2，6-二甲基苯酚的制备方法

专利名称：2，6-二甲基苯酚的制备方法技术领域：本发明涉及苯酚烷基化制备二烷基苯酚的方法，更确切地说涉及苯酚和邻-甲酚的混合物在氧化镁为基的催化剂存在下，通过甲醇烷基化制备2，6-二甲基苯酚的一种方法。2，6-二甲基苯酚是制备聚苯撑氧化物(PPO)及其改性品种的重要原料，同时也是制备高温环氧树脂和维生素D的重要原料。对其制备方法的改进一向是各国工程技术人员的热门课题。本发明是对已有技术的改进发明。已有技术U.S.P4，041，085其实也是一项改进发明，该发明在烷基化催化剂氧化镁存在下，用甲醇对苯酚进行邻位选择性烷基化反应来制备2，6-二甲基苯酚，其特征在于采用甲醇和苯酚重量的3～15%的水蒸汽连续通入反应系统;氧化镁催化剂组成包括氧化镁和为氧化镁2～15重量%的粘合剂。剂合剂可由二氧化硅、氧化镁和有机聚合物如纤维素选配而成。当不通入水蒸汽时，上述常压气相烷基化反应温度为478～504℃，液时空速(LHSV)为1.44～1.65h-1，摩尔苯酚选择率为89.5～92%，时空产率为0.23～0.35g/ml.h，催化剂寿命在40～60小时范围内。在连续通入水蒸汽到反应系统中的情况下，避免或减少了催化剂表面上的积碳，延长了催化剂的使用寿命，加上使用纯的烧结过的氧化镁作催化剂，使催化剂的寿命延长到90～100小时或更多。该发明利用水蒸汽防止积炭，用粘合剂增加催化剂强度，从而增加催化剂寿命，作为一种技术方案来说那是很可取的，但就工业生产来说，这种催化剂的寿命仍很短，有必要延长催化剂寿命，满足工业生产的需要。本发明采用长度2mm以下的无碱短切玻璃纤维为催化剂的增强剂，提高了催化剂的强度，其值高达40～60MPa，完全能经受住反应物料气流的冲击，使催化剂不至于被反应物料气流冲击破碎而引起催化剂寿命缩短。本发明延长了催化剂寿命至1500小时以上，从而达到了本发明的目的。本发明以苯酚和邻-甲酚的混合物在氧化镁为基的催化剂存在下，通过甲醇在常压下进行气相烷基化反应制备2，6-二甲基苯酚。本发明采用氧化镁、硅溶胶和无碱短切玻璃纤维的混合物组成催化剂，催化剂组成包括硅溶胶为氧化镁的2～10重量%(硅溶胶在2～10重量%的变化范围内对催化剂寿命影响不大)，无碱短切玻璃纤维量为氧化镁的3～12重量%，苯酚和邻-甲酚混合物烷基化的反应温度为400～480℃，反应压力为常压。烷基化温度比已有技术低，也是本发明的一大特点，降低了能耗，节约生产成本。本发明的催化剂寿命在1500小时以上。假如无碱短切玻璃纤维量小于3重量%，则催化剂寿命在800小时左右，大于或等于12重量%，则催化剂寿命降到485小时。本发明采用氧化镁、硅溶胶和无碱短切玻璃纤维的混合物于室温下，在捏和机中充分混合均匀，继之干燥、粉碎、过筛，然后压制成 5×5mm的催化剂锭片，其强度为40～60MPa。在本发明中，较好的催化剂组成是硅溶胶为氧化镁的3～5重量%，无碱短切玻璃纤维为氧化镁的6～9重量%。在本发明中苯酚和邻-甲酚混合物组成是邻-甲酚的量为混合物总量的20～40%。邻-甲酚含量高时，时空产率和催化剂寿命也高，但考虑原料来源和邻甲酚价格较贵，还是控制在20～40%范围内为宜。严格按照本发明实施便会取得显著进步和突出的效果。无碱短切玻璃纤维使催化剂强度增加到40～60MPa，催化剂寿命比已有技术提高五倍以上，高达1500小时以上，液时空速为1.0～1.5h-1，生成2，6-二甲基苯酚的选择率为92～93.5%，时空生产率为0.30～0.31克2，6-二甲基苯酚/克催化剂·小时。用此法生产的2，6-二甲基苯酚经精馏后纯度可提高到99.5%以上，完全能满足制备PPO的要求。为了更好地说明本发明，特举如下实施例，实施例只会更好地说明本发明，而不是对本发明加以限制。实例1将2000g粉状氧化镁和120g长度2mm以下的无碱短切玻璃纤维加到高速混合机中，混合均匀后加入到捏和机中，再加入无离子水3600g和400g15%(重量)二氧化硅水溶胶，混合均匀后取出，在红外灯下干燥(80～100℃)，然后加入到粉碎机中粉碎、过筛，取长度小于2mm的细颗粒状固体，用压片机压制成 5×5mm的锭片，其强度为48MPa。取前述制备的催化剂锭片2700克，加入到内径为50mm，高度为3200mm的不锈钢固定床反应器中，反应器外部用熔盐炉加热。催化剂在500℃下通氮气活化10h，降温至440℃。将重量比为68/32的苯酚和邻-甲酚混合物1摩尔与5摩尔甲醇及10重量%水(基于酚醇总量)组成的混合物送入温度维持在250～300℃的气化器中，气化的混合原料按液时空速1.40h-1的速度从固定床反应器上部进入温度为440℃催化剂层中进行烷基化反应。从反应器底部出来的反应产物，经冷却后送入直径为147mm，高为10m的精馏塔精馏获得纯度≥99.5%的2，6-二甲基苯酚。结果2，6-二甲基苯酚对苯酚的选择率为93.5%，时空产率为0.31克2，6-二甲基苯酚/克催化剂·小时，催化剂寿命为1500小时。实例2除无碱短切玻璃纤维量为氧化镁的12重量%以外，其它用量和步骤与实例1相同。结果催化剂寿命为610小时，选择率和时空产率和实例1相同。实例3除无碱短切玻璃纤维量为氧化镁的3重量%以外，其它用量和步骤与实例1相同。结果催化剂寿命为800小时，选择率和时空产率和实例1相同。对照实施例除不加无碱短切玻璃纤维外，其它用量和步骤与实例1相同。结果催化剂寿命为485小时，选择率和时空产率与实例1相同。权利要求1.一种由苯酚和邻-甲酚的混合物在氧化镁为基的催化剂存在下，经甲醇烷基化制备2，6-二甲基苯酚的方法，其特征在于采用氧化镁、硅溶胶和无碱短切玻璃纤维的混合物组成催化剂，催化剂组成包括硅溶胶为氧化镁的2～10重量%，无碱短切玻璃纤维量为氧化镁的3～12重量%，苯酚和邻-甲酚混合物烷基化的反应温度为400～480℃，反应压力为常压。2.根据权利要求1所述的制备2，6-二甲基苯酚的方法其特征在于采用氧化镁、硅溶胶和无碱短切玻璃纤维的混合物于室温下，在捏和机中充分混合均匀，继之干燥、粉碎、过筛，然后压制成5×5mm的催化剂锭片，其强度为40～60MPa。3.根据权利要求1所述的制备2，6-二甲基苯酚的方法其特征在于较好的催化剂组成为硅溶胶为氧化镁的3～5重量%，无碱短切玻璃纤维为氧化镁的6～9重量%。全文摘要苯酚和邻-甲酚混合物在由氧化镁、硅溶胶和无碱短切玻璃纤维组成的催化剂存在下，于400～480℃范围内由甲醇进行常压烷基化反应制备2，6-二甲基苯酚。催化剂组成中含有无碱短切玻璃纤维，使催化剂强度显著增加，催化剂锭片强度高达40～60MPa，与已有技术比较，催化剂寿命提高5倍以上，使用寿命高达1500小时以上。反应的液时空速为1.0～1.4h文档编号C07C39/07GK1066263SQ91107378公开日1992年11月18日 申请日期1991年4月27日 优先权日1991年4月27日发明者石安富, 忻高明 申请人:上海市合成树脂研究所