專(zhuān)利名稱(chēng)：苯酚的生產(chǎn)與純化的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及苯酚的純化方法，特別是，該方法是通過(guò)異丙苯氧化法聯(lián)合的苯酚和丙酮生產(chǎn)線(xiàn)內(nèi)產(chǎn)生的苯酚的純化方法。
從異丙苯到苯酚的工業(yè)方法是公知的且包括兩步合成異丙苯空氣氧化為異丙苯氫過(guò)氧化物(CHP)中間體，接著用酸分解(裂解)CHP得到苯酚和丙酮作為主要產(chǎn)品。然而，除所需的產(chǎn)物外，所得的粗裂解產(chǎn)物混合物還含有一定量的各種副產(chǎn)物，包括α-甲基苯乙烯、苯乙酮、枯基酚、未反應(yīng)的異丙苯，和痕量的各種羰基型雜質(zhì)，包括羥基丙酮、異亞丙基丙酮及醛。在隨后的純化步驟中，這些不需要的副產(chǎn)物和雜質(zhì)必須用各種分離方法，包括萃取、蒸餾和催化化學(xué)處理等，從最終產(chǎn)物苯酚和丙酮中除去。
用常規(guī)的蒸餾方法，從苯酚中除去上面提到的羰基型雜質(zhì)是特別困難的，對(duì)粗苯酚物流進(jìn)行化學(xué)處理對(duì)于它們的有效除去是特別需要的。痕量的羰基型雜質(zhì)，如羥基丙酮和異亞丙基丙酮，有生成顏色的傾向，它們?cè)谧罱K苯酚產(chǎn)物中的存在，即使是極微量，也致使它的質(zhì)量不適用于苛刻的最終應(yīng)用如雙酚A和聚碳酸酯。
US3029294，US3454653，US5414154和US5502259描述了用各種固體多相酸(heterogeneous acid)催化劑從羰基型雜質(zhì)純化苯酚，其中商業(yè)上最廣泛使用的是一種酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂如Amberlyst 15(Rohm and Haas)或Lewatit 2431(Bayer)。這些酸性離子交換樹(shù)脂催化劑通常用作由磺酸化的聚苯乙烯和二乙烯苯交聯(lián)構(gòu)成的小聚合物珠的填充床，其既可以是gellular也可是大網(wǎng)絡(luò)(macroreticular)型。
在這些催化處理方法中，使粗苯酚物流連續(xù)地通過(guò)保持在升高溫度下的固體酸性離子交換樹(shù)脂(IER)的固定床。物流中存在的痕量羰基型雜質(zhì)，在這些條件下與苯酚反應(yīng)，形成較高沸點(diǎn)的衍生物，隨后通過(guò)常規(guī)的蒸餾，這些高沸點(diǎn)的衍生物能夠很容易地從苯酚中除去。
通過(guò)促進(jìn)縮合反應(yīng)，這些陽(yáng)離子IER處理方法，對(duì)于從苯酚中除去羰基物(carbonyl)通常是十分有效的。然而，在處理過(guò)程中，從固體IER催化劑中瀝濾出的極微小的磺酸片段(低聚物)污染了流出的苯酚物流。必須將這些酸性低聚污染物從苯酚中除去，否則它們將影響下游產(chǎn)物的質(zhì)量，并造成設(shè)備腐蝕問(wèn)題。
在目前的技術(shù)中，該低聚物瀝濾(leaching)問(wèn)題是用加入堿如氫氧化鈉到IER處理的流出物流中來(lái)防止。所加的氫氧化鈉堿溶解在苯酚物流中，中和了存在的痕量的酸性低聚物，且穩(wěn)定了下游蒸餾物所產(chǎn)生的產(chǎn)物苯酚的顏色。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)往苯酚物流中加入氫氧化鈉或其他可溶性堿有下面的缺點(diǎn)強(qiáng)堿性的氫氧化鈉除了與低聚物反應(yīng)外，還與苯酚本身反應(yīng)形成酚鈉鹽。必需回收該酚鹽，否則將導(dǎo)致苯酚產(chǎn)量的下降；酚鈉鹽可能引起熱交換器表面結(jié)垢，造成停工和停產(chǎn)；以及在隨后的蒸餾過(guò)程中，酚鈉鹽可能污染最終產(chǎn)物苯酚，引起產(chǎn)物的質(zhì)量和顏色較差。
US4847433，US4876395介紹了另一種克服低聚物瀝濾問(wèn)題的方法，它是直接向工藝中加入一種固體堿性物質(zhì)如碳酸鋇，以清除酸性低聚物。然而，這種固體堿性試劑在苯酚物流中的溶解很差。結(jié)果，產(chǎn)生了非均相混和物，引起了如熱交換器堵塞等下游加工問(wèn)題。清除酸性低聚物的固定床方法明顯比向工藝物流中加入如氫氧化鈉或碳酸鋇等堿性物質(zhì)更優(yōu)選。
US4191843，US4766254和US5288926提出將物流連續(xù)地通過(guò)固體堿性離子交換樹(shù)脂的填充床，從苯酚物流中除去瀝濾的酸性低聚污染物的另一種方法。這些聚合物樹(shù)脂是由含胺或季銨活性基團(tuán)的聚苯乙烯-二乙烯苯主鏈構(gòu)成的。然而，這些陰離子交換樹(shù)脂是昂貴的，且在大于100℃的操作溫度下，它本身就是不穩(wěn)定的。結(jié)果，它們的應(yīng)用受到溫度的限制，它們的有效使用壽命短，且它們必須被頻繁更換，因而是昂貴的。還發(fā)現(xiàn)由于這些陰離子交換樹(shù)脂釋放出它們自己的堿性(alkaline nature)低聚物，該低聚物污染了下游的工藝，引起產(chǎn)物質(zhì)量問(wèn)題，所以它們最終也是無(wú)效的。
US5008470和US5105026介紹了另一種方法，用含鈦和鋯的兩性固體無(wú)機(jī)材料的固定床，除去瀝濾的酸性低聚污染物。這些弱堿性的吸附劑是昂貴的，而且由于它們的吸附容量十分有限，必須頻繁更換。
因而，從預(yù)先已用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑處理過(guò)的苯酚物流中，清除酸性低聚污染物的改良方法是需要的。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，層狀雙氫氧化物(LDHs)能夠被有效地用作堿性吸附劑，以從預(yù)先用離子交換樹(shù)脂處理過(guò)的苯酚物流中清除酸性低聚污染物。這樣，按照本發(fā)明，提供了從酚類(lèi)溶劑(phenolic solvent)中分離磺酸化合物的方法，它是通過(guò)將酚類(lèi)溶劑與層狀雙氫氧化物組分接觸而進(jìn)行的。優(yōu)選的是，LDH是分子式為[MII1-xMIIIx(OH)2](An-)x/n的水滑石類(lèi)材料(HTM)，或其水合物，其中MII是二價(jià)金屬陽(yáng)離子，MIII是三價(jià)金屬陽(yáng)離子，A是電荷為n-的層間陰離子(interlayer anion)，x是0.12-0.8。該方法可以用在將異丙苯轉(zhuǎn)化為苯酚以從產(chǎn)物苯酚中除去磺酸化合物的常規(guī)工業(yè)方法中。還提供了將異丙苯轉(zhuǎn)化為苯酚而生產(chǎn)純化苯酚的方法和裝置。在異丙苯轉(zhuǎn)化為苯酚時(shí)，所得苯酚常含有羰基型雜質(zhì)。在離子交換樹(shù)脂催化劑(IER)存在下，苯酚和羰基型雜質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生可能含有磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。反應(yīng)產(chǎn)物與HTM接觸，減少了可能存在的磺酸化合物的量，并產(chǎn)生含純化苯酚的物流。含純化苯酚的物流可以用常規(guī)的分離技術(shù)如蒸餾，而被進(jìn)一步純化。


附圖示出了本發(fā)明方法的實(shí)施方案的圖示。
發(fā)明的詳細(xì)描述已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，層狀雙氫氧化物(LDHs)可以有效用作堿性吸附劑，用于從預(yù)先用這類(lèi)組分如磺酸離子交換樹(shù)脂處理過(guò)的含酚物流中，清除酸性低聚污染物。
LDHs是一組層狀陰離子粘土礦，它是由帶正電荷的金屬氫氧化物層組成的，在所述層間有陰離子和一些水分子。最普通的LDHs基于這樣一些主族金屬如Mg和Al，及過(guò)渡金屬如Ni、Co、Cr、Zn和Fe等的雙氫氧化物。這些LDHs的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于氫氧鎂石[Mg(OH)2]，在氫氧鎂石中鎂離子被羥基八面體包圍，所得的八面體共邊，形成無(wú)數(shù)層(infinite layers)。在LDHs中，一些Mg2+被三價(jià)陽(yáng)離子如Al3+同晶取代。這導(dǎo)致必須在層間插入陰離子來(lái)使電荷平衡的帶正電荷的層。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明的方法中特別有效的一種類(lèi)型的LDH是合成固體水滑石型材料(HTM)。真正的水滑石是一種稀少的天然存在的礦石，它具有分子式為[Mg6Al2(OH)16](CO3)·4H2O的理想單元，由通過(guò)邊互連的鎂和鋁的氫氧化物八面體構(gòu)成。而Mg/Al的比例可以從1.7到4之間改變，且各種其它的二價(jià)和三價(jià)離子可以取代Mg和Al。此外，合成時(shí)，層間的陰離子可能被大量其它陰離子所取代。
水滑石型材料(HTMs)可以用通式表示[MII1-xMIIIx(OH)2](An-)x/n，或其水合物，其中MII是二價(jià)金屬陽(yáng)離子，MIII是三價(jià)金屬陽(yáng)離子，A是電荷為n-的層間陰離子，x是0.12-0.8。x的優(yōu)選范圍為0.2-0.33。MII優(yōu)選選自堿土金屬陽(yáng)離子，或其與其它二價(jià)金屬陽(yáng)離子的組合。優(yōu)選的是，MII是堿土金屬陽(yáng)離子，更優(yōu)選是Mg陽(yáng)離子。MIII優(yōu)選單獨(dú)選自IIIA主族金屬陽(yáng)離子，或是其與其它三價(jià)金屬陽(yáng)離子的組合。優(yōu)選的是，MIII是IIIA主族金屬陽(yáng)離子，更優(yōu)選是鋁陽(yáng)離子。HTMs可以用各種方法以較大的量工業(yè)合成。其制備也是公知的且描述于Cavani，F(xiàn).等人，Cat Today，Vol.11，No.2，p173(1991)和US5358701、US5399329、US5507980、US6156696和US6313063中。陰離子A優(yōu)選選自CO32-、NO3-、OH-、Cl-、F-或者是它們的組合。陰離子A更優(yōu)選是CO32-。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于層間陰離子可以進(jìn)行各種取代，包括但不限于簡(jiǎn)單的陰離子如SO42-等，過(guò)渡金屬陰離子如CrO42-、MoO42-、Mo2O72-等，有機(jī)金屬陰離子、金屬聚氧代陰離子(polyoxoanions)如V10O286-，及有機(jī)陰離子如長(zhǎng)鏈脂族二羧酸鹽。在現(xiàn)有技術(shù)中有進(jìn)行這一取代的方法，且這樣的取代產(chǎn)物在本發(fā)明范圍內(nèi)。
本發(fā)明中用的優(yōu)選HTMs是氫氧化碳酸鋁鎂，其具有下列一般化學(xué)式Mg2xAl2(OH)4x+4CO3.nH2O如以商品名Pural MG由Sasol-Condea生產(chǎn)，以及以商品名EXM由Sudchemie生產(chǎn)。與常規(guī)的氧化鋁的水合物(pH8-9)相比，這些陰離子的鎂水滑石有更高的堿性，且在煅燒后隨著相應(yīng)的吸附能力的增加，表面積也更高(400℃200m2/g)。通過(guò)增加Mg/Al比和/或加入不同于OH-的陰離子，可以調(diào)節(jié)其堿性。例如，Mg/Al比為3得到堿性更強(qiáng)的材料。并且，加入Cl-代替OH-可使材料的堿性降低，而加入F-代替OH-可使堿性更高。在高至500℃下這些HTMs都是熱穩(wěn)定的，給了它們一個(gè)很寬的應(yīng)用溫度范圍。此外，為了在連續(xù)流動(dòng)的填充床商業(yè)用途中有長(zhǎng)催化壽命和吸附能力，可以將這些HTMs造粒，得到良好的機(jī)械強(qiáng)度性能。HTM的形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)本發(fā)明并不重要，可以根據(jù)制備方法的類(lèi)型等而變化。但是，優(yōu)選的是，粒徑低于5mm，粒徑范圍更優(yōu)選為1mm-3mm。HTM粒子可以用常規(guī)技術(shù)如噴霧干燥、造粒、壓片、成珠等來(lái)形成?？梢允褂谜辰Y(jié)劑來(lái)幫助顆粒狀的形成。此外，這些HTMs在水性和有機(jī)介質(zhì)中均是穩(wěn)定的，沒(méi)有引起任何瀝濾。
本發(fā)明提供了從酚類(lèi)溶劑中分離磺酸化合物的方法，通過(guò)使酚類(lèi)溶劑與HTM(上文定義的)接觸，從而產(chǎn)生磺酸化合物的量減少的純化的含酚產(chǎn)物。純化的含酚產(chǎn)物可以用常規(guī)的分離技術(shù)如蒸餾，吸附，萃取和相分離等進(jìn)一步提純。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了通過(guò)將異丙苯轉(zhuǎn)化為粗苯酚而生產(chǎn)苯酚的方法。粗苯酚通常含有羰基型雜質(zhì)。在離子交換樹(shù)脂催化劑(IER)存在下，粗苯酚和任何羰基型雜質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生可能含有磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。IER通常是磺酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，但是也可以用如含磺酸基的聚硅氧烷等其它類(lèi)型的催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物與HTM(上文定義的)接觸，減少了可能存在的磺酸化合物的量，并產(chǎn)生了純化的含酚物流。純化的含酚物流，可以用常規(guī)的分離技術(shù)如蒸餾，吸附，萃取和相分離等進(jìn)一步純化。
本發(fā)明可以應(yīng)用于將異丙苯轉(zhuǎn)化為苯酚的常規(guī)工業(yè)方法中，其中產(chǎn)生可能含有磺酸化合物的粗酚物流(CPS)。將含酸性低聚物如磺酸化合物的粗酚物流與HTM(如上文定義的)固體吸附劑在有效降低流出物酸性的條件下接觸，可以高產(chǎn)率地產(chǎn)生高純度的苯酚產(chǎn)物。在接觸期間沒(méi)有由苯酚形成討厭的酚鹽，且沒(méi)有堿性低聚物從HTM瀝濾出以污染粗酚物流。粗酚物流是110-140℃的熱流出物物流，含有瀝濾出的酸性低聚物，而此酸性低聚物是從用于從苯酚中除去羰基型雜質(zhì)的離子交換催化劑處理步驟中產(chǎn)生。通常，離子交換催化劑是磺酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑。用HTM處理可以用固定填充床或漿料型(slurry type)應(yīng)用而實(shí)施。固定床設(shè)計(jì)是優(yōu)選的。在HTM處理后，可以通過(guò)常規(guī)的分離方法如蒸餾、吸附、萃取和相分離而回收高質(zhì)量的最終產(chǎn)物苯酚。
本發(fā)明還提供了用于將異丙苯轉(zhuǎn)化為苯酚的裝置(facility)。該裝置包括含異丙苯的容器；與含異丙苯的容器相連的第一反應(yīng)容器，其中在所述第一反應(yīng)容器中，異丙苯被氧化生成異丙苯氫過(guò)氧化物(CHP)混合物；與第一反應(yīng)容器相連的第二反應(yīng)容器，其中在所述第二反應(yīng)容器中，CHP混合物被裂解生成粗裂解物混合物；用于接收粗裂解物混合物而連接的分離段(separation section)，其中粗裂解物混合物被分離成多個(gè)物流，而這些物流之一是可能含有羰基型雜質(zhì)的含苯酚的粗苯酚物流(CPS)；用于接收CPS并產(chǎn)生可能含有磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物而連接的離子交換樹(shù)脂(IER)催化劑床；用于接收反應(yīng)產(chǎn)物而連接的陰離子床。陰離子床包含HTM(如上文所定義)。通過(guò)陰離子床后，反應(yīng)產(chǎn)物所含的磺酸化合物的量減少，并成為純化的含酚物流。
分離段可以包括蒸餾裝置、吸附裝置、相分離裝置、萃取裝置或它們的組合。優(yōu)選的是，分離段包含蒸餾裝置。更優(yōu)選的是，分離裝置包含串聯(lián)的三個(gè)蒸餾裝置。
離子交換樹(shù)脂催化劑(IER)優(yōu)選是磺酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
設(shè)備也可以包括與陰離子交換床相連的第二分離段，其中純化的含酚物流被分離成二或更多的物流，而物流之一是比純化的含酚物流有更大純度的苯酚物流。第二分離段可以包括蒸餾裝置、吸附裝置、相分離裝置、萃取裝置，或它們的組合。優(yōu)選的是，第二分離段包含蒸餾裝置。
現(xiàn)在更詳細(xì)描述附圖中示出的本發(fā)明方法的實(shí)施方案。通過(guò)常規(guī)的異丙苯到苯酚的連續(xù)流方法，新鮮的異丙苯1被氧化2為異丙苯氫過(guò)氧化物(CHP)，接著裂解3(酸分解)以形成中和的粗裂解物混合物，該粗裂解物混合物含有苯酚、丙酮、未反應(yīng)的異丙苯和形成的各種副產(chǎn)物包括如羥基丙酮和異亞丙基丙酮等“羰基型”雜質(zhì)。然后，將儲(chǔ)存在緩沖罐4中的該中和的粗裂解物混合物以物流5放出，以便通過(guò)蒸餾塔(6，8，10)進(jìn)行進(jìn)一步加工。從這三個(gè)蒸餾步驟可以連續(xù)產(chǎn)生A)粗丙酮物流7，B)焦油物流9，和C)粗苯酚物流11。粗苯酚物流11由97-99重量％的苯酚組成，該苯酚中含有一定數(shù)量的痕量雜質(zhì)，包括100-200ppm不能用常規(guī)的蒸餾從苯酚中除去的“羰基型”污染物。
接著將粗苯酚物流11連續(xù)通過(guò)幾個(gè)含有聚合的磺酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑(IER)的固定床容器12，所述陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑通過(guò)酸催化物流中存在的羰基型雜質(zhì)與苯酚的反應(yīng)形成高沸點(diǎn)衍生物如2-甲基苯并呋喃，而以化學(xué)方法除去所述羰基型雜質(zhì)。為了實(shí)現(xiàn)所需的羰基物至高沸點(diǎn)衍生物的100％轉(zhuǎn)化，必須采用相對(duì)高的溫度。這些陽(yáng)離子IER處理器的典型操作溫度是120-130℃。這些陽(yáng)離子IER床可以以串聯(lián)操作或并聯(lián)操作而布置。
由于陽(yáng)離子IER聚合樹(shù)脂材料的熱不穩(wěn)定性，流出物流13含有從陽(yáng)離子交換樹(shù)脂連續(xù)瀝濾出的磺酸低聚物。通過(guò)收集試樣并定量測(cè)量其磺酸含量，可以使用標(biāo)準(zhǔn)酸堿滴定分析方法監(jiān)測(cè)瀝濾到流出物流13中的酸性低聚物的含量。
IER處理過(guò)的粗酚物流13接著連續(xù)通過(guò)包含HTM固定床的陰離子床14，該HTM通過(guò)中和除去酸性低聚物。用陰離子床14除去磺酸低聚物的效率可以用前面討論過(guò)的相同的滴定分析方法分析陰離子床流出物流15來(lái)測(cè)定。
在系統(tǒng)中沒(méi)有布置陰離子床的現(xiàn)有技術(shù)中，必須向物流13/15中加入20wt％的氫氧化鈉溶液，以除去酸性低聚物。該方法是有問(wèn)題的，因?yàn)闅溲趸c與所存在的苯酚反應(yīng)生成討厭的酚鈉鹽。在現(xiàn)有技術(shù)中，這些酚鹽通過(guò)物流17循環(huán)進(jìn)工藝中，最終污染了出口處的酚類(lèi)焦油物流，物流9，使它不適合無(wú)灰焚化。酚鈉鹽也弄臟了最終蒸餾塔16的再沸器(reboiler)，造成維修停工和停產(chǎn)。
本發(fā)明中，不含酸性低聚物的陰離子床處理過(guò)的流出物15進(jìn)料到最終蒸餾塔16中，在該蒸餾塔16中，在固定床容器12中形成的高沸點(diǎn)衍生物通過(guò)物流17，從最終產(chǎn)物苯酚(物流18)中除去。產(chǎn)生了適于雙酚和聚碳酸酯塑料最終用途的高質(zhì)量最終產(chǎn)物苯酚。
現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)討論過(guò)可以通過(guò)幾種方法將HTMs進(jìn)行再生。再生的一個(gè)優(yōu)選方法包括用水洗滌HTM以除去痕量的苯酚，然后將HTM在氮?dú)饣蚩諝庵性?00℃-600℃下加熱，優(yōu)選在400℃下加熱。
提供下文的非限定性的例子，僅僅是為了舉例說(shuō)明的目的，不能解釋為是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
實(shí)施例1在從異丙苯到苯酚的常規(guī)工業(yè)方法中，將原材料異丙苯進(jìn)行氧化形成異丙苯氫過(guò)氧化物，接著用硫酸催化劑將其分解，形成均相裂解產(chǎn)物混合物，該均相裂解產(chǎn)物混合物含有苯酚、丙酮、異丙苯、α-甲基苯乙烯、苯乙酮、異丙基苯酚、水和各種痕量羰基型雜質(zhì)包括羥基丙酮和異亞丙基丙酮。在催化劑硫酸被中和后，將所得的中和的裂解物收集在儲(chǔ)罐中，按附圖中所示的三塔蒸餾體系進(jìn)行加工。在分離并除去粗丙酮物流和酚類(lèi)焦油物流后，在第三蒸餾塔底部產(chǎn)生粗苯酚物流(物流11)，通過(guò)氣相色譜分析該粗苯酚物流有如下組成
99.90wt％苯酚0.02wt％羥基丙酮0.06wt％異亞丙基丙酮0.01wt％苯乙酮0.01wt％α-甲基苯乙烯將上文的粗苯酚混合物供應(yīng)到如附圖中所示的陽(yáng)離子交換(IER)處理反應(yīng)器12，其中進(jìn)料中存在的羰基型組分(羥基丙酮和異亞丙基丙酮)通過(guò)它們與苯酚的酸催化的縮合反應(yīng)，被轉(zhuǎn)化為高沸點(diǎn)衍生物。所用的IER催化劑樹(shù)脂是Bayer K2431磺酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。固定床陽(yáng)離子IER處理反應(yīng)器的操作條件是115℃，1.6WHSV空速(space velocity)。在來(lái)自IER處理器的合并的經(jīng)處理的流出物流(物流13)上進(jìn)行滴定分析，發(fā)現(xiàn)了83ppm的磺酸低聚物。
將含83ppm酸性低聚物污染物的處理過(guò)的苯酚的物流13，通過(guò)固體陰離子吸附劑材料HTM的固定床14。所采用的特定的HTM是Sasol PuralMg70材料，含有67wt％的MgO和33wt％的Al2O3，具有0.46ml/g的孔體積和2.0meq/g的容量。將溫度保持在125℃。用滴定法以每小時(shí)間隔測(cè)定流出的陰離子床處理過(guò)的物流15的低聚物含量。在流出的物流中沒(méi)有檢測(cè)到磺酸低聚物，顯示出100％的效率。
實(shí)施例2如實(shí)施例1那樣制備并使用IER處理過(guò)的流出的苯酚物流，但這次含有105ppm磺酸低聚物，將其通過(guò)由Sasol PuralMg70材料組成的HTM吸附床14。將溫度保持在140℃。用滴定法以每小時(shí)間隔測(cè)定流出的陰離子床處理過(guò)的物流15的低聚物含量。在流出的物流中沒(méi)有檢測(cè)到磺酸低聚物，顯示出100％的效率。
實(shí)施例3如實(shí)施例1那樣制備并使用IER處理過(guò)的流出的苯酚物流，但這次含有75ppm的磺酸低聚物，將其通過(guò)含有片狀的SudChemie T-2647 HTM的陰離子吸附床14。該材料含有在惰性粘結(jié)劑上的35wt％的MgO HTM。將溫度保持在130℃，且如實(shí)施例1那樣通過(guò)滴定法測(cè)試陰離子床流出物15。沒(méi)有檢測(cè)到酸性低聚物，顯示出100％的效率。
權(quán)利要求
1.從酚類(lèi)溶劑中分離磺酸化合物的方法，該方法包括將酚類(lèi)溶劑與陰離子交換材料接觸，所述陰離子交換材料包含分子式為[MII1-xMIIIx(OH)2](An-)x/n的層狀雙氫氧化物組成，或其水合物，MII是二價(jià)金屬陽(yáng)離子，MIII是三價(jià)金屬陽(yáng)離子，A是電荷為n-的層間陰離子，x是0.12-0.8，從而產(chǎn)生磺酸化合物的量減少的純化的含酚產(chǎn)物。
2.權(quán)利要求1的方法，其中MII選自堿土金屬陽(yáng)離子，或其與其它二價(jià)金屬陽(yáng)離子的組合。
3.權(quán)利要求2的方法，其中堿土金屬陽(yáng)離子是鎂陽(yáng)離子。
4.權(quán)利要求1的方法，其中MIII選自IIIA主族金屬陽(yáng)離子，或其與其它三價(jià)金屬陽(yáng)離子的組合。
5.權(quán)利要求4的方法，其中IIIA主族金屬陽(yáng)離子是鋁陽(yáng)離子。
6.權(quán)利要求1的方法，其中陰離子A選自CO32-、NO3-、OH-、Cl-、F-、或者是它們的組合。
7.權(quán)利要求1的方法，其中陰離子A是CO32-。
8.權(quán)利要求1的方法，其中x是0.2-0.33。
9.生產(chǎn)苯酚的方法，包括下列步驟轉(zhuǎn)化異丙苯，產(chǎn)生可能含有羰基型雜質(zhì)的粗苯酚；在離子交換樹(shù)脂催化劑(IER)存在下，粗苯酚與任何羰基型雜質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生可能含有磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物；使反應(yīng)產(chǎn)物與陰離子交換材料接觸，降低可能存在的磺酸化合物的量，并產(chǎn)生純化的含酚物流，所述陰離子交換材料包括分子式為[MII1-xMIIIx(OH)2](An-)x/n的層狀雙氫氧化物組成，或其水合物，MII是二價(jià)金屬陽(yáng)離子，MIII是三價(jià)金屬陽(yáng)離子，A是電荷為n-的層間陰離子，x是0.12-0.8。
10.權(quán)利要求9的方法，其中，離子交換樹(shù)脂催化劑(IER)是磺酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
11.權(quán)利要求9的方法，其中MII選自堿土金屬陽(yáng)離子，或其與其它二價(jià)金屬陽(yáng)離子的組合。
12.權(quán)利要求11的方法，其中堿土金屬陽(yáng)離子是鎂陽(yáng)離子。
13.權(quán)利要求9的方法，其中MIII選自IIIA主族金屬陽(yáng)離子，或其與其它三價(jià)金屬陽(yáng)離子的組合。
14.權(quán)利要求13的方法，其中IIIA主族金屬陽(yáng)離子是鋁陽(yáng)離子。
15.權(quán)利要求9的方法，其中陰離子A選自CO32-、NO3-、OH-、Cl-、F-、或者是它們的組合。
16.權(quán)利要求9的方法，其中陰離子A是CO32-。
17.權(quán)利要求9的方法，其中x是0.2-0.33。
18.在將異丙苯轉(zhuǎn)化為苯酚的方法中，其中產(chǎn)生可能含有磺酸化合物的粗苯酚物流(CPS)，改進(jìn)措施包括CPS與陰離子交換材料的接觸步驟，所述陰離子交換材料包括分子式為[MII1-xMIIIx(OH)2](An-)x/n的層狀雙氫氧化物組成，或其水合物，MII是二價(jià)金屬陽(yáng)離子，MIII是三價(jià)金屬陽(yáng)離子，A是電荷為n-的層間陰離子，x是0.12-0.8。
19.權(quán)利要求18的方法，其中MII選自堿土金屬陽(yáng)離子，或其與其它二價(jià)金屬陽(yáng)離子的組合。
20.權(quán)利要求19的方法，其中堿土金屬陽(yáng)離子是鎂陽(yáng)離子。
21.權(quán)利要求18的方法，其中MIII選自IIIA主族金屬陽(yáng)離子，或其與其它三價(jià)金屬陽(yáng)離子的組合。
22.權(quán)利要求21的方法，其中IIIA主族金屬陽(yáng)離子是鋁陽(yáng)離子。
23.權(quán)利要求18的方法，其中陰離子A選自CO32-、NO3-、OH-、Cl-、F-、或者是它們的組合。
24.權(quán)利要求18的方法，其中陰離子A是CO32-。
25.權(quán)利要求18的方法，其中x是0.2-0.33。
26.異丙苯轉(zhuǎn)化為苯酚的裝置，所說(shuō)裝置包含含異丙苯的容器；與含異丙苯的容器相連的第一反應(yīng)容器，其中在所述第一反應(yīng)容器中，異丙苯被氧化生成異丙苯氫過(guò)氧化物(CHP)混合物；與第一反應(yīng)容器相連的第二反應(yīng)容器，其中在所述第二反應(yīng)容器中，CHP混合物被裂解生成粗裂解物混合物；用于接收粗裂解物混合物而連接的分離段，其中粗裂解物混合物被分離成多個(gè)物流，而這些物流之一是可能含有羰基型雜質(zhì)的含苯酚的粗苯酚物流(CPS)；用于接收CPS并產(chǎn)生可能含有磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物而連接的離子交換樹(shù)脂(IER)催化劑床；用于接收反應(yīng)產(chǎn)物而連接的陰離子床，所述陰離子床包括分子式為[MII1-xMIIIx(OH)2](An-)x/n的層狀雙氫氧化物組成，或其水合物，MII是二價(jià)金屬陽(yáng)離子，MIII是三價(jià)金屬陽(yáng)離子，A是電荷為n-的層間陰離子，x是0.12-0.8。
27.權(quán)利要求26的裝置，其中分離段是蒸餾裝置。
28.權(quán)利要求27的裝置，其中分離段包括三個(gè)串聯(lián)的蒸餾裝置。
29.權(quán)利要求26的裝置，其中離子交換樹(shù)脂催化劑(IER)是磺酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
30.權(quán)利要求26的裝置，進(jìn)一步包括與陰離子交換床相連的第二分離段，其中純化的含酚物流被分離成兩個(gè)或更多的物流，而物流之一是比純化的含酚物流純度更大的苯酚物流。
31.權(quán)利要求30的裝置，其中第二分離段是蒸餾裝置。
32.權(quán)利要求26的裝置，其中MII選自堿土金屬陽(yáng)離子，或其與其它二價(jià)金屬陽(yáng)離子的組合。
33.權(quán)利要求32的裝置，其中堿土金屬陽(yáng)離子是鎂陽(yáng)離子。
34.權(quán)利要求26的裝置，其中MIII選自IIIA主族金屬陽(yáng)離子，或其與其它三價(jià)金屬陽(yáng)離子的組合。
35.權(quán)利要求34的裝置，其中IIIA主族金屬陽(yáng)離子是鋁陽(yáng)離子。
36.權(quán)利要求26的裝置，其中陰離子A選自CO32-、NO3-、OH-、Cl-、F-、或者是它們的組合。
37.權(quán)利要求26的裝置，其中陰離子A是CO32-。
38.權(quán)利要求26的裝置，其中x是0.2-0.33。
全文摘要
提供了一種通過(guò)使酚類(lèi)溶劑與水滑石型材料(HTM)接觸而從酚類(lèi)溶劑中分離磺酸化合物的方法。該方法可以應(yīng)用在將異丙苯轉(zhuǎn)化為苯酚的常規(guī)工業(yè)方法中，以除去產(chǎn)物苯酚中的磺酸化合物。還提供了一種將異丙苯轉(zhuǎn)化為苯酚而生產(chǎn)純化苯酚的過(guò)程和裝置。在異丙苯轉(zhuǎn)化為苯酚時(shí)，苯酚中通常含有羰基型的雜質(zhì)。在磺酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑(IER)存在下，苯酚與羰基型雜質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生可能含有磺酸化合物的反應(yīng)產(chǎn)物。反應(yīng)產(chǎn)物與HTM接觸，以減少可能存在的磺酸化合物的量，并產(chǎn)生純化的含酚物流。用常規(guī)的分離技術(shù)如蒸餾法可將純化的含酚物流進(jìn)一步純化。
文檔編號(hào)C07C37/68GK1649811SQ03810075
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月6日
發(fā)明者約翰·W·富爾默, 尼廷·韋什, 普拉莫德·孔巴, 杰奧布·L·奧伯霍爾策, R·喬西·馬哈林蓋姆 申請(qǐng)人:通用電氣公司