[发明专利]制备苯酚和甲乙酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及共同制备苯酚和甲乙酮的方法。

背景技术

在化学工业中苯酚和甲乙酮是重要的产品。例如，苯酚用于制造 酚醛树脂、双酚A、ε-己内酰胺、己二酸、烷基酚和增塑剂，而甲乙 酮可以用作漆、溶剂和润滑油脱蜡。

制备甲乙酮最常见的路线是仲丁醇(SBA)脱氢反应，该醇通过丁 烯的酸-催化水合制备。例如，经由气/液萃取通过丁烯与硫酸反应实 现工业规模制备SBA已经有许多年。

当前制备苯酚最常见的路线是Hock法。这是一种三步法工艺，其 中第一步包括用丙烯将苯烷基化以产生枯烯，继之将该枯烯氧化至相 应氢过氧化物，然后该氢过氧化物裂解以产生等摩尔量的苯酚和丙酮。 然而，世界上对苯酚需求的增长要快于对丙酮的需求。另外，由于丙烯 的逐步短缺，丙烯相对丁烯的成本很可能增加。因此，用丁烯代替丙 烯作为进料以及共同制备甲乙酮而非丙酮可能是另一条吸引人的制备 苯酚路线。

众所周知苯酚和甲乙酮可以通过改变的Hock法共同制备，其中使 仲丁基苯氧化以获得仲丁基苯氢过氧化物和该过氧化物分解为所需要 的苯酚和甲乙酮。上述方法的综述公开于Process Economics Report No.22B，第113-421页和第261-263页，名称为″苯酚″，由Stanford Research Institute于1977年12月出版。

可以通过用正丁烯经酸催化剂使苯烷基化制备仲丁基苯。该化学 过程非常类似于乙苯和枯烯制备。然而，随烷基化剂的碳数增加，异 构体产物数目也增多。例如，乙苯有一种异构体，丙基苯有两种异构 体(枯烯和正丙基苯)，以及丁基苯有四种异构体(正-，异-，仲-， 和叔-丁基苯)。对于仲丁基苯制备而言，重要的是减少正-、异-，叔 -丁基苯以及苯基丁烯副产品的生成。这些副产品，尤其是异丁基苯， 沸点非常接近于仲丁基苯由此通过蒸馏难以与仲丁基苯分离(见下 表)。

此外，已知异丁基苯以及叔丁基苯是仲丁基苯氧化为相应氢过氧 化物的抑制剂，仲丁基苯氧化为相应氢过氧化物是制备甲乙酮以及苯 酚所必需的下一步。因此，使烷基化过程对仲丁基苯的选择性最大化 是关键。

虽然可以通过使用纯的正丁烯进料而使诸如异丁基苯和叔丁基苯 之类的副产品最小化，但是为了工业生产需要使用更经济的丁烯进料， 比如提余液-2。一般提余液-2包含0-1％丁二烯以及0-5％异丁烯。预 计随该进料中异丁烯增多，所产生的副产品更多，其进一步增加了该 过程中仲丁基苯的选择性的重要性。

此外，目前已经发现仲丁基苯的氧化对高级(C₈+)烯烃的存在也非 常敏感，在酸催化剂存在下丁烯与苯接触时与烷基化反应发生竞争的 低聚反应导致易于产生该高级(C₈+)烯烃。而且，这些丁烯低聚物中的 某些，以及尤其某些C₁₂低聚物，沸点非常接近仲丁基苯使它们难以通 过蒸馏从烷基化流出物中分离。

本发明设法提供优化共同制备苯酚和甲乙酮的方法，该方法从苯 和诸如提余液-2之类的C₄烷基化剂开始，然后通过中间选择性烷基 化过程继续进行以制备仲丁基苯。

美国专利US 4,891,458公开了用于芳烃烷基化的方法，该方法包 括使化学计量过量的芳烃与C₂-C₄烯烃在至少部分液相的条件下以及 在包含沸石β的催化剂存在下接触。此外，例如从美国专利US 4,992,606已知MCM-22是有效的催化剂，该催化剂用于在约0℃-约 500℃、优选约50℃-约250℃的宽温度范围内用诸如具有1-5个碳原 子的烯烃之类的烷基化剂使诸如苯之类的芳族化合物烷基化。相似的 公开包含在美国专利US 5,371,310以及US 5,557,024中，但是其中 沸石分别是MCM-49以及MCM-56。