用于制备苯酚和/或环己酮的系统技术方案

一种用于制备苯酚和/或环己酮的系统，该系统包含：(1A)包含加氢催化剂床的加氢反应器；(1B)与加氢反应器流体连通的分离鼓；(1C)与分离鼓流体连通的、包含至少一个泡罩塔反应器的氧化装置；(1D)配置以便在Pcon的绝对内部压力下操作的浓缩器，其中133Pa≤Pcon≤6666Pa；(1E)包含容器的裂解反应器。设计其组成部分和完整的系统使得可以在高能量效率下制备高纯度的苯酚和/或环己酮。

【技术实现步骤摘要】
要求的相关申请的优先权 本申请要求了2013年3月4日提交的U.S.临时申请系列No.61/772,444和2013年5月7日提交的欧洲申请No.13166816.2的优先权，其公开的内容通过对它们的引用全部并入本技术。 
本技术涉及用于制备苯酚和/或环己酮的系统和方法。特别的，本技术涉及由环己基苯制备苯酚和/或环己酮的系统和方法。本技术例如在由苯和氢起始制备高纯度环己酮和苯酚物质方面是有用的。 
技术介绍
从环己基苯制备苯酚是一种新兴的技术，其兴趣在于它一起制备了环己酮而不是丙酮。环己基苯例如可以通过直接用环己烯使苯烷基化而制备，或者如U.S.专利No.6,037,513公开的那样，通过在催化剂的存在下使苯与氢接触而制备。然后环己基苯可以氧化成相应的氢过氧化物并且该氢过氧化物可以使用催化剂裂解为苯酚和环己酮。 由环己基苯制备苯酚和环己酮还制备了多种难以同期望的产物分离开的杂质。然而，这些杂质的本质和它们的分离与用于制备苯酚和丙酮的常规Hock法和/或常规的从环己烷或苯酚制备环己酮的那些方法有显著的不同。例如，其中苯产品的加氢烷氧基化产生了显著量的环己烷和较少量的甲基环戊烷、环己烯、苯基环己烯和苯基环己基二烯。同样地，环己基苯的氧化典型的产生了与Hock法不同的过氧化物物种，例如期望的环己基-1-苯基-1-氢过氧化物(CHBHP)和不期望的副产物氢过氧化物，例如环己基-1-苯基-2-氢过氧化物、环己基-1-苯基-3-氢过氧化物和环 己基-1-苯基-4-氢过氧化物。这些不同的氢过氧化物的裂解产生了广泛多种的并不是通过化学和Hock法的技术，环己烷氧化法或苯酚加氢法产生的杂质物种。氧化、裂解和分离步骤中的产率和能量效率决定了最终的成本和苯酚及环己酮产物的品质。 苯酚产物中的杂质可以显著的影响由苯酚制备的产物，例如双酚A、聚碳酸酯、酚类树脂和类似物质的品质。 环己酮广泛用于制备己内酰胺，其依次用于制备尼龙-6，一种广泛使用的聚合物材料。己内酰胺的纯度对由它制备的尼龙-6的品质，例如强度具有显著的影响。例如，在多种用于制备环己酮的工业方法中，会产生作为杂质的甲基环戊酮。甚至在非常少的量下，甲基环己酮会导致高度不期望的杂质形成，特别是非常难以从己内酰胺中除去的甲基戊内酰胺。甚至在低的浓度下，甲基戊内酰胺的多种异构体通过彼此聚合和/或与己内酰胺聚合会显著的降低尼龙-6产物的品质和性能。 因此，对在氧化、裂解和分离步骤中以高产率制备高纯度苯酚和环己酮的系统存在强烈的需要，期望其具有高的能量效率。 
技术实现思路
本专利技术人发现通过精心的设计包含环己基苯物料预处理单元、氧化装置、环己基苯浓缩器、裂解反应器的系统和包含分馏塔的分离和纯化附属系统并且在这些组成部分整体集成，就可以通过环己基苯氧化路线以高的能量效率获得苯酚和环己酮的非常高的整体产率。 本技术公开内容一方面涉及用于从环己基苯制备苯酚和/或环己酮的系统，该系统包含： (1A)包含加氢催化剂床的加氢反应器，其配置为接收包含烯烃和氢的环己基苯物料并且制备具有与该物料相比烯烃浓度降低的加氢流出物； (1B)与加氢反应器流体连通的分离鼓，其配置为接收至少一部分加氢流出物并且制备实质上由液体组成的下部鼓流出物和实质上由气体组成的上部鼓流出物； (1C)与分离鼓流体连通的、包含至少一个泡罩塔反应器的氧化装置，其配置为接收(i)至少一部分下部鼓流出物，(ii)位于其底部附近进料到泡罩塔反应器中的含O2气体的物流，以及(iii)环酰亚胺催化剂，并且配置以制备上部氧化流出物和包含环己基苯和环己基苯氢过氧化物的下部氧化流出物； (1D)配置以便在Pcon的绝对内部压力下操作的浓缩器，其中133Pa≤Pcon≤6666Pa，其与配置为接收至少一部分下部氧化流出物的氧化装置流体连通并且制备包含至少30wt％的环己基苯氢过氧化物的下部浓缩流出物，该百分数基于下部浓缩器流出物的总重量，其还制备了包含至少50wt％的环己基苯的上部浓缩器流出物，该百分数基于上部浓缩器流出物的总重量； (1E)包含容器的裂解反应器，其配置为接收(i)下部浓缩器流出物中至少一部分环己基苯氢过氧化物和(ii)裂解催化剂并且制备包含苯酚、环己酮和环己基苯的裂解反应流出物。 本技术公开内容的第二方面涉及一种用于制备苯酚和/或环己酮的系统，其包含： 根据以上第一方面的系统，和 (II-1A)配置为接收至少一部分包含苯酚、环己酮、环己基苯和水的裂解反应混合物的第一分馏塔以制备包含胺盐的第一下部流出物，以及包含苯酚、环己酮和水的第一上部流出物； (II-1B)与第一分馏塔流体连通的第二分馏塔，其配置为接收至少一部分第一上部流出物以制备包含苯酚和环己酮的第二下部流出物和包含水的第二上部流出物； (II-1C)与第二分馏塔流体连通的第三分馏塔，其配置为接收至少一部分第二下部流出物和萃取溶剂以制备包含苯酚和萃取溶剂的第三下部流出物，以及包含至少60wt.％的环己酮的第三上部流出物，该百分数基于第三上部流出物的总重量； (II-1D)与第三分馏塔流体连通的任选的第四分馏塔，其配置为接收至少一部分第三上部流出物以制备包含具有标称沸点比环己酮高的 组分的第四下部流出物，以及包含至少90wt％环己酮的第四上部流出物，该百分数基于第四上部流出物的总重量； (II-1E)与第三分馏塔流体连通的第五分馏塔，其配置为接收至少一部分第三下部流出物以制备包含萃取溶剂的第五下部流出物和包含至少60wt％苯酚的第五上部流出物，该百分数基于第五上部流出物的总重量；以及 (II-1F)与第五分馏塔流体连通的第六分馏塔，其配置为接收至少一部分第五上部流出物以制备包含环己基苯的第六底部流出物，以及包含至少90wt％苯酚的第六上部流出物，该百分数基于第六上部流出物的总重量。 本技术公开内容的第三方面涉及使用根据以上第一方面或第二方面的系统制备苯酚和/或环己酮的方法。 附图说明图1A和1B是图解说明根据本技术公开内容由环己基苯制备高纯度苯酚和/或环己酮的系统的实施方案的示意流程图。 具体实施方式现在将描述本技术的多个特殊实施方案、版本和实例，包括本技术为了理解要求的技术的目而采纳的优选的实施方案和定义。虽然以下详细的说明给出了特别优选的实施方案，本领域技术人员将显而易见的是这些实施方案仅是示例性的，并且本技术将以其他的方式实践。基于确定侵权的目的，本技术的范围将指的是所附权利要求中的一个或多个，包括它们的等价形式，以及等价于所叙述的那些的组成部分或限制。 在本技术公开内容中，所描述的方法包含至少一个“步骤”。应当理解的是每个步骤都是可以在方法中、以连续或不连续的方式进行一次或多次的行为或操作。除非另有相反的说明或上下文另有明确的说明，方法中的每个步骤将按照它们所列出的顺序依次进行，与一个或多 个其他步骤重叠或不重叠，或者以任何其他的顺序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备苯酚和/或环己酮的系统，该系统包含： (1A)包含加氢催化剂床的加氢反应器，其配置为接收包含烯烃和氢的环己基苯物料并且制备具有与该物料相比烯烃浓度降低的加氢流出物； (1B)与加氢反应器流体连通的分离鼓，其配置为接收至少一部分加氢流出物并且制备实质上由液体组成的下部鼓流出物和实质上由气体组成的上部鼓流出物； (1C)与分离鼓流体连通的、包含至少一个泡罩塔反应器的氧化装置，其配置为接收(i)至少一部分下部鼓流出物，(ii)位于其底部附近位置进料到泡罩塔反应器中的含O2气体的物流，以及(iii)环酰亚胺催化剂，并且配置以制备上部氧化流出物和包含环己基苯和环己基苯氢过氧化物的下部氧化流出物； (1D)配置以便在Pcon的绝对内部压力下操作的浓缩器，其中133Pa≤Pcon≤6666Pa，其与配置为接收至少一部分下部氧化流出物的氧化装置流体连通并且制备包含至少30wt％的环己基苯氢过氧化物的下部浓缩器流出物，该百分数基于下部浓缩器流出物的总重量，其还制备了包含至少50wt％的环己基苯的上部浓缩器流出物，该百分数基于上部浓缩器流出物的总重量； (1E)包含容器的裂解反应器，其配置为接收(i)下部浓缩器流出物中至少一部分环己基苯氢过氧化物和(ii)裂解催化剂以制备包含苯酚、环己酮和环己基苯的裂解反应流出物。...

【技术特征摘要】
2013.03.04 US 61/772,444;2013.05.07 EP 13166816.21.一种用于制备苯酚和/或环己酮的系统，该系统包含： 
(1A)包含加氢催化剂床的加氢反应器，其配置为接收包含烯烃和氢的环己基苯物料并且制备具有与该物料相比烯烃浓度降低的加氢流出物； 
(1B)与加氢反应器流体连通的分离鼓，其配置为接收至少一部分加氢流出物并且制备实质上由液体组成的下部鼓流出物和实质上由气体组成的上部鼓流出物； 
(1C)与分离鼓流体连通的、包含至少一个泡罩塔反应器的氧化装置，其配置为接收(i)至少一部分下部鼓流出物，(ii)位于其底部附近位置进料到泡罩塔反应器中的含O2气体的物流，以及(iii)环酰亚胺催化剂，并且配置以制备上部氧化流出物和包含环己基苯和环己基苯氢过氧化物的下部氧化流出物； 
(1D)配置以便在Pcon的绝对内部压力下操作的浓缩器，其中133Pa≤Pcon≤6666Pa，其与配置为接收至少一部分下部氧化流出物的氧化装置流体连通并且制备包含至少30wt％的环己基苯氢过氧化物的下部浓缩器流出物，该百分数基于下部浓缩器流出物的总重量，其还制备了包含至少50wt％的环己基苯的上部浓缩器流出物，该百分数基于上部浓缩器流出物的总重量； 
(1E)包含容器的裂解反应器，其配置为接收(i)下部浓缩器流出物中至少一部分环己基苯氢过氧化物和(ii)裂解催化剂以制备包含苯酚、环己酮和环己基苯的裂解反应流出物。 
2.权利要求1的系统，该系统进一步包含： 
(1F)配置为分离裂解反应流出物中的至少一部分环己基苯的第一分馏塔，其进一步与加氢反应器流体连通，通过这种连通，至少一部分分离的环己基苯再循环到加氢反应器中。 
3.权利要求1或2的系统，其中浓缩器进一步与加氢反应器流体连通，通过这种连通，上部浓缩器流出物中的至少一部分环己基苯再循环 到加氢反应器中。 
4.权利要求1或2的系统，其中分离鼓进一步与燃烧器流体连通，通过这种连通，将至少一部分上部鼓流出物送至燃烧器。 
5.权利要求1或2的系统，其中将加氢反应器配置为在Thr的温度和Phr的压力下操作，其中50℃≤Thr≤150℃并且150kPa≤Phr≤1850kPa。 
6.权利要求1或2的系统，其中将分离鼓配置为在Tsd的温度下操作，其中50℃≤Tsd≤150℃。 
7.权利要求6的系统，其中将分离鼓配置为在不超过Thr-20℃的温度下操作，其中Thr是加氢反应器的操作温度。 
8.权利要求1或2的系统，其中将浓缩器配置为在Tcon的温度下操作，其中50℃≤Tcon≤150℃。 
9.权利要求1或2的系统，其中浓缩器包含降膜蒸发器。 
10.权利要求1或2的系统，其中： 
该系统进一步在裂解反应器和第一分馏塔之间包含中和反应器，其配置为接收至少一部分裂解反应流出物和碱并且制备具有与裂解反应器流出物相比，降低了裂解催化剂浓度的裂解反应混合物， 
将至少一部分裂解反应混合物进料到第一分馏塔中。 
11.一种用于制备苯酚和/或环己酮的系统，该系统包含： 
根据权利要求1的系统；以及 
(II-1A)第一分馏塔，其配置为接收至少一部分包括苯酚、环己酮、胺盐、环己基苯和水的裂解反应混合物并且制备包含胺盐的第一下部流出物和包含苯酚、环己酮和水的第一上部流出物； 
(II-1B)与第一分馏塔流体连通的第二分馏塔，其配置为接收至少一部分第一上部流出物以制备包含苯酚和环己酮的第二下部流出物和包含水的第二上部流出物； 
(II-1C)与第二分馏塔流体连通的第三分馏塔，其配置为接收至少一部分第二下部流出物和萃取溶剂以制备包含苯酚和萃取溶剂的第三下部流出物和包含至少60wt％的环己酮的第三上部流出物，该百分数基 于第三上部流出物的总重量； 
(II-1D)与第三分馏塔流体连通的任选的第四分馏塔，其配置为接收至少一部分第三上部流出物以制备包含具有标称沸点高于环己酮的组分的第四下部流出物，以及包含至少90wt％环己酮的第四上部流出物，该百分数基于第四上部流出物的总重量； 
(II-1E)与第三分馏塔流体连通的第五分馏塔，其配置为接收至少一部分第三下部流出物以制备包含萃取溶剂的第五下部流出物和包含至少60wt％苯酚的第五上部流出物，该百分数基于第五上部流出物的总重量；以及 
(II-1F)与第五分馏塔流体连通的第六分馏塔，其配置为接收至少一部分第五上部流出物以制备包含环己基苯的第六下部流出物和包含至少90wt％苯酚的第六上部流出物，该百分数基于第六上部流出物的总重量。 
12.权利要求11的系统，其中第一分馏塔配置为进一步制备包含环己基苯的第一中间流出物。 
13.权利要求11或12的系统，其中第...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·L·贝克，J·R·拉特纳，F·M·贝尼特斯，C·M·史密斯，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：新型
国别省市：美国;US