[发明专利]一种提高过氧化氢异丙苯分解收率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及苯酚丙酮生产技术领域，具体的说，是一种提高过氧化氢异丙苯分解收率的方法。

背景技术

苯酚和丙酮都是用途很广的有机化工产品。通常的生产方法是，使用异丙苯为原料，通过异丙苯的空气氧化生成过氧化氢异丙苯，浓缩后的过氧化氢异丙苯(通常的浓度为含过氧化氢异丙苯82％左右)由浓硫酸催化剂催化下分解并经过一系列净化后同时得到苯酚和丙酮两种产品。过氧化氢异丙苯分解也有使用固体酸作为催化剂的。过氧化氢异丙苯的分解是强放热反应，分解过程会产生许多种副产物，这些副产物会影响分解的收率即原料异丙苯的消耗，也会影响苯酚和丙酮产品的质量。通常通过控制较低的反应温度、一定的硫酸浓度、一定的水含量和分解的停留时间等来得到较高的收率。

美国专利US5245090(美国Aristech Chemical Corporation)介绍了一种没有循环丙酮、分解产品大量循环的过氧化氢异丙苯分解方法，其使用硫酸作为催化剂，一级分解反应在较高的温度(77～88℃)、二级分解反应在较低的温度(66～121℃)下进行，通过提高一级分解温度、降低二级分解温度来提高过氧化氢异丙苯分解的收率。这与本发明的理念正好相反。

美国专利US5998677(日本三井油化公司)介绍了一种在一级反应器(分解器)出料中加入更多的丙酮(来自净化过程产生的产品丙酮)并以较低的温度(120℃)完成第二级分解的方法，通过提高苯酚丙酮净化过程的能耗(循环丙酮)来提高分解过程的收率。

中国专利CN102186799A(沙伯基础创新公司)介绍了一种使用羟基苯磺酸作为催化剂，并添加氨水的过氧化氢异丙苯分解方法。

中国专利CN101343212(中石油)介绍了一种固体酸为催化剂的过氧化氢异丙苯分解方法。

目前，国内外苯酚丙酮装置主要使用两种类型的的过氧化氢异丙苯分解技术。一类技术为丙酮真空蒸发移热、两步法浓硫酸催化剂分解技术，第一步为过氧化氢异丙苯分解过程、丙酮蒸发移去反应热、硫酸浓度为300～500ppm、操作温度为75～88℃，第二步为副产物分解过程、使用管式反应器、操作温度110～122℃。另一类技术为分解液大量外循环移热、两步法浓硫酸催化剂分解技术，第一步为过氧化氢异丙苯分解过程、外循环移去反应热、循环比为25～100∶1、硫酸浓度为30～60ppm、操作温度为40～70℃，第二步为副产物分解过程、使用管式反应器、操作温度115～125℃。各种技术安全上都比较可靠，但原料异丙苯的消耗普遍较高、焦油生成量较高，异丙苯的消耗均高于各家技术专利商宣扬的数值。而蒸发移热分解技术中，由于分解液中丙酮含量较高，使苯酚丙酮装置下游中和工序不容易除盐、并造成精馏系统严重的结垢。

此外，使用固体酸作为过氧化氢异丙苯分解催化剂的技术，其分解过程会生成更多的焦油，异丙苯消耗较高。这种技术目前不再使用。

本发明针对现有蒸发移热分解技术中原料异丙苯消耗较高及分解液中丙酮过高的的问题，通过一系列工艺改进措施来降低原料异丙苯的消耗、降低分解单元出料中丙酮的含量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高过氧化氢异丙苯分解收率的方法。

针对现有苯酚丙酮装置分解单元存在的问题，本发明将通过改进分解系统的工艺流程和操作条件来解决现有苯酚丙酮装置中分解单元原料异丙苯消耗高及分解液中丙酮含量高的问题，包括增加分解器循环冷却器、确定新的分解操作条件、增加分解液出料闪蒸系统等。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种提高过氧化氢异丙苯分解收率的方法，其具体步骤为：

a)苯酚丙酮装置氧化工序生产的浓过氧化氢异丙苯先与循环的分解蒸发冷凝液混合后从分解器的上部进入分解器，过氧化氢异丙苯在分解器中经过硫酸的催化下分解为苯酚和丙酮产品，并生成副产物；通过控制分解器在适当的硫酸浓度、适当的温度、适当的压力、适当的水含量和适当的停留时间下操作来得到期望的分解收率；

浓过氧化氢异丙苯含过氧化氢异丙苯的质量分数为75～85％；

副产物包括过氧化二异丙苯、焦油等；

过氧化氢异丙苯分解使用的催化剂为浓硫酸，硫酸浓度为90～98％。硫酸至少从两个点加入该分解循环系统中；优先选择两个点，两个点加入硫酸量的比例为0.1～6.2∶1；一个加入点为量热器的入口；另一个加入点为分解器循环冷却器的出口；

分解器内的硫酸浓度为30～500ppmwt。优选为70～280ppmwt。