Способ получения фенола и ацетона Советский патент 1983 года по МПК C07C49/08 C07C45/00 

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА

1

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фенола и ацетона, применяемых в химической, нефтехимической и фармацевтической отраслях прои.1шленности.

Известен способ получения фенола и ацетона путем разложения гидроперекиси изопропилбензола (ГПИПБ) в среде изопропилбензола (ИПБ) при нагревании в присутствии кремнециркониево-,. го катализатора tl ,

Недостатком этого способа является отсутствие полной (100) конверсии на катализаторах ГПЦПБ. Неполнота разложения гидроперекиси ИПБ, веду- ,« щая в производственных условиях к накоплению в системе неразложившейся гидроперекиси изопропилбензола, которая является нестойким веществом и при благоприятных условиях мгновенно 20 разлагается со взрывом.

Известен также способ получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси изопропилбензола в среде аце И АЦЕТОНА

тона при 0-70°С в присутствии сульфокатионитов КУ-23 объемной скорости подачи сырья ч 2 .

Недостатком способа является синтез в условиях процесса разложения из ацетона окиси мезитила. В реакционной массе разложения содержание окиси мезитила в результате реакции конденсации достигает 0,9-1,2 мас.%, что не позволяет в производстве использовать в качестве катализатора тонкой очистки фенола катионит КУ-2-8чС. I Наиболее близким к предлагаемому является способ получения фенола и ацетона путем разложения ГПИПБ З .

В раствор гидроперекиси изопропилбензола с концентрацией 0-30 масД в ацетоне вводят воду в количестве 0,6-5 мае. . Эту смесь пропускают снизу вверх через реактор трубчатого типа, заполненный сульфокатионитом КУ-23 при 5б-60°С и объемной скорости Конверсия гидроперекиси 100. Выход фенола (от теории) 98,199,1 масД. Содержание окиси мезитила в реакционной массе 0, 0,12 масЧ. Недостатком известного способа яв ляется наличие также большого количества окиси мезитила, что ухудшает качество целевого продукта, вызывает резкое уменьшение времени работы реактора с кatиoнитoм КУ-2-8ч С, предназначенным для тонкой очистки фенол от карбонилсодержащих соединений, в том числе и окиси мезитила, содержан которой в промышленной реакционной массе разложения с использованием в качестве катализатора разложения гид роперекиси изопропилбензола концентр рованной H2SO достигает 0,02 масД от всей массы. Цель изобретения - улучшение качества целевого продукта. Поставленная цель достигается тем что, согласно способу получения фенола и ацетона разложением гидропере киси изопропилбензола в органическом растворителе в присутствии гетероген ного катализатора при повышенной тем пературе, в качестве гетерогенного катализатора используют катализатор состава, масД: AInO10,1-11,7 ,1-0,12 CaO0,2-0,55 ,1-0,28 Si0289,28-87,35 и имеющего размер частиц 0,5-2 мм, в качестве органического растворителя используют ацетон или эквимолекулярную смесь фенола и ацетона, процесс проводят при 50-70°С и объемной скорости 2-10 ч при исходной концен рации гидроперекиси изопропилбензола равной -20 мас.. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Раствор гидроперекиси изопропилбензола с концентрацией -20 масД в ацетоне или в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона пропускают через трубчатый реактор снизу вверх, заполненный катализатором ( фракция О,52 мм ). Этот катализатор предварительно прокаливают в токе воздуха ч при 600-650°С. Разложение гидроперекиси изопропилбензола проводят при 50-70°С. Объемная скорость подачи раствора 2-10 В этих условиях в реакционной массе разложения полностью отсутствует окись мезитила. Конверсия гидроперекиси изопропилбензола 100. Выход фенола составляет 97.8-99,3 мас.% от теоретически возможного. Проведение реакции разложения гидроперекиси, изопропилбензола при иных условиях приводит к тому, что при температурах меньше разложение идет с очень незначительной скоростью, повышение температуры выше 70°С благоприятствует повышенному смолообразованию, которое также имеет место при снижении объемной скорости подачи исходной смеси ниже 2 ч. Увеличение объемной скорости более 10 часприводит к неполноте разложения гидроперекиси изопропилбензола (.до 0,2 мас. при объемной скорости, равной 12 Ч). Снижение концентрации гидроперекиси изопропилбензола в исходной смеси, подаваемой на разложение ниже k мас, нетехнологично, так как приводит в условиях действующего производства к увеличению объема циркулирующего растворителя, а повышение концентрации гидроперекиси изопропилбензола более 20 затрудняет съем тепла. Пример 1, Исходный раствор, содержащий 5,2 мае.% гидроперекиси изопропилбензола в ацетоне, непрерывно .подают в реактор, заполненный сйллиманитцеолитсодержащим катализатором состава, мае %: А120з11,7 РезОз 0,12 СаО0,55 Na200,28 SiOn87.35 при 50 с, объемной скорости подачи смеси 2 ч. При этом конверсия гидроперекиси достигает 100, выход фенола составляет 99,3 мае,,окись мезитила отсутствует. Пример 2. Исходный раствор, содержащий 5736 мае.I гидроперекиси в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона непрерывно подают в реактор,заполненный сйллиманитцеолитсодержащим катализатором состава, приведенного в примере 1, при 62°С и объемной скорости 4 , конверсия гидроперекиси 100%, окись мезитила отсутствует. Пример 3. Разложение проводят в условиях примера 2 при 70°С и объемной скорости 10 ч Конверсия гидроперекиси 100, окись мезитила отсутствует.

.Пример i. Исходный раствор, содержащий ,8 мае.% гидроперекиси изопропилбензола в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, непрерывно подают в реактор, заполненный силли- 5 манитцеолитсодержащим катализатором состава, приведенного в примере 1, при 70°С и объемной скорости Ц ч-. Конверсия гидроперекиси 100, окись мезитила отсутствует.. в

Пример 5 . Разложение проводят в условиях приме1эа , но на разложе- . ние подают раствор, содержащий 19,2 мас. гидроперекиси в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона. Кон версия гидроперекиси 100, окись мезитила отсутствует. 6. 5 ный раствор те Пример нической гидроперекиси изопропилбензола в ацетоне загружают в колбу ссиллиманитцеолитсодержащим катализатором состава ,описанного в примере 1 содержание его составляет 10 мас.% от веса исходной смеси. Смесь с ката лизатором энергично перемешивают пр 56 С в течение 2 ч. В реакционной ма се полностью отсутствует окись мезитила. Пример 7. Исходный раствор, содержащий Ц,S мае. гидроперекиси изопропилбензола в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, непрерывно подают в реактор, заполненный силлиманитцео ли т со держащим катализатором следующего состава, мас.: АЦО.10,1 РегОз0,1 СаО0,i«2 NaoO0,1 Si 0289,28

при и объемной скорости Ц ч. Конверсия гидроперекиси 100%, окись мезитила отсутствует.

Пример 8. Исходный раствор, содержащий k мас.% ГПК в эквимолярной смеси фенола и ацетона, непрерывно подают в реактор, заполненный силлиманитцеолитсрдержащим катализатором состава указанного в примере 7| при 55°С и объемной скорости 6 .

Конверсия ГПК 100. Окись мезитила отсутствует. Выход фенола составляет 99,25 масД.

Пример 9. Исходный раствор. содержащий 20 мае.% ГПК в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, непрерывно подают в реактор, заполненный силлиманитцеолитсодержащим катализатором состава, указанного в примере 7, при 70°С и объемной скорости 2 ч. Конверсия ГПК 100. Окись мезитила отсутствует. Выход фенола составляет 97,8 мас.. В табл. 1 и 2 приведены данные по сопоставлению разложения раствора технической гидроперекиси изопропилбензола в присутствии гетерогенных катализаторов по предлагаемому (табл. 1 ) и известному способам (табл. 2.). Из сравнения этих таблиц видно, что во всех опытах, проведенных в присутствии силлиманитцеолитсодержащего катализатора (фракция 0,5-2 мм), окичсь мезитила отсутствует, а в присутствии сульфокатионита среднее содержание окиси мезитила равно 0,097 мае Л. В табл. 3 приведены экспериментальные данные, подтверждающие возможность многократного использования силлиманитцеолитсодержащих катализаторов в реакции распада ГПИПБ.

m

tf

«г

сг

СГ( о

-J сэ

м с

СО

vO

О Cf

-асм

IT

Ln

ш J

S

ц ю т

00

г г

со о

оо оо

оо

Г1

СП

п

г tn

о пл

1Л

J- о

а

о о «J

г ем

ts

fX

о

1Л

о о о

гts «м

1Л

N

м

см

г«

1г 1л-3 г

о

0ооо

««1

ОООО

о

см

rf гм

«- о о

о о о

.0

5 5

о о

г . см г

ег

оо

г о

«- СЭ

СЭ о

о . СЭ о

го

1Л

СП

р

« а о-о

- о

-Я- -

от

го .-

оо ш

см

см

см

см

vO

го

го

-3-3см

к 5

00

U4

1Л

-аоо

оо

1Л

vO

ГО

СО

см

о

см

см о

so

см см

С4

см см

см

см

см

СЭШ о

л«. л

го го см см см

о оо г -

1Л so

При первом проскоке ГПК (до 0,1 масД )в реакционной массе катализатор регенерируют в течение k-6 ч при в токе воздуха.

Формула изобретения

Способ получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси изопропиленбензола в органическом растворителе в присутствии гетерогенного катализатора при повышенной температуре,отл.ич ающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, в качестве гетерогенного катализатора использ-уот катализатор состава, мае Л:

А1ьО,10,1-11,7

. 0,1-0,12 СаО0,А2-0,55

,1-0,28

Si02 89,28-87,35 и имеющего размер частиц 0,5-2 мм, в качестве органического растворителя используют ацетон или эквимолекулярную смесь фенола и ацетона, процесс проводят при 50-70°С и о(ъемной скорости 2-10 исходной концентрации гидроперекиси изопропилбензола, равной -20 мае..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР № 537066, кл. С 07 С 39/04, опублик. 1977 (прототип ).