[發(fā)明專利]一種積碳抑制劑及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910152439.5
• 申請日: 2009-09-14
• 公開（公告）號: CN101665412A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 應曉有;施文軍;董大華
• 申請（專利權）人: 杭州華生醫(yī)藥化工有限公司
• 主分類號: C07C37/88
• 分類號: C07C37/88;C07C39/07;C07C37/50
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發(fā)明涉及化工領域，具體涉及一種積碳抑制劑及其應用。

背景技術

3，5-二甲基苯酚是一種重要的精細化工原料和有機中間體，目前其主 要工業(yè)化合成方法是以異佛爾酮(3，5，5-三甲基2-環(huán)己烯-1-酮)為原料， 在固相催化劑或均相催化劑的作用下芳構化反應制備3，5-二甲基苯酚。雖 然該制備方法具有工藝簡單、副產(chǎn)物較少、對環(huán)境影響小且產(chǎn)品容易精制 等優(yōu)點，但由于異佛爾酮芳構化反應是在400～600℃的高溫下進行，反應 過程極易產(chǎn)生積碳現(xiàn)象，若采用Al₂O₃、Cr₂0₃、Cu₂O、MgO、MnO等金 屬氧化物作為催化劑，催化劑極易積碳失活，使用壽命通常不超過50h。 美國專利US364116中采用18/8型鎳鉻不銹鋼作為催化劑，雖然解決了催 化劑失活問題，但反應過程積碳嚴重，甚至能在短時間內(nèi)堵塞反應床層， 造成非正常停工。美國專利US4086282和公開號為CN101348421A的中 國專利申請中采用鹵化烴作為均相催化劑，并選擇管式反應器，可以解決 催化劑失活和反應器短時間堵塞的問題，但積碳現(xiàn)象依然嚴重，經(jīng)過一定 的反應時間，在反應器的進出口及反應器拐角處容易形成碳粉堆積和結(jié) 塊，特別是冷凝管很容易被反應物及夾帶的碳粉堵塞。因此，解決積碳問 題是實現(xiàn)異佛爾酮芳構化生產(chǎn)3，5-二甲基苯酚的一個關鍵。

異佛爾酮芳構化反應器中的積碳現(xiàn)象與乙烯裂解爐中的結(jié)焦現(xiàn)象十 分相似，二者都是通過原料的高溫裂解得到產(chǎn)品，都存在結(jié)焦積碳問題， 只是乙烯裂解爐中的原料主要為直鏈烷烴，而異佛爾酮芳構化反應器中的 原料主要為異佛爾酮，其為多烷基芳烴，積碳現(xiàn)象要嚴重的多。另外二者 產(chǎn)生積碳的機理也不一樣，乙烯裂解爐產(chǎn)生積碳結(jié)焦的原因是烴類裂解反 應中伴有聚合反應，在反應器金屬壁面的催化和自由基反應的共同作用下 在壁面上產(chǎn)生的積碳過程，由于積碳緊密，多稱為結(jié)焦現(xiàn)象。異佛爾酮的 積碳卻是在芳構化反應中發(fā)生深度裂解產(chǎn)生的，積碳多為碳粉或結(jié)塊。因 此，用于防止乙烯裂解爐積碳的結(jié)焦抑制劑不一定適合用于抑制異佛爾酮 芳構化反應器。如國內(nèi)常用的乙烯裂解爐結(jié)焦抑制劑二甲基二硫(DMDS) (《石油化工》2005年，第34卷增刊)，其作用原理主要是鈍化裂解爐管 金屬表面，緩解結(jié)焦的生成。但對于異佛爾酮芳構化反應，若采用均相催 化劑，其反應管金屬表面對芳構化反應還具有一定的催化作用，加入 DMDS可以抑制這部分催化性能，使反應的選擇性下降。而對于采用8/18 型不銹鋼催化劑的非均相反應催化劑，DMDS則直接破壞了催化劑的活 性，使反應無法進行。而且DMDS還存在對反應器有一定腐蝕性的缺點。

國內(nèi)外有相當多的人研究異佛爾酮芳構化生產(chǎn)3，5-二甲基苯酚的反應 過程，但這些研究多集中在催化劑的開發(fā)上，只有公開號為CN1583697A 的中國專利申請中提出在進口物料中加入一定量的水，可以減少積碳量。 但加水的方法可使能耗大幅度增加，而且抑制積碳的效果也有限。黃洪等 人首次提出在原料中加入積碳抑制劑的方法減少反應過程中的積碳(《武 漢理工大學學報》2007年，29卷，第4期，P44-46)，但文中的積碳抑制劑全 用101、201、301等代號表示，沒有任何實質(zhì)內(nèi)容。因此，嚴重的積碳問 題仍是影響異佛爾酮芳構化合成3，5-二甲基苯酚工藝實現(xiàn)工業(yè)化的主要原 因之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種積碳抑制劑，主要用于解決異佛爾酮芳構化生產(chǎn) 3，5-二甲基苯酚的反應過程中反應器嚴重積碳的問題，具有不損傷爐管、 不影響產(chǎn)品質(zhì)量、安全環(huán)保，且能降低異佛爾酮芳構化反應過程的積碳速 率、提高3，5-二甲基苯酚的生產(chǎn)效率的優(yōu)點。

一種積碳抑制劑，由如下質(zhì)量份的原料組成：

環(huán)烴或雜環(huán)化合物????????1～5份

未取代或取代的環(huán)己醇????1～5份

有機磷化合物????????????1～8份

咪唑啉酮化合物??????????0～5份。

所述的環(huán)烴選用C₆～C₁₀的環(huán)烷烴；所述的雜環(huán)化合物選用五元氮雜 環(huán)化合物；優(yōu)選環(huán)己烷、四氫萘、十氫萘、四氫吡咯、二氫化茚中的一種 或多種；更優(yōu)選四氫萘(即萘滿)。