一种2,4-二叔丁基苯酚的清洁生产方法技术

本发明专利技术提供一种2,4‑二叔丁基苯酚的清洁生产方法，A)将苯酚和催化剂混合，搅拌升温，加入异丁烯，反应得到2,4‑二叔丁基苯酚；所述催化剂为过渡金属氧化物掺杂的分子筛；所述过渡金属氧化物为La

A clean production method of 2,4-di-tert-butylphenol

【技术实现步骤摘要】
一种2,4-二叔丁基苯酚的清洁生产方法
本专利技术属于有机合成
，尤其涉及一种2,4-二叔丁基苯酚的清洁生产方法。
技术介绍
2.4-二叔丁基苯酚是航空汽油抗氧剂、天然胶和合成胶低效稳定剂、聚烯烃和高效聚苯乙烯的热稳定剂，可用于制备新型酚醛树脂、涂料、粘合剂及农药。在高分子添加剂领域中，2.4-二叔丁基苯酚是合成抗氧剂168、抗氧剂626、紫外线吸收剂UV-326和UV-327等的原料。2,4-二叔丁基苯酚的生产一般采用异丁烯或甲基叔丁基醚为烷化剂，以杂多酸、活性白土、强酸性阳离子交换树脂等作为催化剂(CN02125506、CN1935763A)。目前工业生产中大部分厂家使用活性白土作为2，4烷化反应的催化剂，活性白土虽然活性较高、价格低廉、生产成本低，但是不能重复使用，产生较多的工业废渣，而且活性白土对2,4烷化反应的选择性较差，反应过程中会产生较多的邻位酚、对位酚、2,4,6-酚等副产物，收率较低。而杂多酸、强酸性阳离子交换树脂等有可能循环使用的催化剂，多由于催化活性较低，尚未在工业生产中应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种2,4-二叔丁基苯酚的清洁生产方法，本专利技术中的方法选择性高，废渣少且催化剂能循环使用。本专利技术提供一种2,4-二叔丁基苯酚的清洁生产方法，包括以下步骤：A)将苯酚和催化剂混合，搅拌升温，然后加入异丁烯，进行反应，得到2,4-二叔丁基苯酚；所述催化剂为过渡金属氧化物掺杂的分子筛；所述过渡金属氧化物为La2O3、CeO2；所述分子筛为X型分子筛和/或Y型分子筛，所述分子筛的孔道直径为0.8～1nm；所述催化剂中过渡金属氧化物的质量分数为6～20％；B)将使用过的催化剂与新催化剂混合，加入苯酚和异丁烯，再次进行反应，重复进行若干次之后，使用有机溶剂对催化剂进行萃取回收，然后烘干和煅烧，完成催化剂的再生后循环使用。优选的，所述苯酚、催化剂和异丁烯的摩尔比为1：(0.01～0.05)：(1.0～1.5)。优选的，所述反应的温度为70～150℃；所述反应的时间为3～7小时。优选的，所述萃取回收使用的有机溶剂为甲醇、乙醇和甲苯中的一种或几种。优选的，所述烘干的温度为70～120℃；所述烘干的时间为1～4小时。优选的，所述煅烧的温度为400～600℃；所述煅烧的时间为2～5小时。优选的，使用有机溶剂对催化剂萃取回收之前，催化剂的重复使用次数为10～15次。优选的，所述新催化剂的质量为使用过的催化剂的质量的1～5％。本专利技术提供了一种2,4-二叔丁基苯酚的清洁生产方法，包括以下步骤：A)将苯酚和催化剂混合，搅拌升温，然后加入异丁烯，进行反应，得到2,4-二叔丁基苯酚；所述催化剂为过渡金属氧化物掺杂的分子筛；所述过渡金属氧化物为La2O3、CeO2；所述分子筛为X型分子筛和/或Y型分子筛；所述催化剂中过渡金属氧化物的质量分数为6～20％；B)将使用过的催化剂与新催化剂混合，加入苯酚和异丁烯，再次进行反应，重复进行若干次之后，使用有机溶剂对催化剂进行萃取回收，然后烘干和煅烧，完成催化剂的再生后循环使用。本专利技术中利用过渡金属对分子筛掺杂，增加分子筛的活性位，提高催化活性，并且本申请中的分子筛对于原料和产物具有择型选择性，催化活性中心在分子筛的孔道内部，反应原料苯酚和异丁烯分子可以轻松进入孔道内进行反应，生成的目标产物2,4-二叔丁基苯酚可以轻松从分子筛孔道扩散出去，但是却不容易再次进入孔道，因此能够避免目标产物与异丁烯分子继续反应产生直径较大的副产物，从而提高反应的选择性。另外，本专利技术中的催化剂能够循环使用，不会产生催化剂废渣，有利于保护环境，降低生产成本。具体实施方式本专利技术提供一种2,4-二叔丁基苯酚的清洁生产方法，包括以下步骤：A)将苯酚和催化剂混合，搅拌升温，然后加入异丁烯，进行反应，得到2,4-二叔丁基苯酚；所述催化剂为过渡金属氧化物掺杂的分子筛；所述过渡金属氧化物为La2O3、CeO2；所述分子筛为X型分子筛和/或Y型分子筛，所述分子筛的孔道直径为0.8～1nm；所述催化剂中过渡金属氧化物的质量分数为6～20％；B)将使用过的催化剂与新催化剂混合，加入苯酚和异丁烯，再次进行反应，重复进行若干次之后，使用有机溶剂对催化剂进行萃取回收，然后烘干和煅烧，完成催化剂的再生后循环使用。本专利技术优选将苯酚和催化剂投入反应釜中，通氮气置换，搅拌升温，然后缓慢加入异丁烯，进行反应，取样检测判定反应终点，反应结束后将烷化液与固体催化剂进行分离，所述烷化液经过精馏分离得到2,4-二叔丁基苯酚；所述固体催化剂取出后直接在此投入反应釜中，并添加适量的新鲜催化剂，加入苯酚后搅拌升温、然后缓慢加入异丁烯，进行反应，如此循环使用多次后，使用有机溶剂对催化剂进行萃取回收，然后烘干和煅烧，完成催化剂的再生后循环使用。在本专利技术中，所述苯酚与催化剂的质量比优选为1：(0.01～0.05)，更优选为1：(0.02～0.04)，最优选为1：0.03；所述苯酚与异丁烯的摩尔比优选为1：(2～2.5)，更优选为1：(2.1～2.4)，最优选为1：(2.2～2.3)。在本专利技术中，所述催化剂为过渡金属氧化物掺杂的分子筛，所述过渡金属氧化物优选为La2O3、CeO2；具体的，在本专利技术的实施例中，可以是La2O3和CeO2按照1：(0.5～5)的摩尔比复配得到的混合物，如1：1或1:1.2。所述分子筛优选为X型分子筛和/或Y型分子筛；所述催化剂中过渡金属氧化物的质量分数优选为6～20％，更优选为10～15％；具体的，在本专利技术的实施例中，可以是10％、12％、14％，更优选为La2O3、CeO2的质量分数分别为5％、5％；La2O3、CeO2的质量分数分别为5％、7％；La2O3、CeO2的质量分数分别为7％、7％。在本专利技术中，所述分子筛的孔道直径为0.8～1nm；催化活性中心在孔道内；反应原料苯酚、异丁烯分子可以轻松进入孔道进行反应，目标产物2,4-酚分子动力学直径在0.68～0.83nm，可以从分子筛孔道内扩散出去，但不容易再次进入孔道，因此很少能够继续与异丁烯分子反应生产直径较大的副产物。在本专利技术中，所述反应的温度优选为70～150℃，更优选为90～140℃，最优选为100～130℃，具体的，在本专利技术的实施例中可以是90℃、100℃、120℃或130℃；所述反应的时间优选为3～7小时，更优选为4～6小时，最优选为5小时。本专利技术优选在常压下进行上述反应。完成上述反应后，本专利技术将使用后的催化剂取出，与新鲜催化剂混合后重新用于烷化反应，重新进行的烷化反应方法与上文所述的烷化反应方法相同，在此不再赘述。所述新鲜催化剂的质量占所述使用后催化剂质量的1～5％，更优选为2～4％，最优选为3％。本专利技术优选在使用有机溶剂对催化剂萃取回收之前，所述催化剂使用的次数优选为10～15次。所述有机溶剂优选为甲醇、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2,4-二叔丁基苯酚的清洁生产方法，包括以下步骤：/nA)将苯酚和催化剂混合，搅拌升温，然后加入异丁烯，进行反应，得到2,4-二叔丁基苯酚；/n所述催化剂为过渡金属氧化物掺杂的分子筛；/n所述过渡金属氧化物为La

【技术特征摘要】
1.一种2,4-二叔丁基苯酚的清洁生产方法，包括以下步骤：
A)将苯酚和催化剂混合，搅拌升温，然后加入异丁烯，进行反应，得到2,4-二叔丁基苯酚；
所述催化剂为过渡金属氧化物掺杂的分子筛；
所述过渡金属氧化物为La2O3、CeO2；所述分子筛为X型分子筛和/或Y型分子筛，所述分子筛的孔道直径为0.8～1nm；
所述催化剂中过渡金属氧化物的质量分数为6～20％；
B)将使用过的催化剂与新催化剂混合，加入苯酚和异丁烯，再次进行反应，重复进行若干次之后，使用有机溶剂对催化剂进行萃取回收，然后烘干和煅烧，完成催化剂的再生后循环使用。


2.根据权利要求1所述的清洁生产方法，其特征在于，所述苯酚、催化剂和异丁烯的摩尔比为1：(0.01～0.05)：(1.0～1.5)。


3.根据权利要求1所述的清洁生产方...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵南，郭德宝，赵振莹，彭修娜，孙聚涛，
申请(专利权)人：山东省临沂市三丰化工有限公司，山东三丰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37