一、技术简介
烷基化反应是一种在有机物分子中引入烷基(-R)的反应,其本质是有机化合物分子中连在碳、氧和氮上的氢原子被烷基所取代的过程。常用的烷基化剂包括烯烃、卤代烷烃、硫酸烷酯和醇等。该反应是有机合成的重要反应之一,广泛应用于合成有机化学品、复杂的天然产物以及药物等领域。
通过烷基化,可形成新的碳碳、碳杂等共价键,从而延长了有机化合物分子骨架,改变了被烷基化物的化学结构,赋予了其新的性能,制造出许多具有特定用途的有机化学品。
济南新材料产业技术研究院开发的具有自主知识产权的烷基化反应平台技术,针对不同的产品(多甲基芳烃、苯甲醚、苯乙醚、邻甲酚、2,6-二甲基苯酚)开发出高效催化剂,利用传统煤化工、石油化工中的大宗原料,通过烷基化工艺制备高附加值的高分子材料单体及精细化工品,产品的收率高;开发的先进工艺,可有效降低能耗以及促进目标产品的生成和延长催化剂的寿命;为绿色技术,无含盐废水产生,优化了原材料利用效率,最大限度减少废料产生;借助烷基化反应平台,实现装置资源共享,提高装置的利用率,做到一套装置多种系列产品,增加产品抗周期波动的能力,提高盈利能力。
产品路线如下图所示:
济南新材料产业技术研究院开发的2,6-二甲基苯酚,邻甲酚技术及其烷基化催化剂(LKCM-Cat-1&LKCM-Cat-2),以苯酚和甲醇为原料,采用自主研发的催化剂,在固定床内进行气相烷基化反应,反应产物经脱水、甲醇回收、产品精馏提纯后,得到高纯度2,6-二甲基苯酚和邻甲酚。
研究院开发的苯甲醚,苯乙醚技术及其烷基化催化剂LKCM-Cat-3&LKCM-Cat-4),以甲醇或乙醇为烷基化试剂与苯酚反应,采用自主研发的催化剂,在固定床内进行气相烷基化反应,反应产物经脱水、醇回收、产品精馏提纯后,得到高纯度苯甲醚和苯乙醚。
研究院开发的多甲基芳烃成套制备技术使用自主开发的高效JMI-A1催化剂,针对不同原料(甲苯/二甲苯/C9A/C10A)进行催化反应,采用创新工艺流程,通过反应过程强化,制备多甲基芳烃(偏三甲苯、均四甲苯)产品,以及优化C9A、C10A产品组分,降低乙基、丙基苯类产品的含量,提高产品附加值。
二、技术应用
R烷基化技术可为芳烃、苯酚、甲醇的生产厂家提供升级和延长产业链服务,例如针对生产轻质芳烃的装置可实现增产偏三与均四甲苯,优化产物的组分,实现重芳烃轻质化;针对苯酚或甲醇生产企业可转型为附加价值更高的精细化工产品。
针对精细化工生产企业,若公司内存在闲置或产品经济效益不好的固定床装置,可使用研究院的特有催化剂,利用研究院的工艺技术,实现装置的多产品运行,增强企业对市场周期波动的影响。
苯甲醚邻甲酚,2,6-二甲基苯酚技术是一个适合中小企业或有效益不好的固定床装置的企业的快速盈利的技术,是企业转型的优质项目。
三、技术优势
与传统技术相比,本技术具有较明显的优势:
(1)反应条件温和,反应为低温气固相连续反应;
(2)工艺流程简单、操作稳定性好,产品质量稳定;
(3)原料转化率高,目的产物收率高,原料消耗低;
(4)三废排放少,环保压力低;
(5)装置投资和操作成本低。