[发明专利]一种煤焦油间对甲酚选择性氧化的方法

说明书

本发明公开了一种煤焦油间对甲酚选择性氧化的方法，以煤焦油间对甲酚为原料，氧气作为氧化剂，在氢氧化钠、主催化剂和助催化剂和溶剂存在下，选择性氧化合成对羟基苯甲醛和间甲酚。本发明在反应过程中将主催化剂和助催化剂配合，选择性氧化煤焦油间对甲酚中的对甲酚、2,6‑二甲酚和邻乙基酚，使对羟基苯甲醛和间甲酚最终的产品纯度均能达到99％以上。本发明反应条件温和，反应操作简单，易于大规模生产。

技术领域

本发明属于精细化工领域，尤其涉及一种煤焦油间对甲酚选择性氧化的方法。

背景技术

由于中国“富煤、贫油”的资源状况，通过煤为基础原料生产精细化工产品具有重要的战略意义。煤焦油中富含的酚类化合物，成为化工生产过程中是重要的原料之一。然而，通过煤焦油得到的间对甲酚以混合物的形式存在，应用范围受到极大地限制，且附加值较低。目前，工业上分离间对甲酚主要采用烷基化法，经历烷基化、脱烷基和多次精馏分离，工艺流程冗长，过程能耗较高。

除此之外，煤焦油间对甲酚通常还含有一定量的2,6-二甲基酚和邻乙基酚，沸点与间对甲酚的沸点仅相差1-2℃，极大地增加了分离出单体纯品的难度。开发煤焦油间对甲酚的新型、高效分离提纯工艺，有利于煤焦油产业链的延伸和产品的高附加值转化。

发明内容

为了解决煤焦油间对甲酚的分离难题，实现煤焦油间对甲酚的资源化利用和高附加值转化，本发明的目的是提供一种煤焦油间对甲酚选择性氧化的方法，该方法制备得到对羟基苯甲醛和间甲酚，具有收率高和纯度高的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种煤焦油间对甲酚选择性氧化的方法，以煤焦油间对甲酚为原料，氧气作为氧化剂，在氢氧化钠、含金属主催化剂和助催化剂和溶剂存在下，选择性氧化合成对羟基苯甲醛和间甲酚；其中，间对甲酚包括间甲酚、对甲酚、2,6-二甲酚与邻乙基酚。

进一步的，具体包括以下步骤：在反应器中加入间对甲酚、溶剂、氢氧化钠、含金属主催化剂和助催化剂，然后在50-100℃，氧气压力在0.1-1.0MPa下，反应2-10h，得到对羟基苯甲醛和间甲酚。

进一步的，间对甲酚按质量百分数计，包括50wt％-64wt％间甲酚、30wt％-44wt％对甲酚、1wt％-5wt％2,6-二甲酚与1wt％-5wt％邻乙基酚。

进一步的，含金属主催化剂与间对甲酚的质量比为0.01％-1％:1。

进一步的，含金属主催化剂选自氢氧化铜、氧化铜、氧化亚铜、氢氧化铁、三氧化二铁、四氧化三铁、氢氧化钴、三氧化二钴、氧化亚钴、氢氧化铋与三氧化二铋中的一种或几种。

进一步的，助催化剂与间对甲酚的质量比为0.01％-1％:1。

进一步的，助催化剂可选自2-吡啶甲酸、3-吡啶甲酸、N-羟基邻苯二甲酰亚胺、N,N',N三羟基异腈酸、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物与4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物中的一种或几种。

进一步的，溶剂与间对甲酚的比为1.9-9.3mL:1g。

进一步的，溶剂选自水、甲醇、异丙醇、乙二醇、乙二醇单甲醚、三氟乙醇与六氟异丙醇中的一种或几种。

进一步的，氢氧化钠与间对甲酚的质量比为0.6-2.0:1。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明在反应过程中，含金属主催化剂和助催化剂形成金属络合物，促进氧气对煤焦油间对甲酚进行高效选择性氧化，使其中的对甲酚、2,6-二甲酚和邻乙基酚均发生氧化，从而去除了煤焦油间对甲酚中与间甲酚沸点相近的物质，便于间甲酚的纯化，最终保证了对羟基苯甲醛和间甲酚的产品纯度均能达到99％以上。本发明反应条件温和，反应操作简单，易于大规模生产。