[发明专利]从酚中除去羟基丙酮的方法

说明书

本发明涉及生产酚的方法，特别涉及这样的方法，其中通过蒸馏 将从氢过氧化枯烯的酸催化裂解获得的产物分离成至少含酚馏分和 包含羟基丙酮的含水馏分(aqueous fraction)，在存在碱的条件下，用氧 化剂处理所述含水馏分以得到羟基丙酮减少的碱性水介质。

发明背景

由枯烯制备酚的方法已众所周知。在此方法中，首先通过空气氧 (air oxygen)将枯烯氧化成氢过氧化枯烯。此方法步骤通常被称为氧化。 在第二个反应步骤(所谓的裂解)中，使用强无机酸例如硫酸作为催化 剂，将氢过氧化枯烯裂解成酚和丙酮。随后通过蒸馏，将来自该第二 个反应步骤的产物(所谓的裂解产物)分馏。

对市售酚的纯度要求正变得越来越严格。因此，为经济地经营酚 生产工厂，必须提高总收率和对所需终产物的选择性，并且必须以低 的投资和可变成本(特别是能量成本)，尽可能地除去任何一个上述反 应步骤期间形成的杂质，同时使所需终产物(特别是酚和丙酮)的可能 的损失最小。在所述氧化步骤中形成的主要的副产品是二甲基苄醇 (dimethylbenzyl alcohol)和苯乙酮。苯乙酮与来自蒸馏过程的高沸点物 (high-boilers)一起离开该生产过程。二甲基苄醇在所述裂解步骤中被 脱水成α-甲基苯乙烯，部分α-甲基苯乙烯在酸催化裂解步骤中形成了 高沸点二聚体和枯基酚。所述高沸点物在蒸馏步骤中与酚分离。未反 应的α-甲基苯乙烯被分离并氢化以形成枯烯，所述枯烯被再循环至该 过程中。根据市场需求，α-甲基苯乙烯也可被进一步纯化并作为有价 值的产品出售。所以，现有技术中的一个焦点在于如何操作所述氧化 步骤和裂解步骤以减少这些高沸点物的形成，高沸点物的形成可被认 为是直接枯烯损失。例如，对于裂解，这些方法已在US-A-4,358,618、 US-A-5,254,751、WO98/27039和US-6,555,719中描述。

但是，除了这些高沸点物以外，在裂解中还形成其他成分，例如 羟基丙酮、2-甲基苯并呋喃和异亚丙基丙酮。这些所谓的微量杂质不 容易在蒸馏期间与酚分离。羟基丙酮是最关键的成分，因为通过简单 的蒸馏几乎不可能将它与酚分离。通常，羟基丙酮也是从所述裂解步 骤获得的产物中浓度最高的微量杂质。裂解产物中羟基丙酮的浓度可 在200到3,000wppm(重量百万分比)。

所以，现有技术中有许多将羟基丙酮从由裂解步骤获得的产物中 除去并分离的尝试(参见例如US6,066,767、US6,630,608、US 6,576,798和US6,875,898)。所有这些方法的缺点是必须处理高体积流 量(high volume flows)的裂解产物。另外，在US6,875,898中，必须用 氧化剂处理高体积流量的裂解产物，这可导致需要巨大的努力以安全 地操作该方法。

在蒸馏之前，用碱性水溶液例如酚钠或苛性钠来中和所述裂解产 物。随后通过蒸馏来处理(work up)水饱和的裂解产物。如在US 3,405,038中或在US6,657,087中所描述的，众所周知的方法是用水相 分离大部分的羟基丙酮，所述水相在第一蒸馏柱中被分离，而粗制酚 和高沸点物被当作底部产物。

根据US6,657,087教导的内容，所述第一蒸馏柱的侧边分出产物 (side take-off product)的相分离(phase separation)后获得的部分水相被 丢弃，而剩余的部分被返回至所述第一蒸馏柱。因此，根据安全及环 境法规，丢弃部分的水相必须经废水处理。这相当大地增加了进行该 方法的成本。而且，从系统中丢弃了部分的水必须再引入新鲜的水， 这又浪费资源。所以，本发明的目的在于提供一种生产酚的方法，其 避免了上述现有技术的缺点，并可以低的投资和可变成本从粗制酚流 中有效减少羟基丙酮。

发明概述

此目的已通过这样的生产酚的方法实现，该方法包括：

a)氧化枯烯以形成含有氢过氧化枯烯的氧化产物；

b)使用酸性催化剂裂解所述氧化产物以形成含有酚、丙酮和杂质 的裂解产物；

c)使用碱性水介质中和并洗涤所述裂解产物以获得中和的裂解产 物；

d)通过至少一个蒸馏步骤将所述中和的裂解产物分离成至少含酚 馏分和包含羟基丙酮的含水馏分；