[发明专利]制备枯烯的方法

说明书

发明领域

一种用于制备枯烯的方法，其中使用分隔壁分馏塔分离产品异 丙基苯。

发明背景

枯烯或异丙基苯，是一种主要用于制备酚和酮的有价值的产品。 通过催化方法使用由用磷酸浸渍硅藻土制备的固体磷酸制备枯烯。现在， 沸石催化剂用于在较低的投资成本下制备较高品质的枯烯。

在典型的制备枯烯的商业方法中，将液体苯和液体丙烯注入包 含一个或几个包括烷基化催化剂的反应器的烷基化区。为了最小化苯的多 烷基化产物的制备，实践中在整个反应区要保持苯的摩尔过量，使其在4∶1 到16∶1的范围内的苯与丙烯的摩尔比，且更优选为8∶1。在一些商业方法 中产生了两种期望的异丙基苯的竞争反应的问题。这些问题当中的一个为 多烷基化苯的形成，例如二-和三异丙基苯而不是期望的单烷基化产物。这 种竞争反应可以部分的通过使用大摩尔过量的苯而控制。但是，烷基交换 反应用于使多烷基化苯与苯反应以形成额外的枯烯。其他在注入的丙烯反 应物的基础上导致的枯烯产率的损失的竞争反应是在有限的程度上发生 的甚至在较大摩尔过量的苯的存在下产生的丙烯低聚物的形成，例如丙烯 的二聚体和三聚体。丙烯三聚体和一些丙烯的四聚体与枯烯一起沸腾。由 于这些烯烃的存在妨碍用于由枯烯制备酚的氧化反应，这种低聚合副反应 必须最小化以便制备高纯度的产物。

烷基化器和烷基交换器流出物使用蒸馏塔经过分离操作以便分 离为苯、枯烯产品、多异丙基苯和副产物物流。使用的是传统的三种蒸馏 塔。第一种典型地是苯塔，用于从反应器流出物中回收过量的苯。主要是 苯的苯塔的塔顶馏出物典型地再循环到烷基化器和烷基交换器中。第二蒸 馏塔典型地为用于从苯塔的塔底残留物回收枯烯产物的枯烯塔。枯烯产物 典型地是来自枯烯塔的净塔顶馏出物。枯烯产物可以用于例如酚或酮加工 的应用，或者可以送去储存。第三蒸馏塔通常是多异丙基苯塔，其用于从 来自枯烯塔塔底残留物的再循环物流中回收多异丙基苯。多异丙基苯作为 塔顶馏出物从多异丙基苯塔中回收并且典型地再循环到烷基交换器中。高 沸点的塔底残留物物流，重质尾馏分物流通常进行冷却并送去储存。

改进现工艺流程图而将苯塔和枯烯塔替换为一个分隔壁塔。其 产生的优点在于显著的节约了能量的需求和级的总数，更高的枯烯纯度和 降低的苯的损失。其他的优点包括与降低的级数相关的资本成本的降低， 交换器表面积的减少和设备数目的减少。

用于分馏塔的分隔壁或Petyluk构造最初是50多年前由Petyluk 等人引入的。使用这种技术的分馏塔的最近的商业化促进了更多最近的研 究，正如SUPPLEMENT TO THE CHEMICAL ENGINEER，第14页， 1992年8月27日发表的文章中所描述的。

一些专利文献中也描述了在烃的分离中使用分隔壁塔。例如， R.O.Wright的US 2,471,134描述了在从甲烷到丁烷范围的高级烃的分离 中使用分隔壁塔。V.A.Giroux的US 4,230,533描述了用于分隔壁塔的控制 体系并且说明了要求的发明在分离包含苯、甲苯和邻二甲苯的芳香族化合 物中的用途。

在枯烯的制备方法中使用分隔壁塔相对并不使用分隔壁分馏塔 的枯烯制备方法提供了显著的优点，如下所示。

发明概述

本发明开发了使用分隔壁分馏区的枯烯的生成方法。该方法包 括在烷基化区中，使至少包含丙烯的原料物流和至少含有苯的第一苯再循 环物流在烷基化条件下与烷基化催化剂在烷基化条件下接触，将至少一部 分丙烯和苯转化为枯烯并且形成包含苯和枯烯的烷基化区流出物。同样 地，在烷基交换区，至少包含多异丙基苯的多异丙基苯再循环物流和至少 包含苯的第二苯再循环物流在烷基化条件下与烷基交换催化剂接触，将至 少一部分多异丙基苯和苯转化为枯烯并且形成包含苯和枯烯的烷基交换 区流出物。将烷基化区流出物和烷基交换区流出物传递到在蒸馏条件下操 作的分隔壁分馏塔中。该分隔壁分馏塔通过分隔壁分成至少第一和第二平 行分馏区，第一和第二分馏区各自具有位于分馏塔内的上部和下部末端， 第一和第二分馏区在它们的上部末端与未分隔的蒸馏塔的上部部分开放 式连通，且在它们的下部末端与蒸馏塔未分隔的下部部分开放式连通。烷 基化区流出物和烷基交换区流出物物流在第一分馏区的一个或几个中间 点进入塔中。