[發明專利]制備異丙基苯的方法

有效

• 申請號: 200980135591.0
• 申請日: 2009-09-23
• 公開（公告）號: CN102149658A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 黃世昀;D·E·約翰遜;J·C·彼得斯;齊君明;K·J·法倫;F·A·德默斯
• 申請（專利權）人: 巴杰許可有限責任公司
• 主分類號: C07C2/86
• 分類號: C07C2/86;C07C15/085;C07C37/08;C07C39/04
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

技術領域

本發明涉及制備異丙基苯的方法，特別地但并非排他地涉及制備異丙基苯并將異丙基苯轉化為苯酚的聯合方法。

背景技術

異丙基苯是化學和聚合物工業中重要的中間體，其中2006年全球異丙基苯產量為約1200萬公噸，且在2006-2011年間異丙基苯的全球需求量預期每年增長4％以上。

現今全世界制備的所有異丙基苯的大部分用于制備苯酚。由于聚碳酸酯在電子、醫療保健和汽車工業中拓寬的應用，對用于制備雙酚-A并后續制備聚碳酸酯的苯酚需求正在增加。

異丙基苯通常通過使苯和丙烯在完全液相或氣-液混合相條件下在酸催化劑存在下反應而商業制備。通常將化學計量相對于丙烯進料過剩的苯進料送至反應器以控制或最少化丙烯的低聚反應(其后續引起催化劑的結焦和失活)?；诠腆w磷酸的較老方法通常采用約8∶1的苯對丙烯進料摩爾比。為限制多異丙苯(主要為二異丙苯和三異丙苯)的產生也需要在這些方法中采用高的苯對丙烯進料比，因為通過固體磷酸(SPA)催化劑產生的多異丙苯不能被有效地轉化為異丙基苯而不得不用作汽油調合用儲料并被視為加工收率損失。高的苯對丙烯進料比也造成反應器流出液中大量未轉化的苯，其需要通過蒸餾回收并循環回反應器。這些因素均使得SPA方法不經濟。

在二十世紀八十年代開發的基于氯化鋁催化劑的幾個方法已能將苯對丙烯進料摩爾比降低至約3∶1，因而減少資本和與過剩苯的回收和循環相關的操作費用，并因而稍微改進了方法的經濟性。盡管由于較低的苯對丙烯比導致在氯化鋁方法的烷基化部分中產生較多的多異丙苯，在這些方法中產生的多異丙苯可用苯有效地烷基轉移而制備額外的異丙基苯，且總加工收率通過基于SPA催化劑的那些方法得以顯著改進。然而，由于該催化劑的高度腐蝕性，作為催化劑引入異丙基苯裝置中的氯化鋁隨之帶來許多環境、裝置維護和裝置及人身安全問題。結果，僅已建成少數基于氯化鋁方法的異丙基苯裝置。

在二十世紀九十年代基于沸石催化劑的異丙基苯技術的引入已經根本改變了異丙基苯制備工業。沸石催化劑是非腐蝕性且環境良性的。因而沸石催化劑的使用消除了與氯化鋁催化劑相關的環境、維護和安全顧慮?；诜惺姆椒鼙然诠腆w磷酸的那些方法以更高的產品純度和加工收率制備異丙基苯。大多數基于沸石的技術能在溫和條件下用6∶1至3∶1的苯對丙烯進料摩爾比(略低于在基于固體磷酸的方法中采用的那些)進行烷基化，同時限制丙烯的低聚反應及催化劑的結焦以達到一至兩年的催化劑循環時間。更先進的基于沸石的技術，例如由Badger?Licensing授權的Mobil/Badger異丙基苯技術能在2∶1或更低的極低苯對丙烯摩爾比下操作，同時達到五年以上的催化劑循環時間。盡管在低苯對丙烯比下產生更多的多異丙苯，但它們可用苯非常有效地烷基轉移而制備額外的異丙基苯，且其對總加工性能的影響可以忽略。此外，不得不通過蒸餾回收并循環至反應器的未轉化的苯的量的顯著降低造成異丙基苯裝置的資本投資和操作費用都顯著降低。

然而，異丙基苯、苯酚和雙酚-A產量的快速增長已引起一些關于由苯酚裝置制備的丙酮副產物失衡的顧慮。丙酮和苯酚以約1∶1的摩爾比由異丙基苯制備，卻以約1∶2的摩爾比用于下游的雙酚-A制備方法。未被用于制備雙酚-A的過剩的丙酮因其可造成供-需失衡從而損害苯酚制備行業的經濟性而引起苯酚生產者的一些關注。

此外，常規的苯酚制備還基于丙烯原料的使用，需要將苯酚裝置設在丙烯來源的附近已成為生產者的重要問題。在現今的烯烴市場中，由于通常有利于制備丙烯的原料的可獲得性，也存在由常規來源如乙烯裝置制備的丙烯供給上的供-需失衡。這種失衡已迫使苯酚生產者更靠近原料供給而不是產品銷路建立他們的裝置。

許多研究努力已朝向通過將苯酚裝置中制備的過剩丙酮循環以制備異丙基苯而解決上文所述的丙酮失衡和丙烯問題。例如，美國專利No.2,410,553教導了在氫和氯化鋅催化劑存在下使苯與丙酮反應以形成異丙基苯的烷基化方法。此外，美國專利2,412,230也教導了在選自周期表中IB族金屬的焦磷酸鹽存在下由苯和異丙醇制備異丙基苯。

美國專利No.5,015,786教導了制備苯酚的方法，其包括如下步驟：(a)使用沸石催化劑在液相條件下用異丙醇烷基化苯以合成異丙基苯；(b)將自步驟(a)的異丙基苯用分子氧氧化為氫過氧化異丙基苯；(c)使氫過氧化異丙基苯經受酸裂解以合成苯酚和丙酮；和(d)將自步驟(c)的丙酮用氫氣在液相條件下氫化為循環至步驟(a)的異丙醇。