專利名稱：從至少含有羥基丙酮、枯烯、水和苯酚的混合物中分離苯酚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從至少含有羥基丙酮、枯烯、水和苯酚的混合物中分離苯酚的改進(jìn)方法。
長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，枯烯氫過(guò)氧化物的酸催化裂解為苯酚和丙酮的方法具有特別的工業(yè)重要價(jià)值。在這種通過(guò)Hock法由枯烯制備苯酚時(shí)，枯烯在第一反應(yīng)步驟中被氧化為枯烯氫過(guò)氧化物(CHP)，即氧化，并且CHP隨后在真空蒸餾中被濃縮為65-90重量％，即濃縮。在第二反應(yīng)步驟即裂解中，CHP在酸，通常是硫酸的作用下裂解為苯酚和丙酮。除苯酚和丙酮之外，裂解產(chǎn)物還包括其它化合物，這些化合物在裂解之前的反應(yīng)步驟中形成，并且在裂解中僅部分轉(zhuǎn)化(如果多少有一點(diǎn)的話)。除苯酚和丙酮之外，可能存在于裂解產(chǎn)物中的最重要的化合物特別是α-甲基苯乙烯(AMS)、枯烯和苯乙酮。此外，在裂解產(chǎn)物中還存在氧化中形成的少量二甲基苯甲醇(DMPC)。其它雜質(zhì)包括例如甲基苯并呋喃(MBF)、羥基丙酮、異亞丙基丙酮(MO)和羰基化合物，例如乙醛和2-苯基丙醛。在中和裂解產(chǎn)物和可能的除去水相后，通過(guò)蒸餾對(duì)裂解產(chǎn)物進(jìn)行處理。
已知通過(guò)蒸餾處理裂解產(chǎn)物的各種方法(Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry，5th completely revisededition，Vol.A19，1991，VCH Verlagsgesellschaft mbH，Weinheim)。原則上，所有這些方法都包括使用氫氧化鈉、胺或酚鹽水溶液初始中和裂解產(chǎn)物。在相分離后，中和的裂解產(chǎn)物的有機(jī)部分轉(zhuǎn)移至第一蒸餾塔，其中粗丙酮從殘余裂解產(chǎn)物中經(jīng)塔頂餾出。粗丙酮通常在洗滌器中用堿處理，并再一次通過(guò)蒸餾純化。但洗滌有時(shí)也在塔中進(jìn)行。第一塔的塔底產(chǎn)物在第二塔中蒸餾，其中AMS和枯烯在第二塔的頂部移出，并通常進(jìn)行氫化，其中枯烯被再次制備出來(lái)。AMS和枯烯還可以在水的存在下通過(guò)共沸蒸餾分離。殘留在第二塔的塔底產(chǎn)物在粗苯酚塔中蒸餾。
得到的粗苯酚可以使用水通過(guò)萃取蒸餾進(jìn)一步純化，或使用酸性離子交換劑處理并隨后蒸餾。在后者的方法中，難以通過(guò)蒸餾從苯酚中分離的化合物，例如異亞丙基丙酮和羥基丙酮縮合形成高沸點(diǎn)化合物。
所述方法在例如，US5064507(Allied)中描述。在該方法中，裂解產(chǎn)物首先在粗丙酮塔中從粗丙酮中分離出來(lái)。塔底產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至枯烯塔，枯烯和AMS在其中與裂解產(chǎn)物分離。但是，該塔進(jìn)行的操作使得AMS的某些部分殘余在塔底產(chǎn)物中，因此需要在用于除去MBF和其它雜質(zhì)的苯酚的進(jìn)一步加工中將其作為反應(yīng)物或溶劑。該塔底產(chǎn)物與胺，優(yōu)選六亞甲基二胺在具有活塞式流動(dòng)特征的反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，以將羰基化合物，例如丙酮醇(羥基丙酮)或MO轉(zhuǎn)化為高沸點(diǎn)化合物。采用這種方式處理過(guò)的產(chǎn)物通過(guò)蒸餾進(jìn)一步處理。但是，在得到純化后的終產(chǎn)物苯酚之前，需要將其通過(guò)其余四個(gè)塔和兩個(gè)反應(yīng)區(qū)。在該方法中，用于從苯酚中除去羥基丙酮所需裝置的費(fèi)用較高。
US3322651(UOP)也描述了含氮化合物，特別是胺用于純化從裂解CHP得到的苯酚。但是，加入的胺同樣必須從產(chǎn)物中再次除去。
GB1021759(Mitsui)描述了裂解產(chǎn)物混合物的處理方法，所述混合物是從CHP的酸催化裂解中得到的，并且催化劑通過(guò)中和和洗滌，已經(jīng)從其中除去。為了能得到羥基丙酮含量低的苯酚，分離的進(jìn)行是通過(guò)將裂解產(chǎn)物混合物在側(cè)入口引入蒸餾塔并將該混合物在一個(gè)分離步驟中分餾，得到含水、丙酮、羥基丙酮和枯烯的塔頂餾分和含有其中羥基丙酮含量低于100ppm的苯酚的塔底餾分。根據(jù)裂解產(chǎn)物混合物的組成，將枯烯按照這樣的量加入，以在塔進(jìn)料中枯烯和苯酚的比例為至少0.28重量份枯烯1重量份苯酚，因?yàn)樵摲椒ㄊ腔趯⒘u基丙酮和枯烯的共沸混合物與苯酚分離。羥基丙酮可以通過(guò)該方法從苯酚中除去。但是，得到的塔頂餾分并不僅含水、枯烯和羥基丙酮，還含有丙酮。苯酚沾污也存在于塔頂餾分中。這些產(chǎn)物同樣必須彼此分開(kāi)。
在US4251325(BP Chemicals)中，已經(jīng)基本不含低沸點(diǎn)物、水和丙酮的餾分的處理可以通過(guò)在枯烯塔中采用以下方式操作而最優(yōu)化含枯烯、AMS和羥基丙酮的混合物從塔頂移出，該混合物實(shí)際上從殘存于塔底的粗苯酚中完全分離，并因此不必在苯酚的處理過(guò)程中以高成本的方式除去。該方法得到的苯酚中，羥基丙酮含量低于30ppm。該方法的缺點(diǎn)在于進(jìn)料混合物必須基本不含水，這也是含低沸點(diǎn)物以及裂解產(chǎn)物混合物中存在的大部分水的丙酮餾分必須在在先分離步驟中，與裂解產(chǎn)物混合物分離的原因。所述丙酮餾分的處理采用現(xiàn)有技術(shù)的方法是較不經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)樾枰叱杀镜难b置。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種簡(jiǎn)單的方法，用于從至少含枯烯、苯酚和羥基丙酮的混合物中分離出苯酚，在該方法中，羥基丙酮含量低于30ppm的苯酚以低能量消耗、使用成本低的裝置并且在水的存在下從混合物中分離出來(lái)。
已經(jīng)令人驚異地發(fā)現(xiàn)，至少含苯酚、水、羥基丙酮和枯烯的混合物可以采用單獨(dú)的分餾步驟以及隨后的相分離進(jìn)行處理，以得到羥基丙酮含量低于30ppm的苯酚，與常規(guī)方法相比，該分餾步驟能夠以較低的能量消耗和較低的裝置成本進(jìn)行。同樣令人驚異的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，顛倒操作步驟的順序也能夠從上述混合物中分離出羥基丙酮含量低于30ppm的苯酚。
本發(fā)明因此提供了如權(quán)利要求1所述的方法，用于從至少含有羥基丙酮、枯烯、水和苯酚的混合物中分離出苯酚，該方法包括采用至少一個(gè)分餾步驟和至少一個(gè)相分離步驟分餾混合物，采用這種方式，得到至少一種羥基丙酮含量低于300ppm的含苯酚餾分。
本發(fā)明同樣提供了一種如權(quán)利要求9所述的裝置，用于從至少含有羥基丙酮、枯烯、水和苯酚的混合物中分離出苯酚，該裝置包括至少一個(gè)蒸餾塔，其尺寸使得至少含枯烯-和/或α-甲基苯乙烯的餾分可以從塔頂移出，并且羥基丙酮含量低于300ppm的含苯酚餾分可以從塔底移出，以及至少一個(gè)相分離裝置，用于從水相中分離出有機(jī)相。
本發(fā)明還提供了如權(quán)利要求1-8中至少一項(xiàng)所要求的方法得到的苯酚。
本發(fā)明還提供了如權(quán)利要求1-8中至少一項(xiàng)所要求的方法得到的枯烯和AMS的混合物。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于蒸餾中選擇的分離步驟本質(zhì)上簡(jiǎn)化了裂解產(chǎn)物混合物或從裂解產(chǎn)物混合物得到的各個(gè)餾分的進(jìn)一步處理。特別是從裂解產(chǎn)物混合物的含苯酚殘余物中將羥基丙酮、AMS和枯烯共同除去本質(zhì)上簡(jiǎn)化了含苯酚餾分的處理，因?yàn)榘凑粘Ｒ?guī)方法進(jìn)行的步驟變得不必要了，在常規(guī)方法中，羥基丙酮?dú)埩粲诟缓椒拥酿s分中，并因此通過(guò)將羥基丙酮與苯酚反應(yīng)形成沸點(diǎn)高于苯酚并可以通過(guò)蒸餾與苯酚分離的化合物而除去。
與常規(guī)方法相比，本發(fā)明方法明顯具有更為有利的能量平衡，并且基于裂解產(chǎn)物混合物的苯酚含量也給出了更高的苯酚總收率。常規(guī)方法要求較高的能量輸入。此外，苯酚的收率因羥基丙酮與苯酚反應(yīng)而降低，或者需要加入昂貴的化學(xué)試劑，例如胺，并且它們本身或其反應(yīng)產(chǎn)物必須再次從反應(yīng)中除去，這是不經(jīng)濟(jì)的。本發(fā)明的方法通過(guò)將羥基丙酮和枯烯從裂解產(chǎn)物混合物中一起分離而避免了這一問(wèn)題，并且所需裝置的成本明顯較低，因?yàn)樗枵麴s塔的數(shù)目以及用于降低餾分中各種副產(chǎn)物含量所需的反應(yīng)裝置的數(shù)目均減少了。
本發(fā)明方法所能達(dá)到的另一優(yōu)點(diǎn)在于羥基丙酮優(yōu)先在水相中得到，并且基于此能夠?qū)⑵淙菀椎爻セ蛱幚怼?br> 對(duì)于本發(fā)明而言，塔中存在的總塔板數(shù)定義為不考慮塔板數(shù)目具有100％分離勢(shì)，因此可以表明，在具有不同數(shù)目塔板的塔中的區(qū)域具有相似的分離勢(shì)。因此，塔底，即低于第一塔板的區(qū)域具有0％的分離勢(shì)。在塔的頂部，即在最高塔板之上的區(qū)域根據(jù)上述定義具有100％的分離勢(shì)。根據(jù)這一定義，具有50塊塔板的塔在第15塊塔板處具有30％的分離勢(shì)。
本發(fā)明的方法可用于通過(guò)蒸餾處理在將枯烯氫過(guò)氧化物(CHP)裂解為丙酮和苯酚而作為裂解產(chǎn)物混合物的一部分得到的混合物以及裂解產(chǎn)物混合物的后續(xù)處理。本發(fā)明的方法優(yōu)選用于從混合物中分離出苯酚，所述混合物至少含有羥基丙酮、枯烯、水和苯酚，并且從裂解CHP得到的裂解產(chǎn)物混合物的一部分，是在從裂解產(chǎn)物混合物中分離粗丙酮之后得到的。所述混合物中丙酮含量?jī)?yōu)選低于1重量％，更特別優(yōu)選低于0.2重量％。
以下通過(guò)實(shí)施例，描述本發(fā)明用于通過(guò)蒸餾處理酸催化均相裂解CHP得到的混合物以及裂解產(chǎn)物混合物的后續(xù)處理，但本方法并不限于該實(shí)施方案。所述混合物是從裂解產(chǎn)物混合物中分離出粗丙酮后，作為裂解產(chǎn)物的一部分得到的。
本發(fā)明的方法用于從至少含羥基丙酮、枯烯、水和苯酚的混合物中分離出苯酚，包括通過(guò)至少一個(gè)分餾步驟和至少一個(gè)相分離步驟分餾混合物，由此得到至少一個(gè)羥基丙酮含量低于300ppm的含苯酚餾分。該含苯酚餾分特別優(yōu)選通過(guò)以下方法得到其中進(jìn)行單一分餾步驟和單一相分離步驟。
在分離出苯酚之前，混合物中的苯酚濃度優(yōu)選為20-99重量％，特別優(yōu)選40-70重量％?；旌衔镏辛u基丙酮的濃度可以是300ppm-5重量％。
除上述化合物之外，混合物中含可以含有其它化合物，例如α-甲基苯乙烯(AMS)、枯烯、水、苯基丁烯、甲基苯并呋喃(MBF)、二甲基苯甲醇(DMPC)、甲酚，例如鄰-甲酚、異亞丙基丙酮(MO)、正丙基苯、異丙基苯、羰基化合物，例如3-甲基環(huán)戊酮、(甲基)異丁基酮或2-苯基丙醛、仲丁基苯、叔丁基苯、甲苯類，例如二甲苯，或苯乙酮(AP)。
本發(fā)明的方法可以以至少兩種不同的變型進(jìn)行，但其中均包括至少一個(gè)蒸餾步驟和至少一個(gè)相分離步驟。
在本發(fā)明方法的第一個(gè)實(shí)施方案中，混合物在至少一個(gè)分餾步驟，優(yōu)選僅一個(gè)單一蒸餾步驟中分餾，采用這種方式，得到其中羥基丙酮含量低于300ppm，優(yōu)選低于100ppm，特別優(yōu)選低于10ppm的含苯酚餾分，以及至少含羥基丙酮、枯烯和水的其它餾分，并且后者在相分離步驟中被分離為有機(jī)相和水相。
在本發(fā)明方法的這一實(shí)施方案中，欲從其中分離苯酚的混合物首先被引入蒸餾裝置，優(yōu)選蒸餾塔中。蒸餾塔的構(gòu)造應(yīng)當(dāng)使其可以將混合物分餾，得到至少一個(gè)含苯酚餾分和至少一個(gè)至少含枯烯、水和羥基丙酮的其它餾分?；旌衔飪?yōu)選從側(cè)入口引入塔中，優(yōu)選此位置位于蒸餾塔具有25-85％，特別優(yōu)選40-60％的分離勢(shì)之處。操作蒸餾塔，使得含苯酚餾分能夠以液態(tài)形式從塔底移出。優(yōu)選將該餾分的一部分返回塔中。在塔底分離并且其中羥基丙酮濃度低于300ppm的含苯酚餾分優(yōu)選作為粗苯酚進(jìn)行進(jìn)一步處理。
塔底溫度優(yōu)選140-200℃，特別優(yōu)選170-190℃。塔頂溫度優(yōu)選60-160℃，特別優(yōu)選65-100℃。通常要選擇塔頂溫度，使得塔頂溫度低于塔底溫度。塔壓為0.1-4bar。蒸餾塔優(yōu)選在大氣壓下。
從塔頂移出的餾分優(yōu)選為汽態(tài)，至少含有水、枯烯和羥基丙酮。如果在最初的混合物中存在AMS，那么在塔頂餾分中也存在AMS。塔頂餾分優(yōu)選至少含有混合物中所含枯烯的95-100％，優(yōu)選98-99.9％，混合物中所含羥基丙酮的95-100％，優(yōu)選98-99.9％，以及混合物中所含水的97-99.9％。
從塔頂移出的餾分的一部分可以作為反流，以液態(tài)返回塔中。優(yōu)選將至少一部分從蒸餾塔頂移出的餾分傳送至相分離裝置，例如潷析器、聚結(jié)器、相分離容器或萃取器，餾分在其中分離為兩相，即水相和有機(jī)相。優(yōu)選將至少部分該餾分的有機(jī)相、至少部分該餾分的水相或有機(jī)相和水相的混合物作為反流返回塔中。進(jìn)行相分離的溫度優(yōu)選為大氣壓下20-100℃。
特別優(yōu)選將在相分離裝置中分離的塔頂餾分的至少部分水相和至少部分有機(jī)相分別返回蒸餾塔。
優(yōu)選在低于進(jìn)料點(diǎn)的位置，將至少部分水相以汽態(tài)或液態(tài)，優(yōu)選汽態(tài)返回塔中。
基于移出的水量和返回的水量的回流比優(yōu)選為0.2-3，特別優(yōu)選0.4-2?；谝瞥龅挠袡C(jī)相的量和返回的有機(jī)相的量的回流比優(yōu)選為0.1-10，特別優(yōu)選0.5-5。從相分離裝置得到的塔頂餾分的殘余有機(jī)部分進(jìn)行進(jìn)一步處理。該塔頂餾分的有機(jī)部分至少含有枯烯。該塔頂餾分的有機(jī)部分中，羥基丙酮的含量為最初存在于塔頂餾分的羥基丙酮的0.01-10％，優(yōu)選0.1-2％。
塔頂餾分的殘余含水部分不循環(huán)回蒸餾塔，而是進(jìn)行處置或處理。該含水部分含有來(lái)自塔頂餾分的殘余羥基丙酮，所述羥基丙酮不存在于塔頂餾分的有機(jī)部分。
本發(fā)明操作方式的優(yōu)點(diǎn)在于塔頂餾分中存在的羥基丙酮濃集于該餾分的水中。羥基丙酮的占優(yōu)勢(shì)部分(20-30倍)在相分離裝置中進(jìn)入水相，并因此能夠以簡(jiǎn)單的方式與塔頂餾分的含水部分一起從過(guò)程中排出，并且不必如現(xiàn)有技術(shù)那樣必須從有機(jī)相中分離(US4251325、US3322651或US5064507)。
在本發(fā)明方法的第二個(gè)實(shí)施方案中，混合物在至少一個(gè)相分離步驟中分離為有機(jī)相和水相，并且得到的有機(jī)相在分餾步驟中分餾，得到含苯酚的餾分，其中羥基丙酮的含量低于300ppm。
在本發(fā)明方法的該實(shí)施方案中，欲從其中分離苯酚的混合物被傳送至至少一個(gè)相分離裝置，例如潷析器、聚結(jié)器、相分離容器或萃取器，混合物在其中被分離為兩相，即水相和有機(jī)相。進(jìn)行相分離的溫度優(yōu)選為大氣壓下20-100℃。
該混合物的水相可進(jìn)行處置或處理，例如按照現(xiàn)有技術(shù)已知的，從廢水和水處理裝置中除去苯酚。來(lái)自混合物的大部分羥基丙酮存在于該水相中。
從相分離裝置得到的混合物的有機(jī)相至少含有枯烯和苯酚。該混合物的有機(jī)相中，羥基丙酮的含量是最初存在于混合物中的羥基丙酮的10-60％，優(yōu)選30-40％。
該混合物的有機(jī)相隨后被引入蒸餾裝置，優(yōu)選蒸餾塔。蒸餾塔的構(gòu)造應(yīng)當(dāng)使其可以將混合物分餾，得到至少一個(gè)含苯酚餾分和至少一個(gè)至少含枯烯的其它餾分。該混合物優(yōu)選經(jīng)側(cè)入口引入塔中，優(yōu)選此位置位于蒸餾塔具有25-85％，特別優(yōu)選40-60％的分離勢(shì)之處。操作蒸餾塔，使得含苯酚餾分能夠以液態(tài)從塔底移出。在塔底分離出其中羥基丙酮濃度低于300ppm的含苯酚餾分優(yōu)選作為粗苯酚進(jìn)行進(jìn)一步處理。
塔底溫度優(yōu)選140-200℃，特別優(yōu)選170-190℃。塔頂溫度優(yōu)選60-160℃，特別優(yōu)選80-100℃。通常要選擇塔頂溫度，使其低于塔底溫度。塔壓可為0.1-4bar。蒸餾塔優(yōu)選在大氣壓下。
從塔頂移出的餾分優(yōu)選為汽態(tài)，至少含有枯烯和羥基丙酮。如果在最初的混合物中存在AMS，那么在塔頂餾分中也存在AMS。塔頂餾分優(yōu)選含有最初的混合物中所含枯烯的95-100％，優(yōu)選98-99.9％。
從塔頂移出的餾分的一部分可以作為反流，以液態(tài)返回塔中。
本發(fā)明操作方式的優(yōu)點(diǎn)在于羥基丙酮濃集于水中。羥基丙酮的占優(yōu)勢(shì)部分在相分離裝置中進(jìn)入水相，并因此能夠以簡(jiǎn)單的方式從過(guò)程中排出。在本發(fā)明方法的該實(shí)施方案中，相分離裝置中塔頂餾分的進(jìn)一步處理也可以按照本發(fā)明方法的第一個(gè)實(shí)施方案進(jìn)行，來(lái)自待處置的塔頂餾分的羥基丙酮通過(guò)相分離，經(jīng)水相從塔頂產(chǎn)物中分離出來(lái)。
在本發(fā)明方法的兩個(gè)實(shí)施方案中，特別優(yōu)選得到含苯酚的餾分中，優(yōu)選含有95-99重量％苯酚，并且羥基丙酮含量低于300ppm，優(yōu)選低于100ppm，特別優(yōu)選低于10ppm。
在本發(fā)明方法的兩個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選經(jīng)側(cè)排口，在蒸餾步驟中從蒸餾裝置中移出含至少一種有機(jī)和/或無(wú)機(jī)酸的其它餾分。所述餾分優(yōu)選從位于低于混合物進(jìn)料位置并高于塔底的側(cè)排口移出。按照該方式，可以進(jìn)一步降低餾分中的副產(chǎn)物比例。
在本發(fā)明方法的兩個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選進(jìn)一步向待處理混合物中加入已經(jīng)存在于其中的化合物。特別優(yōu)選向待處理混合物中加入化合物枯烯和/或水，或含枯烯和/或水的混合物。所述加入可以在蒸餾步驟之前或過(guò)程中，和/或相分離步驟之前和/或過(guò)程中進(jìn)行。
在本發(fā)明方法的第一個(gè)實(shí)施方案中，特別優(yōu)選在蒸餾之前向混合物中加入枯烯和/或水，使得混合物中水含量為1-14重量％，而枯烯含量為1-50重量％。
在第二個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選在相分離步驟之前或過(guò)程中向混合物中加入水。同樣優(yōu)選的是在蒸餾步驟之前向混合物的有機(jī)相中加入枯烯。在第二個(gè)實(shí)施方案中，在將混合物引入蒸餾步驟之前，其有機(jī)部分的枯烯含量?jī)?yōu)選是5-50重量％。
在本發(fā)明方法的兩個(gè)實(shí)施方案中，從原料混合物得到的苯酚不僅含有低于300ppm羥基丙酮，還減除了以下雜質(zhì)，例如苯基丁烯、甲基苯并呋喃(MBF)、異亞丙基丙酮(MO)、正丙基苯、異丙基苯、羰基化合物，例如3-甲基環(huán)戊酮、(甲基)異丁基酮或2-苯基丙醛、仲丁基苯、叔丁基苯或甲苯類，例如二甲苯。這些雜質(zhì)經(jīng)蒸餾塔頂，與α-甲基苯乙烯(AMS)、枯烯和水一起從混合物中分離。
本發(fā)明得到的餾分可以采用現(xiàn)有技術(shù)已知的方法進(jìn)一步進(jìn)行處理。
用于從至少含羥基丙酮、枯烯、水和苯酚的混合物中分離苯酚的本發(fā)明方法優(yōu)選在本發(fā)明的裝置中進(jìn)行。
本發(fā)明的裝置包括至少一個(gè)蒸餾塔，其尺寸應(yīng)當(dāng)使得至少含枯烯和/或α-甲基苯乙烯的餾分能夠從塔頂移出，并且羥基苯酚含量低于300ppm，優(yōu)選低于100ppm，且特別優(yōu)選低于10ppm的含苯酚餾分能夠從塔底移出，以及至少一個(gè)相分離裝置，用于使水相與有機(jī)相分離。
蒸餾塔優(yōu)選具有至少20-160，特別優(yōu)選40-80塊理論塔板。在本發(fā)明裝置的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，有一個(gè)位于混合物進(jìn)料口和塔底之間的側(cè)排口，含至少一種有機(jī)酸的餾分可以由此處移出。餾分中存在的有機(jī)酸可以是，例如乙酸、乙二酸、甲酸或丁酸或含有至少一種所述酸的混合物。
本發(fā)明裝置優(yōu)選具有至少一個(gè)潷析器作為相分離裝置。
按照本發(fā)明的方法可得到苯酚。該苯酚中的羥基丙酮含量低于300ppm，優(yōu)選低于100ppm，且特別優(yōu)選低于10ppm。通過(guò)本發(fā)明的方法同樣可以得到羥基丙酮含量降低的含枯烯和/或AMS的混合物。
本發(fā)明的方法和裝置見(jiàn)

圖1和圖2中的實(shí)施例所示，但所述方法或裝置并不限于這些實(shí)施方案。
圖1是本發(fā)明裝置的實(shí)施方案的示意圖。本發(fā)明裝置包括蒸餾塔K1’，其具有一個(gè)側(cè)入口，混合物SP’可以通過(guò)該側(cè)入口進(jìn)入，用于分離出苯酚。在塔頂和塔底，塔頂產(chǎn)物KP’和塔底產(chǎn)物SP1’可分別移出。本發(fā)明裝置的蒸餾塔在塔底具有一個(gè)換熱器WT2’，適當(dāng)?shù)臒崮芸梢酝ㄟ^(guò)該換熱器引入塔中。
來(lái)自塔頂?shù)闹辽俸菹?、羥基丙酮和水的塔頂產(chǎn)物KP’通過(guò)換熱器WT3’，在其中塔頂產(chǎn)物濃縮，并且塔頂產(chǎn)物從那里被傳送至相分離裝置PT1’。在該相分離裝置中形成的部分有機(jī)相可以經(jīng)RO’返回蒸餾塔。至少含枯烯的有機(jī)相的其余部分經(jīng)CA’進(jìn)行進(jìn)一步處理。部分水相經(jīng)RW1’以液態(tài)同樣返回蒸餾塔K1’。水相的另一部分可以經(jīng)RW2’，以液態(tài)或汽態(tài)運(yùn)送至蒸餾塔K1’。含羥基丙酮的水相的剩余部分可以經(jīng)W1’，進(jìn)行使用或處理。蒸餾塔K1’可任選具有一個(gè)或多個(gè)側(cè)排口SOS’，含至少一種有機(jī)酸的餾分可以經(jīng)過(guò)所述側(cè)排口從塔內(nèi)排出。
圖2是本發(fā)明方法的另一實(shí)施方案的示意圖。待處理混合物SP被引入相分離裝置PT1。至少含枯烯和苯酚的混合物的有機(jī)相經(jīng)SCA，從塔側(cè)引入蒸餾塔K1。含羥基丙酮的混合物的水相可以經(jīng)W1進(jìn)行使用或處理。如果需要或希望，可以經(jīng)AW向相分離裝置中引入水相或水。
經(jīng)SCA從側(cè)面引入塔K1的混合物有機(jī)相在蒸餾塔中進(jìn)行分餾，得到至少含枯烯并且作為KP1從塔頂移出的餾分，以及至少含苯酚并且作為SP1從塔底移出的餾分。本發(fā)明裝置的蒸餾塔在塔頂和塔底具有反流體系，一些或全部塔頂產(chǎn)物或塔底產(chǎn)物可以通過(guò)該體系返回塔中。在這些反流體系中安裝了換熱器WT1和WT2，并且使得能夠?qū)崮芤敕祷厮械乃谆蛩敭a(chǎn)物或引出。蒸餾塔K1可任選裝有一個(gè)或多個(gè)側(cè)排口SOS，至少含一種有機(jī)酸的餾分可以經(jīng)所述側(cè)排口排出塔外。
實(shí)施例1其中特別含73份苯酚、20份枯烯、3份AMS、1份苯乙酮、0.2份羥基丙酮和2份水的混合物從側(cè)面，第40塊理論塔板高處引入如圖1所示具有80塊理論塔板的蒸餾塔。
設(shè)定塔內(nèi)溫度，使得塔頂溫度為95℃而塔底溫度為182℃。蒸餾塔的壓力相當(dāng)于大氣壓。從蒸餾塔頂移出的餾分中，水含量為8重量％，枯烯含量為79重量％，羥基丙酮含量為0.8重量％，以及AMS含量為12重量％。將該餾分傳送至潷析器。在該潷析器中，從餾分中分離水相，所述水相含有存在于餾分中的羥基丙酮的大部分。排除部分水相。殘余有機(jī)相返回蒸餾塔。
在該相分離容器中與水相分離的有機(jī)相中，羥基丙酮的含量低于400ppm。部分該有機(jī)相返回蒸餾塔。將有機(jī)相的其余部分引入枯烯塔，進(jìn)行進(jìn)一步處理。
從第一蒸餾塔的塔底移出的餾分特別含有98.5重量％苯酚和1.4重量％苯乙酮，并僅含13ppm羥基丙酮。將該餾分引入粗苯酚塔進(jìn)行進(jìn)一步處理。
權(quán)利要求
1.一種從至少含有羥基丙酮、枯烯、水和苯酚的混合物中分離苯酚的方法，包括采用至少一個(gè)分餾步驟和至少一個(gè)相分離步驟分餾該混合物，采用這種方式，得到至少一種羥基丙酮含量低于300ppm的含苯酚餾分。
2.權(quán)利要求1所要求的方法，其中在相分離步驟中，將該混合物分離為有機(jī)相和無(wú)機(jī)相，并且將得到的有機(jī)相在分餾步驟中分餾，采用這種方式，得到羥基丙酮含量低于300ppm的含苯酚餾分。
3.權(quán)利要求1所要求的方法，其中在分餾步驟中分餾混合物，采用這種方式，得到羥基丙酮含量低于300ppm的含苯酚餾分，和至少含羥基丙酮、枯烯和水的另一餾分，并且后一餾分被分離為有機(jī)相和水相。
4.權(quán)利要求1-3中至少一項(xiàng)所要求的方法，其中含苯酚餾分中羥基丙酮的含量低于30ppm。
5.權(quán)利要求1-4中至少一項(xiàng)所要求的方法，其中混合物含α-甲基苯乙烯。
6.權(quán)利要求1-5中至少一項(xiàng)所要求的方法，其中使用的混合物是在枯烯氫過(guò)氧化物的酸催化裂解中得到的裂解產(chǎn)物混合物的一部分。
7.權(quán)利要求1-6中至少一項(xiàng)所要求的方法，其中混合物中苯酚的濃度為20-90重量％。
8.權(quán)利要求1-7中至少一項(xiàng)所要求的方法，其中混合物中羥基丙酮的濃度為300ppm-5重量％。
9.一種從至少含有羥基丙酮、枯烯、水和苯酚的混合物中分離苯酚的裝置，包括至少一個(gè)蒸餾塔，其尺寸使得至少一種含枯烯和/或α-甲基苯乙烯的餾分可以從塔頂移出，并且羥基丙酮含量低于300ppm的含苯酚餾分可以從塔底移出，以及至少一個(gè)相分離裝置，用于有機(jī)相與水相分離。
10.權(quán)利要求9所要求的裝置，其中蒸餾塔具有至少20塊塔板。
11.權(quán)利要求9或10所要求的裝置，其中該塔在混合物的進(jìn)料口和塔底之間具有側(cè)排口，含至少一種有機(jī)酸的餾分由此移出。
12.權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)所要求的裝置，其中相分離裝置是潷析器。
13.用權(quán)利要求1-8至少一項(xiàng)所要求的方法得到的苯酚，其中減除了以下雜質(zhì)，例如羥基丙酮、水、枯烯、α-甲基苯乙烯、苯基丁烯、甲基苯并呋喃(MBF)、異亞丙基丙酮(MO)、正丙基苯、異丙基苯、羰基化合物，例如3-甲基環(huán)戊酮、(甲基)異丁基酮、2-苯基丙醛、仲丁基苯、叔丁基苯、甲苯類和/或二甲苯。
14.含枯烯和α-甲基苯乙烯的混合物，并且是通過(guò)權(quán)利要求1-8至少一項(xiàng)所要求的方法得到的。
全文摘要
本發(fā)明要求一種從至少含有羥基丙酮、枯烯、水和苯酚的混合物中分離苯酚的方法，包括采用單一分餾步驟和單一相分離步驟分餾混合物，采用這種方式，得到羥基丙酮含量低于300ppm的單一含苯酚餾分。在通過(guò)蒸餾裂解產(chǎn)物混合物的處理中，羥基丙酮通常與苯酚餾分一起從裂解產(chǎn)物混合物中除去，其中羥基丙酮必須以高成本的方式從中除去。與常規(guī)裝置相比，本發(fā)明方法使得裝置成本以及能耗大量降低。本發(fā)明方法可用于通過(guò)蒸餾處理裂解產(chǎn)物混合物，所述產(chǎn)物混合物是在烷基芳基氫過(guò)氧化物的裂解，特別是枯烯氫過(guò)氧化物的裂解中得到的。使用本發(fā)明的方法能夠從裂解枯烯氫過(guò)氧化物得到的裂解產(chǎn)物混合物中分離苯酚和丙酮。
文檔編號(hào)C07C39/04GK1479710SQ01820098
公開(kāi)日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2001年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月6日
發(fā)明者H·－J·科爾特, H -J 科爾特, C·施瓦茨, 嘰, U·譚格爾, 穸 , J·烏爾里希, 鏘, M·韋伯 申請(qǐng)人:英尼奧斯石炭酸兩合公司