[发明专利]具有经改进的后蒸馏的环己酮生产方法

说明书

本发明涉及从苯酚制备环己酮的方法，和适用于实施根据本发明的方法的设备。

环己酮可以被用作工业溶剂或氧化反应中的活化剂。其也可以被用作中间体，尤其是在己二酸、环己酮树脂、己内酰胺、尼龙6或尼龙6，6的生产中用作中间体。

环己酮常规地在苯酚氢化反应器中通过催化氢化(通常使用铂或钯催化剂)由苯酚制备。反应可以在液相中或蒸汽相中进行。[Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology，例如第3版，第7卷(1979)，第410-416页；I.Dodgson等“A low Cost Phenol to Cyclohexanone Process”，Chemistry&Industry，18，December 1989，第830-833页；或M.T.Musser“Cyclohexanol and Cyclohexanone”，Ullmann′s Encyclopedia of IndustrialChemistry(7^th Edition，2007)，(下文称作“Musser”)，可通过http://www.mrw.interscience.wiley.com/emrw/9783527306732/search/firstpage获得电子版]。

在从苯酚制备环己酮时，典型地形成环己醇(其可以被认为是可用于进一步转化成环己酮的中间产物)和多种不想要的副产物。环己酮典型地作为富含环己酮的产物(通常≥90wt.％)或作为基本纯净的产物(≥99wt.％)通过蒸馏工艺回收。在蒸馏中，将流体分为至少两种级分。当比较两种级分时，一种可以称作“轻”级分，另一种可以称作“重”级分。具体地，当在本文中与通过蒸馏分离相关地提及“轻”级分或“重”级分时，这些术语在特定的蒸馏步骤中相对于彼此使用，来区分具有较低沸点的级分(轻级分)和具有较高沸点的级分(重级分)。因此，特定的化合物可以在第一蒸馏步骤中是“重”化合物(主要存在于重级分中)，并在第二蒸馏步骤中是“轻”化合物(主要存在于轻级分中)。如通常已知的，将混合物分离成重级分和轻级分决不是绝对的。

用于从苯酚原料制备和回收环己酮的常规方法如图1所图示。

在氢化反应段(1)中制备环己酮。该反应段具体包含氢化反应器(其在使用时有氢和苯酚供给)并可包含额外的装置。见例如US3,305,586或Musser中的图1。氢化可在蒸汽相工艺中进行，也在液相工艺中进行。

通常使用多个蒸馏段，从离开反应段的物流中回收环己酮、(未反应的)苯酚和副产物(如环己醇)，所述蒸馏段通常均装有塔盘(trays)。在本文中使用时，蒸馏段是包含一个蒸馏塔或多个并联的蒸馏塔(各自具有相同的功能性)的段，其中一些可以是真空蒸馏塔。另外，该段可包括蒸馏单元的其它典型部分。

在任选的第一蒸馏段(2)(预蒸馏段，即其中回收环己酮的蒸馏段上游的第一部分蒸馏段)中，从反应产物中去除轻组分例如苯、环己烷、水，所述反应产物通过导管a和h进入蒸馏段(2)，而环己酮、残余的苯酚、环己醇、副产物以及其它作为底部级分通过导管b离开预蒸馏段。

在第二蒸馏段(3)(主蒸馏段，即其中回收环己酮)中蒸馏该底部级分。在此，环己酮作为轻级分中工艺流中回收。蒸馏段(3)的重级分含有剩余的苯酚、环己醇、多种副产物，并通常还有一些环己酮。该重级分通过导管c离开蒸馏段(3)。合适的蒸馏条件是本领域已知的，参阅例如US 2,829,166或US 3,076,810。一般地，从该重级分中回收有价值的组分、残余的苯酚、环己醇和环己酮。

环己醇典型地在(第一)后蒸馏段(4)(后蒸馏表示其中回收环己酮的主要蒸馏的下游)中作为轻级分被从离开主蒸馏段的该重级分中回收。还含有一些环己酮的该轻级分是富含环己醇的物流，通常包含至少70wt.％的环己醇，尤其是至少80wt.％的环己醇。这一轻级分随后通过导管d被导向环己醇脱氢段(6)(参阅例如Musser第3.5段)。在环己醇脱氢段(6)中，环己醇被部分脱氢，形成环己酮。典型地，段(6)包含脱氢反应器，通常还在反应器上游包含用于蒸发进料的蒸发器，和用于冷凝离开反应的产物流的冷凝器。然后通过导管h将离开段(6)的富含环己酮的物流导向预蒸馏段(2)。