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多环己基苯的烷基转移

摘要

在一种用于多环己基苯的烷基转移的方法中,将包含至少一种多环己基苯的进料在烷基转移条件下以包含具有超过10的二氧化硅的氧化铝摩尔比的沸石USY的催化剂与苯接触以将至少部分所述多环己基苯转化为环己基苯。

著录项

  • 公开/公告号CN102448915A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-05-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 埃克森美孚化学专利公司;

    申请/专利号CN201080022857.3

  • 发明设计人 王坤;J·C·程;T·E·埃尔顿;

    申请日2010-04-14

  • 分类号

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人夏正东

  • 地址 美国得克萨斯

  • 入库时间 2023-12-18 05:08:35

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-04-05

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C07C 4/18 专利号:ZL2010800228573 申请日:20100414 授权公告日:20141029

    专利权的终止

  • 2014-10-29

    授权

    授权

  • 2012-06-27

    实质审查的生效 IPC(主分类):C07C4/18 申请日:20100414

    实质审查的生效

  • 2012-05-09

    公开

    公开

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求享有于2009年5月26日提交的在先的美国临时申请序 号61/181133的权益,将其在此以其全部内容引入作为参考。

技术领域

本发明涉及用于将多环己基苯烷基转移为单环己基苯的方法以及涉 及得到的单环己基苯在生产苯酚和环己酮中的用途。

背景技术

苯酚是化学工业中重要的产品且可用于例如生产酚醛树脂、双酚A、 ε-己内酰胺、己二酸和增塑剂。

当前,生产苯酚的最为普遍的方法是Hock方法。这是一种三步骤 方法,其中第一步涉及用丙烯烷基化苯以生产枯烯,接着将枯烯氧化成 对应的氢过氧化物以及然后裂解氢过氧化物以生产等摩尔数量的苯酚 和丙酮。然而,对苯酚的世界需求比对丙酮的增长得更加飞速。此外由 于丙烯的发展不足,丙烯的成本可能增加。

因此,使用高级烯烃代替丙烯作为进料并同时生产高级酮如环己酮 而不是丙酮的方法可能是生产苯酚的吸引人的替代路线。例如,存在着 对于环己酮增长的市场,其可用作工业溶剂、在氧化反应中作为活化剂 和用于生产己二酸、环己酮树脂、环己酮肟、己内酰胺和尼龙6。

从美国专利No.5,053,571已知环己基苯可通过在包含负载在沸石 β上的钌和镍的催化剂存在下将苯与氢接触而生产以及合成的环己基 苯可在两个步骤中加工成环己酮和苯酚。相似地,美国专利 No.6,037,513公开了环己基苯可通过在双官能催化剂存在下将苯与氢 接触而生产,其中的双官能催化剂包括MCM-22族分子筛和至少一种选 自钯、钌、镍、钴及其混合物的氢化金属。该′513专利还公开了合成的 环己基苯可氧化成对应的氢过氧化物以及该过氧化物分解为要求的苯 酚和环己酮。

这些生产环己基苯的方法的生产性开发面临的一个问题在于通常 加氢烷基化方法的大约20wt%的产物是二-和三-环己基苯。对于经济可 行的整体工艺,将这些多环己基苯转换成另外的有用的单环己基苯产物 因此是必需的。

这个问题的一种可能的解决方案是用额外的苯来烷基转移该多环 己基苯,在′513专利中提出的解决方案通过在包含与用于加氢烷基化催 化剂相同的分子筛即MCM-22族催化剂的催化剂存在下,但在没有加氢 烷基化催化剂上部存在金属组分以以及没有氢共进料的情况下进行烷 基转移。

此外,美国专利No.6,489,529公开了可通过在催化剂的存在下将 二环己基苯与苯接触而将二环己基苯转化为单烷基化衍生物,其中的催 化剂选自包含用第VIB族金属氧化物的氧阴离子改性的第IVB族金属氧 化物、TEA-丝光沸石和沸石β。

在我们共同未决的PCT申请No.PCT/EP 2008/006072,我们已经描 述了一种用于生产环己基苯的方法,其中将二环己基苯副产物用另外的 苯在通常与加氢烷基化反应器分开的烷基转移反应器中用合适的烷基 转移催化剂如MCM-22族分子筛、沸石β、MCM-68(参见美国专利 No.6,014,018)、沸石X、沸石Y、沸石USY和丝光沸石烷基转移化。

给定的沸石的二氧化硅/氧化铝摩尔比是经常可变的。例如,某些 八面沸石(faujasite zeolites)可具有可变二氧化硅/氧化铝比例如沸 石X,其可以从1.5∶1直至3∶1的二氧化硅/氧化铝摩尔比合成,而在沸 石Y中的比例为从3∶1到6∶1。在由沸石Y去铝化制备的超稳定Y沸石(沸 石USY)中,二氧化硅/氧化铝比例可制得超过一般对于沸石Y的6∶1的 值。术语去铝化通常理解指的是从沸石骨架去除铝,甚至其中材料的整 体组成不改变或仅仅稍微改变,因为从骨架去除的铝保留在沟道和凹槽 中。

关于对多环己基苯的工业规模烷基转移可行的任何催化剂,该催化 剂不可仅在转化多烷基化物质方面显示出活性,还必须选择性地生产要 求的单环己基苯产物而不是不需要的副产物。特别是,将甲基环戊基苯 的生产最小化是重要的,因为其难以从要求的单环己基苯产物中分离且 在后续的氧化阶段产生重的醇和酮。

根据本发明,现在已经发现某些形式的沸石USY显示出对要求的单 环己基苯产物高选择性的多环己基苯的转化的高活性和对不需要的甲 基环戊基苯杂质的低选择性的独特组合。

发明概述

在一方面,本发明在于用于多环己基苯的烷基转移的方法,该方法包 括在烷基转移条件下将包含至少一种多环己基苯和苯的进料与烷基转 移催化剂接触以将至少部分所述多环己基苯转化为环己基苯,所述烷基 转移催化剂包含二氧化硅对氧化铝的摩尔比超过10的沸石USY。

方便地,沸石USY具有超过25的二氧化硅对氧化铝的摩尔比。

方便地,该沸石USY具有超过50的二氧化硅对氧化铝的摩尔比以 及一般具有小于或等于24.50的晶胞尺寸。

方便地,所述烷基转移条件包括约100℃到约300℃的温度,约350 kPA到约4200kPa的压力以及约1∶1到约50∶1的苯对多环己基苯的摩 尔比。

在一个实施方案中,其中该进料包含至少部分流出物,该流出物由 包括如下操作的方法生产:将苯和氢在加氢烷基化条件下与包含氢化金 属和分子筛的加氢烷基化催化剂接触,所述分子筛选自沸石β、沸石X、 沸石Y、丝光沸石、和MCM-22族分子筛。

在进一方面,本发明涉及一种用于生产环己基苯的方法,该方法包括:

(a)在加氢烷基化条件下将苯和氢与第一催化剂接触以生产包含环己 基苯和多环己基苯的流出物;

(b)从所述流出物中分离环己基苯;以及

(c)将来自所述流出物的至少部分多环己基苯在烷基转移条件下以包 含具有超过10的二氧化硅对氧化铝的摩尔比的沸石USY的第二催化剂与 苯接触以将至少部分所述多环己基苯转化为环己基苯。

在仍然进一方面,本发明涉及用于生产苯酚和环己酮的方法,该方法 包括:

(a)在加氢烷基化条件下将苯和氢与第一催化剂接触以生产包含环己 基苯和多环己基苯的流出物;

(b)从所述流出物中分离环己基苯;

(c)将来自所述流出物的至少部分多环己基苯在烷基转移条件下以包 含具有超过10的二氧化硅对氧化铝的摩尔比的沸石USY的第二催化剂与 苯接触以将至少部分所述多环己基苯转化为环己基苯;

(d)氧化来自(b)和(c)的至少部分环己基苯以生产环己基苯氢过氧化 物;以及

(e)裂解至少部分环己基苯氢过氧化物以生产苯酚和环己酮。

方便地,第一催化剂包含氢化金属和选自沸石β、沸石X、沸石Y、 丝光沸石和MCM-22族分子筛的分子筛。

实施方案详细说明

本文所述是一种用于多环己基苯,以及特别是,但不排他地,作为苯 的催化加氢烷基化的副产物生产的多环己基苯的烷基转移的方法。因此, 苯的催化加氢烷基化是生产环己基苯的有用的合成路线,其又能用作生产 苯酚和环己酮的前体。然而,将在下面述及的,用于苯催化加氢烷基化的 当前的方法产生基于加氢烷基化产物的重量约20%的二-和三-环己基苯。 因此,为了在产业上可行,任何通过苯的催化加氢烷基化生产苯酚和环己 酮的方法都要求对于将多环己基苯烷基转移为另外的单环己基苯产物的 有效方法。

多环己基苯包括二环己基苯和三环己基苯。

苯加氢烷基化

苯的催化加氢烷基化涉及将苯与氢在合适的加氢烷基化催化剂存在 下在加氢烷基化条件下接触,从而使得苯进行以下反应:

竞争反应包括苯产生环己烷(CHB)的完全饱和、产生二环己基苯和三 环己基苯的多烷基化以及产生杂质如单环戊基苯的重构/烷基化反应。主 要的竞争反应是多烷基化,因为,即使以最为选择性的催化剂如本文公开 的MCM-22族沸石,该反应流出物包含基于转化的产物的重量20%或以上 的二环己基苯和三环己基苯。

任何可商购的苯供料可用于加氢烷基化步骤,但优选苯具有至少99 wt%的纯度水平。同样地,尽管氢来源不重要,但氢为至少99%纯是通 常合乎需要的。

方便地,至加氢烷基化步骤的全部进料包含小于1000ppm如小于 500ppm的水。此外,全部进料一般包含小于100ppm如小于30ppm, 例如小于3ppm的硫和小于10ppm如小于1ppm,例如小于0.1ppm 的氮。

加氢烷基化反应可在宽范围的反应器配置中进行,包括固定床、淤浆 反应器和/或催化蒸馏塔。合适的反应温度在约100℃和约400℃之间,如 在约125℃和约250℃之间,而合适的反应压力在约100和约7,000kPaa 之间如在约500和约5,000kPaa之间。对于氢与苯的摩尔比的合适值在 约0.15∶1和约15∶1之间如在约0.4∶1和约4∶1之间。

用于加氢烷基化反应的催化剂可以是分子筛、不同于分子筛的无机氧 化物和氢化金属的复合材料,优选其中至少50wt%的氢化金属负载在无 机氧化物而不是分子筛上。特别是,发现通过将氢化金属负载到无机氧化 物上,催化剂的活性以及其至环己基苯和二环己基苯的选择性与其中氢化 金属负载在分子筛上的相当的催化剂相比提高了。

通常,用于加氢烷基化方法的分子筛具有孔隙系统,其包含至少一 种由四面体配位的原子的12-元环限定的沟道。这样的分子筛的实例包 括沸石β、沸石X、沸石Y、丝光沸石和MCM-68。

或者,加氢烷基化催化剂包括至少一种MCM-22族的分子筛。本文 所用的术语“MCM-22族材料”(或“MCM-22族的材料”或“MCM-22族的 分子筛”)包括以下的一种或多种:

●由通常的一级结晶结构单元晶胞制得的分子筛,其中晶胞具有MWW 骨架拓扑结构。(晶胞为原子的空间排列,如果以三维空间平铺,它则 描述了晶体结构。这样的晶体结构论述于“Atlas of Zeolite Framework  Types”,第五版,2001,其全部内容引入作为参考);

●由通常的二级结构单元制得的分子筛,为这样的MWW骨架拓扑结 构晶胞的2-维平铺,形成单个晶胞厚的单层,优选为单个c-晶胞的厚 度;

●由通常的二级结构单元制得的分子筛,为一个或多于一个晶胞厚 度的层,其中多于单个晶胞厚度的层由层叠、填塞或结合至少两个单个 晶胞厚度的单层而构成。这样的二级结构单元的层叠能以规则的方式、 不规则的方式、随机方式、或其任意结合;以及

●由晶胞的任意规则或随机二维或三维的结合构成的具有MWW骨架 拓扑结构的分子筛。

MCM-22族分子筛通常具有包括d间距最大值在12.4±0.25、6.9± 0.15、3.57±0.07和3.42±0.07埃的X射线衍射图。用于表征材料(b) 的X射线衍射数据通过使用铜的K-α双线作为入射辐射和装有闪烁计 数器并与作为采集体系的电脑连接的衍射计的标准技术获得。MCM-22 族分子筛包括MCM-22(描述于美国专利No.4,954,325)、PSH-3(描述于 美国专利No.4,439,409)、SSZ-25(描述于美国专利No.4,826,667)、 ERB-1(描述于欧洲专利No.0293032)、ITQ-1(描述于美国专利No  6,077,498)、ITQ-2(描述于国际专利No.WO97/17290)、MCM-36(描述于 美国专利No.5,250,277)、MCM-49(描述于美国专利No.5,236,575)、 MCM-56(描述于美国专利No.5,362,697)、UZM-8(描述于美国专利 No.6,756,030)及其混合物。优选,分子筛选自(a)MCM-49、(b)MCM-56 和(c)MCM-49和MCM-56的同位型如ITQ-2。

用于加氢烷基化催化剂的无机氧化物不严格限制,只要其在加氢烷基 化反应的条件下是稳定和惰性的。合适的无机氧化物包括元素周期表的第 2、4、13和14族的氧化物如氧化铝、二氧化钛和/或氧化锆。本文所用 的对于周期表族的编码制如公开杂志化学和工程新闻(Chemical and  Engineering News),63(5),27(1985)中。

相似地,任何已知的氢化金属可用于加氢烷基化催化剂复合物,尽 管合适的金属包括钯、钌、镍、锌、锡和钴,钯是尤其有利的。通常, 存在于催化剂中的氢化金属的量在催化剂的约0.05和约10wt%,如约 0.1和约5wt%。在一个实施方案中,其中分子筛是铝硅酸盐,存在的 氢化金属的量使得在分子筛中的铝对氢化金属的摩尔比为从约1.5到约 1500,例如从约75到约750如从约100到约300。

存在于复合催化剂的氢化金属使得至少50wt%例如至少75wt%以及 通常基本上所有的氢化金属负载在无机氧化物上。这可通过在含金属无 机氧化物与所述分子筛复合之前将至少部分氢化金属沉积到无机氧化 物上例如通过初始湿式注入而方便地实现。必要时,另外的氢化金属能 接着沉积到合成的催化剂复合物上。一般,催化剂复合物通过共同制粒 而生产,其中将分子筛和无机氧化物的混合物在高压(通常约350到约 350,000kPa)下形成球粒,或通过共挤出,其中将分子筛和无机氧化物 的淤浆任选与单独的粘结剂一起冲压通过模头。

合适的粘结剂材料包括合成和天然存在的物质以及无机材料如粘 土、二氧化硅和/或金属氧化物。后者可以是或者天然存在的或者包含 二氧化硅加金属氧化物的混合物的凝胶状沉淀或凝胶形式。可用作粘结 剂的天然存在的粘土包括哪些蒙脱土和高岭土类别,该类别包括变班脱 岩(subbentonites)以及通常称作Dixie、McNamee、Georgia和Florida 粘土或其它的高岭土,其中主要矿物成分是埃洛石、高岭石、地开石、 珍珠陶土或蠕陶土。这样的粘土可以其作为原来开采的原状态或者开始 进行煅烧、酸处理或者化学改性的使用。合适的金属氧化物粘结剂包括 二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅-氧化铝、二氧化硅- 氧化镁、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化钍、二氧化硅-氧化铍、二 氧化硅-二氧化钛以及三元组合物如二氧化硅-氧化铝-氧化钍、二氧化 硅-氧化铝-氧化锆、二氧化硅-氧化铝-氧化镁以及二氧化硅-氧化镁-氧 化锆。

多环己基苯的烷基转移

来自加氢烷基化反应的流出物的主要组分是要求的环己基苯产物、 未反应的苯和二-和三环己基苯。未反应的苯通常由蒸馏回收并再循环 到加氢烷基化反应器。来自苯蒸馏的底部产物进一步蒸馏以将单环己基 苯产物与任何多环己基苯和其他重产物(heavies)分离。然后必须将多 环己基苯用另外的苯烷基转移化以最大化要求的单烷基化取代的物质 的生产。本发明提供了一种进行这样的烷基转移的新型和有利的方法。

特别是,该烷基转移过程涉及将多环己基苯与新鲜的苯或来自加氢 烷基化步骤的未反应的苯在包含具有超过10的二氧化硅到氧化铝摩尔 比(一般地超过25的二氧化硅对氧化铝摩尔比和一般地超过50的二氧 化硅对氧化铝摩尔比)的去铝化沸石Y(即沸石USY)的催化剂存在下接 触。方便地,催化剂包含具有超过25的二氧化硅对氧化铝摩尔比以及 晶胞尺寸小于或等于24.50,一般地小于或等于24.26的沸石USY。

在其他实施方案中,烷基转移催化剂具有从10到1,000或从10到 500或从10到100或从25到1,000或从25到500或从25到100或从50 到1,000或从50到500或从50到100的二氧化硅对氧化铝的摩尔比。在 其他实施方案中,二氧化硅对氧化铝的下限可以是10、15、20、25、30、 35、40、45、50;以及二氧化硅对氧化铝的上限可以是75、125、150、 175、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1,000、2,000、 3,000、4,000以及5,000,构思了从任一下限到任一上限的范围。

在一个实施方案中,烷基转移催化剂具有小于100如小于75,一般 小于50的α值。在这方面,α值是与标准催化剂相比材料的催化裂解活 性的大致指标。其给出与标准二氧化硅-氧化铝裂解催化剂作为α为1(速 率常数=0.016sec-1)相比对于己烷裂解(每单位时间每体积催化剂正己烷 的转化速率)材料的相对速率常数。α测试描述在美国专利3,354,078、 在Journal of Catalysis,4,527(1965);6,278(1966);和61,395(1980) 中,每一篇在此引入参考用于说明。本文所用的测试的实验条件包括538℃ 的恒温和详细描述在Journal of Catalysis,61,395(1980)中的可变化 流动速率。

在一个实施方案中,烷基转移催化剂具有大于500m2/g,一般大于 600m2/g的BET表面积和大于0.5cc/g,一般大于0.7cc/g的孔隙体 积。

烷基转移催化剂可包括粘结剂,如那些如上所述用于加氢烷基化催 化剂的,或者可以没有粘结剂。烷基转移催化剂通常不含任何氢化金属。

烷基转移过程一般在与加氢烷基化反应器分开的烷基转移反应器 中在至少部分液相条件下进行,其中的至少部分液相条件适当地包括约 100到约300℃的温度、约350kPA到约4200kPa的压力、基于全部烷 基转移进料约0.5到约50hr-1的重量时空速度和约1∶10到约50∶1的 苯对多环己基苯摩尔比。在一个实施方案中,该条件包括约150℃到约 250℃的温度,约700kPA到约3500kPa的压力,基于全部烷基转移进 料约1到约30hr-1的重量时空速度和约1∶1到约15∶1的苯对多环己基 苯摩尔比。在仍然另一个实施方案中,条件包括约150到约200℃的温 度,约1500kPA到约3000kPa的压力以及约1∶1、约1∶2、约1∶3、约 1∶4、约1∶5、约1.5∶2.5、约1.5∶3.5和约1.5∶4.5的苯对多环己基苯 摩尔比。

重要的是在烷基转移步骤中达到多环己基苯到单烷基取代产物的 显著转化,而同时最小化甲基环戊基苯(MCPB)和重产物(C18+)形成。在 产物中存在MCPB会导致在工艺的下游的步骤的问题,其在于MCPB的某 些异构体也能被氧化和裂解,导致形成甲基环戊酮,必须将它与环己酮 分离。更进一步地,1-甲基-1-苯基环戊烷异构体不能通过蒸馏从CHB 分离以及不会在氧化步骤中氧化,从而在再循环料流中浓度逐步增大。 重产物(C18+)由于其高沸点将在苯酚焦油中停止,导致材料损耗。

此外,主要由于焦炭的聚积烷基转移催化剂将慢慢失去活性,重要 的是催化剂的老化速率尽可能低(从而允许在再生之间的长周期时间)。 此外,由于除去焦炭的催化剂再生通常涉及在非原位或原位在空气存在 下燃烧焦炭,同样重要的是催化剂能以尽可能少的活性损失而容易地再 生。

采用该烷基转移过程,以高二氧化硅沸石USY作为催化剂,发现以对 单环己基苯大于90wt%的选择性以及对单环戊基苯小于1.5wt%的选择性 达到超过50%的多环己基苯转化率是可能的。相比之下,如在下面的实 施例中将显示的,采用其他沸石烷基转移催化剂,发现转化和选择性值中 至少一项负面地受影响。此外,在该烷基转移过程中所用的高二氧化硅沸 石USY似乎显示出缓慢的催化剂老化以及好的再生稳定性。

环己基苯氧化

来自烷基转移反应的流出物的主要组分是要求的环己基苯产物、未 反应的苯和未反应的二-和三环己基苯。未反应的苯通常由蒸馏回收, 通常在用于分离在加氢烷基化流出物中的未反应的苯的相同装置中。来 自苯蒸馏的底部产物进一步蒸馏以将单环己基苯产物从未反应的多环 己基苯和其他重产物中分离。然后可将未反应的多环己基苯再循环至烷 基转移,而单环己基苯可与从加氢烷基化步骤回收的CHB结合。然后可 将CHB产物作为商品化学品销售,但更通常地直接将其转化为苯酚和环 己酮。

为了将环己基苯转化为苯酚和环己酮,首先将环己基苯氧化为对应 的氢过氧化物。这通过将含氧气体如空气引入包含环己基苯的液相实 现。不同于枯烯,在没有催化剂的情况下环己基苯的大气空气氧化非常 缓慢,因此氧化通常在催化剂的存在下进行。

用于环己基苯氧化步骤的合适催化剂是描述在美国专利No  6,720,462(在此引入作为参考)中的N-羟基取代环状亚胺,如N-羟基邻 苯二甲酰亚胺、4-氨基-N-羟基邻苯二甲酰亚胺、3-氨基-N-羟基邻苯二 甲酰亚胺、四溴-N-羟基邻苯二甲酰亚胺、四氯-N-羟基邻苯二甲酰亚胺、 N-羟基海他酰亚胺(hetimide)、N-羟基西米酰亚胺(himimide)、N-羟基 偏苯三羧酸酰亚胺、N-羟基苯-1,2,4-三羧酸酰亚胺、N,N′-二羟基(均 苯四酸二酐二酰亚胺)、N,N′-二羟基(二苯甲酮-3,3′,4,4′-四羧酸二酰 亚胺)、N-羟基马来酰亚胺、吡啶-2,3-二甲酰亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺、 N-羟基(酒石酸酰亚胺)、N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺、外-N- 羟基-7-氧双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二甲酰亚胺、N-羟基-顺式环己烷 -1,2-二甲酰亚胺、N-羟基-顺式-4-环己烯-1,2二甲酰亚胺、N-羟基萘 酰亚胺钠盐或N-羟基-o-苯二磺酰亚胺。优选,催化剂是N-羟基邻苯二 甲酰亚胺。另一种合适的催化剂是N,N′,N″三羟基异氰脲酸。

这些材料可以单独使用或在自由基引发剂存在下使用,以及可用作 液相、均相催化剂或者可负载到固体载体上以提供多相催化剂。一般, N-羟基取代的环状亚胺或者N,N′,N″-三羟基异氰脲酸以环己基苯的 0.0001wt%到15wt%如在0.001到5wt%之间的量使用。

用于氧化步骤的合适条件包括在约70℃和约200℃之间的温度如约 90℃到约130℃以及约50到10,000kPa的压力。任何含氧气体优选空 气可用作氧化剂。该反应可在间歇反应器或连续流动反应器中进行。可 将碱性缓冲剂加入以与在氧化期间可能形成的酸性副产物反应。此外, 可引入水相,其可有助于溶解碱性化合物如碳酸钠。

氢过氧化物裂解

在将环己基苯转化为苯酚和环己酮中的最终反应性步骤涉及裂解 环己基苯氢过氧化物,其方便地通过在约20℃到约150℃如约40℃到约 120℃的温度,约50到约2,500kPa如约100到约1000kPa的压力下 在液相中将氢过氧化物与催化剂接触而进行。优选将环己基苯在对裂解 反应惰性的有机溶剂如丁酮、环己酮、苯酚或环己基苯中稀释以有助于 放热。裂解反应可有利地在CSTR反应器或催化蒸馏装置中进行。

用于裂解步骤的催化剂可以是均相催化剂或多相催化剂。

合适的均相裂解催化剂包括硫酸、高氯酸、磷酸、盐酸以及对-甲 苯磺酸。氯化铁、三氟化硼、二氧化硫和三氧化硫也是有效的均相裂解 催化剂。优选的均相裂解催化剂是硫酸,优选的浓度在0.05到0.5wt% 的范围内。对于均相酸催化剂,优选在裂解步骤之后接着有中和步骤。 这样的中和步骤一般涉及与碱性组分接触。可使用的一般的碱性组分是 碱金属碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或酚盐以及氨或有机胺。当把碱性 组分的水溶液用于中和,接着将盐富集水相与有机相分离。

用于裂解环己基苯氢过氧化物的合适的多相催化剂包括蒙脱石粘 土如酸性的蒙脱土二氧化硅-氧化铝粘土,如描述在美国专利 No.4,870,217,其全部内容在此引入作为参考。

可使来自裂解步骤的粗环己酮和粗苯酚进行进一步的提纯以生产 提纯的环己酮和苯酚。合适的提纯方法包括但不限于一系列的蒸馏塔以 将环己酮和苯酚从其他物质分离。

实施例

本发明现在将参考以下非限制性实施例来更具体地描述。

在该实施例中,按照以下筛选程序来测试用于以苯来烷基转移二环 己基苯的催化剂。将一克在20-40筛眼尺寸范围的催化剂用沙稀释至 3cc的体积并充料至具有0.375英寸(0.95cm)外径的固定床反应器。将 催化剂在125℃的具有100cc/min流动的N2以及1个大气压的反应器 中干燥2小时。关掉氮气然后将反应器压力设到300psig(2170kPa)。

在使用前,将工业苯渗过氧化铝柱以除去痕量的水、氧合物以及其 他含痕量N或痕量S的杂质。然后将包含重量计75%的预处理的苯和25% 对二环己基苯(DCHB)的进料通过ISCO泵以60cc/h引入反应器1小时, 同时将反应器加热到要求的温度。将进料速度减少到4.5cc/h(WHSV=4) 以及开始测试。液体产物在冷却的收集罐中收集并通过气相色谱法脱机 分析。

实施例1:采用WOx/ZrO2的DCHB/苯烷基转移(比较例)

按照如上所述程序将一克混合的金属氧化物WOx/ZrO2用于测试 DCHB/苯。在运转26小时的之后取产物样品,以及结果显示在表1中。

实施例2:采用氧化铝粘结的沸石丝光沸石的DCHB/苯烷基转移(比 较例)

按照如上所述程序将一克的氧化铝粘结的沸石丝光沸石用于测试 DCHB/苯。在运转43小时之后取样产品以及结果显示在表1中。

实施例3:采用氧化铝粘结的MCM-22的DCHB/苯烷基转移(比较例)

按照实施例1中的程序将一克的氧化铝粘结的沸石MCM-22用于测 试DCHB/苯。在运转67小时之后取产品样品以及结果显示在表1中。

实施例4:采用氧化铝粘结的沸石β的DCHB/苯烷基转移(比较例)

按照如上所述程序将一克的氧化铝粘结的沸石β用于测试DCHB/ 苯。在运转67小时之后取产品样品以及结果显示在表1中。

实施例5:采用氧化铝粘结的Y的DCHB/苯烷基转移(比较例)

按照如上所述程序将一克的氧化铝粘结的沸石Y(Si/Al2=5.1; 24.52埃的晶胞尺寸)用于测试DCHB/苯烷基转移。在运转18小时后取 产品样品以及结果显示在表1中。

实施例6:采用氧化铝粘结的高Si/Al沸石USY的DCHB/苯烷基转 移

按照如上所述程序将一克的氧化铝粘结的高二氧化硅/氧化铝摩尔 比沸石USY(Si/Al2=60;晶胞尺寸=24.26埃)用于测试DCHB/苯烷基 转移。在运转576小时之后取样品产品以及结果显示在表1中。

实施例7:采用氧化铝粘结的高Si/Al沸石USY的DCHB/苯烷基转 移

按照如上所述方法,将一克的氧化铝粘结的高二氧化硅/氧化铝摩 尔比沸石USY(Si/Al2=60;晶胞尺寸=24.26埃)用于测试DCHB/苯,除了 苯/DCHB的重量比是6/1以及进料流速为4.6cc/h以达到对于全部进 料为4的WHSV。在运转576小时之后取产品样品以及结果显示在表1 中。

表1中的结果清楚地显示具有高二氧化硅/氧化铝摩尔比以及低晶 胞的沸石USY具有相对于测试的其他沸石催化剂显著的优点。DCHB转化 率以及环己基苯(CHB)选择性高,而MCPB和C18+选择性低。将在进料中 的苯/DCHB重量比从3提高到6进一步提高了对CHB的选择性(实施例 7)。苯对DCHB为3的重量比近似等于约1的摩尔比。苯对DCHB的重量 比近似等于约2的摩尔比。

尽管本发明已经参照特定的实施方案进行了描述和举例说明,本领 域普通熟练技术人员将理解本发明适用于在本文未必说明的变化。因 此,则对于确定本发明的真实范围的目的仅参考所附的权利要求。

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