[发明专利]由苯甲酸制苯酚及有用物质回收的工艺

说明书

本发明涉及由苯甲酸催化氧化制取苯酚以及有用物质的回收工艺。

现有由苯甲酸催化氧化制取苯酚的工艺均存在一个普遍问题即苯甲酸转化效率低，苯酚收率低，尤其是苯酚高温氧化催化脱水裂解成烯烃再聚合成高分子焦油状产物，复盖在催化剂的活性表面，一方面使催化剂失活，而且形成焦油、苯甲酸、催化剂共存体系。因此，如何提高苯甲酸的转化率，怎样控制焦油的生成一直是本工艺的技术关键。日本特许公报平4-19980提出焦油、催化剂混合物燃烧法回收催化剂，但未能提出苯甲酸的回收，苯甲酸的损耗大。

本发明的目的在于提出一个可以提高苯甲酸的转化率，在制备苯酚的同时，可以从焦油、催化剂、苯甲酸体系同时回收苯甲酸、催化剂的工艺。

本发明的工艺包括以下步骤：

(1)催化氧化：原料苯甲酸加催化剂(5～10％亚铜盐加3～6％助催化剂镁盐)在温度140～260℃，压力0.01～0.1MPa，60～140转/分搅拌条件下，通空气氧化20～30分钟，控制通空气量为O₂/Cu摩尔为4～10；

(2)水解生成苯酚：在210～260℃，通入H₂O蒸汽水解20～30分钟，蒸汽量为催化剂用量4～6倍摩尔数；

以上二步反复循环40～48小时，直到不出苯酚；

(3)以水蒸汽在120～240℃蒸馏出苯甲酸，并返入反应器；

(4)余下焦油和催化剂在焚烧炉焚烧，回收催化剂。

以上反应可以在同一套设备中进行，也可以在二套结构类似的设备中进行。

以下结合附图及实施例予以说明：

图1为苯甲酸催化氧化制苯酚流程示意图；

图2为苯甲酸和焦油除去流程示意图。

结合附图1：原料与催化剂从入料口(1)进入催化氧化水解反应器A中，在温度120～260℃，压力0.01～0.1Mpa下通入空气通过喷嘴(11)喷入反应器，流量为3～4立升/分。启动电动搅拌器，转速为85转/分，氧化20～30分钟，停止通入空气；再从喷嘴(11)改通入H₂O蒸汽，流量为20～30立升/分，以利于苯酚生成和蒸出，当基本不出苯酚时，再改通空气氧化。如此循环反复40～48小时，直到不出苯酚。苯酚及H₂O蒸汽进入苯酚蒸出塔B进一步蒸馏提纯，并进入冷凝塔C，在苯酚收集器D中收集，余下气体(7)进入气体分离塔E；催化氧化过程中所产生的苯甲酸、焦油、催化剂体系则从出口(2)放出，进入同一套或类似结构的设备中进行有用物回收。

结合附图2：

苯甲酸、焦油、催化剂体系在反应器A’中，从喷嘴(11)通入H₂O蒸汽，控制温度为200～260℃，启动搅拌，此时，苯甲酸蒸汽等进入苯甲酸蒸出塔B’进一步蒸馏提纯并进入冷凝塔C’冷凝，再进入收集器D’回收苯甲酸，其余气体进入气体分离塔E’，在反应器A’中蒸出苯甲酸后剩余的焦油，催化剂体系从出口(2)放出后焚烧，回收催化剂。

实施例1：

苯甲酸4500克加催化剂(MgO 20g加CuO 40g制成苯甲酸可溶性盐)，在反应器A中，控制温度140～234℃，压力0.01～0.1MPa，通入空气3.4立升/分，搅拌速度80转/分，经以上流程后，生成苯酚2081克，回收苯甲酸1130.5克苯酚选择性92.4％、苯甲酸转化为92.3％，苯酚收率为85.2％，回收催化剂58g。

实施例2：

苯甲酸4800克加催化剂(CuO 40g加MgO 20g制成可溶性苯甲酸盐)，在反应器A中，控制温度160～260℃，压力0.01～0.1MPa，通入空气流量为3.4立升/分，搅拌100转/分，经上述流程后生成苯酚2320g，回收苯甲酸1125克，苯酚选择性为90.5％，苯甲酸转化率为90.6％，苯酚收率81.9％，回收催化剂58.5g。

该方法解决了现有由苯甲酸催化氧化制取苯酚普遍存在的苯甲酸转化率低，苯酚收率低的问题，使苯甲酸转化率提高到90％以上，苯酚收率提高到80％以上，从而使生产成本大大降低，在生产苯酚的同时可以回收苯甲酸和催化剂，提高了经济效益。