制备苯酚和丙酮的方法技术

一种由氢过氧化枯烯混合物制备苯酚和丙酮的方法，所述方法包括：在催化剂混合物的存在下分解氢过氧化枯烯混合物，得到包含苯酚和丙酮的混合物，所述方法进一步包括：ａ）在催化剂形成反应器中通过以重量比２∶１－１∶１０００合并硫酸和苯酚形成催化剂混合物；ｂ）于约２０－８０℃的温度将催化剂混合物在催化剂形成反应器中保持１－６００分钟；ｃ）将催化剂混合物加入到氢过氧化枯烯混合物中，形成苯酚和丙酮混合物。以这种方式进行该方法，减少了羟基丙酮的产量，并因此提高了商品苯酚的品质。此外，与使用硫酸作为催化剂的方法相比，这种方法减少了硫酸的消耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及工业有机合成，特别是通过枯烯法制备苯酚和丙酮。众所周知的为利用大气中的氧气氧化枯烯，再通过 酸_催化分解氢过氧化枯烯，该方法使得所制备的两种终产物都有着高产率(参见，例 如，Kruzhalov B. D.，Golovanenko B. N.，CombinedProduction of Phenol and Acetone， Moscow，Goskhimizdat，1964，或 Kirk-Othmer Encyclopedia of Industrial Chemistry)。 这种方法被广泛用于生产这些产品，是世界上实际应用的主要技术。在已知的中，为了减少苯酚焦油的得率，使含有氢过氧化 枯烯(CHP)、枯烯以及二甲基苯基甲醇的枯烯氧化产物在待分离的硫酸存在下在两步法中 裂解。第一步中，在55-80°C的温度下，使大部分的CHP (97-99%)分解，并由DMPC和CHP合 成得到过氧化二枯基(DCP)。第二步中，加入丙酮，反应在80-146°C的温度进行，得到含有 苯酚、丙酮、α “甲基苯乙烯的反应混合物，分解DCP和剩余的CHP和DMPC。加入的量是丙 酮初始浓度的1.5-1. 8倍。还加入水。在一些情况下，在第二步分离步骤进行之前，用氨水 部分中和酸，以确保催化剂的最佳酸度。此时发生在第一步所形成的DCP的断裂，剩余CHP 的分解以及剩余DMPC的脱水(参见，例如，俄罗斯专利2068404、2121477、2142932)。与一步法分解的方法相比，这些方法显著降低所形成的副产物的量，然而所述形 成的副产物(羟基丙酮)的量保持在高水平(并且有时会增加)。羟基丙酮是形成2-甲基苯并呋喃的来源，其难于与苯酚分离，并且会引起商品 苯酚色度指数(color index)的劣化。通过碱处理消除苯酚中的羟基丙酮会使方法变复 杂(Vasil‘ eva I.I., Zakoshanski V. Μ. , PetroleumProcessing and Petrochemistry, St. Petersburg, “Giord”，2005，第 344 页)。使用两步法分解CHP提高了合成苯酚和丙酮的生产指标，但是与一步法分解CHP 相比，两步法要使用大量装置，在技术上更加复杂。因此，大量使用一步法分解CHP的装 置一直延续使用。例如，根据美国专利No. 4，246，203，在120-200°C的温度在一步中进行 CHP分解，使用分解反应的热量蒸发几乎所有的反应物质。最好的催化剂是硫酸，将其以 在丙酮、苯乙酮，枯烯或它们的混合物中的溶液的形式加入到CHP分解反应器中，其浓度为 0. 005-0.2% (50-2000份/每百万份(ppm))。反应物质中酸的浓度没有被提及，但由于在 CHP分解的反应产物蒸发后，酸残留在不挥发的残留物中，因此其浓度应该较高。与通过酸催化分解氢过氧化枯烯(CHP)生产苯酚和丙酮的预计方法最接近的方 法，以及最简单的技术，是记载在美国专利No. 3，271，457中的方法。在该专利文献中，CHP 分解为苯酚和丙酮在反应器中进行，其中将CHP和催化剂(酸)以反应物质中酸浓度为 0. 05-10%，优选0. 1-2%的量供应到该反应器中。混合/分配设备被安装在反应物质表面 上方的气相中，在该设备中含有CHP的原料与丙酮混合，丙酮在进入反应器时被CHP分解反 应的热量蒸发，然后在冷凝器中冷凝，并送回而稀释原料。因此，反应过程中释放的热量被 移除，并且稀释CHP，增加了生产的安全性。CHP分解的过程是在50-90°C、优选70_85°C的 温度进行。按照这样的生产安排，与苯酚/丙酮的化学计量比相比，在CHP分解区域存在显著过量的丙酮，并且酸的浓度非常高。这种方法的结果是羟基丙酮的产率高，它的存在使得 商品苯酚的品质劣化
技术实现思路
在一实施方式中，由氢过氧化枯烯混合物生产苯酚和丙酮的方法包括在催化剂 混合物的存在下分解氢过氧化枯烯混合物，形成包含苯酚和丙酮的混合物，其中该方法进 一步包括a)通过以重量比2 1到1 1000合并硫酸和苯酚，在催化剂形成反应器中形 成催化剂混合物；b)于20-80°C的温度将催化剂混合物在催化剂形成反应器中保持1-600 分钟；c)将催化剂混合物加入到氢过氧化枯烯混合物中，形成苯酚和丙酮混合物。专利技术详述为了减少在CHP分解过程中羟基丙酮(HA)的产率，预期在催化剂的存在下在反应 产物的介质中分解工业CHP，所述催化剂是在加入CHP分解反应器之前通过直接混合苯酚 和硫酸制备的。为了这一目的，将重量比为1 2-1000 1的熔融苯酚与浓度为至少75% 的硫酸混合，将得到的混合物在单独的反应器中于20-80°C的温度保持1-600分钟，随之将 催化剂加入到CHP分解反应器中。在一些实施方式中，硫酸是发烟硫酸(发烟硫酸，oleum)。 通过这种方法制备和获得的催化剂的活性高于由相同量硫酸制备的催化剂。在一实施方式中，由氢过氧化枯烯混合物包括在催化剂 混合物的存在下分解氢过氧化枯烯混合物，形成包含苯酚和丙酮的混合物，其中所述方法 进一步包括a)在催化剂形成反应器中通过以重量比2 1-1 1000合并硫酸和苯酚， 形成催化剂混合物；b)于约20-80°C的温度将催化剂混合物在催化剂形成反应器中保持约 1-600分钟；c)将催化剂混合物加入到氢过氧化枯烯混合物中，形成苯酚和丙酮混合物。在 一实施方式中，硫酸是包含至少75衬％硫酸的硫酸水溶液，在另一个实施方式中，硫酸是 发烟硫酸(发烟硫酸，oleum)。在一实施方式中，用于分解氢过氧化枯烯的反应温度为约 60-80 C。在一实施方式中，本申请所形成的苯酚和丙酮混合物，相比仅仅使用硫酸作为催 化剂而形成的苯酚和丙酮混合物，具有降低的羟基丙酮含量。在另一实施方式中，将步骤 b)中催化剂混合物保持在约35-45°C的温度。在另一实施方式中，步骤b)的反应时间为约 60-约300分钟。在另一实施方式中，由氢过氧化枯烯混合物包括在催化 剂混合物的存在下分解氢过氧化枯烯混合物，形成包含苯酚和丙酮的混合物，其中所述方 法进一步包括a)在催化剂形成反应器中通过以重量比2 1-1 1000合并硫酸和苯酚 形成催化剂混合物，其中硫酸是包含至少75wt%硫酸的硫酸水溶液；b)于约20-80°C的温 度将催化剂混合物在催化剂形成反应器中保持约1-600分钟；c)将催化剂混合物加入到氢 过氧化枯烯混合物中，形成苯酚和丙酮混合物。在另一实施方式中，由氢过氧化枯烯混合物包括在催化 剂混合物的存在下分解氢过氧化枯烯混合物，形成包含苯酚和丙酮的混合物，其中所述方 法进一步包括a)在催化剂形成反应器中通过以重量比2 1-1 1000合并硫酸和苯酚 形成催化剂混合物，其中硫酸是包含至少75wt%硫酸的硫酸水溶液；b)于大约35-45°C的 温度下将催化剂混合物在催化剂形成反应器中保持大约60-300分钟；c)将催化剂混合物加入到氢过氧化枯烯混合物中，形成苯酚和丙酮混合物，其中所形成的苯酚和丙酮混合物， 相比仅仅使用硫酸作为催化剂而形成的苯酚和丙酮混合物，具有降低的羟基丙酮含量。CHP的分解在一步法中进行。在CHP分解过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由氢过氧化枯烯混合物制备苯酚和丙酮的方法，所述方法包括：在催化剂混合物的存在下分解氢过氧化枯烯混合物，得到包含苯酚和丙酮的混合物，所述方法进一步包括：ａ）在催化剂形成反应器中通过以重量比２∶１－１∶１０００合并硫酸和苯酚形成催化剂混合物；ｂ）于２０－８０℃的温度将催化剂混合物在催化剂形成反应器中保持１－６００分钟；ｃ）将催化剂混合物加入到氢过氧化枯烯混合物中，从而形成苯酚和丙酮混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-9-26 11/861,374一种由氢过氧化枯烯混合物制备苯酚和丙酮的方法，所述方法包括在催化剂混合物的存在下分解氢过氧化枯烯混合物，得到包含苯酚和丙酮的混合物，所述方法进一步包括a)在催化剂形成反应器中通过以重量比2∶1-1∶1000合并硫酸和苯酚形成催化剂混合物；b)于20-80℃的温度将催化剂混合物在催化剂形成反应器中保持1-600分钟；c)将催化剂混合物加入到氢过氧化枯烯混合物中，从而形成苯酚和丙酮混合物。2.权利要求1的方法，其中硫酸是包含至少75wt%硫酸的硫酸水溶液。3.权利要求1-2任一项的方法，其中硫酸是发烟硫酸。4.权利要求1-3任一项的方法，其中用于分解氢过氧化枯烯的反应温度是60-90°C。5.权利要求1-4任一项的方法，其中硫酸与苯酚的比例是1 1-1 5。6.权利要求1-5任一项的方法，其中在步骤b)中催化剂混合物保持在35-45°C的温度。7.权利要求1-6任一项的方法，其中步骤b)的反应时间是60-约300分钟。8.权利要求1-7任一项的方法，其中所形成的苯酚和丙酮混合物，相比仅仅使用硫酸 作为催化剂而形成的苯酚和丙酮混合物，具有降低的羟基丙酮含量。9.一种由氢过氧化枯烯混合物制备苯酚和丙酮的方法，其包括在催化剂混合物的存 在下分解氢过氧化枯烯混合物，得到包含苯酚和丙酮的混合物，所述方法进一步包括a)在催化剂形成反应器中通过以重量比2 1-1 1000合并硫酸和苯酚...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克尼尔森，威廉L塞德里尔，阿卡迪S迪克曼，伊尔亚N格雷本西科夫，维克托V平森，安德雷V齐南科夫，
申请(专利权)人：沙伯基础创新塑料知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]