[發明專利]一種提高過氧化氫異丙苯分解收率的方法

有效

• 申請號: 201610135698.7
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105669367B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 張殿豪
• 申請（專利權）人: 張殿豪
• 主分類號: C07C27/00
• 分類號: C07C27/00;C07C37/08;C07C37/74;C07C39/04;C07C45/53;C07C45/82;C07C49/08
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技術領域

本發明涉及苯酚丙酮生產技術領域，具體的說，是一種提高過氧化氫異丙苯分解收率的方法。

背景技術

苯酚和丙酮都是用途很廣的有機化工產品。通常的生產方法是，使用異丙苯為原料，通過異丙苯的空氣氧化生成過氧化氫異丙苯，濃縮后的過氧化氫異丙苯(通常的濃度為含過氧化氫異丙苯82％左右)由濃硫酸催化劑催化下分解并經過一系列凈化后同時得到苯酚和丙酮兩種產品。過氧化氫異丙苯分解也有使用固體酸作為催化劑的。過氧化氫異丙苯的分解是強放熱反應，分解過程會產生許多種副產物，這些副產物會影響分解的收率即原料異丙苯的消耗，也會影響苯酚和丙酮產品的質量。通常通過控制較低的反應溫度、一定的硫酸濃度、一定的水含量和分解的停留時間等來得到較高的收率。

美國專利US5245090(美國Aristech Chemical Corporation)介紹了一種沒有循環丙酮、分解產品大量循環的過氧化氫異丙苯分解方法，其使用硫酸作為催化劑，一級分解反應在較高的溫度(77～88℃)、二級分解反應在較低的溫度(66～121℃)下進行，通過提高一級分解溫度、降低二級分解溫度來提高過氧化氫異丙苯分解的收率。這與本發明的理念正好相反。

美國專利US5998677(日本三井油化公司)介紹了一種在一級反應器(分解器)出料中加入更多的丙酮(來自凈化過程產生的產品丙酮)并以較低的溫度(120℃)完成第二級分解的方法，通過提高苯酚丙酮凈化過程的能耗(循環丙酮)來提高分解過程的收率。

中國專利CN102186799A(沙伯基礎創新公司)介紹了一種使用羥基苯磺酸作為催化劑，并添加氨水的過氧化氫異丙苯分解方法。

中國專利CN101343212(中石油)介紹了一種固體酸為催化劑的過氧化氫異丙苯分解方法。

目前，國內外苯酚丙酮裝置主要使用兩種類型的的過氧化氫異丙苯分解技術。一類技術為丙酮真空蒸發移熱、兩步法濃硫酸催化劑分解技術，第一步為過氧化氫異丙苯分解過程、丙酮蒸發移去反應熱、硫酸濃度為300～500ppm、操作溫度為75～88℃，第二步為副產物分解過程、使用管式反應器、操作溫度110～122℃。另一類技術為分解液大量外循環移熱、兩步法濃硫酸催化劑分解技術，第一步為過氧化氫異丙苯分解過程、外循環移去反應熱、循環比為25～100∶1、硫酸濃度為30～60ppm、操作溫度為40～70℃，第二步為副產物分解過程、使用管式反應器、操作溫度115～125℃。各種技術安全上都比較可靠，但原料異丙苯的消耗普遍較高、焦油生成量較高，異丙苯的消耗均高于各家技術專利商宣揚的數值。而蒸發移熱分解技術中，由于分解液中丙酮含量較高，使苯酚丙酮裝置下游中和工序不容易除鹽、并造成精餾系統嚴重的結垢。

此外，使用固體酸作為過氧化氫異丙苯分解催化劑的技術，其分解過程會生成更多的焦油，異丙苯消耗較高。這種技術目前不再使用。

本發明針對現有蒸發移熱分解技術中原料異丙苯消耗較高及分解液中丙酮過高的的問題，通過一系列工藝改進措施來降低原料異丙苯的消耗、降低分解單元出料中丙酮的含量。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種提高過氧化氫異丙苯分解收率的方法。

針對現有苯酚丙酮裝置分解單元存在的問題，本發明將通過改進分解系統的工藝流程和操作條件來解決現有苯酚丙酮裝置中分解單元原料異丙苯消耗高及分解液中丙酮含量高的問題，包括增加分解器循環冷卻器、確定新的分解操作條件、增加分解液出料閃蒸系統等。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種提高過氧化氫異丙苯分解收率的方法，其具體步驟為：

a)苯酚丙酮裝置氧化工序生產的濃過氧化氫異丙苯先與循環的分解蒸發冷凝液混合后從分解器的上部進入分解器，過氧化氫異丙苯在分解器中經過硫酸的催化下分解為苯酚和丙酮產品，并生成副產物；通過控制分解器在適當的硫酸濃度、適當的溫度、適當的壓力、適當的水含量和適當的停留時間下操作來得到期望的分解收率；

濃過氧化氫異丙苯含過氧化氫異丙苯的質量分數為75～85％；

副產物包括過氧化二異丙苯、焦油等；

過氧化氫異丙苯分解使用的催化劑為濃硫酸，硫酸濃度為90～98％。硫酸至少從兩個點加入該分解循環系統中；優先選擇兩個點，兩個點加入硫酸量的比例為0.1～6.2∶1；一個加入點為量熱器的入口；另一個加入點為分解器循環冷卻器的出口；

分解器內的硫酸濃度為30～500ppmwt。優選為70～280ppmwt。