制備苯酚和/或環(huán)己酮的方法
【專利說明】制備苯齡和/或環(huán)己酬的方法
[0001] 優(yōu)先權(quán)聲明
[0002] 本申請要求于2013年10月1日提交的美國臨時申請序列號61/885,077和于2014年 1月16日提交的歐洲申請?zhí)?4151423.2的優(yōu)先權(quán)，運些文獻的公開內(nèi)容全文通過參考引入 本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及制備苯酪和/或環(huán)己酬的方法。特別地，本發(fā)明設(shè)及通過使氨過氧化環(huán) 己基苯裂解制備苯酪和/或環(huán)己酬的方法。本發(fā)明可用于例如經(jīng)由苯加氨烷基化路線制備 苯酪和環(huán)己酬。
【背景技術(shù)】
[0004] 苯酪和環(huán)己酬是化學(xué)工業(yè)中的重要材料并且可用于例如，酪醒樹脂、雙酪Α、ε-己 內(nèi)酷胺、己二酸和增塑劑的制備。
[0005] 目前，用于苯酪制備的常見路線是化ck工藝。運是一種Ξ步法工藝，其中第一步包 括將苯用丙締烷基化W制備枯締，接著將枯締氧化至相應(yīng)的氨過氧化物，然后將所述氨過 氧化物裂解而產(chǎn)生等摩爾量的苯酪和丙酬。然而，全球?qū)Ρ嚼业男枨蟊葘Ρ甑男枨蟾?速地增長。另外，丙締原料的成本一般較高。
[0006] 因而，采用更高級締控替代丙締作為原料W及共同制備更高級的酬，例如環(huán)己酬， 而不是丙酬的工藝可能是酪類生產(chǎn)的有吸引力的備選路線。還存在對環(huán)己酬的日益增長的 需求。
[0007] 從例如美國專利號6，037,513獲知，可W通過使苯與氨氣在雙功能催化劑存在下 接觸來制備環(huán)己基苯，所述雙功能催化劑包含MCM-22型分子篩和至少一種選自鈕、釘、儀、 鉆和它們的混合物的加氨金屬。運一參考文獻還公開了可W將所得環(huán)己基苯氧化成相應(yīng)的 氨過氧化物，然后使所述氨過氧化物分解成所需苯酪和環(huán)己酬共產(chǎn)物。
[000引將環(huán)己基苯氧化W制備氨過氧化環(huán)己基苯和將氨過氧化環(huán)己基苯裂解W制備苯 酪和環(huán)己酬比化ck工藝中的枯締氧化和將氨過氧化枯締裂解復(fù)雜得多。許多工藝參數(shù)可能 影響氨過氧化環(huán)己基苯裂解步驟中的苯酪和環(huán)己酬的最終產(chǎn)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明概述
[0010] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在環(huán)己基苯氧化產(chǎn)物中，水按不可忽略的量存在并且殘留環(huán)己基苯的 濃度可能較高。還發(fā)現(xiàn)，裂解原料中水的存在能夠減緩氨過氧化環(huán)己基苯裂解反應(yīng)的反應(yīng) 速率，裂解反應(yīng)介質(zhì)中環(huán)己基苯W高濃度存在能夠降低苯酪和/或環(huán)己酬的選擇性。本公開 內(nèi)容的方法通過降低裂解原料中水和/或環(huán)己基苯濃度來提高苯酪和/或環(huán)己酬的總產(chǎn)率。
[0011] 本公開內(nèi)容設(shè)及制備苯酪和/或環(huán)己酬的方法，所述方法包括：
[0012] (A)將環(huán)己基苯原料氧化W獲得包含環(huán)己基苯、氨過氧化環(huán)己基苯和水的氧化產(chǎn) 物；
[0013] (B)從所述氧化產(chǎn)物的至少一部分除去所述水的至少一部分W獲得裂解原料;和
[0014] (C)使所述裂解原料中的所述氨過氧化環(huán)己基苯的至少一部分與酸催化劑在裂解 反應(yīng)器中在裂解條件下接觸而獲得包含苯酪和環(huán)己酬的裂解產(chǎn)物。
[0015] 步驟(B)可W包括(B1)在至多50k化的絕對壓力下閃蒸氧化產(chǎn)物?；蛘?，步驟(B)可 W包括：（B2)將環(huán)己基苯的至少一部分從氧化產(chǎn)物中分離。或者，步驟(B)可W包括上述 (B1)和(B2)二者，并且步驟(B1)和(B2)可W在單獨的容器中或在同一個容器中進行。
[0016] 發(fā)明詳述
[0017] 在本公開內(nèi)容中，方法被描述為包括至少一個"步驟"。應(yīng)該理解的是，每個步驟是 在所述方法中可W進行一次或多次的動作或操作，W連續(xù)或不連續(xù)的方式。除非有相反的 規(guī)定，或在上下文中明確指出，否則，所述方法中的每個步驟可W按它們被列出的順序依次 進行，與一個或多個其它步驟重疊或者不重疊，或W任何其它順序，可W視情況而定。此外， 相對于相同或不同的批料，一個或多個或甚至所有的步驟可W同時進行。例如，在連續(xù)方法 中，所述方法的第一步驟是在所述方法開始時進料原材料，而第二步驟可W使用通過處理 在第一步驟初期所進料原材料形成的中間材料同時進行。然而，優(yōu)選，按規(guī)定的順序進行步 驟。
[0018] 除非另有說明，本發(fā)明公開內(nèi)容中表示量的所有數(shù)字都應(yīng)該理解為在所有情況下 由術(shù)語"約"修飾。還應(yīng)當(dāng)理解，在說明書和權(quán)利要求書中使用的精確數(shù)值構(gòu)成具體實施方 案。已作出努力，W確保實施例中的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。然而，應(yīng)該理解的是，由于用于進行測量 的技術(shù)和設(shè)備的限制，任何測量數(shù)據(jù)固有地包含一定水平的誤差。
[0019] 本文中使用的不定冠詞"一個"或"一種"應(yīng)是指"至少一種"，除非相反地指明或者 上下文清楚地另外指明。因此，使用"加氨金屬"的實施方案包括其中使用一類、兩類或更多 類不同加氨金屬的實施方案，除非相反地指明或者上下文清楚地另外指明使用僅僅一類加 氨金屬。
[0020] 本文所使用的"wt%"是指重量百分比，"vol%"是指體積百分比，"mol%"是指摩 爾百分比，"ppm"是指每百萬份的份數(shù)，W及"ppm wt"和可互換使用，是指W重量為 基礎(chǔ)，每百萬份的份數(shù)。本文所使用的所有"卵m"是W重量計的ppm,除非另外指明。本文的 所有濃度W所討論的組合物的總量為基礎(chǔ)表達(dá)，除非另外規(guī)定或指明。本文表達(dá)的所有范 圍應(yīng)該包括兩個端點作為兩個具體的實施方案，除非相反地規(guī)定或指明。
[0021] 本文所使用的通用術(shù)語"二環(huán)己基苯"總共包括1,2-二環(huán)己基苯、1,3-二環(huán)己基苯 和1,4-二環(huán)己基苯，除非明確規(guī)定是指它們中僅一種或兩種。術(shù)語環(huán)己基苯當(dāng)W單數(shù)形式 使用時是指單取代的環(huán)己基苯。
[0022] 術(shù)語"MCM-22型材料"（或"MCM-22型的材料"或者"MCM-22型分子篩"或者"MCM-22 型沸石"），如本文所用，包括W下的一種或多種：
[0023] ?由普通的第一度結(jié)晶構(gòu)造單元(building block)晶胞制成的分子篩，所述晶胞 具有MWW骨架拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。晶胞是原子的空間排列，所述空間排列如果ΚΞ維空間平鋪其描述 晶體結(jié)構(gòu)。所述晶體結(jié)構(gòu)論述于"Atlas of Zeolite Framework Types",第五版，2001，所 述文獻的整個內(nèi)容引入作為參考；
[0024] ?由普通的第二度構(gòu)造單元制成的分子篩，是此種MWW骨架拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)晶胞的2-維 平鋪，形成"一個晶胞厚度的單層"，優(yōu)選一個C-晶胞厚度；
[0025] ?由普通的第二度構(gòu)造單元制成的分子篩，是"一個或多于一個晶胞厚度的層"， 其中多于一個晶胞厚度的層由將一個晶胞厚度的至少兩個單層堆疊、填充或結(jié)合制成。此 種第二度構(gòu)造單元的堆疊可W按規(guī)則的方式、不規(guī)則的方式、隨機方式或其任何組合;和
[0026] ?通過具有MWW骨架拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的晶胞的任何規(guī)則或隨機的2-維或3-維組合制造的 分子篩。
[0027] MCM-22 型分子篩包括具有在 12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07和3.42±0.07埃 處包括d-間距最大值的X-射線衍射圖案的那些分子篩。用于表征材料的X-射線衍射數(shù)據(jù)是 通過如使用銅的Κ-α雙峰(doublet)作為入射福射和裝有閃爍計數(shù)器和相關(guān)計算機作為收 集系統(tǒng)的衍射儀的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)獲得。
[002引 MCM-22型材料的非限制性實例包括MCM-22(在U.S.專利號4,954,325中描述）、 PSH-3(在U.S.專利號4,439,409中描述）、552-25(在11.5.專利號4,826,667中描述）、邸8-1 (在歐洲專利齡.0293032中描述）、口9-1(在11.5.專利號6,077,498中描述）、口9-2(在國際 專利公開 NO.W097/17290 中描述）、MCM-36(在 U.S.專利號 5,250,277中描述）、]\?11-49(在 11.5.專利號5,236,575中描述）、1〔1-56(在1].5.專利號5,362,697中描述)及其混合物。其它 分子篩如UZM-8(在U.S.專利號6,756,030中描述)可W單獨使用，或者與也用于本公開目的 的MCM-22型分子篩一起使用。期望的是，分子篩選自（a)MCM-49、（b)MCM-56和(C )MCM-49和 MCM-56的同種型（isotype)，如口Q-2。
[00巧]環(huán)己基苯的供應(yīng)
[0030] 供給本公開內(nèi)容方法的步驟(A)的環(huán)己基苯可W通過某些原材料的化學(xué)反應(yīng)，例 如下述那些(例如，加氨烷基化反應(yīng))供應(yīng)，或通過其中含環(huán)己基苯的原料經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)例 如氧化的后續(xù)方法步驟中沒有消耗的殘留環(huán)己基苯的再循環(huán)供應(yīng)。
[0031] 在由苯制備苯酪和環(huán)己酬的集成方法中，最初通過任何常規(guī)技術(shù)將苯轉(zhuǎn)化成環(huán)己 基苯，包括在酸催化劑，例如沸石β或MCM-22型分子篩存在下用環(huán)己締將苯烷基化，或通過 將苯氧化偶合制備聯(lián)苯和接著將聯(lián)苯加氨將苯轉(zhuǎn)化成環(huán)己基苯。然而，在實踐中，令人希望 地如下制備環(huán)己基苯:使苯與氨氣在加氨烷基化條件下在加氨烷基化催化劑存在下接觸， 藉此苯經(jīng)歷W下反應(yīng)-1而產(chǎn)生環(huán)己基苯(CHB):
[0032]
[0033] 美國專利號6,730,625和7,579,511 ;W0 2009/131769和W0 2009/128984公開了通 過使苯與氨氣在加氨烷基化催化劑存在下反應(yīng)制備環(huán)己基苯的方法，它們所有的內(nèi)容在此 全文引入作為參考。
[0034] 加氨烷基化反應(yīng)中采用的催化劑是包含分子篩，例如上述MCM-22型分子篩之一和 加氨金屬的雙功能催化劑。
[0035] 任何已知的加氨金屬可W用于加氨烷基化催化劑，它們的具體、非限制性、適合的 實例包括鈕、釘、儀、鋒、錫和鉆，鈕是尤其有利的。令人希望地，催化劑中存在的加氨金屬的 量占所述催化劑總重量的0. 〇5wt %-10.0 wt %，例如0.1 Owt %-5. Owt %。
[0036] 除了分子篩和加氨金屬之外，加氨烷基化催化劑還可W包含一種或多種非必要的 無機氧化物載體材料。適合的無機氧化物載體材料(一種或多種)包括，但不限于，粘±、非 金屬氧化物和/或金屬氧化物。此類載體材料的具體的非限制性實例包括：Si〇2、A