一种苯酚、苯二酚的生产方法及使用的蒸馏塔技术

本发明专利技术提供了一种苯酚、苯二酚的生产方法及使用的蒸馏塔，涉及化工技术领域。该生产方法包括将质量百分比浓度为1～100％的双氧水和催化剂从蒸馏塔的上部通入，将苯从蒸馏塔的下部通入，双氧水、催化剂、苯的质量比为1:0.001～0.6:0.01～10。本发明专利技术提供的生产方法反应温度高，反应速度快，无强毒性物质产生，工艺灵活，设备投资费用低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工
，具体而言，涉及一种苯酚、苯二酚的生产方法及使用的蒸馏塔。
技术介绍
苯酚是一种常见的化学品，是重要的有机化工原料，是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料，其也是一种电解质。苯酚用途广、产量大，工业上主要由异丙苯制得，目前生产苯酚的主要工艺有磺化法、氯苯法、异丙苯法等。苯二酚中的对苯二酚应用广泛，是医药、农药、染料和橡胶等的重要原料、中间体和助剂，其主要应用于显影剂、蒽醌染料、偶氮染料、橡胶防老剂和单体阻聚剂、食品稳定剂、涂料抗氧化剂、石油抗凝剂、合成氨催化剂等方面。20世纪90年代中期，我国曾有10余家企业采用苯胺锰盐氧化法生产对苯二酚。但随着我国环保工作加强，以及期间对苯二酚市场低迷，所以国内大批对苯二酚生产厂家被迫关闭。而现有技术中，采用双氧水直接氧化苯制备苯酚和苯二酚的大多采用非连续的方法进行生产，而且都是采用釜式反应器或管式反应器进行，在工业的大批量生产的情况下，由于双氧水和苯初始添加量较多，而产物为零，所以依据反应动力学可知，主副反应均较快发生，反应剧烈，温升较高，反应副产物也较多，目的产物选择性较低。而随着反应时间的延长，反应物和产物之间的浓度差减少，反应动力降低，反应速率又会下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种苯酚、苯二酚的生产方法，此苯酚、苯二酚的生产方法副产物少，产物选择性高，反应速度快。本专利技术的另一目的在于提供一种生产方法中使用的蒸馏塔，该蒸馏塔结构简单，实用性高。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种苯酚、苯二酚的生产方法，包括将质量百分比浓度为1～100％的双氧水和催化剂从蒸馏塔的上部通入，将苯从蒸馏塔的下部通入，双氧水、催化剂、苯的质量比为1:0.001～0.6:0.01～10。优选地，在本专利技术较佳实施例中，上述蒸馏塔的回流比为0～10，优选为0～5。优选地，在本专利技术较佳实施例中，上述蒸馏塔的塔顶温度为50～150℃，优选为80～130℃，蒸馏塔的塔底温度为80～180℃，优选为120～160℃。优选地，在本专利技术较佳实施例中，上述蒸馏塔的塔顶的绝对压力为0.048～1.0MPa，优选为0.14～0.62MPa，蒸馏塔的塔底的绝对压力为0.14～2.2MPa，优选为0.5～1.33MPa。优选地，在本专利技术较佳实施例中，上述催化剂为粉状的催化剂。优选地，在本专利技术较佳实施例中，上述蒸馏塔的内部设有催化剂。优选地，在本专利技术较佳实施例中，上述催化剂选自含过渡金属催化剂、沸石分子筛、钛硅分子筛、改性钛硅分子筛、杂多酸催化剂和层柱状催化剂中的一种或多种，优选钛硅分子筛。另外，一种上述的苯酚、苯二酚的生产方法中使用的蒸馏塔，蒸馏塔设有与其内部连通的上部入口、下部入口、顶端出口和底端出口。优选地，在本专利技术较佳实施例中，上述蒸馏塔还包括再沸器，再沸器通过管线分别与底端出口、下部入口连通。优选地，在本专利技术较佳实施例中，上述上部入口设置于蒸馏塔的正数第一层塔板和倒数第二层塔板之间，正数第一层塔板从蒸馏塔的远离地面的一端开始计算。相对于现有技术，本专利技术包括以下有益效果：本专利技术中，反应原料为苯和双氧水，双氧水先和催化剂充分混合后，再共同从蒸馏塔的上部通入，双氧水和催化剂自上而下，而苯从蒸馏塔的下部通入，苯自下而上，苯与双氧水对流接触，在蒸馏塔中发生反应，生成反应产物。具体而言，制备苯酚时，苯醌是主要的副产物。而在反应过程中，双氧水和苯都在逐渐流动，但在蒸馏塔的上部，由于此处为双氧水的通入位置，所以在上部位置，双氧水的含量相对苯而言是过量的，此时能保证苯具有较高的转化率，其反应速度较快，生成苯酚，而在此，苯酚浓度较低，所以苯酚与过氧化氢生成副产物苯醌的量也很少；在蒸馏塔的下部，由于此处为苯的通入位置，所以在下部位置，苯的含量相对双氧水而言是过量的，此时能保证过氧化氢具有较高的转化率，其反应速度较快，生成苯酚，而在此，苯酚浓度较高，过氧化氢浓度较低，所以苯酚转化成苯醌的量也很少。制备对苯二酚时，苯醌和苯二醌是主要的副产物。与上述制备苯酚的过程原理相同，苯醌等副产物浓度也很低。该方法操作简单，蒸馏塔中反应温度高，原料反应速度快、转化率高，产物选择性高，纯度也高，副产物少。而且，可以通过调节入口的进料量来目的性的生产苯酚和/或苯二酚。工艺灵活，设备投资费用低，能耗低，生产方法中无强毒性物质产生，环保。不仅可以用于单独制备苯酚，也可以用于单独制备苯二酚，还可以用于同时制备苯酚和苯二酚。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例一提供的苯酚和苯二酚的生产方法的流程示意图。其中，附图标记汇总如下：第一管线101；第二管线102；第三管线103；第四管线104；第五管线105；第六管线106；第七管线107；第八管线108；第九管线109；第十管线110；蒸馏塔111。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的苯酚、苯二酚的生产方法及使用的蒸馏塔进行具体说明。苯酚、苯二酚的生产方法，包括将质量百分比浓度为1～100％的双氧水和催化剂从蒸馏塔的上部通入，将苯从蒸馏塔的下部通入，双氧水、催化剂、苯的质量比为1:0.001～0.6:0.01～10。双氧水的质量百分比浓度优选为5～40％。双氧水、催化剂、苯的质量比优选为1:0.01～0.2：0.1～5。通过调整苯和双氧水的进料量，使二者在蒸馏塔内充分接触反应，提高反应效率和反应原料转化率，结合对所加入的双氧水的浓度的控制，以得到苯酚或苯二酚，或同时得到两者的混合物。上述的生产方法中使用的蒸馏塔设有与其内部连通的上部入口、下部入口、顶端出口和底端出口。该蒸馏塔为板式塔。板式塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成。上部入口设置于蒸馏塔的正数第一层塔板和倒数第二层塔板之间，其中，正数第一层塔板从蒸馏塔的远离地面的一端开始计算。当然，上部入口和下部入口的设置位置可根据实际情况及需求确定，但应保证双氧水和催化剂的进料位置位于苯的进料位置之上，以使二者形成对流接触。苯不溶于水和双氧水，与双氧水混合时为液液两相。在固体催化剂作用下，苯和双氧水反应生成水、苯酚和/或苯二酚，但是液液固三相混合时，不同体系接触面积极小，即使在搅拌条件下也难以混合均匀，所以反应物和催化剂难以相互接触。而现有技术中，都是利用釜式反应器或管式反应器制备苯酚和/或苯二酚，由于苯的沸点较低，反应一旦在较高的温度下进行，原料苯就会逸出，导致原料浪费，反应速率低，生产能力较小。而且现有的制备方法得到的反应产物与反应中的其他物质混合在一起。如采用固体催化剂时，就需要对得到的混合物进行固(催化剂)液(反应产物)分离、液(苯相)液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯酚、苯二酚的生产方法，其特征在于，包括将质量百分比浓度为1～100％的双氧水和催化剂从蒸馏塔的上部通入，将苯从蒸馏塔的下部通入，所述双氧水、所述催化剂、所述苯的质量比为1:0.001～0.6:0.01～10。

【技术特征摘要】
1.一种苯酚、苯二酚的生产方法，其特征在于，包括将质量百分比浓度为1～100％的双氧水和催化剂从蒸馏塔的上部通入，将苯从蒸馏塔的下部通入，所述双氧水、所述催化剂、所述苯的质量比为1:0.001～0.6:0.01～10。2.根据权利要求1所述的苯酚、苯二酚的生产方法，其特征在于：所述蒸馏塔的回流比为0～10，优选为0～5。3.根据权利要求1所述的苯酚、苯二酚的生产方法，其特征在于：所述蒸馏塔的塔顶温度为50～150℃，优选为80～130℃，所述蒸馏塔的塔底温度为80～180℃，优选为120～160℃。4.根据权利要求1所述的苯酚、苯二酚的生产方法，其特征在于：所述蒸馏塔的塔顶的绝对压力为0.048～1.0MPa，优选为0.14～0.62MPa，所述蒸馏塔的塔底的绝对压力为0.14～2.2MPa，优选为0.5～1.33MPa。5.根据权利要求1所述的苯酚、苯二酚的生...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国良，魏小波，郝代军，毛继平，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11