[发明专利]含有蒽烷基化反应产物的混合物的分离方法

说明书

本发明涉及蒽烷基化反应分离技术领域，公开了含有蒽烷基化反应产物的混合物的分离方法，该分离方法包括对含有蒽、烷基化溶剂和系列烷基蒽产物的物流进行分离，其中，所述分离方法包括：烷基化溶剂分离、熔融结晶以及多级减压蒸馏。通过本发明提出的熔融结晶‑多级减压蒸馏耦合分离技术，可显著降低蒽‑系列烷基蒽产物分离过程的操作难度，提高目标产物的纯度和总收率。

技术领域

本发明涉及一种分离方法，具体地说，涉及含有蒽烷基化反应产物的混合物的分离方法。

背景技术

过氧化氢是一种重要的绿色基础化学品，具有很高的产业关联度，自2008年起，我国已成为过氧化氢生产的第一大国，2015年消耗量已超过1000万t/a(按27.5％计)。目前，国内外生产过氧化氢的工艺技术主要是蒽醌法。该过程中的2-烷基蒽醌作为工艺过程的“载体”，直接影响过氧化氢的品质和产量。苯酐法是生产2-烷基蒽醌的主要方法，但该工艺存在严重的环境污染问题。生产1t乙基蒽醌，需要消耗1.76t无水AlCl₃和4.2t发烟H₂SO₄(20％)。因此，基于环境保护及绿色化生产角度考虑，开发2-烷基蒽醌的绿色化生产方法是十分必要的。

通过2-烷基蒽氧化制备2-烷基蒽醌的工艺路线由于具有工艺流程简单、原料来源广泛和环境污染小等优势，被认为是绿色化的生产工艺技术，具有广阔的应用前景。其中的关键原料2-烷基蒽可通过蒽烷基化反应技术来制备，在酸催化的作用下，蒽可与烷基化试剂发生烷基化反应，该反应产物体系经特殊的分离技术处理后，可得到目标产物2-烷基蒽。再采用特定的氧化技术，可实现由2-烷基蒽高效制备2-烷基蒽醌的目的。

US 4255343中公开了一种2-叔戊基蒽的合成方法，该方法将蒽、三氯苯、甲磺酸在一定温度和压力条件下均匀混合后，再向体系中引入烯烃与蒽发生烷基化反应。固体产物主要是剩余的蒽及系列烷基蒽产物，其中蒽占42重量％，2-烷基蒽占47重量％，其余为蒽双取代产物和其他副产物。

TW 200623958中公开了一种采用离子液体催化蒽烷基化的方法，该方法提到的烷基化反应的催化体系为含有60-93.7重量％离子液体和1-8重量％氯化铝的混合物。在实施例中，以BmimPF₆作为溶剂，并加入适量AlCl₃，催化蒽与叔丁基氯在70℃下发生烷基化反应，产物2,6-叔丁基蒽的产率为90％。

陈敏等人研究了不同催化体系对蒽与2-氯丙烷的烷基化反应过程的影响，综合对比了无水AlCl₃、[E,B,O-mim]Cl-AlCl₃离子液体和AIPW12O40(杂多酸盐磷钨酸铝)等催化体系对目标产物2-异丙基蒽选择性和收率的影响。研究表明，采用离子液体催化效果最好，在反应温度30℃，反应时间4h的情况时，目标产物的选择性为77.1％，收率为69.2％。

从现有技术的报道来看，有关蒽烷基化反应产物体系的分离技术尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种含有蒽烷基化反应产物的混合物的分离方法。

蒽在酸催化作用下发生烷基化反应，一般需要控制反应进度，如果蒽的转化率过高，产物中蒽的多烷基取代产物含量明显增加，所以一般蒽的转化率需要控制在10-60％，产物体系中除去惰性溶剂外，主要含有未反应的蒽、目标产物2-C_i-蒽、其他单烷基蒽产物和双烷基蒽产物。根据物性分析可知，蒽的沸点为340℃，其他烷基蒽产物与蒽均属同系物，彼此间存在沸点差异，可通过减压蒸馏技术来实现产物分离。但是该方法的难点在于，蒽的熔点高达215℃，在工厂的实际生产中，单独采用减压蒸馏技术来分离高凝固点的蒽具有非常大的操作难度，一旦管路保温出现问题，极易发生堵塞现象，严重影响了工厂的连续稳定运行。另外，蒽极易升华，升华温度难以控制，管路发生堵塞的机会显著增加。因此，单纯采用减压蒸馏技术来实现蒽-系列烷基蒽产物的分离是不切实际的。