[发明专利]包括加氢烷基化催化剂的活化的加氢烷基化方法和苯酚与环己酮的制备方法

说明书

优先权要求

本申请要求2013年10月18日提交的美国临时申请序列号 No.61/892650和2014年1月16日提交的欧洲申请No.14151407.5的优 先权，其公开内容在此通过它们的参考而完全引入。

技术领域

本发明涉及将芳族化合物加氢烷基化的方法。具体地，本发明涉及 将苯加氢烷基化来制造环己基苯的方法。本发明可用于例如经由苯的加 氢烷基化路线来制造苯酚和环己酮。

背景技术

苯酚和环己酮是化学工业中的重要材料并且可用于例如，酚醛树 脂、双酚A、ε-己内酰胺、己二酸和增塑剂的制备。

目前，用于苯酚制备的常见路线是Hock工艺。这是一种三步法工 艺，其中第一步包括将苯用丙烯烷基化以制备枯烯，接着将枯烯氧化至 相应的氢过氧化物，然后将所述氢过氧化物裂解而产生等摩尔量的苯酚 和丙酮。然而，全球对苯酚的需求比对丙酮的需求更迅速地增长。另外， 丙烯原料的成本一般较高。

因此，使用了可选择的进料和同时生产了更高价值的酮例如环己 酮，而非丙酮的方法可以是一种生产苯酚的吸引人的可选择的路线。

从例如美国专利号6,037,513获知，可以通过使苯与氢气在双功能 催化剂存在下接触来制备环己基苯，所述双功能催化剂包含MCM-22型 分子筛和至少一种选自Pd、Ru、Ni、Co和它们的混合物的加氢金属。 这一参考文献还公开了可以将所得环己基苯氧化成相应的氢过氧化物， 然后使所述氢过氧化物分解成所需苯酚和环己酮共产物。

在所述加氢烷基化步骤中，芳族化合物(例如苯)的转化率和目标烷 基化的芳族化合物的选择性基本上取决于加氢烷基化催化剂的性能。已 经发现加氢烷基化催化剂在氢气存在下的活化方法会明显影响催化剂 性能。虽然以前已经开发和公开了用于加氢烷基化催化剂的不同的活化 方法，但是在这方面仍然存在改进的空间。

发明内容

发明概述

现在已经出人意料地发现在氢气和包含烃化合物的可凝结剂存在 下活化加氢烷基化催化剂前体能够明显改进加氢烷基化催化剂的性能。 本发明公开内容基于这个发现。

因此，本发明公开内容的第一方面涉及加氢烷基化方法，所述方法 包括：

(I)提供催化剂前体，其包含固体酸和加氢金属；

(II)在活化条件下，在氢气和包含烃化合物的可凝结剂存在下，处 理所述催化剂前体来生产活化催化剂，其中氢气与可凝结剂的摩尔比是 至少3.0；和随后

(III)将所述活化催化剂与第一芳族化合物和氢气在加氢烷基化条 件下接触，来生产包含烷基化的芳族化合物的加氢烷基化产物。

本发明公开内容的第二方面涉及制造苯酚和/或环己酮的方法，所 述方法包括：

(A)通过以下来生产环己基苯：

(AI)将氢气和苯供入加氢烷基化反应器中；

(AII)将所述氢气和苯与根据上面本发明公开内容第一方面的 方法所生产的加氢烷基化催化剂接触；

(B)氧化至少一部分的所述环己基苯来获得包含环己基苯氢过氧化 物的氧化产物；和

(C)将所述氧化产物中的至少一部分的所述环己基苯氢过氧化物进 行裂解，来获得包含苯酚和环己酮的裂解产物。

发明详述

在本公开内容中，方法被描述为包括至少一个“步骤”。应该理 解的是，每个步骤是在所述方法中可以进行一次或多次的动作或操作， 以连续或不连续的方式。除非有相反的规定，或在上下文中明确指出， 否则，所述方法中的每个步骤可以按它们被列出的顺序依次进行，与 一个或多个其它步骤重叠或者不重叠，或以任何其它顺序，可以视情 况而定。此外，相对于相同或不同的批料，两个或更多个或甚至所有 的步骤可以同时进行。例如，在连续方法中，所述方法的第一步骤是 在所述方法开始时进料原材料，而第二步骤可以使用通过处理在第一 步骤初期所进料原材料形成的中间材料同时进行。优选，按规定的顺 序进行步骤。

除非另有说明，本发明公开内容中表示量的所有数字都应该理解 为在所有情况下由术语“约”修饰。还应当理解，在说明书和权利要 求书中使用的精确数值构成具体实施方案。已作出努力，以确保实施 例中的数据的准确性。然而，应该理解的是，由于用于进行测量的技 术和设备的限制，任何测量数据固有地包含一定水平的误差。