[发明专利]制备苯酚和甲乙酮的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年10月10日提交的在先U.S.临时申请序列号61/104,294的权益，该申请的全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种共同制备苯酚和甲乙酮的方法。

背景技术

苯酚和甲乙酮是化学工业中的重要产品。例如，苯酚可用于酚醛树脂、双酚A、ε-己内酰胺、己二酸、烷基酚和增塑剂的制备，而甲乙酮可用作漆、溶剂和用于润滑油脱蜡。

用于制备甲乙酮的最常用路径是通过仲丁醇(SBA)脱氢，其中该醇通过酸催化的丁烯水合制备。例如，通过丁烯与硫酸反应的商业规模SBA生产已经通过气/液萃取实现了许多年。

目前，用于苯酚制备的最常用路径是Hock工艺。其是一种三步工艺，其中第一步骤涉及将苯用丙烯烷基化制备异丙苯，随后将异丙苯氧化成相应的氢过氧化物，并且然后将氢过氧化物裂解制得等摩尔量的苯酚和丙酮。然而，与丙酮相比，苯酚的世界需求增长更加迅速。另外，由于丙烯的开发短缺，因此相对于丁烯而言丙烯的成本可能增加。因此，使用丁烯代替丙烯作为进料并且共同制得甲乙酮而不是丙酮的工艺可能是有吸引力的制备苯酚的替代性路径。

已知可以通过Hock工艺的变型共同制备苯酚和甲乙酮，其中将仲丁苯氧化得到仲丁苯氢过氧化物并且使过氧化物分解成所希望的苯酚和甲乙酮。该工艺的综述描述于由Stanford Research Institute于1977年12月出版的标题为“苯酚”的Process Economics ReportNo.22B的第113-241和261-263页中。

另外，已知可以在酸催化剂上通过将苯用正丁烯进行烷基化制备仲丁苯。例如，在我们的国际专利公开No.WO06/015826中，我们已经描述了一种制备苯酚和甲乙酮的工艺，其中初始在烷基化条件下采用包含沸石β或者MCM-22族分子筛的催化剂使苯与C₄烷基化试剂接触制备包含仲丁苯的烷基化流出物。然后将仲丁苯氧化制得氢过氧化物并且使该氢过氧化物分解制得苯酚和甲乙酮。氧化步骤可以用或不用催化剂在包括约70℃-约200℃，例如约90℃-约130℃的温度，和约0.5-约10个大气压(50-1000kPa)的压力的条件下进行。据说合适的催化剂包括描述于公开的U.S.专利申请No.2003/0083527中的N-羟基取代的环状酰亚胺。

尽管在苯用丁烯烷基化中涉及的化学与乙苯和异丙苯制备非常类似，但当烷基化试剂的碳数增加时，产品异构体的数目也增加。例如，乙苯有一种异构体，丙苯有两种异构体(异丙苯和正丙苯)，并且丁苯有四种异构体(正、异、仲和叔丁苯)。对于仲丁苯制备，重要的是使正、异、叔丁苯和苯基丁烯副产物形成最小化，因为这些副产物具有非常接近于仲丁苯的沸点并且因此难以通过蒸馏从仲丁苯中分离(参见下表)

  丁苯  沸点，℃  叔丁苯  169  异丁苯  171  仲丁苯  173  正丁苯  183

副产物形成当然可以通过使用纯的正丁烯进料而最小化，但在实践中希望使用更经济的丁烯进料，例如Raffinate-2，以制备仲丁苯。典型的Raffinate-2包含0-1％丁二烯和至多5％异丁烯。伴随着进料中该增加的异丁烯含量，即使用高度选择性的烷基化催化剂也预期制得较高的副产物。