[发明专利]环己酮的制造方法

说明书

相关申请的优先权要求

本申请要求2014年9月30日提交的美国临时申请序列No.62/057,980和2014年12月19日提交的欧洲申请No.14199388.1的优先权，其公开内容在本文中通过参考全部引入。

技术领域

本发明涉及环己酮的制造方法。特别地，本发明涉及通过氢化苯酚，制造环己酮的方法。本发明可例如用于由环己基苯氧化和氢过氧化环己基苯裂解制造环己酮。

背景技术

环己酮是化学工业中重要的材料，且广泛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。制造环己酮的一种方法是通过氢化苯酚。

目前，用于苯酚生产的最常见路线是Hock法。这是三步方法，其中第一步骤牵涉用丙烯将苯烷基化而生产枯烯，接着是枯烯氧化成相应的氢过氧化物，然后该氢过氧化物裂解成等摩尔量的苯酚和丙酮。所分离的苯酚产物然后通过氢化步骤，可转化成环己酮。

例如，根据美国专利No.6,037,513已知，可在含MCM-22类分子筛和选自钯，钌，镍，钴及其混合物中的至少一种氢化金属的双官能催化剂存在下，接触苯与氢气，生产环己基苯。这一参考文献还公开了可氧化所得环己基苯成相应的氢过氧化物，然后可裂解该氢过氧化物，生产苯酚和环己酮的裂解混合物，该裂解混合物本身可被分离，以获得纯的基本上等摩尔的苯酚和环己酮产物。联产苯酚和环己酮的这一环己基苯-基方法可以高度有效地制造这两种重要的工业材料。考虑到环己酮比苯酚高的商业价值，高度期望在这一方法中，与苯酚相比，生产更多环己酮。尽管这可通过随后氢化在这一方法中生产的纯的苯酚产物，将一部分或所有苯酚转化成环己酮来实现，但高度期望一种更加经济的工艺与系统。

由上述环己基苯-基工艺制造更多环己酮而不是苯酚的一种解决方案是氢化由裂解混合物获得的含有苯酚和环己酮的混合物，将在其内包含的至少一部分苯酚转化成环己酮。在这一方法中，要求多个蒸馏塔，每一个蒸馏塔会消耗大量能量，同时在真空下操作。因此，具有高效率的这种系统的设计与操作不是没有挑战性。

正因为如此，需要由含苯酚、环己酮和环己基苯的混合物制造环己酮的改进工艺系统。

本发明满足这一和其他需求。

发明概述

本发明的方法涉及由含环己酮，苯酚，和环己基苯的第一混合物制造环己酮的方法。首先将第一混合物进料到主分馏塔中，该主分馏塔产生富含环己酮的上部物流，含环己酮，苯酚，环己基苯，和一些双环己烷(大部分通过下游的氢化反应生产并循环到主分馏塔中)的混合物的中间物流，以及富含环己基苯的下部物流。然后将中间物流与氢气物流一起进料到氢化反应器中，在此苯酚与氢气反应，生产额外量的环己酮，和可能地一些环己基苯与氢气反应，生产双环己烷，和可能地一些环己酮与氢气反应，生产环己醇。含环己酮，苯酚，环己醇，环己基苯，和双环己烷的氢化反应产物然后循环回到主蒸馏塔中。然后将上部物流输送到环己酮纯化塔中，在此可获得纯的环己酮产物。

已发现，通过由主分馏塔中引出的物流或者由氢化反应产物提供所需的至少一部分热量用于环己酮纯化塔，人们可在该方法中实现高水平的能量效率。此外，人们可级联(cascade)主分馏塔和环己酮纯化塔内的真空水平，其方式使得可使用单一的真空源来生成两个蒸馏塔所要求的真空水平，进而简化总的工艺与系统的设计和操作。

在第一方面中，本发明的公开内容涉及制造环己酮的方法，该方法包括：(I)在第一蒸馏塔内进料含环己酮，苯酚，和环己基苯的第一混合物；(II)从第一蒸馏塔中获得：第一上部流出物，其包括苯酚，环己基苯，和比第一混合物内浓度高的环己酮；第一中间流出物，其包括环己酮，环己基苯，双环己烷，和比第一混合物内浓度高的苯酚；和第一下部流出物，其包括比第一混合物内浓度高的环己基苯；(III)将至少一部分第一中间流出物和氢气进料到氢化反应区，在此在氢化催化剂存在下，在氢化反应条件下，苯酚与氢气反应，获得氢化反应产物，所述氢化反应产物包括环己基苯，双环己烷，比第一中间流出物中浓度高的环己酮，和比第一中间流出物中浓度低的苯酚；(IV)将至少一部分氢化反应产物进料到第一蒸馏塔中；(V)将至少一部分第一上部流出物进料到第二蒸馏塔中；和(VI)从第二蒸馏塔中获得下述物质：第二上部流出物，其包括比第一上部流出物中浓度高的环己酮；和第二下部流出物，其包括比第一上部流出物中浓度低的环己酮，和比第一上部流出物浓度高的环己醇；其中供应到第二蒸馏塔中的至少一部分热量由从第一蒸馏塔中引出的液体物流提供。

附图简述