專利名稱：絡(luò)合結(jié)晶分離提純間甲酚工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工分離提純領(lǐng)域，涉及一種絡(luò)合結(jié)晶法分離提純間甲酚工藝。
背景技術(shù)：
甲酚是重要的精細(xì)化工中間體，包括三種異構(gòu)體，即鄰甲酚、對甲酚、間甲酚，均為國內(nèi)較為緊俏的精細(xì)化工產(chǎn)品，尤其是對、間甲酚國內(nèi)嚴(yán)重供不應(yīng)求，每年需進口相當(dāng)數(shù)量來滿足國內(nèi)市場需求。間甲酚廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、香料、染料、抗氧劑、阻聚劑、紫外線吸收劑、燃料添加劑、橡膠助劑、涂料、飼料添加劑和合成材料等領(lǐng)域。間、對甲酚由于沸點非常接近而很難用常規(guī)的方法分開。間、對甲酚的分離方法總體上可分為物理方法和化學(xué)方法。物理方法又分共沸蒸餾法、離解萃取法、高壓結(jié)晶分離法、分子篩吸附法化學(xué)方法有類鰲合物分離法、烴化法等。尚四華等(化學(xué)研究與應(yīng)用，第15卷第6期)提出了尿素與間甲酚共晶法分離間 /對甲酚；殷開梁(江蘇石油化工學(xué)院學(xué)報，第11卷第2期)研究了尿素和間甲酚復(fù)合物晶體的紅外光譜。以上兩篇文章對間甲酚和尿素在甲苯溶劑中結(jié)晶作了介紹。以上研究都是用甲苯做溶劑。甲苯做結(jié)晶反應(yīng)的溶劑存在甲苯用量大、產(chǎn)率不高且甲苯沸點相對較高、 回收能耗大等缺點。US3855195A介紹了芳香族化合物(甲苯、苯乙烯、氯苯)作溶劑時，尿素和甲酚的絡(luò)合結(jié)晶反應(yīng)情況。JP2010059137里闡述了通過在甲酚中加入尿素和水，生成乳濁液，從乳濁液從分離提取間甲酚的方法。上述文章都沒有提到用烷烴特別是極性很弱的正己烷中溶劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種溶劑用量少、產(chǎn)率高的分離提純間甲酚的工藝方法。現(xiàn)在對本發(fā)明進行概述。(1)尿素在混酚中的溶解向反應(yīng)器中加入混酚，再向其中加入一定比例的尿素， 通過在水浴或油浴加熱，使尿素在混酚溶液中全部溶解并持續(xù)一定時間。(2)結(jié)晶隨著溫度的降低，間甲酚會與尿素所形成絡(luò)合物并不斷以晶體的形式析出，隨著晶體的量的增加，混合物的粘度也越來越大。當(dāng)溫度降至到一定程度，為向混合物中勻速滴加一定量的正己烷作為溶劑。(3)結(jié)晶液分離抽慮實驗所產(chǎn)生的結(jié)晶體，抽濾的同時用正己烷洗滌濾餅數(shù)次， 得到白色的尿素一間甲酚絡(luò)合物晶體。(4)結(jié)晶物熱解把白色晶體放在40°C中水浴中進行熱解，熱解后產(chǎn)生的間甲酚存在于有機相，而尿素則溶解在水相中。(5)分液把熱解后的溶液倒至分液漏斗中，靜止分層，待分層明顯后分離下層水相，取上層有機相做分析純度。絡(luò)合結(jié)晶分離提純間甲酚工藝，其特征在于，步驟如下尿素在混酚中的溶解向反應(yīng)器中加入混酚，混酚含有鄰甲酚10. 907wt %、對甲酚34. 276wt %、間甲酚53. 176wt %、 二甲酚1. 641 % ；再向其中加入尿素，尿素和間甲酚摩爾比為1. 0-1. 8 ；通過在水浴或油浴加熱升溫至85-105°C，持續(xù)40-80min，使尿素在混酚溶液中全部溶解；冷卻，在60°C溫度時加入正己烷槽里的正己烷，正己烷與間甲酚的體積比為1-3 ；之后在零下10-零下20°C結(jié)晶 1-2小時，完成結(jié)晶操作；然后將結(jié)晶漿液送入過濾器中，完成固、液分離操作；濾液精餾回收，結(jié)晶固體加入水，加熱在40°C水解，得到水和有機兩相；水相回收，有機相即間甲酚。 相對于甲苯，用正己烷做絡(luò)合結(jié)晶反應(yīng)的溶劑時間甲酚的產(chǎn)率更高，且溶劑的使用量可以減少三分之一。當(dāng)精餾回收溶劑時，因正己烷的沸點相對較低，可以用相對較少的能耗就可回收溶劑。


圖1本發(fā)明工藝流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)概述。附圖為絡(luò)合結(jié)晶分離間甲酚的工藝流程圖。原料混酚槽里儲存原料混酚。反應(yīng)所用的原料混酚為混酚異構(gòu)體主要含有鄰甲酚 (10. 907wt% )、對甲酚(34.276wt% )、間甲酚(53. 176wt% )、二甲酚(1.641% )。原料混酚進入反應(yīng)釜中，同時，尿素也放入反應(yīng)釜中。尿素和間甲酚摩爾比為1.0-1.8。在反應(yīng)釜中升溫至85-105°C，持續(xù)40-80min。冷卻，在60°C溫度時加入正己烷槽里的正己烷，正己烷與間甲酚的體積比為1-3。之后，反應(yīng)液進入結(jié)晶器。在零下10-20°C結(jié)晶1-2小時，完成結(jié)晶操作。然后將結(jié)晶漿液送入過濾器中，完成固、液分離操作。濾液進入精餾塔，通過精餾回收正己烷。由過濾器過濾出來的結(jié)晶固相進入分解器，同時向分解器加入水槽中的水， 在40°C左右分解，得到有機相和水相兩相，水相回收，有機相即間甲酚。整個工藝只有原料混酚入口和副產(chǎn)混酚出口和產(chǎn)品間甲酚出口，其他正己烷、尿素可以在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，該流程可以隨時補加損失的正己烷和尿素。例(1)向反應(yīng)釜里加入原料混酚(原料混酚組成鄰甲酚10. 907wt %，對甲酚 34. 276wt%，間甲酚53. 176wt%，二甲酚1. 641 ，再加入絡(luò)合劑尿素，其加入量與原料混酚中間甲酚的摩爾比為1.4 1，放入油浴中，升溫至95°C，反應(yīng)一小時。反應(yīng)完成后，待反應(yīng)液降溫至60°C時，滴加正己烷，正己烷用量與原料混酚的體積比為2。滴加完畢后把三口瓶放在低溫恒溫槽中，在_15°C保持1小時后，過濾，濾液精餾回收，結(jié)晶固體加入三倍質(zhì)量的去離子水，加熱水解，得到水和有機兩相。有機相即為產(chǎn)品間甲酚。用氣相色譜法分析間甲酚產(chǎn)品。實驗結(jié)果見表1。對比例例2實驗裝置及操作同例(1)，只是滴加的溶劑為甲苯且且甲苯用量與原料混酚的體積比為3。實驗結(jié)果見表1。對比例例3實驗裝置及操作同例(2)，只是結(jié)晶時間為2小時。實驗結(jié)果見表
Io例4實驗裝置及操作同例(1)，只是結(jié)晶時間為2小時。反應(yīng)結(jié)果見表1.例5實驗裝置及操作同例(1)，只是滴加的正己烷用量與原料混酚的體積比為3。實驗結(jié)果見表1。例6實驗裝置及操作同例(1)，只是滴加的正己烷用量與原料混酚的比體積比為 1。實驗結(jié)果見表1。
例7實驗裝置及操作同例(1)，只是絡(luò)合反應(yīng)的溫度為105°C。實驗結(jié)果見表1。例8實驗裝置及操作同例(1)只是絡(luò)合反應(yīng)的溫度為85°C。反應(yīng)結(jié)果見表1。例9實驗裝置及操作同例(1)，只是且結(jié)晶溫度為-10°C且結(jié)晶時間為2小時。實驗結(jié)果見表1。例10實驗裝置及操作同例(1)，只是結(jié)晶溫度為-20°C。實驗結(jié)果見表1例11實驗裝置及操作同例(1)，只是反應(yīng)時間為40min，實驗結(jié)果見表1例12實驗裝置及操作同例(1)，只是反應(yīng)時間為80min，實驗結(jié)果見表1例13實驗裝置及操作同例(1)，只是尿素與間甲酚摩爾比為1.0 1，實驗結(jié)果見表1例14實驗裝置及操作同例(1)，只是尿素與間甲酚摩爾比為1.8 1，結(jié)果見表1表 1
實施例產(chǎn)品間甲酚組成(Wt%)產(chǎn)率(％)
鄰甲酚對甲酚間甲酚例 1 0.765 0.264 98.97167.90
權(quán)利要求
1.絡(luò)合結(jié)晶分離提純間甲酚工藝，其特征在于，步驟如下尿素在混酚中的溶解向反應(yīng)器中加入混酚，混酚含有鄰甲酚10. 907wt %、對甲酚34. 276wt %、間甲酚53. 176wt %、二甲酚1. 641 % ；再向其中加入尿素，尿素和間甲酚摩爾比為1. 0-1. 8 ；通過在水浴或油浴加熱升溫至85-105°C，持續(xù)40-80min，使尿素在混酚溶液中全部溶解；冷卻，在60°C溫度時加入正己烷，正己烷與間甲酚的體積比為1-3 ；之后在零下10-零下20°C結(jié)晶1-2小時，完成結(jié)晶操作；然后將結(jié)晶漿液送入過濾器中，完成固、液分離操作；濾液精餾回收，結(jié)晶固體加入水，加熱在40°C水解，得到水和有機兩相；水相回收，有機相即間甲酚。
全文摘要
絡(luò)合結(jié)晶分離提純間甲酚工藝屬于化工分離提純領(lǐng)域。本發(fā)明步驟如下尿素在混酚中的溶解向反應(yīng)器中加入混酚，混酚含有鄰甲酚10.907wt％、對甲酚34.276wt％、間甲酚53.176wt％、二甲酚1.641％；再向其中加入尿素，尿素和間甲酚摩爾比為1.0-1.8；通過在水浴或油浴加熱升溫至85-105℃，持續(xù)40-80min，使尿素在混酚溶液中全部溶解；冷卻，在60℃溫度時加入正己烷，之后在零下10-零下20℃結(jié)晶1-2小時；然后將結(jié)晶漿液送入過濾器中，完成固、液分離操作；濾液精餾回收，結(jié)晶固體加入水，加熱在40℃水解，得到水和有機兩相；水相回收，有機相即間甲酚。本發(fā)明相對于甲苯，用正己烷做絡(luò)合結(jié)晶反應(yīng)的溶劑時間甲酚的產(chǎn)率更高，且溶劑的使用量可以減少三分之一，用相對較少的能耗就可回收溶劑。
文檔編號C07C39/07GK102167658SQ20111006395
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者呂小林, 張傑, 陳標(biāo)華, 黃崇品 申請人:北京化工大學(xué)