化物復(fù) 合物。理想的是,所述包含堿的含水組合物具有至少為8,優(yōu)選至少為10的pH值。
[0105] 所述第二餾分與包含堿的含水組合物接觸,產(chǎn)生含有至少一部分來(lái)自第二餾分的 苯酚和/或其衍生物的水相,和含有環(huán)己基苯并具有比第二餾分濃度降低的苯酚的有機(jī) 相。理想的是,有機(jī)相中苯酚的濃度為CPh7ppm至CPhSppm,基于所述有機(jī)相的總重量,其中 CPh7和CPh8可以獨(dú)立地為:0,10,20,30,40,50,100,150,200,250,RSCPh7〈CPh8。
[0106] 然后可以將有機(jī)相與水相分離,例如,自發(fā)地在重力作用下,并且然后可以將有機(jī) 相作為第三餾分循環(huán)到氧化步驟中,或者直接地,或者更優(yōu)選地,在水洗滌之后以除去所述 有機(jī)相中所含的堿。
[0107] 裂解反應(yīng)
[0108] 在裂解反應(yīng)中,至少一部分的環(huán)己基-1-苯基-1-氫過(guò)氧化物在酸催化劑存在下 以高選擇性分解為環(huán)己酮和苯酚,根據(jù)以下所需的反應(yīng)_4:
[0110] 裂解產(chǎn)物混合物可包括酸催化劑,苯酚、環(huán)己酮,環(huán)己基苯以及污染物。
[0111] 酸催化劑可以至少部分地溶于裂解反應(yīng)混合物中,在至少185°c的溫度下是穩(wěn)定 的,并且比環(huán)己基苯具有更低的揮發(fā)性(更高標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn))。
[0112] 酸催化劑優(yōu)選包括,但不限于,布朗斯臺(tái)德酸,路易斯酸,磺酸,高氯酸,磷酸,鹽 酸,對(duì)甲苯磺酸,氯化鋁,發(fā)煙硫酸,三氧化硫,氯化鐵,三氟化硼,二氧化硫和三氧化硫。硫 酸是優(yōu)選的酸催化劑。
[0113] 裂解反應(yīng)優(yōu)選在包括20°C至200°C或40°C至120°C的溫度和1至370psig(至少 7kPa表壓,和不大于 2, 550kPa表壓)或者 14. 5psig至 145psig(lOOkPa表壓至 1,OOOkPa 表壓)的壓力的裂解條件下發(fā)生,使得裂解反應(yīng)混合物在裂解反應(yīng)過(guò)程中完全或主要為液 相。
[0114] 裂解反應(yīng)混合物可以含有濃度為所述裂解反應(yīng)混合物總重量的Caclppm至 Cac2ppm的酸催化劑,其中Cacl和Cac2 可以獨(dú)立地為:10,20,30,40,50,60,80,100,150, 200,250,300,350,400,450,500,600,700,800,900,1000,1500,2000,2500,3000,3500, 4000,4500,或甚至 5000,只要03(:1〈03。2。優(yōu)選地,03(31為50和03。2為 200。
[0115] 氫過(guò)氧化物如環(huán)己基-1-苯基-1-氫過(guò)氧化物和方便地所有環(huán)己基-1-苯 基-1-氫過(guò)氧化物和其它氫過(guò)氧化物的轉(zhuǎn)化率,在裂解反應(yīng)中可以是非常高,例如至少 AAwt%,其中AA可以是 90. 0,91· 0,92· 0,93· 0,94· 0,95· 0,96· 0,97· 0,98· 0,99· 0,99· 5, 99. 9,或甚至100,所述百分比基于給定的氫過(guò)氧化物的重量,或所有進(jìn)料到裂解步驟的氫 過(guò)氧化物。這是需要的,因?yàn)槿魏螝溥^(guò)氧化物,甚至環(huán)己基-1-苯基-1-氫過(guò)氧化物,在下 游的工藝中成為污染物。
[0116] 期望地,每摩爾環(huán)己基-1-苯基-1-氫過(guò)氧化物產(chǎn)生一摩爾的苯酚和一摩爾的環(huán) 己酮。然而,由于副反應(yīng),裂解反應(yīng)對(duì)苯酚的選擇性可以為Sphl%至Sph2%,和對(duì)環(huán)己酮的 選擇性可以為Schl%至Sch2%,其中Sphl,Sph2,Schl和Sch2可以獨(dú)立地為:85,87,88, 89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,或甚至99.5,只要5口111〈5口112和5(*1〈5(*2。
[0117] 除了包含環(huán)己基苯氫過(guò)氧化物、環(huán)己基苯和其它直接源自氧化反應(yīng)產(chǎn)物混合物的 組分的裂解進(jìn)料之外,裂解反應(yīng)混合物可以進(jìn)一步包括其它添加的材料,如裂解催化劑、溶 劑和一種或多種裂解反應(yīng)的產(chǎn)物,如從所述裂解產(chǎn)物混合物或者從下游分離步驟循環(huán)的苯 酚和環(huán)己酮。因此,裂解反應(yīng)器內(nèi)的裂解反應(yīng)混合物可以包含,基于所述裂解反應(yīng)混合物的 總重量:⑴濃度為CPh9wt%至CPhlOwt%的苯酚,其中CPh9和CPhlO可以獨(dú)立地為:20, 25.30.35.40.45.50.55.60.65.70.75, 或 80,只要CPh9〈CPhlO;(ii)濃度為Cchlwt% 至 <:(*2¥七%的環(huán)己酮,其中(:(*1和(:(*2可以獨(dú)立地為:20,25,30,35,40,45,50,55,60,65, 70,75,或80,只要(:(*1〈(:(*2 ;和(丨^)濃度為(^汕7¥七%至(^汕8¥七%的環(huán)己基苯,其中 Cchb7 和Cchb8 可以獨(dú)立地為:5,8,9,10,12,14,15,18, 20, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 35,40,45, 50,55,60,65,70,RSCchb7〈Cchb8。
[0118] 用于進(jìn)行裂解反應(yīng)的反應(yīng)器(即,裂解反應(yīng)器)可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任 何類(lèi)型的反應(yīng)器。例如,所述裂解反應(yīng)器可以是簡(jiǎn)單的、大的開(kāi)口容器,其以近連續(xù)攪拌釜 反應(yīng)器模式操作;或者簡(jiǎn)單的、開(kāi)口長(zhǎng)度的管道,其以近活塞流反應(yīng)器模式操作。裂解反應(yīng) 器可包括多個(gè)串聯(lián)反應(yīng)器,每個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的一部分,非必要地以不同的模式和在選擇 的不同條件下操作,以增強(qiáng)在相關(guān)轉(zhuǎn)化范圍的裂解反應(yīng)。裂解反應(yīng)器可以是催化蒸餾單元。
[0119] 所述裂解反應(yīng)器可以是可操作的,以將所述內(nèi)容物的一部分傳輸通過(guò)冷卻裝置, 并將冷卻的部分返回裂解反應(yīng)器,從而管理裂解反應(yīng)的放熱?;蛘撸龇磻?yīng)器可以絕熱操 作。裂解反應(yīng)器(一個(gè)或多個(gè))內(nèi)操作的冷卻盤(pán)管可以用于至少部分產(chǎn)生的熱。
[0120] 離開(kāi)裂解反應(yīng)器的裂解產(chǎn)物混合物可以包括,基于所述裂解產(chǎn)物混合物的總重 量:⑴濃度為CPhllwt%至CPhl2wt%的苯酚,其中CPhll和CPhl2可以獨(dú)立地為:20, 25.30.35.40.45.50.55.60.65.70.75, 或 80,只要CPhll〈CPhl2 ;(ii)濃度為Cch3wt% 至 (:吐4¥七%的環(huán)己酮,其中(:(*3和(:(*4可以獨(dú)立地為:20,25,30,35,40,45,50,55,60,65, 70,75,或80,只要<:(*3〈(:(*4 ;和(丨^)濃度為(^汕9¥七%至(:(*131〇¥七%的環(huán)己基苯,其中 Cchb9 和CchblO可以獨(dú)立地為:5,8,9,10,12,14,15,18, 20, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 35,40, 45, 50, 55,60,65, 70,只要Cchb9〈CchblO。
[0121] 如以上所討論的,裂解產(chǎn)物混合物可以包含一種或多種污染物。在本文所公開(kāi)的 實(shí)施方案中,所述方法還包括使至少一部分污染物與酸性物質(zhì)接觸,以將至少一部分污染 物轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化后的污染物,從而產(chǎn)生改性的產(chǎn)物混合物。污染物處理方法的詳細(xì)描述可以 在例如國(guó)際公開(kāi)WO2012/036822A1中發(fā)現(xiàn),其相關(guān)內(nèi)容在此通過(guò)引用全部引入本文。
[0122] 至少一部分裂解產(chǎn)物混合物可以進(jìn)行中和反應(yīng)。其中液體酸如硫酸用作裂解催化 劑,高度期望的是,在所述混合物進(jìn)行分離之前,通過(guò)堿,如有機(jī)胺(例如,甲胺,乙胺,二胺 如亞甲基二胺,丙二胺,丁二胺,戊二胺,己二胺等),中和所述裂解反應(yīng)產(chǎn)物,以防止設(shè)備被 酸腐蝕。理想的是,由此形成的胺硫酸鹽具有比環(huán)己基苯更高的沸點(diǎn)。
[0123] 分離和純化
[0124] 然后,可以通過(guò)方法如蒸餾分離部分所述中和的裂解反應(yīng)產(chǎn)物。在一個(gè)實(shí)例中,在 裂解反應(yīng)器之后的第一蒸餾塔中,在所述塔的底部獲得包含所述胺鹽的重質(zhì)餾分,在中間 部分獲得包含環(huán)己基苯的側(cè)餾分,和獲得包含環(huán)己酮、苯酚、甲基環(huán)戊酮和水的上部餾分。
[0125] 在輸送到氧化步驟之前,處理和/或純化分離的環(huán)己基苯餾分。由于從裂解產(chǎn)物 混合物中分離出的環(huán)己基苯可以含有苯酚和/或烯烴如環(huán)己烯基苯,所述材料可以用含水 組合物進(jìn)行處理,所述含水組合物包含如上所述用于氧化產(chǎn)物混合物的第二餾分和/或用 于在例如WO2011/100013A1中公開(kāi)的氫化步驟的堿,所述專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容在此引入作為 參考。
[0126] 在一個(gè)實(shí)例中,可以進(jìn)一步通過(guò)簡(jiǎn)單蒸餾分離包含苯酚、環(huán)己酮和水的所述餾分, 獲得主要包含環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的上部餾分以及主要包含苯酚和一些環(huán)己酮的下部物 流。不使用萃取溶劑,環(huán)己酮不能完全與苯酚分離,由于在這兩者之間形成的共沸物。因 此,可進(jìn)一步在單獨(dú)的塔中蒸餾上部餾分,以在所述底部附近獲得純的環(huán)己酮產(chǎn)物,在所述 頂部附近獲得主要包含甲基環(huán)戊酮的雜質(zhì)餾分,如果需要的話(huà)可以將其進(jìn)一步純化,然后 用作有用的工業(yè)材料??墒褂幂腿∪軇ɡ缍既缫叶迹?,二甘醇,三甘醇等)通 過(guò)萃取蒸餾的步驟進(jìn)一步分離下部餾分,所述萃取溶劑例如描述在共同轉(zhuǎn)讓的、共同待審 的專(zhuān)利申請(qǐng)WO2013/165656A1和W0 2013/165659中,其內(nèi)容通過(guò)參考全文引入本文??梢?得到包含環(huán)己酮的上部餾分和包含苯酚和萃取溶劑的下部餾分。在隨后的蒸餾塔中,然后 可以分離下部餾分,從而獲得包含苯酚產(chǎn)物的上部餾分和包含所述萃取溶劑的下部餾分。
[0127] 分離和氫化
[0128] 可以分離至少部分,優(yōu)選全部中和的裂解流出物(裂解反應(yīng)產(chǎn)物),并且根據(jù)本發(fā) 明可以氫化其含苯酚的餾分,使部分苯酚轉(zhuǎn)化為環(huán)己酮。分離和氫化方法和/或系統(tǒng)的實(shí) 例示于附圖中并在下面詳細(xì)描述。
[0129] 應(yīng)當(dāng)理解,示意圖中所示的不按比例描繪的方法和/或系統(tǒng)僅用于舉例說(shuō)明一般 材料和/或熱流動(dòng)和一般操作原理的目的。為了簡(jiǎn)化舉例說(shuō)明和描述,一些常規(guī)部件如栗, 閥,再沸器,壓力調(diào)節(jié)器,熱交換器,循環(huán)環(huán)路,冷凝器,分離鼓,傳感器,整流器,填料,分配 器,攪拌器,馬達(dá)等等,都未在附圖中顯示或在本文中描述。鑒于此處的教導(dǎo),本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以在適當(dāng)情況下添加那些部件。
[0130] 圖1是一個(gè)示意圖,示出了本公開(kāi)內(nèi)容的用于從包含苯酚、環(huán)己酮和環(huán)己基苯的 混合物生產(chǎn)環(huán)己酮的示例性方法/系統(tǒng)101,其包括主分餾塔T1 (S卩,第一蒸餾塔),氫化反 應(yīng)器R1和環(huán)己酮純化塔T2(即,第二蒸餾塔)。來(lái)自存儲(chǔ)器S1的包含苯酚、環(huán)己酮和環(huán)己 基苯的進(jìn)料103被供給到主分餾塔Τ1中。
[0131] 進(jìn)料103可以從任何方法生產(chǎn)。優(yōu)選的方法是通過(guò)在如上所述的酸催化劑如H2S04 和環(huán)己基苯存在下裂解環(huán)己基苯氫過(guò)氧化物。進(jìn)料103可進(jìn)一步包含環(huán)己基苯之外的雜 質(zhì),如:輕質(zhì)組分如水、甲基環(huán)戊酮、戊醛、己醛、苯甲酸等,和重質(zhì)組分如甲基環(huán)戊基苯、雙 環(huán)己烷,有機(jī)胺(如1,6-六亞甲基二胺,2-甲基-1,5-戊二胺,乙二胺,丙二胺,二亞乙基 三胺等)的硫酸鹽,其是通過(guò)將所述胺注入到裂解混合物中以中和所用的液體酸催化劑而 制得。進(jìn)料103可以進(jìn)一步包含烯烴如苯基環(huán)己烯異構(gòu)體,羥基環(huán)己酮,環(huán)己烯酮等。環(huán)己 基苯氫過(guò)氧化物可以通過(guò)環(huán)己基苯在如上所述的催化劑如NHPI的存在下的有氧氧化而生 產(chǎn)。環(huán)己基苯可以由苯在如上所述的氫化/烷基化雙功能催化劑的存在下的加氫烷基化而 生產(chǎn)。
[0132] 因此,進(jìn)料103 (第一混合物)基于其總重量可以包含:
[0133] -濃度Cxnone(FM1)為xllwt%至xl2wt%的環(huán)己酮,其中xll和xl2可以獨(dú)立地 為:10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 82, 84, 85, 86, 88,或者 90,只要 xll〈xl2 ;優(yōu)選地,20wt%^iCxnone(FMl) < 30wt% ;
[0134] -濃度Cphol(FM1)為x21wt%至x22wt%的苯酸,其中x21和x22可以獨(dú)立 地為:1〇, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 82, 84, 85, 86, 88,或者 90, 只要x21〈x22 ;優(yōu)選地,20wt% 彡Cphol(FMl)彡 30wt% ;優(yōu)選地,0· 3 彡Cxnone(FMl)/ 〇口11〇1$]\11)彡2.0;更優(yōu)選地,0.5彡〇111。116$]\11)/^11。1$]\11)彡1.5 ;甚至更優(yōu)選地, 0· 8 彡Cxnone(FMl)/Cphol(FM1)彡 1. 2 ;
[0135] -濃度Cchb(FM1)為x31wt%至x32wt%的環(huán)己基苯,其中x31和x32可以獨(dú) 立地為:0· 001,0· 005, 0· 01,0· 05, 0· 1,0· 5, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 35, 36, 38, 40, 42, 44, 45, 46, 48, 50, 52, 54, 55, 56, 58, 60 ,62, 64, 65, 66, 68, 70, 72, 74, 75, 76, 77, 78, 79,或者 80,只要x31〈x32 ;優(yōu)選地,30wt% 彡Cchb(FMl)彡 60wt% ;和
[0136] -基于所述第一混合物的總重量,濃度Cbch(FMl)為x41wt%至x42wt%的雙環(huán) 己烷,其中x41 和x42 可以獨(dú)立地為:0, 0· 00001,0· 0001,0· 0005, 0· 001,0· 005, 0· 01,0· 0 5, 0· 1,0· 5, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 25, 26, 28,或者 30,只要 x41〈x42 ;優(yōu)選地,0.001wt%^iCbch(FMl) <lwt%。
[0137] 從主分餾塔T1,在所述塔T1的頂部附近生產(chǎn)包含環(huán)己酮和輕質(zhì)組分如水、甲基環(huán) 戊酮等的第一上部流出物105。流出物105基于其總重量可以包含:
[0138] -濃度為Cxnone(UE1)的環(huán)己酮,其中zllwt% <Cxnone(UE1) <zl2wt%,其中 zll和zl2 可以獨(dú)立地為:60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91,92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99. 5,或 者 99. 9,只要zll〈zl2 ;優(yōu)選地 75 彡Cxnone(UEl)彡 95 ;
[0139] -濃度為Cphol(UEl)的苯酚,其中z21wt%彡Cphol(UEl)彡z22wt%,z21 和z22 可以獨(dú)立地為:0, 〇· 00001,〇· 00005, 0· 0001,0· 0005, 0· 001,0· 005, 0· 01,0· 05, 0· 1,0· 5, 或者1,只要z21〈z22 ;
[0140] -濃度為Cchb(UE1)的環(huán)己基苯,其中y31wt%<Cchb(UE1) <y32wt%,其中y31 和y32 可以獨(dú)立地為:0, 0· 00001,0· 00005, 0· 0001,0· 0005, 0· 001,0· 005, 0· 01,0· 05, 0· 1, 0. 5,或者 1,只要y31〈y32 ;
[0141] -濃度為Cbch(UEl)的雙環(huán)己烷,其中y41wt% 彡Cbch(UEl)彡y42wt%,y41 和 y42 可以獨(dú)立地為:0,0· 00001,0· 00005, 0· 0001,0· 0005, 0· 001,0· 005, 0· 01,0· 05, 0· 1,0· 5,或者1,只要y41〈y42 ;和
[0142] -濃度為Cxnol(UE1)的環(huán)己醇,其中x51wt%<Cxnol(UE1) <x52wt%,基于所述 第一上部流出物的總重量,其中x51和x52可以獨(dú)立地為:0· 001,0· 005, 0· 01,0· 05, 0· 1,Ο? 5,1. 0,1. 5, 2. 0, 2. 5, 3. 0, 3. 5, 4. 0, 4. 5, 5. 0, 5. 5, 6. 0, 6. 5, 7. 0, 7. 5, 8. 0, 8. 5, 9. 0, 9. 5,或 者 10,只要χ51〈χ52 ;優(yōu)選地 0·lwt%彡Cxnol(UEl)彡 5.Owt%。
[0143] 然后將第一上部流出物105送到環(huán)己酮純化塔T2,從那里在塔T2的頂部附近的位 置生產(chǎn)包含輕質(zhì)組分如水、甲基環(huán)戊酮等的第三上部流出物121,然后輸送到存儲(chǔ)器S5。生 產(chǎn)包含基本上純的環(huán)己酮的第二上部流出物123,并送到存儲(chǔ)器S7。在塔T2的底部附近,生 產(chǎn)第二下部流出物125并輸送到存儲(chǔ)器S9。第二下部流出物例如可以是包含環(huán)己酮和環(huán)己 醇的KA油。因此,第二上部流出物123可以包含基于其總重量,濃度為Cxn〇ne(UE2)的環(huán)己 酮,其中Cxnone(UE2)彡yllwt%,yll可以是 95,95.5,96,96.5,97,97.5,98,98.5,99,99· 5,99. 8,或者99. 9。第二下部流出物125可以包