СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 0-КРЕЗОЛА И 2,6-КСИЛЕНОЛА Советский патент 1970 года по МПК C07C39/07 C07C37/16 

Изобретение относится к области основного органического синтеза - к получению о-крезола и 2,6-ксиленола, которые широко применяются в различных производствах химической промышленности. Так о-крезол широко используется в производстве ядохимикатов, красителей и фенольных смол.

Известен способ получения о-крезола и 2,6ксиленола алкилированием фенола метанолом при температуре 250-350°С и атмосферном давлении в присутствии окиси алюминия. Конверсия в о-изомер 65-80% в зависимости от условий реакции. Процесс осуществляется по непрерывной схеме.

Известный способ имеет недостаток - непродолжительный период реактивации, что неудобно в работе. Предложенный способ отличается от известного тем, что процесс алкилирования ведут при избытке метанола от 10 до 20% от веса смеси.

Этим достигается очень медленная активация катализатора, что делает период реактивации большим 1000 час. Длительность периода реактивации (1000 час) при непрерывном алкилировании на активной окиси алюминия достигается благодаря применению сырья, содержащего 16 вес. % метанола, при температуре 250-350°С и при атмосферном давлении. При содержании метанола в сырье в

пределах 25-50 вес. %, дезактивация происходит быстрее.

Алкилирование производят в стальном проточном реакторе. Слой катализатора имеет форму цилиндрического замкнутого кольца, образованного оболочкой реактора, диаметром 40 мм и центрально расположенными термотрубами с радиусом 20 мм. Общая длина реактора составляет 1 м. Верхняя половина реактора, заполненная стальными стержнями, служит в качестве подогревателя. Реактор нагревают электрическими элементами сопро гивления. Температуру измеряют в трех точках реактора посредством термоэлементов, расположенных в указанных выше термотрубах. Используемый катализатор представляет собой шарики из уокиси алюминия. Спец. поверхность определенная составляет 240 , насыпной вес 0,7 кг/л, диаметр шариков 2- 3 мм. Фенол алкилируют метанолом в газовой фазе под атмосферным давлением. Возможна также и другая конструкция реактора, важно, чтобы температура зоны реакции не превышала 350°С.

Пример 1. Смесь фенола с метанолом (10 вес. % метанола) впрыскивают с объемной скоростью 0,50 л/л-час под атмосферным давлением в реактор, в верхней части которого реакционную смесь предварительно подогревают и затем подают в слой катализатора. Средняя температура катализатора поддерживается около 330°С. После прохождения через катализатор продукт в начале опыта содержит, кроме нереагируюпдего фенола и реакционной воды, 22% о-крезола, 5% 2,6-ксиленола и следы анизола. Конверсия метанола hpH этих условиях составляет более 90% и объемное уменьшение о-крезола и 2,6-ксиленола продукта, вызываемое дезактивацией катализатора, составляет в течение следующих 1000 час до 10% первоначальной величины в начале опыта. Пример 2. Смесь фенола и метанола (16 вес. % метанола) впрыскивают с объемной скоростью 0,25 л1л-час под атмосферным ;Ь;авлением в реактор, наполненный окисью алюминия, как указано в примере 1. Средняя температура слоя катализатора держится на уровне 313°С. После прохождения через катализатор продукт содержит в начале опыта 27,5 вес. % о-крезола, 8 вес. % 2,6-ксиленола и следы анизола. В течение 1000 час содержание о-крезола уменьшается на 26 вес. %, 2,6-ксиленола на 7 вес. %. Содержание анизола увеличивается до 1-2 вес. %. Через 4500 час, считая с начала опыта, продукт содержит 22 вес. % о-крезола. Пример 3. Смесь фенола с метанолом, которая содержит 20 вес. % метанола, впрыскивают с объемной скоростью 0,5 л/л-час в реактор, наполненный окисью алюминия, как указано в примере I. Средняя температура в реакторе составляет 320°С под атмосферным давлением. После прохождения через реактор продукт содержит в начале опыта 28 вес. % о-крезола и 11 вес. % 2,6-ксиленола. По истечении 500 час с начала опыта продукт содержит 26 вес. % о-крезола и 10 вес. % 2,6ксиленола. Пример 4. Смесь фенола с метанолом, содержащая 35 вес. % метанола, впрыскивают в .-наполненный окисью алюминия реактор, как указано в примере 1, с объемной скоростью 0,25 л/л-час. Средняя температура в реакторе держится на уровне 330°С под атмосферным давлением. После прохождения через катализатор продукт содерлшт в начале опыта 32 вес. % о-крезола, 25 вес. % 2,6-ксиленола, 10-15 вес. % высококипящего полиметилфенола. Через 250 час с начала опыта содержание 2,6-ксиленола уменьшается на 15 вес. %, о-крезола на 13 вес. % и высококипящего полиметилфенола на 6-10 вес. %. Пример 5. Смесь фенола с метанолом, содержащую 16 вес. % метанола, впрыскиЭают в реактор, наполненный окисью алюминия, как указано в примере 1, с объемной скоростью 0,25 л/л-час. Средняя температура в реакторе составляет 385°С под атмосферным давлением. После прохождения через реактор продукт содержит в начале опыта 25 вес. % о-крезола. По истечении 250 час с Начала опыта содержание о-крезола уменьшается на 11 вес. %. Предмет изобретения Способ получения о-крезола и 2,6-ксиленола алкилированием фенола метанолом при температуре 250-350°С и атмосферном давлении в присутствия у-окиси алюминия в качестве катализатора с последующим разделением целевых продуктов, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы катализатора и усовершенствования технологии, процесс ведут при избытке метанола от 10 до 20% от веса смеси.