[发明专利]一种合成多苯乙烯化苯酚的方法

说明书

本发明公开了一种合成多苯乙烯化苯酚的方法，其属于有机合成应用技术领域。以催化剂溶于苯酚，氮气置换合格后作为流体A；将苯乙烯分为三部分，分别作为流体B1、B2、B3；通过控制流速使A、B1以一定的摩尔比在微反应器1中完成第一步反应；微反应器1料液作为流体C与苯乙烯流体B2以一定的摩尔比流入微反应器2进行第二步反应；微反应器2料液作为流体D与苯乙烯流体B3以一定的摩尔比流入微反应器3进行第三步反应。本发明通过分段加入苯乙烯在微通道中反应的方法，能够有效控制合成过程苯乙烯聚合副产物的生成，产物杂质含量低，无需提纯，产品质量稳定。

技术领域

本发明属于有机合成应用技术领域，更具体地说，涉及一种合成多苯乙烯化苯酚的方法。

背景技术

苯乙烯化苯酚是由苯乙烯与苯酚在催化剂作用下通过烷基化反应得到的产物。根据其苯乙烯取代基的个数，其产品有不同用途。以二苯乙烯化苯酚为主含量的产品，又名防老剂SP，外观为淡黄色粘稠液体，它是一种重要的化工原料，主要用于丁苯橡胶和氯苯橡胶的稳定剂，聚烯烃及聚甲醛等的抗氧剂，可以延缓合成高分子材料的氧化过程，保证高分子产品加工及应用的稳定性。苯乙烯化苯酚作为一种环保型橡胶防老剂，同时也是使用量较大的烷基酚类抗氧剂。以三苯乙烯化苯酚为主含量的产品，主要用于合成乳化剂苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚。苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚产品是一类性能优良、应用广泛的非离子表面活性剂，有着优良的乳化性、温粘性和杀菌性，且挥发性低、性能稳定，是农药、涂料乳化剂、清洗剂产品的重要组分，国内每年需求量都在万吨以上。

目前国内外合成苯乙烯基苯酚(烷基化反应)基本在间歇式反应釜中进行。最早是用无机酸：盐酸、硫酸、磷酸、草酸或三氯化铝等做催化剂，这类催化剂廉价易得，但普遍存在滴加苯乙烯时反应温度容易急剧上升，温度难控制，安全风险大；高温下容易产生苯乙烯的二聚甚至多聚副产物，一方面再与苯酚发生烷基化反应，其得到的副产物要用吸附剂进行脱除，生产工艺繁琐，整体生产成本居高不下，另一方面由于副产物消耗苯酚原料，导致产物中苯乙烯化苯酚有效含量下降；由于工艺的可控性难导致生产批次之间产品质量的一致差。基于此，专利公开号为CN103880603A的文件中转用固体酸催化剂，虽然解决了传统无机酸的腐蚀性大的问题，但又存在催化剂耐热性差易失活、多苯乙烯化苯酚产物的反应性选择性差等问题。再如专利公开号为CN106631704A的文件中提出用有机酸催化，虽然该催化反应过程平缓，但是苯酚转化率下降，杂质和残留酚达到3％左右，且产物中二苯乙烯化苯酚含量也仅能做到50％以上，苯乙烯化苯酚选择性较低，产品中杂质含量高。

间歇釜式反应出现的一系列问题，主要是由于釜式反应本身很难做到原料反应比例和反应工艺条件的精确控制、釜内原料之间的强混合以及自身吨级在线反应液量，因此很容易由于出现苯乙烯原料过量、温度过高难控等问题，从而导致二聚副产的生成、有效产物含量降低、批次产品质量不稳定以及一系列安全风险。因此仅从催化剂角度，目前很难解决间歇釜式反应出现的一系列问题。基于上述因素，专利公开号为CN107253902A的文件中从工程化角度考虑，催化剂为有机酸，利用微通道反应器的高效的传质传热和超强的混合效果，低的在线持液量，有效控制了剧烈放热的安全风险，大大减少苯乙烯聚合的副反应。但是该专利中在微反应器中完成了部分烷基化反应后还需进入延时管和老化釜进行老化，产品中杂质含量在1～4％，二苯乙烯化苯酚含量仅为86％左右。由于老化釜中反应同样是釜式，无法完全避免釜式反应的缺点，会影响杂质和产物的选择性以及安全风险的可控性。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有合成多苯乙烯化苯酚的方法存在的杂质含量高，产物苯乙烯化苯酚含量低的问题，本发明提供一种合成多苯乙烯化苯酚的方法，通过分段加入苯乙烯在微反应器中与苯酚及其中间体反应的方法，能够有效避免苯乙烯的聚合副反应的发生，降低杂质含量、提高了多苯乙烯化苯酚的收率及选择性。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种合成多苯乙烯化苯酚的方法，其特征在于：包括以下步骤：