本发明专利技术的目的在于提供一种使芳香族化合物、酮与氢直接反应制造烷基化芳香族化合物的方法，其能够使用集成反应器、是一种高效的方法；本发明专利技术的目的还在于提供一种苯酚制造方法，该苯酚制造方法中具有通过上述方法获得异丙苯的工序。本发明专利技术提供一种烷基化芳香族化合物的制造方法，该方法在填充有催化剂的固定床反应器中，将包含芳香族化合物、酮和氢的原料以气液下降并流方式导入反应器，从而制造烷基化芳香族化合物，催化剂包含固体酸成分和金属成分，前述催化剂被填充在前述固定床反应器中，以构成催化剂层，在包含固体酸的层的入口，下述式（１）所规定的反应气体流量为０．０５以上的值。ρｇ.ｕｇ.［ρ空气.ρ水／（ρｇ.ρｌ）］１／２（ｋｇｍ－２ｓ－１） （１）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
使苯和丙烯反应来制造异丙苯的方法、使异丙苯氧化来制造过氧化氢异丙苯的方 法、使过氧化氢异丙苯酸分解来制造苯酚和丙酮的方法均为公知方法，将这些反应组合的 方法是通常被称为异丙苯法的苯酚制造方法，是当今苯酚制造法的主流。该异丙苯法具有兼产丙酮的特征，在同时需要丙酮时是优点，但在获得的丙酮超 过所需而过剩的情况下，与作为原料的丙烯的价格差趋向于不利的方向，使经济性变差。因 此，为了使作为原料的烯烃和兼产的酮的价格差趋向于有利的方向，例如，有人提出了如下 方案对由正丁烯和苯获得的仲丁基苯进行氧化、酸分解，与苯酚同时获得甲基乙基酮的方 法(例如，参照专利文献1、专利文献2)。按照该方法，通过仲丁基苯的氧化，作为目的的过 氧化氢仲丁基苯的选择率仅为80%左右，此外副产出15%以上的苯乙酮，因此，作为苯酚 制造法的收率不及异丙苯法。进而，还有人提出了如下方案对由环己烯和苯获得的环己基苯进行氧化、酸分解 而获得苯酚和环己酮的方法。按照该方法，通过对获得的环己酮进行脱氢而获得苯酚，因此 形式上能够避免副产出酮。但是，在环己基苯的氧化反应中作为目的的过氧化氢环己基苯 的收率低，工业价值低。因此，对于氧化和酸分解的收率最高的异丙苯法，为了在保持其优异性的条件下 避免与原料丙烯兼产的丙酮的上述缺点，有人提出了运用各种方法将兼产的丙酮作为异丙 苯法的原料进行再利用的方法。有人提出了如下方案丙酮通过加氢能够容易地转变成异丙醇，进一步利用脱水 反应将该异丙醇制成丙烯后，使其与苯反应而获得异丙苯的工艺，即，将丙酮作为异丙苯法 的原料进行再利用的工艺(例如，参照专利文献幻。然而，在该方法中，存在增加加氢工序 和脱水工序这2个工序的问题。因此，有人提出了使通过丙酮的加氢而获得的异丙醇直接与苯反应以获得异丙苯 的方法(例如，参照专利文献4 6)。尤其是，专利文献6中记载了如下工艺性的方法将 兼产的丙酮制成异丙醇，使其与苯反应而获得异丙苯，使用该异丙苯来制造苯酚。然而，该 方法与原异丙苯法相比也增加了加氢工序。与此相对，作为在不增加以往的异丙苯法的工序的情况下再利用兼产的丙酮的方 法，即，使丙酮、苯和氢直接反应的方法，有人公开了如下方法在固体酸物质和含有铜的催 化剂组合物的存在下，使芳香族化合物与酮和氢反应，由此来制备烷基化芳香族化合物的 方法(例如，参照专利文献7)。然而，专利文献7中并未公开在滴流床(trickle bed)区域进行反应。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开昭57-91972号公报专利文献2 美国专利申请公开2004/016M48号说明书专利文献3 日本特开平2-174737号公报专利文献4 日本特开平2-231442号公报专利文献5 日本特开平11-3M97号公报专利文献6 日本特表2003-523985号公报专利文献7 日本特表2005-513116号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题使用丙酮作为烷基化剂来制造异丙苯时，由于反应中生成的水的影响，沸石催化 剂的酸位(acid site)被覆盖，酸强度减弱，可预料到与以往的使用丙烯作为烷基化剂的方 法相比，催化剂的活性降低、催化剂寿命变短。由此，与以往方法相比势必需要更多催化剂， 反应器会变得过大，会成为设备费用增加的主要原因。如上所述的不良情况是在使用丙酮作为苯的烷基化剂并以工业规模制造异丙苯 时要解决的课题。本专利技术目的在于提供一种使苯等芳香族化合物、丙酮等酮和氢直接反应来制造异 丙苯等烷基化芳香族化合物的方法，其能够使用集成反应器(compact reactor)、高效制造 异丙苯等烷基化芳香族化合物。此外，本专利技术的目的在于提供一种苯酚的制造方法，其包括 通过上述方法获得异丙苯的工序。解决问题的手段为解决上述课题，本专利技术人等反复进行深入研究，结果发现，在填充有催化剂的固 定床反应器中将包含芳香族化合物、酮和氢的原料以气液下降并流方式导入反应器而制造 烷基化芳香族化合物的方法中，通过规定前述催化剂的构成成分和反应气体流量而进行反 应，由此，能够以极高的酮转化率和烷基化芳香族化合物选择率获得烷基化芳香族化合物。即，本专利技术的涉及以下的 ⑴ (9)的技术方案。(1) 一种烷基化芳香族化合物的制造方法，其特征在于，在填充有催化剂的固定床 反应器中将包含芳香族化合物、酮和氢的原料以气液下降并流方式导入反应器，从而制造 烷基化芳香族化合物，前述催化剂包含固体酸成分；含有选自由铜、镍、钴和铼组成的组中的至少一种 金属元素的金属成分，前述催化剂被填充在前述固定床反应器中，以构成由一层或多层所形成的催化剂 层，在催化剂层所具有的、包含固体酸的层的入口，下述式(1)所规定的反应气体流 量为0. 05以上的值。P g · Ug · 1/2(kgmY1) (1)(其中，Pg表示反应气体的密度，Pl表示反应液的密度，P空气表示空气的气 体密度，P水表示水的气体密度，Ug表示反应气体的空塔基准流速。)(2)根据(1)所述的烷基化芳香族化合物的制造方法，其特征在于，前述催化剂层 是包含前述催化剂的单一的催化剂层(A)，或是下述的催化剂层(B)，所述催化剂层(B)具 有包含前述金属成分的上流侧的层1 ；包含前述固体酸成分或者包含前述固体酸成分和 金属成分的下流侧的层2，前述包含固体酸的层的入口为催化剂层(A)的入口或层2的入口。(3)根据(1)或( 所述的烷基化芳香族化合物的制造方法，其特征在于，反应器 内的流动状态是在滴流床区域。(4)根据⑴ (3)中任一项所述的烷基化芳香族化合物的制造方法，其中，前述 金属成分还包括选自由第IIB族元素、IIIA族元素、VIB族元素和VIII族元素(其中，镍和 钴除外)组成的组中的至少一种元素。(5)根据⑴ (4)中任一项所述的烷基化芳香族化合物的制造方法，其中，固体 酸成分为沸石。(6)根据(5)所述的烷基化芳香族化合物的制造方法，其中，沸石为具有10 12 元环结构的沸石。(7)根据⑴ (6)中任一项所述的烷基化芳香族化合物的制造方法，其特征在 于，前述催化剂层为具有上流侧的层1和下流侧的层2的催化剂层(B)，所述上流侧的层1 包含前述金属成分，所述下流侧的层2包含前述固体酸成分或包含前述固体酸成分和金属 成分。(8)根据⑴ (7)中任一项所述的烷基化芳香族化合物的制造方法，其特征在 于，芳香族化合物为苯，酮为丙酮。(9) 一种苯酚的制造方法，所述制造方法包括下述工序(a) 工序(d)，其特征在 于，按照(8)所述的烷基化芳香族化合物的制造方法来实施工序(c)，工序(a)对异丙苯进行氧化而转变成过氧化氢异丙苯的工序；工序(b):对过氧化氢异丙苯进行酸分解而获得苯酚和丙酮的工序；工序(c)使用上述工序(b)中获得的丙酮，使苯、丙酮和氢反应来合成异丙苯的 工序；工序(d)使上述工序(C)中获得的异丙苯循环回工序(a)的工序。专利技术效果根据本专利技术的烷基化芳香族化合物的制造方法，能够以单一反应工序，由包含丙 酮等酮、苯等芳香族化合物和氢的起始物质(原料)，通过比以往方法收率高且工业上实用 的方法获得异丙苯等烷基化芳香族化合物。并且，通过该制造方法获得的异丙苯与由丙烯 或异丙醇和苯获得的异丙苯相比，品质方面不存在任何问题。在本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种烷基化芳香族化合物的制造方法，其特征在于，该方法是在填充有催化剂的固定床反应器中，将包含芳香族化合物、酮和氢的原料以气液下降并流方式导入反应器，从而制造烷基化芳香族化合物的方法， 所述催化剂包含：固体酸成分；含有选自由铜、镍、钴和铼组成的组中的至少一种金属元素的金属成分， 所述催化剂被填充在所述固定床反应器中，以构成由一层或多层所形成的催化剂层， 在催化剂层所具有的、包含固体酸的层的入口，下述式（１）所规定的反应气体流量为０．０５以上的值， ρｇ·ｕｇ·［ρ空气·ρ水／（ρｇ·ρｌ）］↑［１／２］（ｋｇｍ↑［－２］ｓ↑［－１］） （１） 其中，ρｇ表示反应气体的密度，ρｌ表示反应液的密度，ρ空气表示空气的气体密度，ρ水表示水的气体密度，ｕｇ表示反应气体的空塔基准流速。
【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：妹尾绅司，加藤一彦，土井宪治，东克成，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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