一种提高过氧化氢异丙苯分解收率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及苯酪丙酬生产技术领域，具体的说，是一种提高过氧化氨异丙苯分解 收率的方法。
【背景技术】
[0002] 苯酪和丙酬都是用途很广的有机化工产品。通常的生产方法是，使用异丙苯为原 料，通过异丙苯的空气氧化生成过氧化氨异丙苯，浓缩后的过氧化氨异丙苯(通常的浓度为 含过氧化氨异丙苯82%左右）由浓硫酸催化剂催化下分解并经过一系列净化后同时得到苯 酪和丙酬两种产品。过氧化氨异丙苯分解也有使用固体酸作为催化剂的。过氧化氨异丙苯 的分解是强放热反应，分解过程会产生许多种副产物，运些副产物会影响分解的收率即原 料异丙苯的消耗，也会影响苯酪和丙酬产品的质量。通常通过控制较低的反应溫度、一定的 硫酸浓度、一定的水含量和分解的停留时间等来得到较高的收率。
[0003] 美国专利US5245090(美国Aristech Chemical Co巧oration)介绍了一种没有循 环丙酬、分解产品大量循环的过氧化氨异丙苯分解方法，其使用硫酸作为催化剂，一级分解 反应在较高的溫度(77~88°C)、二级分解反应在较低的溫度(66~12rC)下进行，通过提高 一级分解溫度、降低二级分解溫度来提高过氧化氨异丙苯分解的收率。运与本发明的理念 正好相反。
[0004] 美国专利US5998677(日本S井油化公司）介绍了一种在一级反应器(分解器）出料 中加入更多的丙酬(来自净化过程产生的产品丙酬)并W较低的溫度(120°〇完成第二级分 解的方法，通过提高苯酪丙酬净化过程的能耗(循环丙酬)来提高分解过程的收率。
[0005] 中国专利CN102186799A(沙伯基础创新公司）介绍了一种使用径基苯横酸作为催 化剂，并添加氨水的过氧化氨异丙苯分解方法。
[0006] 中国专利CN101343212(中石油)介绍了一种固体酸为催化剂的过氧化氨异丙苯分 解方法。
[0007] 目前，国内外苯酪丙酬装置主要使用两种类型的的过氧化氨异丙苯分解技术。一 类技术为丙酬真空蒸发移热、两步法浓硫酸催化剂分解技术，第一步为过氧化氨异丙苯分 解过程、丙酬蒸发移去反应热、硫酸浓度为300~5(K)ppm、操作溫度为75~88°C，第二步为副 产物分解过程、使用管式反应器、操作溫度110~122°C。另一类技术为分解液大量外循环移 热、两步法浓硫酸催化剂分解技术，第一步为过氧化氨异丙苯分解过程、外循环移去反应 热、循环比为25~100:1、硫酸浓度为30~60ppm、操作溫度为40~70°C，第二步为副产物分 解过程、使用管式反应器、操作溫度115~125°C。各种技术安全上都比较可靠，但原料异丙 苯的消耗普遍较高、焦油生成量较高，异丙苯的消耗均高于各家技术专利商宣扬的数值。而 蒸发移热分解技术中，由于分解液中丙酬含量较高，使苯酪丙酬装置下游中和工序不容易 除盐、并造成精馈系统严重的结垢。
[000引此外，使用固体酸作为过氧化氨异丙苯分解催化剂的技术，其分解过程会生成更 多的焦油，异丙苯消耗较高。运种技术目前不再使用。
[0009] 本发明针对现有蒸发移热分解技术中原料异丙苯消耗较高及分解液中丙酬过高 的的问题，通过一系列工艺改进措施来降低原料异丙苯的消耗、降低分解单元出料中丙酬 的含量。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高过氧化氨异丙苯分解收率 的方法。
[0011] 针对现有苯酪丙酬装置分解单元存在的问题，本发明将通过改进分解系统的工艺 流程和操作条件来解决现有苯酪丙酬装置中分解单元原料异丙苯消耗高及分解液中丙酬 含量高的问题，包括增加分解器循环冷却器、确定新的分解操作条件、增加分解液出料闪蒸 系统等。
[0012] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：
[0013] -种提高过氧化氨异丙苯分解收率的方法，其具体步骤为：
[0014] a)苯酪丙酬装置氧化工序生产的浓过氧化氨异丙苯先与循环的分解蒸发冷凝液 混合后从分解器的上部进入分解器，过氧化氨异丙苯在分解器中经过硫酸的催化下分解为 苯酪和丙酬产品，并生成副产物;通过控制分解器在适当的硫酸浓度、适当的溫度、适当的 压力、适当的水含量和适当的停留时间下操作来得到期望的分解收率；
[0015] 浓过氧化氨异丙苯含过氧化氨异丙苯的质量分数为75~85% ;
[0016] 副产物包括过氧化二异丙苯、焦油等；
[0017] 过氧化氨异丙苯分解使用的催化剂为浓硫酸，硫酸浓度为90~98%。硫酸至少从 两个点加入该分解循环系统中；优先选择两个点，两个点加入硫酸量的比例为0.1~6.2:1; 一个加入点为量热器的入口；另一个加入点为分解器循环冷却器的出口；
[0018] 分解器内的硫酸浓度为30~5(K)ppmwt。优选为70~28化pmwt。
[0019] 分解器的操作压力为360~560mmhg，分解器的操作溫度为50~86°C。
[0020] 分解器内物料停留时间为3~10分钟。
[0021] -定量的水加入分解器，分解器内水的含量为0.3~3%。
[0022] 分解过程中不需要加丙酬。其特点在于:对分解本身，有利于减少径基丙酬的生成 量。对苯酪丙酬装置来讲，有利于提高装置的生产能力、降低丙酬分离的能耗。
[0023] b)分解器的蓋液出料分为=股，第一股物料进入到二级分解器，第二股物料经过 冷却后循环回分解器，并通过分布器与分解液混合，第=股物料经过量热器与第二股合并 循环回分解器；
[0024] 浓硫酸催化剂分别加入上述第二股和第=股分解液循环物料中；
[0025] 两个循环回路的控制是分解控制的关键；
[00%]第二股分解液相对于分解第一股分解液的循环比为0.1~3:1
[0027] 分解液经过循环冷却器降溫幅度为10~48°C。
[0028] 物料进入分解器内设置的内部分布器，分布器型式为排管式或者环管式，分布器 材质应该比分解器使用的材质更耐腐蚀。
[0029] 分布器需设置在分解器液体液面之下，分布器设有向下喷射的园孔，孔的数量为3 ~12个，喷射速度为3~12米/秒。
[0030] 此步骤的特点：增加专用的分解液循环冷却回路、进入分解器硫酸浓度更低、两个 点加酸，前两项消除了分解器内由于硫酸局部浓度过高而产生更多的焦油、后一项使分解 系统更安全(对过氧化氨异丙苯分解来讲，为了保证安全，必须使系统中总有硫酸存在。使 用两个点加入，使系统即使一个点故障，另一个点也可W继续加入）。现有技术中，硫酸通过 量热器一个点加入，分布器在液面之上，分布器出口硫酸浓度较高，焦油生成量多，而且有 安全顾虑。
[0031] C)分解器蒸发蒸汽依次经过循环水及冷冻水冷凝器冷凝，冷凝液一部分循环回分 解器，其余部分送苯酪丙酬装置的精丙酬塔或者精馈进料槽；
[0032] 分解器蒸发蒸汽冷凝液的一部分作为分解出料送至下游精丙酬塔或者精馈进料 槽，运股物料占总冷凝器液的比例为0~30%。
[0033] d)分解器的蓋液物料在二级分解器中将分解器出料中的主要副产物过氧化二异 丙苯(简称DCP)分解为苯酪、丙酬和a-甲基苯乙締(简称AMS)，同时分解液中的二甲基节醇 (简称DMPC)也脱水生成a-甲基苯乙締，控制二级分解器中合适的硫酸浓度、合适的溫度和 合适的停留时间来得到期望的反应收率。
[0034] 分解系统中硫酸浓度75~285ppm，优先选择80~16化pm;
[0035] 二级分解器为平推流管式反应器，操作溫度为110~166°C，操作压力为0.46~ 0.86Mpag。
[0036] 二级分解器内物料停留时间为0.5~6分钟。
[0037] 二级分