RU2550692C2 - Способ получения фенола из кумола - Google Patents
Способ получения фенола из кумола Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550692C2 RU2550692C2 RU2012120045/04A RU2012120045A RU2550692C2 RU 2550692 C2 RU2550692 C2 RU 2550692C2 RU 2012120045/04 A RU2012120045/04 A RU 2012120045/04A RU 2012120045 A RU2012120045 A RU 2012120045A RU 2550692 C2 RU2550692 C2 RU 2550692C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- cumene
- chp
- vertical channel
- reaction
- Prior art date
Links
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 3-(2,3-dimethoxyphenyl)prop-2-enal Chemical compound COC1=CC=CC(C=CC=O)=C1OC FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 15
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 4
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- JESIHYIJKKUWIS-UHFFFAOYSA-N 1-(4-Methylphenyl)ethanol Chemical compound CC(O)C1=CC=C(C)C=C1 JESIHYIJKKUWIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000002683 reaction inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C407/00—Preparation of peroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/08—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by decomposition of hydroperoxides, e.g. cumene hydroperoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/60—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by oxidation reactions introducing directly hydroxy groups on a =CH-group belonging to a six-membered aromatic ring with the aid of other oxidants than molecular oxygen or their mixtures with molecular oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C39/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C39/02—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring monocyclic with no unsaturation outside the aromatic ring
- C07C39/04—Phenol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/51—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition
- C07C45/53—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition of hydroperoxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C49/00—Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
- C07C49/04—Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C49/08—Acetone
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу непрерывного или полунепрерывного получения фенола из кумола через кумолгидропероксид (КГП), а также к установке для его осуществления. Предлагаемый способ включает:
а) получение КГП путем окисления кумола кислородсодержащим газом в эрлифтном реакторе, включающем:
а1) цилиндрическую конструкцию, оборудованную нижним и верхним запирающими элементами, причем указанные элементы соответственно снабжены средствами подачи реагентов и средствами разгрузки продуктов реакции (в основном, КГП), паров и непрореагировавшего газа;
а2) вторую по существу цилиндрическую конструкцию (вертикальный канал), открытую на концах (основаниях), расположенную внутри и соосно с первой конструкцией; и
а3) тороидальный газораспределитель, расположенный в основании реактора вокруг второй по существу цилиндрической конструкции;
б) повышение концентрации содержащего КГП раствора, извлекаемого из эрлифтного реактора, по меньшей мере до 70 мас.%;
с) получение фенола с помощью реакции кислотного расщепления КГП, в присутствии ацетона, в циркуляционном реакторе, в котором теплоту реакции извлекают в два теплообменника, расположенных последовательно в цикле. При этом в эрлифтном реакторе получения КГП вертикальный канал снабжен верхним и/или нижним конусообразным расширением так, что отношение А1/А2 большего поперечного сечения А1 к меньшему поперечному сечению А2 указанного конусообразного расширения составляет от 1,1 до 2, а в циркуляционном реакторе получения фенола точки подачи КГП и ацетона расположены попарно и каждая пара расположена выше по потоку относительно каждого теплообменника. Изобретение позволяет улучшить селективность в отношении КПГ на стадии окисления кумола и получить фенол с высокой селективностью на стадии расщепления КПГ. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения фенола из кумола.
Как известно, фенол можно получить из кумола. Способ получения осуществляют в две стадии. На первой стадии кумол окисляют до кумолгидропероксида (КГП) со степенью превращения 20-35 масс.%, на второй стадии КГП расщепляют на фенол и ацетон с помощью кислоты, обычно серной кислоты. Между первой и второй стадиями обычно осуществляют стадию повышения концентрации, на которой повышают концентрацию КГП до 70-90 масс.%.
По окончании реакции кислотного расщепления, которая является сильно экзотермической, реакционную массу нейтрализуют и затем извлекают фенол посредством дистилляции.
Поскольку как реакция окисления, так и последующая реакция кислотного расщепления сопровождаются нежелательными вторичными реакциями, существует потребность в способах/оборудовании для осуществления двух вышеописанных рабочих стадий, которые могут ограничить этот недостаток. В частности, в ходе вторичных реакций образуются побочные продукты, такие как, например, дикумилпероксид (ДКП) и диметилбензиловый спирт (ДМБС), которые после обработки ниже по потоку селективно превращают в фенол и альфа-метилстирол. Последний после гидрирования образует кумол, и затем его можно подавать рециклом.
В промышленных масштабах реакцию окисления кумола осуществляют с помощью специальных реакторов, известных как «эрлифтные» реакторы, по существу состоящих из цилиндрической конструкции, внутри которой соосно расположен второй цилиндр, открытый с концов, который обеспечивает возможность внутренней рециркуляции реакционной массы. Указанный второй цилиндр известен специалистам в данной области техники под термином «вертикальный канал». Пример эрлифтного реактора представлен на Фиг.1А, где показаны основные элементы реактора, включающие внешнюю обечайку, вертикальный канал и точки подачи/разгрузки реагентов и продуктов реакции, а также выходы для газа и пара.
Реагенты, кумол и кислородсодержащий газ, предпочтительно воздух, непрерывно подают в основание реактора и рециркулируют, также непрерывно, внутри реактора через вертикальный канал. Газовую фазу, в основном состоящую из остаточного воздуха и паров, выпускают из головной части реактора вместе с продуктом реакции, смесью, в основном состоящей из КГП и непрореагировавшего кумола, а также возможных побочных продуктов.
После повышения концентрации КГП, продукт реакции можно отправлять на временное хранение, и затем подвергать его реакции расщепления. В промышленном масштабе эту вторую реакцию осуществляют в реакторе с замкнутым циклом, известным специалистам в данной области как «циркуляционный» реактор. В частности, этот реактор, представленный на Фиг.2, состоит из трубы А, содержащий вход для кислого компонента (1) и входы, выше по потоку от него, для КГП (2) и ацетона (3). Ацетон, который является одним из двух продуктов, получаемых при расщеплении кумолгидропероксида, вводят в качестве замедлителя реакции, чтобы увеличить общий выход процесса. Затем реакционная смесь быстро поступает в трубы реактора (В) с трубным пучком, тогда как теплоту реакции удаляют с помощью охлаждающей воды, подаваемой и выпускаемой через (4) и (5), протекающей по внетрубной зоне реактора. Реакционную смесь повторно подают в трубу (А) и цикл продолжается. Полученный фенол (вместе с ацетоном) разгружают непрерывно из (6).
В настоящем изобретении обеспечивают способ получения фенола из кумола, который является альтернативой способам, известным в уровне техники. Что касается стадии окисления, этот новый способ позволяет улучшить селективность относительно КГП и является более простым в управлении, например, поскольку он позволяет лучше регулировать температуру в целях безопасности. Что касается реакции расщепления, способ обеспечивает более низкие затраты на управление, благодаря меньшей загрузке, обрабатываемой с помощью рециркуляционного насоса, и более высокой селективности относительно фенола и альфа-метилстирола.
Настоящее изобретения относится к непрерывному или полунепрерывному способу получения фенола из кумола, через кумолгидропероксид (КГП), включающему:
а) получение КГП путем окисления кумола кислородсодержащим газом в эрлифтном реакторе, включающем:
а1) цилиндрическую конструкцию, оборудованную нижним и верхним запирающими элементами, причем указанные элементы соответственно снабжены средствами подачи реагентов и средствами разгрузки продуктов реакции (в основном, КГП), паров и непрореагировавшего газа;
а2) вторую по существу цилиндрическую конструкцию (вертикальный канал), открытую на концах (основаниях), расположенную внутри и соосно с первой конструкцией; и
а3) тороидальный газораспределитель, расположенный в основании реактора вокруг второй по существу цилиндрической конструкции;
причем получение КГП отличается тем, что вертикальный канал снабжен верхним и/или нижним конусообразным расширением так, что отношение А1/А2 большего поперечного сечения А1 к меньшему поперечному сечению А2 указанного конусообразного расширения составляет от 1,1 до 2;
б) повышение концентрации содержащего КГП раствора, извлекаемого из эрлифтного реактора, по меньшей мере до 70 масс.%;
с) получение фенола с помощью реакции кислотного расщепления КГП, в присутствии ацетона, в циркуляционном реакторе, в котором теплоту реакции извлекают в два теплообменника, расположенных последовательно в цикле;
причем получение фенола отличается тем, что точки подачи КГП и ацетона расположены попарно и каждая пара расположена выше по потоку относительно каждого теплообменника.
В соответствии с настоящим изобретением, в эрлифтный реактор, схематическое изображение которого представлено на Фиг.1В, где наглядно показан элемент (конусообразное расширение), новый по сравнению с аналогичными устройствами известного уровня техники, подают воздух, возможно обогащенный кислородом, например, до 50 об.%. Альтернативно, в целях безопасности, возможно осуществление способа с воздухом при пониженной концентрации кислорода, например, 10-20 об.%. Реакцию окисления кумола осуществляют при температуре от 50 до 150°C и давлении от 0,1 до 0,8МПа.
Воздух подают с помощью тороидального распределителя, снабженного отверстиями. Распределитель размещен в основании реактора и обеспечивает подачу воздуха восходящим потоком, при соприкосновении со стенками обечайки, в виде пузырьков. Когда воздух достигает головной части реактора, его часть выпускают наружу, тогда как другая часть рециркулируется, поскольку захватывается жидкостью, и опускается в вертикальный канал. Такой рециркуляции значительно способствует конусообразное расширение, которое позволяет обеспечивать отношение рециркуляции воздуха внутри вертикального канала, представляющее собой отношение рециркулируемого количества (по объему) к количеству (по объему), выходящему из реактора, более 0,3, предпочтительно, от 0,4 до 0,7, что повышает селективность окисления.
Вертикальный канал по существу представляет собой трубу или цилиндрический элемент, расположенный соосно внутри реактора, и, поскольку он открыт на концах (основаниях), он обеспечивает возможность рециркуляции реакционной системы, и в частности, воздуха при циклическом нисходящем движении в центральной части реактора и при восходящем движении по вертикальной трубе реактора.
Конусообразное расширение вертикального канала может быть обеспечено в верхней части цилиндрического элемента и/или в нижней части. В обоих случаях, конусообразные расширения также могут начинаться от одного основания и заканчиваться, соответственно, на другом основании цилиндрического элемента. Однако предпочтительно начало конусообразного расширения начинается от приблизительно половины длины трубы, например, предпочтительно конусообразное расширение включает 10-40% от длины трубы, начинаясь с одного или обоих оснований или концов. В обоих случаях, термин конусообразное расширение относится к расширению сечения трубы или цилиндрического элемента или вертикального канала в направлении верхнего и/или нижнего основания.
Согласно предпочтительному воплощению настоящего изобретения, цилиндрическое кольцо может быть присоединено к вершине конусообразного расширения вертикального канала, нижнего и/или верхнего, высота которого, хотя и зависит от размеров реактора, может составлять, например, от 5 до 100 см.
Согласно другому воплощению настоящего изобретения, внешняя обечайка реактора окисления кумола также может включать аналогичное конусообразное расширение вверх и/или вниз, повторяющее и по существу соответствующее конусообразному расширению вертикального канала.
Наконец, реакцию окисления кумола предпочтительно осуществляют в присутствии основных соединений. Примерами основных соединений являются амины, гидроксиды и карбонаты щелочных металлов, таких как литий, натрий, калий, или щелочноземельных металлов, таких как кальций, магний, которые используют по отдельности или в виде их смесей. Гидроксиды и карбонаты обычно можно подавать в виде водных растворов/дисперсий с таким расходом, что количество основного металла составляет от 0,1 до 10, предпочтительно, от 0,5 до 8, г-экв/т подаваемого кумола. Такая же концентрация применима для аминов.
Получаемый КГП непрерывно извлекают из эрлифтного реактора и, после повышения концентрации, его можно отправлять на хранение (полунепрерывный процесс) перед подачей на реакцию расщепления.
Повышение концентрации КГП до значений более 70 масс.% осуществляют испарением/дистилляцией на специальном оборудовании. Концентрированный продукт подают в зону получения фенола (и ацетона в качестве побочного продукта).
Реакцию кислотного расщепления осуществляют в присутствии дополнительного количества ацетона и кислоты, предпочтительно неорганической кислоты, такой как серная, фосфорная или азотная кислота. Ацетон, который также является побочным продуктом реакции кислотного расщепления, используют в качестве разбавителя, тогда как кислота является катализатором, который способствует кислотному расщеплению КГП, сильно экзотермическому, на фенол и ацетон. Кислоту подают в цикл в одну стадию.
Концентрация кислоты в реакционной среде составляет от 80 до 250 ppm (частей на миллион), предпочтительно, от 110 до 180 ppm, и более предпочтительно, 150 ppm.
Поскольку реакция кислотного расщепления КГП является сильно экзотермической, теплоту реакции необходимо быстро отводить. По этой причине реакционная система включает два теплообменника с трубным пучком внешнего охлаждения. Каждый из трубных пучков расположен в контейнере, например, цилиндрическом, снабжаемом охлаждающей текучей средой, например, водой, подаваемой и выпускаемой в непрерывном потоке. Охлаждающая текучая среда по существу занимает свободный объем теплообменников, не занятый пучком труб.
Два теплообменника, установленные в цикле, соединены друг с другом, так что выход из одного из них является входом для другого, и наоборот.
Точки подачи КГП и ацетона расположены попарно выше по потоку относительно каждого теплообменника. В частности, посредством первой пары точек подачи подают от 0 до 100 % КГП и/или ацетона, предпочтительно, от 30 до 70 %, более предпочтительно, 50 %, а посредством второй пары точек подачи, соответственно, подают от 100 до 0% КГП и/или ацетона, предпочтительно, от 70 до 30 %, более предпочтительно, 50 %.
На Фиг.3 представлена иллюстративная схема реакционной системы для реакции расщепления КГП согласно настоящему изобретению. Система включает два теплообменника А1 и В1 с трубным пучком, соединенных между собой посредством U-образной трубки (80) и системы (70), включающей насос, который позволяет осуществлять непрерывную рециркуляцию реакционного потока, выходящего из труб трубного пучка (например, в А1) так, что он поступает далее в трубный пучок (В1). Два трубных пучка расположены в цилиндрических контейнерах, внутри которых циркулирует охлаждающая вода, подаваемая и выпускаемая посредством (40), (50) и (41), (51) соответственно.
Точки подачи всего количества кислоты (10) и части КГП (11) и ацетона (12), соответственно, находятся в трубе системы (70). Вторую и оставшуюся часть КГП и ацетона подают в циркуляционный реактор посредством (20) и (30), соответственно.
Циркуляцию смеси реагентов в циркуляционном реакторе осуществляют непрерывно с использованием рециркуляционного насоса. Продукт реакции, фенол в растворе ацетона, разгружают непрерывно из выхода (60).
В соответствии с альтернативным воплощением циркуляционного реактора по настоящему изобретению, кислоту можно предварительно разбавлять в ацетоне, в частности в одной из двух разделенных точек подачи.
Пример
В эрлифтный реактор, состоящий по существу из цилиндра из нержавеющей стали, соосно с указанным нержавеющим цилиндром устанавливали цилиндрический вертикальный канал. Указанный вертикальный канал представляет собой трубу с верхним конусообразным расширением, таким, что отношение А1/А2, согласно пункту 1 настоящего изобретения, составляет 2.
Реактор эксплуатировали при условиях, согласно описанию выше, с получением смеси, содержащей КГП при концентрации от 5 до 37 масс. %, и расходе 120000 кг/ч.
Осуществляли аналогичную реакцию при аналогичных условиях, но при использовании вместо вертикального канала по изобретению традиционного вертикального канала, представляющего собой простую трубу без каких-либо расширений. В этом случае также получали расход 120000 кг/ч жидкости, содержащей КГП при концентрации от 5 до 37 масс. %. При сравнении результатов реакций, проводимых с вертикальным каналом по изобретению и без него, было обнаружено, что установка вертикального канала по изобретению приводит к увеличению селективности реакции по КГП на 0,5% ввиду лучшего регулирования температуры (DT верх/низ при использовании вертикального канала по изобретению составляет примерно 0,5°С, в то время как DT верх/низ при использовании традиционного вертикального канала составляет примерно 3°С).
После концентрирования посредством дистилляции жидкого потока, извлеченного со стадии окисления, смесь, содержащую КГП при концентрации согласно настоящему изобретению, подавали в реакцию расщепления КГП в присутствии серной кислоты, осуществляемой в соответствии с условиями, указанными в описании выше, проводимую в циркуляционном реакторе, снабженном двумя теплообменниками, установленными последовательно в цикле. Смесь потока концентрированного КГП и ацетона подавали выше по потоку каждого теплообменника (входа) с общей скоростью потока 28000 кг/ч и при отношении КГП/ацетон в соответствии с описанием выше. Аналогичную смесь КГП при аналогичной скорости потока подавали в традиционный циркуляционный реактор только с одним теплообменником, и эксплуатируемым так, чтобы иметь такую же конверсию КГП. Было обнаружено, что благодаря использованию новой установки выход ДКП в циркуляционной системе был увеличен на 20% по сравнению с традиционной установкой, что дает увеличенный общий выход АМС в 3,5%, что считается преимущественным эффектом второй стадии реакции расщепления, где остаточный ДКП превращается в АМС.
Следует отметить, что для того, чтобы иметь такую же конверсию КГП в традиционную систему (снабженную одним теплообменником) подавали +40% серной кислоты, в то время как коэффициент рециркуляции между расходом цикла и расходом свежей подачи составлял +100% по отношению к установке согласно настоящему изобретению, что ведет к увеличению расходов по отношению к реактору согласно настоящему изобретению.
Claims (12)
1. Способ непрерывного или полунепрерывного получения фенола из кумола через кумолгидропероксид (КГП), который включает:
а) получение КГП путем окисления кумола кислородсодержащим газом в эрлифтном реакторе, включающем:
а1) цилиндрическую конструкцию, оборудованную нижним и верхним запирающими элементами, причем указанные элементы соответственно снабжены средствами подачи реагентов и средствами разгрузки продуктов реакции (в основном, КГП), паров и непрореагировавшего газа;
а2) вторую по существу цилиндрическую конструкцию (вертикальный канал), открытую на концах (основаниях), расположенную внутри и соосно с первой конструкцией; и
а3) тороидальный газораспределитель, расположенный в основании реактора вокруг второй по существу цилиндрической конструкции;
причем получение КГП отличается тем, что вертикальный канал снабжен верхним и/или нижним конусообразным расширением так, что отношение А1/А2 большего поперечного сечения А1 к меньшему поперечному сечению А2 указанного конусообразного расширения составляет от 1,1 до 2;
б) повышение концентрации содержащего КГП раствора, извлекаемого из эрлифтного реактора, по меньшей мере до 70 мас.%;
с) получение фенола с помощью реакции кислотного расщепления КГП, в присутствии ацетона, в циркуляционном реакторе, в котором теплоту реакции извлекают в два теплообменника, расположенных последовательно в цикле;
причем получение фенола отличается тем, что точки подачи КГП и ацетона расположены попарно и каждая пара расположена выше по потоку относительно каждого теплообменника.
а) получение КГП путем окисления кумола кислородсодержащим газом в эрлифтном реакторе, включающем:
а1) цилиндрическую конструкцию, оборудованную нижним и верхним запирающими элементами, причем указанные элементы соответственно снабжены средствами подачи реагентов и средствами разгрузки продуктов реакции (в основном, КГП), паров и непрореагировавшего газа;
а2) вторую по существу цилиндрическую конструкцию (вертикальный канал), открытую на концах (основаниях), расположенную внутри и соосно с первой конструкцией; и
а3) тороидальный газораспределитель, расположенный в основании реактора вокруг второй по существу цилиндрической конструкции;
причем получение КГП отличается тем, что вертикальный канал снабжен верхним и/или нижним конусообразным расширением так, что отношение А1/А2 большего поперечного сечения А1 к меньшему поперечному сечению А2 указанного конусообразного расширения составляет от 1,1 до 2;
б) повышение концентрации содержащего КГП раствора, извлекаемого из эрлифтного реактора, по меньшей мере до 70 мас.%;
с) получение фенола с помощью реакции кислотного расщепления КГП, в присутствии ацетона, в циркуляционном реакторе, в котором теплоту реакции извлекают в два теплообменника, расположенных последовательно в цикле;
причем получение фенола отличается тем, что точки подачи КГП и ацетона расположены попарно и каждая пара расположена выше по потоку относительно каждого теплообменника.
2. Способ получения по п. 1, в котором в эрлифтный реактор подают воздух, возможно обогащенный кислородом до 50 об.%.
3. Способ получения по п. 1, в котором в эрлифтный реактор подают воздух с пониженной концентрацией кислорода, составляющей от 10 до 20 об.%.
4. Способ по п. 1, в котором реакцию окисления кумола осуществляют при температуре от 50 до 150°С и давлении, изменяющимся в диапазоне от 0,1 до 0,8 МПа.
5. Способ по п. 1, в котором цилиндрическое кольцо высотой от 5 до 100 см присоединено к верхней части нижнего и/или верхнего конусообразного расширения вертикального канала.
6. Способ по п. 1, в котором внешняя обечайка реактора окисления кумола включает аналогичное конусообразное расширение вверх и/или вниз, по существу соответствующее конусообразному расширению вертикального канала.
7. Способ по п. 2, в котором отношение рециркуляции воздуха внутри вертикального канала, представляющее собой отношение рециркулируемого количества к количеству, выходящему из реактора, составляет более 0,3.
8. Способ по п. 1, в котором реакцию окисления кумола осуществляют в присутствии основного соединения, выбираемого из аминов и гидроксидов и карбонатов щелочных металлов или щелочноземельных металлов.
9. Способ по п. 8, в котором гидроксиды и карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов подают в виде водных растворов/дисперсий с таким расходом, что количество основного металла составляет от 0,1 до 10 г-экв/т подаваемого кумола.
10. Способ по п. 1, в котором концентрацию КГП повышают до значений от 80 до 90 мас.% посредством выпаривания/дистилляции.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором реакцию кислотного расщепления осуществляют в присутствии ацетона и кислоты, выбираемой из серной, фосфорной или азотной кислоты.
12. Устройство для непрерывного или полунепрерывного получения фенола из кумола через кумолгидропероксид (КГП), включающее:
а) эрлифтный реактор для синтеза КГП, состоящий из:
а1) цилиндрической конструкции, оборудованной нижним и верхним запирающими элементами, причем указанные элементы соответственно снабжены средствами подачи реагентов и средствами разгрузки продуктов реакции (в основном, КГП), паров и непрореагировавшего газа;
а2) второй по существу цилиндрической конструкции (вертикального канала), открытой на концах (основаниях), расположенной внутри и соосно с первой конструкцией; и
а3) тороидального газораспределителя, расположенного в основании реактора вокруг второй по существу цилиндрической конструкции;
причем вертикальный канал снабжен верхним и/или нижним конусообразным расширением так, что отношение А1/А2 большего поперечного сечения А1 к меньшему поперечному сечению А2 указанного конусообразного расширения составляет от 1,1 до 2;
б) оборудование для повышения концентрации КГП, извлекаемого из эрлифтного реактора;
с) циркуляционный реактор для кислотного расщепления КГП в присутствии ацетона, включающий два теплообменника, расположенных последовательно в цикле, причем точки подачи КГП и ацетона расположены попарно и каждая пара расположена выше по потоку относительно каждого теплообменника.
а) эрлифтный реактор для синтеза КГП, состоящий из:
а1) цилиндрической конструкции, оборудованной нижним и верхним запирающими элементами, причем указанные элементы соответственно снабжены средствами подачи реагентов и средствами разгрузки продуктов реакции (в основном, КГП), паров и непрореагировавшего газа;
а2) второй по существу цилиндрической конструкции (вертикального канала), открытой на концах (основаниях), расположенной внутри и соосно с первой конструкцией; и
а3) тороидального газораспределителя, расположенного в основании реактора вокруг второй по существу цилиндрической конструкции;
причем вертикальный канал снабжен верхним и/или нижним конусообразным расширением так, что отношение А1/А2 большего поперечного сечения А1 к меньшему поперечному сечению А2 указанного конусообразного расширения составляет от 1,1 до 2;
б) оборудование для повышения концентрации КГП, извлекаемого из эрлифтного реактора;
с) циркуляционный реактор для кислотного расщепления КГП в присутствии ацетона, включающий два теплообменника, расположенных последовательно в цикле, причем точки подачи КГП и ацетона расположены попарно и каждая пара расположена выше по потоку относительно каждого теплообменника.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI2009001956 | 2009-11-09 | ||
| ITMI2009A001956A IT1396221B1 (it) | 2009-11-09 | 2009-11-09 | Procedimento per la preparazione di fenolo da cumene. |
| PCT/IB2010/002778 WO2011055206A1 (en) | 2009-11-09 | 2010-10-29 | Process for the preparation of phenol from cumene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012120045A RU2012120045A (ru) | 2013-12-20 |
| RU2550692C2 true RU2550692C2 (ru) | 2015-05-10 |
Family
ID=42200981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012120045/04A RU2550692C2 (ru) | 2009-11-09 | 2010-10-29 | Способ получения фенола из кумола |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8729315B2 (ru) |
| EP (1) | EP2499108B1 (ru) |
| JP (1) | JP5628337B2 (ru) |
| KR (1) | KR101792292B1 (ru) |
| CN (1) | CN102958870B (ru) |
| AR (1) | AR079291A1 (ru) |
| DK (1) | DK2499108T3 (ru) |
| ES (1) | ES2436641T3 (ru) |
| HK (1) | HK1172891A1 (ru) |
| IT (1) | IT1396221B1 (ru) |
| MX (1) | MX2012005387A (ru) |
| MY (1) | MY159155A (ru) |
| PL (1) | PL2499108T3 (ru) |
| RU (1) | RU2550692C2 (ru) |
| TW (1) | TWI474999B (ru) |
| WO (1) | WO2011055206A1 (ru) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103351890B (zh) * | 2013-07-19 | 2015-04-22 | 华东理工大学 | 一种带扩口结构的洗涤冷却管 |
| ITMI20131704A1 (it) | 2013-10-15 | 2015-04-16 | Versalis Spa | Composizione catalitica e processo che la utilizza per l'alchilazione di idrocarburi aromatici con alcoli, o miscele di alcoli e olefine |
| RU2565764C1 (ru) * | 2014-08-08 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Способ получения фенола и ацетона |
| RU2566504C1 (ru) * | 2014-08-08 | 2015-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Способ окисления алкилароматических углеводородов и реактор для его осуществления |
| KR102445658B1 (ko) * | 2014-10-24 | 2022-09-20 | 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. | 개선된 온라인 계측 구성을 가진, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 분해를 위한 시스템 및 방법 |
| KR101959467B1 (ko) * | 2015-07-02 | 2019-07-02 | 주식회사 엘지화학 | 증류 장치 |
| CN109180437A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-01-11 | 常州大学 | 管式连续流反应器中过氧化氢异丙苯分解制备苯酚的方法 |
| CN111203169A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-05-29 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种侧进料满流出料的改质沥青反应釜 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2125038C1 (ru) * | 1996-09-24 | 1999-01-20 | Закошанский Владимир Михайлович | Безотходный экономичный способ получения фенола и ацетона |
| WO2003076376A2 (en) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Eurotecnica Development & Licensing S.P.A. | Process for the synthesis of phenol and acetone |
| US20070260093A1 (en) * | 2004-03-04 | 2007-11-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for Production of Cumene Hydroperoxide |
| US20090005606A1 (en) * | 2007-06-27 | 2009-01-01 | H R D Corporation | High shear process for the production of cumene hydroperoxide |
| US20090171126A1 (en) * | 2007-11-01 | 2009-07-02 | Illa International, Llc | Method For Acceleration of Cumene Oxidation |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3161476A (en) * | 1960-10-18 | 1964-12-15 | Bombrini Parodi Delfino Spa | Apparatus for the catalytic oxidation, in liquid phase, of organic materials |
| MX169769B (es) * | 1986-10-21 | 1993-07-26 | Union Carbide Corp | Mezclado mejorado de gas-liquido |
| EP0492807A3 (en) * | 1990-12-27 | 1992-08-12 | Texaco Chemical Company | Method for production of phenol/acetone from cumene hydroperoxide |
| JP3725202B2 (ja) * | 1994-05-11 | 2005-12-07 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | 有機化学物質の増進された酸化 |
| JP2003040861A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-13 | Sumitomo Chem Co Ltd | 酸化反応器及び酸化反応方法 |
| GB2451870A (en) * | 2007-08-15 | 2009-02-18 | United Utilities Plc | Method and Apparatus for Aeration |
-
2009
- 2009-11-09 IT ITMI2009A001956A patent/IT1396221B1/it active
-
2010
- 2010-10-29 US US13/508,619 patent/US8729315B2/en active Active
- 2010-10-29 PL PL10793295T patent/PL2499108T3/pl unknown
- 2010-10-29 MX MX2012005387A patent/MX2012005387A/es active IP Right Grant
- 2010-10-29 DK DK10793295.6T patent/DK2499108T3/da active
- 2010-10-29 KR KR1020127014897A patent/KR101792292B1/ko active IP Right Grant
- 2010-10-29 MY MYPI2012002038A patent/MY159155A/en unknown
- 2010-10-29 RU RU2012120045/04A patent/RU2550692C2/ru active
- 2010-10-29 CN CN201080057834.6A patent/CN102958870B/zh active Active
- 2010-10-29 ES ES10793295.6T patent/ES2436641T3/es active Active
- 2010-10-29 WO PCT/IB2010/002778 patent/WO2011055206A1/en active Application Filing
- 2010-10-29 JP JP2012538424A patent/JP5628337B2/ja active Active
- 2010-10-29 EP EP10793295.6A patent/EP2499108B1/en active Active
- 2010-11-08 TW TW099138324A patent/TWI474999B/zh active
- 2010-11-08 AR ARP100104143A patent/AR079291A1/es active IP Right Grant
-
2012
- 2012-12-31 HK HK12113572.5A patent/HK1172891A1/xx unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2125038C1 (ru) * | 1996-09-24 | 1999-01-20 | Закошанский Владимир Михайлович | Безотходный экономичный способ получения фенола и ацетона |
| WO2003076376A2 (en) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Eurotecnica Development & Licensing S.P.A. | Process for the synthesis of phenol and acetone |
| US20070260093A1 (en) * | 2004-03-04 | 2007-11-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for Production of Cumene Hydroperoxide |
| US20090005606A1 (en) * | 2007-06-27 | 2009-01-01 | H R D Corporation | High shear process for the production of cumene hydroperoxide |
| US20090171126A1 (en) * | 2007-11-01 | 2009-07-02 | Illa International, Llc | Method For Acceleration of Cumene Oxidation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI474999B (zh) | 2015-03-01 |
| CN102958870B (zh) | 2015-04-08 |
| DK2499108T3 (da) | 2013-11-04 |
| JP2013510190A (ja) | 2013-03-21 |
| IT1396221B1 (it) | 2012-11-16 |
| AR079291A1 (es) | 2012-01-18 |
| RU2012120045A (ru) | 2013-12-20 |
| PL2499108T3 (pl) | 2014-02-28 |
| EP2499108A1 (en) | 2012-09-19 |
| JP5628337B2 (ja) | 2014-11-19 |
| ITMI20091956A1 (it) | 2011-05-10 |
| MY159155A (en) | 2016-12-15 |
| KR20120089744A (ko) | 2012-08-13 |
| CN102958870A (zh) | 2013-03-06 |
| ES2436641T3 (es) | 2014-01-03 |
| US8729315B2 (en) | 2014-05-20 |
| TW201124371A (en) | 2011-07-16 |
| KR101792292B1 (ko) | 2017-10-31 |
| HK1172891A1 (en) | 2013-05-03 |
| EP2499108B1 (en) | 2013-09-11 |
| US20120283486A1 (en) | 2012-11-08 |
| WO2011055206A1 (en) | 2011-05-12 |
| MX2012005387A (es) | 2013-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2550692C2 (ru) | Способ получения фенола из кумола | |
| US7141700B1 (en) | Decomposition of cumene hydroperoxide | |
| RU2486173C2 (ru) | Способ и устройство для получения сложных алкиловых эфиров метакриловой кислоты | |
| RU2602080C2 (ru) | Способ получения метакриловой кислоты | |
| JP4713642B2 (ja) | クメンヒドロペルオキシドの分解 | |
| KR20000048219A (ko) | 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 산 촉매화 분리에 의한 페놀및 아세톤의 제조방법 | |
| RU2497805C2 (ru) | Способ получения ацетонциангидрина | |
| CN107778132B (zh) | 一种基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法 | |
| EP2745924B1 (en) | Integrated process for coupling fixed bed and jet floating bed to separator unit | |
| CN107778133B (zh) | 一种制备环己醇和环己酮的方法 | |
| WO2021208201A1 (zh) | 一种外置微界面氨肟化反应系统及方法 | |
| EA025632B1 (ru) | Способ получения смеси, содержащей циклогексанол и циклогексанон | |
| CN105008327B (zh) | 尿素设备改造方法 | |
| CN103987452B (zh) | 包含环己醇和环己酮的混合物的制备方法 | |
| CN214991236U (zh) | 一种循环丙烯氧化法制丙烯酸成套装置 | |
| CN215540782U (zh) | 一种醛缩合的装置 | |
| CN115850017A (zh) | 一种高效氯甲烷的制备方法及系统 | |
| BR112012010904A2 (pt) | "processo para a preparação de fenol a partir do cumeno" |