本发明专利技术涉及一种通过多阶段工艺在高温下由含有异丙苯的氢过氧化异丙苯混合物制备苯酚和丙酮的方法，该方法包括以下步骤：ａ）从所述氢过氧化异丙苯混合物中蒸馏出一定量的异丙苯，直至异丙苯占氢过氧化异丙苯混合物总量的０－７重量％，ｂ）在第一阶段使所述氢过氧化异丙苯混合物与酸催化剂反应，形成含有苯酚、丙酮和过氧化二异丙苯的第二混合物，和ｃ）在第二阶段分解所述第二混合物，产生苯酚和丙酮，其中，在ｂ）反应步骤之前向所述氢过氧化异丙苯混合物中添加与从其中所蒸馏出的异丙苯大致等量的苯酚。羟基丙酮的产率减少，因而改善了商品级苯酚及由上述商品级苯酚所制得产品的质量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2008年4月16日提交的序列号为2008115046的俄罗斯专利申请的 优先权。该申请的全部文本作为参考引入本申请。
技术介绍
本专利技术涉及工业有机合成领域，具体涉及使用异丙苯方法生产苯酚和丙酮。一种众所周知的生产苯酚和丙酮的方法是通过大气中的氧气来氧化异丙苯，然 后通过酸催化分解氢过氧化异丙苯，可同时得到高产量的两种目标产品(苯酚和丙酮) (Khruzhalov B.D.，Golovanenko B. N.，Co-production ofphenol and acetone，Moscow, GosKhimIzdat,1964) 0但是，这种方法的重质副产物(所谓的“酚树脂”)的产率仍然是相 当大的。在已知的一些生产苯酚和丙酮的方法中，为减少酚树脂(也称之为“重质成分 (heavies)")的产率，在硫酸的存在下将含有氢过氧化异丙苯(CHP)、异丙苯和二甲基苯基 甲醇(DMPC，也称之为“二甲基苄醇(DMBA) ”)的异丙苯氧化产物通过两个阶段进行裂解。第 一阶段包括在55-80°C温度时，分解绝大部分的CHP (97% -99% )，并由DMPC和CHP合成过 氧化二异丙苯(DCP)。第二阶段包括在80-120°C温度时，向含有苯酚、丙酮、DMPC和DCP的 所得的反应混合物中添加丙酮。所述丙酮以等同于其起始浓度1.5-1. 8倍的量添加。该方 法伴随有第一阶段中形成的DCP的裂解，残留CHP的分解以及一部分残留DMPC的脱水(参 见专利号为2，068，404和2，121，477的俄罗斯专利)。与一阶段分解方法相比，前述方法可显著减少副产品的量(树脂产率2^g/t的 苯酚)。但是，在这些改进的两阶段方法中，副产物羟基丙酮的量仍然很高(例如，高于 IOOOppm)。羟基丙酮可产生2-甲基苯并呋喃，2-甲基苯并呋喃很难从苯酚中分离出来， 并且对由不纯的商品级苯酚制得的产品的色指数有不利影响。可将羟基丙酮从苯酚中 除去，例如通过碱处理除去羟基丙酮。不过，这使得工艺技术更复杂(Vasilieva I. I.， Zakhoshansky V. Μ. , Collection of articles titled"Petrochemical and Oil Refining Processes,，，SPb, Giord, 2005，p. 344)。一种已知的分解工业级CHP的方法在介质中进行，该介质由苯酚与丙酮摩尔比大 于1的含有13重量％异丙苯的反应产物和浓度为0. 003-0. 015重量％的硫酸溶液组成(专 利号为2，四1，852的俄罗斯专利)。分解过程分为两个阶段。在第一阶段，在至少两个串联 的反应器中分解工业级CHP，同时，使反应物料在浓度占整个反应物料0. 003-0. 015重量％ 的硫酸催化剂的存在下于40-65°C温度时循环(硫酸的浓度视反应器中的温度和苯酚与丙 酮摩尔比率大小而定)。导入原料的体积应不高于所述反应物料循环体积的10%，在实施 方式中优选低于5%。同时，循环系数(循环物料的流速与与作为进料原料工业级CHP流 速的比值)为8至50。在这些条件下，如果CHP转化率为95-99. 8%,CHP分解出苯酚和丙 酮，并且从CHP和DMPC中合成出DCP。在第二阶段，上述合成出的DCP和残留的CHP于90-140°C温度时在最终的反应器 中分解。而添加的硫酸有一半首先与氨中和。羟基丙酮产量从高于0. 1重量％ (占每一百万 份重量的1000份(ppm))的水平降低至0. 04% (400ppm,正如专利号为2，291, 852的俄罗 斯专利中所提及)。但是，应用该方法的前提条件是使用经纯化系统纯化的苯酚，而且上述 苯酚的纯化需要附加的制备步骤和功率消耗。专利号为2，142，932的俄罗斯专利提供了另一种分两阶段分解CHP的方法。第一 阶段，该分解CHP的方法在三个连续安装的混合反应器中进行，第二阶段该分解CHP的方法 在一个置换反应器中进行。在第一阶段，CHP在接近等温的条件下分解(即，在47-50°C温 度时，并且硫酸催化剂的浓度为0. 018-0. 020重量％ )，同时，用相对于所提供的CHP5-8重 量％的丙酮来稀释反应物料。几乎所有的CHP均在此过程中反应，并且部分CHP和DMPC形 成 DCP。第二阶段，120-140°c温度时，硫酸部分与氨中和形成硫酸氢铵，同时，添加少许 水。酸的浓度为0. 009-0. 010重量％。CHP和DCP在含有均由CHP所形成的苯酚和丙酮的 反应介质中分解。视反应需要，可于反应器中选择添加额外的丙酮。现有技术方法的缺点在于在产物苯酚中产生羟基丙酮。羟基丙酮的产生对苯酚的 质量有反作用。因此，需要找到进一步减少产物苯酚中羟基丙酮含量的方法。
技术实现思路
通过多阶段工艺在高温下由含有异丙苯的氢过氧化异丙苯混合物制备苯酚和丙 酮的方法可以克服一些或所有上述缺陷。该方法包括以下步骤a)从所述氢过氧化异丙苯混合物中蒸馏出一定量的异丙苯，直至异丙苯占氢过氧 化异丙苯混合物总量的0-7重量％，b)在第一阶段使所述氢过氧化异丙苯混合物与酸催化剂反应，形成含有苯酚、丙 酮和过氧化二异丙苯的第二混合物，和c)在第二阶段分解所述第二混合物，产生苯酚和丙酮，其中，在b)反应步骤之前，向所述氢过氧化异丙苯混合物中添加与从该氢过氧化 异丙苯混合物中所蒸馏出的异丙苯大致等量的苯酚。在另一种实施方式中，一种通过多阶段工艺在高温下由氢过氧化异丙苯混合物制 备苯酚和丙酮的方法，包括以下步骤a)向所述氢过氧化异丙苯混合物中添加一定量的苯酚，并且从该氢过氧化异丙 苯混合物中蒸馏出一定量的异丙苯，直至异丙苯占氢过氧化异丙苯混合物总量的0-7重量％，b)在第一阶段使所述氢过氧化异丙苯混合物与酸催化剂反应，形成含有过氧化二 异丙苯的第二混合物，和c)在第二阶段分解所述第二混合物，产生苯酚和丙酮。在另一种实施方式中，一种通过多阶段工艺在高温下由氢过氧化异丙苯混合物制 备苯酚和丙酮的方法，包括以下步骤a)从所述氢过氧化异丙苯混合物中蒸馏出一定量的异丙苯，b)在第一阶段使所述氢过氧化异丙苯混合物与酸催化剂反应，形成含有过氧化二异丙苯的第二混合物，和c)在第二阶段分解所述第二混合物，产生含有苯酚、丙酮和羟基丙酮的第三混合 物，其中，在b)反应步骤之前，向所述氢过氧化异丙苯混合物中添加与从该氢过氧化 异丙苯混合物中所蒸馏出的异丙苯大致等量的苯酚，并且其中所述第三混合物中羟基丙酮的量小于或等于300ppm。附图说明图1是本专利技术两阶段裂解工艺的实施方式的工艺流程图。 具体实施例方式本专利技术的专利技术人发现了通过在分解步骤前向反应物中添加一定量的苯酚用以进 一步减少工业级CHP的分解产物(苯酚和丙酮)中羟基丙酮量的方法。所述CHP的浓度在 该工艺中保持不变，而分解产物中羟基丙酮的水平或含量减少。该工艺形成具有低水平异 丙苯(残留异丙苯低于7. 0重量％ )的CHP，其接着在第二步骤中进行分解。在本专利技术的一些实施方式中，第一阶段的反应在47-50°C的温度进行，第二阶段的 分解在120-140°C温度进行。本申请所用的工业级氢过氧化异丙苯(CHP)是指相对于工业级CHP的总量而言本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过多阶段工艺在高温下由含有异丙苯的氢过氧化异丙苯混合物制备苯酚和丙酮的方法，该方法包括以下步骤： ａ）从所述氢过氧化异丙苯混合物中蒸馏出异丙苯，直至异丙苯占氢过氧化异丙苯混合物总量的０－７重量％， ｂ）在第一阶段使所述氢过氧化异丙苯混合物与酸催化剂反应，形成含有苯酚、丙酮和过氧化二异丙苯的第二混合物，和 ｃ）在第二阶段分解所述第二混合物，产生苯酚和丙酮， 其中，在ｂ）反应步骤之前，向所述氢过氧化异丙苯混合物中添加与从该氢过氧化异丙苯混合物中所蒸馏出的异丙苯大致等量的苯酚。
【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：马克E纳尔逊，
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
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