[发明专利]一种苯酚羟基化生产苯二酚的反应系统及方法

说明书

本发明提供了一种苯酚羟基化生产苯二酚的反应系统及方法；该系统包括：诱导釜；第一进料口与诱导釜的出料口相连的混合器；混合器的第二进料口与双氧水槽的出料口相连；进料口与混合器的出料口相连的反应器；进料口与反应器的出料口相连的淬灭装置；分别与反应器的蒸汽出口、淬灭装置的气相出口相连的真空蒸发装置。本发明涉及苯酚羟基化采用铁系催化剂生产苯二酚反应系统工艺特征，通过对反应过程的工程分析，选择适合该特点的设备，组成一个合理的反应系统；该系统采用特定结构及连接关系，实现整体良好的共同作用，能够有效解决具有快反应、强放热特点的反应体系存在的问题，特别适合铁系催化剂的苯酚羟基化反应工艺。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，更具体地说，是涉及一种苯酚羟基化生产苯二酚的反应系统及方法。

背景技术

苯二酚是邻苯二酚、对苯二酚和间苯二酚混合物的统称。苯二酚是重要的化工原料，具有广泛的应用领域。工业上用量最大的是对苯二酚，其次是邻苯二酚，最少是间苯二酚。

对苯二酚用途十分广泛。在感光工业中用作显影剂；石油工业用作抗凝剂及催化脱硫剂等；染料行业中是蒽醌染料和偶氮染料的重要原料；它还是香精和油脂的抗氧化剂的重要原料；对苯二酚及其烷基化合物被用作单体储运的阻聚剂。因此它的用量最大，市场价格也最高。邻苯二酚用于医药、农药、香料、照相、树脂和涂料等行业；将邻苯二酚制备成愈创木酚是生产香兰素的主要原料。间苯二酚主要用于橡胶粘结剂；也可用于合成树脂，染料，防腐剂，医药和分析试剂等。

苯二酚的生产工艺报道的方法尽管很多，但苯酚羟基化制备苯二酚方法由于其工艺简单、反应条件温和、双氧水价廉等优点已成为目前国内外主要的生产工艺。以双氧水为氧化剂的苯酚羟基化有三条主要的生产工艺。一条是以高氯酸为主催化剂，磷酸作助催化剂的生产工艺，该工艺的优点是反应选择性高；缺点是苯酚转率低(5％)，需要70％的高浓度双氧水，安全性差，并且高氯酸腐蚀性强，对设备材质要求高。另一条是用钛硅分子筛作催化剂(TS-1)的工艺，该工艺的优点是反应选择性高，苯酚转化率高(20％)；缺点是催化剂需要频繁再生，催化剂价格贵，造成生产成本高。第三条是以二价铁离子为催化剂，形成Fenton试剂的反应工艺，该工艺的优点是催化剂采用低廉的二价铁离子(硫酸亚铁或氢氧化亚铁等)，采用27.5％的低浓度双氧水，工艺简单，生产成本低。

以二价铁离子作催化剂的苯酚羟基化反应工艺，与高氯酸法和钛硅分子筛法相比较，具有催化剂廉价易得，生产成本低的优点；因此该“铁系”工艺已获得了本领域技术人员的认可。但是，由于其反应速度极快、反应放热量很大的特点，采用常规的反应器，例搅拌反应釜、管道反应器等均不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种苯酚羟基化生产苯二酚的反应系统及方法，能够有效解决具有快反应、强放热特点的反应体系存在的问题，特别适合铁系催化剂的苯酚羟基化反应工艺。

本发明提供了一种苯酚羟基化生产苯二酚的反应系统，包括：

诱导釜；

第一进料口与诱导釜的出料口相连的混合器；混合器的第二进料口与双氧水槽的出料口相连；

进料口与混合器的出料口相连的反应器；

进料口与反应器的出料口相连的淬灭装置；

分别与反应器的蒸汽出口、淬灭装置的气相出口相连的真空蒸发装置。

优选的，所述诱导釜的出料口设有第一输送泵；所述双氧水槽的出料口设有第二输送泵。

优选的，所述混合器为搅拌釜、文丘里混合器、静态混合器或管道混合器。

优选的，所述反应器为内部设置多层隔板的卧式反应器、由多个反应釜串联组成的反应器或管道反应器。

优选的，所述淬灭装置包括联氨除氧装置和淬灭釜。