[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2012年2月8日提交的临时申请61/596,442的权益，其公开内容以其全部通过引用纳入。

技术领域

本发明涉及生产环己基苯的方法和用于将得到的环己基苯转化成苯酚和环己酮。

背景技术

苯酚是化学工业中重要的产品，并且可用于例如生产酚醛树脂，双酚A，ε-己内酰胺，己二酸，和增塑剂。

目前，生产苯酚的最常用途径是Hock法。这是一种三步工艺，其中第一步骤包括用丙烯进行苯的烷基化以产生枯烯，然后将枯烯氧化成相应的氢过氧化物，然后使该氢过氧化物裂化以产生等摩尔量的苯酚和丙酮。然而，世界上对苯酚需求的增长远快于对丙酮需求的增长。此外，由于开发上的缺陷，丙烯的成本可能提高。

因此，采用较高级的烯烃代替丙烯作为进料并共同生产较高级的酮类(例如环己酮)而不是丙酮的方法，可能是生产苯酚的更有吸引力的途径。例如，环己酮的市场正在增长，其用作工业溶剂，作为氧化反应中的活化剂，和用于己二酸、环己酮树脂、环己酮肟、己内酰胺和尼龙6的生产。

从例如美国专利6,037,513可知，环己基苯可以通过如下方式制备：使苯与氢气在双官能催化剂的存在下接触，所述双官能催化剂包括MCM-22系列分子筛和选自钯、钌、镍、钴及其混合物的至少一种氢化金属。所述接触在以下条件下进行：约50℃-350℃温度，约100kPa-7000kPa的压力，苯与氢气摩尔比约0.01-100，以及WHSV为约0.01-100。‘513专利还披露，得到的环己基苯可以被氧化成相应的氢过氧化物，然后分解成期望的苯酚和环己酮副产物。

然而，虽然苯氢烷基化是生产环己基苯的有吸引力的方法，但对于目前的工艺来说，在30％以上的转化率时对期望的环己基苯产物的选择性变得不期望地低。此外，苯在酸催化剂例如MCM-22上的氢烷基化是高度放热的，高温是导致环己基苯选择性降低的重要因素。产物中的主要杂质是环己烷和二环己基苯。环己烷在C₆循环料流中积聚，必须通过处理或吹扫去除，而二环己基苯副产物需要烷基转移。虽然利用苯的二环己基苯的烷基转移产生了额外的环己基苯产物，但烷基转移的成本不低。因此，需要提供这样的苯氢烷基化方法，其在可接受的苯转化率下体供改进的对单环己基苯的选择性。

美国专利3,784,617披露了单核芳族化合物的氢烷基化的方法，其中芳族进料，例如苯，和第一部分的氢气在第一阶段中反应以产生部分氢烷基化的料流，冷却后，该部分氢烷基化的料流和第二部分的氢气在第二阶段中反应以产生氢烷基化物产物。将氢气在多个阶段中引入降低了在各个阶段中苯转化的程度，因此温度上升。通过避免过度的温度增加，据称获得了更有利的产物选择性。

美国专利公布2010/0317895披露了生产环己基苯的方法，该方法包括：(a)将氢气和括苯的液体进料包引入反应区；(b)在该反应区中在氢烷基化条件下使苯与氢气接触以产生环己基苯；(c)从所述反应区除去包括环己基苯和未反应的苯流出物料流；(d)将该流出物料流分成至少第一和第二部分；(e)冷却该流出物料流第一部分；和(f)循环该冷却的流出物料流第一部分至该反应区，其中流出物料流第一部分的质量与流出物料流第二部分的质量之比为至少2：1。至少部分流出物料流第二部分可被冷却并供至至少一个另外的反应区，在那里流出物料流第二部分中未反应的苯与另外的氢气在氢烷基化条件下接触以产生另外的环己基苯。

本发明寻求提供对在苯氢烷基化方法中，尤其是那些采用分级添加氢气的方法中试剂的温度控制的改进设计。

发明概述

在一方面，本发明涉及生产环己基苯的方法，其包括：

生产环己基苯的方法包括：

(a)将氢气和苯引入含有氢烷基化催化剂的第一氢烷基化反应区；

(b)在至少部分液相条件下操作所述第一氢烷基化反应区以产生离开第一反应区的包含液相和蒸气相的第一混合物，所述至少部分液相条件足以在所述氢烷基化催化剂存在下进行苯的至少一部分氢烷基化；

(c)将第一混合物分离成包含环己基苯和一部分未反应的苯的第一液体流出物和包含一部分未反应的苯的第一蒸气流出物；

(d)冷却至少一部分第一蒸气流出物以获得含有至少一部分未反应的苯的第二液体流出物；和

(e)循环至少一部分第二液相料流至第一氢烷基化反应区或使其接触第一混合物或与第一液体流出物混合。

在一种实施方式中，所述方法进一步包括：