СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЬФА-МЕТИЛСТИРОЛА ИЗ КУМОЛА Российский патент 2017 года по МПК C07C1/20 C07C15/46 C07C7/20 C07C7/04 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка, согласно п. 35 U.S.С. §119(e), испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США №.61/608,811, поданной 9 марта 2012 года, содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством отсылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящая технология относится к способам получения альфа-метилстирола и других продуктов из кумола.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Основным промышленным методом получения фенола и ацетона является окисление кумола и гидропероксида кумола (СНР) кислородом воздуха с последующим катализируемым кислотами (кислотным) разложением СНР на фенол и ацетон с высокой степенью селективности. Диметилбензиловый спирт (DMBA) образуется как преобладающий побочный продукт на стадии окисления, а затем дегидратируется в альфа-метилстирол (AMS) на той же самой стадии кислотного разложения. AMS применяется в промышленности для получения пластификаторов, смол и других полимеров.

Известны различные способы очистки компонентов сырого продукта, полученного при кислотном разложении смесей, содержащих гидропероксид кумола. В большинстве промышленных процессов применяют двухстадийный метод в непрерывном потоке для оптимизации общего выхода на этом этапе, в особенности при превращении DMBA в AMS. Подробное описание этого процесса дается, например, в патентах США №7,482,493; 7,109,385; 6,307,112; 6,225,513; 6,201,157; 6,057,483; 5,998,677; 5,463,136; 5,430,200; 5,371,305; 5,254,751; 5064,507; 4,851,086; 4,634,796; и 4,358,618, каждый из которых включен в настоящее изобретение полностью посредством отсылки. В соответствии с другим способом фенол и тяжелые (слаболетучие) компоненты отделяют от остальной смеси, которая содержит AMS, в одностадийном процессе перегонки (дистилляции).

В обоих способах, в потоке или в колонке, AMS и фенол концентрируются (накапливаются) в присутствии органических кислот, это приводит к образованию нежелательных тяжелых (слаболетучих) соединений, которые являются побочными продуктами, имеющими меньшую ценность, требующими дальнейшей переработки. Кроме того, эти органические кислоты, такие как муравьиная кислота и уксусная кислота, могут создавать агрессивную среду. Примеры слаболетучих соединений включают, но без ограничения, орто- и пара-кумилфенол и димеры AMS.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к способам регулирования образования слаболетучих соединений в процессе получения альфа-метилстирола из кумола.

Соответственно, согласно некоторым вариантам в изобретении предусматривается способ получения альфа-метилстирола из кумола, в котором первая композиция подается на дистилляционную колонну, причем указанная первая композиция содержит ацетон, фенол, кумол и альфа-метилстирол. Первая композиция очищается на дистилляционной колонне, давая вторую композицию, содержащую по меньшей мере 1 вес. % альфа-метилстирола и по меньшей мере одну органическую кислоту, причем вторая композиция имеет более высокое процентное содержание альфа-метилстирола, чем первая композиция. Ко второй композиции добавляют амин.

Способ может включать очистку второй композиции во второй дистилляционной колонне для получения потока головных погонов, обогащенного альфа-метилстиролом, и кубового остатка (фракций из нижней части колонны), обедненного альфа-метилстиролом, причем кубовый остаток дополнительно содержит по меньшей мере одно слаболетучее соединение. По меньшей мере одно слаболетучее соединение может быть выбрано из группы, состоящей из орто-кумилфенола, пара-кумилфенола, димеров альфа-метилстирола, кумилфенилового эфира, продуктов окисления ацетола (гидроксиацетона) и их комбинаций. По меньшей мере одно слаболетучее соединение может иметь молекулярную массу 150 или более.

Стадия прибавления (добавления) может включать прибавление амина к сырьевому потоку, поступающему на вторую дистилляционную колонну, к потоку головных погонов дистилляционной колонны, содержащей вторую композицию, или в зону дистилляционной колонны, включающей вторую композицию. Амин можно добавлять во вторую композицию в виде части третьей композиции, содержащей амин и по меньшей мере одно слаболетучее соединение.

Стадия прибавления (добавления) включает прибавление во вторую композицию примерно от 0.05 вес. % до 1.0 вес. % или от 0.05 вес. % до 0.1 вес. % амина от общего веса второй композиции. Амин может иметь по меньшей мере одну первичную аминогруппу. Амин может представлять собой диамин, содержащий две первичных аминогруппы. Амин может быть выбран из группы, состоящей из 2-метилпентаметилендиамина, гексаметилендиамина или их комбинации. Амин может включать такой амин, который способен реагировать с карбонильным соединением.

Вторая композиция может дополнительно содержать по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из ацетола, кумола и фенола.

Способ может дополнительно включать осуществление катализируемого кислотой разложения гидропероксида кумола и диметилбензилового спирта с образованием первой композиции. Далее, способ может включать осуществление окисления кумола кислородом воздуха с образованием указанных гидропероксида кумола и диметилбензилового спирта.

Органическая кислота может быть выбрана из группы, состоящей из муравьиной кислоты и уксусной кислоты. Кроме того, органическая кислота может быть выбрана из щавелевой, молочной, малеиновой, бензойной, янтарной, масляной и других аналогичных моно- или дикарбоновых (органических) кислот.

Согласно некоторым вариантам в изобретении предусматриваются способы регулирования образования слаболетучих соединений при получении альфа-метилстирола из кумола. Способ включает проведение реакции окисления кумола кислородом воздуха с образованием гидропероксида кумола и диметилбензилового спирта; осуществление разложения гидропероксида кумола с образованием потока первого продукта; очистку потока первого продукта в первой дистилляционной колонне с получением потока головных погонов и потока кубового остатка, причем поток головных погонов содержит по меньшей мере 1 вес. % альфа-метилстирола и органическую кислоту, и процентное содержание альфа-метилстирола в потоке головных погонах выше процентного содержания альфа-метилстирола в потоке кубовых остатков; прибавление первого количества амина к потоку головных погонов, причем первое количество амина составляет от 0.05 вес. % и 1.0 вес. % от общего количества потока головных погонов; и очистку потока головных погонов во второй дистилляционной колонне и получение второго потока головных погонов и второго потока кубового остатка.

Согласно некоторым вариантам предусматривается способ регулирования образования слаболетучих соединений при получении альфа-метилстирола из кумола. Способ включает осуществление реакции окисления кумола кислородом воздуха с образованием гидропероксида кумола и диметилбензилового спирта; осуществление катализируемого кислотой разложения гидропероксида кумола и получение потока первого продукта; очистку потока первого продукта в первой дистилляционной колонне с образованием первой дистилляционной зоны, причем дистилляционная зона содержит альфа-метилстирол и органическую кислоту; добавление первого количества амина в дистилляционную зону, удаление потока первого продукта из первой дистилляционной зоны; и очистку первого регенерированного потока во второй дистилляционной колонне с получением первого потока очищенных продуктов и кубового остатка. Первое количество амина составляет от 0.05 вес. % до 1.0 вес. % от общего веса потока второго продукта.

Хотя в описании раскрываются несколько вариантов, другие варианты настоящего изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники из нижеприведенного подробного описания, в котором показаны и описываются иллюстративные варианты изобретения. Соответственно, описание следует рассматривать как иллюстративное, но не ограничивающее по своему характеру.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фигуре 1 схематически представлена система и процесс получения фенола, ацетона и альфа-метилстирола из кумола окислением кумола кислородом воздуха, разложением полученного гидропероксида кумола минеральной кислотой и выделение продуктов, полученных согласно одному варианту изобретения.

На Фигуре 2 схематически представлена система и процесс получения фенола, ацетона и альфа-метилстирола из кумола окислением кумола кислородом воздуха, разложением полученного гидропероксида кумола минеральной кислотой и выделение продуктов, полученных согласно другому варианту изобретения.

На Фигуре 3 схематически представлена система и процесс дополнительной очистки альфа-метилстирола согласно другому варианту изобретения.

На Фигуре 4 показан график, иллюстрирующий экспериментальные данные из Примера 1 согласно вариантам настоящего изобретения.

На Фигуре 5 представлен график, показывающий образование СРЕ в зависимости от времени. Результаты получены в Примере 2.

На Фигуре 6 представлен график, показывающий повышение pH по мере того, как первый аминосодержащий поток смешивается с образованием второго AMS-содержащего потока, как описано в Примере 2.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фигуре 1 представлена часть типичной системы 10 для получения фенола и ацетона окислением кумола кислородом воздуха с образованием гидропероксида кумола (СНР) с последующим кислотным разложением СНР с образованием фенола и ацетона. Согласно некоторым вариантам диметилбензиловый спирт (DMBA) образуется как преобладающий побочный продукт в процессе окисления, но может дегидратироваться на стадии кислотного разложения с образованием альфа-метилстирола (AMS). Согласно некоторым вариантам вторая композиция, образующаяся на стадии разложения, включает AMS в количестве всего лишь 1 вес. %, 2.5 вес. %, 5 вес. % или вплоть до 10 вес. %, 20 вес. %, 50 вес. % или в любом интервале между любыми двумя из вышеприведенных значений.

В примере осуществления изобретения, представленном на Фигуре 1, кумол 12 и воздух 14 подаются на стадию окисления кумола или в аппарат 16, где кумол окисляется с образованием гидропероксида кумола (СНР). Преобладающим побочным продуктом в этой реакции является диметилбензиловый спирт (DMBA). Как СНР, так и DMBA присутствуют в потоке 18, выходящем со стадии окисления кумола, или из аппарата 16. После окисления СНР концентрируется на стадии концентрации (обогащения) СНР или в аппарате 20. Кислоту 24 добавляют к потоку 22, выходящему со стадии концентрации СНР, или из аппарата 20. Примеры кислот включают минеральные кислоты, такие как серная, азотная, фосфорная и соляная (хлористоводородная) кислоты и твердые кислотные катализаторы, такие как полимерные гранулы на основе сульфированных сополимеров стирола и дивинилбензола и цеолиты. Прибавление кислоты 24 вызывает кислотное разложение СНР с образованием фенола и ацетона на стадии расщепления (разложения) СНР или в аппарате 26. DMBA может дегидратироваться на стадии кислотного разложения с образованием альфа-метилстирола (AMS). К потоку 28, выходящему со стадии расщепления СНР, или из аппарата 26, добавляют основание 30. Примеры оснований включают соединения, содержащие аминогруппу, такие как аммиак, гексаметилендиамин, 2-метил-1,5-диаминопентан, 2-метилпентаметилендиамин и этиленамины, и твердые основные ионообменные смолы.

В примере осуществления изобретения, представленном на Фигуре 1, в нескольких дистилляционных колоннах происходит отделение каждого компонента в зависимости от его температуры кипения. В колонне 32 для выделения ацетона из входящего потока 28 выделяется сырой ацетон в виде потока головных погонов 34 и идет на дополнительную очистку 36. Фракции из нижней части регенерационной колонны (кубовые остатки) 32, в которой происходит отделение ацетона, подаются на регенерационную колонну 40 для выделения кумола, в которой происходит отделение кумола в виде потока головных погонов 42, и кумол возвращается в цикл с рециркуляционным потоком 46 на стадию окисления кумола, или в аппарат 16. Хотя это не показано, рециркуляционный поток 46 может проходить дополнительные стадии и аппараты очистки перед повторным введением его на стадию окисления кумола, или в аппарат 16. Поток кубового остатка 48 подается на регенерационную колонну 50 для выделения AMS, где сырой AMS отделяется с потоком головных погонов 52 и идет далее на дополнительную очистку 54 (см. Фиг. 3). Кубовый остаток 56 из регенерационной колонны 50 для выделения AMS подается на регенерационную колонну 58 для выделения фенола, в которой сырой фенол отделяется с потоком головных фракций 60 и подается на дополнительную очистку 62. Кубовый остаток 64 из колонны 58 для выделения (регенерации) фенола идет в паровые котлы (бойлеры).

Поток головных погонов 52, выходящий из регенерационной колонны 50 для выделения AMS, может включать, в частности, примерно от 15 до 75 вес. % AMS и примерно от 25 до 85 вес. % фенола, а также примерно от 0.5 вес. %, примерно от 5 вес. % кумола, 1000 или более миллионных частей (ppm) гидроксиацетона (ацетола) и около 100 или более миллионных частей органической кислоты, такой как муравьиная кислота и уксусная кислота. Поток головных погонов 52, выходящий из регенерационной колонны 50 для выделения AMS (AMS регенерационной колонны), поступает на установку очистки AMS 54 (см. Фиг. 3) для дальнейшей обработки. Следует иметь в виду, что перед поступлением потока головных погонов 52 на установку 54, где происходит процесс очистки AMS, могут осуществляться дополнительные стадии обработки.

На Фигуре 2 показана часть типичной альтернативной системы 10ʹ для получения AMS, фенола и ацетона из гидропероксида кумола (СНР). Альтернативная система 10ʹ аналогична приведенной в качестве примера иллюстративной системе 10, показанной на Фигуре 1, но регенерационную колонну 32 для выделения ацетона, регенерационную колонну 40 для выделения кумола и регенерационную колонну 50 для выделения AMS заменяет одна регенерационная колонна 72. В альтернативной системе 10ʹ, показанной на Фигуре 2, из потока 28, поступающего на регенерационную колонну 72, отделяются сырой ацетон, кумол и AMS, которые в виде потока головных погонов 74 поступают на установку очистки AMS 54 (см. Фиг. 3) для дальнейшей обработки. Поток головных погонов 74, выходящий из регенерационной колонны 72, может включать AMS, ацетон, кумол, ацетол и органические кислоты. Согласно одному варианту ацетон, AMS, кумол и ацетол удаляются из регенерационной колонны 72 с потоком головных погонов 74 и обрабатываются едкой щелочью 96 для удаления из ацетона альдегидов. Следует иметь в виду, что перед поступлением потока головных погонов 74 на установку 54, где происходит процесс очистки AMS, могут осуществляться дополнительные стадии обработки. Кубовый остаток (фракции из нижней части колонны) 78 из регенерационной колонны 72 поступает на регенерационную колонну 58, в которой сырой фенол отделяется с головными фракциями 60 и подается на дополнительную очистку 62. Кубовый остаток 64 идет в паровые котлы.

На Фигуре 3 показан участок системы 80 для очистки сырого AMS, полученного в соответствии с обсуждавшимися выше системой 10 или альтернативной системой 10ʹ. Композиция AMS 80 поступает на колонну 84 для очистки AMS (AMS очистную колонну) в виде сырьевого потока 82. Сырьевой поток 82 может представлять собой поток головных погонов 52 из AMS регенерационной колонны 50 или поток головных погонов 74 из регенерационной колонны 72. Следует иметь в виду, что перед поступлением сырьевого потока 82 в колонну 84 для очистки AMS могут осуществляться дополнительные стадии обработки. В AMS очистной колонне 84 происходит разделение AMS, который выходит из AMS очистной колонны с потоком головных погонов 86, от дополнительных побочных продуктов, включающих слаболетучие соединения, такие как кумилфенолы и димеры AMS, которые выходят из очистной колонны 84 с кубовым остатком (фракциями из нижней части колонны) 90.

Согласно одному варианту амин добавляют в поток, содержащий AMS, в количестве всего лишь 0.1 вес. %, 0.5 вес. %, 1 вес. %, 2.5%, 5 вес. %, или вплоть до 10 вес. %, 20%, 50 вес. %, или в любом интервале между любой парой вышеприведенных значений. Ниже приводится типичная формула амина:

где R₁, R₂ и R₃, независимо, выбраны из Н и органических групп. Если точно два радикала из R₁, R₂ и R₃ означают водород, амин содержит первичную аминогруппу. Если точно один радикал из R₁, R₂ и R₃ означает водород, амин содержит вторичную аминогруппу. Если ни один из радикалов R₁, R₂ и R₃ не означает водород, амин содержит третичную аминогруппу. Если один радикал из R₁ R₂ и R₃ содержит амин, амин представляет собой диамин.

Согласно вариантам настоящего изобретения можно применять широкий ряд аминов. Согласно одному варианту амин представляет собой первичный амин, содержащий по меньшей мере одну первичную аминогруппу, способный реагировать с ацетолом, присутствующим в рефлюксе (конденсате) или в потоке головных погонов. Согласно другому варианту амин представляет собой диамин, имеющий две первичные аминогруппы. Согласно другому варианту амин представляет собой диамин с метильной группой в боковой цепи, такой как 2-метилпентаметилендиамин, коммерчески доступный под торговой маркой Dytek А, или гексаметилендиамин, доступный на рынке под торговой маркой Dytek Е. Однако специалист в данной области техники понимает, что можно применять любой амин, способный нейтрализовать органические кислоты, такие как муравьиная кислота и уксусная кислота, и/или реагировать с карбонильными соединениями, такими как ацетол.

Согласно одному варианту амин добавляют непосредственно к рефлюксу (конденсату) в колонне, содержащему AMS. Согласно другому варианту амин добавляют непосредственно к потоку головных погонов, содержащему AMS, перед очисткой. Потоки конденсата и головных погонов, содержащие AMS, могут называться AMS композицией.

Амин можно добавлять в количестве, достаточном для нейтрализации по меньшей мере части органических кислот, присутствующих в AMS композиции. Кроме того, первичный амин может реагировать с ацетолом, присутствующим в AMS композиции, снижая концентр ацетола в AMS композиции.

Согласно некоторым вариантам слаболетучее соединение представляет собой орто-кумилфенол, димеры альфа-метилстирола, кумилфениловый эфир, кислородсодержащие производные ацетола (оксигенаты) или их комбинации. Согласно некоторым вариантам слаболетучие соединения имеют молекулярную массу более 150, 180, 200, 210, 250, 320 или в определенном интервале между любыми двумя вышеприведенными значениями.

Количество амина, добавляемого в рефлюкс (конденсат) или в поток головных погонов, может меняться в зависимости от концентрации компонента в AMS композиции, к которой добавляется амин. Согласно некоторым вариантам амин можно добавлять в количестве, которое дает в результате AMS композицию, содержащую примерно от 0.05 вес. % до 1.0 вес. % амина. Согласно некоторым вариантам амин можно добавлять в количестве всего лишь 0.01 вес. %, 0.05 вес. %, 0.1 вес. % или вплоть до 0.2 вес. %, 0.5 вес. %, 1 вес. %) или в определенном интервале между любыми двумя вышеприведенными значениями.

В обычных процессах ацетол, который сопровождает поток головных погонов 74 регенерационной колонны 72 и может присутствовать в потоке головных погонов 52 AMS регенерационной колонны 50, может реагировать с AMS композицией с образованием оксигенатов, таких как 3-метилциклопент-2-енон, в присутствии сильнощелочного катализатора (едкой щелочи). Эти примеси могут попадать в AMS продукт и влиять на последующее целевое применение. Однако, добавляемый амин нейтрализует по меньшей мере часть органических кислот и реагирует с ацетолом, уменьшая или предупреждая образование оксигенатов, образующихся из ацетола в присутствии сильнощелочных катализаторов.

Согласно одному варианту добавление амина 94 перед очисткой обеспечивает повышенное количество выделенного AMS и более низкий выход слаболетучих соединений. Согласно некоторым вариантам амин можно добавлять в количестве, которое дает AMS композицию, содержащую примерно от 0.05 вес. % до 1.0 вес. % амина. Согласно некоторым вариантам амин можно добавлять в количестве всего лишь 0.01 вес. %, 0.05 вес. %, или вплоть до 0.1 вес. %, 0.5 вес. %, 1 вес. %, или в определенном интервале между любыми двумя вышеприведенными значениями.

Возвращаясь к Фигуре 1: согласно одному варианту амин 94 можно добавлять к потоку головных погонов 52, выходящему из AMS регенерационной колонны 50. Согласно одному варианту амин 94 можно добавлять к потоку кубового остатка 48, подаваемому на AMS регенерационную колонну 50. Возвращаясь к Фигуре 2, согласно одному варианту амин можно добавлять к рефлюксу колонны 72 в зоне 68 регенерационной колонны 72, содержащему всего лишь 1 вес. %, 2.5%, 5 вес. %, или вплоть до 10 вес. %, 20%, 50 вес. % AMS, а согласно более специфическому варианту примерно от 1 до 10 вес. % AMS, в котором присутствуют различные (переменные) количества ацетона, фенола, кумола, ацетола и органических кислот. Согласно одному варианту амин добавляют в зону кумола 70 регенерационной колонны 72, расположенной выше зоны 68, что может в результате привести к спуску амина в AMS зону регенерационной колонны 72. Что касается Фигуры 3, то согласно одному варианту амин можно добавлять в сырьевой поток 82, подаваемый на AMS регенерационную колонну 84.

ПРИМЕР 1

Эксперимент проводили на установке для многостадийной очистки, действие которой аналогично операциям в процессе, показанном на Фиг. 1. Установка включала две параллельно работающие дистилляционные колонны (Колонна А и Колонна В, показанные как колонна 50 на Фиг. 1), поток головных погонов из которых подавался на очистку AMS в колонну 84 на Фиг. 3. Скорость потока в Колонне А составляла около 1400 галлонов в час (около 5300 л/час), а скорость потока в Колонне В составляла около 2000 галлонов/час (около 7571 л/час). Амин Dytek А добавляли в обе колонны, присоединив поршневые насосы к верхнему регулировочному клапану каждой колонны. В первом опыте, показанном как дни 4 и 5 на Фигуре 4, скорость впуска (введения) составляла 2.4 галлона в час (около 9.1 литров в час) для Колонны А и 3.6 галлона в час (около 13.6 литров в час) для Колонны В, в результате получали концентрацию амина в потоке головных погонов около 0.2 вес. %. Во втором опыте, показанном как дни 8 и 9 на Фигуре 4, общая скорость впуска составляла около 3 галлонов в час (около 11.4 литра в час), в результате получали концентрацию амина в потоке головных погонов около 0.1 вес. %. Пробы отбирали из сырья (исходного материала), потока головных погонов и кубового остатка (фракций из нижней части колонны) AMS очистной колонны каждые 12 часов до, во время и после введения амина. Пробы кубового остатка проверяли на содержание слаболетучих соединений методом газовой хроматографии. Значение pH в пробах исходного материала и потока головных погонов определяли непосредственным погружением комбинированного электрода.

На Фигуре 4 показаны результаты эксперимента, относящиеся к образованию слаболетучих соединений. Перед добавлением амина к потокам головных погонов колонн А и В содержание слаболетучих в AMS очистной колонне 84 составляло в среднем 4.0 вес. %. В период добавления аминов содержание слаболетучих составляло в среднем лишь 0.5 вес. %. Перед добавлением амина к потокам головных погонов колонн А и В среднее значение pH сырьевого потока 82 в AMS очистную колонну 84 было равно 4.4, а значение pH головных погонов 86 было равно 5.5. После прибавления аминов среднее значение pH сырьевого потока 82 было равно 6.0, а среднее значение pH потока головных погонов 86 было равно 7.1.

Уменьшение содержания слаболетучих соединений указывает на то, что вследствие уменьшения количества кислот, присутствующих в процессе перегонки (дистилляции) AMS, меньшее количество AMS реагировало с самим собой или с фенолом с образованием слаболетучих соединений и в результате выход AMS повышался. Сдвиг значения pH исходного материала (сырья) и потока головных погонов на Фигуре 4 также четко указывает на то, что было нейтрализовано значительное количество органических кислот.

ПРИМЕР 2

Органические кислоты, присутствующие в потоках головных погонов, полученных из колонн 50, 72 и 84, стимулируют реакцию AMS и фенола с образованием слаболетучих веществ. Высокая кислотность этих потоков головных погонов также ответственна за коррозию в колоннах 50, 72 и 84. Было бы желательно определить, можно ли уменьшить кислотность посредством нейтрализации органических кислот в потоках головных погонов, подавая аминосодержащий поток в потоки головных погонов колонны 50 или 72 для загрузки в AMS очистную колонну 84.

Было проведено лабораторное исследование, в котором первый аминосодержащий поток смешивали со вторым AMS-содержащим потоком, включающим 40 вес % AMS и 50 вес. % фенола, а именно, получающимся из двух параллельно работающих дистилляционных колонн (представленных колонной 54 на Фигуре 1). Проводили мониторинг изменений в составе примесей во времени. Исследование включало смеси, содержащие 0, 5, 10 и 20 вес. % первого аминосодержащего потока, а остальное составлял второй AMS-содержащий поток.

В каждом опыте около 20 г смеси помещали в открытый стеклянный сосуд с рубашкой объемом 50 мл и доводили до начальной температуры 80°С. В каждом опыте через 0, 15, 30, 45 и 60 мин отбирали пробы, в этот момент пробы разводили примерно 15% н-пропиловым спиртом и нейтрализовали углекислым натрием (кальцинированной содой) в виалах для газовой хроматографии, чтобы предотвратить дальнейшую реакцию.

Степень реакции фенола и AMS определяли по образованию кумилфенилового эфира (СРЕ), димеров AMS и кумилфенолов. Из этих примесей наибольший интерес представлял СРЕ, так как он является кинетическим продуктом и, следовательно, продуктом, образующимся первым, продуктом, который со временем реагирует и перегруппировывается далее, образуя другие продукты.

На Фигуре 5 показано образование СРЕ в зависимости от времени для смесей, содержащих 0, 5, 10 и 20 вес. % первого аминосодержащего потока, со вторым AMS-содержащим потоком. Как показано на Фигуре 5, в каждой партии, не содержащей амина, концентрация СРЕ быстро поднимается от ~800 м.д. (ppm) до более 2000 м.д. (ppm) через 60 мин, тогда как в случае концентрации 5% первого аминосодержащего потока концентрация СРЕ повышается только от ~750 м.д. (ppm) до ~960 м.д. (ppm). При концентрации 10% и 20% первого аминосодержащего потока увеличение СРЕ было меньше, от 800 до 850 м.д. (ppm) и от 650 до 710 м.д., соответственно, что подтверждает действие амина на регуляцию кислотности во втором AMS-содержащем потоке. Как показано на Фигуре 6, это согласуется с увеличением pH по мере того, как первый аминосодержащий поток смешивается со вторым AMS-содержащим потоком, от 4.6 в образце, содержащем 0% аминосодержащего потока, до 7.4 в образце, содержащем 20% аминосодержащего потока.

Изобретение относится к двум вариантам способа контроля за образованием слаболетучих соединений при получении альфа-метилстирола. Один из вариантов способа включает подачу первой композиции на дистилляционную колонну, причем указанная первая композиция содержит ацетон, фенол, кумол и альфа-метилстирол; очистку первой композиции в дистилляционной колонне с получением второй композиции, содержащей по меньшей мере 1 вес.% альфа-метилстирола и по меньшей мере одну органическую кислоту, причем весовое процентное содержание альфа-метилстирола во второй композиции выше, чем в первой композиции; и добавление некоторого количества амина во вторую композицию. Способ позволяет регулировать образование слаболетучих соединений в процессе получения альфа-метилстирола и кумола. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 пр., 6 ил.

1. Способ контроля за образованием слаболетучих соединений при получении альфа-метилстирола, включающий:

подачу первой композиции на дистилляционную колонну, причем указанная первая композиция содержит ацетон, фенол, кумол и альфа-метилстирол;

очистку первой композиции в дистилляционной колонне с получением второй композиции, содержащей по меньшей мере 1 вес.% альфа-метилстирола и по меньшей мере одну органическую кислоту, причем весовое процентное содержание альфа-метилстирола во второй композиции выше, чем в первой композиции; и

добавление некоторого количества амина во вторую композицию.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию очистки второй композиции во второй дистилляционной колонне с получением потока головных погонов, обогащенного альфа-метилстиролом, и потока кубового остатка (фракций в нижней части колонны), обедненного альфа-метилстиролом, причем поток кубового остатка дополнительно включает по меньшей мере одно слаболетучее соединение.

3. Способ по п. 2, в котором указанное по меньшей мере одно слаболетучее соединение имеет молекулярную массу 150 или выше.

4. Способ по п. 2, в котором указанная стадия добавления включает добавление амина к сырьевому потоку второй дистилляционной колонны.

5. Способ по п. 1, в котором указанная стадия добавления включает добавление амина к потоку головных погонов дистилляционной колонны, включающему вторую композицию.

6. Способ по п. 1, в котором указанная стадия добавления включает добавление амина в зону дистилляционной колонны, включающую вторую композицию.

7. Способ по п. 1, в котором стадия добавления включает добавление ко второй композиции примерно от 0.05 вес.% до 1.0 вес.% амина от общего веса второй композиции.

8. Способ по п. 1, в котором амин выбран из группы, состоящей из 2-метилпентаметилендиамина, гексаметилендиамина или их комбинаций.

9. Способ по п. 1, в котором амин добавляют во вторую композицию в виде части третьей композиции, содержащей амин и по меньшей мере одно слаболетучее соединение.

10. Способ контроля за образованием слаболетучих соединений при получении альфа-метилстирола из кумола, включающий:

осуществление реакции окисления кумола кислородом воздуха с образованием гидропероксида кумола и диметилбензилового спирта;

осуществление кислотного разложения гидропероксида кумола с образованием первого потока продуктов;

очистку первого потока продуктов в первой дистилляционной колонне с образованием первого регенерационного потока, содержащего альфа-метилстирол и органическую кислоту;

добавление первого количества амина в первую дистилляционную колонну;

удаление второго регенерационного потока из первой дистилляционной колонны; и очистку первого регенерационного потока во второй дистилляционной колонне и получение первого потока очищенных продуктов и потока кубового остатка;

причем первое количество амина составляет от 0.05 вес.% до 1.0 вес.% от общего веса второго потока продуктов.