氢化方法与流程

文档序号:13078101阅读:552来源:国知局

优先权声明

本申请要求于2015年3月31日提交的美国申请no.62/140862的优先权,其全部内容通过引用并入本文。

本主题一般涉及用于处理有机进料的方法。更具体地,本主题涉及在有机进料进入氢化区之前降低有机进料的含水量的方法,从而提高氢化催化剂的活性、转化率和寿命。

背景

苯酚单元中的氢化催化剂可以由不希望的产物如从上游萃取塔携带的水和氢氧化钠失活。氢氧化钠和水可使氢化催化剂失活,导致催化剂活性低,催化剂循环长度短,需要再活化催化剂。

因此,期望开发通过在有机进料进入氢化区之前除去水来处理有机进料的方法。此外,本实施方案的其它期望的特征和特性将由随后的详细描述和所附权利要求书结合附图和该背景而变得显而易见。

概要

用于处理有机进料的方法包括将含有至少一种有机酸化合物的进料流引入塔中,从塔中除去具有相对于进料流降低的有机酸含量的有机产物料流,并将有机产物料流引入氢化区。有机进料流可以包括枯烯和α-甲基苯乙烯,有机酸化合物可以包括苯酚。该塔设计为从有机进料流中除去水和盐。在一个实施方案中,有机产物料流含有0.2重量%至0.5重量%的溶解水。在另一个实施方案中,有机产物料流含有10重量ppm至200重量ppm的溶解水。有机产物料流是包含75-90重量%枯烯和α-甲基苯乙烯的混合物。当进入氢化区时,有机产物料流还可含有5重量%至7重量%的苯酚。将有机产物料流送入含有至少一个具有氢化催化剂的反应器的氢化区。氢化区由此产生氢化区产物料流,该氢化区产物料流可以送至苯酚回收区。在另一个实施方案中,氢化区产物料流可以被送至另外的分馏区。

该用于处理有机进料的方法的优点是在烃料流进入氢化区之前,使烃料流的水含量降低。

该用于处理有机进料的方法的另一个优点是在烃料流进入氢化区之前,使烃料流的盐含量降低。

在烃进料进入氢化区之前降低水和盐的含量改进了氢化催化剂的活性、转化率和寿命。

这些实施例的其它目的、优点和新特征将部分地在下面的描述中阐述,并且在本领域技术人员通过检查以下描述和附图后,部分将变得显而易见,或者可以通过实例的生产或操作学习。所述概念的目的和优点可以通过所附权利要求中特别指出的方法、手段和组合来实现和获得。

定义

如本文所用,术语“料流”,“进料”,“产物”,“部分”或“部分”可以包括各种烃分子,例如直链、支化或环状烷烃,烯烃,二烯烃,和炔烃,以及任选的其它物质,例如气体,例如氢气,或杂质如重金属,以及硫和氮化合物。该料流还可以包括芳族和非芳族烃。此外,烃分子可以简写为ci,c2,c3,cn,其中“n”表示一种或多种烃分子中的碳原子数,或可用作例如非芳族烃或化合物的形容词的缩写。类似地,芳族化合物可以缩写为a6,a7,a8,an,其中“n”表示一种或多种芳族分子中的碳原子数。此外,上标“+”或“-”可以与缩写的一种或多种烃符号一起使用,例如c3+或c3-,其包括缩写的一种或多种烃。作为实例,缩写“c3+”是指一种或多种具有三个或更多个碳原子的烃分子。

如本文所使用的,术语“区”可以指包括一个或多个设备件和/或一个或多个子区的区域。设备件可以包括但不限于一个或多个反应器或反应容器,分离容器,蒸馏塔,加热器,交换器,管道,泵,压缩机和控制器。此外,设备件如反应器,干燥器或容器还可以包括一个或多个区或子区。

附图说明

附图仅通过示例来描绘根据本概念的一种或多种实现,而不是限制。在附图中,相同的附图标记表示相同或相似的元件。

附图是用于处理有机进料的方法的示意图,包括苯酚回收单元上游的氢化区。

详细说明

以下详细描述本质上仅仅是示例性的,并不意图限制所述实施方案的应用和用途。此外,不希望受到前述背景或以下详细描述中呈现的任何理论的束缚。

参考附图给出了本发明方法的进一步描述。附图是本发明优选实施方案的简化流程图,并不意图对本文提供的说明书和所附权利要求书的广泛范围作出不适当的限制。已经省略了某些硬件如阀,泵,压缩机,热交换器,仪表和控制,这对于清楚地理解本发明不是必需的。硬件的使用和应用在本领域的范围内。

用于处理有机进料的方法包括将含有至少一种有机酸化合物的进料流引入塔中,从塔中除去具有相对于进料流降低的有机酸含量的有机产物料流,并将该有机产物料流引入氢化区。有机进料流可以包含枯烯和α-甲基苯乙烯,有机酸化合物可以包含苯酚。该塔设计为从有机进料流中除去水和盐。在一个实施方案中,有机产物料流含有0.2重量%至0.5重量%的溶解水。在另一个实施方案中,有机产物料流含有10重量ppm至200重量ppm溶解水。有机产物料流可以是包含75-90重量%枯烯和α-甲基苯乙烯的混合物。有机产物料流还可含有5重量%至7重量%的苯酚。有机产物料流可以被送至氢化区,氢化区含有至少一个具有氢化催化剂的反应器。氢化区由此产生氢化区产物料流,其可以送至苯酚回收区。在另一个实施方案中,氢化区产物料流可以送至另外的分馏区。

本发明涉及的整个方法涉及仲烷基苯的氧化,例如异丙基苯(枯烯)异丁基苯,异戊基苯,1-甲基-4-异丙基苯,对二异丙基苯,对二异丁基苯,1-异丙基-4-异丁基苯,环己基苯等,形成相应的氢过氧化物,即异丙基苯氢过氧化物,异丁基苯氢过氧化物,异戊基苯氢过氧化物,1-甲基-4-异丙基苯氢过氧化物,对二异丙基苯氢过氧化物,对二异丁基苯氢过氧化物,1-异丁基-4-异丙基苯二氢过氧化物,环己基苯氢过氧化物等。本发明特别涉及由新鲜的枯烯料流和含有痕量的至少一种有机酸化合物的再循环枯烯料流制备用于枯烯氧化的枯烯进料的方法。有机酸化合物选自甲酸,乙酸,苯甲酸,丙酸,丁酸和苯酚。

本文所述的各种实施方案涉及使用塔处理有机进料的方法。根据本发明,垂直的逆流接触区优选地包含在容器如塔30中,所述容器具有填料、塔盘或其它装置以提供逆流液-液萃取。接触区优选在0.1kg/cm2(g)至5kg/cm2(g)的压力和68°f(20℃)至122°f(50℃)的温度下操作。然而,在本方法的实践中可以使用其它操作温度和压力,但优选只要保持液相即可。

转向附图,进料流20进入塔30,塔30可以是枯烯和α-甲基苯乙烯塔。附图中所示实施例中的进料20包括枯烯,α-甲基苯乙烯和苯酚。然而,预期进料可以含有其它烃混合物。例如,预期进料可以含有丙酮,有机酸,苯,羟基丙酮,2-mbf,乙醛,丙醛和重烷基酚。

塔30包括下部40,中间部分50和上部60。进料20进入塔30中间部分50中。水流70在塔30的上部60进入塔30。第一产物料流90的一部分可以再循环回进料20。再循环的产物可以在进入塔30之前与进料20混合,或者再循环的产物进料和进料20可以在不同的入口进入塔30。

第二产物料流120从塔30的底部排出。第二产物料流120包含水和苯酚钠。

可以从塔30的侧出口102取出包含枯烯、α-甲基苯乙烯和苯酚的第三产物料流100。第三产物料流100进入氢化区110。在一个实施方案中,第三有机产物料流100含有0.2重量%至0.5重量%的溶解水。在另一个实施方案中,第三有机产物料流100含有10重量ppm至200重量ppm的溶解水。第三有机产物料流100是包含75-90重量%枯烯和α-甲基苯乙烯的混合物。第三有机产物料流100还可含有5重量%至7重量%的苯酚。

在一个实例中,第三有机产物料流100可以在进入氢化区110之前通过进料罐。在该实施例中,进料罐可以减少进料中的混乱。

当进入氢化区110时,有机产物料流100含有5重量%至7重量%的苯酚。氢化区110包含至少一个反应器。氢化区110的压力在2kg/cm2(g)(28psig)至25kg/cm2(g)kpa(355psig)之间。氢化区110的温度在38℃(100°f)至150℃(300°f)之间。氢化区110含有至少一种氢化催化剂170。

氢化催化剂170可以以细分的状态使用或负载在合适的基质或载体如氧化铝,木炭,二氧化硅氧化铝,硅胶,硅藻土或类似材料上。如果氢化催化剂以金属氧化物的形式供应,则催化剂可以在氢化区110中使用之前还原。催化剂中金属的百分比可以广泛变化,例如可以为0.1至17%或者更多。在氢化区110中可以使用任何合适的氢化催化剂170。在一个实例中,使用氢化金属如钯或镍的氢化催化剂是合适的。

然后将氢化区产物料流130送入苯酚回收区140。然而,在另一个实施方案中,氢化区产物料流可在进入苯酚回收区140之前送至分馏区。

应当注意,本文描述的当前优选实施方案的各种改变和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行这样的改变和修改,而不会减少其伴随的优点。

具体实施方式

虽然结合具体实施方案描述了以下内容,但是应当理解,该描述旨在说明而不是限制前述描述和所附权利要求的范围。

本发明的第一个实施方案是一种处理有机进料的方法,包括将含有至少一种有机酸化合物的进料流引入塔中;从塔中除去具有相对于进料流降低的有机酸含量的有机产物料流;并将有机产物料流引入氢化区。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中有机进料包含枯烯和α-甲基苯乙烯。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中有机酸化合物是苯酚。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中有机产物料流含有0.2重量%至0.5重量%的溶解水。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中有机产物料流含有10重量ppm至200重量ppm的溶解水。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中有机产物是包含75重量%至90重量%枯烯和α-甲基苯乙烯的混合物。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中有机产物料流含有5重量%至7重量%的苯酚。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中塔在0.1kg/cm2(g)至5kg/cm2(g)的压力下操作。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中塔在20℃至50℃的温度下操作。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中氢化区包括至少一个反应器。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中氢化区的压力为2kg/cm2(g)(28psig)至25kg/cm2(g)kpa(355psig)。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中氢化区的温度为38℃(100°f)至150℃(300°f)。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中使用钯氢化催化剂。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其中使用镍氢化催化剂。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其还包括可将氢化区产物料流送至苯酚回收区。本发明的一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或所有,其还包括可将氢化区产物料流送至另外的分馏区。

没有进一步的阐述,相信使用前述描述本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下最大限度地利用本发明并容易地确定本发明的基本特征,对本发明做出各种改变和修改,并适应各种用途和条件。因此,前述优选的具体实施方案将被解释为仅仅是说明性的,而不是以任何方式限制本公开的其余部分,并且旨在覆盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等同布置。

在上文中,除非另有说明,所有温度以摄氏度表示,所有份数和百分数均以重量计。

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