纯化碳氢化合物的方法技术

一种洗涤碳氢化合物的方法，所述方法包括以下步骤：(I)蒸馏粗制丙酮混合物，其优选地从异丙苯过氧化氢的裂解获得，并且含碳氢化合物和水以形成在有机相和水相中含所述碳氢化合物的底层馏份；(II)使至少部分所述底层馏份与金属氢氧化物水溶液接触以在水相中提供0.1wt％至5wt％MOH的浓度，其中M为碱金属；(III)分离水相和有机相；(IV)使步骤(III)中的至少部分有机相与金属氢氧化物水溶液接触以在水相中提供6wt％至20wt％MOH的浓度，其中M为碱金属；(V)分离步骤(IV)中形成的有机相和水相；(VI)用水洗涤步骤(V)中的至少部分有机相。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 本专利技术涉及在从异丙苯制备苯酚和丙酮的过程中纯化碳氢化合物的改进方法。特 别地，本专利技术涉及洗涤异丙苯法中丙酮蒸馏柱的底层馏份的新方法和通过循环使用清洗流 和再利用水来最大化方法效率的途径。由于我们最大化了原料的利用，所以获得的方法比 现有技术的方法效率更高。本专利技术还提供了适于实施本专利技术方法的装置。
技术介绍
苯酚通常从异丙苯制备，其中异丙苯被氧化成为异丙苯过氧化氢（CHP)，浓缩所得 的氧化产物混合物，并对其进行裂解反应。随后裂解产物混合物被导至蒸馏区，其中裂解反 应的主产物如苯酚和丙酮首先被分离，然后通过一系列的蒸馏或其它纯化步骤进行纯化。 这就是异丙苯法。 异丙苯过氧化氢裂解成为苯酚和丙酮通常用酸催化，意即所得的裂解产物混合物 不仅包含酸催化剂残余，还包含妨碍后续苯酚和丙酮分离和纯化的有机酸。有机酸可包括 例如甲酸和苯甲酸。在蒸馏这些裂解反应的主产物（即苯酚和丙酮）之前，必须中和这些 酸以防止蒸馏过程中的例如副反应和/或装备腐蚀。 中和可以用碱性材料处理这些酸来完成，例如水性碱剂，典型地如NaOH(苛性 的）。中和反应过程中，形成了盐。但是，这些盐也会在后续通过蒸馏来纯化和回收苯酚和 丙酮的过程中产生问题。例如，带到蒸馏区的盐会引起结垢和故障停机，从而导致产量降 低。 在苯酚制备过程中产生的裂解产物混合物的中和，如US6, 066, 767所述，通常通 过添加苛性试剂到混合物中或者通过添加任选地包含过量苛性试剂的盐水溶液来实施。该 出版物涉及在纯化处理系统中纯化CHP裂解产物的方法。纯化通过在中和阶段添加苛性试 剂用水盐溶液萃取羟基丙酮和羰基化合物来实施。US3, 931，339涉及从异丙苯过氧化氢裂解所得的反应混合物中移除和中和酸催化 剂和有机酸副产物的方法。该方法包括将酸从有机相萃取至水相中，用酸性的或中性的无 机盐的水溶液、过量碱金属氢氧化物或碱金属酚盐中和它们，从混合物中分离包含被中和 的酸的水相，然后使有机相与酸性或中性无机盐水溶液、弱酸接触，然后再次从混合物中分 离水相。 GB743, 004涉及从CHP制备苯酚和丙酮的方法，其中裂解混合物中的酸和酸性有 机杂质用碱性材料中和。酸和酸性杂质对应的盐随后在流出物中被部分沉淀，在此，酸和酸 性杂质对应的盐通过添加水到被中和的裂解混合物中来移除，添加的水的量足以导致两相 形成。然后，水相将包含大体上所有的盐。根据该出版物，有机相的盐含量将小于按重量计 0. 03 %，通常低至按重量计约0. 01 %。 因此，裂解产物的中和通常用新鲜苛性溶液来实施，这可导致使用高浓度苛性溶 液。同样，当中和裂解产物仅使用新鲜苛性剂时，后果如下： 1)来自设备的废水量增加，因为很多水用于将苛性溶液稀释至适当的中和浓度； 2)硫酸消耗增加，因为在脱酚步骤之前必须中和废水（用硫酸）； 3)在脱酚中蒸汽消耗增加（废水越多脱酚步骤所需的蒸汽越多）。 但是，不仅仅是苯酚生产过程中来自酸催化裂解的裂解产物的中和使用苛性剂。 在US5220103和US5120902中，苛性剂用来洗涤回收的异丙苯。在W02009/080341和 W02010/069586中，苛性剂用来洗涤用于氧化反应的氧气。 然而苛性剂在碳氢化合物回收过程中也用作洗涤溶液，尤其在丙酮蒸馏的底层馏 份回收过程中。 -旦异丙苯过氧化氢裂解形成苯酚和丙酮，且一旦反应产物被中和，苯酚和丙酮 通过蒸馏分离并送至设备的分离部分进行进一步纯化。包含各种杂质的丙酮馏份被送至柱 进行进一步纯化，因为该方法中此阶段的丙酮仍与杂质如水、未反应的异丙苯、有机酸盐、 一些氢氧化钠和一些残余苯酚充分混合。丙酮在出售之前，必须去除这些杂质。而且，苯酚 和异丙苯是有价值的资源，最好从丙酮馏份中回收/分离。 本专利技术人已经实施了一系列创新以改进此制备方法。首先，已出人意料地发现，如 果在不同步骤中使用两种不同浓度的苛性剂，碳氢化合物洗涤步骤（即丙酮蒸馏柱底层的 洗涤）会得到改进。尤其是，先用低浓度再用高浓度的苛性溶液。进一步注意到，如果两次 洗涤后的碳氢化合物用水再洗一次，则可以获得改进。为了方法的效率，在洗涤步骤中使 用的水可以从洗涤步骤中萃取并用来稀释用于第二洗涤步骤的苛性剂。苛性剂典型地以 50wt%强度用于工业，这个强度对工业应用而言太高（且太昂贵）。 另外，第二洗涤步骤中使用的苛性剂可以进一步用水稀释以用作第一洗涤步骤的 苛性剂。这些水又可以从第三洗涤步骤得到或可以本身就存在于底层馏分中。 作为最后的优点，用于第一洗涤步骤的苛性剂的浓度也可以是异丙苯过氧化氢裂 解反应之后的中和步骤中使用的理想水平。因此，将从洗涤丙酮底层回收的第一苛性洗涤 液用于中和步骤构成了本专利技术的另一个方面。出人意料地发现，不使用新鲜苛性剂进行中 和反应，来自碳氢化合物洗涤的苛性剂可用于取代部分或所有通常使用的新鲜苛性剂。这 在原材料成本方面具有主要优势。 本专利技术人因此提出了改进方法，最大化地利用原材料例如水和苛性剂，这在工业 装置使用的规模上可提供主要的经济效益。
技术实现思路
-方面，本专利技术提供了例如洗涤/，所述方法包括： (I)蒸馏粗制丙酮混合物，该粗制丙酮混合物优选地从异丙苯过氧化氢的裂解获 得，并且含有碳氢化合物和水以形成在有机相和水相中含有所述碳氢化合物的底层馏份； (II)使至少部分所述底层馏份与金属氢氧化物水溶液接触以在水相中提供 0?lwt%至5wt%M0H的浓度，其中M为碱金属； (III)分离水相和有机相； (IV)使步骤（III)中的至少部分有机相与金属氢氧化物水溶液接触以在水相中 提供6wt%至20wt%M0H的浓度，其中M为碱金属； (V)分离步骤（IV)中形成的有机相和水相； (VI)用水洗涤步骤（V)中的至少部分有机相。 在一个优选实施例中，步骤（VI)之后形成的至少部分水相用于稀释氢氧化物以 形成步骤（IV)中所需的MOH溶液。在一个优选实施例中，步骤（VI)之后形成的至少部分 水相用水稀释以形成步骤（II)中添加的氢氧化物。在一个优选实施例中，步骤（II)之后 形成的至少部分水相用于中和酸催化异丙苯过氧化氢反应的裂解产物。 在更优选的实施例中，步骤（I)之后形成的含碳氢化合物的底层馏份包括碳氢化 合物异丙苯和AMS。 在更优选的实施例中，步骤（II)之后形成的至少部分水相用于脱酚。因此，另一 方面本专利技术提供了一种脱酚方法，所述方法包括： (I)蒸馏粗制丙酮混合物，该粗制丙酮混合物优选地从异丙苯过氧化氢的裂解获 得并且含有碳氢化合物和水，以形成在有机相和水相中含有所述碳氢化合物的底层馏份； (II)使至少部分所述底层馏份与金属氢氧化物水溶液接触以在水相中提供 0?lwt%至5wt%M0H的浓度，其中M为碱金属； (III)分离水相和有机相； (IV)转移至少部分水相以脱酸，其中水相中包含的金属酚盐被中和以将酚盐转化 为苯酚，例如用硫酸，然后用蒸汽提馏以从水相中移除苯酚。 在一个优选实施例中，本专利技术提供了例如洗涤/，所述方 法包括： (I)蒸馏粗制丙酮混合物，该粗制丙酮混合物从异丙苯过氧化氢的裂解获得，并且 含有碳氢化合物和水，以形成在有机相和水相中含有所述碳氢化合物的底层馏份； (II)使所述底层馏份与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：(I)蒸馏粗制丙酮混合物，所述粗制丙酮混合物优选地从异丙苯过氧化氢的裂解获得，并且所述粗制丙酮混合物含有碳氢化合物和水以形成在有机相和水相中含有所述碳氢化合物的底层馏份；(II)使至少部分所述底层馏份与金属氢氧化物水溶液接触以在水相中提供0.1wt％至5wt％MOH的浓度，其中M为碱金属；(III)分离水相和有机相；(IV)使步骤(III)中的至少部分有机相与金属氢氧化物水溶液接触以在水相中提供6wt％至20wt％MOH的浓度，其中M为碱金属；(V)分离步骤(IV)中形成的有机相和水相；(VI)用水洗涤步骤(V)的至少部分有机相。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尼·索克诺佳，泰罗·林霍尔姆，泰罗·帕卡拉，提莫·帕卡拉，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT