[發明專利]氫過氧化異丙苯的分解

有效

• 申請號: 200680034518.0
• 申請日: 2006-08-15
• 公開（公告）號: CN101268032A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: R·J·施密特;R·C·舒爾茨;P·J·布倫;C·P·塔加莫利拉;S·P·蘭克頓;G·A·彼得森;M·E·費蒂斯
• 申請（專利權）人: 環球油品公司
• 主分類號: C07C45/53
• 分類號: C07C45/53
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 林柏楠;張耀宏

發明背景

苯酚通過將異丙苯空氣氧化成氫過氧化異丙苯(CHP)，隨后將氫過 氧化異丙苯酸催化裂解為苯酚和丙酮(稱之為CHP分解)而制得。CHP分 解是強放熱反應，通常工業規模上在連續攪拌或返混的反應器中進行。在 這種反應器中僅有少部分的CHP在任何給定的時間都沒有反應，并且反 應介質基本由CHP的分解產物，即苯酚和丙酮，以及任何溶劑(例如異丙 苯)和其它隨CHP加入反應器中的物質組成。在異丙苯氧化過程中，少量 二甲基苯甲醇(DMPC)和苯乙酮也形成。在酸催化劑的存在下DMPC脫水 成一種有用的副產物α-甲基苯乙烯(AMS)。在300℃下酸性二氧化硅上的 脫水中，可以由純DMPC獲得非常高的AMS產率，例如98％產率。但 是，在苯酚，更具體在CHP/DMPC混合物分解中的溶劑苯酚/丙酮/異丙苯 混合物的存在下，AMS的最終產率通常為DMPC的約50-60mol％。主 要副產物是沒有商業價值的AMS二聚體和異丙苯基苯酚。異丙苯基苯酚 的形成也降低了苯酚產率。

盡管數十年來已經通過分解異丙苯氧化產物生成苯酚和丙酮，但仍 持續需要降低成本并減少副產物形成。

公開內容信息

US?4,358,618(Sifniades等)公開了通過分解氫過氧化異丙苯生成丙 酮和苯酚的多步工藝。

US?6,201,157B1(Keenan)公開了使用酸催化劑分解氫過氧化異丙苯 并在分解完成之后通過加入胺中和該酸催化劑的工藝。

US?6,307,112(Weber等)公開了裂解氫過氧化異丙苯的工藝，其中 送入裂解反應器的循環的部分產物流與含氫過氧化異丙苯的進料流的質量 流量比小于10。該專利公開了垂直管束熱交換器的使用。

發明概述

本發明是通過將異丙苯氧化產物混合物引入保持在特定操作條件 下的容器中，隨后再引入包含氫過氧化異丙苯、酸催化劑、苯酚和酸的循 環環流內，同時除去循環環流的反應放熱，并從循環環流中移出氫過氧化 異丙苯濃度為0.5-5wt％的反應過的料流。在本發明的一個實施方案中， 使用垂直布置的熱交換器除去循環環流的熱。在另一實施方案中，將丙酮 循環到循環環流中。

圖1是本發明分解包含氫過氧化異丙苯(CHP)和二甲基苯甲醇 (DMPC)的異丙苯氧化產物混合物以生成苯酚和丙酮的優選實施方案的 示意性流程圖。

圖2是表示α-甲基苯乙烯(AMS)產率作為分解器停留時間的函數 的曲線圖。

本發明詳述

已發現當通過將包含氫過氧化異丙苯(CHP)和DMPC的異丙苯氧 化產物混合物送入液時空速為(LHSV)為10-30hr^-1的容器中，接著將 該異丙苯氧化產物混合物送入包含氫過氧化異丙苯、酸催化劑、苯酚和丙 酮的循環環流中由此產生反應放熱，而使異丙苯氧化產物混合物分解生成 苯酚、丙酮和α-甲基苯乙烯時，實現了α-甲基苯乙烯產率的提高。異丙苯 氧化產物混合物是異丙苯被氧氧化的結果，優選包含濃度為60-95wt％的 氫過氧化異丙苯。異丙苯氧化產物混合物的流速與循環環流的流速之比優 選為1∶10-1∶100。根據本發明，合適且優選的酸催化劑是硫酸。

在10-30hr^-1的液時空速下運行的初始主容器或預分解器優選在 50℃-80℃的溫度和115kPa-618kPa的壓力下運行。該容器充當計量容 器。將從該初始容器或計量容器所得的排出物引入優選保持在50℃-80℃ 的溫度和足以維持液相的壓力下的循環環流內。該計量容器用來控制CHP 進入CHP分解循環環流的流量。氫過氧化異丙苯的分解高度放熱，因此 必須移走循環環流中的熱以保持優選的操作溫度。根據本發明，將循環環 流輸送通過至少一個間接熱交換器以保持所需的分解溫度。熱交換器優選 取向為逆流模式下運行的一般垂直位置，這使得能夠維持均勻且一致的受 控移熱，低的停留時間以及使裝置所需總面積最小的最佳布置。“一般垂 直位置”表示熱交換器的主軸位于一般垂直位置或方位。任何合適的熱交 換器都可用于本發明，包括例如管殼式熱交換器或U型管熱交換器。熱交 換器的優選垂直取向使得能夠使用短、緊湊、小體積的歧管和管道，從而 允許在循環環流中低的分解停留時間，這使得目標產物的生成最大，同時 又使得不期望的高分子量副產物的生成最少。