專利名稱：一種連續(xù)分離異丙基苯酚的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化工領域，進一步地說，是涉及一種連續(xù)分離異丙基苯酚的裝置及方法。
背景技術：
異丙基苯酚主要包括對異丙基苯酚(p-1PP)和鄰異丙基苯酚(O-1PP)兩種異構體。其中，對異丙基苯酚(P-1PP)可用作機器清潔劑、電線包涂料、合成樹脂、表面活性劑、粘合劑及醫(yī)藥化工中間體等，還可作為合成農藥葉蟬散的中間體。鄰異丙基苯酚(O-1PP)除用作表面活性劑、粘合劑及醫(yī)藥中間體外，特別重要的用途是作為農藥葉蟬散的合成中間體。目前我國主要采用間歇式反應生產對異丙基苯酚，常以酚鋁[Al(OC6H5)3]為催化劑，不但操作麻煩，產量低，而且腐蝕、污染嚴重，同時催化劑選擇性低，生成的鄰、對位異構體分離困難(對異丙基苯酚(P-1PP)的沸點212-213°C，熔點59-61°C;鄰異丙基苯酚(o-1PP)的沸點212-213°C，熔點12-16°C )。而利用傳統(tǒng)的間歇重結晶法來分離鄰、對異丙基苯酚，首先將熔融態(tài)的鄰、對異丙基苯酚混合物置于釜中，在一定溫度和攪拌速度下，結晶過夜，然后利用壓榨等方法實現(xiàn)濾液和晶體的分離，將分離的晶體熔融后，再重復上一操作I 2次，可得對較高純度的異丙基苯酚晶體產品，但此法能耗大，連續(xù)生產能力低等缺點。因此我國所需鄰、對位異丙基苯酚大部分依靠進口來滿足工業(yè)需求。因此，如何實現(xiàn)連續(xù)、有效的分離鄰、對異丙基苯酚，降低生產過程中的能耗是目前需要解決的技術問題。

發(fā)明內容
為了有效解決生產異丙基苯酚過程中催化劑的選擇性不高，鄰、對異丙基苯酚分離困難，導致的鄰、對異 丙基苯酚難以工業(yè)化生產的問題。本發(fā)明提供了一種連續(xù)分離鄰對異丙基苯酚的裝置及方法，可以實現(xiàn)連續(xù)式進出料，生產高純度的鄰、對異丙基苯酚產品。本發(fā)明的目的之一是提供一種連續(xù)分離鄰、對異丙基苯酚的裝置。包括串聯(lián)的塔I和塔2，所述塔I和塔2內的塔體軸心處分別裝有旋轉刮刀，塔I內下部設置有格柵，塔I和塔2外側設置有恒溫進料口；所述塔I內自上而下依次設置有液體提純段、晶體提純段、熔融提純段和晶體沉積段；塔I的恒溫進料口之上為液體提純段；恒溫進料口至旋轉刮刀下端之間為晶體提純段；旋轉刮刀下端與格篩之間為熔融提純段；格篩至塔身底部之間為晶體沉積段；所述塔2內自上而下依次設置有殘液回收段、晶體再提純段和晶體再沉積段；塔2的進料口之上為殘液回收段，進料口至旋轉刮刀下端為晶體再提純段，旋轉刮刀下端至塔身底部為晶體再沉積段；塔I底部出口連接塔2中部恒溫進料口 ；塔體軸心處分別裝有旋轉刮刀，用于攪拌以及將塔壁上的晶體刮下；
所述塔I和塔2外層設置有夾套，各段相互獨立，可充入冷熱介質循環(huán)；所述塔I頂部設置有塔頂回流比控制器。本發(fā)明的目的之二是提供一種連續(xù)分離鄰、對異丙基苯酚的方法。包括:待分離的混合物料連續(xù)進入塔I和塔2中進行重結晶分離出鄰、對異丙基苯酚。具體可包括以下步驟:(I)待分離的熔融態(tài)鄰、對異丙基苯酚混合物料進入塔I中，混合物料中對異丙基苯酚晶體遇冷不斷析出，向下移動，經過重結晶、逆流洗滌和發(fā)汗提純，最后沉積在晶體沉積段；(2)析出對異丙基苯酚晶體后的富鄰異丙基苯酚溶液緩慢上升，繼續(xù)析出殘留的對異丙基苯酚晶體，液體進一步得到提純；(3)通過塔I頂部回流進一步提純了處于上升段富鄰異丙基苯酚液體的純度；塔1頂部回流比為1:1 15:1 ;(4)塔I底部晶體熔化后泵送入塔2，再次冷卻分離提純，塔2底部產出高純度的對異丙基苯酚晶體，塔頂?shù)臍堃号懦?。其?所述塔I的液體提純段和晶體提純段外的夾套溫度為5 20°C，恒溫進料口和熔融提純段外夾套溫度為50 80°C ;所述塔2的殘液回 收段和晶體再提純段外的夾套溫度為5 20°C ；所述塔I和塔2內旋轉刮刀的轉速為I 15r/min。更具體地:待分離的鄰、對異丙基苯酚混合物料由塔I的恒溫進料口進入塔I中?；旌衔锪现袑Ξ惐椒泳w熔點較高，遇冷不斷結晶析出，在重力和旋轉攪拌的作用下，向下移動，進入晶體提純段。此過程中，對異丙基苯酚晶體被逆流的溶液(逆流的溶液是鄰、對異丙基苯酚的混合溶液，它源自析出對異丙基苯酚晶體的進料)不斷融化、洗滌、提純，形成較高純度的晶體。在接近熔融晶體段時，下降中的晶體與部分來自熔融晶體段較高純度的對異丙基苯酚熔融晶體溶液相遇，晶體內部的可能包裹的鄰異丙基苯酚和其他微小雜質不斷溶出，向外部滲透，進一步發(fā)汗提純。在重結晶、逆流洗滌和發(fā)汗提純的共同作用下，進入到熔融晶體段的對異丙基苯酚已經具有相當?shù)募兌?。當熔融態(tài)的晶體繼續(xù)下行，遇冷沉積在晶體沉積段。在恒溫進料口處，析出對異丙基苯酚晶體后的富鄰異丙基苯酚溶液緩慢上升(即:晶體下沉，溶液同時隨著進料的增加而累積。這里指晶體與液體之間相對的位移)。因液體提純段所設置的溫度要略低于晶體提純段，故上升中的溶液在攪拌的作用下會繼續(xù)析出殘留的對異丙基苯酚晶體，晶體在重力的作用下向下運動，液體進一步得到提純。塔I頂處設有回流裝置，一定比例的高純度鄰異丙基苯酚液體從塔I頂回流到液體提純段中部，促進了局部的液固交換，進一步提純了處于上升段富鄰異丙基苯酚液體的純度。塔I頂，一定回流比下，符合產品純度要求的鄰異丙基苯酚液體被采出。此時，整個塔I中溫度從上而下呈梯度分布，依次升高。這也說明，塔I中，由上而下鄰異丙基苯酚濃度在塔體分布由高而低，對異丙基苯酚濃度分布則相反。同時，由于重力的作用，位于塔底的對異丙基苯酚晶體間隙之間會帶有少量鄰異丙基苯酚殘液。將此晶體緩慢排入恒溫槽中融化，由泵打入到塔2中，再次冷卻結晶提純，塔底產出高純度的對異丙基苯酚晶體，塔頂?shù)臍堃号懦觥Ｔ谒蘒頂、塔2底的產品穩(wěn)定采出之前，應先進料至塔I內形成穩(wěn)定的晶體床層，然后待塔I頂、塔2底的產品達標后按照穩(wěn)定的物料平衡進行采出。即:首先，a、b、c、e、f段按照前述說明分別充入冷熱介質，待溫度穩(wěn)定后，從恒溫進料口 2將混合物料加入到塔I中。待塔I中的溫度穩(wěn)定后，回流比控制在1:1 15: 1，塔I頂開始少量采出液體產品，塔I底晶體開始采出并用泵注入塔2中，待塔2底形成一定的晶體床層。此時檢測塔I頂和塔2頂產品的純度，當純度達標時，按照各物質的物料平衡開始連續(xù)進料、產出。本發(fā)明利用結晶過程實現(xiàn)鄰、對異丙基苯酚的分離，并將間歇的重結晶過程，在串聯(lián)的塔中一次完成，大幅縮短了提純工藝，降低了能耗，節(jié)省設備、場地、操作等投資。


圖1本發(fā)明所述的裝置示意圖附圖標記說明:a為液體提純段；b為晶體提純段；c為熔融晶體段；d晶體沉積段；e為殘液回收段；f為晶體再提純段；g為晶體再沉積段；Tl-塔 1，Τ2_ 塔 21-冷卻劑入口 A ;2_恒溫進料口 ；3_冷卻劑入口 B ；4~結晶刮刀；5_熱循環(huán)水出口 ；6_恒溫晶體收集罐；7-液體產品出口 ；8_液體回流口 ；9_冷卻劑出口 Α;10-冷卻劑出口 B ;11_熱循環(huán)水 入口 ；12_格篩；13_閥門；14_保溫送料管及泵；15_冷卻劑入口 C ；17-殘液排出口 ； 18-冷卻劑出口 C ;
具體實施例方式實施例:如圖1所示，一種連續(xù)分離鄰對異丙基苯酚的裝置。包括串聯(lián)的塔I和塔2，所述塔I和塔2內的塔體軸心處分別裝有旋轉刮刀，塔I內下部設置有格柵，塔I和塔2外側設置有恒溫進料口；所述塔I內自上而下依次設置有液體提純段a、晶體提純段b、熔融提純段c和晶體沉積段d ;塔I的恒溫進料口 2之上為液體提純段a ;恒溫進料口 2至旋轉刮刀下端之間為晶體提純段b ;旋轉刮刀下端與格篩之間為熔融提純段c ;格篩至塔身底部之間為晶體沉積段d ；所述塔2內自上而下依次設置有殘液回收段e、晶體再提純段f和晶體再沉積段g ;塔2的進料口之上為殘液回收段e，進料口至旋轉刮刀下端為晶體再提純段f，旋轉刮刀下端至塔身底部為晶體再沉積段g ;塔I底部出口連接塔2中部進口；所述塔I和塔2為圓形塔，塔體軸心處分別裝有旋轉刮刀，用于攪拌以及將塔壁上的晶體刮下；所述塔I和塔2外層設置有夾套，各段相互獨立，可充入冷熱介質循環(huán)；所述塔I頂部設置有塔頂回流比控制器；所述塔I內熔融晶體段和晶體沉積段之間設有格篩。
塔I中液體提純段a長度為0.4米；晶體提純段b為0.5米；熔融晶體段c為0.2米；晶體沉積段d為0.1米。塔2中殘液回收段e為0.2米；晶體再提純段f為0.7米；晶體再沉積段g為0.3米。上述塔皆為Φ40不銹鋼管制得，塔I中a段、b段外包Φ63夾套分別充入冷循環(huán)介質(乙醇)，c段充入熱循環(huán)介質(水)，塔2中e段、f段充入冷卻介質。塔I中熔融晶體段和晶體沉積段之間設有格篩，防止晶體在熔融晶體的作用下，浮動。首先，預設a、b、C、e、f段夾套的溫度分別為13°C、15°C、60°C、15°C、15°C。待溫度穩(wěn)定后，將含熔融態(tài)32%對異丙基苯酚的原料以從65°C恒溫進料口緩慢注入到塔I中，待一段時間后，塔I底形成晶體的床層，塔I頂出口可以觀察到液位。此時，塔I頂、塔I底開始產品采出，進料控制在200ml/h，頂采出控制在125 130ml/h，底采出晶體65 70g/h，頂回流比控制在1: 1，塔I和塔2內旋轉刮刀轉速控制在8r/min。塔I底采出的晶體65°C下融化后緩慢注入塔2，塔2底以60 65g/h采出晶體，殘液由塔2頂排出。[對比例I]按照上述實施例方法，將塔I頂回流比控制器關閉，其他設置不變，考察熔融液回流對提純晶體的影響。[對比例2]參考工業(yè)中間歇結晶的方法，首先將500ml熔融態(tài)32%對異丙基苯酚的原料放入釜中，放入15°C的冷卻槽中，緩慢攪拌條件下，結晶2小時，然后抽濾30分鐘，分離晶體和濾液。將得到的晶體加熱熔融后重新置于釜中，放入15°C的冷劑，結晶2小時，然后抽濾30分鐘，分離晶體和濾液，所得晶體即為對異丙基苯酚產品。實施例和對比例對比如表I所示。表1、產品純度對比

權利要求
1.一種連續(xù)分離鄰對異丙基苯酚的裝置，包括串聯(lián)的塔I和塔2，其特征在于: 所述塔I和塔2內的塔體軸心處分別裝有旋轉刮刀，塔I內下部設置有格柵，塔I和塔2外側設置有恒溫進料口； 所述塔I內自上而下依次設置有液體提純段、晶體提純段、熔融提純段和晶體沉積段；塔I的恒溫進料口之上為液體提純段；恒溫進料口至旋轉刮刀下端之間為晶體提純段；旋轉刮刀下端與格篩之間為熔融提純段；格篩至塔身底部之間為晶體沉積段； 所述塔2內自上而下依次設置有殘液回收段、晶體再提純段和晶體再沉積段；塔2的進料口之上為殘液回收段，進料口至旋轉刮刀下端為晶體再提純段，旋轉刮刀下端至塔身底部為晶體再沉積段； 塔I底部出口連接塔2中部恒溫進料口。
2.按權利要求1所述的連續(xù)分離鄰對異丙基苯酚的裝置，其特征在于: 所述塔I和塔2為圓形塔。
3.按權利要求1所述的連續(xù)分離鄰對異丙基苯酚的裝置，其特征在于: 所述塔I和塔2外層設置有夾套。
4.按權利要求3所述的連續(xù)分離鄰對異丙基苯酚的裝置，其特征在于: 所述塔I頂部設置有塔頂回流比控制器。
5.用如權利要求1-4之一所述的裝置的連續(xù)分離鄰對異丙基苯酚的方法，包括: 待分離的混合物料連續(xù)進入塔I和塔2中進行重結晶分離出鄰、對異丙基苯酚。
6.按權利要求5所述的方法，其特征在于所述方法包括: (1)待分離的鄰、對異丙基苯酚混合物料進入塔I中，混合物料中對異丙基苯酚晶體遇冷不斷析出，向下移動，經過重結晶、逆流洗滌和發(fā)汗提純，最后沉積在晶體沉積段； (2)析出對異丙基苯酚晶體后的富鄰異丙基苯酚溶液緩慢上升，繼續(xù)析出殘留的對異丙基苯酚晶體，液體進一步得到提純； (3)通過塔I頂部回流進一步提純了處于上升段富鄰異丙基苯酚液體的純度；塔I頂部回流比為1:1 15:1 ; (4)塔I底部晶體熔化后泵送入塔2，再次冷卻分離提純，塔2底部產出高純度的對異丙基苯酚晶體，塔頂?shù)臍堃号懦觥?br> 7.按權利要求6所述的方 法，其特征在于: 所述塔I的液體提純段和晶體提純段外的夾套溫度為5 20°C，恒溫進料口和熔融提純段外夾套溫度為50 80°C ; 所述塔2的殘液回收段和晶體再提純段外的夾套溫度為5 20°C。
8.按權利要求6所述的方法，其特征在于: 所述塔I和塔2內旋轉刮刀的轉速為I 15r/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)分離鄰對異丙基苯酚的裝置及方法，所述裝置包括串聯(lián)的塔1和塔2，所述塔1和塔2內的塔體軸心處分別裝有旋轉刮刀，塔1內下部設置有格柵，塔1和塔2外側設置有恒溫進料口；所述塔1內自上而下依次設置有液體提純段、晶體提純段、熔融提純段和晶體沉積段；所述塔2內自上而下依次設置有殘液回收段、晶體再提純段和晶體再沉積段；塔1底部出口連接塔2中部恒溫進料口。所述方法包括待分離物料在塔1和塔2內連續(xù)進行再結晶，分離出鄰、對異丙基苯酚。采用本發(fā)明所述的裝置及方法可以實現(xiàn)連續(xù)式進出料，生產高純度的鄰、對異丙基苯酚產品。
文檔編號C07C39/06GK103086846SQ20111033241
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權日2011年10月28日
發(fā)明者馮海強, 朱躍輝, 高繼東, 趙開徑, 魯耘 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院