[发明专利]催化的苯酚氢化

说明书

本发明涉及一种用于氢化芳香族化合物的方法。本发明特别涉及一种在连续的过程中通过苯酚的氢化来制备环己酮、环己醇或其混合物的方法。

环己酮可以被用作工业溶剂或作为氧化反应中的活化剂。其还可以被用作中间体，尤其是在己二酸、环己酮树脂、己内酰胺、尼龙6和尼龙6，6的生产中。

在由苯酚制备环己酮时，通常也形成环己醇(其可以被视为用于进一步转化为环己酮的中间体产品)

传统上，环己酮和/或环己醇由苯酚通过催化氢化在氢化反应器中制成，例如使用铂或钯催化剂。反应可以在液相或蒸汽相中进行。[Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，例如第三版，第7卷(1979)第410-416页；I.Dodgson等“A low Cost Phenol to Cyclohexanone Process”，Chemistry & Industry，1989年12月18日，p 830-833；A.C.Dimian和C.S.Bildea“Chemical Process Design，Computer-Aided Case Studies”，Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA，Weinheim，Germany，第5章，第129-172页；或M.T.Musser“cyclohexanol and Cyclohexanone”，Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry(第七版，2007)，通过http://www.mrw.interscience.wiley.com/emrw/9783527306732/search/firstpage可得到电子版(下文中被称为“Musser”)]。

在传统方法中，通常需要在期望产品的产率(所形成的环己酮和/或环己醇作为苯酚进料的百分比)、反应的选择性(所形成的环己酮和/或环己醇作为已经转化的苯酚的百分比)之间做出妥协。如在上面提到的手册中所述，其中几个因素起到作用，包括温度、催化剂的选择、以及氢气/苯酚进料比。

本发明的目标是提供一种通过使芳香族化合物(特别是苯酚)催化氢化为一种或更多种氢化化合物(特别是环己酮、环己醇或其混合物)来制备期望化合物的新颖方法。

具体的目标是提供一种这样的方法，其能够增大芳香族化合物(特别是苯酚)的转化率，和/或增大对一种或更多种期望产物(特别是环己酮、环己醇或其混合物)的形成的选择性。

业已发现本发明的一个或更多个目标通过使用一种特定的助剂而实现，该助剂可以在苯酚的氢化之前和/或期间与催化剂接触。

因此，在第一方面，本发明涉及一种在连续过程中制备环己酮、环己醇或其混合物的方法，包括催化氢化被进料到含有氢化催化剂的反应器中的苯酚，在该方法中氢化催化剂是负载型催化剂，包含选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱土金属氧化物、碱金属碳酸盐和碱土金属碳酸盐的组中的掺杂剂；其中在苯酚的氢化期间，连续或间歇性地使水进料到反应器中，进料到反应器的水与进料到反应器的苯酚的重量比平均为约0.1或更小。

原则上，氢化催化剂可以是能催化要氢化的化合物的氢化反应的任何负载型氢化催化剂。

通常，催化剂包含一种或更多种催化活性金属。这种金属可以特别地选自钯、铂、钌、铑、铱、铷和锇的组。

钯、铂或其组合是优选的催化活性金属，特别适用于苯酚的氢化，具体是用于氢化为环己酮或环己酮与环己醇的混合物，其中环己酮是这两种中的主要成分。

原则上，适合与其负载的催化剂材料一起用于感兴趣的化合物的氢化的任何载体均可使用。特别地，合适的载体选自氧化铝、活性炭、氧化钛、碳酸钙和炭黑的组。另一种可以使用的载体为硅石。

对于在反应条件下具有良好稳定性和/或改进的转化率来说，特别优选的载体是选自氧化铝和活性炭的组中的载体。

氧化铝在其中水和要氢化的化合物作为蒸汽进料到反应器的实施方式中是特别优选的。

活性炭在其中水和要氢化的化合物作为液体进料到反应器的实施方式中是特别优选的。

如下面的实施例所说明，在氢化反应期间，通过连续或间歇地加入水，用水来处理氢化催化剂使得苯酚的转化率增大。尽管当水连续加入时，转化率保持为较高的水平，但本发明人还观察到，当水进料停止时，苯酚的氢化继续进行，观察到比根本不向反应器加入水的参照方法高的转化率。如果水的进料是间歇性进行时，这尤其重要。