生产苯酚的方法

著录项
  • CN201180043905.1
  • 20110816
  • CN103097330A
  • 20130508
  • 埃克森美孚化学专利公司
  • K·H·库施乐;F·M·贝尼特斯;王坤;J·R·拉特纳;C·L·贝克
  • C07C37/08
  • C07C45/86 C07C49/403 C07C409/14 C07C45/53 C07C39/04 C07C37/08 C07C37/88

  • 美国得克萨斯
  • 美国(US)
  • 20100914 US61382788
  • 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所
  • 夏正东
  • 20110816 PCT/US2011/047845
  • 20120322 WO/2012/036826
  • 20130313
摘要
此处公开了生产苯酚的方法。该方法包括氧化环己基苯,生产含环己基-1-苯基-1-氢过氧化物的氧化组合物。在氧化组合物内的环己基-1-苯基-1-氢过氧化物可经历裂解反应,生产苯酚,环己酮和至少一种污染物的裂解反应混合物。可接触该裂解反应混合物与碱性物质以将至少一部分污染物转化成转化的污染物,从而生产改性的反应混合物。
权利要求

1.生产苯酚的方法,该方法包括:

(a)氧化至少一部分含环己基苯的原料以生产含环己基‑1‑苯基 ‑1‑氢过氧化物的氧化组合物;

(b)裂解至少一部分该氧化组合物以生产含苯酚、环己酮和至少一 种污染物的裂解反应混合物;和

(c)接触至少一部分裂解反应混合物与碱性物质以将至少一部分 污染物转化成转化的污染物,从而生产改性的反应混合物。

2.权利要求1的方法,其中污染物是无环脂族己醛、无环脂族己 酮、环己酮、环己基二酮、羟基环己酮、苯甲酸、苯甲酸酯、环己烯 基环己酮、甲基环戊烯基环己酮、1‑苯基‑6‑羟基己‑1‑酮、1‑环己基 ‑6‑羟基己‑1‑酮和双环12个碳的氢过氧化物中的一种或更多种。

3.权利要求1或2的方法,其中碱性物质是碱金属氢氧化物、碱 土金属氢氧化物、碱金属醋酸盐、碱土金属醋酸盐、碱金属碳酸盐、 碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐、氨、碱性粘 土、阴离子交换树脂、活性炭、和胺中的一种或更多种。

5.权利要求1‑3任何一项的方法,其中碱性物质是二胺。

15.权利要求1‑13的方法,进一步包括:

分离接触(c)上游的至少一部分裂解反应混合物以提供含有至少 一部分污染物的富含环己酮的部分,并将在富含环己酮的部分内的污 染物提供到接触步骤(c)中。

17.通过权利要求1的方法生产的苯酚。

18.通过权利要求1的方法生产的环己酮。

19.由权利要求17的苯酚生产的酚醛树脂、双酚A、ε‑己内酰胺、 己二酸或增塑剂中的至少一种。

20.由权利要求18的环己酮生产的己二酸、环己酮树脂、环己酮 肟、己内酰胺或尼龙中的至少一种。

21.生产苯酚的方法,该方法包括:

(a)接触氧气和含环己基苯的原料以引起氧化反应发生并产生含 环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物的氧化组合物;

(b)接触酸催化剂和至少一部分氧化组合物以引起裂解反应发生 并产生含苯酚、环己酮和至少一种污染物的裂解反应混合物;和

(c)接触碱性物质与至少一部分裂解反应混合物以将至少一部分 污染物转化成转化的污染物,从而生产改性的反应混合物。

22.生产苯酚的方法,该方法包括:

(a)氧化环己基苯以生产含环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物的氧化 组合物;

(b)裂解至少一部分环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物以生产含苯酚、 环己酮和至少一种污染物的裂解反应混合物;

(c)接触至少一部分污染物与碱性物质以将至少一部分污染物转 化成转化的污染物,从而产生改性的反应混合物。

说明书

生产苯酚的方法

优先权要求

本申请要求2010年9月14日提交的美国临时申请序列号 No.61/382,788的优先权和权益,在此通过参考将其全文引入。

相关申请的交叉参考

本申请涉及美国临时申请序列号Nos.61/382,776(律师档案号 No.2010EM175);61/382,749(律师档案号No.2010EM172); _____________(律师档案号No.2011EM213);和_______________(律 师档案号No.2011EM214)。

发明领域

本发明涉及生产苯酚的方法。

背景技术

最常见地通过Hock法生产苯酚。Hock法牵涉用丙烯烷基化苯, 生产枯烯,氧化枯烯成相应的氢过氧化物,和裂解该氢过氧化物,生 产等摩尔量苯酚与丙酮。

在由枯烯生产苯酚和丙酮中牵涉的各种步骤可产生难以从所需的 苯酚和丙酮中分离的各种污染物。这些污染物如果残留在苯酚产品内 的话,可引起下游加工难度,或者使得苯酚不可用于这种下游的加工, 例如在随后的生产双酚和聚碳酸酯中。因此,提出了技术除去这些污 染物,这些技术牵涉一些处理。例如,美国专利No.5,064,507公开了 通过一个或更多个胺处理步骤,由裂解氢过氧化枯烯,获得高纯苯酚。 苯酚混合物包括至少0.5wt%到不大于10wt%的α‑甲基苯乙烯,和进 一步包括丙酮醇,2‑苯基‑丙醛(2PPA),甲基‑苯并呋喃(MBF),亚异丙 基丙酮(MO)和羰基杂质。另外,美国专利No.3,322,651公开了通过分 解氢过氧化枯烯制造的苯酚的生产方法。通过接触羰基化合物与氮化 合物,纯化苯酚。

典型地通过氧化环己烷,或者氢化苯酚,生产环己酮。这些方法 也可生成难以从所需产品中分离的各种污染物,且可使得环己酮产品 不够标准或者在下游工艺中,例如在制造己内酰胺或己二酸中,或者 在生产一类或另一类尼龙中进一步使用这些衍生物中不可用。因此, 公开了一些处理方式,从环己酮中除去这些污染物。例如,美国专利 No.7,199,271公开了在含环己酮的有机混合物中降低环己酮浓度的 方法。该方法包括接触含环己酮的有机混合物与有效量的以下的至少 一种:亚硫酸,亚硫酸的盐,碱金属氢氧化物,或两种或更多种这些 化合物的混合物。

由环己基苯生产苯酚是新兴的技术,其令人感兴趣在于它共生产 环己酮而不是丙酮。可例如通过用环己烯直接烷基化苯,或者如美国 专利No.6,037,513中公开的,在催化剂存在下,通过接触苯与氢气, 生产环己基苯。然后可氧化环己基苯成相应的氢过氧化物,并使用酸 性裂解催化剂,裂解该过氧化物成苯酚和环己酮。

由环己基苯生产苯酚和环己酮也产生了难以从所需产物中分离的 各种污染物。然而,这些污染物的性质和所牵涉的分离显著不同于在 常规的生产苯酚和丙酮的Hock法或者常规的由环己烷或苯酚生产环 己酮中牵涉的那些。例如,加氢烷基化苯产生显著量的尤其环己烷和 较少量的甲基环戊烷,环己烯,苯基环己烯,和苯基环己二烯。类似 地,氧化环己基苯典型地产生与Hock法相反的过氧化物物种,例如所 需的环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物(CHBHP),和非所需的副产物氢过氧 化物,例如环己基‑1‑苯基‑2‑氢过氧化物,环己基‑1‑苯基‑3‑氢过氧 化物和环己基‑1‑苯基‑4‑氢过氧化物。最后,这些各种氢过氧化物的 裂解产生非所需的氢过氧化物的产物和所需的CHBHP的非所需的副产 物二者,通过Hock法或者环己烷氧化或苯酚氢化方法的化学与技术, 没有产生宽泛的各种污染物物种。

需要管理当由环己基苯制造苯酚和环己酮时生成的污染物且使得 能制造高质量苯酚或环己酮产物的方法。

发明概述

在各种实施方案中,本发明涉及生产苯酚的方法,该方法包括: (a)氧化含环己基苯的至少一部分原料以生产含环己基‑1‑苯基‑1‑氢 过氧化物的氧化组合物;(b)裂解至少一部分该氧化组合物以生产含苯 酚,环己酮和至少一种污染物的裂解反应混合物;和(c)接触至少一部 分裂解反应混合物与碱性物质以将至少一部分污染物转化成转化的污 染物,从而产生改性的反应混合物。

附图简述

图1是生产苯酚的方法的流程图,该方法包括转化一种或更多种 污染物。

图2是生产苯酚的方法的流程图,其中该方法包括转化一种或更 多种污染物,和从所需的苯酚与环己酮产物中分离转化的污染物。

详细说明

现描述本发明的各种具体实施方案,变体和实施例,其中包括为 了理解要求保护的发明的目的,本发明采用的优选实施方案和定义。 尽管下述详细说明给出了具体的优选实施方案,但本领域的技术人员 要理解,这些实施方案仅仅是例举,和可按照其他方式实践本发明。 为了确定侵权的目的,本发明的范围是指任何一个或更多个所附的权 利要求,其中包括其等同方案,和与引证的那些等同的要素或限制。 任何提到本“发明”可以是指一个或更多个,但不一定全部由权利要 求定义的发明。

本发明涉及由环己基苯生产苯酚和环己酮的方法,和更特别地, 涉及借助环己基苯作为中间体,由苯生产苯酚和环己酮的整合方法。 在该方法中最初氧化环己基苯以生产含环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物 的氧化反应产物,和将至少一部分氧化反应产物裂解,产生含苯酚, 环己酮和一种或更多种污染物的裂解反应产物。通常在裂解反应产物 内的一些或所有污染物难以通过简单方法,例如蒸馏,从苯酚和/或环 己酮中分离。因此,在本发明的方法中,至少一部分裂解反应产物与 碱性物质在将至少一种污染物转化成转化的污染物的条件下接触,所 述转化的污染物更加容易地可与苯酚和/或环己酮相分离。

生产环己基苯

在由苯生产苯酚和环己酮的整合方法中,最初通过任何常规的技 术,其中包括在酸催化剂,例如沸石β或MCM‑22族分子筛存在下,用 环己烯烷基化苯,或者通过苯的氧化偶联以制造联苯,接着氢化联苯, 将苯转化成环己基苯。然而,在实践中,通常在加氢烷基化条件下, 在加氢烷基化催化剂存在下,通过接触苯与氢气,生产环己基苯,于 是苯经历下述反应(1)以生产环己基苯(CHB):

对于在氢气存在下加氢烷基化苯以供生产环己基苯的实例来说, 参见美国专利Nos.6,730,625和7,579,511,在此通过参考将其引入。 此外,参见国际申请WO2009131769或WO2009128984,它们涉及在氢 气存在下苯的催化加氢烷基化以生产环己基苯。

可在加氢烷基化反应中使用任何可商购的苯原料,但优选苯的纯 度水平为至少99wt%。类似地,尽管氢气源不是关键的,但通常期望 氢气的纯度为至少99wt%。

可在宽范围的反应器构造,其中包括固定床,淤浆反应器,和/ 或催化蒸馏塔中进行加氢烷基化反应。另外,可在单一反应区中或者 在多个反应区中进行加氢烷基化反应,其中至少将氢气分阶段引入到 反应中。合适的反应温度为约100℃‑约400℃,例如约125℃‑约250℃, 同时合适的反应压力为约100‑约7,000kPa,例如约500‑约5,000kPa。 氢气与苯的摩尔比的合适值为约0.15:1‑约15:1,例如约0.4:1‑约 4:1,例如约0.4‑约0.9:1。

在加氢烷基化反应中使用的催化剂是双官能催化剂,它包括 MCM‑22族的分子筛和氢化金属。此处所使用的术语“MCM‑22族材料” (或“MCM‑22族的材料”或“MCM‑22族的分子筛”)包括具有MWW骨架 拓扑结构的分子筛。(在"Atlas of Zeolite Framework Types",第5 版,2001年中讨论了这种晶体结构,其全部内容在此通过参考引入)。

MCM‑22族的分子筛通常具有下述X‑射线衍射图案,所述X‑射线 衍射图案包括在12.4±0.25,6.9±0.15,3.57±0.07和3.42±0.07 埃处的d‑间距最大值。通过标准技术,使用K‑α铜的双重线作为入射 辐射线和配有闪烁计数器和相关计算机作为收集体系的衍射仪,获得 表征材料(b)所使用的X‑射线衍射数据。MCM‑22族的分子筛包括 MCM‑22(如美国专利No.4,954,325中所述),PSH‑3(如美国专利 No.4,439,409中所述),SSZ‑25(如美国专利No.4,826,667中所述), ERB‑1(如欧洲专利No.0293032中所述),ITQ‑1(如美国专利No 6,077,498中所述),ITQ‑2(如国际专利申请No.WO97/17290中所述), MCM‑36(如美国专利No.5,250,277中所述),MCM‑49(如美国专利 No.5,236,575中所述),MCM‑56(如美国专利No.5,362,697中所述), UZM‑8(如美国专利No.6,756,030中所述),及其混合物。优选地,分 子筛选自(a)MCM‑49,(b)MCM‑56和(c)MCM‑49和MCM‑56的同种型, 例如ITQ‑2。

可在加氢烷基化催化剂中使用任何已知的氢化金属,但合适的金 属包括钯,钌,镍,锌,锡和钴,且钯是尤其有利的。一般地,在催 化剂内存在的氢化金属的用量为催化剂的约0.05‑约10wt%,例如约 0.1‑约5wt%。

合适的粘结剂材料包括合成或天然存在的物质以及无机物质,例 如粘土,二氧化硅和/或金属氧化物。后者可以是或者天然存在的或者 为胶状沉淀或凝胶形式,其中包括二氧化硅和金属氧化物的混合物。 可用作粘结剂的天然存在的泥土包括蒙脱土和高岭土族的那些,所述 族包括亚膨润土和通常称为Dixie,McNamee,Georgia和Florida粘 土的高岭土,或者其中主要的矿物成分是多水高岭石,高岭石,地开 石,珍珠陶土或蠕陶土的其他物质。可使用在最初开采的原始状态下 的这些粘土或者对这些粘土最初进行过煅烧,酸处理或化学改性。合 适的金属氧化物粘结剂包括二氧化硅,氧化铝,氧化锆,氧化钛,二 氧化硅‑氧化铝,二氧化硅‑氧化镁,二氧化硅‑氧化锆,二氧化硅‑氧 化钍,二氧化硅‑氧化铍,二氧化硅‑氧化钛,以及三元组合物,例如 二氧化硅‑氧化铝‑氧化钍,二氧化硅‑氧化铝‑氧化锆,二氧化硅‑氧化 铝‑氧化镁,和二氧化硅‑氧化镁‑氧化锆。

尽管加氢烷基化反应对环己基苯具有高度选择性,但来自加氢烷 基化反应的流出物通常含有一些二烷基化产物,以及未反应的苯和所 需的单烷基化物种。通常通过蒸馏回收未反应的苯,并循环到烷基化 反应器中。来自苯蒸馏的底部产物进一步蒸馏,以便分离单环己基苯 产物与任何二环己基苯和其他重质烃。取决于在反应流出物内存在的 二环己基苯的用量,可期望或者(a)用额外的苯烷基转移二环己基苯, 或者(b)将二环己基苯脱烷基化以最大化所需单烷基化物种的生产。

典型地在独立于加氢烷基化反应器的烷基转移反应器内,在合适 的烷基转移催化剂,例如MCM‑22族的分子筛,沸石β,MCM‑68(参见 美国专利No.6,014,018),沸石Y,沸石USY和丝光沸石上,进行采用 额外苯的烷基转移。典型地,在至少部分液相条件下,进行烷基转移 反应,所述条件合适地包括约100‑约300℃的温度,约800‑约3500kPa 的压力,基于全部原料约1‑约10hr‑1的重时空速度,和约1:1‑约5:1 的苯/二环己基苯重量比。

在除去未反应的苯和多烷基化苯与其他重质物种之后,将环己基 苯喂入到氧化反应中。然而,典型地,该环己基苯原料含有生成的下 述污染物作为其合成的副产物:

·1wppm‑1wt%双环己烷,或10wppm‑8000wppm双环己烷;

·1wppm‑1wt%联苯,或10wppm‑8000wppm联苯;

·1wppm‑2wt%甲基环戊基苯,或10wppm‑1w%wppm甲基环戊基 苯作为任何异构体:1‑苯基‑1‑甲基环戊烷,1‑苯基‑2‑甲基环戊烷, 和1‑苯基‑3‑甲基环戊烷;和

·小于约1000wppm,例如小于100wppm苯酚,烯烃或烯基苯, 例如环己烯基苯。

氧化反应

如上所述,该方法包括氧化至少一部分含环己基苯的原料以生产 含环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物的氧化组合物。此处所使用的“氧化” 是指引起氧化反应发生。

可通过本领域已知的任何方法,生产含环己基苯的原料,和尽管 所需地是纯的,但可含有下文所述,难以从环己基苯中除去的小量的 某些副产物组分。加氢烷基化方法可生成副产物二环己基苯,因此伴 随着用苯烷基转移副产物二环己基苯并与之整合,以生产额外的环己 基苯,和可进一步包括各种分离,以回收并循环未反应的苯并除去重 质烷基化物和其他未选择的副产物。制造含环己基苯的原料的另一种 已知方法牵涉用环己烯催化烷基化苯。

此外,在一个实施方案中,一部分含环己基苯的原料可以是含下 文所述通过加工处理过的裂解反应混合物生产的环己基苯的循环物 流。按照这一方式,可回收并再利用在氧化反应中未反应的所有或一 部分环己基苯,生成额外的苯酚。

在各种实施方案中,不管是一种或多种来源,含环己基苯的原料 含有至少约10wt%,或至少约25wt%,或至少约50wt%,或至少约 65wt%,或至少约75wt%,或至少约95wt%,或至少约99wt%环己 基苯。在各种实施方案中,它可含有另一组分。例如,含环己基苯的 原料可含有至少1wppm且不大于1wt%双环己烷,或至少10wppm且 不大于8000wppm双环己烷。它可含有至少1wppm且不大于1wt%联 苯,或至少10wppm且不大于8000wppm联苯。它可含有至少1wppm 且不大于2wt%甲基环戊基苯,或至少10wppm且不大于1w%wppm甲 基环戊基苯作为任何异构体:1‑苯基‑1‑甲基环戊烷,1‑苯基‑2‑甲基 环戊烷,和1‑苯基‑3‑甲基环戊烷。可存在其他组分,但所需地浓度 低,也就是说,不大于1000wppm,或不大于100wppm单独或任何结 合的苯酚,烯烃,或烯基苯,例如环己烯基苯。例如,在各种实施方 案中,可对所有或一部分原料进行氢化反应,氢化一种或更多种苯酚, 烯烃和/或烯基苯的至少一部分。氧气引入其中以引起氧化反应的含环 己基苯的原料可含有环己基苯和任何其他一种组分,或者刚才所述的 每一比例或其组合的刚才所述的其他组分的任何组合。

在各种例举的实施方案中,可通过接触氧气,例如(含氧的气体, 例如空气,和空气的各种衍生物)与含环己基苯的原料,实现氧化。例 如,人们可使用压缩并过滤以除去粒状物的空气,压缩并冷却以冷凝 并除去水的空气,或者通过富含空气的膜,低温分离空气或在本领域 技术人员知识范围内的其他方式得到的高于空气中天然的约21mol% 的富含氧气的空气。

可在催化剂存在或不存在的情况下进行氧化。合适的氧化催化剂 包括美国专利No.6,720,462中描述的N‑羟基取代的环酰亚胺,对于 这一目的来说,在此通过参考将其引入。例如,可使用N‑羟基邻苯二 甲酰亚胺(NHPI),4‑氨基‑N‑羟基邻苯二甲酰亚胺,3‑氨基‑N‑羟基邻 苯二甲酰亚胺,四溴‑N‑羟基邻苯二甲酰亚胺,四氯‑N‑羟基邻苯二甲 酰亚胺,N‑羟基氯桥酰亚胺(hetimide),N‑羟基雪松酰亚胺 (himimide),N‑羟基偏苯三酰亚胺,N‑羟基苯‑1,2,4‑三甲酰亚胺 (carboximide),N,N'‑二羟基(均苯四酰二亚胺),N,N'‑二羟基(二苯 甲酮‑3,3',4,4'‑四甲酰二亚胺),N‑羟基马来酰亚胺,吡啶‑2,3‑二甲 酰亚胺,N‑羟基琥珀酰亚胺,N‑羟基(酒石酰亚胺),N‑羟基‑5‑降冰片 烯‑2,3‑二甲酰亚胺,外‑N‑羟基‑7‑氧杂双环[2.2.1]庚‑5‑烯‑2,3‑ 二甲酰亚胺,N‑羟基‑顺式‑环己烷‑1,2‑二甲酰亚胺,N‑羟基‑顺式‑4‑ 环己烯‑1,2‑二甲酰亚胺,N‑羟基萘二甲酰亚胺的钠盐或N‑羟基‑邻‑ 苯二磺酰亚胺。优选地,催化剂是N‑羟基邻苯二甲酰亚胺。另一合适 的催化剂是N,N',N''‑三羟基异氰脲酸。

这些氧化催化剂可或者单独或者与自由基引发剂结合使用,且可 进一步用作液相、均相催化剂,或者可承载在固体载体上,以提供非 均相的催化剂。典型地,使用用量为环己基苯重量0.0001wt%‑15wt%, 例如0.001wt%‑5wt%的N‑羟基取代的环酰亚胺或N,N',N''‑三羟基 异氰脲酸。

在各种实施方案中,在氧化条件下发生氧化反应。合适的氧化条 件包括约70℃‑约200℃,例如约90℃‑约130℃的温度,和约 50‑10,000kPa的压力。可添加碱性缓冲剂,与在氧化过程中可能形 成的酸性副产物反应。另外,可引入水相。可按照间歇或连续流动的 方式发生反应。

典型地,含环己基苯的原料的氧化产物,即氧化组合物包括至少 5wt%,例如至少10wt%,例如至少15wt%,或至少20wt%环己基‑1‑ 苯基‑1‑氢过氧化物,基于氧化组合物的总重量。在其他表现形式中, 氧化组合物含有不大于80wt%,或不大于60wt%,或不大于40wt%, 或不大于30wt%,或不大于25wt%的环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物, 基于氧化组合物的总重量。氧化组合物可进一步包括酰亚胺催化剂和 未反应的环己基苯。本发明可包括在氧化组合物内用量为至少50wt%, 或至少60wt%,或至少65wt%,或至少70wt%,或至少80wt%,或 至少90wt%的环己基苯,基于氧化组合物的总重量。

另外,氧化组合物可含有以环己基苯的氧化反应副产物形式,或 者作为可在环己基苯经历氧化中包含的除了环己基苯以外的一些可氧 化组分的氧化产物形式生成的除了环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物以外 的一种或更多种氢过氧化物。这种可氧化的污染物包括各种异构体的 甲基环戊基苯,和双环己烷。在氧化组合物内存在的其他例举的氢过 氧化物污染物至少包括基于氧化组合物的总重量,0.1wt%至不大于 10wt%,或至少0.5wt%至不大于5.0wt%,或至少1wt%且不大于4wt% 的下述任何一种或者任何组合:环己基‑1‑苯基‑2‑氢过氧化物,环己 基‑1‑苯基‑3‑氢过氧化物,环己基‑1‑苯基‑4‑氢过氧化物;环戊基‑1‑ 甲基‑2‑苯基‑2‑氢过氧化物,环戊基‑1‑甲基‑3‑苯基‑3‑氢过氧化物, 环戊基‑1‑甲基‑1‑苯基‑2‑氢过氧化物,环戊基‑1‑甲基‑1‑苯基‑3‑氢 过氧化物;和环己基‑1‑苯基‑1,2‑二氢过氧化物,环己基‑1‑苯基‑1,3‑ 二氢过氧化物,环己基‑1‑苯基‑1,4‑二氢过氧化物;环戊基‑1‑甲基‑2‑ 苯基‑1,2‑二氢过氧化物,环戊基‑1‑甲基‑2‑苯基‑2,3‑二氢过氧化物, 环戊基‑1‑甲基‑2‑苯基‑2,4‑二氢过氧化物,和环戊基‑1‑甲基‑2‑苯基 ‑2,5‑二氢过氧化物。

氧化环己基苯所使用的反应器,即氧化反应器,可以是便于引入 氧气到环己基苯中的任何类型的反应器,且可进一步有效地提供氧气 与环己基苯接触,进行氧化反应。例如,氧化反应器可包括具有在线 的含氧气物流的分配器入口的单一的大部分敞开的容器。在各种实施 方案中,氧化反应器可具有引出和泵送一部分其内容物经过合适的冷 却装置并返回冷却部分到反应器中的方式,从而管理氧化反应的放热。 或者,冷却线圈提供间接冷却,即通过冷却水,可在氧化反应器内操 作,以除去生成的热量。在其他实施方案中,氧化反应器可包括多个 串联的反应器,其中各自进行一部分氧化反应,所述氧化反应任选地 在不同条件下操作,其中选择所述条件,在相关转化率范围下提高每 一反应器内环己基苯或氧气或者这二者的氧化反应。氧化反应器可以 按照本领域技术人员众所周知的间歇,半间歇或连续流动的方式操作。

可对至少一部分氧化组合物进行裂解反应,所述氧化组合物可包 括直接生产且没有经历任何分离的氧化组合物的所有或一些级分(例 如,由将直接生产的一定量的氧化组合物转移到另一处置地,例如临 时储存中得到的一些级分)。因此,至少一部分氧化组合物可具有与氧 化组合物相同的组成。进一步地,所有或一些直接生产的氧化组合物 可经历一种或更多种的分离,和相对于直接生产的氧化组合物,在组 成上已经改进的该分离的合适产物(或分离物)可提供进行过裂解反应 的至少一部分氧化组合物。

例如,所有或一部分直接生产的氧化组合物可进行高真空蒸馏, 以生成相对于氧化组合物富含未反应的环己基苯的产物,和作为残渣 在可进行裂解反应的所需环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物内浓缩的至少 一部分氧化组合物。环己基苯在裂解反应和中和反应中基本上是稀释 剂,和此外不是大多数酸催化剂,尤其硫酸的良溶剂。然而,不同于 前面描述的Hock法,在本发明中,方便的是将经历裂解反应的至少一 部分氧化组合物具有与直接生产的氧化组合物相同的环己基苯组成。 也就是说,方便的是,在引入酸催化剂到其内之前,至少一部分氧化 组合物没有经历氢过氧化物的浓缩,这是因为起始的烷基苯环己基苯 具有比在Hock法中发现的起始烷基苯枯烯显著较高的正常沸点。尽管 在本发明的范围内,但在进行裂解反应之前,从环己基苯中浓缩环己 基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物或其他氢过氧化物尝试的任何实际的分离可 能要求不方便的非常低的真空压力蒸馏设备,和甚至然后可能要求非 常高的温度,这可引起危险、无法控制的氢过氧化物热分解。

另外或替代地,可冷却所有或一部分氧化组合物,或者所有或一 部分真空蒸馏残渣,引起未反应的酰亚胺氧化催化剂结晶,然后可或 者通过过滤或者通过进行结晶所使用的换热器表面上刮擦而分离,且 提供减少或者不含酰亚胺氧化催化剂的至少一部分氧化组合物,可对 所述氧化组合物进行裂解反应。

作为另一实例,原样生产的所有或一部分氧化组合物可进行水洗, 然后流过吸附剂,例如3A分子筛,以分离水和其他可吸收的化合物, 并提供水或酰亚胺含量降低的至少一部分氧化组合物,可对所述氧化 组合物进行裂解反应。类似地,所有或一部分氧化组合物可经历化学 或物理基吸附,例如流过碳酸钠床,以除去酰亚胺氧化催化剂(例如, NHPI)或其他可吸收组分,并提供氧化催化剂或其他可吸收组分含量降 低的至少一部分氧化组合物,可对所述氧化组合物进行裂解反应。另 一可能的分离牵涉接触所有或一部分原样生产的氧化组合物与含碱的 液体,例如碱金属碳酸盐或碳酸氢盐的水溶液,形成含酰亚胺氧化催 化剂的盐的水相,和以至少一部分氧化组合物形式提供的酰亚胺氧化 催化剂减少的有机相,可对所述氧化组合物进行裂解反应。通过碱性 物质处理分离的实例公开于国际申请No.WO2009/025939中。

裂解反应

如上所讨论的,该方法包括在酸催化剂存在下裂解至少一部分该 氧化组合物以产生含酸催化剂,苯酚和环己酮的裂解反应混合物。此 处所使用的“裂解”是指引起裂解反应发生。在裂解反应中,至少一 部分所需的环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物高选择率地分解成环己酮和 苯酚,和进一步地,如下所讨论的,存在的任何其他氢过氧化物将分 解成各种产物。

在各种实施方案中,酸催化剂至少部分可溶于裂解反应混合物中, 在至少185℃的温度下稳定,且挥发性比环己基苯低(较高的正常沸 点)。在各种实施方案中,酸催化剂还至少部分可溶于处理过的裂解反 应混合物中。

酸催化剂包括,但不限于,布朗斯台德酸,路易斯酸,磺酸,高 氯酸,磷酸,盐酸,对甲苯磺酸,氯化铝,发烟硫酸,三氧化硫,氯 化铁,,二氧化硫和三氧化硫。硫酸是优选的酸催化剂。

在各种实施方案中,裂解反应混合物含有至少50重量份/百万份 (wppm)且不大于3000wppm的酸催化剂,或至少150wppm到且不大于 2000wppm的酸催化剂,或至少300wppm且不大于1500wppm的酸催 化剂,基于裂解反应混合物的总重量。

在本发明的各种实施方案中,裂解反应混合物包括用量为至少50 wt%,或至少60wt%,或至少65wt%,或至少70wt%,或至少80wt%, 或至少90wt%的环己基苯,基于裂解反应混合物的总重量。

作为裂解反应混合物内潜在地高含量环己基苯的结果是,比在 Hock法材料内枯烯显著较高的材料经历裂解反应,在本发明中方便的 是使用比在Hock法中典型地认为最佳的酸催化剂更多的酸催化剂进 行裂解反应,至少部分克服酸在裂解反应混合物内的不溶性。然而, 可采用合适的额外的裂解反应器体积和在裂解反应器内裂解反应混合 物的停留时间,在本发明中采用较低用量的酸催化剂,获得高的氢过 氧化物转化率。

在各种实施方案中,在裂解条件下发生裂解反应。合适的裂解条 件包括至少20℃且不大于200℃,或至少40℃且不大于120℃的温度, 和至少1且不大于370psig(至少7且不大于2,550kPa,表压),或 至少14.5且不大于145psig(至少100且不大于1,000kPa,表压) 的压力,以便在裂解反应中,裂解反应混合物完全或主要在液相中。

在裂解反应中,任何氢过氧化物,例如环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧 化物,和方便地所有环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物和其他氢过氧化物 的转化率通常非常高,例如在至少一部分氧化催化剂内存在的至少 90.0wt%,或至少95.0wt%,或至少98.0wt%,或至少99.0wt%, 或至少99.5wt%,或至少99.9wt%,或甚至100wt%,该转化率百分 比基于氢过氧化物的给定物种的重量,或者经历裂解反应的至少一部 分氧化组合物中存在的所有环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物和其他氢过 氧化物的重量。这是所需的,因为任何氢过氧化物,甚至环己基‑1‑ 苯基‑1‑氢过氧化物,在裂解反应混合物和处理过的裂解反应混合物中 变为污染物,正如以下讨论的。当在裂解反应以外的不受控制的条件 下分解时,例如若在蒸馏塔内的条件下热分解,则氢过氧化物引起非 所需的化学状况。

环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物的裂解反应的主要产物是苯酚和环 己酮,它们各自通常占裂解反应混合物的约40‑约60wt%,或约45‑ 约55wt%,这一wt%基于裂解反应混合物的总重量,不包括未反应的 环己基苯和酸催化剂。

裂解反应混合物可包括不大于30wt%,或不大于25wt%,或不大 于约15wt%的苯酚,或它可包括至少1wt%,或至少3wt%,或至少5 wt%,或至少10wt%的苯酚,基于裂解反应混合物的总重量。进一步 地,裂解反应混合物可包括不大于30wt%,或不大于25wt%,或不大 于约15wt%的环己酮,或者它可包括至少1wt%,或至少3wt%,或 至少5wt%,或至少10wt%的环己酮,基于裂解反应混合物的总重量。

裂解反应混合物可进一步包括至少0.1且不大于10wt%,或至少 0.5且不大于7wt%,或至少1且不大于5wt%,或至少1.5且不大于 3wt%的污染物副产物的任何一种或者其组合,基于裂解反应混合物的 总重量。

此处所使用的“污染物”或“污染物副产物”可包括在裂解反应 混合物或中和的裂解混合物或者这二者的任何一部分内的任何不想要 的烃或氧化烃组分,也就是说除了苯酚、环己酮和环己基苯以外的任 何物质。它们是不想要的,因为它们的存在表明由环己基苯得到的所 需产物苯酚和环己酮的产率降低,或者它们会引起苯酚、环己酮或未 转化的环己基苯或其中的某种组合的分离和纯化的难度。可在本发明 的任何元件中产生在裂解反应混合物或中和的裂解混合物或其中的任 何部分内的污染物,或者它们可包含在经历氧化的含环己基苯的原料 内。例如,作为一种或更多种下述的结果,污染物可存在于裂解反应 混合物内:(i)它与环己基苯一起被包括(例如作为使用加氢烷基化或 烷基化产生的副产物);(ii)它在含环己基苯的原料的氧化中,和潜在 地来自(i)的可氧化组分的氧化中产生;和/或(iii)它在来自(ii)的至 少一部分氧化组合物的裂解反应中产生。

在裂解反应混合物内的污染物及其可能的含量的实例包括(重量 份/百万份(wppm)和wt%基于裂解反应混合物的总重量):

·水,例如,至少100wppm且不大于3.0wt%;

·除了环己基苯以外的12个碳的双环烃,例如双环己烷,环己烯 基环己烷和环己二烯基环己烷,环己烯基苯,环己二烯基苯,和联苯, 例如,至少10wppm且不大于3.0wt%,各自或总计;

·饱和与不饱和酮类,例如戊酮类,甲基环戊酮类,己酮类,1‑ 苯基己‑1‑酮和1‑环己基己‑1‑酮,苯基环己酮,和苯基甲基环己酮类, 例如,至少10wppm且不大于4.0wt%,各自或总计;

·环己二酮类,例如,总计至少10wppm且不大于1.0wt%;

·环状和无环的小于12个碳的不饱和烃,或其结合物,例如环己 烯,例如,至少10wppm且不大于1.0wt%,各自或总计;

·环己醇,例如,至少10wppm且不大于1.0wt%;

·环己烯酮类,例如,2‑环己烯酮或3‑环己烯酮,例如,至少10wppm 且不大于2.0wt%,各自或总计;

·羟基环己酮类,例如,总计至少10wppm且不大于2.0wt%;

·羧酸类,例如苯甲酸,例如,至少10wppm且不大于1.0wt%, 各自或总计;

·苯基环己醇类,例如,1‑苯基环己‑1‑醇,2‑苯基环己‑1‑醇,3‑ 苯基环己‑1‑醇和4‑苯基环己‑1‑醇,例如,至少约10wppm且不大于 5.0wt%,各自或总计;

·环己基环己醇类,例如1‑环己基环己‑1‑醇,2‑环己基环己‑1‑ 醇,3‑环己基环己‑1‑醇,和4‑环己基环己‑1‑醇,例如,至少10wppm 且不大于1.0wt%,各自或总计;

·不饱和的烷基氧化环己烷类,例如环己烯基环己醇和环己烯基环 己酮,和甲基环戊烯基环己醇和甲基环戊烯基环己酮,例如,至少10 wppm且不大于1.0wt%,各自或总计;

·醛类,特别是戊醛类,己醛类,环己基或甲基环戊基烷基醛类, 例如5‑环己基己醛,和6‑羟基‑5‑环己基己醛,例如,至少10wppm 且不大于1.0wt%,各自或总计;

·1‑苯基‑6‑羟基己‑1‑酮(也称为6‑羟基二己酮 (hexanophenone)),例如,至少10wppm且不大于4.0wt%;

·1‑环己基‑6‑羟基己‑1‑酮,例如,至少10wppm且不大于1.0 wt%;

·苯甲酸酯,例如,至少10wppm且不大于1.0wt%,各自或总计; 和

·氢过氧化物(例如,未反应的氢过氧化物)。非限定性实例包括: 所需的环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物,和其他氢过氧化物,例如,环 己基‑1‑苯基‑2‑氢过氧化物,环己基‑1‑苯基‑3‑氢过氧化物,环己基 ‑1‑苯基‑4‑氢过氧化物;环戊基‑1‑甲基‑2‑苯基‑2‑氢过氧化物,环戊 基‑1‑甲基‑3‑苯基‑3‑氢过氧化物,环戊基‑1‑甲基‑1‑苯基‑2‑氢过氧 化物,环戊基‑1‑甲基‑1‑苯基‑3‑氢过氧化物;环己基‑1‑苯基‑1,2‑ 二氢过氧化物,环己基‑1‑苯基‑1,3‑二氢过氧化物,环己基‑1‑苯基 ‑1,4‑二氢过氧化物;环戊基‑1‑甲基‑2‑苯基‑1,2‑二氢过氧化物,环 戊基‑1‑甲基‑2‑苯基‑2,3‑二氢过氧化物,环戊基‑1‑甲基‑2‑苯基 ‑2,4‑二氢过氧化物,环戊基‑1‑甲基‑2‑苯基‑2,5‑二氢过氧化物;例 如,至少1wppm且不大于1.0wt%,各自或总计。

进行裂解反应所使用的反应器(即,裂解反应器)可以是本领域技 术人员已知的任何类型的反应器。例如,裂解反应器可以是以近‑连续 搅拌罐式反应器模式操作的简单的大部分敞开的容器,或者以近‑活塞 流反应器模式操作的简单的敞开长度的管道。在其他实施方案中,裂 解反应器包括串联的多个反应器,其中每一反应器进行一部分转化反 应,任选地以不同的模式和在不同的条件下操作,其中选择所述条件, 在相关转化率范围内加强裂解反应。在一个实施方案中,裂解反应器 是催化蒸馏单元。

在各种实施方案中,可操作裂解反应器,将一部分内容物传输经 过冷却装置并将冷却的部分返回到裂解反应器转化,从而管理裂解反 应的放热。或者,可绝热操作反应器。在一个实施方案中,在裂解反 应器内操作的冷却线圈除去生成的任何热量。

可对至少一部分裂解反应混合物进行中和反应,所述反应混合物 可包括在没有经历任何分离情况下直接生产的所有或某些部分的裂解 反应混合物(例如,某些部分来自于将直接生产的一定量的裂解反应混 合物转移到另一处置地,例如临时储存)。因此,至少一部分裂解反应 混合物可具有与裂解反应混合物相同的组成。进一步地,所有或一些 直接生产的裂解反应混合物可经历一种或更多种的分离,和相对于直 接生产的裂解反应混合物,现已改进的该分离的合适产物(或分离物) 可提供进行过中和反应的至少一部分裂解反应混合物。

污染物处理

如上所述,裂解反应混合物可包括一种或更多种污染物。在此处 公开的各种实施方案中,此处披露的方法进一步包括接触至少一部分 污染物与碱性物质,以将至少一部分污染物转化成转化的污染物,从 而产生改性的反应混合物。

合适的碱性物质包括碱金属和碱土金属氢氧化物和氧化物,例如 氢氧化钠,氢氧化钾,氢氧化镁,氢氧化钙,氧化钙,和氢氧化钡。 也可任选地在升高的温度下,使用碳酸钠和碳酸钾。

在各种实施方案中,碱性物质包括以下的一种或更多种:苛性交 换树脂(例如,磺酸离子交换树脂);碱金属醋酸盐,碱土金属醋酸盐, 碱金属碳酸盐,碱土金属碳酸盐,碱金属碳酸氢盐,碱土金属碳酸氢 盐,氨或氢氧化铵;碱性粘土例如石灰石,白云石,菱镁矿,海泡石 和橄榄石;活性炭和/或浸渍的活性炭;阴离子交换树脂,例如具有苯 乙烯‑二乙烯基苯聚合物主链和选自‑N(CH3)2,‑NRH或‑NR2中的胺官能 结构的弱碱性离子交换树脂,其中R是氢或含有1‑20个碳原子的烷基; 用乙二胺官能化的胺聚硅氧烷;在微孔或中孔金属氧化物上接枝的有 机碱性物质;其他有机‑无机固体,例如用选自锂,钠,钾,铷,铯, 钙,钡,锶和镭中的金属交换的沸石;用选自锂,钾,钠,铷,和铯 中的金属处理过的元素周期表第III族的氧化物;承载的或者固体碱 金属,碱土金属或有机金属;通常由镁盐和可溶的硅酸盐相互作用衍 生的硅酸镁;具有碱水解的盐,例如醋酸钠,碳酸氢钠,苯酚钠和碳 酸钠;和胺类,例如伯、仲或叔脂族胺类或芳族胺类,例如苯胺类, 正丁胺,杂环胺,例如吡啶类,类,哌嗪类,三乙胺,脂族或芳 族二胺,和烷醇胺类。特别地,可使用与弱有机酸成盐形式的胺类。 方便地,碱性物质是二胺,例如2‑甲基五亚甲基二胺或六亚甲基二胺, 它们以商品牌号DYTEKTMA和DYTEKTMHMD商购于Invista S.à  r.l.Corporation。

碱性物质也可以是固体。合适的固体碱性物质包括:碱性金属氧 化物族;在金属氧化物上的碱;在金属氧化物上的碱土金属;碱和碱 土金属沸石;过渡金属,稀土和更高价的氧化物;水滑石,煅烧水滑 石和尖晶石,具体地,用选自锂,钾,钠,铷,铯及其结合中的碱金 属处理过的水滑石;钙钛矿;和β‑氧化铝。

在一个实施方案中,碱性物质是在美国专利No.6,201,157中描述 的一种或更多种受阻胺。要理解,可添加无水状态的碱性物质,或者 碱性物质可以是任何前述碱性物质,尤其金属氢氧化物和具有碱水解 的盐的水溶液。

方便地,碱性物质具有相对低的挥发性,且正常沸点高于苯酚和/ 或环己基苯,以便它倾向于在随后可进行的分馏操作中在底部产物中 蒸馏。

可在裂解反应混合物上直接进行污染物处理,或者在一次或更多 次分离裂解反应混合物之后进行污染物处理。例如,在污染物进行污 染物处理之前或之后,裂解反应混合物可(例如通过蒸馏)分离成富含 苯酚和富含环己酮的级分。

合适的污染物处理条件随所使用的碱性物质而变化。处理条件包 括至少约30℃,或至少约35℃,或至少约40℃,或至少约50℃,或 至少约60℃,或至少约70℃,或至少约80℃,或至少约90℃,或至 少约100℃的温度。在各种实施方案中,温度小于约250℃,或小于约 225℃,或小于约190℃,或小于约180℃,或小于约170℃,或小于 约160℃,或小于约150℃,或小于约140℃。温度可以是任何前述温 度范围。

压力可以是约0.75‑约500psig(5kPa‑3450kPa),或约10‑200 psig(70‑1380kPa),以便在处理过程中,裂解反应混合物完全或主要 在液相中。

在各种实施方案中,压力可以是约10‑200psig(170‑1380kPa), 和温度可以是约60℃‑约160℃,以便大多数裂解反应混合物在液相 内。

在其中碱性物质是固体微孔材料(例如,沸石,氧化铝等)的实施 方案中,压力可以是约10‑200psig(70‑1380kPa),和温度可以是约 100℃‑约250℃,以便大多数裂解反应混合物在液相内。

在其中碱性物质是阴离子交换树脂(例如,季铵盐,例如以商品名 AmberlystTM商购于Rohm&Haas Company的那些),或用乙二胺官能 化的胺聚硅氧烷的各种实施方案中,压力可以是约10‑200 psig(70‑1380kPa),和温度可以是约30℃‑约100℃,以便大多数裂 解反应混合物在液相内。

在其中碱性物质是胺的各种实施方案中,压力可以是约1‑200 psig(5‑约1380kPa),和温度可以是约30℃‑约250℃,以便大多数 裂解反应混合物在液相内。

在一个实施方案中,碱性物质是伯胺,它尤其可用于除去含有酮 基的污染物,所述污染物将反应,形成亚胺。

要理解,在所有或一部分裂解反应混合物内的污染物可与此处公 开的碱性物质接触。例如,在相对于裂解反应混合物,含有富或贫苯 酚和/或环己酮浓度的全部裂解反应混合物的蒸馏馏分内的污染物可 与此处描述的碱性物质接触。当物流被描述为“富含”或“富”规定 物种时,它是指相对于分离之前的原料物流,在该物流内规定物质的 wt%富裕。当物流被描述为“贫”规定物种时,它是指相对于分离之前 的原料物流,在该物流内规定物质的wt%下降。

另外或替代地,可过滤组分含量下降的全部裂解反应混合物中的 已过滤部分可与此处描述的碱性物质接触。

另外或替代地,一小部分裂解反应混合物经历吸收操作,例如水 洗,以便在与碱性物质接触之前,可吸收的组分浓度下降。

另外或替代地,一小部分裂解反应混合物经历吸附操作,例如在 分子筛上流过,以除去水(例如3A分子筛),且在与碱性物质接触之前, 一种或更多种可吸收组分的浓度下降。

污染物反应器可以是允许污染物与碱性物质接触合适的停留时间 的任何容器。例如,污染物反应器可以是敞开的或者基本上敞开的反 应堆槽或管道。

在各种实施方案中,制造苯酚和环己酮的方法包括:(i)在酸性裂 解催化剂存在下,裂解含环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物的物流,产生 含苯酚,环己酮,酸性裂解催化剂,和一种或更多种污染物的裂解反 应混合物;(ii)使至少一部分酸性裂解催化剂与第一碱性物质接触, 形成中和的物流;(iii)将中和的物流分离成相对于中和的物流,富含 环己酮,苯酚,和/或环己基苯的一种或更多种物流;和(iv)使一种或 更多种富含环己酮的部分,富含苯酚的部分,和富含环己基苯的部分 与第二碱性物质接触,除去一种或更多种污染物。第一和第二碱性物 质可以相同或不同。

在各种实施方案中,将裂解反应混合物分离成:(1)基于顶部产物 的总重量,含大于约98wt%,或大于约99wt%环己酮的顶部产物和(2) 含共沸比例的苯酚和环己酮的底部产物。在顶部产物内包含的杂质可 包括甲基环戊酮。此处所使用的“共沸比例”是指约65‑75wt%苯酚 和约23‑35wt%环己酮,或约72wt%苯酚和约28wt%环己酮,基于物 流的总重量。在各种实施方案中,可结合一部分或全部裂解反应混合 物与来自总的苯酚生产工艺的另一物流。例如,可结合裂解反应混合 物与通过氢化苯酚生产的含环己酮的物流。另外或替代地,可结合裂 解反应混合物与通过环己酮脱氢生产的含苯酚的物流。另外或替代地, 可结合裂解反应混合物与一种或更多种添加剂,例如消泡剂或表面活 性剂。

在各种实施方案中,可接触在大于一部分的裂解反应混合物内的 污染物与碱性物质。例如,可将裂解反应混合物分离成相对于裂解反 应混合物,富含环己酮,苯酚和/或环己基苯的一种或更多种物流,且 可接触每一物流与碱性物质。对于每一部分来说,该碱性物质可以相 同或不同。

在各种实施方案中,给定部分的裂解反应混合物可经历大于一次 与碱性物质接触的步骤。例如,由蒸馏全部裂解反应混合物得到的富 含环己酮的部分可首先与第一碱性物质(例如,氢氧化钠的水溶液)接 触。

由于与碱性物质接触导致的污染物转化反应的非限定性实例包 括:

·醇醛缩合,特别是酮类和醛类的醇醛缩合;

·皂化,特别是酯的皂化,从而制造盐且不含醇;

·酸的中和,从而制造盐且不含水,其中包括络合,例如氢氧化钠 和苯酚络合,制造水和苯酚钠;

·亚胺化,特别是胺类/二胺类和酮类的亚胺化,例如:

·其中污染物与苯酚分子反应;

·其中污染物与环己酮分子反应;

·其中污染物副产物与相同或不同物种的另一污染物副产物反应; 和

·上述的任何组合。

在各种实施方案中,转化的污染物包括:

·与起始污染物相比,使得它们可更容易从苯酚和/或环己酮分离 的性能。“可分离(Separable)”可以是指可蒸馏,例如转化的污染物 与苯酚和/或环己酮没有形成共沸物,而起始污染物副产物则形成共沸 物;或者可过滤或可吸收(例如在水或含水的碱性物质内),或者可吸 附;

·分子量高于起始污染物;

·分子量低于起始污染物;

·挥发性低于起始污染物,和方便地,显著低于环己酮和/或苯酚;

·挥发性高于起始污染物,和方便地,显著高于环己酮和/或苯酚;

·醇醛缩合产物,通常醛类和酮类的;

·通常来自于中和酸的水;

·来自于皂化酯的醇类;

·来自于中和或皂化反应的酸式盐;和

·通常胺类/二胺类和酮类的亚胺类。

在各种实施方案中,至少约20.0%,或至少约50.0%,或至少约 80.0%,或至少约90.0%,或至少约99.9%,或基本上所有的任何一 种污染物转化成转化的污染物,基于wt%。

在各种实施方案中,至少约20.0%,或至少约50.0%,或至少约 80.05,或至少约90.0%,或至少约99.9%任何烯烃污染物,其中包 括呋喃和醇类转化成转化的污染物,基于wt%。

在各种实施方案中,至少约20.0%,或至少约50.0%,或至少约 80.0%,或至少约90.0%,或至少约99.9%,或基本上所有在物流内 存在的所有污染物转化成转化的污染物,基于wt%。

加工处理过的裂解反应混合物

在各种实施方案中,在裂解反应混合物内的一种或更多种污染物 与碱性物质接触之后,可将该物流分离成相对于原料物流,富含苯酚, 环己酮和/或环己基苯的一种或更多种物流。这些物流基本上或完全不 含污染物。

在各种例举的实施方案中,该方法进一步包括将污染物处理过的 物流分离成富含环己酮或苯酚或二者的第一物流,和相对于污染物处 理过的物流,富含转化的污染物的第二物流。

热处理

在各种实施方案中,在污染物处理的上游或下游,将所有或一些 污染物(例如,在裂解反应混合物内的或者在某一部分的裂解反应混合 物内的)置于热处理条件下。

例如,所有或一部分裂解反应混合物的温度可升高到至少约 100℃,或约150℃‑约185℃,或至少约200℃,以产生热处理过的裂 解反应混合物。在各种实施方案中,温度可以是小于约250℃,或小 于约225℃。温度可以是前述温度的任何范围。在各种实施方案中, 热处理条件包括停留时间可以是至少1分钟,2分钟,3分钟,5分钟, 10分钟,或15分钟。停留时间可以是小于约120分钟,60分钟,或 30分钟。停留时间可以是前述时间的任何逻辑范围。

在一个实施方案中,在热处理过程中,至少约1wt%,或10.0wt%, 或20.0wt%,或50.0wt%,或80.0wt%,或90.0wt%,或99.0wt%, 或99.9wt%,或所有的任何一种污染物(例如,羟基环己酮,或其他 氧酮类(oxyketones),例如二己酮,6‑羟基二己酮,6‑氢过氧二己酮, 苯甲酸,戊醛,戊酮,2‑羟基环己酮,苯基环己酮,或未反应的过氧 化物)转化成转化的污染物。

在各种实施方案中,不大于约80.0wt%,或50.0wt%,或30.0wt%, 或20.0wt%,或10.0wt%的污染物羟基环己酮或其他氧酮类,例如 6‑羟基二己酮,或者二者转化成转化的污染物,其中包括具有烯烃和 氧两部分的呋喃,例如1,2,4a,9b‑四氢二苯并[b,d]呋喃,它可来自 于苯酚和羟基环己酮的脱水,烷基化和环化反应。

在各种实施方案中,可将热处理过的物流分离成相对于热处理过 的物流,富含一种或更多种环己酮,苯酚和/或环己基苯的一种或更多 种物流。这些部分可包括很少或者没有转化的污染物。

可在简单的容器或管道内进行热处理,所述简单的容器或管道可 以是敞开的或者具有混合机构,例如挡板或用于涡流的静态混合器。 进一步地,可在分馏塔内发生热处理,其中选择分馏操作条件,以便 被蒸馏的组分暴露于塔内任何一个或多个点处所述的温度和停留时间 下。可从分馏塔中的任何点处作为塔顶、塔顶或侧面组成产物引出热 处理过的组分。一般地,热处理转化至少一些污染物或者转化的污染 物成更加容易从苯酚和/或环己酮中除去的其他组分。

在污染物处理和/或热处理之后,转化的污染物通常具有与起始污 染物相比,使得它们更加容易从苯酚或环己酮或这二者中分离的性能。 可分离可以是可蒸馏,例如转化的污染物不与苯酚或环己酮形成共沸 物,而起始污染物确实形成共沸物,和/或可过滤,和/或可吸收。结 果,紧跟着污染物和/或热处理之后,可对该物流进行一次或更多次分 离,从而最终导致主要包括环己酮,苯酚和转化的污染物的物流。

中和反应

在各种实施方案中,此处公开的方法可包括用碱性物质中和至少 一部分裂解反应混合物,形成处理过的裂解反应混合物。此处所使用 的“中和”是指引起中和反应发生。可在一种或更多种污染物处理和/ 或热处理步骤的上游,下游或同时,发生中和步骤。

进行中和反应时的条件或中和条件随所使用的酸催化剂和碱性物 质而变化。合适的中和条件包括至少30℃,或至少40℃,或至少50℃, 或至少60℃,或至少70℃,或至少80℃,或至少90℃的温度。其他 合适的中和条件包括不大于200℃,或不大于190℃,或不大于180℃, 或不大于170℃,或不大于160℃,或不大于150℃,或不大于140℃, 或不大于130℃,或不大于120℃,或不大于110℃,或不大于100℃ 的温度。进一步地,中和条件温度可以是前述温度的任何范围。在各 种实施方案中,中和条件包括从裂解反应条件下降的温度,例如温度 可以是比裂解反应的温度低1℃,或5℃,或10℃,或15℃,或20℃, 或30℃,或40℃。

合适的中和条件可包括约1psig‑约500psig(5kPa‑3450kPa, 表压),或约10psig‑200psig(70kPa‑1380kPa,表压),以便在中 和反应过程中,处理过的裂解反应混合物完全或主要在液相内。

处理过的裂解反应混合物可包括含量为至少50wt%,或至少60 wt%,或至少65wt%,或至少70wt%,或至少80wt%,或至少90wt% 的环己基苯,基于处理过的裂解反应混合物的总重量。

处理过的裂解反应混合物可进一步包括至少0.1且不大于10 wt%,或至少0.5且不大于7wt%,或至少1且不大于5wt%,或至少 1.5且不大于3wt%任何一种污染物副产物或其组合,基于裂解反应混 合物的总重量。污染物副产物的实例和处理过的裂解反应混合物内它 们可能的用量与以上针对裂解反应混合物详细地讨论的相同。一般地, 在中和反应中,在裂解反应混合物内的污染物副产物没有经历显著的 转化。

在各种例举的实施方案中,中和反应导致形成络合剂产物,例如 酸‑碱物质的盐。例如,当硫酸是酸催化剂时:

·使用氢氧化钠作为碱性物质,形成水和在处理过的裂解反应混合 物中不可溶的硫酸钠的盐,Na2SO4

·使用甲胺作为碱性物质,形成络合物(CH3NH2)2·H2SO4,它尤其可 溶于处理过的裂解反应混合物中;和

·使用六亚甲基二胺作为碱性物质,形成络合物 (H2N(CH2)6NH2)2·H2SO4,它尤其可溶于处理过的裂解反应混合物中。

方便地,络合产物可溶于处理过的裂解反应混合物中,且将停留 在随后蒸馏至少一部分处理过的裂解反应混合物的底部产物内,从而 省去额外的分离步骤,以便从至少一部分处理过的裂解反应混合物中 除去络合产物。

方便地,络合产物具有低的挥发性,且正常沸点高于苯酚或环己 基苯,结果它倾向于在随后分馏操作的底部产物内蒸馏,所述分馏操 作可在至少一部分含有络合产物的处理过的裂解反应混合物内进行。

方便地,络合产物具有高的热稳定性,且在与随后加工中和过的 裂解产物,尤其蒸馏有关的高温,例如至少约300℃,或至少约275℃, 或至少约250℃,或至少约225℃,或至少约200℃下,没有解离 (dissociate)或者另外分解。

络合产物可对处理过的裂解反应混合物内的其他组分或者从中得 到的其他物流,例如环己酮,苯酚,环己基苯,污染物和/或其混合 物基本上呈惰性。

当碱性物质引入到至少一部分裂解反应混合物内并发生中和反应 时,一些或所有酸性催化剂和碱性物质被转化成络合产物。在进行化 学计量的络合或反应(即酸性催化剂是仍然过量的反应物)之前的点处 引入碱性物质,则相对于经历中和反应的至少一部分裂解反应混合物, 处理过的裂解反应混合物将具有降低含量的酸性催化剂,且贫碱性物 质,潜在地没有碱性物质。在进行化学计量络合或反应的点处引入碱 性物质,则相对于至少一部分裂解反应产物,处理过的裂解反应混合 物将贫酸性催化剂,潜在地没有酸性催化剂,和相对于至少一部分裂 解反应产物,还贫碱性物质,潜在地没有碱性物质。在进行化学计量 的络合或反应的点之后引入碱性物质(即碱性物质现在是过量的反应 物),则相对于至少一部分裂解反应产物,处理过的裂解反应混合物将 具有降低含量的酸催化剂,潜在地没有酸催化剂,但碱性物质的含量 与引入的碱性物质量成比例地增加。正如前面描述的,络合产物尽管 潜在地各自包括酸催化剂和碱性物质物种,但被中和且通常为惰性。 在更加成熟(definitive)的反应,例如氢氧化钠与硫酸反应的情况下, 未络合的物种或者未反应的物种能经历或催化所需和非所需的各类化 学。进一步地,甚至在一种或另一种化学计量过量的情况下,酸催化 剂和碱性物质二者存在于处理过的裂解反应混合物内,这是由于不完 美的混合或者裂解反应的停留时间不足导致的。

在各种实施方案中,引入碱性物质到至少一部分裂解反应混合物 中,形成处理过的裂解反应混合物,所述处理过的裂解反应混合物含 有不大于150wppm的酸催化剂,或不大于100wppm,或不大于50wppm, 或不大于25wppm,或不大于10wppm,或不大于2wppm的酸催化剂, 基于处理过的裂解反应混合物的总重量。另外或替代地,引入碱性物 质到至少一部分含有不大于150wppm碱性介质,或不大于100wppm, 或不大于50wppm,或不大于25wppm,或不大于10wppm,或不大于 2wppm碱性物质的处理过的裂解反应混合物中,基于处理过的混合物 的总重量。在处理过的裂解反应混合物内酸催化剂和碱性物质二者的 较低含量将在随后使用至少一部分处理过的裂解反应混合物的分离和 纯化操作中,尤其在蒸馏塔中引起所需的环己酮和苯酚产物有害的反 应。

引入到至少一部分裂解反应混合物内的碱性物质的用量高度取决 于所选择的酸催化剂和碱性物质二者,和当然在至少一部分裂解反应 混合物内的酸催化剂的用量,且随之宽泛地变化,以便在中和过的裂 解反应产物内获得给定水平的酸催化剂或碱性物质。

进一步地,在主要或仅仅有机基体,例如处理过的裂解反应混合 物内测量碱性物质或酸催化剂量的技术也对所选择的酸催化剂和碱性 物质二者,和有机基体的性质特异。在含水体系内这一测量的典型方 法是使用各种方法,测定pH值,因为经典的pH定义涉及在高度含水 基体内氢离子的活性。在测定pH中所使用的常规的方法和仪器以高度 含水的基体为基础,和它们在氢离子活性上提供的pH值直接涉及并转 化成含水基体内酸或碱的浓度。然而,尽管这一常规的pH方法和仪器 可提供有机基体的pH读数,但这一读数不可能像它们在含水基体内一 样,容易地涉及或转化成酸或碱浓度。

为了克服在主要或仅仅有机基体,例如处理过的裂解反应混合物 内测量碱性物质或酸催化剂用量的这一问题,人们可使用所谓的“校 正方法”。一种校正方法是进一步开发常规的pH方法,使常规的pH 方法可提供的读数与基于特定酸催化剂,碱性物质和感兴趣的有机基 体,在有机基体内给定量酸催化剂或碱性物质含量相关联。

可获得两种基本的方法,基于常规的pH方法和仪器,开发用于有 机基体的校正方法,并进而测定有机基体,例如处理过的裂解反应混 合物内酸催化剂和碱性物质的浓度。第一种基本的方法牵涉在大量高 度氢键键合的组合物,通常包括水或醇或二者内稀释等分的有机基体。 例如,在生化工业中在DNA实验内使用的苯酚的pH测量中,报道的方 法包括混合2ml有机相与5ml甲醇和13ml水,然后测量整个样品 的pH。将如此获得的pH测量结果与未稀释的苯酚基体的某些性能, 例如苯酚具有将DNA分配到有机苯酚相内的能力相关联。这在生化工 业中指定为“酸性”苯酚,尽管在该情况下,酸性不具有在常规含水 体系内酸性的经典含义。

基于常规pH方法和仪器,开发用于有机基体的校正方法的第二种 基本的方法是直接测量标准氢电极生成的电压,也称为“pH探针(pH  probe)”。pH探针测量在感兴趣的样品和电极的电解质负载填充的参 考溶液之间的液体结电势(junction potential),和双‑结 (double‑junction)参考电极也是本领域众所周知的。与参考溶液一起 使用的典型的电解质包括氯化钾和其他有机或无机盐。在常规的pH 方法和仪器中,测量的基体和参考溶液是含水的;然而,当测量的基 体是有机基体时,参考溶液也是有机的,典型地与有机基体非常类似 的材料且包括合适的有机盐,和任选地微量的水。再者,在具有有机 参考溶液的有机基体内通过这一pH探针提供的电压值不可能像采用 含水基体常常出现的情况那样,通常且直接转化成氢活性和酸与碱浓 度,相反具体地关联到感兴趣的有机基体的某些性能,例如酸催化剂 或碱性物质的浓度上。

存在这些基本方法的排列与组合,例如在稀释的等人有机样品上 使用pH探针。

在开发测定有机基体内碱性物质或酸催化剂含量的校正方法的任 何方法中,仅仅当所使用的仪器和方法具体地关联到感兴趣的性能时, 读数或测量值才具有含义。例如,关于pH探针,人们可参考美国专利 No.5,066,373,其中基于添加已知量的酸和碱到苯酚,丙酮和枯烯的 有机基体中,开发了双‑结参考电极的pH探针的滴定曲线;该参考溶 液包括苯酚,丙酮和枯烯的合适的有机基体,和四烷基‑或四芳基铵盐 的电解质。通常通过以不含醚的有机基体为起始并将测量的电压指定 为“中性”,也就是说,不包括或者基本上不包括酸催化剂或碱性物 质的未反应或未络合的物种,通过记录在各种酸和碱浓度下pH探针生 成的电压,开发滴定曲线。然后递增式添加酸到中性的有机基体内, 并记录电压,和这些电压值关联到酸的离散、精确浓度上。这些电压 可任意地指定为较低pH值,尽管再者这不是含水体系内的经典定义的 pH。然后递增式添加碱到酸性有机基体(滴定该有机基体)中,并记录 电压,和相对于前面获得的电压,这些电压值关联到酸的离散、精确 浓度上,直到电压经过(passes through)中性点。然后在超出中性点 之外,添加碱,并记录电压,和这些电压关联到碱的离散、精确浓度 上。这些电压可任意地指定为较高pH值,尽管再者这不是含水体系内 的经典定义的pH。

在本发明中,可开发在处理过的裂解反应混合物内测定酸催化剂 或碱性物质含量的校正方法。这可牵涉或者此处讨论的方法和仪器的 基本方法,其中开发滴定曲线,关联具体的测量pH值(例如,在稀释 的等分有机样品上使用pH试纸)或者电压测量结果(例如,在有机基体 的未稀释样品上使用pH探针)到处理过的裂解反应混合物内的具体量 的酸催化剂或碱性物质上。典型地,采用含环己基苯,苯酚和环己酮 的有机基体,开发滴定曲线。在一个具体的实施方案中,对于校正方 法来说,开发滴定曲线用的起始有机基体包括80wt%环己基苯,10wt% 苯酚和10wt%环己酮。这一起始有机基体,若在双‑结pH探针中用作 参考溶液的话,则可进一步包括合适的电解质,例如0.02wt%或0.03 wt%四烷基‑或四芳基铵盐,例如四苯基氯化铵或四甲基溴化铵,和任 选地微量,即1wt%的水,这些百分数相对于整个混合物(有机基体百 分数的数字应当维持前述比例,尽管它们的绝对值可因盐或水稍微下 降)。

可以连续地在本发明中使用在处理过的裂解反应混合物中测定酸 催化剂或碱性物质量的选择的校正方法,也就是说,在规则的频率下 周期性测定。使用pH探针的直接(未稀释)测量对于这一连续测定来说 是方便的,和这可甚至连续地用于提供模拟电压信号。然而,各类稀 释方法也足以允许在有用的频率上连续地测定。在一个实施方案中, 可连续地比较在处理过的裂解反应混合物中酸催化剂和碱性物质的连 续测定量与目标量,并类似地连续确定测定量与目标量之差。然后基 于这一连续测定差值,合适地调节碱性物质引入到裂解反应混合物中, 以降低该差值,并更加紧密地接近酸催化剂和碱性物质的目标量。可 采用合适的自动控制体系,进行这一连续测定与调节,其中计算机(i) 接收来自校正方法仪器的信号,所述信号关联到处理过的裂解反应混 合物内的酸和碱量,(ii)基于人工输入的目标量,计算差值,和(iii) 例如,若差值应当表明存在比目标量更多的酸,则借助增加引入碱性 物质的管线内控制阀的开口,通过与差值成比例的用量,增加碱性物 质的引入。

在各种实施方案中,在反应器内进行碱性物质和至少一部分裂解 反应混合物的接触。中和反应器可以是允许酸催化剂与碱性物质接触 合适停留时间的任何容器。例如,中和反应器可以是敞开或基本上敞 开的反应堆槽或管道。中和反应放热,但相对于处理过的裂解反应混 合物的总量,通常酸催化剂和碱性物质的用量小,和对于中和反应器 来说,热量的管理不是特别担心的。

在各种实施方案中,在中和反应器内碱性物质与至少一部分裂解 反应混合物的接触发生合适的停留时间,使得根据在本发明使用的中 和条件下,酸催化剂和碱性物质物种的流行的化学动力学,酸催化剂 和碱性物质物种能够化学计量或近化学计量转化。在各种实施方案中, 停留时间为至少0.01且不大于30分钟,或至少0.05且不大于20分 钟,或至少1且不大于5分钟。

可对至少一部分处理过的裂解反应混合物进行加工,所述至少一 部分处理过的裂解反应混合物可包括没有经历任何分离,直接生产的 所有或某一部分处理过的裂解反应混合物(例如,一些部分来自于直接 生产的一定量的处理过的裂解反应混合物转移到另一处置地,例如临 时储存)。因此,至少一部分处理过的裂解反应混合物可具有与处理过 的裂解反应混合物相同的组成。进一步地,所有或一些直接生产的处 理过的裂解反应混合物可经历一次或更多次分离,和相对于直接生产 的处理过的裂解反应混合物,组成现已改性的该分离的合适产物(或分 离物)可提供进行过中和反应的至少一部分处理过的裂解反应混合物。

在各种实施方案中,本发明涉及:(a)氧化至少一部分含环己基苯 的原料以生产含环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物的氧化组合物;(b)裂解 至少一部分该氧化组合物以生产含苯酚,环己酮和至少一种污染物的 裂解反应混合物;和(c)接触至少一部分裂解反应混合物与碱性物质, 将至少一部分污染物转化成转化的污染物,从而生产改性的反应混合 物。

本领域的技术人员要理解,氧化组合物可经历改变组成的(a)和(b) 之间的一种或更多种操作。例如,一种或更多种原料物流和/或循环物 流可加入到氧化组合物中。另外或替代地,可加热该组合物,和/或可 在氧化组合物上进行一次或更多次分离和/或纯化。这种改变的组合物 拟包括在“氧化组合物”的定义内。

类似地,裂解反应混合物可经历改变组成的(b)和(c)之间的一种 或更多种操作。这种改变的组合物拟包括在“裂解反应混合物”的定 义内。

环己酮和苯酚的用途

可使用通过此处公开的方法生产的环己酮,例如在氧化反应中, 和在生产己二酸,环己酮树脂,环己酮肟,己内酰胺和尼龙,例如尼 龙6和尼龙6,6中用作工业溶剂,用作活化剂。

可使用通过此处公开的方法生产的苯酚,例如生产酚醛树脂,双 酚A,ε‑己内酰胺,己二酸和/或增塑剂。

附图说明

图1阐述了生产苯酚和环己酮的例举方法100。正如所示的,提 供含环己基苯的管线102到氧化反应器106中。还提供含氧气(例如, 空气)的管线104到氧化反应器106中。当氧化反应继续时,氧气被耗 尽,并从氧化反应器106中借助管线108除去贫氧物流。根据各种例 举的实施方案,管线102包括至少约10wt%,或至少约25wt%,或至 少约50wt%,或至少约75wt%,或至少约95wt%,或至少约99wt% 环己基苯,基于该物流的总重量。

借助管线110,提供氢过氧化环己基苯(例如,环己基‑1‑苯基‑1‑ 氢过氧化物)到裂解反应器114中。还借助管线112,提供酸催化剂(例 如,硫酸)到裂解反应器114中。裂解反应器114的条件使得发生裂解 反应,从而引起存在的环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物和任何其他氢过 氧化物和二氢过氧化物分解成苯酚,环己酮和污染物。从裂解反应器 114中借助管线116引出含苯酚,环己酮,酸性裂解催化剂和一种或 更多种污染物的裂解反应混合物。

将管线116内的裂解反应混合物导引到污染物反应器120中,所 述污染物反应器120含有借助管线118提供的碱性物质(例如,胺,或 二胺,例如2‑甲基七亚甲基二胺)。污染物反应器120可以是与在其 内使用的碱性物质合适地关联的任何装置。在图1描述的实施方案中, 没有通过独立的管线提供碱性物质到污染物反应器120中。这一实施 方案是例如固体碱性物质的代表。在这一情况下,以有益于在容器内 固定固体和反应器尺寸与固体用量的方式,用固体填充的污染物反应 器120使得在给定条件下,它提供所需的接触停留时间。在各种实施 方案中,可将污染物固定到固体介质上且保留在污染物120内,和可 使用固体碱性物质,直到它丧失功效,然后更换。

在图1中没有示出的另一实施方案中,碱性物质可以是液体含水 碱性物质,例如含水氢氧化钠,和污染物反应器120可以是逆流洗涤 塔,或者液‑液提取塔或逆流系列的液‑液接触罐。在这一实施方案中, 可存在图1中没有示出的管线携带新鲜液体碱性物质到污染物反应器 120内,和用过的液体碱性物质被带出污染物反应器120。

图2阐述了生产苯酚和环己酮的例举的方法200。该方法200包 括通过管线210供应环己基苯氢过氧化物到裂解反应器214中,所述 裂解反应器214还借助管线212接收酸性裂解催化剂。在裂解反应器 214内的条件使得发生裂解反应,从而引起环己基苯氢过氧化物和任 何其他氢过氧化物和二氢过氧化物分解成苯酚,环己酮和污染物。含 苯酚,环己酮,酸性裂解催化剂和污染物的裂解反应混合物从裂解反 应器214中以管线216内的裂解反应混合物形式引出。

混合管线216与借助管线218供应的碱性物质(例如,2‑甲基戊 ‑1,5‑二胺),使之与酸性裂解催化剂络合并中和,从而产生中和的产 物物流220,所述中和的产物物流220还包括苯酚,环己酮,一种或 更多种污染物和络合产物(即,在中和过程中形成),所述络合产物方 便地可溶于余量的基本上中和的物流内,且与环己基苯相比,进一步 具有相对低的挥发性。在一个实施方案中,在管线218内供应超出管 线216内酸性裂解催化剂的化学计量中和量的过量碱性物质,在管线 220内得到更具有碱性特征的基本上中和的产物。

提供管线220到第一分离器222(例如,分馏塔)中,所述第一分 离器222在管线224内提供第一顶部产物,其中相对于管线220内的 至少一部分中和的产物物流,所述第一顶部产物富含挥发性高于环己 酮的物质(例如,甲基环戊酮),和相对于管线220内的至少一部分中 和的产物物流,贫环己酮,苯酚,环己基苯和其他较低挥发性组分。 第一分离器222还在管线226内提供第一底部产物,其中相对于管线 220内的中和的产物物流,所述第一底部产物富含环己酮和较低挥发 性的组分,和进一步包括难以从环己酮和苯酚中分馏的污染物,且相 对于管线220内的中和的产物物流,贫挥发性高于环己酮的物质。进 一步地,在管线226内的第一底部产物富含,且方便地含有全部引入 到第一分离器222内的在管线220内的络合产物。

提供在管线226内的第一底部产物到第二分离器228(例如,蒸馏 塔)中,其中操作所述第二分离器228,提供在管线232内的第二顶部 产物,其中相对于在管线226内的至少一部分第一底部产物,所述第 二顶部产物富含环己酮,且进一步包括污染物,且相对于在管线226 内的至少一部分第一底部产物,贫苯酚,环己基苯,较低挥发性组分, 和转化的污染物。操作第二分离器228,还提供在管线230内的第二 底部产物,其中相对于管线226内的至少一部分第一底部产物,所述 第二底部产物富含环己基苯和较低挥发性的组分,且方便地包括共沸 比例的苯酚和环己酮。进一步地,在管线230内的第二底部产物富含, 方便地含有所有引入到第二分离器228中的在管线226内的第一底部 产物中的络合产物。

将管线232内的第二顶部产物导引到污染物反应器234中。污染 物反应器234含有碱性物质,和条件使得至少一部分污染物转化成转 化的污染物。从污染物反应器234中除去相对于在管线232内的第二 顶部产物提供的污染物,含有降低量污染物的管线236。

污染物反应器234可以是与在其内使用的碱性物质合适地关联的 任何容器。含有降低量污染物且富含挥发性低于环己酮的产物的管线 236被导引到第三反应器238中,其中操作所述第三反应器238,提供 相对于管线236内包含的产物,富含环己酮,且贫污染物和转化的污 染物的在管线242内的第三顶部产物。第三分离器238还提供在管线 240内的第三底部产物,其中相对于管线236内包含的产物,所述第 三底部产物富含转化的污染物,且贫环己酮。在一个实施方案中,在 管线240内的第三底部产物含有充足的环己酮,以便其内携带在污染 物反应器234中可能没有经历纯化的一些污染物。

还提供在管线240内的含有转化的污染物和任选地环己酮的第三 底部产物到第二分离器228中。按照这一方式,在管线240内的第三 底部产物中存在的任何环己酮将在管线232内的第二顶部产物中回 收,和转化的污染物将在管线230内的第二底部产物中除去。或者, 在图2中没有示出的,在管线240内的含转化的污染物和可能地环己 酮的第三底部产物没有提供到第二分离器228中,而是被导引到用于 燃料的替代的加工中,或者被弃置。

进一步参考图2,可操作第一分离器222和/或第二分离器228, 将在其内的污染物暴露于某一温度下一定的停留时间(即热处理条 件),将至少一部分污染物转化成挥发性低于环己酮、苯酚或这二者的 第二纯化产物。任选地,可通过添加剂,例如化学计量地添加挥发性 低于环己基苯的胺,加强热处理。然后第二纯化产物与管线226内的 第一底部产物,或者管线230内的第二底部产物或者这二者一起离开 分离塔。

本领域的技术人员要理解,本发明的方法可利用在附图中没有示 出或者在其说明书中没有讨论的许多设备和单元操作元件,其中包括, 但不限于,换热器(在物流引入到另一元件内之前,物流可流经其中, 以降低或增加其温度),以及提供物流原动力的泵和压缩机,混合器, 仪器设备和控制阀。

另外,尽管附图阐述了连续的工艺,但间歇操作(例如,间歇地引 入和除去物流),或者半间歇操作(例如,一些物流间歇地引入和除去, 且一些物流连续地除去)在本发明的范围内。

尽管通过参考特定的实施方案,描述并阐述了本发明,但本领域 的技术人员要理解,本发明本身导致不一定在其内阐述的变化。为此, 应当仅仅参考所附的权利要求,以便确定本发明的真实范围。

另外或替代地,可通过下述实施方案描述本发明:

1.生产苯酚的方法,该方法包括:

(a)氧化至少一部分含环己基苯的原料以生产含环己基‑1‑苯基 ‑1‑氢过氧化物的氧化组合物;

(b)裂解至少一部分该氧化组合物以生产含苯酚、环己酮和至少一 种污染物的裂解反应混合物;和

(c)接触至少一部分裂解反应混合物与碱性物质,将至少一部分污 染物转化成转化的污染物,从而生产改性的反应混合物。

2.实施方案1的方法,其中污染物是无环脂族己醛,无环脂族己 酮,环己酮,环己基二酮,羟基环己酮,苯甲酸,苯甲酸酯,环己烯 基环己酮,甲基环戊烯基环己酮,1‑苯基‑6‑羟基己‑1‑酮,1‑环己基 ‑6‑羟基己‑1‑酮和双环12个碳的氢过氧化物中的一种或更多种。

3.实施方案1的方法,其中碱性物质是碱金属氢氧化物,碱土金 属氢氧化物,碱金属醋酸盐,碱土金属醋酸盐,碱金属碳酸盐,碱土 金属碳酸盐,碱金属碳酸氢盐,碱土金属碳酸氢盐,氨,碱性粘土, 阴离子交换树脂,活性炭,和胺中的一种或更多种。

4.实施方案1的方法,其中碱性物质是伯,仲或叔胺。

5.实施方案1的方法,其中碱性物质是二胺。

6.实施方案1的方法,其中在约30℃‑约250℃的温度和约5‑约 3450kPa的压力下进行接触(c)。

7.实施方案6的方法,其中在约60℃‑约160℃的温度和约170‑ 约1380kPa的压力下进行接触(c)。

8.实施方案1的方法,其中在氧化(a)的过程中形成污染物。

9.实施方案1的方法,其中在裂解(b)的过程中形成污染物。

10.实施方案1的方法,其中在双官能催化剂存在下,通过接触苯 与氢气,生产环己基苯。

11.实施方案10的方法,其中双官能催化剂是含有选自钯,钌, 镍,锌,锡和钴中的至少一种金属的MCM‑22族沸石。

12.实施方案10的方法,其中在生产环己基苯中形成污染物,且 污染物提供有(a)中的含环己基苯的原料。

13.实施方案1的方法,进一步包括:

加热接触(c)上游的至少一种污染物的至少一部分到至少100℃ 的温度,产生含至少一种污染物的热处理过的裂解反应混合物。

14.实施方案1的方法,进一步包括:

将至少一部分改性的反应产物分离成相对于该改性的反应产物富 含环己酮和苯酚中至少一种的第一物流,和相对于该改性的反应产物 富含转化的污染物的第二物流。

15.实施方案1的方法,进一步包括:

分离接触(c)上游的至少一部分裂解反应混合物以提供含有至少 一部分污染物的富含环己酮的部分,并将在富含环己酮的部分内的污 染物提供到接触步骤(c)中。

16.实施方案1的方法,进一步包括:

分离至少一部分裂解反应混合物以提供含有至少一部分污染物的 至少富含苯酚的部分,并将在富含苯酚的部分内的污染物提供到接触 步骤(c)中。

17.通过实施方案1的方法生产的苯酚。

18.通过实施方案1的方法生产的环己酮。

19.由实施方案17的苯酚生产的酚醛树脂、双酚A、ε‑己内酰胺、 己二酸或增塑剂中的至少一种。

20.由实施方案18的环己酮生产的己二酸、环己酮树脂、环己酮 肟、己内酰胺或尼龙中的至少一种。

21.生产苯酚的方法,该方法包括:

(a)接触氧气和含环己基苯的原料以引起氧化反应发生并产生含 环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物的氧化组合物;

(b)接触酸催化剂和至少一部分氧化组合物以引起裂解反应发生 并产生含苯酚、环己酮和至少一种污染物的裂解反应混合物;和

(c)接触碱性物质与至少一部分裂解反应混合物以将至少一部分 污染物转化成转化的污染物,从而生产改性的反应混合物。

22.生产苯酚的方法,该方法包括:

(a)氧化环己基苯,生产含环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物的氧化组 合物;

(b)裂解至少一部分环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物以生产含苯酚, 环己酮和至少一种污染物的裂解反应混合物;

(c)接触至少一部分污染物与碱性物质以将至少一部分污染物转 化成转化的污染物,从而产生改性的反应混合物。

23.生产苯酚的方法,该方法包括:

(a)在酸性裂解催化剂存在下,裂解含环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化 物的物流,产生含苯酚,环己酮,酸性裂解催化剂和一种或更多种污 染物的裂解反应混合物;

(b)用第一碱性物质中和至少一部分酸性裂解催化剂,形成第二物 流;

(c)在第一分离器内分离第二物流以提供:(i)富含挥发性高于环 己酮的物质的第一顶部产物;和(ii)富含环己酮的第一底部产物;

(d)在第二分离器内分离第一底部产物以提供(i)富含环己酮和一 种或更多种污染物的第二顶部产物;和(ii)含苯酚和环己酮的第二底 部产物;

(e)接触第二顶部产物内的一种或更多种污染物的至少一部分与 第二碱性物质,将至少一部分污染物转化成一种或更多种转化的污染 物,并进而产生改性的反应产物;

(f)在第三分离器内分离改性的反应产物以提供(i)富含环己酮且 贫一种或更多种污染物的第三顶部产物;和(ii)富含一种或更多种污 染物且贫环己酮的第三底部产物;和

(g)循环至少一部分第三底部产物到第二分离器中。

24.实施方案23的方法,其中第一分离器,第二分离器和第三分 离器中的一个或更多个在热处理条件下操作。

25.实施方案23的方法,其中添加添加剂到第一分离器,第二分 离器和第三分离器中的一个或更多个中。

26.实施方案23的方法,其中添加剂是挥发性低于环己基苯的胺。

27.实施方案23任何一项的方法,其中第一碱性物质和第二碱性 物质相同。

28.实施方案23任何一项的方法,其中第一碱性物质和第二碱性 物质不同,和第二碱性物质是芳族伯胺。

29.生产苯酚的方法,该方法包括:

(a)加氢烷基化苯以生产至少一些环己基苯;

(b)氧化至少一部分环己基苯以生产至少一些环己基‑1‑苯基‑1‑ 氢过氧化物;

(c)裂解至少一部分环己基‑1‑苯基‑1‑氢过氧化物以生产含苯酚, 环己酮和至少一种污染物的裂解反应混合物;

(d)接触至少一种污染物的至少一部分与碱性物质以将至少一部 分污染物转化成转化的污染物。

通过参考特定实施方案描述并阐述了本发明,但本领域的技术人 员要理解,本发明本身导致不一定在此处阐述的变化。为此,应当仅 仅参考所附的权利要求,以确定本发明的真实范围。

本文发布于:2024-09-24 13:16:22,感谢您对本站的认可!

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