烷基芳基氢过氧化物的裂解方法技术

一种用于烷基芳基氢过氧化物裂解的方法，其中产生由含至少含一种拟裂解烷基芳基氢过氧化物的浓缩物和烷基芳基氢过氧化物裂解而得的裂解产物组成的混合物，此混合物至少被分成两部分，各部分中的烷基芳基氢过氧化物平行地在不同的温度下裂解。两部分混合物之一在这样高的温度下处理，使其能达到集成的热后处理之目的。与传统方法相比，本发明专利技术方法明显降低能耗或不需采用任何蒸汽，大大避免了传热设备中的结垢问题，并降低了安全费用，因为勿需设置烷基芳基氢过氧化物的第二进料点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于烷基芳基氢过氧化物裂解的改进型方法，尤其是氢过氧化枯烯(CHP)酸催化裂解为酚和丙酮的方法。
技术介绍
氢过氧化枯烯的酸催化裂解为酚和丙酮的方法很早以来就具有特殊的工业意义。在按照霍克法从枯烯制备酚时，枯基在第一反应阶段，即所谓的氧化中，氧化为氢过氧化枯烯(CHP)，接着该CHP在真空蒸馏，即所谓的浓缩中，浓集至65-90％(重量)。在第二反应阶段，即所谓的裂解中，CHP经过酸，主要是硫酸的作用裂解为酚和丙酮，而且已在氧化中形成的二甲基苯甲醇(DMPC)在平衡反应中部分裂解为水和α-甲基苯乙烯(AMS)，另一部分DMPC与CHP作用生成过氧化二枯(DCP)，剩余部分残留在所谓的裂解产物中。在裂解产物中和之后，对产物混合物通常进行蒸馏处理。在裂解中部分AMS或部分DMPC形成高沸物(二聚物、枯基酚、双酚)，它在蒸馏中作为残液流出。在中和后仍然存在的AMS在蒸馏中氢化为枯烯，并返回到氧化。在裂解中未转化的DMPC作为高沸物进入残液，其部分在热的酚塔中重新转化为AMS，而由此再次产生高沸副组分。DCP在通常的裂解温度(50-70℃)下是稳定的。它在热的酚塔中热分解，而且根据我们的经验，部分形成邻-甲酚。相反，在酸的作用下，DCP能在高于80℃的温度下裂解为酚、丙酮和AMS。因此显然是直接在裂解之后将残留的DMPC和裂解中形成的DCP完全转化，而且正是通过有目的的提高温度并在裂解中作为催化剂所用的酸的作用下进行的。通过这种方式DMPC在很大程度上转化为AMS，而CDP几乎完全转化为酚、丙酮以及AMS。裂解产物的这种热后处理在US2757209中已有报导，而且温度高于100℃，特别采用110-120℃。这种热后处理的目的在于完全使DMPC脱水为AMS。相反，US4358618报导了一种热后处理，其目的在于将裂解形成的DCP完全转化为酚、丙酮和AMS，而且温度采用120和150℃。US5254751报导了一种目的与US4358618相同的热后处理，其中采用的温度为80-110℃。最后，在DE19755026中，后处理在高于150℃的温度范围内进行。因此，在迄今报导的用于制备酚的流程的裂解产物热后处理的最佳温度范围有很大的不同。在所有这些先前报导的方法中，用于热后处理的裂解产物在传热设备中先用蒸汽加热，经过足够的反应时间后，在传热设备中重新用水冷却。根据所选的热后处理温度，得出比蒸汽消耗约为0.2吨蒸汽/吨酚。曾经发现，通常在高于100℃，特别是在高于120℃的温度下，高沸点的副产物在热后处理的传热设备中的沉积加剧(结垢)，与此相联系的是传热急剧下降。尤其在用蒸汽加热产物的设备中，在产物侧的热传热表面上形成有机沉积物，致使这些设备在运行数周后必须清洗，随着温度的升高结垢亦增加。通过采用一种同流换热器加热裂解产物，其中进入后退火的裂解产物通过从后退火流出的裂解产物预热，使蒸汽消耗降低。正如US6057483所报导那样，这种措施能防止形成结垢的问题。DE10021482第一次提出了这个问题的解决方法。这种用于从氢过氧化枯烯酸催化裂解为酚和丙酮时产生的裂解产物的热后处理方法，其中拟热后处理的裂解产物在反应器中被加温，该方法的特征在于，为加热反应器中的拟热后处理的裂解产物，至少要利用在此反应器中进行的放热反应的反应热。采用这种方法，可使后处理的选择性提高，同时使能量费用降低，以及通过避免结垢使传热设备运行时间增长。这种以常规方式利用CHP裂解释放的反应热的方法的缺点在于，为了调节在裂解出口的较高CHP残留含量，要求在循环物流中有高的循环物流，以便使进入裂解的浓缩物能够得到足够的稀释。虽然，出于这个原因补充加入第二CHP浓缩物是合理的，但这要求专业人员熟知的技术安全设备，从而使费用大大增加。
技术实现思路
本专利技术目的是提出一种氢过氧化枯烯的简单裂解方法，该法能不采用氢过氧化枯烯酸催化裂解为酚和丙酮时产生的裂解产物的原先的热后处理，以便达到提高安全性、降低投资以及通过避免结垢提高可运行性。曾经意外发现，通过一种用于裂解烷基芳基氢过氧化物的方法，其中产生一种由含至少一种拟裂解的烷基芳基氢过氧化物的浓缩物和一种由烷基芳基氢过氧化物的裂解得到的裂解产物组成的混合物，此混合物至少分为两部分，这些两部分中的烷基芳基氢过氧化物平行地在不同温度下裂解，这样既能达到提高裂解选择性，同时降低能源费用以及通过避免结垢增长传热设备的运行时间，又能达到高于常规方法的安全性的目的。因此本专利技术的目的是提供权利要求1界定的烷基芳基氢过氧化物的酸催化裂解的方法，其中产生一种由含至少一种拟裂解烷基芳基氢过氧化物的浓缩物和一种在烷基芳基氢过氧化物裂解得到的裂解产物组成的混合物，此混合物至少分成两部分，而且在这两部分中烷基芳基氢过氧化物平行地在不同的温度下裂解。同样，本专利技术的目的是提供权利要求33界定的通过氢过氧化枯烯裂解制备酚的方法，其中产生一种由含至少一种拟裂解烷基芳基氢过氧化物的浓缩物和一种由烷基芳基氢过氧化物裂解得到的裂解产物组成的混合物，此混合物至少分成两部分，而且在这两部分中烷基芳基氢过氧化物平行地在不同温度下裂解。此外，本专利技术的目的涉及一种通过一种烷基芳基氢过氧化物裂解方法得到由权利要求34界定的含酚、丙酮、AMS和枯烯的混合物，而且混合物由含至少一种拟裂解的烷基芳基氢过氧化物的浓缩物和一种由烷基芳基氢过氧化物裂解得到的裂解产物构成，此混合物至少分成两部分，而且在这两部分中烷基芳基氢过氧化物平行地在不同的温度下裂解。本专利技术方法的优点在于，与常规方法相反，其热后处理集成在裂解之中，这种方法只需要用很少量的蒸汽加温拟热后处理的裂解产物。在较高温度下裂解释放足够大量反应热的情况下可完全不需要采用蒸汽加温裂解产物。与长期采用蒸汽或其它合适载热体加温裂解产物的方法或装置相反，采用本专利技术的方法处理裂解产物时产生的结垢甚小或甚至不结垢。与在热后处理前向裂解产物补充添加烷基芳基氢过氧化物的方法相反，本专利技术的方法勿需任何带有本专业人员熟知的安全设备的附加供料点。本专利技术的方法适用于一种或多种烷基芳基氢过氧化物(AAHP)的酸催化裂解，这些氢过氧化物例如α-甲基苄基氢过氧化物、α-甲基-p-甲基苄基氢过氧化物、α，α-二甲基苄基氢过氧化物、以及熟知的异丙基苯氢过氧化物或氢过氧化枯烯(CHP)、α，α-甲基乙基苄基氢过氧化物、同样熟知的叔丁基苯基氢过氧化物、α，α-二甲基-p-乙基苄基氢过氧化物、α-甲基-α-苯基苄基氢过氧化物。本专利技术的方法尤其适用于至少含氢过氧化枯烯(CHP)的烷基芳基氢过氧化物的混合物的酸催化裂解。本专利技术的方法更特别适用于CHP的裂解。下面将以CHP酸催化裂解为酚和丙酮作为例子阐明本专利技术，但本专利技术不只限于这种实施方式。本专利技术的用于，其特征在于，制备由含至少一种拟裂解的烷基芳基氢过氧化物的浓缩物和由至少一种烷基芳基氢过氧化物裂解而得的裂解产物组成的混合物，此混合物至少分为两部分，而且烷基芳基氢过氧化物在这些部分中平行地在不同的温度下裂解。混合物的至少两部分宜这样处理，即一部分在45-99℃，优选45-90℃下进行烷基芳基氢过氧化物的裂解处理，另一部分加温至100℃以上进行烷基芳基氢过氧化物的裂解。对加热至100℃以上的这部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于烷基芳基氢过氧化物酸催化裂解的方法，其中得到由含至少一种拟裂解的烷基芳基氢过氧化物的浓缩物和从烷基芳基氢过氧化物裂解得到的裂解产物组成的混合物，此混合物至少分成两部分，在这些部分中的烷基芳基氢过氧化物平行地在不同温度下裂解。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M韦贝，U坦格，
申请(专利权)人：石碳酸化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]