氢过氧化异丙苯的分解制造技术

一种用于分解含氢过氧化异丙苯（ＣＨＰ）和二甲基苯甲醇（ＤＭＰＣ）的异丙苯氧化产物混合物（１）以生成苯酚和丙酮（２６）的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氢过氧化异丙苯的分解专利技术背景00011苯酚通过将异丙苯空气氧化成氢过氧化异丙苯(CHP)，随后将氢过 氧化异丙苯酸催化裂解为苯酚和丙酮(称之为CHP分解)而制得。CHP分 解是强放热反应，通常工业规模上在连续搅拌或返混的反应器中进行。在 这种反应器中仅有少部分的CHP在任何给定的时间都没有反应，并且反 应介质基本由CHP的分解产物，即苯酚和丙酮，以及任何溶剂(例如异丙 苯)和其它随CHP加入反应器中的物质组成。在异丙苯氧化过程中，少量 二甲基苯甲醇(DMPC)和苯乙酮也形成。在酸催化剂的存在下DMPC脱水 成一种有用的副产物a-曱基苯乙烯(AMS)。在300。C下酸性二氧化硅上的 脱水中，可以由纯DMPC获得非常高的AMS产率，例如98%产率。但 是，在苯酚，更具体在CHP/DMPC混合物分解中的溶剂苯酚/丙酮/异丙苯 混合物的存在下，AMS的最终产率通常为DMPC的约50-60 mol%。主 要副产物是没有商业价值的AMS 二聚体和异丙苯基苯酚。异丙苯基苯酚 的形成也降低了苯酚产率。 US 6,201,157 Bl (Keenan)公开了使用酸催化剂分解氢过氧化异丙苯并在分解完成之后通过加入胺中和该酸催化剂的工艺。[OOO5US6，307，112 (Weber等)公开了裂解氢过氧化异丙苯的工艺，其中送入裂解反应器的循环的部分产物流与含氢过氧化异丙苯的进料流的质量流量比小于10。该专利公开了垂直管束热交换器的使用。专利技术概述本专利技术是通过将异丙苯氧化产物混合物？ 1入保持在特定操作条件 下的容器中，随后再引入包含氢过氧化异丙苯、酸催化剂、苯酚和酸的循 环环流内，同时除去循环环流的反应放热，并从循环环流中移出氢过氧化 异丙苯浓度为0.5-5wt。/。的反应过的料流。在本专利技术的一个实施方案中， 使用垂直布置的热交换器除去循环环流的热。在另一实施方案中，将丙酮 循环到循环环流中。图2是表示a-甲基苯乙烯(AMS)产率作为分解器停留时间的函数 的曲线图。本专利技术详述[0009已发现当通过将包含氢过氧化异丙苯(CHP)和DMPC的异丙苯氧 化产物混合物送入液时空速为(LHSV)为10-30 hr"的容器中，接着将 该异丙苯氧化产物混合物送入包含氢过氧化异丙苯、酸催化剂、苯酚和丙 酮的循环环流中由此产生反应放热，而使异丙苯氧化产物混合物分解生成 苯酚、丙酮和a-甲基苯乙烯时，实现了 a-甲基苯乙烯产率的提高。异丙苯 氧化产物混合物是异丙苯被氧氧化的结果，优选包含浓度为60 - 95 wt %的 氢过氧化异丙苯。异丙苯氧化产物混合物的流速与循环环流的流速之比优 选为1 : 10 - 1 : 100。根据本专利技术，合适且优选的酸催化剂是硫酸。 [0010在10-30 hr"的液时空速下运行的初始主容器或预分解器优选在 50。C -80。C的温度和115kPa-618kPa的压力下运行。该容器充当计量容 器。将从该初始容器或计量容器所得的排出物引入优选保持在50°C -80°C的温度和足以维持液相的压力下的循环环流内。该计量容器用来控制CHP 进入CHP分解循环环流的流量。氩过氧化异丙苯的分解高度放热，因此 必须移走循环环流中的热以保持优选的操作温度。根据本专利技术，将循环环 流输送通过至少一个间接热交换器以保持所需的分解温度。热交换器优选 取向为逆流模式下运行的一般垂直位置，这使得能够维持均匀且一致的受 控移热，低的停留时间以及使装置所需总面积最小的最佳布置。"一般垂 直位置"表示热交换器的主轴位于一般垂直位置或方位。任何合适的热交 换器都可用于本专利技术，包括例如管壳式热交换器或U型管热交换器。热交 换器的优选垂直取向使得能够使用短、紧凑、小体积的歧管和管道，从而 允许在循环环流中低的分解停留时间，这使得目标产物的生成最大，同时 又4吏得不期望的高分子量副产物的生成最少。[0011从循环环流中移出一部分在循环环流中的流动液体，优选含有0.5 -5 wt%氢过氧化异丙苯。变化量的过氧化二异丙苯(DCP)也存在于所移出 的部分中，并且优选通过在100 - 170。C的范围内升高温度而将其在脱水器 中分解，以主要生成苯酚、丙酮和a-甲基苯乙烯(AMS)。有助于由DCP 形成AMS的相同的较高温度条件也有助于二曱基苯曱醇(DMPC)脱水成 AMS。因此方便的是通过简单地在称为脱水器的活塞流反应器中将从CHP 的酸催化分解得到的反应混合物加热有限的一段时间至100 - 170°C，而使 反应混合物中存在的DMPC和DCP都转化。脱水器一般由其中使反应混 合物达到所需温度的热交换器与反应在其中完成的管道或緩沖釜串联构 成。反应器的后 一部分基本是等温的。反应中所形成的AMS产率由于DCP 和残余DMPC分解而随时间增大，直至达到最大，接着又由于AMS进一 步反应形成AMS 二聚体和异丙苯基苯酚而下降。最佳的反应时间取决于 温度和混合物中所存在的酸催化剂和水的浓度。 一般地，温度越高，所存 在的酸的浓度越高，水的浓度越低，则需要的时间越短。 [0012根据一种实施方案，在CHP的分解反应在脱水器中完成之后，将从 此得到的排出物引入闪蒸筒中以气化至少部分丙酮，随后将丙酮冷凝并引 入循环环流内。优选将丙酮循环并引入循环环流内，其中循环丙酮与异丙苯氧化产物混合物的重量比为0.1 : 1 - 2: 1。将所得包含苯酚和丙酮的液流 从闪蒸筒移出，并分馏以进一步分离产物。[00131在附图说明图1中，将含CHP的异丙苯氧化产物流经管线1引入工艺中， 并进入计量容器2。将含有异丙苯氧化产物的所得料流经管线3从计量容 器2中移出，并将其一部分经管线4输送，加入管线33中输送的流动循环 环流中；将所得混合物经管线6输送，引入垂直热交换器7中。冷却介质 经管线8提供，并引入垂直热交换器7中；所得经加热的介质经管线9移 出并回收。如果期望，冷却介质可以在冷却之后再循环。经冷却的工艺流 经管线10从垂直热交换器7中移出，并与经管线3和5提供的另一部分异 丙苯氧化产物流以及经管线11提供的补充丙酮流混合。将所得混合物经管 线12输送，并将其与经管线29提供的丙酮循环流混合；将所得混合物经 管线14输送，并引入泵15。将所得料流经管线16和17从泵15中输送出。 至少一部分在管线17中的流动流经管线21输送引入垂直热交换器30中。 冷却介质经管线31提供，并引入垂直热交换器30中；所得经加热的介质 经管线32从垂直热交换器30中移出。经冷却的流动流经管线33从垂直热 交换器30中移出，并与上述异丙苯氧化产物混合。将一部分在管线15中 的流动流经管线18输送，并引入用于监测和控制CHP分解的操作条件的 量热器20内。将硫酸流经管线19输送并引入量热器20内。将从量热器 20得到的混合物经管线13引入管线14。将另一部分在管线17中的流动流 经管线22输送并引入热交换器23中进行加热。所得经加热的料流经管线 24从热交换器23中移出，并引入闪蒸筒25内。将富含丙酮的料流经管线 27从闪蒸筒25中移出，并引入热交换器28中。所得经冷却的料流经管线 29从热交换器28中移出，并引入管线14。将含丙酮和苯酚的料流经管线 26从闪蒸筒25中移出并回收。[0014在图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将包含氢过氧化异丙苯（ＣＨＰ）和二甲基苯甲醇（ＤＭＰＣ）的异丙苯氧化产物混合物分解以生成苯酚、丙酮和α－甲基苯乙烯（ＡＭＳ），并减少副产物形成的方法，包括：　　　　（ａ）将异丙苯氧化产物混合物（１）引入在５０℃－８０℃的温度和１１５ｋＰａ－６１８ｋＰａ的压力下运行的计量容器（２）内；　　　　（ｂ）来自步骤（ａ）的异丙苯氧化产物混合物流进在５０℃－８０℃的温度下包含氢过氧化异丙苯、酸催化剂、苯酚和丙酮的循环环流（３３）中，同时产生反应放热；　　　　（ｃ）从循环环流中移出反应放热（７）、（３０）；以及　　　　（ｄ）从循环环流（３３）中移出包含浓度为０．５－５ｗｔ％氢过氧化异丙苯的反应过的料流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RJ施密特，RC舒尔茨，PJ布伦，CP塔加莫利拉，SP兰克顿，GA彼得森，ME费蒂斯，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]