本發(fā)明涉及一種用煤化工生產過程中副產物含酚焦油(包含苯酚、吡啶、茚滿)制備叔丁基苯酚的技術,具體地講是利用固定床反應器,將焦油初步分離得到含酚焦油(包含苯酚、吡啶、茚滿)進行烷基化反應,將苯酚烷基化制備叔丁基苯酚,同時得到純度較高的茚滿和吡啶,本發(fā)明屬于化學化工領域。
背景技術:
21世紀以來,隨著石油價格的一路攀升,再加上我國又是富煤貧油,我國對于煤炭的綜合利用以及聯產高附加值化學品的研究日益增多,生物質和煤炭熱轉化過程中產生大量的焦油,這部分焦油中含有大量的高附加值化學品酚類。焦油經初步分離之后,可得到含有苯酚(35~70%體積分數)、茚滿(15~35%)、吡啶(15~30%)的含酚焦油。苯酚與吡啶共沸,共沸溫度183.1℃,而茚滿沸點是177.97℃,采用普通的精餾方法不能達到分離要求,該三元混合物目前應用較少,而苯酚烷基化產物叔丁基苯酚在精細化工中應用較多。
叔丁基苯酚是通過苯酚與異丁烯、叔丁醇、鹵代氫或甲基叔丁基醚經過烷基化反應得到的,是精細化工中重要的中間體和產品,叔丁基苯酚包括對叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚以及2,4-二叔丁基苯酚等。其中對叔丁基苯酚作為對叔丁基甲醛樹脂的重要原料,被用于龜裂防止劑,合成油性酚醛樹脂、丁二烯的穩(wěn)定劑,也被用于煉油、高分子材料、石化應用中的添加劑;2,4-二叔丁基苯酚是航空汽油抗氧劑,天然膠和合成膠低效穩(wěn)定劑,又是合成抗氧劑168、抗氧劑626、紫外吸收劑等的原料;2-叔丁基苯酚用于抗氧化劑、植物保護劑、合成樹脂、醫(yī)藥、農藥中間體及香精香料的原料。
目前生產叔丁基苯酚的工藝主要有液體酸催化工藝、白土催化工藝和離子交換樹脂工藝。3種工藝各有其缺陷,液體酸催化工藝的副反應多,催化劑難回收再利用,而且強酸易腐蝕設備,及產生廢水污染環(huán)境;白土催化工藝產生大量無法再生的催化劑廢渣,處理困難;離子交換樹脂工藝雖然反應條件溫和、無腐性,但目的產物選擇性低,副產物多,產物分離困難,催化劑易溶脹和熱致失活及無法再生,不便于連續(xù)操作。
CN1546235A公布了以甲基叔丁醚為烷基化劑,用負載了硼、鎂、鋁、磷等新型沸石分子篩固體酸催化劑,生成叔丁基苯酚,雖然催化劑可循環(huán)使用,但其苯酚的轉化率低;CN1868992A公布了烷基酚聯產生產工藝,以異丁烯為烷基化劑,使用苯酚鋁為催化劑,生產叔丁基苯酚,反應過程中有部分異丁烯會發(fā)生自聚,反應不穩(wěn)定,不利于后續(xù)分離工藝;CN1493555A以甲基叔丁醚為烷基化劑,以強酸性陽離子交換樹脂固體酸為催化劑,生產叔丁基苯酚,其工藝麻煩,耗能大。以上專利顯示,都是以純苯酚為原料進行氣相烷基化反應,苯酚自身價格較高,且氣相烷基化反應的反應時間長,能耗高,不利于工業(yè)化生產。
針對以上苯酚烷基化制備叔丁基苯酚技術的不足,本發(fā)明將以叔丁醇作為烷基化劑,用強酸性陽離子交換樹脂為催化劑,用焦油初步分離產物含酚焦油(包含苯酚、吡啶、茚滿)為原料,進行液相烷基化反應,對其烷基化產物進行精餾分離,最終得到叔丁基苯酚。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于當前制備叔丁基苯酚中以純苯酚為原料成本昂貴和氣相烷基化反應處理量小的缺點,提供一種含酚焦油為原料,液相烷基化法制備苯酚烷基化產物叔丁基苯酚的工藝,該工藝是以焦油初步分離產物含酚焦油(包含苯酚、吡啶、茚滿)為原料,叔丁醇為烷基化劑,Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂為催化劑,進行液相烷基化反應并對混合烷基化液進行分離,得到叔丁基苯酚,同時也能夠得到純度較高的吡啶和茚滿。主要解決了叔丁基苯酚制備過程中原料價格高,反應能耗大的問題,同時也解決了焦油中苯酚、吡啶、茚滿三元共沸物系無法分離的復雜問題,具有重要的環(huán)保意義。
本發(fā)明的技術方案為:
一種用含酚焦油制備叔丁基苯酚的方法,包括以下步驟:
將含酚焦油與烷基化劑叔丁醇混合后,液態(tài)下通入多級固定床反應器進行烷基化反應,多級固定床反應器中,每級催化劑床層均為反應溫度60~200℃,空速0.5~5.0h-1,反應壓力為1.0~5.0MPa,固定床反應級數為2~5級,得到烷基化混合液;烷基化混合液再進入精餾分離步驟,最后分別得到叔丁醇、吡啶、茚滿、混合叔丁基苯酚;
所述的物料配比為體積比含酚焦油:叔丁醇=1:1~1:5;
所述的催化劑為強酸性陽離子交換樹脂。
優(yōu)選溫度70~150℃,空速0.8~4.0h-1,壓力2.0~3.5MPa,體積比含酚焦油:烷基化劑叔丁醇1:1.5~1:3,
所述的含酚焦油的體積比組成為苯酚35~70%、茚滿15~35%、吡啶15~30%。
所述的催化劑優(yōu)選為Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂。
所述的混合叔丁基苯酚的組成為2-叔丁基苯酚、4-叔丁基苯酚和2,4-二叔丁基苯酚。
所述的精餾分離步驟,包括以下步驟:
將得到的烷基化混合液注入叔丁醇塔,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔;吡啶塔塔頂分離出純吡啶,吡啶塔塔釜液進入產品塔,產品塔塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
所述的叔丁醇塔為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為48~53塊塔板,進料溫度為80~90℃,進料在12~15塊板,保持塔釜溫度為90~105℃,回流比控制在8~13;
吡啶塔為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為28~33塊塔板,進料溫度為105~120℃,進料在11~14塊板,保持塔釜溫度為120~150℃,回流比控制在5~8;
產品塔也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為25~30塊塔板,進料溫度為150~180℃,進料在9~12塊板,保持塔釜溫度為190~215℃,回流比控制在3~6。
本發(fā)明的實質性特點為
目前,國內外生產叔丁基苯酚的工藝主要以純苯酚為原料,純異丁烯或者甲基叔丁醚為烷基化劑,通過氣液、氣相烷基化反應來制備叔丁基苯酚。該工藝中原料純苯酚價格昂貴,反應進行的是氣相烷基化反應,反應過程中烷基化劑與苯酚不能充分接觸,反應耗能較大。雖然CN104817435A是采用β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯精餾后的廢料當做原料,實現了廢物利用,但是該反應在工業(yè)生產中應用不是很多。
本發(fā)明將反應的原料改變?yōu)楹咏褂?,大大降低了原料價格,焦化廠每天產生大量的含酚焦油,同時也實現了廢料利用。烷基化劑用叔丁醇,叔丁醇的價格比異丁烯的一半還低,并且很容易實現液相烷基化反應。
本發(fā)明核心創(chuàng)新點是改變反應原料,用液相烷基化反應制備叔丁基苯酚,降低了反應成本,同時也實現了三元共沸物系的分離。
本發(fā)明的有益效果為:
(1)該技術使用的原料為焦油初步分離產物含酚焦油,我國是煤炭大國,在煤化工生產過程中產生大量的廢料含酚焦油,焦油中的酚會對后續(xù)分離設備產生腐蝕,使用該含酚焦油為原料,廉價易得,生產成本低,且能夠實現廢物利用。
(2)該技術原料來自于焦油的初步分離產物含酚焦油,將原料進行2~5級烷基化,最終得到的叔丁基苯酚的收率可達到99.9%,最終不僅制備了叔丁基苯酚,同時也得到了純度較高的吡啶和茚滿,實現了三元共沸物的分離。
(3)該技術所用的叔丁醇烷化劑常溫常壓下為液相,和傳統(tǒng)的異丁烯、甲基叔丁醚烷化劑相比,易于保存,且價格低,反應中也為液相,空速最大可到4.0h-1,而氣相烷基化反應最大空速能到2.0h-1,提高了催化劑的處理量,大大縮短了烷基化反應時間。在單位時間內,該技術下的烷基化反應能生產更多的烷基化產物,有利于工業(yè)化生產。液相烷基化反應單次苯酚轉化率可到達93.5%,而同類催化劑的氣相烷基化反應苯酚轉化率最大到83%。
附圖說明
圖1為本發(fā)明流程示意圖。
其中,1,含酚焦油原料罐;2,叔丁醇原料罐;3,含酚焦油進料泵;4,叔丁醇進料泵;5,混合器;6,五級固定床反應器;7,叔丁醇塔;8,吡啶塔;9,產品塔
具體實施方式
圖1所示實例表明本發(fā)明是一種用焦油初步分離產物含酚(含有苯酚、茚滿、吡啶)制備苯酚烷基化產物叔丁基苯酚的工藝流程:將焦油初步分離產物含酚焦油和烷基化劑叔丁醇兩者分別通過泵3,4進入混合器5,為保證焦油初步分離產物含酚焦油和叔丁醇為液相,進料過程需要伴熱,調節(jié)五級固定床反應器6空速、反應器溫度、反應壓力以及反應級數,進入五級固定床反應器6進行烷基化反應,將反應得到的最終烷基化產物在常壓塔7的塔頂分離得到叔丁醇,在常壓塔8的塔頂分離得到純度較高的吡啶。常壓塔9塔頂得到純度較高的茚滿,常壓塔9的塔底則為叔丁基苯酚。
所述的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂為公知產品,為上海羅門哈斯化工有限公司所售。
以下結合具體實例來進一步解釋本發(fā)明。
實施例1
在內徑25mm長度1200mm五級管式固定床反應器6中加入450g的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂催化劑,每層催化劑床層高度為200mm,每層加入90g催化劑。將焦油初步分離產物含酚焦油(體積比苯酚70%、茚滿15%、吡啶15%)與叔丁醇分別通過進料泵3和4進入混合器5,泵3流量為40ml/h,泵4流量為60ml/h,在混合器5中均勻混合,調節(jié)固定床6空速0.8h-1,預熱器溫度60℃,每層催化劑床層溫度70℃,調節(jié)背壓閥,待反應壓力穩(wěn)定在2.0MPa時,從第四級催化劑床層上方管路開始進料,通過第四級、第五級催化劑床層,進行二級烷基化反應,采出烷基化產物混合液,用色譜分析,分析結果顯示苯酚占16.75%,2,4-二叔丁基苯酚占16.73%,2-叔丁基苯酚占16.31%,4-叔丁基苯酚占50.21%,計算得苯酚的轉化率為74.44%,反應過程中茚滿和吡啶沒有參與反應。將烷基化產物混合液注入叔丁醇塔7,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔8;吡啶塔8塔頂分離出純吡啶,吡啶塔8塔釜液進入產品塔9,產品塔9塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
塔7為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為51塊塔板,進料溫度為85℃,進料在13塊板,保持塔釜溫度為100℃,回流比控制在10;塔8為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為32塊塔板,進料溫度為110℃,進料在12塊板,保持塔釜溫度為140℃,回流比控制在6;塔9也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為28塊塔板,進料溫度為170℃,進料在11塊板,保持塔釜溫度為210℃,回流比控制在5。常壓塔7的塔頂得到純度為99.99%的叔丁醇,常壓塔8塔頂得到純度為87.45%的吡啶,常壓塔9塔頂得到純度為55.43%的茚滿,剩余塔底組分為99.95%的混合叔丁基苯酚。
實施例2
在內徑25mm長度1200mm五級管式固定床反應器6中加入450g的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂催化劑,每層催化劑床層高度為200mm,每層加入90g催化劑,將焦油初步分離產物含酚焦油(體積比苯酚70%、茚滿15%、吡啶15%)與叔丁醇分別通過進料泵3和4進入混合器5,泵3流量為40ml/h,泵4流量為60ml/h,在混合器5中均勻混合,調節(jié)固定床6空速1.0h-1,預熱器溫度80℃,每催化劑床層溫度90℃,調節(jié)背壓閥,待反應壓力穩(wěn)定在2.0MPa時,從第三級催化劑床層上方管路開始進料,通過第三級、第四級、第五級催化劑床層,進行三級烷基化反應,采出烷基化產物混合液。用色譜分析,分析結果顯示苯酚占12.53%,2,4-二叔丁基苯酚占14.31%,2-叔丁基苯酚占12.26%,4-叔丁基苯酚占60.9%,計算得苯酚的轉化率為80.53%,反應過程中茚滿和吡啶沒有參與反應。將烷基化產物混合液注入叔丁醇塔7,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔8;吡啶塔8塔頂分離出純吡啶,吡啶塔8塔釜液進入產品塔9,產品塔9塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
塔7為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為52塊塔板,進料溫度為85℃,進料在14塊板,保持塔釜溫度為105℃,回流比控制在12;塔8為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為33塊塔板,進料溫度為115℃,進料在14塊板,保持塔釜溫度為140℃,回流比控制在6;塔9也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為29塊塔板,進料溫度為170℃,進料在11塊板,保持塔釜溫度為210℃,回流比控制在6。常壓塔7的塔頂得到純度為99.99%的叔丁醇,常壓塔8塔頂得到純度93.43%的吡啶,常壓塔9塔頂得到純度為63.87%的茚滿,剩余塔底組分為99.95%的混合叔丁基苯酚。
實施例3
在內徑25mm長度1200mm五級管式固定床反應器6中加入450g的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂催化劑,每層催化劑床層高度為200mm,每層加入90g催化劑,將焦油初步分離產物含酚焦油(體積比苯酚70%、茚滿15%、吡啶15%)與叔丁醇分別通過進料泵3和4進入混合器5,泵3流量為40ml/h,泵4流量為60ml/h,在混合器5中均勻混合,調節(jié)固定床6空速1.5h-1,預熱器溫度100℃,每催化劑床層溫度110℃,調節(jié)背壓閥,待反應壓力穩(wěn)定在2.0MPa時,從第二級催化劑床層上方管路開始進料,通過第二級、第三級、第四級、第五級催化劑床層,進行四級烷基化反應,采出烷基化產物混合液,用色譜分析,分析結果顯示苯酚占4.03%,2,4-二叔丁基苯酚占12.23%,2-叔丁基苯酚占9.42%,4-叔丁基苯酚占74.32%,計算得苯酚的轉化率為93.44%,反應過程中茚滿和吡啶沒有參與反應。將烷基化產物混合液注入叔丁醇塔7,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔8;吡啶塔8塔頂分離出純吡啶,吡啶塔8塔釜液進入產品塔9,產品塔9塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
塔7為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為51塊塔板,進料溫度為85℃,進料在14塊板,保持塔釜溫度為100℃,回流比控制在12;塔8為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為30塊塔板,進料溫度為115℃,進料在13塊板,保持塔釜溫度為135℃,回流比控制在6;塔9也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為28塊塔板,進料溫度為170℃,進料在11塊板,保持塔釜溫度為210℃,回流比控制在6。常壓塔7的塔頂得到純度為99.99%的叔丁醇,常壓塔8塔頂得到純度為95.51%的吡啶,常壓塔9塔頂得到純度為89.91%的茚滿,剩余塔底組分為99.95%的混合叔丁基苯酚。
實施例4
在內徑25mm長度1200mm五級管式固定床反應器6中加入450g的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂催化劑,每層催化劑床層高度為200mm,每層加入90g催化劑,將焦油初步分離產物含酚焦油(體積比苯酚70%、茚滿15%、吡啶15%)與叔丁醇分別通過進料泵3和4進入混合器5,泵3流量為40ml/h,泵4流量為60ml/h,在混合器5中均勻混合,調節(jié)固定床6空速2.0h-1,預熱器溫度140℃,每催化劑床層溫度150℃,調節(jié)背壓閥,待反應壓力穩(wěn)定在2.0MPa時,從固定床頂部管路開始進料,通過第一級、第二級、第三級、第四級、第五級催化劑床層,進行五級烷基化反應,采出烷基化產物混合液,用色譜分析,分析結果顯示苯酚占9.23%,2,4-二叔丁基苯酚占10.98%,2-叔丁基苯酚占10.45%,4-叔丁基苯酚占69.34%,計算得苯酚的轉化率為85.50%,反應過程中茚滿和吡啶沒有參與反應。將烷基化產物混合液注入叔丁醇塔7,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔8;吡啶塔8塔頂分離出純吡啶,吡啶塔8塔釜液進入產品塔9,產品塔9塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
塔7為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為48塊塔板,進料溫度為90℃,進料在12塊板,保持塔釜溫度為95℃,回流比控制在12;塔8為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為32塊塔板,進料溫度為105℃,進料在11塊板,保持塔釜溫度為120℃,回流比控制在5;塔9也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為25塊塔板,進料溫度為150℃,進料在9塊板,保持塔釜溫度為190℃,回流比控制在3。常壓塔7的塔頂得到純度為99.99%的叔丁醇,常壓塔8塔頂得到純度為89.41%的吡啶,常壓塔9塔頂得到純度為81.27%的茚滿,剩余塔底組分為99.95%的混合叔丁基苯酚。
實施例5
在內徑25mm長度1200mm五級管式固定床反應器6中加入450g的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂催化劑,每層催化劑床層高度為200mm,每層加入90g催化劑,將焦油初步分離產物含酚焦油(體積比苯酚35%、茚滿35%、吡啶30%)與叔丁醇分別通過進料泵3和4進入混合器5,泵3流量為33ml/h,泵4流量為67ml/h,在混合器5中均勻混合,調節(jié)固定床6空速1.5h-1,預熱器溫度120℃,每催化劑床層溫度130℃,調節(jié)背壓閥,待反應壓力穩(wěn)定在2.0MPa時,從第三級催化劑床層上方管路開始進料,通過第三級、第四級、第五級催化劑床層,進行三級烷基化反應,采出烷基化產物混合液,用色譜分析,分析結果顯示苯酚占8.21%,2,4-二叔丁基苯酚占10.14%,2-叔丁基苯酚占14.25%,4-叔丁基苯酚占67.4%,計算得苯酚的轉化率為87.05%,反應過程中茚滿和吡啶沒有參與反應。將烷基化產物混合液注入叔丁醇塔7,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔8;吡啶塔8塔頂分離出純吡啶,吡啶塔8塔釜液進入產品塔9,產品塔9塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
塔7為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為53塊塔板,進料溫度為90℃,進料在15塊板,保持塔釜溫度為105℃,回流比控制在13;塔8為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為33塊塔板,進料溫度為120℃,進料在14塊板,保持塔釜溫度為150℃,回流比控制在8;塔9也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為30塊塔板,進料溫度為180℃,進料在12塊板,保持塔釜溫度為215℃,回流比控制在6。常壓塔7的塔頂得到純度為99.99%的叔丁醇,常壓塔8塔頂得到純度為91.24%的吡啶,常壓塔9塔頂得到純度為88.98%的茚滿,剩余塔底組分為99.95%的混合叔丁基苯酚。
實施例6
在內徑25mm長度1200mm五級管式固定床反應器6中加入450g的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂催化劑,每層催化劑床層高度為200mm,每層加入90g催化劑,將焦油初步分離產物含酚焦油(體積比苯酚45%、茚滿35%、吡啶20%)與叔丁醇分別通過進料泵3和4進入混合器5,泵3流量為29ml/h,泵4流量為71ml/h,在混合器5中均勻混合,調節(jié)固定床6空速3.0h-1,預熱器溫度120℃,每催化劑床層溫度130℃,調節(jié)背壓閥,待反應壓力穩(wěn)定在2.0MPa時,從第三級催化劑床層上方管路開始進料,通過第三級、第四級、第五級催化劑床層,進行三級烷基化反應,采出烷基化產物混合液,用色譜分析,分析結果顯示苯酚占1.11%,2,4-二叔丁基苯酚占14.35%,2-叔丁基苯酚占13.67%,4-叔丁基苯酚占70.87%,計算得苯酚的轉化率為98.15%,反應過程中茚滿和吡啶沒有參與反應。將烷基化產物混合液注入叔丁醇塔7,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔8;吡啶塔8塔頂分離出純吡啶,吡啶塔8塔釜液進入產品塔9,產品塔9塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
塔7為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為49塊塔板,進料溫度為80℃,進料在14塊板,保持塔釜溫度為95℃,回流比控制在9;塔8為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為32塊塔板,進料溫度為115℃,進料在13塊板,保持塔釜溫度為135℃,回流比控制在7;塔9也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為28塊塔板,進料溫度為170℃,進料在10塊板,保持塔釜溫度為200℃,回流比控制在6。常壓塔7的塔頂得到純度為99.99%的叔丁醇,常壓塔8塔頂得到純度為99.32%的吡啶,常壓塔9塔頂得到純度為98.46%的茚滿,剩余塔底組分為99.95%的混合叔丁基苯酚。
實施例7
在內徑25mm長度1200mm五級管式固定床反應器6中加入450g的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂催化劑,每層催化劑床層高度為200mm,每層加入90g催化劑,將焦油初步分離產物含酚焦油(體積比苯酚40%、茚滿35%、吡啶25%)與叔丁醇分別通過進料泵3和4進入混合器5,泵3流量為25ml/h,泵4流量為75ml/h,在混合器5中均勻混合,調節(jié)固定床6空速4.0h-1,預熱器溫度120℃,每催化劑床層溫度130℃,調節(jié)背壓閥,待反應壓力穩(wěn)定在2.0MPa時,從第三級催化劑床層上方管路開始進料,通過第三級、第四級、第五級催化劑床層,進行三級烷基化反應,采出烷基化產物混合液,用色譜分析,分析結果顯示苯酚占2.87%,2,4-二叔丁基苯酚占15.32%,2-叔丁基苯酚占14.16%,4-叔丁基苯酚占67.65%,計算得苯酚的轉化率為95.26%,反應過程中茚滿和吡啶沒有參與反應。將烷基化產物混合液注入叔丁醇塔7,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔8;吡啶塔8塔頂分離出純吡啶,吡啶塔8塔釜液進入產品塔9,產品塔9塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
塔7為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為50塊塔板,進料溫度為80℃,進料在14塊板,保持塔釜溫度為90℃,回流比控制在13;塔8為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為31塊塔板,進料溫度為110℃,進料在14塊板,保持塔釜溫度為150℃,回流比控制在8;塔9也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為30塊塔板,進料溫度為180℃,進料在9塊板,保持塔釜溫度為215℃,回流比控制在4。常壓塔7的塔頂得到純度為99.99%的叔丁醇,常壓塔8塔頂得到純度為98.78%的吡啶,常壓塔9塔頂得到純度為94.57%的茚滿,剩余塔底組分為99.95%的混合叔丁基苯酚。
實施例8
在內徑25mm長度1200mm五級管式固定床反應器6中加入450g的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂催化劑,每層催化劑床層高度為200mm,每層加入90g催化劑,將焦油初步分離產物含酚焦油(體積比苯酚60%、茚滿25%、吡啶15%)與叔丁醇分別通過進料泵3和4進入混合器5,泵3流量為29ml/h,泵4流量為71ml/h,在混合器5中均勻混合,調節(jié)固定床6空速2.0h-1,預熱器溫度120℃,每催化劑床層溫度130℃,調節(jié)背壓閥,待反應壓力穩(wěn)定在2.5MPa時,從第三級催化劑床層上方管路開始進料,通過第三級、第四級、第五級催化劑床層,進行三級烷基化反應,采出烷基化產物混合液,用色譜分析,分析結果顯示苯酚占2.14%,2,4-二叔丁基苯酚占13.76%,2-叔丁基苯酚占19.74%,4-叔丁基苯酚占63.36%,計算得苯酚的轉化率為96.46%,反應過程中茚滿和吡啶沒有參與反應。將烷基化產物混合液注入叔丁醇塔7,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔8;吡啶塔8塔頂分離出純吡啶,吡啶塔8塔釜液進入產品塔9,產品塔9塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
塔7為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為53塊塔板,進料溫度為90℃,進料在15塊板,保持塔釜溫度為95℃,回流比控制在13;塔8為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為33塊塔板,進料溫度為120℃,進料在14塊板,保持塔釜溫度為150℃,回流比控制在8;塔9也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為28塊塔板,進料溫度為180℃,進料在12塊板,保持塔釜溫度為215℃,回流比控制在6。常壓塔7的塔頂得到純度為99.99%的叔丁醇,常壓塔8塔頂得到純度為98.93%的吡啶,常壓塔9塔頂得到純度為96.71%的茚滿,剩余塔底組分為99.95%的混合叔丁基苯酚。
實施例9
在內徑25mm長度1200mm五級管式固定床反應器6中加入450g的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂催化劑,每層催化劑床層高度為200mm,每層加入90g催化劑,將焦油初步分離產物含酚焦油(體積比苯酚70%、茚滿15%、吡啶15%)與叔丁醇分別通過進料泵3和4進入混合器5,泵3流量為29ml/h,泵4流量為71ml/h,在混合器5中均勻混合,調節(jié)固定床6空速4.0h-1,預熱器溫度100℃,每催化劑床層溫度110℃,調節(jié)背壓閥,待反應壓力穩(wěn)定在3.0MPa時,從第三級催化劑床層上方管路開始進料,通過第三級、第四級、第五級催化劑床層,進行三級烷基化反應,采出烷基化產物混合液,用色譜分析,分析結果顯示苯酚占0.29%,2,4-二叔丁基苯酚占15.45%,2-叔丁基苯酚占18.76%,4-叔丁基苯酚占65.5%,計算得苯酚的轉化率為99.51%,反應過程中茚滿和吡啶沒有參與反應。將烷基化產物混合液注入叔丁醇塔7,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔8;吡啶塔8塔頂分離出純吡啶,吡啶塔8塔釜液進入產品塔9,產品塔9塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
塔7為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為51塊塔板,進料溫度為90℃,進料在12塊板,保持塔釜溫度為105℃,回流比控制在13;塔8為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為28塊塔板,進料溫度為120℃,進料在14塊板,保持塔釜溫度為150℃,回流比控制8;塔9也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為29塊塔板,進料溫度為180℃,進料在9塊板,保持塔釜溫度為215℃,回流比控制在6。常壓塔7的塔頂得到純度為99.99%的叔丁醇,常壓塔8塔頂得到純度為99.91%的吡啶,常壓塔9塔頂得到純度為99.64%的茚滿,剩余塔底組分為99.95%的混合叔丁基苯酚。
實施例10
在內徑25mm長度1200mm五級管式固定床反應器6中加入450g的Amberlyst35wet強酸性陽離子交換樹脂催化劑,每層催化劑床層高度為200mm,每層加入90g催化劑,將焦油初步分離產物含酚焦油(體積比苯酚60%、茚滿15%、吡啶25%)與叔丁醇分別通過進料泵3和4進入混合器5,泵3流量為29ml/h,泵4流量為71ml/h,在混合器5中均勻混合,調節(jié)固定床6空速1.5h-1,預熱器溫度120℃,每催化劑床層溫度130℃,調節(jié)背壓閥,待反應壓力穩(wěn)定在3.5MPa時,從第三級催化劑床層上方管路開始進料,通過第三級、第四級、第五級催化劑床層,進行三級烷基化反應,采出烷基化產物混合液,用色譜分析,分析結果顯示苯酚占0.87%,2,4-二叔丁基苯酚占16.88%,2-叔丁基苯酚占20.56%,4-叔丁基苯酚占61.69%,計算得苯酚的轉化率為98.54%,反應過程中茚滿和吡啶沒有參與反應。將烷基化產物混合液注入叔丁醇塔7,塔頂分離出純叔丁醇,塔釜液進入吡啶塔8;吡啶塔8塔頂分離出純吡啶,吡啶塔8塔釜液進入產品塔9,產品塔9塔頂分離出純茚滿,塔釜得到混合叔丁基苯酚。
塔7為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為53塊塔板,進料溫度為90℃,進料在15塊板,保持塔釜溫度為105℃,回流比控制在8;塔8為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為33塊塔板,進料溫度為120℃,進料在14塊板,保持塔釜溫度為150℃,回流比控制在8;塔9也為常壓板式精餾塔,該精餾塔所需塔板數為30塊塔板,進料溫度為180℃,進料在12塊板,保持塔釜溫度為215℃,回流比控制在6。常壓塔7的塔頂得到純度為99.99%的叔丁醇,常壓塔8塔頂得到純度為99.33%的吡啶,常壓塔9塔頂得到純度為98.19%的茚滿,剩余塔底組分為99.95%的混合叔丁基苯酚。
本發(fā)明未盡事宜為公知技術。