DE2658657C2 - Verfahren zur Herstellung von Kresolen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von KresolenInfo
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kresolen durch Umsetzung von Xylenolen mit Phenol
in der Dampfphase bei Temperaturen von etwa 350 bis 5500C in Gegenwart von Metalloxiden al? Katalysator.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von meta- und para-Rresol ist die Methylierung von Phenol, wobei hochsaure Katalysatoren, wie Tonerden oder Kieselsäuren oder Phosphorsäure auf Kieselgur, verwendet werden. Ein anderes Verfahren ist die Transmethyiierung mehrfach methyiierter Phenoie durch ähnliche, hochsaure Katalysatoren, wie es in der US-PS 3417 149 beschrieben wird, wobei eine Transmethylierungsreaktion unter Verwendung von Aluminiumoxid-Katalysatoren, gegebenenfalls unter Zusatz von Kieselsäuren, durchgeführt wird. Ebenso wird in der GB-PS 1291191 eine Disproportionierung in flüssiger Phase in Anwesenheit von Katalysatoren wie Aluminiumphrnolat, Methylat oder Oxid, beschrieben. In der US-PS 3479410 wird die Dampfphasenmethylierung von Phenolen über Magnesiumoxid beschrieben, wobei die Phenole in Anwesenheit von 2,4,6-Trimethylphenol über den Katalysator geleitet werden. 2,4,6-Trimethylphenol ist ein notwendiger Bestandteil des Aufgabestroms. Die genannte US-PS betrifft die Dampfphasenmethylierung von Phenolen mit wenigstens einem Wasserstoffatom in ortho-Stellung.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von meta- und para-Rresol ist die Methylierung von Phenol, wobei hochsaure Katalysatoren, wie Tonerden oder Kieselsäuren oder Phosphorsäure auf Kieselgur, verwendet werden. Ein anderes Verfahren ist die Transmethyiierung mehrfach methyiierter Phenoie durch ähnliche, hochsaure Katalysatoren, wie es in der US-PS 3417 149 beschrieben wird, wobei eine Transmethylierungsreaktion unter Verwendung von Aluminiumoxid-Katalysatoren, gegebenenfalls unter Zusatz von Kieselsäuren, durchgeführt wird. Ebenso wird in der GB-PS 1291191 eine Disproportionierung in flüssiger Phase in Anwesenheit von Katalysatoren wie Aluminiumphrnolat, Methylat oder Oxid, beschrieben. In der US-PS 3479410 wird die Dampfphasenmethylierung von Phenolen über Magnesiumoxid beschrieben, wobei die Phenole in Anwesenheit von 2,4,6-Trimethylphenol über den Katalysator geleitet werden. 2,4,6-Trimethylphenol ist ein notwendiger Bestandteil des Aufgabestroms. Die genannte US-PS betrifft die Dampfphasenmethylierung von Phenolen mit wenigstens einem Wasserstoffatom in ortho-Stellung.
36T Die US-PS 3843 606 beschreibt die Verwendung von Magnesiumoxid, das durch Verbindung mit einem inerten,
organischen, polymeren Bindemittel spezifisch geformt ist, zur ortho-Alkylierung von Phenolen. Der inerte, g
organische Binder soll die Lebensdauer des Katalysators verlängern. Dies ist zwar ein Vorteil, dabei tritt aber |
gleichzeitig ein Problem beim Regenerieren des Magnesiumoxids auf. Eine solche Regenerierung wird gewöhnlich
durch Verbrennung von Kohle mit Luft in Dampf oder einer anderen Atmosphäre zur Kontrolle der Verbrennungsgeschwindigkeit
durchgeführt, wobei Temperaturen von etwa 5000C erreicht werden. Bei Verwendung
des beschriebenen inerten, organischen polymeren Bindemitteis ist jedoch eine solciie Regenerierung
nicht möglich, wenn der Katalysator desaktiviert ist. Dieses polymere Bindemittel verträgt nicht die Regenerie- |
rung bei hoher Temperatur, weshalb der Katalysator entfemi werden muß, wenn die Aktivität nachläßt. Ein §
Katalysator, der nicht mit einem solchen Polymeren, sondern mit einem Bindemittel auf Kieselsäurebasis
gebunden ist, kann oftmals regeneriert werden. Daraus ist ersichtlich, daß das organische polymere Bindemittel,
das selbst teuer ist und das besondere Verfahrensmaßnahmen auf dem Katalysator vor der Verwendung benötigt,
bei starker Benutzung unwirksam und unbrauchbar ist.
Ein Katalysator, bei dem Mangansulfat mit Magnesiumoxid gemischt ist, wird in der US-PS 3873 628
beschrieben. Der so erhaltene Katalysator dirigiert in ortho-Stellung, wenn ein Alkanol mit einer phenolischen
Verbindung umgesetzt wird. Bei dieser Kombination soll die Alkylierung bei niedrigerer Temperatur ohne Verschlechterung
der Selektivität bezüglich der ortho-Stellung durchgeführt werden können. Jedoch erzeugt die
Reaktion Schwefeldioxid als Nebenprodukt, das vor dem Ablassen an die Atmosphäre entfernt werden muß.
Ohne Ausnahme beschreiben die genannten Patentschriften die Alkylierung von Phenolen. Jedoch ist in vielen
Fällen das gewünschte Produkt ein Kresol und das zur Verfügung stehende Ausgangsmaterii-'.ein dialkyliertes
Phenol. So wird eriindungsgemäß keine Alkylierung in ortho-Stellung angestrebt, sondern eine Umalkylierung
zur Erzeugung von meta, para-Kresol und ortho-Kresolcn. Der Ausdruck »meta, para-Kresol« bedeutet hier |
Gemische aus m-Kresol und p-Kresol.
Es besteht ein Bedürfnis, einen Katalysator ohne die hohe Azidität der vorgenannten Katalysatoren zu verwenden.
Die früher fur solche Reaktionen verwendeten Magnesiumoxid-Katalysatoren, die geringe Azidität I
aufweisen, benötigen den Zusatz von Verbindungen wie 2,4,6-Trimethylphenol, um die Reaktion auszuführen, ''
oder enthalten besondere Substrate für den Katalysator, wie ein inertes organisches polymeres Cellulosebindemittel,
wie in der US-PS 3843606 beschrieben. Es wäre von großem Vorteil, die Reaktion in Abwesenheit solcher
Verbindungen durchführen zu können. Zusätzlich besteht ein Bedürfnis, eine zusätzliche Verwendung für ^
Xylenolfraktionen zu finden. |
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein einfaches und wirksames Verfahren zur selektiven
Herstellung von Kresolen zur Verfügung zu stellen. t
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, |
daß man die Umsetzung in Gegenwart von Magnesiumoxid, das durch Wolframoxid, Zinkoxid und/oder Uran- |
oxid aktiviert worden ist, bei Drücken bis zu 70 bar durchführt.
Der bevorzugte Aktivator oder Promotor ist Wolframoxid. Dem Aufgabestrom können Trimethylphenole und
Pentamethylphenole zugesetzt werden, sie sind jedoch für eine wirksame Reaktion nicht nötig. Zusätzlich |
wurde gefunden, daß Wasser in Mengen von 5 bis 15 Gew.-% im Aufgabestrom günstig für die Reaktion ist. |
Wolfram ist bekannt als Olefin-Disproportionierungspromotor, wie in der US-PS 38 65 751 beschrieben, und als
Vanadiumoxid-Katalysator-Aktivator, wie in der US-PS 3855318 beschrieben.
Im Stand der Technik wurden die stark erhöhte Lebensdauer für den Katalysator und die verbesserten Reaktionsgeschwindigkeiten,
die bei der gemeinsamen Verwendung von Magnesiumoxid und Wolframoxid erhalten werden, nicht erkannt
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren als Aufgabestrom verwendeten Xylenole können 2,3-XylenoI, 2,4- s
Xylenol, 2,5-Xylenol, 2,6-Xylenol oder deren Gemische sein. Verschiedene Xylenol-Ausgangsmaterialien können
die Produktverteilung der erhaltenen Kresole verschieben. So ergeben z. B. 2,6-Xylenol im Aufgabe.strom
hauptsächlich ortho-Kresol, 2,3/2,5-Xylenole im Aufgabestrom hauptsächlich meta-Kresol, während 2,4-Xyk ■
nol hauptsächlich para-Rresol und ortho-Kresol ergibt. Der Aufgabestrom bestimmt weitgehend die als Produkt
erhaltenen Kresole, jedoch sorgen die erfindungsgemäßen Katalysatoren für zusätzliche Selektivität sowie
erhöhte Reaktionsgeschwindigkeiten.
Die Reaktion kann entweder chargenweise oder in einem kontinuierlichen Reaktor durchgeführt werden,
wobei ein kontinuierlicher Reaktor bevorzugt wird. Bei Durchführung in einem kontinuierlichen Reaktor wird
eine flüssige stündliche Raumgeschwindigkeit (liquid hourly space velocity, LHSV) von 0,1 bis 5,0, vorzugsweise
etwa 0,5 bis etwa 2,0, verwendet. Es wurde zwar kein merklicher Vorteil bei der Anwendung von Drücken über
Atmosphärendruck festgestellt, jedoch können Überdrücke bis zu 70 bar angewandt werden.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren desaktivieren nicht so schnell wie die bekannten Katalysatoren unter
den Bedingungen der Erfindung. Die Katalysatoraktivatoren oder Promotoren werden je nach Reaktion und
Aufgabestrom, is Mengen von etwa 0,5 bis 15% des gesamten Katalysatorgewichts zugesetzt. Wenn der Katalysator
in einem Fließbettverfahren verwendet wird, wird er in einer Menge eingesetzt, die ausreichend ist, um die
Reaktion bei der gewählten flüssigen stündlichen Raumgeschwindigkeit durchzuführen.
Es erfolgt eine Desaktivierung, wobei festgestellt wurde, daß die Lebensdauer des Katalysators im Bereich von
etwa 100 h liegt. Während Zinkoxid- und Uranoxid-Aktivatoren zufriedenstellend regenerieren, zeigen mit diesen
Katalysatoren durchgeführte nachfolgende Reaktionen mit aufeinanderfolgenden Regenerierungen zunehmend
verminderte Aktivität und kürzere Standzeiten.
Mit Wolframoxid aktivierte Katalysatoren werden überraschenderweise nicht nachteilig beeinflußt, sondern
zeigen vielmehr nach einer kurzen Induktionszeit gegenüber dem ursprünglichen frischen Katalysator verbesserte
Aktivität, was direkt nach der Regenerierung offenbar wird. Ebenso wird die Katalysatorstandzeit durch
Regenerierung nicht vermindert und liegt im Bereich von etwa 100 h. Diese Ergebnisse sind angesichts der Stellung
von Wolfram im periodischen System und angesichts der Tatsache, daß Wolframoxid allein die Reaktion
nicht katalysiert und daß andere regenerierte Katalysatoren nicht mehr ihre volle Aktivität wiedererlangen,
recht erstaunlich. Diese Eißenschauen von Wolfram werden in Tabelle 6 gezeigt. „
Die Regenerierung des Katalysators kann erfolgen, indem man zuerst den Reaktor, der den desaktivierten i
Katalysator enthält, mit Wasserdamp. reinigt. Mit Wasserdampf gemischte Luft wird auf den Reaktor gegeben. ■
Die Luftmenge wird kontrolliert, um die Temperatur im Reaktor bei etwa 5000C zu halten. Der Luftgehalt wird
fortlaufend erhöht, bis keine exotherme Reaktion beobachtet wird. Der Reaktor wird dann mit Wasserdampf
oder einem inerten Gas vor erneutem Reaktionsbeginn gespült.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können auf dem Fachmann bekannte Weise hergestellt vverden. Das
Verfahren ist wie folgt:
Magnesiumoxid wird mit etwa 2 Gew.-% Siliciumdioxid oder Natriumsilicat oder einem anderen geeigneten
inerten Bindemittel und der gewünschten Menge an Aktivator (Promotor) gemischt. Das Gemisch wird pelletisiert
und die Pellets auf etwa 4500C erhitzt. Die Aktivatoren können als Oxide oder in Form von Säuren zugesetzt
werden. Beispielsweise kann Wolfram als WO3 oder H2WO4 (Wolframsäure) zugesetzt werden. Bei einem
kontinuierlichen Reaktor werden Pellets zur Sicherstellung eines angemessenen Fließens der Reaktionsteil- j
nehmer bevorzugt. 45 I
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher beschrieben. Dabei sind, sofern nicht anders angegeben,
alle Teile und Prozentsätze Gewichtsangaben. In den Beispielen 1 und 2 wird nichtaktiviertes Magnesiumoxid
mit aktiviertem Magnesiumoxid direkt verglichen.
(Vergleichsbeispiel)
Die Reaktion wurde in einem 9,5 mm weiten Reaktor aus Edelstahl, der etwa 15 cm3 Katalysator enthält, ausgeführt.
Der verwendete Katalysator war Magnesiumoxid ohne Aktivator (Merck Maglite D, Pellets von 3,2 mm
Durchmesser). Durch den Reaktor wurde ein Aufgabegemisch aus 40 Teilen Phenol, 54 Teilen 2,6-Xylenol,
6 Teilen gemischten Kresolen und 10 Teilen Wasser mit einer flüssigen stündlichen Raumgeschwindigkeit
(LHSV) von 1,0 geleitet. Die Reaktion wurde bei drei Temperaturen durchgeführt. Die Ergebnisse sind in
Gew.-% angegeben.
Reaktionsprodukte
4500C 475°C 5000C
Phenol | 34,9 | 30,7 | 28,0 |
o-Kresol | 7,0 | 18,3 | 24,1 |
2,6-Xylenol | 48,6 | 38,3 | 34,0 |
Die Reaktion wurde unter denselben Bedingungen, wie in Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt. Dem Katalysator
wurden 3 Gew.-% H2WO4 zugesetzt. Die Reaktionsprodukte sind in Gew.-% angegeben.
4500C 4600C
30,8 | 28,2 |
25,1 | 30,0 |
25,3 | 18,0 |
Phenol
io o-KresoI
io o-KresoI
2,6-Xylenol
Ein Vergleich der Ergebnisse bei 4500C zeigt, daß das aktivierte Magnesiumoxid fast viermal so viel des
gewünschten o-Kresols erzeugt wie nichtaktiviertes Magnesiumoxid.
Die Reaktion wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt. Ein Aufgabestrom von 60 Teilen 2,6-Xylenol,
40 Teilen Phenol und 10 Teilen Wasser wurde durch den Reaktor bei 5000C und einer flüssigen, stündlichen
20 Raumgeschwindigkeit (LHSV) von 2,0 geleitet. Der verwendete Katalysator war Magnesit, rj-ioxid, das mit
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, üranoxid gemischt war. Die Produkt^ wurden gaschromatographisch
analysiert. Die ProduKtverteiiung war folgendermaßen:
' J5 Produkte Gew.-%
i
1 Phenol 26,1
f o-Kresol 28,9
■■ m,p-Kresol 6,3
! 30 2,6-Xylenol 29,3
!■ 2,4-Xylenol 6,5
) 2,3-Xylenol 0,3
j 2,4,6-Xylenol 2,5
I* 35 B e i s ρ i e 1 4
= Beispiel 4 wurde analog Beispiel 3 ausgeführt, wobei jedoch anstelle des Katalysators von Beispiel 3 ein Zink-
L oxid enthaltender Katalysator verwendet wurde. Die Produktverteilung änderte sich wie folgt:
Produkt | Gew.-% |
Phenol | 34,4 |
o-Kresol | 23,0 |
m,p-Kresol | 4,7 |
2,6-Xylenol | 35,7 |
2,4/2,5-Xylenol | 1,6 |
2,3-Xylenol | 0,2 |
2,4,6-Trimethylphenol | 0,1 |
Hochsiedende Bestandteile | 0,1 |
Beispiel 5 |
10 Gew.-% Wolframoxid, gelöst in verdünntem Ammoniak, wurden auf geformtes Magnesiumoxid gegeben.
55 Die Reaktion wurdedannbei einerTemperatur450°C und einer flüssigen stündliuhen Raumgeschwindigkei* (LHSV)
von 1,5 mit demselben Aufgabestrom wie in Beispiel 3 durchgeführt. Es wurde folgende Produktverteilung
erhalten:
60 Produkt Gew.-%
Phenol 29,0
o-Krssol 25,5 m,p-Kresol 5,6
65 2,6-Xylenol 32,4
2,4/2,5-Xylenol 4,6
2,4,6-Trimethylphenol 2,7
Im Verlaufe der Reaktion blieb die Umwandlung in ortho-Kresol über 20% während 30 h bei einer Temperatur
von 4500C. Es wurde langsame Katalysatordesaktivierung festgestellt. Die Katalysatorstandzeit beträgt etwa
100 h. Die Regenerierung des Katalysators war erfolgreich.
Unter Verwendung eines Aufgabestroms aus 51,3 Teilen 2,6-Xylenol, 5,7 Teilen eines Gemisches aus m,p-Kresol,
43 Teilen Phenol und 10 Teilen Wasser wurde die Handhabung und Regenerierung eines V/03/MgO-KataIysators
untersucht. Der Reaktorraum enthielt Vi inerte keramische Sattelkörper und Vj pelletisierter Katalysator.
Es wurde eine flüssige stündliche Raumgeschwindigkeit (LHSV) von 0,33 verwendet und die Temperatur während
der ganzen Reaktion fortschreitend erhöht. Die Ergebnisse der Reaktionsdurchführung mit einem frischen
Katalysator sind in Tabelle A gezeigt, nach der anschließenden Regenerierung in Tabelle 3, nach einer zweiten
Regenerierung in Tabelle C und nach einer dritten Regenerierung in Tabelle D.
Temperatur 0C | 475 | Temperatur 0C | 460 | 485 | 485 | 495 | |
465 | 35 | 460 | 60 | 65 | 85 | ||
Reaktionsstunden | 10 | 35 | 60 | 65 | 85 | ||
Kumulierte Stunden, insgesamt | 10 | ||||||
Zusammensetzung des Produkts | |||||||
(Trockenbasis), Gcw.-% | 33,2 | 31,9 | 32,2 | 33,3 | |||
Phenol | 31,3 | 21,7 | 21,1 | 22,2 | 19,0 | ||
o-Kresol | 24,5 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,2 | ||
m,p-Kresol | 5,7 | 36,0 | 37,4 | 35,9 | 39,1 | ||
2,6-Xylenol | 32,4 | 2,6 | 2,7 | 2,8 | 2,3 | ||
2,4/2,5-Xylenol | 4,1 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,1 | ||
2,3/3,5-X:ylenol | 0,1 | 1,3 | 1,3 | 1,4 | 1,0 | ||
2,4,6-Triniiethylphenol | 1,9 | ||||||
Tabelle B | |||||||
460 | 470 | 470 | |||||
Reaktionsstunden
Kumulierte: Stunden, insgesamt
Kumulierte: Stunden, insgesamt
Zusammensetzung des Produkts
(Trockenbasis;), Gew.-%
(Trockenbasis;), Gew.-%
Phenol
o-Kresol
m,p-Kresol
2,6-Xylenol
2,4/2,5-Xylenol
2,3/3,5-Xylenol
2,4,6-Trimeliiylphenol
2,5 87,5
31,3 22,2
7,9 29,0
6,3
0,1
2,9
20
Ϊ05
Ϊ05
31,6
21,4
5,9
34,5
4,4
0,2
24
109
109
30,9
26,0
26,0
5,6
31,0
31,0
4,5
0,1
1,8
44
129
129
31,3
23,1
5,5
34,2
3,8
0,2
1,8
Obwohl noch keine Regenerierung nötig war, wurde der Katalysator nach 44 h vor weiterer Verwendung regeneriert.
Temperatur 0C
460 460
460 460
Reaktionsstunden
Kiumolierte Stunden, insgesamt
20
149
149
475
91
220
220
Fortsetzung
Temperatur 0C 460 460
Zusammensetzung des Produkts
(Trockenbasis), Gew.-%
(Trockenbasis), Gew.-%
Phenol o-Kresol m,p-Kresol 2,6-Xylenol
2,4/2,5-Xylenol 2,3/3,5-Xylenol
2,4,6-Trimi;thylphenol
30,8 | 30,5 | 32,4 |
25,1 | 26,0 | 22,4 |
7,6 | 5,6 | 4,9 |
25,3 | 31,2 | 36,8 |
6,6 | 4,4 | 2,3 |
0,1 | 0,2 | 0,1 |
4.3 | 2.1 | 0.9 |
Reabtionsstunden Kumulierte Stunden, insgesamt
Zusammensetzung des Produkts (Trockenbasis), Gew.-%
Phenol·
o-Kresol
m,p-Kresol 2,6-Xylenol
2,4/2,5-Xylenol 2,3/3,5-Xylenol
2,4,6-Trimethylphenol
Temperatur | 0C | 460 | 460 | 460 | 460 | 465 | 480 | 490 | 490 |
460 | 460 | 3,75 | 7,25 | 7,25- 24 | 29 | 48 | 72 | 120 | 144 |
0,5 | 1,5 | 223,75 | 227,25 | 227,25-244 | 249 | 268 | 292 | 340 | 364 |
220,5 | 221,5 | 36,2 | 34,1 | 33,6 | 34,2 | 34,2 | 34,4 | 34,4 | 35,4 |
40,1 | 38,4 | 16,6 | 20,9 | 22,8 | 21,4 | 21,3 | 20,7 | 21,4 | 18,4 |
7,3 | 12,5 | 5,7 | 6,3 | 5,8 | 5,2 | 4,8 | 4,3 | 4,7 | 4,1 |
4,3 | 5,1 | 35,5 | 30,9 | 30,3 | 33,3 | 34,7 | 36,5 | 35,3 | 37,6 |
45,7 | 39,6 | 2,8 | 4,7 | 4,6 | 3,6 | 3,0 | 2,4 | 2,6 | 1,5 |
0,6 | 1,6 | 0,1 | 0,0 | 0,0 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
0,1 | ' 0,1 | 3,0 | 3,1 | 2,8 | 2,2 . | 1,9 | 1,7 | 1,5 | 1,9 |
1,9 | 2,8 | ||||||||
to OO
gBff^jfgjgsggwpa;
Verschiedene erfindungsgernäße Katalysatoren wurden bezüglich derDesaktivierungszeiten bei Temperaturen
von 450 bis 5000C untersucht. Der Maßstab für die Regenerierung beruhte auf einer ortho-Kresolmenge
von 20 Gew.-% oder mehr (Trockenbasis) im Produkt. Es wurden folgende Desaktivierungszeiten festgestellt:
5 MgO 50 h
ZnO 24 h
WOj/MgO 140 h
3 Gew.-% WO3 wurden SiO2 zur "Verwendung als Katalysator zugegeben. SiO2 (Sand) ist für die hier betrachteten
Reaktionen kein Katalysator; deshalb wurde nur der katalytische Effekt WO3 gemessen.
Bei 4600C und einer flüssigen stündlichen Raumgeschwindigkeit (LHSV) von 0,33 war die Reaktion eines
Aufgabestroms aus 60 Teilen 2,6-Xylenol, 40 Teilen Phönol und 10 Teilen Wasser vernachlässigbar. Deshalb ist
WO3, das einen Aktivator für MgO-Katalysatoren damellt, in Abwesenheit von MgO inaktiv.
Beispiel 8 20 (Vergleichsbeispiel)
Ein Gemisch aus Phenol (50 Gew.-%) und verschiedenen phenolischen Verbindungen wurde übereinen MgO-Katalysator
bei 5200C und einer flüssigen stündlichen Raumgeschwindigkeit (LHSV) von 2,0 geleitet. Die verschiedenen
phenolischen Verbindungen setzten sich folgendermaßen zusammen:
2,6-Xylenol 6,0%
2,4-Xylenol 26,2%
2,5-Xylenol 23,6%
2,3-Xylenol 20,8%
M 2,4,6-TMP 17,1%
2,3,6-TMP 4,0
Pentamethylbenzol 2,0%
Andere TMP-Isomere 0,3%
In Abwesenheit von Wasser bei 5200C enthielt das Produkt 4,6% Kresol und 5,3% m-, p-Kresol. Zugabe von
3,2% H2O erhöhte die o-Kresol-Ausbeute auf 12,0% und die m,p-Kresol-Ausbeute auf 13,2%. Es wurde ein Wassergehalt
von 2 bis 10 Gew.-% verwendet.
Ein Aufgabestrom aus 50% 2,3-Xylenol, 40,9% Phenol und 9,1% H2O (Trockenbasis 55% 2,3-Xylenol, 45% Phenol),
wurde über einen MgO-Katalysator mit 3 Gew.-% WO3 bei einer flüssigen stündlichen Raumgeschwindigkeit
(LHSV) von 0,5 und einer Temperatur von 4800C geleitet. Der Reaktor besaß ein inneres Volus:en von
180 cnr* (60 Katalysator, 120 inerte keramische Sattelkörper). Es wurde folgende Produktverteilung erhalten:
Wie ersichtlich, ergibt ein 2,3-Xylenol-Rohgemisch deutlich ein Produkt, das vorherrschend aus meta-Kresol
und ortho-Kresol besteht.
Beim Vergleich des erfindungsgemäßen Verfahrens mit bekannten Verfahren wird deutlich, daß hier ein einfaches,
wirksames Verfahren zur selektiven Erzeugung von meta- und para-Kresolen, erhöhter ortho-Kresolerzeugung
und einer Verwendung für Xylenol-Fraktionen in den Produktströmen zur Verfügung gestellt wird. Die
erfindungsgemäßen Katalysatoren ergeben ausgezeichnete Ausbeuten und Umwandlungsraten.
Zusammengefaßt werden Xylenole mit Phenol über Katalysatoren wie mit Wolframoxid aktiviertem Magnesiumoxid,
vorzugsweise in Anwesenheit von Wasser, disproportioniert. Die Reaktion entfernt selektiv Methylgruppen
in ortho-Stellung zur Hydroxygruppe. Anwendbare Katalysatoren sind mit Zinkoxid, Wolframoxid und
Uranoxid aktiviertes Magnesiumoxid.
Phenol | 39,5 |
o-Kresol | 4,5 |
m-Kresol | 12,3 |
p-Kresol | 2,7 |
2,3-Xylenol | 35,0 |
2,5-Xylenol | 1,4 |
2,4-Xylenol | 0,5 |
Höhersiedende Produkte | 3.7 |
Claims (3)
- Patentansprüche:L Verfahren zur Herstellung von Kresolen durch Umsetzung von Xylenolen mit Phenol in der Dampfphase bei Temperaturen von etwa 350 bis 5500C in Gegenwart von Metalloxiden als Katalysator, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart von Magnesiumoxid, das durch Wolframoxid, Zinkoxid und/oder Uranoxid aktiviert worden ist, bei Drücken bis zu 70 bar durchführt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Xylenol-Aufgabestrom etwa 1 bis etwa 15 Gew.-% Wasser zusetzL
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines Magnesiumoxid-Katalysators durchführt, der etwa 0,5 bis etwa 15 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Katalysator, des aktivierenden Metalloxids enthält
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/670,772 US4060560A (en) | 1976-03-26 | 1976-03-26 | Disproportionation of xylenols with phenol to form cresols |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2658657A1 DE2658657A1 (de) | 1977-09-29 |
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---|---|---|---|
DE2658657A Expired DE2658657C2 (de) | 1976-03-26 | 1976-12-23 | Verfahren zur Herstellung von Kresolen |
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Country | Link |
---|---|
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