制备环己酮的方法_5

文档序号:9701762阅读:来源:国知局
3 和P4 可以独立地为:375,400,425, 450,475,500,525,550,575,600,625,650,675,700,725,750,775,800,825,850,875,900, 925,950,975,1000,1025,1050,1075,1100,1125,1134,1150,1175,1200,只要P3〈P4。优选 地,T4 = 240和P4 = 1134。通常,较高的温度有利于生产环己醇,而不是环己酮。因此,特 别期望的是,氢化在不高于220°C的温度进行。
[0151] 图6是示意图,其显示了类似于图1-5所示的方法/系统的方法/系统的一部分, 但包含第一蒸馏塔T1和氢化反应器R1之间和/或之内的改型的流体连通。在该图中,两 个中部流出物,包括第一中部流出物107a和第二中部流出物107b,从第一蒸馏塔T1的侧 面抽出。两个流出物107a和107b具有不同组成,并且再合并以形成进料107,其然后与氢 气进料料流111和117b合并并输送到氢化反应器。在不同位置抽出具有不同组成的中部 流出物具有出乎意料的技术优点。发现了,如果仅一个中部流出物从塔T1上的单一位置抽 出,某些不期望的组分,例如羟基环己酮,会在塔T1中积累。据信,羟基环己酮可以进行脱 氢以形成会导致塔T1内结垢的环己烯酮。通过在塔的不同高度位置抽出中部流出物,可以 有效地降低这种不期望的组分的积累以及在塔内结垢的可能性。
[0152] 图7是示意图,其显示了与图1-6中所示的方法/系统类似的本公开的示例性方 法/系统的一部分,但包含在第一蒸馏塔T1前的前吸收剂床SBa,其配置成从粗进料(粗 混合物)除去至少一部分所述含硫组分和/或轻质组分以减少或防止氢化反应器中的催化 剂中毒。粗混合物进料料流102首先穿过吸收剂床SBa,其中装有上述碱性固体相吸收剂 材料。或者,当粗混合物料流102中含硫组分和能够使的氢化催化剂中毒的其它轻质组分 的总浓度极高时,可在前吸收剂床SBa前使用前汽提蒸馏塔(未示出),从而从供入第一 蒸馏塔的第一混合物除去一部分轻质组分和含硫组分。期望地,在通过述前吸收剂床SBa 处理后,与进料102中相比,流出物107中能够使氢化催化剂中毒的含硫组分的浓度显著 减少。因此,在图7中所示的实施方案中,假设进料102中含硫组分的总浓度为Clc(cm), 流出物107中含硫组分的总浓度为Clc(MEl),则rl彡Clc(MEl)/Clc(cm)彡r2,其中rl 和r2 可以独立地为:0· 001,0· 002,0· 003,0· 004,0· 005,0· 006,0· 007,0· 008,0· 009,0· 01, 0· 02,0· 02,0· 03,0· 04,0· 05,0· 06,0· 07,0· 08,0· 09,0· 1,0· 2,0· 3,0· 4,0· 5,只要rl〈r2。 具体来说,假设进料102中硫酸浓度为Cba(cm),流出物107中硫酸总浓度为Cba(MEl),则 rl<Cba(MEl)/Cba(cm) <r2,其中rl和r2 可以独立地为:0· 001,0· 002,0· 003,0· 004, 0· 005,0· 006,0· 007,0· 008,0· 009,0· 01,0· 02,0· 02,0· 03,0· 04,0· 05,0· 06,0· 07,0· 08, 0· 09,0· 1,0· 2,0· 3,0· 4,0· 5,只要rl〈r2。
[0153] 图8显示了图7的配置的替换。在该图中,没有将前吸收剂床SBa置于第一蒸馏 塔T1前,而是将后吸收剂床SBp置于塔T1后,后吸收剂床SBp接收作为进料的第一中间 流出物107,产生经处理的料流195,其贫含或含有少的所述含硫组分,该料流195与氢气 进料111和117b-起作为一部分或全部氢化进料151输送到氢化反应器。或者,当第一 中间流出物107中所述含硫组分的总浓度过高时,可在吸收剂床SBp前安装后汽提蒸馏塔 (未示出),流出物107可通过后汽提蒸馏塔和SBp处理,然后作为至少一部分氢化进料供 料至氢化反应器R1。期望地,处理后,与流出物107相比,所述氢化进料中能够使氢化催化 剂中毒的含硫组分浓度显著减少。因此,在图8中所示的实施方案中,假设氢化进料中含硫 组分的总浓度为Clc(hf),流出物107中含硫组分的总浓度为Clc(ME1),则rl彡Clc(hf) /Clc(MEl) <r2,其中rl和r2 可以独立地为:0· 001,0· 002,0· 003,0· 004,0· 005,0· 006, 0· 007,0· 008,0· 009,0· 01,0· 02,0· 02,0· 03,0· 04,0· 05,0· 06,0· 07,0· 08,0· 09,0· 1,0· 2, 0. 3,0. 4,0. 5,只要rl〈r2。具体来说,假设氢化进料中硫酸的浓度为Cba(hf),流出物107 中硫酸的总浓度为Cba(MEl),则rl彡Cba(hf)/Cba(MEl)彡r2,其中rl和r2可以独立地 为:0· 001,0· 002,0· 003,0· 004,0· 005,0· 006,0· 007,0· 008,0· 009,0· 01,0· 02,0· 02,0· 03, 0· 04,0· 05,0· 06,0· 07,0· 08,0· 09,0· 1,0· 2,0· 3,0· 4,0· 5,只要rl〈r2。
[0154] 如需要,关于图7描述的前含硫组分除去机构(前汽提蒸馏塔和前吸收剂之一或 两者)以及关于图8描述的后含硫组分除去机构(后汽提蒸馏塔和后吸收剂之一或两者) 都可用于防止含硫组分以不可接受的高浓度进入氢化反应器。前吸收剂和后吸收剂可以相 同或不同,并可选自:块状镍;活性炭,离子交换树脂(例如强和弱阴离子树脂,它们通常是 基于胺的),粘土,高岭土,二氧化硅吸收剂,氧化铝吸收剂,分子筛,(i)碱金属、碱土金属、 和锌的氧化物;(ii)碱金属、碱土金属、和锌的氢氧化物;(iii)碱金属、碱土金属、和锌的 碳酸盐;(iv)碱金属、碱土金属、和锌的碳酸氢盐;(v) (i)、(ii)、(iii)、和(iv)中两种或更 多种的络合物;(vi)固体胺;(vii)离子交换树脂;和(viii)⑴、(ii)、(iii)、(iv)、(v)、 (vi)、和(vii)中两种或更多种的混合物和组合。吸收剂可通过物理吸收或吸附、萃取和/ 或化学反应除去含硫组分。块状镍对于除去含硫和含氮毒物组分是特别有利的。然而,碱 性固体相吸收剂材料,例如上述那些,对于除去硫酸是优选的。碱性离子交换树脂对于除去 酸物质和/或含硫物质是特别优选的。
[0155] 优选地,通过联系图7和/或图8描述的前和/或后处理而如此处理的氢化进 料可包含基于所述氢化进料的总重量计总浓度范围在Clc(hf)lppm-Ccl(hf) 2ppm的含硫 组分,其中Clc(hf) 1 和Clc(hf)2 可以独立地为 0· 01,0· 02,0· 03,0· 04,0· 05,0· 06,0· 07, 0· 08,0· 09,0· 1,0· 2,0· 3,0· 4,0· 5,0· 6,0· 7,0· 8,0· 9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,20,30,40, 50,60,70,80,90,或100,只要(^〇^)1〈(^〇^)2。优选地,通过联系图7和/或图8描述 的前和/或后处理而如此处理的氢化进料可包含基于所述氢化进料的总重量计范围在的 Cba(hf)lppm-Cba(hf) 2ppm的苯甲酸浓度,其中Cba(hf) 1和Cba(hf) 2可以独立地为0· 01, 0· 02,0· 03,0· 04,0· 05,0· 06,0· 07,0· 08,0· 09,0· 1,0· 2,0· 3,0· 4,0· 5,0· 6,0· 7,0· 8,0· 9, 1,2, 3,4, 5,6, 7,8,9,10, 20, 30,40, 50,60, 70,80,90,或 100,只要Clc(hf)l〈Clc(hf) 2。
[0156]图9是示意图,其显示了类似于图1-8中所示的方法/系统的方法/系统的一部 分,包含环己酮纯化塔T2之后的侧汽提塔T6,其配置成降低来自最终环己酮产物的轻质 组分的量。在该图中,主要包含环己酮和获自第一蒸馏塔T1和如果有的获自上部前汽提 流出物的轻质组分的第一上部流出物105被输送到环己酮纯化塔T2,其中获得了三种流出 物:富含轻质组分例如水和甲基环戊酮并贫含环己酮和环己醇的第二上部流出物121,富 含环己酮并贫含轻质组分和环己醇的第二中部流出物123,和富含环己醇的第二下部流出 物125。流出物121首先通过换热器197冷却,然后输送到分离鼓D2以获得液相199,其被 再循环到塔T2,和气相201,其再次通过换热器203冷却,和输送到另一分离鼓D3以获得液 相,该液相作为料流205被部分再循环到鼓D2,和部分输送到储罐S5,气相206可以吹扫。 流出物123被输送到侧汽提T6,在那里产生了以下料流:在其底部附近的基本上纯的环己 酮料流211,其被输送到储罐S7 ;和轻质组分料流209,其被在高于123的位置再循环到塔 T2〇
[0157] 在以上图中,输送到氢化反应器的苯酚/环己酮/环己基苯氢化进料完全获自来 自第一蒸馏塔T1的一个或多个中部流出物。然而,能够包括的是,另外,浓度不低于获自塔 T1的进料的包含苯酚的第二苯酚进料料流可以独立地为和分开地,或与获自塔T1的进料 和/或氢气进料合并地供料到该氢化反应器。例如第二苯酚料流可包含苯酚浓度基于其总 重量为至少Cphol(f2)wt%的基本上纯的苯酚,其中Cphol(f2)可以为例如80,82,84,85, 86,88,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,99. 5,99. 8,或甚至 99. 9。
[0158] 环Pt_和苯酚的用涂
[0159] 通过本文披露的方法产生的环己酮可用作例如工业溶剂,氧化反应中的活化剂, 以及用于生产己二酸、环己酮树脂、环己酮肟、己内酰胺,和尼龙,例如尼龙-6和尼龙-6, 6。
[0160] 通过本文披露的方法产生的苯酚可用于例如生产酚醛树脂,双酚Α,ε-己内酰 胺,己二酸,和/或增塑剂。
[0161] 虽然已通过参考特定实施方案对本发明进行了描述和说明,但本领域普通技术人 员将领会,本发明还包括没有必然在此展示的变化。因此,为确定本发明的真实范围,应仅 参考所附权利要求。
[0162] 本文引用的所有文献的内容通过引用全部纳入本申请。
[0163] 本发明包括以下非限制性方面和/或实施方案中的一个或多个。
[0164] ΕΙ-1.制备环己酮的方法,所述方法包括:
[0165] (la)提供包含环己酮、苯酚、环己基苯和含硫组分的粗混合物;
[0166] (lb)使所述粗混合物与能够除去至少一部分所述含硫组分的前吸收剂接触以获 得包含环己酮、苯酚、和环己基苯的第一混合物;
[0167](Ic)将第一混合物供料到第一蒸馏塔;
[0168] (II)从第一蒸馏塔获得:
[0169] 包含浓度高于第一混合物的环己酮的第一上部流出物;
[0170] 包含环己酮、环己基苯、双环己烷和浓度高于第一混合物的苯酚的第一中间流出 物;和
[0171] 包含浓度高于第一混合物的环己基苯的第一下部流出物;
[0172] (III)提供氢气和至少一部分第一中间流出物作为至氢化反应区的至少一部分氢 化进料;
[0173] (IV)使所述氢化进料与氢气在所述氢化反应区接触,在那里苯酚与氢气在氢化催 化剂的存在下在氢化反应条件下反应以获得包含环己基苯、双环己烷、浓度高于氢化进料 的环己酮、和浓度低于氢化进料的苯酚的氢化反应产物;和
[0174] (V)将至少一部分所述氢化反应产物供料至第一蒸馏塔。
[0175] EI-2.EI-1所述的方法,其中步骤(lb)中的前吸收剂包括选自如下的固体相碱 性材料:(i)碱金属、碱土金属、和锌的氧化物;(ii)碱金属、碱土金属、和锌的氢氧化物; (iii)碱金属、碱土金属、和锌的碳酸盐;(iv)碱金属、碱土金属、和锌的碳酸氢盐;(v)⑴、 (ii)、(iii)、和(iv)中两种或更多种的络合物;(vi)固体胺;(vii)离子交换树脂;和 (viii) (i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)、(vi)、和(vii)中两种或更多种的混合物和组合。
[0176] EI-3.EI-1或EI-2所述的方法,其中所述含硫组分包含S03,HS04,R-HSOJP/或 硫酸。
[0177]EI-4.EI-1到EI-3中任一项所述的方法,其中所述粗混合物中所述含硫组分的浓 度基于所述粗混合物的总重量计范围在lOppm-10,OOOppm重量。
[0178]EI-5.EI-1到EI-4中任一项所述的方法,其中第一中间流出物中所述含硫组分的 浓度基于第一中间流出物的总重量计范围在lppm-1,OOOppm重量。
[0179]EI-6.EI-1到EI-5中任一项所述的方法,其中所述氢化进料中基于所述氢化进料 的总重量计所述含硫组分的浓度最多为lOOppm重量。
[0180]EI-7.EI-1到EI-6中任一项所述的方法,其中所述氢化进料中基于所述氢化进料 的总重量计所述含硫组分的浓度最多为所述粗混合物中基于所述粗混合物的总重量计所 述含硫组分的浓度的10%。
[0181]EI-8.EI-1到EI-7中任一项所述的方法,其中所述氢化进料包含:
[0182] 浓度范围在lwt% _50wt%的环己酮;
[0183] 浓度范围在10wt% _80wt%的苯酸;
[0184] 浓度范围在0.OOlwt% _30wt%的环己基苯;和
[0185] 浓度范围在0·OOlwt% _30wt%的双环己烧,
[0186] 所述百分比基于所述氢化进料的总重量计。
[0187]EI-9.EI-1到EI-8中任一项所述的方法,其中所述粗混合物包含:
[0188] 浓度范围在10wt% _90wt%的环己酮;
[0189] 浓度范围在10wt% _80wt%的苯酸;和
[0190] 浓度范围在0·OOlwt% _75wt%的环己基苯;
[0191] 所述百分比基于所述粗混合物的总重量计。
[0192] EI-10.EI-1到EI-9中任一项所述的方法,其中在步骤(IV)中,所述氢化催化剂 包含(i)基于所述催化剂的总重量计浓度范围在〇. 〇〇lwt% -5.Owt%的氢化金属,其选自 Fe,Co,Ni,Ru,Rh,Pd,Ag,Re,0s,Ir,和Pt;和(ii)无机载体材料,其选自活性炭,A1203, Ga203,Si02,Ge02,SnO,Sn02,Ti02,Zr02,Sc203,Y203,碱金属氧化物,碱土金属氧化物,以及它 们的混合物、组合、络合物和配混物。
[0193] ΕΙ-11.ΕΙ-1到ΕΙ-10中任一项所述的方法,其中第一上部流出物包含浓度不超过 50ppm重量的所述含硫组分,基于第一上部流出物的总重量计。
[0194] EI-12.EI-1到EI-11中任一项所述的方法,其中第一上部流出物包含基于第一上 部流出物的总重量计的所述含硫组分浓度不超过第一混合物中基于的总重量计第一混合 物所述含硫组分的浓度的10%。
[0195]EI-13.EI-1到EI-12中任一项所述的方法,其中第一上部流出物进一步包含环己 醇,并且所述方法进一步包括:
[0196] (VI)将至少一部分第一上部流出物供料至第二蒸馏塔;和
[0197] (VII)从第二蒸馏塔获得以下:
[0198] 包含浓度高于第一上部流出物的环己酮的第二上部流出物;
[0199] 高于第二上部流出物的位置的第三上部流出物,第三上部流出物包含标准沸点低 于环己酮的沸点的组分;和
[0200] 包含浓度低于第一上部流出物的环己酮和浓度高于第一上部流出物的环己醇的 第二下部流出物。
[0201]EI-14.EI-1到EI-13中任一项所述的方法,其中步骤(III)包括:
[0202] (Ilia)使至少一部分第一中间流出物与能够除去至少一部分所述含硫组分的后 吸收剂接触以获得所述氢化进料。
[0203]EI-15.EI-14所述的方法,其中所述后吸收剂包含选自如下的固体相碱性材料: (i)碱金属、碱土金属、和锌的氧化物;(ii)碱金属、碱土金属、和锌的氢氧化物;(iii)碱 金属、碱土金属、和锌的碳酸盐;(iv)碱金属、碱土金属、和锌的碳酸氢盐;(v) (i)、(ii)、 (iii)、和(iv)中两种或更多种的络合物;(vi)固体胺;(vii)离子交换树脂;和(viii) (i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)、(vi)、和(vii)中两种或更多种的混合物和组合。
[0204] EI-16.EI-1到EI-15中任一项所述的方法,其中所述粗混合物包含基于所述粗混 合物的总重量计浓度范围在lppm-2,OOOppm的硫酸重量。
[0205] EI-17.EI-1到EI-16中任一项所述的方法,其中所述氢化进料中硫酸的浓度最多 为lOOppm重量,基于所述氢化进料的总重量计。
[0206]EI-18.EI-1到EI-17中任一项所述的方法,其中第一蒸馏塔在至少120°C的温度 操作。
[0207]EI-19.EI-1到EI-18中任一项所述的方法,其中第一蒸馏塔在高于以下至少
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