[發(fā)明專利]用于制備苯酚和/或環(huán)己酮的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410075586.8
• 申請(qǐng)日: 2014-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN104030891A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·L·貝克;J·R·拉特納;F·M·貝尼特斯;C·M·史密斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 埃克森美孚化學(xué)專利公司
• 主分類號(hào): C07C39/04
• 分類號(hào): C07C39/04;C07C37/08;C07C37/74;C07C49/403;C07C45/53;C07C45/82
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 夏正東

要求的相關(guān)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)

本申請(qǐng)要求了2013年3月4日提交的U.S.臨時(shí)申請(qǐng)系列No.61/772,444和2013年5月7日提交的歐洲申請(qǐng)No.13166816.2的優(yōu)先權(quán)，其公開的內(nèi)容通過(guò)對(duì)它們的引用全部并入本發(fā)明。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于制備苯酚和/或環(huán)己酮的系統(tǒng)和方法。特別的，本發(fā)明涉及由環(huán)己基苯制備苯酚和/或環(huán)己酮的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明例如在由苯和氫起始制備高純度環(huán)己酮和苯酚物質(zhì)方面是有用的。

發(fā)明背景

從環(huán)己基苯制備苯酚是一種新興的技術(shù)，其興趣在于它一起制備了環(huán)己酮而不是丙酮。環(huán)己基苯例如可以通過(guò)直接用環(huán)己烯使苯烷基化而制備，或者如U.S.專利No.6,037,513公開的那樣，通過(guò)在催化劑的存在下使苯與氫接觸而制備。然后環(huán)己基苯可以氧化成相應(yīng)的氫過(guò)氧化物并且該氫過(guò)氧化物可以使用催化劑裂解為苯酚和環(huán)己酮。

由環(huán)己基苯制備苯酚和環(huán)己酮還制備了多種難以同期望的產(chǎn)物分離開的雜質(zhì)。然而，這些雜質(zhì)的本質(zhì)和它們的分離與用于制備苯酚和丙酮的常規(guī)Hock法和/或常規(guī)的從環(huán)己烷或苯酚制備環(huán)己酮的那些方法有顯著的不同。例如，其中苯產(chǎn)品的加氫烷氧基化產(chǎn)生了顯著量的環(huán)己烷和較少量的甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烯、苯基環(huán)己烯和苯基環(huán)己基二烯。同樣地，環(huán)己基苯的氧化典型的產(chǎn)生了與Hock法不同的過(guò)氧化物物種，例如期望的環(huán)己基-1-苯基-1-氫過(guò)氧化物(CHBHP)和不期望的副產(chǎn)物氫過(guò)氧化物，例如環(huán)己基-1-苯基-2-氫過(guò)氧化物、環(huán)己基-1-苯基-3-氫過(guò)氧化物和環(huán)己基-1-苯基-4-氫過(guò)氧化物。這些不同的氫過(guò)氧化物的裂解產(chǎn)生了廣泛多種的并不是通過(guò)化學(xué)和Hock法的技術(shù)，環(huán)己烷氧化法或苯酚加氫法產(chǎn)生的雜質(zhì)物種。氧化、裂解和分離步驟中的產(chǎn)率和能量效率決定了最終的成本和苯酚及環(huán)己酮產(chǎn)物的品質(zhì)。

苯酚產(chǎn)物中的雜質(zhì)可以顯著的影響由苯酚制備的產(chǎn)物，例如雙酚A、聚碳酸酯、酚類樹脂和類似物質(zhì)的品質(zhì)。

環(huán)己酮廣泛用于制備己內(nèi)酰胺，其依次用于制備尼龍-6，一種廣泛使用的聚合物材料。己內(nèi)酰胺的純度對(duì)由它制備的尼龍-6的品質(zhì)，例如強(qiáng)度具有顯著的影響。例如，在多種用于制備環(huán)己酮的工業(yè)方法中，會(huì)產(chǎn)生作為雜質(zhì)的甲基環(huán)戊酮。甚至在非常少的量下，甲基環(huán)己酮會(huì)導(dǎo)致高度不期望的雜質(zhì)形成，特別是非常難以從己內(nèi)酰胺中除去的甲基戊內(nèi)酰胺。甚至在低的濃度下，甲基戊內(nèi)酰胺的多種異構(gòu)體通過(guò)彼此聚合和/或與己內(nèi)酰胺聚合會(huì)顯著的降低尼龍-6產(chǎn)物的品質(zhì)和性能。

因此，對(duì)在氧化、裂解和分離步驟中以高產(chǎn)率制備高純度苯酚和環(huán)己酮的系統(tǒng)存在強(qiáng)烈的需要，期望其具有高的能量效率。

發(fā)明概述

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過(guò)精心的設(shè)計(jì)包含環(huán)己基苯物料預(yù)處理單元、氧化裝置、環(huán)己基苯濃縮器、裂解反應(yīng)器的系統(tǒng)和包含分餾塔的分離和純化附屬系統(tǒng)并且在這些組成部分整體集成，就可以通過(guò)環(huán)己基苯氧化路線以高的能量效率獲得苯酚和環(huán)己酮的非常高的整體產(chǎn)率。

本發(fā)明公開內(nèi)容一方面涉及用于從環(huán)己基苯制備苯酚和/或環(huán)己酮的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含：

(1A)包含加氫催化劑床的加氫反應(yīng)器，其配置為接收包含烯烴和氫的環(huán)己基苯物料并且制備具有與該物料相比烯烴濃度降低的加氫流出物；

(1B)與加氫反應(yīng)器流體連通的分離鼓，其配置為接收至少一部分加氫流出物并且制備實(shí)質(zhì)上由液體組成的下部鼓流出物和實(shí)質(zhì)上由氣體組成的上部鼓流出物；

(1C)與分離鼓流體連通的、包含至少一個(gè)泡罩塔反應(yīng)器的氧化裝置，其配置為接收(i)至少一部分下部鼓流出物，(ii)位于其底部附近進(jìn)料到泡罩塔反應(yīng)器中的含O₂氣體的物流，以及(iii)環(huán)酰亞胺催化劑，并且配置以制備上部氧化流出物和包含環(huán)己基苯和環(huán)己基苯氫過(guò)氧化物的下部氧化流出物；

(1D)配置以便在Pcon的絕對(duì)內(nèi)部壓力下操作的濃縮器，其中133Pa≤Pcon≤6666Pa，其與配置為接收至少一部分下部氧化流出物的氧化裝置流體連通并且制備包含至少30wt%的環(huán)己基苯氫過(guò)氧化物的下部濃縮流出物，該百分?jǐn)?shù)基于下部濃縮器流出物的總重量，其還制備了包含至少50wt%的環(huán)己基苯的上部濃縮器流出物，該百分?jǐn)?shù)基于上部濃縮器流出物的總重量;

(1E)包含容器的裂解反應(yīng)器，其配置為接收(i)下部濃縮器流出物中至少一部分環(huán)己基苯氫過(guò)氧化物和(ii)裂解催化劑并且制備包含苯酚、環(huán)己酮和環(huán)己基苯的裂解反應(yīng)流出物。

本發(fā)明公開內(nèi)容的第二方面涉及一種用于制備苯酚和/或環(huán)己酮的系統(tǒng)，其包含：

根據(jù)以上第一方面的系統(tǒng)，和