[发明专利]生产环己基苯的方法

说明书

优先权要求

本申请要求2011年10月17日提交的美国临时申请序列号No.61/548,080的优先权，其公开内容在此通过参考全文引入。

技术领域

本发明涉及生产环己基苯的方法和将所得环己基苯转化成苯酚和环己酮的方法。

背景技术

苯酚在化学工业中是一种重要的产品，且可用于例如生产酚树脂，双酚A，ε-己内酰胺，己二酸和增塑剂。

目前，生产苯酚最常见的路线是Hock法。这是一种三步法，其中第一步牵涉用丙烯烷基化苯，生产枯烯，接着氧化枯烯成相应的氢过氧化物，然后裂解该氢过氧化物，生产等摩尔量苯酚和丙酮。然而，全世界对苯酚的需求的增长比对丙酮的需求的增长快。另外，由于开发的不足导致丙烯的成本可能增加。

因此，使用高级链烯烃替代丙烯作为原料并联产高级酮，例如环己酮而不是丙酮的方法可能是生产苯酚的吸引人的替代路线。例如，环己酮具有增长的市场，它被用作工业溶剂，用作氧化反应中的活化剂和用在己二酸，环己酮树脂，环己酮肟，己内酰胺和尼龙6的生产中。

例如根据美国专利No.6,037,513，可通过在含MCM-22族的分子筛和至少一种氢化金属的双功能催化剂存在下，使苯和氢气接触，生产环己基苯，所述氢化金属选自钯、钌、镍、钴和它们的混合物。所述接触在约50-350℃的温度，约100-7000kPa的压力，约0.01-100的苯与氢气摩尔比和约0.01-100的WHSV下进行。除了环己基苯以外，加氢烷基化反应的产物还包括环己烷，二环己基苯，联环己烷，和显著量的苯。所述'513专利还公开了所得的环己基苯可以被氧化成相应的氢过氧化物，所述氢过氧化物然后可以被分解成所希望的苯酚和环己酮共同产物。

通过在酸催化剂，例如MCM-22上加氢烷基化苯生产环己基苯的一个问题是，反应高度放热，和因此通常需要提供试剂的冷却。这方便地通过循环至少部分液相反应产物来进行，因为该产物含有高浓度的环己基苯，其无意中的结果是增加产物内不想要的二环己基苯和联环己烷的浓度并因此降低所需的环己基苯的产量。因此，寻找在加氢烷基化工艺中冷却试剂的替代方法是令人感兴趣的。

在美国公布专利申请No.2010/0317895中公开了一种这样的方法，其中(a)将氢气和含苯的液体原料引入到反应区内，其中苯与氢气反应，生产环己基苯；(b)从所述反应区中移除含环己基苯和苯的液体流出物物流；(c)将该液体流出物物流分成至少第一和第二部分，其中流出物物流的第一部分的质量与流出物物流第二部分的质量之比为至少2:1；(d)冷却流出物物流的第一部分；和(e)将被冷却的流出物物流的第一部分循环到反应区中。

根据本发明，提供在苯的加氢烷基化工艺中冷却试剂的替代方法，其中调节加氢烷基化条件以在反应器内产生显著量的苯汽化。这一汽化不仅提供直接的冷却，而且由于环己基苯的挥发性比苯和环己烷低得多，因此，在反应器出口处的蒸气相含有非常少的环己基苯。因此，通过冷却并冷凝蒸气相流出物和然后将冷凝的物流循环回到反应器中，实现额外的反应器冷却，同时限制了馈送回到反应器内的环己基苯量和因此最小化不想要的二环己基苯和联环己烷的产生。

发明概述

在一个方面中，本发明涉及生产环己基苯的方法，该方法包括：

(a)在第一反应区内，在有效地产生含环己基苯和残留苯的产物流出物的条件下，使氢气和苯接触，其中至少一部分残留苯在蒸气相内，和至少一部分环己基苯在液相内；

(b)将该产物流出物分离成(i)与产物流出物相比，在蒸气相内富含残留苯的第一物流；和(ii)与产物流出物相比，在液相内富含环己基苯的第二物流；

(c)冷却至少一部分第一物流以冷凝蒸气相内的至少一部分残留苯成液相，并产生冷凝物物流；和

(d)循环至少一部分冷凝物物流到第一反应区中。

方便地，第一物流进一步包括环己烷，和在冷却步骤(c)中移除冷凝物物流之后，在有效地转化环己烷成苯的条件下，使至少一部分残留的第一物流与脱氢催化剂接触。

在一个实施方案中，冷凝物物流含有小于0.5wt%环己基苯，基于冷凝物物流的总重量。

在进一步的方面中，本发明涉及生产环己基苯的方法，该方法包括：

(a)在第一反应区内，在有效地产生含环己基苯和残留苯的第一产物流出物的条件下，使氢气和苯接触，其中至少一部分残留苯在蒸气相内；