[发明专利]一种邻甲酚异构化生产间、对甲酚的流化催化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种邻甲酚异构化生产间、对甲酚的流化催化方法。

背景技术

甲酚包括三种异构体，即邻甲酚、对甲酚和间甲酚，均是重要的精细化工中间体。尤其是对、间甲酚国内严重供不应求，每年需进口相当数量来满足国内市场需求。

目前生产间甲酚或对甲酚的工业化路线有：甲苯磺化碱熔法、甲苯氯化水解法、苯酚烷基化法、异丙基甲苯氧化法。

甲苯磺化碱熔法：该法技术成熟，工艺简单，但使用大量强酸强碱，设备腐蚀和环境污染严重。甲苯氯化水解法：该法对设备要求苛刻。苯酚烷基化法：该法选择性高，工艺过程简单，产品成本低，已成为国外大公司生产邻甲酚的主要方法，该法的技术关健是选择好的催化剂。但我国一直没有工业化。异丙基甲苯氧化法：此法得到的产品纯度高，适宜大规模生产，缺点是技术难度大，原料来源困难，工艺流程较长，提纯费用高，设备投资大，废水处理费用高。

为了解决传统间甲酚和对甲酚生产过程中存在的高污染、高排放等诸多的技术和环境问题，新的间甲酚和对甲酚生产工艺方法-甲酚异构生产间对甲酚方法就应运而生。例如，《天津化工》（1994年第1期）报道了甲酚异构化催化剂的研制—甲酚在HCl-AlCl₃上的异构化作用，研究了甲酚在三氯化铝催化剂上的异构化反应，得到间甲酚含量高达68%的混合甲酚。但这种方法是液相间歇式操作，催化剂回收复杂，损耗大，消耗高；另外还存在对设备腐蚀、污染环境等其它的问题。美国专利US4503269、US5053558报道了固定床异构化工艺和US4283571、US4691063报道了固定床异构化的催化剂，但其中的催化剂在36小时后邻甲酚的转化率从开始的54.4%下降到31.4%，这样的催化剂性能远远难以满足固定床催化剂长时间运行的要求。

然而，流化床催化反应工艺可实现失活催化剂的实时再生，能有效的解决固定床反应过程中催化剂失活快而导致反应终止的难题。目前尚没有邻甲酚异构化采用流化催化反应的报道。

通过邻甲酚流化催化异构化工艺可以绿色环保地生产间、对甲酚。本工艺是利用邻甲酚，经过流化催化异构化，生产间、对混合甲酚。同现有间、对甲酚生产工艺相比，邻甲酚流化催化异构化具有绿色和环保的特点。

发明内容

本发明提供了一种利用邻甲酚异构化生产间、对甲酚的方法。本发明主要解决的是现有甲酚异构化过程中催化剂活性寿命时间短、难以再生的问题。因此，本发明提供了一种新的邻甲酚异构化制备间、对甲酚的流化催化的方法，该方法具有异构化反应连续和催化剂再生连续的优点，克服了现有工艺存在的问题。

本发明采用了以下技术方案：

将邻甲酚气化，同载气混合并预热到反应温度后，通入到流化床反应器中与甲酚异构化催化剂进行接触，经异构化反应后得到富含间、对甲酚的反应混合物A；

将上述反应混合物A精馏分离得到间、对甲酚。

上述技术方案中，邻甲酚反应器是采用流化床反应器；载气同邻甲酚进料摩尔比范围为0～10∶1，优选为1∶1～5∶1；反应温度为280～500℃，优选为290～440℃，更优选为约290～约430℃；反应压力0.1～5.0Mpa，优选为0.1～1.5MPa；邻甲酚重量空速0.2～15h^-1，优选为1～5.0h^-1。

在上述的邻甲酚异构化生产间、对甲酚的流化催化方法中，异构化过程中的载气可以选用氮气或氢气，也可以不用载气。在异构化反应中空速是控制反应的关键因素，维持合适的空速，通过调节载气气量来控制反应空速。因而，通过采用上述方法，可以较好的解决现有技术中催化剂寿命短的问题，也可以方便的调节空速来控制异构化反应的收率问题。

本发明所述的邻甲酚异构化生产间、对甲酚的流化催化方法中，使用的催化剂为固体催化剂，具有一定酸碱性的固体材料均可在本方法中获得应用，如固体超强酸、固体碱、杂多酸、氧化铝和分子筛等，其中，最常用的催化剂是硅铝分子筛，适用的材料包括ZSM-5，ZSM-11，ZSM-56，ZSM-48，ZSM-12，MCM-22，USY，丝光沸石(Mordenite)，Beta等，还可以用这些分子筛材料作为基础进行改性修饰，以改善催化剂的异构化性能。常见的改性方法是热处理，无机改性和金属改性等。