专利名称：回收单烷基苯的方法
技术领域：
本发明涉及用于从含有氧和单烷基苯的气流中回收单烷基苯的方法。此外，本发明涉及结合所述单烷基苯回收用于制备烷基苯基过氧化氢的方法。
背景技术：
单烷基苯可用于制备烷基苯基过氧化氢。例如，こ苯过氧化氢可由こ苯和含氧气体例如空气的氧化来制备。这种氧化方法是本领域熟知的。其一个实例在US5883268中描述过。制备烷基苯基过氧化氢的其他熟知方法是其中采用含氧气体将异丙基苯(枯烯)或者仲丁苯氧化为相应的烷基苯基过氧化氢的那些。随后异丙基苯过氧化氢可以分解为苯酚和丙酮。随后こ苯过氧化氢可用于氧化烯烃，例如丙烯，产生烯烃氧化物(环氧こ烷或环氧化物，例如环氧丙烷)和甲基苯基甲醇 (其是I-苯基こ醇)。然后甲基苯基甲醇可以脱水成为苯こ烯。苯こ烯和环氧丙烷都是有价值的市场产品。用于联合制备苯こ烯单体("SM")和环氧丙烷("PO")的方法是本领域已知的，且通常称为"SM/P0"或"P0/SM"方法。SM/P0方法例如在W0200005186中描述过。通常，SM/P0方法包括以下步骤(a)使こ烯与苯反应以形成こ苯；(b)使こ苯与含氧气体反应以形成こ苯过氧化氢；(c)在环氧化催化剂的存在下使こ苯过氧化氢与丙烯反应以形成环氧丙烷和
I-苯基こ醇；以及(d)在适当的脱水催化剂存在下使I-苯基こ醇脱水为苯こ烯。在将こ苯氧化为こ苯过氧化氢的所述步骤(b)期间，不是所有こ苯进行反应。大部分こ苯作为こ苯过氧化氢的溶剂离开氧化反应器。然而，也有大量こ苯作为含氧气流的一部分离开氧化反应器。所述含氧和こ苯的气流可能被丢弃。然而，有利的是从所述含氧和こ苯的气流中回收有价值的こ苯，然后出于ー些目的进行再次利用，例如将所回收的こ苯再循环至氧化反应器。然而，除氧和单烷基苯(例如こ苯)和惰性气体例如氮气之外，这种含氧、氮和单烷基苯的气流可以包含其他污染物，例如甲烷、水、こ醛、丙醛、甲醇、苯和甲苯。这些其他污染物应该不与单烷基苯一起从所述气流中被回收。因此，单烷基苯应该有效且选择性地从含氧和单烷基苯的气流中回收。此外，同时，在这种回收物中，应该注意氧的存在，它是活性气体而不是惰性气体例如氮气。通常，已知通过使这种气流与液体吸收剂接触从而从含氧和有机污染物的气流中吸收有机污染物。例如，W02002102496公开了通过在溶剂中选择性吸收可燃组分来回收含有可燃组分和氧的气流中的可燃组分的方法。W02002102496的方法的特征在于在吸收期间，将气相分散在溶剂的连续液相中。根据W02002102496，所述溶剂(吸收剂)可以选自醇、脂族和芳族烃和酮。此外，在W02002102496的实施例I中，苯作为可燃组分被提及。单烷基苯如こ苯未公开在W02002102496中。另ー方面，US5198000公开了其中こ苯作为有机化合物之一被提及的方法，所述有机化合物可从含氧和有机污染物的气流中去除。US5198000的方法是通过使污染气流与吸收剂接触以允许吸收剂吸收挥发性有机化合物从而从污染气流中去除挥发性有机化合物的方法。US51980 00中提及的具体吸收剂是车用机油、植物油、玉米油、矿物油、橄榄油、蓖麻油、椰子油、棕榈油、花生油、红花油、豆油、星实榈油、亚麻子油和棉籽油。玉米油尤其优选作为US5198000发明的液体吸收剂。根据US5198000，污染气流的来源可以是空气吹脱、烟道气等产生的废气。
发明内容
本发明的ー个目的是提供用于从含氧和单烷基苯的气流中回收单烷基苯的方法，其中所述单烷基苯从这种气流中有效且选择性地回收，如上文所讨论，也考虑这种气流中氧的反应性。此外，在其中含有吸收的单烷基苯的吸收剂本身不用于另ー种方法，例如通过烷化苯来制备单烷基苯的情况下，所述吸收剂应该这样选择使得所述单烷基苯可以容易地与所述吸收剂分开。意外地，发现可以通过使包含氧和单烷基苯的气流与包含萘化合物的液流接触从而以有效且选择性的这种方式从所述气流中回收单烷基苯。因此，本发明涉及从含氧和单烷基苯的气流中回收单烷基苯的方法，其中将所述包含氧和单烷基苯的气流与包含萘化合物的液流接触。在本发明方法中，单烷基苯从含氧和单烷基苯的气流中被回收。在本说明书中，“单烷基苯”是指被I个烷基取代基取代的苯。所述烷基取代基可以是直链或支链的C1-C6烷基，优选直链或支链的C1-C4烷基，例如こ基、异丙基和仲丁基。当所述烷基取代基是异丙基时，所述单烧基苯也称为枯稀而不是异丙基苯。优选地，所述单烧基苯是こ苯。此外，在本发明方法中，含氧和单烷基苯的气流应该与包含萘化合物的液流接触。优选地，所述萘化合物是萘、烷基化萘或其混合物。此外，烷基化萘优选是被ー个或多个C1-C4烷基、优选甲基和/或こ基取代的萘。合适的单烷基化的萘的实例是I-甲基萘、
2-甲基萘、I-こ基萘和2-こ基萘。合适的多烷基化的萘的实例是2，7_ ニ甲基萘。当使用萘化合物的混合物时，萘化合物的相对量可以在宽范围内变化。含有萘化合物的液流可以包含基于萘化合物的总重量含有分别为l_20wt· % (优选5-15wt. % )U-20wt. % (优选5-15wt. % )和10-30wt. % (优选15-25wt. % )的量的萘、I-甲基萘和2-甲基萘的混合物，所述混合物中的其余萘化合物为更高烷基化的萘。合适的可商购的含有萘化合物的液体的实例是来自ExxonMobil Chemical的Solvesso ，其包含萘(Cltl化合物)、1_甲基萘和2-甲基萘(C11化合物)和更高烷基化的萘(C12、C13和C14化合物)。将与本发明方法的液流接触的含氧和单烷基苯的气流中氧的含量范围可以为I-IOwt. %、优选2_8wt. %、更优选3_7wt. %和最优选4_6wt. % 此外，在所述气流中，单烷基苯的含量范围可以为O. l-20wt. %、优选O. 2-15wt. %、更优选O. 5-10wt. %和最优选l-6wt. %。氮气可以以70-95wt. %、优选80-90wt. %的量存在于所述气流中。水可以以
I-IOwt. %、优选l-5wt. %的量存在于所述气流中。其他污染物，例如甲烷、こ醛、丙醛、甲醇、苯和甲苯可以以小于O. 5wt. %、优选小于O. Iwt. %的量存在于所述气流中。
为了使单烷基苯从气流中有效转移到含有萘化合物的液流中，优选的是所述气流和液流逆流接触。然而，共流操作也是可行的。在以逆流和在垂直塔中进行接触的情况下，优选气流供应至塔底，以及液流供应至塔顶。然而，也可以使用水平塔，在这种情况下，优选的是气流供应至塔底的多个点，以及液流在左侧或右侧的ー个点以轴向供应。本发明中，当垂直塔用作吸收塔时，可以采用泡罩塔将气相完全分散在连续液相中。在后面一种情况下，有着所谓“满液(liquid-full)”塔问题，在没有放置筛盘的吸收塔情况下可能会如此。然而，在本发明中，这种垂直的吸收塔无须完全充满液体，而是连续气相和连续液相可以同时存在于其中。事实上，优选的是操作该塔使其不满液。筛盘可以置于垂直的吸收塔内。合适的吸收塔的实例公开于"Mass-Transfer Operations" ,RobertE. Treybal ,McGraw-Hi 11 Book Company，1980，139-142 页和 158-171 页。包含筛盘的特别合适的吸收塔公开于所述出版物的159页的图6. 8。所述出版物以引用方式合并于此。
本发明中，所述吸收塔的温度可以为20_80°C，优选30_70°C，更优选40_60°C。此夕卜，本发明中，所述吸收塔的压カ可以为0. 1-10巴表压，优选0. 5-5巴表压，更优选I. 5-3. 5巴表压。本发明方法产生含有来自气流的单烷基苯和萘化合物的液流以及含氧气流。可以将所述液流分成包含单烷基苯的部分和包含萘化合物的部分。然后后ー种部分可再次用作本方法中的液体吸收剂流。例如，这种分离可以在本领域技术人员已知条件下在蒸馏塔中完成。如在以下实施例中所示，有利地，可以高产率将こ苯从含有吸收的こ苯和萘化合物混合物的液体部分中分离出来。如上所述，含氧和单烷基苯的气流可从其中用氧将单烷基苯氧化成烷基苯基过氧化氢的方法中产生。因此，本发明也涉及制备烷基苯基过氧化氢的方法，包括(i)采用含氧气体作为氧化剂将单烷基苯反应为烷基苯基过氧化氢；(ii)将反应混合物分成含有烧基苯基过氧化氧和单烧基苯的液流以及含氧和单烧基苯的气流；(iii)使含氧和单烷基苯的气流与上述包含萘化合物的液流接触，产生含有来自气流的单烷基苯和萘化合物的液流以及含氧气流。优选地，在以上提及的步骤(ii)和(iii)之间，冷凝在所述步骤(ii)中获得的含氧和单烷基苯的气流中所含有的大部分单烷基苯，例如通过与冷こ苯混合或者通过在热交换器中用冷却水冷却。以这种方式，降低了将在下ー步骤(iii)中吸收的こ苯的载荷。优选地，将在以上提及的步骤(iii)中获得的液流分为含有单烷基苯的第一部分和包含萘化合物的第二部分。优选地，将所述第一部分再循环至上述提及的步骤(i)，以使所述单烷基苯有利地不会损失从而作为所述步骤(i)的有价值的起始材料。此外，优选地，将所述第二部分再循环至上述提及的步骤(iii)，以使其可以有利地再次用作吸收剂。如同已经在关于用于从含氧和单烷基苯的气流中回收单烷基苯的方法中一般性地描述的，在上述提及的用于制备烷基苯基过氧化氢的方法中，优选地，单烷基苯是こ苯，烷基苯基过氧化氢是こ苯过氧化氢且液体吸收剂流包含含有萘、I-甲基萘、2-甲基萘和更闻烧基化的蔡(C12、C13和C14化合物)的混合物。至于上述提及的步骤(iii)，进一步參考上述讨论的用于从含氧和单烷基苯的气流中回收单烷基苯的一般性方法。相同的优先选择适用于所述步骤(iii)。
至于以上提及的用于制备烷基苯基过氧化氢的方法的步骤(i)和(ii)，參考公开了进行所述步骤 Q)和 Qi)的合适条件的 W02006024655 和 W02008058925。W02006024655和TO2008058925以引用方式合并于此。也可以采用本领域任何技术人员已知的其他合适条件。本发明进一步通过以下实施例说明。
具体实施例方式在本实施例中，如图I所示的设置用于从含有こ苯、氧和氮的气流中回收こ苯(EB)。參考图I，将含有氮(84wt. % )、氧(5wt. % )、こ苯(4wt. % )、水(4wt. % )以及含量小于O. 5wt. %的甲烷、こ醛、丙醛、甲醇、苯和甲苯的气流经由线路I以106，000g/h的流速供应至塔10的底部。·经由线路2，将含有I-甲基萘、2-甲基萘、2，7_ ニ甲基萘和2-こ基萘以及痕量EB(O. Iwt. % )的液流供应至塔10的顶部。所述气流和液流逆流通过塔10。通过这种操作，EB从向上流动的气流中被吸收入向下流动的液流中。在塔10中，温度为50°C和压カ为2.5巴表压。贫EB的气流离开塔的顶部并作为废气经由线路3去除。此外，富含EB的液流离开搭10的底部并经由线路4送往塔11。在蒸馏塔11中，将富含EB的液流在250°C的底部温度和O. 5巴表压的顶部压カ下加热。贫EB的液流离开塔11的底部并送往重沸器(图I未显示)。来自所述重沸器的气流再循环至塔11的底部。来自所述重沸器的液流通过热交換器(图I未显示)而冷却，并经由线路2再循环至塔10。将含有I-甲基萘(50wt. %)、2_甲基萘(30wt. %)、2，7_ ニ甲基萘(14wt. % )和2-こ基萘(6wt. % )的补充流经由线路5供应给线路2。在进入塔10的顶端之前，线路2中的一部分液流作为排出流(bleed-stream)经由线路6分出，以避免所述液体吸收剂流中累积高分子量污染物。此外，含有EB的气流离开塔11的顶端并经由线路7送往冷凝器12。来自冷凝器12的气流作为废气经由线路8去除。将来自冷凝器12的EB液流分为再循环至塔11的顶部的第一流和经由线路9去除的第二流。下表提及了各线路1、2、3、5、6、8和9中各物流中EB的流速和吸收剂(I-甲基萘、
2-甲基萘、2，7- ニ甲基萘和2-こ基萘的混合物)的流速。
权利要求
1.从含氧和单烷基苯的气流中回收单烷基苯的方法，其中将所述包含氧和单烷基苯的气流与包含萘化合物的液流接触。
2.如权利要求I所述的方法，其中所述单烷基苯是被一个烷基取代基取代的苯，所述烷基取代基是直链或支链的C1-C4烷基，包括こ基、异丙基和仲丁基。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述单烷基苯是こ基苯。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述萘化合物是萘、烷基化萘或其混合物。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述烷基化萘是被ー个或多个C1-C4烷基、优选甲基和/或こ基取代的萘。
6.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述气流和所述液流逆流接触。
7.如权利要求6所述的方法，其中将所述气流供应至垂直塔的底部并将所述液流供应至所述塔的顶部。
8.如前述任一项权利要求所述的方法，产生含有来自气流的单烷基苯和萘化合物的液流以及含氧气流，其中将所述液流被分成包含单烷基苯的部分和包含萘化合物的部分。
9.制备烷基苯基过氧化氢的方法，包括 (i)采用含氧气体作为氧化剂将单烷基苯反应为烷基苯基过氧化氢； (ii)将反应混合物分成含有烧基苯基过氧化氢!和单烧基苯的液流以及含氧和单烧基苯的气流； (iii)按照权利要求1-8任一项所述，使包含氧和单烷基苯的气流与包含萘化合物的液流接触，产生含有来自气流的单烷基苯和萘化合物的液流以及含氧气流。
10.如权利要求9所述的方法，其中将步骤(iii)中获得的液流分为包含单烷基苯的部分和包含萘化合物的部分。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述含有单烷基苯的部分再循环至步骤(i)。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述包含萘化合物的部分再循环至步骤(iii)。
全文摘要
本发明涉及用于从包含氧和单烷基苯的气流中回收单烷基苯的方法，其中所述将包含氧和单烷基苯的气流与包含萘化合物的液流接触。此外，本发明涉及结合所述单烷基苯回收用于制备烷基苯基过氧化氢的方法。
文档编号C07C15/073GK102666450SQ201080059405
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月21日 优先权日2009年12月22日
发明者J·G·J·贝克尔斯 申请人:国际壳牌研究有限公司