CN116239450A - 一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法 - Google Patents
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Abstract
一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,按以下步骤进行：(1)将苯酚气化，获得苯酚蒸汽；(2)将甲醇气化，获得甲醇蒸汽；(3)将苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器中，生成包括邻甲酚的产品，进入结晶器；(4)待包括邻甲酚的产品在结晶器中冷却后，取出进行精馏，分离出邻甲酚和2,6‑二甲基苯酚。本发明的方法将苯酚和甲醇气化后按一定流速通入装有催化剂的固定床反应器，最后得到的主要是邻甲酚及副产物2,6‑二甲基苯酚；反应步骤少，工艺相对简单，选择性高，比较适合大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及化工催化剂技术领域，特别涉及一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法。
背景技术
甲酚有邻、间、对三种同分异构体，均是重要的精细化工中间体。邻甲酚主要用于合成树脂、除草剂、消毒剂、防腐剂、增塑剂及香料等，其下游产品对氯邻甲酚可用来合成MCPA，MCPB除草剂；邻羟基苯甲醛可以生产香兰素、杀虫剂及中枢神经抑制药物等；甲酚酚醛树脂可用于合成固化剂、管件涂料和电路可塑板等。
随着环保要求的严格和低端农药产能的出清，下游农药需求进入长期向上的增长通道；目前，仍以天然提取为主，产量不稳定，化学合成是未来发展趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,通过将苯酚和甲醇气化后，通入装有催化剂的固定床反应器，得到的主要为邻甲酚的产品。
本发明的方法按以下步骤进行：
1、将苯酚气化，获得苯酚蒸汽；
2、将甲醇气化，获得甲醇蒸汽；
3、将苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器中，生成包括邻甲酚的产品，进入结晶器；
4、待包括邻甲酚的产品在结晶器中冷却后，取出进行精馏，分离出邻甲酚和2,6-二甲基苯酚。
上述的步骤3中，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器时，苯酚蒸汽的流速为0.1-1.2h-1；甲醇蒸汽的流速为0.5-1.5h-1。
上述的步骤3中，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器时，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽的摩尔比为1:1-5。
上述的步骤3中，催化剂为Al2O3、Fe2O3或MgO。
上述的步骤3中，催化剂以颗粒状填充在固定床反应器的反应管道内；颗粒状催化剂的直径为1.5-2.5mm。
上述的步骤3中，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器前，装有催化剂的固定床反应器事先进行氮气预热。
上述的步骤3中，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器前，装有催化剂的固定床反应器进行氮气预热至温度为250-300℃。
上述的步骤3中，固定床反应器进行预热时，氮气的流速为3.2-5mL/min。
上述的步骤4中，精馏的温度为90-120℃。
上述的步骤4中，邻甲酚的收率91-94％。
本发明的方法将苯酚和甲醇气化后按一定流速通入装有催化剂的固定床反应器，最后得到的主要是邻甲酚及副产物2,6-二甲基苯酚；反应步骤少，工艺相对简单，选择性高，比较适合大规模生产；其副产物2,6-二甲基苯酚在工业上也有很多用途。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
1、将苯酚(10mo l)气化，获得苯酚蒸汽；
2、将甲醇(50mo l)气化，获得甲醇蒸汽；
3、将苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器中，生成包括邻甲酚的产品，进入结晶器；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器时，苯酚蒸汽的流速为0.1h-1；甲醇蒸汽的流速为0.5h-1；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂(10g)的固定床反应器时，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽的摩尔比为1:5；
催化剂为Al2O3；
催化剂以颗粒状填充在固定床反应器的反应管道内；颗粒状催化剂的直径为1.5mm；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器前，装有催化剂的固定床反应器事先进行氮气预热；预热至温度为300℃；氮气的流速为3.2mL/min；
4、待包括邻甲酚的产品在结晶器中冷却后，取出进行精馏，精馏的温度为90-120℃；分离出邻甲酚和2,6-二甲基苯酚；邻甲酚的收率91％(984g)；2,6-二甲基苯酚收率为13％(159g)。
实施例2
1、将苯酚(10mo l)气化，获得苯酚蒸汽；
2、将甲醇(40mo l)气化，获得甲醇蒸汽；
3、将苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器中，生成包括邻甲酚的产品，进入结晶器；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器时，苯酚蒸汽的流速为0.3h-1；甲醇蒸汽的流速为1.2h-1；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂(20g)的固定床反应器时，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽的摩尔比为1:4；
催化剂为Fe2O3；
催化剂以颗粒状填充在固定床反应器的反应管道内；颗粒状催化剂的直径为2mm；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器前，装有催化剂的固定床反应器事先进行氮气预热；预热至温度为250℃；氮气的流速为4mL/min；
4、待包括邻甲酚的产品在结晶器中冷却后，取出进行精馏，精馏的温度为90-120℃；分离出邻甲酚和2,6-二甲基苯酚；邻甲酚的收率92％(995g)；2,6-二甲基苯酚收率为11％(134g)。
实施例3
1、将苯酚(15mol)气化，获得苯酚蒸汽；
2、将甲醇(45mol)气化，获得甲醇蒸汽；
3、将苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器中，生成包括邻甲酚的产品，进入结晶器；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器时，苯酚蒸汽的流速为0.5h-1；甲醇蒸汽的流速为1.5h-1；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂(15g)的固定床反应器时，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽的摩尔比为1:3；
催化剂为MgO；
催化剂以颗粒状填充在固定床反应器的反应管道内；颗粒状催化剂的直径为2.5mm；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器前，装有催化剂的固定床反应器事先进行氮气预热；预热至温度为260℃；氮气的流速为4.5mL/min；
4、待包括邻甲酚的产品在结晶器中冷却后，取出进行精馏，精馏的温度为90-120℃；分离出邻甲酚和2,6-二甲基苯酚；邻甲酚的收率93％(1508g)；2,6-二甲基苯酚收率为12％(220g)。
实施例4
1、将苯酚(20mol)气化，获得苯酚蒸汽；
2、将甲醇(40mol)气化，获得甲醇蒸汽；
3、将苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器中，生成包括邻甲酚的产品，进入结晶器；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器时，苯酚蒸汽的流速为0.6h-1；甲醇蒸汽的流速为1.2h-1；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂(18g)的固定床反应器时，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽的摩尔比为1:2；
催化剂为Al2O3；
催化剂以颗粒状填充在固定床反应器的反应管道内；颗粒状催化剂的直径为2.5mm；
苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器前，装有催化剂的固定床反应器事先进行氮气预热；预热至温度为280℃；氮气的流速为5mL/min；
4、待包括邻甲酚的产品在结晶器中冷却后，取出进行精馏，精馏的温度为90-120℃；分离出邻甲酚和2,6-二甲基苯酚；邻甲酚的收率94％(2033g)；2,6-二甲基苯酚收率为11％(269g)。
实施例5
方法同实施例1，进行放大试验，将1000mol苯酚气化，获得苯酚蒸汽；将5000mol甲醇气化，获得甲醇蒸汽；其余部分同实施例1；邻甲酚的收率91.5％(98.9kg)；2,6-二甲基苯酚收率为13％(15.9kg)。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,其特征在于按以下步骤进行：
(1)将苯酚气化，获得苯酚蒸汽；
(2)将甲醇气化，获得甲醇蒸汽；
(3)将苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器中，生成包括邻甲酚的产品，进入结晶器；
(4)待包括邻甲酚的产品在结晶器中冷却后，取出进行精馏，分离出邻甲酚和2,6-二甲基苯酚。
2.根据权利要求1所述的一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,其特征在于步骤(3)中，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器时，苯酚蒸汽的流速为0.1-1.2h-1；甲醇蒸汽的流速为0.5-1.5h-1。
3.根据权利要求1所述的一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,其特征在于步骤(3)中，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器时，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽的摩尔比为1:1-5。
4.根据权利要求1所述的一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,其特征在于步骤(3)中，催化剂为Al2O3、Fe2O3或MgO。
5.根据权利要求1所述的一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,其特征在于步骤(3)中，催化剂以颗粒状填充在固定床反应器的反应管道内；颗粒状催化剂的直径为1.5-2.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,其特征在于步骤(3)中，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器前，装有催化剂的固定床反应器事先进行氮气预热。
7.根据权利要求1所述的一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,其特征在于步骤(3)中，苯酚蒸汽和甲醇蒸汽通入装有催化剂的固定床反应器前，装有催化剂的固定床反应器进行氮气预热至温度为250-300℃。
8.根据权利要求1所述的一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,其特征在于步骤(3)中，固定床反应器进行预热时，氮气的流速为3.2-5mL/min。
9.根据权利要求1所述的一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,其特征在于步骤(3)中，精馏的温度为90-120℃。
10.根据权利要求1所述的一种气相苯酚烷基化制备甲酚的方法,其特征在于步骤(3)中，邻甲酚的收率91-94％。
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