[发明专利]烷基苯酚产物的制备方法及废水的有效治理方法

说明书

技术领域

本发明为一种高选择性邻位取代烷基苯酚产物混合液的制备方法。具体涉及以苯酚与异丁烯为原料，采用苯氧基铝为催化剂，均相催化烷基化反应，制备一种含有邻位取代烷基苯酚产物的混合液，以及所产生的废水的有效治理方法。

背景技术

苯酚或苯酚类化合物与烯烃类烷基化试剂的催化反应为烷基化试剂在芳环上的亲电取代反应，羟基基团作为第一类取代基，使得反应产物主要是酚羟基的一个对位和两个邻位被烷基化试剂取代的异构体，完成一个烷基取代后，使芳环钝化，被两个烷基取代后，进一步钝化，因此得到一取代烷基化产物相对容易，二取代烷基化产物次之，获得三取代烷基化产物就会很难。

选择酸性催化剂，用质子酸时，苯酚或苯酚类化合物与烯烃类烷基化试剂反应首先得到的是对位取代产物即4-烷基取代苯酚，当对位被大部分占据时继续下一级反应得到邻位取代产物即2-烷基取代苯酚；用路易斯酸为催化剂进行烷基化反应，2-烷基取代苯酚产物优先于4-烷基取代苯酚，但它的定位选择性不如质子，得到的产物为邻、对位取代产物，而且在混合物中的比例相当。当用金属铝与苯酚反应制成苯氧基铝，作为苯酚与异丁烯烷基化取代反应的催化剂时，比其它路易斯酸的邻位选择性高得多，优先生成邻叔丁基苯酚或2-叔丁基苯酚（简称2-酚），然后是羟基两个邻位被取代的产物，如2,6-二叔丁基苯酚（简称2，6-酚）。从理论意义讲，用苯氧基铝做催化剂，得到的烷基苯酚产物反应液为邻位取代烷基苯酚产物，如，2-酚，少量的2，6-酚，几乎没有2,4-二叔丁基苯酚（简称2，4-酚）、4-叔丁基苯酚（简称4-酚）、2,4,6-三叔丁基苯酚（简称2，4、6-酚）副产物生成，进一步说明它是一种优良的邻位取代催化剂。但在实际生产过程中却不是这样，用苯氧基铝做催化剂，如果原料的选择和制备工艺不合理，使邻位取代的烷基酚产物的选择性大大降低，烷基苯酚产物反应液中除2-酚、2，6-酚产物以外，还不同程度的含有2,4,6-酚、2,4-酚、4-酚副产物，造成副产物增加，生产过程复杂，原料消耗和生产成本增加，为此人们研究以苯酚与异丁烯为原料，苯氧基铝为催化剂，烷基化反应制备2-酚或少量的2，6-酚产物的生产工艺，以提高邻位取代烷基苯酚的选择性为目标。

中国专利CN 1193007A公开了苯酚与异丁烯为原料，苯氧基铝为催化剂进行催化烷基化反应制备以2，6-酚为主的烷基酚产物混合液，其不足之处是反应液中含有较多的2，4-酚。由于2，6-酚与2，4-酚的沸点差较小，使得给烷基酚混合液精馏过程带来很大的困难，用无限制增加精馏塔塔板数的方法得到所需纯度的2，6-酚产品，却不能保证工业化生产的可行性，说明该技术没能利用好苯氧基铝产品，造成催化剂性能出现偏差，达不到苯酚邻位高选择性烷基化反应的效果，另外，烷基化混合液精馏之前用5%的硫酸水溶液分解苯氧基铝并用水洗烷基化液方法会废水，使烷基化液中的游离苯酚溶解在其中，含酚废水很难进行有效处理，如果处理并达到排放标准，其运行成本和消耗的经济代价是生产企业所不能接受的，直接排放，对周边的环境造成很大的伤害。

中国专利CN1868992A公开了烷基酚联产生产工艺技术，苯酚与异丁烯为原料，苯氧基铝为催化剂进行催化烷基化反应制备以2，6-酚、邻叔丁基苯酚为主的混合烷基酚产物，其不足之处是所得烷基化反应液中含有约10%的2,4,6-酚、约10%的其它副产物，使生产过程的原料成本较高；用水分解苯氧基铝，同样具有含酚废水的排放问题。 

中国专利CN101628854A公开了以苯酚金属铝为原料，制备苯酚邻位烷基化取代反应催化剂苯氧基铝，其不足之处是采用传统的常压工艺方法，回流反应过程中排出的氢气夹带出釜内的苯酚造成原料损失和污染环境；敞开的系统难以避免空气中的氧气或水分进入釜内造成苯酚的氧化和催化剂的水解，使得到苯酚、苯氧基铝催化剂的混合液中会含有微量杂质Al(OH) ₃、Al₂O₃而影响烷基化反应过程中邻位取代烷基苯酚产物的选择性；用水分解苯氧基铝，用采用所谓的闪蒸技术除去杂质氢氧化铝，显然，闪蒸技术除去杂质氢氧化铝不具有可行性。