仲丁基苯的制备方法技术

本发明专利技术公开了制备仲丁基苯的方法，包括将含苯和Ｃ４烯烃的反应物供给具有第一反应区和第二蒸馏区的蒸馏塔反应器，该第一反应区含烷基化催化剂，该第二蒸馏区位于所述第一反应区的下方并且基本上不含烷基化催化剂，其中所述第一反应区中的蒸馏级的数目与所述第二蒸馏区中的蒸馏级的数目之比小于１∶１。在该蒸馏塔反应器中，并行地，使该反应物与该烷基化催化剂在该第一反应区中在满足该Ｃ４烯烃与苯反应以产生仲丁基苯的条件下接触并从未反应的Ｃ４烯烃中分馏该仲丁基苯。该仲丁基苯从而作为液相料流从第一反应区流到第二蒸馏区并且将该液相料流作为底料从该蒸馏塔反应器排出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备仲丁基苯的方法和将仲丁基苯转化成苯酚和甲基乙基酮的方法。
技术介绍
苯酚和甲基乙基酮是化学工业中的重要产品。例如，苯酚可用于酚醛树脂、双酚A、 e _己内酰胺、己二酸、烷基酚和增塑剂的制备，而甲基乙基酮可用作漆、溶剂以及用于润滑 油的脱蜡。 用于制备甲基乙基酮的最常见路线是通过仲丁醇(SBA)的脱氢，其中该醇通过丁 烯的酸催化水合制成。例如，通过气/液萃取已经多年实现了通过丁烯与硫酸的反应而工 业规模制造SBA。 目前，用于苯酚制备的最常见路线是Hock工艺。这是一种三步工艺，其中第一步 包括苯用丙烯烷基化以制备枯烯，接着枯烯氧化成相应的氢过氧化物，然后该氢过氧化物 裂解以产生等摩尔量的苯酚和丙酮。然而，全球对苯酚的需求比对丙酮的需求更迅速地增 长。此外，由于丙烯的越来越短缺，相对于丁烯而言，丙烯的成本可能增加。因而，采用丁烯 替代丙烯作为原料以及共同制备甲基乙基酮而不是丙酮的工艺可能是苯酚制备的有吸引 力的可供选择的路线。 众所周知，可以通过Hock工艺的变型共同制备苯酚和甲基乙基酮，其中将仲丁基 苯氧化以得到氢过氧化仲丁基苯以及将该过氧化物分解成所需的苯酚和甲基乙基酮。这样 的工艺的概要在以下文献中得到描述Process Economics R印ort No. 22B，第113-124和 261-263页，题目为〃 苯酚〃 ，Stanford Research Institute出版，1977年12月。 仲丁基苯可以通过在酸催化剂上用正丁烯将苯烷基化而制备。该化学过程非常类 似于乙基苯和枯烯制备。然而，随着烷基化剂的碳数增加，产物异构体的数目也增加。例如， 乙基苯具有一种异构体，丙基苯具有两种异构体(枯烯和正丙基苯)，而丁基苯具有四种异 构体(正、异、仲和叔丁基苯)。这些副产物，特别是异丁基苯，具有非常接近于仲丁基苯的 沸点，因此难以通过蒸馏与仲丁基苯分离(参见下表)。 丁基苯 沸点，°C _ 叔丁基苯 169 异丁基苯 171 仲丁基苯 173 正丁基苯 183 此外，异丁基苯和叔丁基苯已知是仲丁基苯氧化成相应氢过氧化物的抑制剂，是 制备甲基乙基酮和苯酚的必要后续步骤。因此确保苯烷基化工艺对仲丁基苯而不是其它异 构体具有高度选择性是重要的。 使其它副产物例如丁烯低聚物、二丁基苯和三丁基苯的产生最小化也是合乎需要 的。例如，虽然可以通过烷基转移将多丁基苯转化回到所需仲丁基苯，但是这代表额外的加工成本。丁烯低聚物的产生提出甚至更困难的问题。首先，它们代表丁烯原材料的没有收益的损失，其次，(:12低聚物极其难以通过蒸馏与仲丁基苯分离，因为它们的挥发性非常接近于仲丁基苯的挥发性。此外，残留在仲丁基苯烷基化物中的这些低聚物中的任一种是后续氧化步骤的毒物。因此，具有降低数量的多丁基苯和(:12低聚物含量的任何制备仲丁基苯的方法是高度有利的。 在本申请人的国际专利公开号WO 06/15826中，描述了制备苯酚和甲基乙基酮的 整合工艺，其中在液相烷基化条件下使含苯和(；烷基化剂的原料与含沸石13或MCM-22族 分子筛的催化剂接触以产生含仲丁基苯的烷基化排出物。然后将该仲丁基苯氧化而产生氢 过氧化物并使该氢过氧化物裂解而产生所需的苯酚和甲基乙基酮。烷基化步骤、氧化步骤 和裂解步骤中至少一个可以通过催化蒸馏进行。 美国专利申请公开号2006/0178544公开了提高烷基化对单烷基化的选择性的方法，该方法包括提供主要由烷基化剂和化学计量过量的苯构成的原料流，该烷基化剂主要由丙烯和一种或多种线性丁烯的摩尔掺混物构成；和使该原料流与催化有效量的沸石P在烷基化反应条件下接触，该烷基化反应条件与基于烷基化剂的浓度和基于丙烯和一种或多种线性丁烯的摩尔掺混物预测的对单烷基化的选择性相比提高烷基化对单烷基化的选择性。该方法可以在按上流或下流模式运转的固定床反应器中或在采用顺流或逆流的催化剂和烃流运转的移动床反应器中进行。该方法也可以按催化蒸馏模式进行。 美国专利申请公开号2006/0211901公开了通过将丙烯、丁烯和苯供给蒸馏塔反应器而在该反应器中同时制备枯烯和仲丁基苯的方法。作为塔顶馏出物除去未反应的苯并作为产物取出枯烯和仲丁基苯。使用的催化剂是酸阳离子交换树脂或沸石，尤其是P沸石。
技术实现思路
根据本专利技术，现已发现，当催化蒸馏应用于苯与丁烯的烷基化时，虽然也发生竞争 性丁烯低聚反应，但是通过合适控制催化蒸馏过程和尤其是反应区的尺寸，可以确保产生 的仲丁基苯和C8低聚物迅速地从反应区下降，因为它们比反应区中的苯和丁烯都更重且较 不挥发性。因此，可以保持反应区中的仲丁基苯和Cs低聚物的浓度处于低水平，从而使它们与附加丁烯反应成产物多丁基苯和(:12 =低聚物的可利用性最小化。结果，可以操作催化 蒸馏过程以致产生含非常低水平的多丁基苯和c12 =低聚物的仲丁基苯烷基化产物。 概述 在一个方面中，本专利技术在于制备仲丁基苯的方法，该方法包括 (a)将含苯和C4烯烃的反应物供给蒸馏塔反应器，该蒸馏塔反应器具有多个将所述蒸馏塔反应器划分成第一反应区和第二蒸馏区的蒸馏级，该第一反应区含有烷基化催化剂，该第二蒸馏区位于所述第一反应区的下方并且基本上不含烷基化催化剂，其中所述第一反应区中的蒸馏级的数目与所述第二蒸馏区中的蒸馏级的数目之比小于l : l，一般小于或等于1:2; (b)在所述蒸馏塔反应器中并行地 (i)使所述反应物与所述烷基化催化剂在所述第一反应区中在满足所述c;烯烃与所述苯反应以产生仲丁基苯的条件下接触；禾口 (2)从未反应的C4烯烃中分馏所述仲丁基苯，其中所述仲丁基苯作为液相料流从 所述第一反应区流到所述第二蒸馏区；禾口 (c)从所述蒸馏塔反应器将所述液相料流作为底料排出。 适宜地，所述第一反应区中的蒸馏级的数目与所述第二蒸馏区中的蒸馏级的数目之比为i : 2至i : 4，例如i : 3至i : 4。 在一个实施方案中，所述蒸馏塔反应器还包括第三蒸馏区，该第三蒸馏区位于所述第一反应区的上方并且基本上不含烷基化催化剂，其中所述第三蒸馏区包括多个蒸馏 级使得所述第一反应区中的蒸馏级的数目与所述第三蒸馏区中的蒸馏级的数目之比小于i : i，一般小于或等于i : 2。 适宜地，所述第一反应区中的蒸馏级的数目与所述第三蒸馏区中的蒸馏级的数目之比为i : 2至i : 4，例如i : 3至i : 4。 适宜地，所述液相料流含有小于0. lwt^的C12 =低聚物和/或含有小于lwt^的 多丁基苯。 适宜地，(b)中的所述条件包括大约3(TC -大约300 1:的温度和/或大约 200kPaa-大约1S00kPaa的压力。 适宜地，所述C4烯烃包含线性丁烯，例如1- 丁烯和/或2- 丁烯，并且通常包含在 混合Q料流中。 在一个实施方案中，所述烷基化催化剂包含沸石13或至少一种MCM-22族的分子 筛。 在另一个方面中，本专利技术在于制备苯酚和甲基乙基酮的方法，该方法包括 (a)将含苯和C4烯烃的反应物供给蒸馏塔反应器，该蒸馏塔反应器具有多个将所述蒸馏塔反应器划分成第一反应区和第二蒸馏区的蒸馏级，该第一反应区含有烷基化催化剂，该第二蒸馏区位于所述第一反应区的下方并且基本上不含烷基化催化剂，其中所述第一反应区中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备仲丁基苯的方法，该方法包括：　　（ａ）将含苯和Ｃ↓［４］烯烃的反应物供给蒸馏塔反应器，该蒸馏塔反应器具有多个将所述蒸馏塔反应器划分成第一反应区和第二蒸馏区的蒸馏级，该第一反应区含有烷基化催化剂，该第二蒸馏区位于所述第一反应区的下方并且基本上不含烷基化催化剂，其中所述第一反应区中的蒸馏级的数目与所述第二蒸馏区中的蒸馏级的数目之比小于１∶１；　　（ｂ）在所述蒸馏塔反应器中并行地：　　（１）使所述反应物与所述烷基化催化剂在所述第一反应区中在满足所述Ｃ↓［４］烯烃与所述苯反应以产生仲丁基苯的条件下接触；和　　（２）从未反应的Ｃ↓［４］烯烃中分馏所述仲丁基苯，其中所述仲丁基苯作为液相料流从所述第一反应区流到所述第二蒸馏区；和　　（ｃ）从所述蒸馏塔反应器将所述液相料流作为底料排出。

【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：JC程，JM达卡，TA赖内，JE斯坦纳特，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]