一种联苯醚的制备方法
阅读说明：本技术 一种联苯醚的制备方法 (Preparation method of diphenyl ether ) 是由 詹石玉 刘东东 高双庆 南彦冬 于 2020-12-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种联苯醚的制备方法,采用连续流动固定床反应器,苯酚在氮气氛环境中与装填在反应器中的氧化镁/沸石催化剂接触并进行反应生成联苯醚,本发明以苯酚为原料,经固定床反应器高温催化反应再精馏分离制得联苯醚,本发明专利具有反应步骤少、成本低、污染小等优点,实现了工业生产联苯醚的绿色催化。(The invention relates to a preparation method of diphenyl ether, which adopts a continuous flow fixed bed reactor, wherein phenol contacts with a magnesium oxide/zeolite catalyst filled in the reactor in a nitrogen atmosphere environment and reacts to generate diphenyl ether.)
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种联苯醚的制备方法。
背景技术
联苯醚又称二苯醚，是一种重要的化工中间体，可用于生产阻燃剂、香精香料及染料等，还可用作高温载热体，用途十分广泛。传统的联苯醚合成方法是由氯苯与苯酚在苛性钠溶液中，在氧化铜催化剂存在下缩合生成，经碱洗及蒸馏精制得成品，该方法会产生大量的废水和固废，给环境保护带来较大压力。
CN102146024A公开了一种联苯醚的制备方法，其通过苯酚与碱生成苯酚的盐溶液，再用氯化苯回流脱除体系中水，然后再催化剂的存在下，滴加氯化苯下进行U11mann反应，生成目标化合物；该方法中苯酚即为原料，同时也做溶剂，催化剂为五水硫酸铜或氯化铜湿料或者二者的混合物，整个过程需要至少12.5小时，存在反应时间长，工序复杂的缺陷。
有鉴于此，发明一种环境友好、生产工序简单、生产成本低的制备联苯醚的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种环境友好、生产工序简单、生产成本低的联苯醚的制备方法。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
本发明提供了一种联苯醚的制备方法，采用连续流动固定床反应器，苯酚在氮气氛环境中与装填在反应器中的氧化镁/沸石催化剂接触并进行反应生成联苯醚。
作为本发明的一些优选实施方案，所述氧化镁/沸石催化剂中氧化镁的质量百分比为60~77%，所述沸石的质量百分比为23~40%。
作为本发明的一些优选实施方案，所述沸石为4A沸石。
作为本发明的一些优选实施方案，所述苯酚在进入固定床反应器之前的预加热至80~120℃。
作为本发明的一些优选实施方案，反应器内的温度为300~500℃，压力为0.05~0.2MPa。
作为本发明的一些优选实施方案，所述苯酚在固定反应器中的停留时间为5~30秒。
作为本发明的一些优选实施方案，应生成的联苯醚、水和未反应的原料苯酚以气态的方式出固定床反应器，进入多级冷凝器冷却成液体，然后进入精馏釜进行精馏分离，收集联苯醚，未反应的苯酚循环回固定床反应器。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明以苯酚为原料，经固定床反应器高温催化反应再精馏分离制得联苯醚，本发明专利具有反应步骤少、成本低、污染小等优点，实现了工业生产联苯醚的绿色催化。
本发明打破现有技术中的瓶颈，填补国内空白。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
实施例1
打开氮气吹扫管路及固定床反应器，以置换其中的空气，原料苯酚经预加热至100℃，然后用泵打入固定床反应器，固定床反应器中装有氧化镁（质量百分比68%）/4A沸石（质量百分比32%）催化剂，将固定床反应器加热至400℃，反应器内压力位为0.1MPa，调节氮气流量使物料在固定床反应器中的停留时间为15秒，反应生成的联苯醚、水和未反应的原料苯酚以气态的方式出固定床反应器，进入多级冷凝器冷却成液体，然后进入精馏釜进行精馏分离，收集的水作为循环水补充，苯酚重新进入反应系统循环使用，成品进入成品大罐，成品经过气相色谱分析，纯度为99.96%，收率为18.2%。
实施例2
打开氮气吹扫管路及固定床反应器，以置换其中的空气，原料苯酚经预加热至120℃，然后用泵打入固定床反应器，固定床反应器中装有氧化镁（质量百分比60%）/4A沸石（质量百分比40%）催化剂，将固定床反应器加热至500℃，反应器内压力位为0.2MPa，调节氮气流量使物料在固定床反应器中的停留时间为5秒，反应生成的联苯醚、水和未反应的原料苯酚以气态的方式出固定床反应器，进入多级冷凝器冷却成液体，然后进入精馏釜进行精馏分离，收集的水作为循环水补充，苯酚重新进入反应系统循环使用，成品进入成品大罐，成品经过气相色谱分析，纯度为99.98%，收率为13.9%。
实施例3
打开氮气吹扫管路及固定床反应器，以置换其中的空气，原料苯酚经预加热至80℃，然后用泵打入固定床反应器，固定床反应器中装有氧化镁（质量百分比77%）/4A沸石（质量百分比23%）催化剂，将固定床反应器加热至300℃，反应器内压力位为0.05MPa，调节氮气流量使物料在固定床反应器中的停留时间为30秒，反应生成的联苯醚、水和未反应的原料苯酚以气态的方式出固定床反应器，进入多级冷凝器冷却成液体，然后进入精馏釜进行精馏分离，收集的水作为循环水补充，苯酚重新进入反应系统循环使用，成品进入成品大罐，成品经过气相色谱分析，纯度为99.97%，收率为17.4%。
对比例1
打开氮气吹扫管路及固定床反应器，以置换其中的空气，原料苯酚经预加热至100℃，然后用泵打入固定床反应器，固定床反应器中装有4A沸石催化剂，将固定床反应器加热至400℃，反应器内压力位为0.1MPa，调节氮气流量使物料在固定床反应器中的停留时间为15秒，反应生成的联苯醚、水和未反应的原料苯酚以气态的方式出固定床反应器，进入多级冷凝器冷却成液体，然后进入精馏釜进行精馏分离，收集的水作为循环水补充，苯酚重新进入反应系统循环使用，成品进入成品大罐，成品经过气相色谱分析，纯度为99.96%，收率为6.7%。
对比例2
打开氮气吹扫管路及固定床反应器，以置换其中的空气，原料苯酚经预加热至100℃，然后用泵打入固定床反应器，固定床反应器中装有氧化钨（质量百分比77%）/4A沸石（质量百分比23%）催化剂，将固定床反应器加热至400℃，反应器内压力位为0.1MPa，调节氮气流量使物料在固定床反应器中的停留时间为15秒，反应生成的联苯醚、水和未反应的原料苯酚以气态的方式出固定床反应器，进入多级冷凝器冷却成液体，然后进入精馏釜进行精馏分离，收集的水作为循环水补充，苯酚重新进入反应系统循环使用，成品进入成品大罐，成品经过气相色谱分析，纯度为99.96%，收率为9.3%。
对比例3
打开氮气吹扫管路及固定床反应器，以置换其中的空气，原料苯酚经预加热至100℃，然后用泵打入固定床反应器，固定床反应器中装有氧化镁催化剂，将固定床反应器加热至400℃，反应器内压力位为0.1MPa，调节氮气流量使物料在固定床反应器中的停留时间为15秒，反应生成的联苯醚、水和未反应的原料苯酚以气态的方式出固定床反应器，进入多级冷凝器冷却成液体，然后进入精馏釜进行精馏分离，收集的水作为循环水补充，苯酚重新进入反应系统循环使用，成品进入成品大罐，成品经过气相色谱分析，纯度为99.96%，收率为8.7%。
对比例4
打开氮气吹扫管路及固定床反应器，以置换其中的空气，原料苯酚经预加热至100℃，然后用泵打入固定床反应器，固定床反应器中装有氧化钛（质量百分比77%）/4A沸石（质量百分比23%）催化剂，将固定床反应器加热至400℃，反应器内压力位为0.1MPa，调节氮气流量使物料在固定床反应器中的停留时间为15秒，反应生成的联苯醚、水和未反应的原料苯酚以气态的方式出固定床反应器，进入多级冷凝器冷却成液体，然后进入精馏釜进行精馏分离，收集的水作为循环水补充，苯酚重新进入反应系统循环使用，成品进入成品大罐，成品经过气相色谱分析，纯度为99.96%，收率为7.1%。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
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