间甲基异丙苯合成催化剂及工艺研究
杜泽学  凌云
新型催化剂和新工艺开发值得重视
　　间甲基异丙苯（m-IPT）是甲苯与丙烯反应生成的甲基异丙苯（IPT）3种异构体（邻、间、对）之一，是生产
间甲酚的原料。间甲酚是高附加值的精细有机化学品，主要用来合成医药、增塑剂、树脂、涂料、高效农药和抗氧
剂等。国际市场上间甲酚年生产和消费在20万t以上，我国年消费量5000～8000t，全部依靠进口。
　　甲苯与丙烯反应合成m-IPT是整个甲酚生产工艺的基础，要求丙烯转化率不低于99.8%；邻甲基异丙苯（o-IPT）
相对于IPT的质量分数必须控制在4%以下，这样才能满足后续“吸附分离”工段的要求。目前，甲苯与丙烯反应
合成m-IPT的生产工艺有Monsanto/Lummus Crast法和UOP-Hercules法。Monsanto/Lummus Crast法以AlCl3络
合物为催化剂，丙烯转化率接近100%，甲苯与丙烯反应产物中3种异构体的相对质量分布为m-IPT：p-IPT：
o-IPT=63.5：33：3.5。但是，由于AlCl3络合物催化剂固有的缺陷，导致该工艺腐蚀和污染严重。UOP-Hercules
法采用固载磷酸部分替代AlCl3络合物，腐蚀和污染程度有所减轻，但该工艺流程更长，物耗增加，腐蚀和污染的
问题并没有得到彻底地解决。因此，近20年来，采用新型固体酸催化剂，尤其是分子筛类催化剂开发m-IPT清洁
生产工艺的研究受到了重视。但是，由于没有解决反应产物中o-IPT含量偏高的问题，至今还没有实现工业化应用，
需要进一步深入研究，开发出性能合乎要求的新型固体酸催化剂和新工艺。
　　新型催化剂和新工艺开发工作研究了改性超稳Y分子筛对甲苯与丙烯反应的催化性能，以及USY-4催化剂催化
合成m-IPT固定床反应工艺的影响因素，并考察了催化剂的稳定性。
新工艺流程及特点
　　m-IPT现行的生产方法中，UOP-Hercules工艺是在Monsanto/Lummus Crast工艺基础上开发的工艺，但其存在
的严重腐蚀和污染问题并没有得到很好地解决。
　  合成间甲基异丙苯新工艺流程如图1所示。
　  与UOP-Hercules工艺相比，新工艺的特点是：
　　（1）可由甲苯和丙烯直接高选择性合成m-IPT，取消了异构化单元，工艺流程大为简化，节省设备投资；
    （2）使用分子筛作催化剂，能够完全实现m-IPT生产过程的清洁化，彻底解决腐蚀和三废污染问题；
　　（3）反应条件缓和，工艺运行成本低。
结    论
    （1）工业超稳钠Y型分子筛经适当改性后，对甲苯与丙烯直接合成间甲基异丙苯具有优良的催化性能，所研
制的USY-4催化剂活性和选择性高，能够控制o-IPT的生成量；
    （2）以USY-4为催化剂， 在T=140～160℃、 n
n =3～5、τ=2～5h-1、P=1～2.5MPa的条件下，丙烯转化率大于99.8%,IPT的选择性大于99%，o-IPT的选择性低
于4%；
    （3）原料中微量水含量对催化剂的性能影响显著，要求原料甲苯中水含量不超过100μg/g；
    （4）USY-4催化剂连续运行了1000h，催化性能保持稳定；
    （5）新工艺可实现m-IPT生产过程的清洁化。