转化率分别达到了98.6％和96.2％，在脱烷基化阶段，精馏后的2,4-二甲酚和2,5-二甲酚的最低纯度分别达到了99.2％和97.5％、最高纯度分别达到了99.8％和99.5％，本发明通过采用烷基化→精馏→脱烷基化的联合工艺路线，实现了对中低温煤焦油中沸点极近、用传统精馏技术难以分离的2,4/2,5-混合二甲酚进行深度分离，得到了具有高附加值的二甲酚单一组分。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，采用烷基化→精馏→脱烷基化的联合工艺路线对中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚进行深度分离，具体包括以下步骤：
(1)以2,4/2,5-混合二甲酚为底物，以异丁烯为烷基化试剂，以布朗斯特酸为催化剂，先将底物和催化剂加入到反应釜中，待温度升到50～90℃时，再将烷基化试剂从底部通入反应釜中，2,4/2,5-混合二甲酚在反应釜中进行烷基化反应，生成6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚；
(2)烷基化反应结束后，将产物混合叔丁基二甲酚溶液的pH值调至9～10，然后利用减压精馏塔对混合叔丁基二甲酚溶液进行精馏分离，得到单一组分的6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚；
(3)以浓硫酸为催化剂，在150～180℃条件下，分别对6-叔丁基-2,4-二甲酚和4-叔丁基-2,5-二甲酚进行脱烷基化反应，或者只对4-叔丁基-2,5-二甲酚进行脱烷基化反应，产物最后依次经过精馏、结晶和烘干得到高纯度的2,4-二甲酚和2,5-二甲酚。
2.根据权利要求1所述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(1)中，烷基化试剂的流量控制在每分钟进气量为液体总体积的1～5倍。
3.根据权利要求1所述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(1)中，待反应釜釜顶出口烷基化试剂的流量接近进气量时，停止反应，同时对釜顶剩余的烷基化试剂进行回收再用。
4.根据权利要求1所述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(1)中，边搅拌边进行烷基化反应，搅拌速度为150～200r/min。
5.根据权利要求1所述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述布朗斯特酸选用的是烷基苯磺酸或浓硫酸。
6.根据权利要求5所述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，所述布朗斯特酸的用量为2,4/2,5-混合二甲酚质量的1％～4％。
7.根据权利要求1所述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(2)中，用质量浓度为10％的碳酸钠溶液来调节混合叔丁基二甲酚溶液的pH值。
8.根据权利要求1所述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(2)中，精馏的条件为：
精馏塔理论板数为45～55，精馏轻组分时，塔压为7.5KPa，塔顶温度为88～98℃，塔釜温度为145～149℃，回流比为6:1；精馏过渡段时，塔压不变，塔顶温度为100～151℃，塔釜温度为149～164℃，回流比为8:1；精馏6-叔丁基-2,4-二甲酚时，塔压为8.3KPa，塔顶温度为151℃，塔釜温度为162℃，回流比为4:1；精馏4-叔丁基-2,5-二甲酚时，塔压5KPa，塔顶温度为165℃，塔滏温度为175℃，回流比为12:1。
9.根据权利要求1所述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(3)中，浓硫酸的加量为液体总体积的0.3％。
10.根据权利要求1所述的中低温煤焦油中2,4/2,5-混合二甲酚的深度分离方法，其特征在于，在步骤(3)中，边搅拌边进行脱烷基化反应，搅拌速度为150～200r/min。
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