[發明專利]一種制備異丙苯的方法、系統與應用

在審

• 申請號: 202011111476.4
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN114436756A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 趙多;劉仲能;呂宇皓;馬文迪;王燕波
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C15/085
• 分類號: C07C15/085;C07C1/20;C07D303/04;C07D301/19
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 趙宇;馬營營

本發明公開了一種制備異丙苯的方法、系統與應用，所述方法包括：以含α,α二甲基芐醇的烴類物料為原料進行兩段反應，其中，第一段反應在第一催化劑存在下、于130～200℃下進行，第二段反應在第二催化劑存在下、于60～100℃下進行。其中，第一段反應采用較高溫度實現α,α?二甲基芐醇脫水加氫至α?甲基苯乙烯和異丙苯，第一段反應在較低溫度下，實現α?甲基苯乙烯選擇加氫至異丙苯。產物中異丙基環己烷含量小于100ppm，α,α?二甲基芐醇轉化率大于99.9％，異丙苯選擇性大于99.8％，催化劑連續穩定運行300小時，取得了較好的技術效果，具有產業的廣泛利用價值。

技術領域

本發明屬于異丙苯制備，尤其涉及利用生產環氧丙烷時產生的含有α,α-二甲基芐醇的烴類副產氫解生產異丙苯的方法。

背景技術

環氧丙烷(PO)是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有機化工合成原料。目前，PO的生產工藝主要有四種：氯醇法、聯產苯乙烯PO/SM法和聯產叔丁醇PO/TBA法的共氧化法、雙氧水直接氧化法(HPPO法)和異丙苯氧化法(CHP法)。氯醇法污染嚴重，PO生產技術的發展主要集中在綠色環保新工藝研發。其中，共氧化法受聯產品市場影響，而HPPO工藝安全隱患較高。CHP法生產環氧丙烷技術中，丙烯環氧化過程中生成大量的含α,α-二甲基芐醇(DMBA)的副產，需要通過加氫氫解反應生成異丙苯，重新參與反應循環。

美國專利US7442843B2提出了一種提高異丙苯收率的工藝過程，該技術采用鈀基催化劑，通過α,α-二甲基芐醇和氫氣為原料，通過氫解或脫水加氫生產異丙苯，使用的氫氣中含有0.1～10％的CO，可明顯提高二甲基芐醇的轉化率和異丙苯選擇性。美國專利US4075254揭露在100～250℃高溫下，采用Cu-Cr催化劑從α-甲基烷基苯乙烯制造烷基苯的技術。中國專利CN1732139A公開了一種芳香族化合物的氫化方法，至少使用兩種氫化催化劑，含雙鍵之側鏈的芳香化合物先接觸高活性Pd催化劑，再接觸高選擇性Cu催化劑，抑制異丙苯過加氫至異丙基環己烷。中國專利CN101733093A報道使用氧化鋁或沸石負載金屬Pd或Pd和Pt的混合物為反應，在反應溫度低于160℃條件下，實現α，α-二甲基芐醇轉化率大于99.5％，異丙苯選擇性大于99.5％，該專利的反應條件下，Pd催化劑初期極易引起異丙苯發生過加氫異丙基環己烷，且該專利中載體較強的酸性在高溫下會明顯導致α，α-二甲基芐醇脫水中間產物甲基苯乙烯的聚合，該專利未提及催化劑穩定性的技術問題。

現有技術中，通過改進引入CO/H₂以及使用對苯環氫化能力較差的Cu-Cr催化劑而抑制異丙苯的過加氫，從而提高異丙苯的收率和產品質量。

發明內容

本發明通過提供一種制備異丙苯的方法及系統，主要解決現有技術中存在的異丙苯法生產環氧丙烷時，異丙苯回收單元出現的異丙苯過加氫及雜質較高的技術問題。

本發明的目的之一在于提供一種制備異丙苯的方法，包括：以含α,α二甲基芐醇的烴類物料為原料進行兩段反應，其中，第一段反應在第一催化劑存在下、于130～200℃(優選145～180℃)下進行，第二段反應在第二催化劑存在下、于50～100℃(優選60～85℃)下進行。

其中，先在較高溫下對過α,α二甲基芐醇的烴類物料進行氫解處理完成第一段反應，α,α-二甲基芐醇全部轉化至α-甲基苯乙烯和異丙苯；再在較低溫度下進行α-甲基苯乙烯加氫制異丙苯完成第二段反應，提高反應轉化率和選擇性，尤其是選擇性。而在現有技術中大多是直接于高溫下進行α,α-二甲基芐醇氫解制異丙苯，影響選擇性。

優選地，將第一段反應的反應熱對原料進行預熱，，使熱量利用更加高效。

在一種優選的實施方式中，所述第一催化劑包括載體、負載于載體上的金屬鈀和/或其氧化物、以及任選地負載于載體上的助金屬和/或其氧化物。