[发明专利]α，α-二甲基苄醇氢解制备异丙苯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备异丙苯的方法，特别是关于一种将α，α-二甲基苄醇原料催化氢解制异丙苯的方法。

背景技术

当前环氧丙烷（简称PO）的商业化生产工艺主要有三种，氯醇法，共氧化法（PO/SM）以及过氧化异丙苯循环法（CHP）。目前采用氯醇化法、共氧化法的环氧丙烷装置占全世界环氧丙烷总生产能力的99%以上，其中氯醇化法约占45%共氧化法约占54%；在共氧化法中，乙苯法为33%，异丁烷法为18%，过氧化氢异丙苯法为3%。过氧化氢路线与直接氧化路线由于丙稀低的转化率相对比较低，导致其经济性不理想，尤其是过氧化氢路线中有水的产生导致原料的损失。日本Sumitomo公司开发的生产PO新工艺，包括异丙苯氧化，丙烯环氧化与α，α-二甲基苄醇氢解三个工序。该工艺转化率高与选择性高，产物只有PO，不受副产物苯乙烯价格波动的影响，可以为生产商带来更稳定的经济效益。然而，其中α，α-二甲基苄醇氢解工序采用的是Cu-Cr催化剂，污染环境严重。 

美国专利US6646139B2提出了α，α-二甲基苄醇催化氢解制备异丙苯的工艺过程，该技术以H₂为氢源，以Cu-Cr为催化剂。虽然α，α-二甲基苄醇的转化率达到100%，选择性超过97.5%。该催化剂使用中使用了Cr元素，污染环境严重。 

中国专利CN1257138C提出了用H₂与CO混合气还原Cu催化剂的方法，由于其所用催化剂仍然是Cu-Cr催化剂，在该专利中未披露其稳定性的指标。

中国专利CN1616383A提出了采用贵金属Pd为催化剂，以H₂或有机物为氢源，在30-100 ^oC温度下，α，α-二甲基苄醇转化率大于96%，异丙苯选择性大于99%，该方法停留在实验室间歇式反应阶段。

中国专利CN1555348A提出了采用Cu基催化剂，使用CO含量低于5%的氢气为氢源，该方法能够防止由于氢气压力降低和催化剂中毒引起的活性降低，能有效利用反应容器中的全部容积物，但催化剂仍存在稳定性差的问题。

目前氢解催化剂主要集中在Raney 金属催化剂和Cu基复合催化剂。Raney 金属催化剂强度不高，易粉碎且在使用前需强碱处理，对环境污染比较严重，实现工艺化连续生产存在一定困难；因此，Cu基复合氧化物催化剂受到广泛关注，但由于单质Cu熔点低，与载体作用力不强，容易因烧结、团聚而长大、失活，因而在使用过程中，稳定性差较差，使用寿命短。

综上所述，现有技术应用于α，α-二甲基苄醇催化氢解制备异丙苯过程中，存在催化剂稳定性差、环境污染严重的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的技术在生产异丙苯的过程中，使用含铬催化剂对环境造成污染，或者使用Pd催化剂时，贵金属的用量大，生产成本高，另外催化剂不稳定的问题，提供一种新的异丙苯生产方法。该方法具有使用催化剂的成本低、催化剂稳定以及对环境友好等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种α，α-二甲基苄醇氢解制备异丙苯的方法，以含α，α-二甲基苄醇的烃类物料与氢气为原料，将原料通入氢解反应区，在氢气/烃类原料中的α，α-二甲基苄醇的摩尔比为3～15：1，反应温度为140～240 ^oC，反应压力为1.0～5.0 MPa，烃类物料的体积空速为1.0～10.0小时^-1的条件下，原料与催化剂接触反应生成反应生成异丙苯；其中所用催化剂以重量份数计包括以下组分：

a）0.1～2.0份Pd金属或氧化物；

b）85.0～97.0份SiO₂；

c）1.0～10.0份选自Ni或其氧化物、Co或其氧化物、Cu或其氧化物中的至少一种；

d）1.0~5.0份选自Mg或其氧化物、Ca或其氧化物、Ba或其氧化物中的至少一种。

上述技术方案中，氢气/烃类原料中的α，α-二甲基苄醇的摩尔比优选为5~12；反应温度优选为160～210 ^oC；反应压力优选为1.0～4.0 MPa；烃类物料的体积空速优选为2.0～8.0 h^-1。