Способ получения фенолов
Изобретение относится к получению фенолов каталитическим расщеплением гидропероксида кумола на фенол и ацетон. Способ включает окисление кумола в гидропероксид кумола, катализируемое кислотой расщепление гидропероксида кумола, нейтрализацию полученного продукта расщепления, поддерживая продукт в гомогенной фазе перед нейтрализацией, которую проводят с помощью водного основания. Фенол выделяют фракционированием нейтрализованного продукта. Основание представляет собой водный раствор гидроксида натрия или феноксида. В частности, используют феноксид регенерированный, по меньшей мере, на одной стадии обработки при получении фенола. Предпочтительно водный раствор гидроксида натрия добавляется к реакционному продукту в такой концентрации и таком количестве, чтобы получить концентрацию фенолята натрия в гомогенной фазе от 0,2 до 2,5 мас.%. Температура гомогенной фазы после добавления водного основания устанавливается в диапазоне 20-150°С, предпочтительно 60-120°С. Предпочтительно реакционный продукт насыщают кислородсодержащим газом. Технический результат - снижение количества нежелательных примесей в продуктах кислотного разложения гидропероксида кумола. 12 з.п. ф-лы.
Настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу получения фенолов.
Способ катализируемого кислотами расщепления гидропероксида кумола на фенол и ацетон имеет особенно большое промышленное значение на протяжении долгого времени. При получении фенола из кумола по способу Хока кумол окисляется в гидропероксид кумола (КГП) на первой реакционной стадии, известной как окисление, и КГП последовательно концентрируется до концентрации от 65 до 90 мас.% посредством вакуумной дистилляции, известной как концентрирование. На второй реакционной стадии, известной как расщепление, КГП расщепляется на фенол и ацетон под действием кислоты, обычно серной кислоты. На этой стадии диметилфенилкарбинол (ДМФК), образовавшийся при окислении, частично расщепляется в равновесной реакции на α-метилстирол (АМС) и воду, в то время как другая часть ДМФК реагирует с КГП с образованием дикумилпероксида (ДКП); остаток остается в продукте расщепления. После нейтрализации продукта расщепления указанная смесь продуктов обычно обрабатывается с помощью дистилляции.
При расщеплении часть АМС или ДМФК образует высококипящие продукты (димеры, кумилфенолы, бисфенолы), которые выгружаются как остаток при перегонке. АМС, все еще присутствующий после нейтрализации, при перегонке гидрогенизируется в кумол и возвращается в окисление. ДМФК, который не прореагировал при расщеплении, в конечном счете остается в виде высококипящих компонент в остатке; часть его реагирует далее в колоннах с горячим фенолом с образованием АМС, из которого снова образуются высококипящие вторичные компоненты. ДКП является стабильным при обычных температурах расщепления (50-70°С). Он разлагается термически в колоннах с горячим фенолом, образуя, на основании наших опытов, о-крезол, по меньшей мере, частично. С другой стороны, в присутствии кислоты ДКП может быть расщеплен на фенол, ацетон и АМС при температурах выше 80°С. Поэтому очевидно, что оставшиеся ДМФК и ДКП, образовавшихся в расщеплении, непосредственно после расщепления будут реагировать полностью за счет имеющего место увеличения температуры в присутствии кислоты, используемой как катализатор в расщеплении. Таким образом, ДМФК, в значительной степени превращенный в АМС и ДКП, превращается фактически полностью в фенол, ацетон и подобным же образом в АМС.
Такая термическая дополнительная обработка продукта расщепления уже описана в патенте США US 2757209, где были использованы температуры выше 100°С, конкретно от 110 до 120°С. Целью этой термической дополнительной обработки была полная дегидратация ДМФК в АМС. С другой стороны, в патенте США US 4358618 описывается термическая дополнительная обработка, которая имеет своей целью превращение всего ДКП, образовавшегося в расщеплении, в фенол, ацетон и АМС; в этом патенте использованы температуры 120 и 150°С. В патенте США US 5254751 описывается термическая дополнительная обработка, которая имеет ту же цель, что и в US 4358618, и там используются температуры от 80 до 110°С. В итоге, в немецкой заявке на патент DE 19755026 А1 дополнительная обработка проводится в температурном диапазоне выше 150°С. Во всех этих процессах, известных из предшествующих технологий, термически обработанный продукт последовательно охлаждается до (обычно) 40°С с помощью холодильника, затем нейтрализуется и после отделения содержащей соли водной фазы обрабатывается посредством дистилляции.
Недостатком вышеописанных способов является то, что гидроксиацетон и другие карбонильные соединения, такие как ацетальдегид, пропионовый альдегид и фенилпропаналь, образуются как побочные продукты и эти продукты, во-первых, затрудняют обработку продуктов реакции и, во-вторых, гидроксиацетон частично реагирует с фенолом в процессах специфической очистки фенола с образованием высококипящих продуктов, таким образом приводя к нежелательным потерям фенола. Поэтому было бы желательно снизить содержание гидроксиацетона и других примесей в продукте расщепления.
В патенте США US 6066767 описывается способ удаления гидроксиацетона и других карбонильных соединений из продукта расщепления гидропероксида кумола. Для этой цели реакционный продукт расщепления гидропероксида кумола экстрагируют водным солевым раствором в температурном диапазоне 15-80°С для удаления гидроксиацетона, среди прочего. Загруженный экстрактант (экстрагирующая фаза) затем обрабатывается основанием в отдельном реакторе, для того чтобы превратить гидроксиацетон в продукты конденсации. Экстрактант, который был обработан таким образом, возвращается на стадию экстракции, где продукты конденсации направляются в органическую фазу и затем отделяются в процессе обработки фенол- и ацетонсодержащей органической фазы. Примеры показывают, что, несмотря на очень сложную аппаратуру, используемую для очистки экстракцией, и последующую реакцию экстрагированного гидроксиацетона, фаза с органическим продуктом, которая подается на дальнейшую обработку для выделения фенола, все еще содержит 500-800 м.д. гидроксиацетона.
Кроме того, было обнаружено, что гидроксид натрия, все еще присутствующий в экстрактанте, будет реагировать с фенолом, присутствующим в органической фазе продукта расщепления, когда экстрактант возвращается на стадию экстракции. Сила основания фенолята натрия, образовавшегося при этом, является слишком низкой, для того чтобы достигнуть заметной скорости реакции превращения гидроксиацетона в водной фазе после экстракции. Кроме того, в процессе, представленном в патенте США US 6066767, обязательно нужно добавлять свежий гидроксид натрия на стадию, где гидроксиацетон превращается в высококипящие продукты. Таким образом, дополнительным недостатком процесса, раскрытого в US 6066767, является то, что свежий исходный материал, подобно гидроксиду натрия, используется и в значительной степени направляется в отходы, приводя к нежелательным высоким производственным издержкам для описанного технологического процесса.
В работе Васильевой И.И. и др., "Нефтепереработка и Нефтехимия" Москва, РФ (2000), (12), 34-38, процесс экстракции и превращения гидроксиацетона из продукта расщепления гидропероксида кумола аналогичен изложенному в патенте США US 6066767. Единственным раскрытым дополнением к материалу, приведенному в US 6066767, является то, что воздух может быть введен в реактор, где водная экстрагирующая фаза, включающая гидроксиацетон, обрабатывается с помощью добавленного гидроксида натрия, для того чтобы увеличить скорость превращения гидроксиацетона. Поэтому процесс, приведенный Васильевой и др., имеет те же самые недостатки, как и процесс, известный из US 6066767.
Из заявки США US 2002-0183563 известен способ получения фенола, в котором рН продукта реакции из катализируемого кислотой расщепления алкиларил-гидропероксидов устанавливается при значении, по меньшей мере, 8 за счет добавления основного водного раствора при температуре, по меньшей мере, 100°С перед обработкой продукта. В силу этого эмульсия основного водного раствора в органической фазе продукта расщепления образуется таким образом, что в итоге должен быть переработан большой объем потока двухфазной негомогенной смеси, подобно тому, как для процесса в US 6066767. Кроме того, было показано, что при реакционных условиях, описанных в US 2002-0183563, образуются продукты конденсации с ацетоном, что приводит к потере целевого продукта.
В патенте США US 4283568 описывается процесс регенерации фенола из реакционной смеси, полученной из кислотного расщепления гидропероксида кумола. Нейтрализация кислой реакционной смеси проводится водным раствором фенолята натрия, который поступает в рециркуляционный поток на последующих стадиях обработки процесса. Количество добавленного водного раствора таково, что образуется гетерогенная двухфазная смесь и водная фаза должна быть отделена от органической фазы в сепараторе.
В процессе, описанном в патенте США US 3692845, неводный компонент, включающий полиаминное соединение, добавляется к фенолу, полученному кислотным расщеплением гидропероксида кумола, для того чтобы удалить сопутствующие карбонильные примеси.
Поэтому задачей изобретения является предоставить в распоряжение способ получения фенолов, в котором снижение количества нежелательных примесей, прежде всего, гидроксиацетона, перед обработкой продукта может быть достигнуто простым способом без потери ценных продуктов.
Указанная цель достигается с помощью способа получения фенолов путем добавления водного основания к продукту реакции из катализируемого кислотой продукта расщепления алкиларилгидропероксидов при поддержании гомогенной фазы перед обработкой продукта.
Удивительным образом было обнаружено, что эта простая процедура приводит к значительному снижению содержания нежелательных побочных продуктов, в частности гидроксиацетона, без сложной аппаратуры, описанной в предыдущей технологии, процитированной в силу необходимости. Кроме того, было обнаружено, что скорость превращения нежелательных побочных продуктов в высококипящие соединения, которые могут быть легко отделены на последующих стадиях обработки, существенно выше даже при низких температурах, если продукт реакции, полученный из кислотного расщепления алкиларилгидропероксидов, удерживается в гомогенной фазе. Удивительно также, что общая селективность процесса не снижается при добавлении водного основания в гомогенную фазу, т.е. реакция с использованием целевых продуктов после добавления водного основания в гомогенной фазе несущественна. Кроме того, дополнительное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что при добавлении к гидроксиацетону другие нежелательные карбонильные функциональные побочные продукты, подобно альдегидам, главным образом ацетальдегид, пропионовый альдегид и фенилпропионовый альдегид, на последующих стадиях обработки ведущие к потерям целевого продукта или создающие проблемы при отделении целевых продуктов, могут быть превращены в высококипящие соединения, которые могут быть легко отделены без снижения общего выхода целевого продукта.
Дальнейшим преимуществом, в сравнении с предыдущей технологией, в которой или органическая фаза реакционного продукта, полученного из расщепления алкиларил-гидропероксида, экстрагируется водной фазой для удаления гидроксиацетона, или добавление основания приводит к тому, что в гетерогенной фазе общий объем потоков, участвующих в процессе согласно настоящему изобретению, снижается, так как водное основание добавляется к реакционному продукту только в то пространство, в котором поддерживается гомогенная фаза. Таким образом, производственные и инвестиционные издержки для процесса настоящего изобретения значительно снижаются, в то время как улучшается отделение нежелательных побочных продуктов.
Согласно предпочтительной форме выполнения настоящего изобретения водное основание выбирается из растворов водного гидроксида натрия и водного феноксида, при этом водный раствор феноксида особенно предпочтителен. Если добавляется водный раствор гидроксида натрия, то это приводит к увеличению концентрации феноксида в гомогенной фазе. Если в процессе настоящего изобретения используются водные растворы феноксида, то водный раствор феноксида, регенерированный, по меньшей мере, на одной стадии обработки процесса получения фенолов, может быть выгодно использован для получения фенола.
В противоположность процессам предыдущей технологии, где превращение побочных продуктов, подобных гидроксиацетону, проводится в водной фазе и поэтому добавление свежего гидроксида натрия является обязательным, способ настоящего изобретения позволяет использовать потоки из процесса регенерации. Особенно предпочтительно, если катализируемое основанием превращение карбонильной функциональной группы побочного продукта, подобного гидроксиацетону, проводится согласно настоящему изобретению в гомогенной органической фазе, то сила основания феноксида является достаточной для того, чтобы достигнуть достаточной скорости превращения. Таким образом, способ настоящего изобретения имеет очень существенное экономическое преимущество над предыдущими технологическими процессами - не требуется добавления свежего гидроксида натрия.
Предпочтительно, феноксид представляет собой фенолят натрия, и водный раствор фенолята натрия или водный раствор гидроксида натрия добавляется к реакционному продукту в такой концентрации и таком количестве, чтобы получить концентрацию фенолята натрия в гомогенной фазе от 0,2 до 2,5 мас.%, предпочтительно концентрация фенолята натрия в гомогенной фазе составляет от 0,5 до 1 мас.%.
Концентрация основного соединения в гомогенной фазе реакционного продукта и водного основания устанавливается количеством и концентрацией водного основания, добавленного к реакционному продукту. Единственным ограничением является то, чтобы после добавления основания смесь основания и реакционного продукта все еще оставалась гомогенной. Особенно важно, что количество воды, введенной при добавлении водного основания, не должно превышать предел растворимости в продукте реакции. Предел растворимости воды в продукте реакции будет зависеть от концентрации каждого из компонентов, присутствующего в реакционном продукте. Таким образом, предел растворимости может варьироваться очень широко, но обычно лежит внутри диапазона 5-12 мас.%. Опытный специалист-технолог может определить предел растворимости воды в реакционном продукте конкретного фенольного процесса стандартными методами и может легко установить количество и концентрацию водного основания, которое нужно добавить без дополнительного эксперимента, для того чтобы удовлетворить требованию настоящего процесса - чтобы реакционный продукт удерживался в гомогенной фазе.
Как отмечено выше, в способе настоящего изобретения температура меньше критической, как, например, в способе, описанном в немецкой заявке на патент DE 10110392. Таким образом, в настоящем процессе температура гомогенной фазы может быть установлена в широком диапазоне 20-150°С, предпочтительно 60-120°С, наиболее предпочтительно от 80°С до менее чем 100°С.
Согласно особенно предпочтительной форме выполнения настоящего изобретения кислородсодержащий газ вводится в реакционный продукт. Тем самым скорость превращения карбонильного функционального нежелательного побочного продукта может быть значительно увеличена. Следовательно, температура и/или время выдержки перед обработкой реакционного продукта могут быть уменьшены. Тем самым производственные и инвестиционные издержки настоящего способа могут быть значительно снижены.
Хотя Васильева И.И. и др. уже установили, что при введении воздуха скорость превращения гидроксиацетона может быть увеличена, этот факт четко ограничивает введение воздуха в водную фазу, содержащую гидроксиацетон, после того как водная фаза отделена от фазы органического продукта. Таким образом, в способе, приведенном Васильевой и др., продукт расщепления не вступает в контакт с кислородом. Не желая быть связанными с теорией, предполагается, особенно при интерпретации работы Васильевой и др., что кислород будет окислять гидроксиацетон, тем самым, увеличивая скорость и эффективность превращения гидроксиацетона. Следовательно, следует ожидать, что, если кислородсодержащие газы вступают в контакт с продуктом расщепления, чего согласно работе Васильевой И.И. и др. следует строго избегать, то ценные продукты будут подобным образом распадаться за счет реакций окисления, приводя к потере общей селективности и выхода.
Но авторы настоящего изобретения удивительным образом обнаружили в противоположность вышеуказанным ожиданиям, что введение кислорода в гомогенную фазу реакционного продукта и водного основания не ведет к заметному расщеплению ценных продуктов, несмотря на тот факт, что затем ценные продукты будут находиться в контакте с кислородом. Таким образом, удивительно, что введение кислорода в гомогенную фазу реакционного продукта не сказывается отрицательным образом на селективности общего процесса.
Для достижения желаемого эффекта увеличения скорости превращения гидроксиацетона количество кислорода, введенного в гомогенную фазу, должно соответствовать, по меньшей мере, стехиометрическому количеству присутствующего гидроксиацетона. Обычно используется избыток по отношению к стехиометрическому количеству. Согласно предпочтительной форме выполнения настоящего изобретения, гомогенная фаза реакционного продукта и водного основания насыщается кислородсодержащим газом. Если количество кислород-содержащего газа превышает предел насыщения, образуется сплошная жидкая фаза с пузырьками газа, диспрегированными в ней. Предпочтительно кислород-содержащий газ может быть подан под давлением. Подходящее давление лежит в диапазоне от 1 до 10 барабс.
Предпочтительно кислородсодержащий газ выбирается из кислорода и воздуха. Преимущество использования кислорода, особенно, когда происходит насыщение гомогенной фазы кислородом, состоит в том, что не образуется отдельной газовой фазы, которая должна быть удалена из системы в отдельном продуваемом газовом потоке.
Способ по изобретению с особенным преимуществом может быть объединен в известные к настоящему времени процессы производства фенола следующими общими стадиями:
a) катализируемого кислотой расщепления алкиларилгидропероксидов и
b) последующей термической обработки продукта расщепления со стадии а), при температуре на стадии b), которая выше, чем на стадии а),
так как здесь реакционный продукт расщепления алкиларилгидропероксида главным образом получается при температуре, по меньшей мере, 100°С. Следовательно, реакционный продукт уже имеет желаемую температуру, необходимую для процесса согласно настоящему изобретению, или может быть охлажден до желаемой температуры. В любом случае нет необходимости в дополнительной энергии для нагревания.
Способ по изобретению пригоден для катализируемого кислотой расщепления одного или более алкиларилгидропероксидов (ААГП), например гидропероксида α-метилбензола, гидропероксида α-метил-п-метилбензила, гидропероксида α,α-диметилбензила, также известного как гидропероксид изопропилбензола или гидропероксид кумола (ГПК), гидропероксида α,α-метилэтилбензила, также известного как гидропероксид втор-бутилбензола, гидропероксида α,α-диметил-п-метилбензила, гидропероксида α,α-диметил-п-этилбензила, гидропероксида α-метил-α-фенилбензила. Способ по изобретению особенно используется для катализируемого кислотой расщепления смеси алкиларилгидропероксидов, включая, по меньшей мере, гидропероксид кумола (КГП). Способ по изобретению особенно предпочтительно используется для расщепления КГП.
В дальнейшем, способ по изобретению будет описан с помощью примера для случая катализируемого кислотой расщепления КГП на фенол и ацетон, не ограничивая при этом способ по изобретению этой формой выполнения.
В качестве катализатора для расщепления КГП предпочтительно используется серная кислота. Смесь продуктов расщепления предпочтительно имеет концентрацию серной кислоты от 50 до 1000 м.д. (масс.). Может быть выгодным изменить активность кислоты, т.е. силу кислоты продуктов расщепления, перед термической обработкой. Сила кислоты зависит от концентрации кислоты и концентрации воды в смеси после расщепления. Чем выше содержание воды в смеси после расщепления, тем больше кислоты должно быть добавлено к смеси расщепления, для того чтобы получить ту же самую активность кислоты, при этом сила кислоты будет обратно пропорциональна квадрату концентрации воды. Таким образом, например, сила кислоты раствора смеси расщепления, содержащей 200 м.д. (масс.) серной кислоты и 2% по массе воды, составляет только одну шестнадцатую от силы кислоты раствора смеси расщепления, содержащей 200 м.д. (масс.) серной кислоты и 0,5% по массе воды.
Идеальная сила (концентрация) кислоты и таким образом идеальный состав смеси расщепления в отношении концентрации кислоты и концентрации воды могут быть определены с помощью простых предварительных тестов. В случае смеси расщепления, имеющей концентрацию воды до 6% по массе, концентрация серной кислоты от 100 до 500 м.д. (масс.) в смеси расщепления, как было найдено, является особенно выгодной. Для того чтобы увеличить силу кислоты, обычно добавляют дополнительную серную кислоту. Для того чтобы снизить концентрацию кислоты, можно добавить к продукту расщепления основание, например, раствор феноксида аммония или раствор гидроксида натрия или воду. Предпочтение отдается добавлению воды к продукту расщепления.
В особенно предпочтительной форме выполнения способа изобретения продукт расщепления, обрабатываемый термически, имеет концентрацию КГП, которая в комбинации с концентрациями других соединений, реагирующими экзотермически во время реакции расщепления, высвобождает точно такое количество теплоты, которое будет нагревать смесь продуктов расщепления до желаемой температуры для последующей термической обработки.
Все формы выполнения, описанные в немецкой заявке на патент DE-A 10021482, и подходящие для них реакторы могут быть аналогичным образом использованы в способе настоящего изобретения. В качестве альтернативы возможно также использование процедуры, аналогично описанной в емецкой заявке на патент DE-A 10051581, для того чтобы получить смесь продуктов расщепления со стадии а) и концентрат, включающий, по меньшей мере, гидропероксид кумола, разделить эту смесь, по меньшей мере, на две части и подать, по меньшей мере, одну из этих частей в катализируемое кислотой расщепление на стадию а), а другую часть подвергнуть термической последующей обработке согласно стадии b) и установить рН реакционного продукта со стадии b) в соответствии с изобретением.
По меньшей мере, две части смеси обрабатываются предпочтительно таким образом, что одна часть обрабатывается при температуре от 45 до 99°С, предпочтительно от 45 до 90°С, для того чтобы вызвать расщепление гидропероксида кумола, а другая часть нагревается до температуры выше 100°С, для того чтобы произошло расщепление гидропероксида кумола. Что касается части, которая нагревается до температур выше 100°С, расщепление гидропероксида кумола имеет место вместе с объединенной последующей термической обработкой. Эта часть предпочтительно обрабатывается при температуре выше 115°С, особенно предпочтительно выше 130°С и в высшей степени предпочтительно выше 150°С, и выводится с этой температурой из экзотермической реакции на этой стадии.
Точное определение состава смеси, которая подвергается высокотемпературному расщеплению или термической последующей обработке, для того чтобы получить желаемую температуру, описано подробно в немецкой заявке на патент DE-A 10051581. Относящееся к настоящей проблеме раскрытие патентной публикации тем самым включается здесь путем ссылки. Кроме того, все варианты исполнения, описанные в немецкой заявке на патент DE-A 10051581, и подходящие для них реакторы могут быть также использованы в процессе настоящего изобретения.
Предполагается без обращения к теории, что гидроксиацетон и другие карбонильные функциональные побочные продукты, образовавшиеся в реакции расщепления, согласно изобретению реагируют, благодаря присутствию основного соединения в гомогенной фазе, с образованием продуктов конденсации и/или, если присутствует кислород, продуктов окисления, которые могут быть легко отделены из смеси продуктов. Кроме того, происходит подавление катализируемых кислотой вторичных реакций, включая реакцию гидроксиацетона с фенолом, которая приводит к потере выхода фенола и может продолжаться во время фазы охлаждения. Таким образом, способ по изобретению ведет как к упрощенному удалению побочных продуктов, так и к улучшению селективности, так как гидроксиацетон удаляется с помощью реакции из продуктов расщепления, и в то же самое время нежелательная реакция гидроксиацетона с фенолом, среди прочего, подавляется.
Для того чтобы осуществить способ по изобретению, прежде всего, удаление гидроксиацетона и других побочных продуктов из продуктов расщепления за счет реакции побочных продуктов с образованием продуктов конденсации, которые могут быть проконтролированы более легко, может быть также полезным ввести продукт расщепления в сосуд для временного пребывания после добавления водного основания и перед охлаждением. В зависимости от выбранной температуры длительность пребывания может быть установлена в диапазоне 10-7200 секунд, предпочтительно 10-3600 секунд, при этом время пребывания снижается с повышением температуры продуктов расщепления.
Способ по изобретению дает возможность получить смесь, включающую фенол и ацетон, в которой содержание гидроксиацетона не превышает 400 м.д. (масс.), предпочтительно 300 м.д. (масс.), особенно предпочтительно 200 м.д. (масс.) и в высшей степени предпочтительно 100 м.д. (масс.).
В последующих технологических операциях после обработки согласно настоящему изобретению продукт расщепления при необходимости охлаждается, затем нейтрализуется и фракционируется. Эти стадии известны квалифицированным специалистам-технологам и не являются критичными для настоящего изобретения, так что более точное описание не является необходимым.
Эксплуатационные (рабочие) характеристики способа изобретения иллюстрируются нижеприведенными примерами.
Сравнительный пример 1:
Продукт расщепления получали из гидропероксида кумола с 70%-ной концентрацией по массе. Продукт расщепления охлаждали до 40°С и затем нейтрализовали (рН=7). Продукт расщепления включал 42 мас.% фенола, 26 мас.% ацетона, 3,1 мас.% альфа-метилстирола и 1200 м.д. (масс.) гидроксиацетона, помимо других органических компонентов. Все концентрации относятся к общему количеству органических компонентов (безводных). В дополнение, присутствовал 1 мас.% воды.
Сравнительный пример 2:
Продукт расщепления сравнительного примера 1 смешивали с 1,5%-ным водным раствором фенолята натрия (42%-ный фенолят натрия) и водой в количестве, требуемом для получения двухфазной смеси с 90% по объему органической фазы и 10% по объему водной фазы. Значение рН водной фазы составляло приблизительно 10,5. Две фазы интенсивно перемешивали при 120°С в течение 2 часов. Продукт расщепления включал 42 мас.% фенола, 26 мас.% ацетона, 3,1 мас.% альфа-метилстирола и 755 м.д. (масс.) гидроксиацетона, помимо других органических компонентов. Все концентрации относятся к общему количеству органических компонентов (безводных).
Пример 1
Сравнительный пример 1 повторяли с тем отличием, что в продукте расщепления растворяли 1,0 мас.% фенолята натрия. Фенолят натрия добавляли с помощью 42%-ного (по массе) водного раствора фенолята натрия, при этом содержание воды в продукте расщепления было увеличено до 2,4 мас.%. Смесь продуктов расщепления и водного раствора фенолята оставалась гомогенной. Гомогенную смесь насыщали воздухом, вводя воздух под давлением 3 барabs. Смесь выдерживали в течение 2 часов при 80°С при постоянном давлении воздуха. Продукт расщепления включал 42 мас.% фенола, 26 мас.% ацетона, 3,1 мас.% альфа-метилстирола и 300 м.д. (масс.) гидроксиацетона. Все концентрации относятся к общему количеству органических компонентов (безводных).
Пример 2
Сравнительный пример 1 повторяли с тем отличием, что в продукте расщепления растворяли 1,5 мас.% фенолята натрия, при этом содержание воды в продукте расщепления было увеличено до 2,4 мас.% Фенолят натрия добавляли с помощью 42%-ного (по массе) водного раствора фенолята, при этом содержание воды в продукте расщепления было увеличено до 3,1 мас.%. Смесь продуктов расщепления и водного раствора фенолята оставалась гомогенной. Гомогенную смесь насыщали воздухом, вводя воздух под давлением 5 барabs. Смесь выдерживали в течение 2 часов при 80°С при постоянном давлении воздуха. Продукт расщепления включал 42 мас.% фенола, 26 мас.% ацетона, 3,1 мас.% альфа-метилстирола и менее 50 м.д. (масс.) гидроксиацетона. Все концентрации относятся к общему количеству органических компонентов (безводных).
При сравнении примеров настоящего изобретения со сравнительными примерами становится очевидно, что содержание гидроксиацетона может быть значительно снижено без снижения селективности и выхода целевых продуктов - фенола, ацетона и альфа-метилстирола.
1. Способ получения фенола, предусматривающий окисление кумола в гидропероксид кумола, катализируемое кислотой расщепление гидропероксида кумола и обработку полученного продукта расщепления, предусматривающую нейтрализацию полученного продукта расщепления и последующее фракционирование полученного продукта для выделения фенола, отличающийся тем, что водное основание добавляют к реакционному продукту из катализируемого кислотой расщепления при поддержании гомогенной фазы перед нейтрализацией и фракционированием продукта.
2. Способ по п.1, где водное основание выбирают из растворов водного гидроксида натрия и водного феноксида.
3. Способ по п.2, где основание представляет собой водный раствор феноксида, регенерированный, по меньшей мере, на одной стадии обработки процесса получения фенола.
4. Способ по п.2, где феноксид представляет собой фенолят натрия, и водный раствор фенолята натрия или водный раствор гидроксида натрия добавляется к реакционному продукту в такой концентрации и таком количестве, чтобы получить концентрацию фенолята натрия в гомогенной фазе от 0,2 до 2,5 мас.%.
5. Способ по п.4, где концентрация фенолята натрия в гомогенной фазе составляет от 0,5 до 1 мас.%.
6. Способ по п.1, где температура гомогенной фазы устанавливается после добавления водного основания в диапазоне 20-150°С, предпочтительно 60-120°С, наиболее предпочтительно от 80 до менее чем 100°С.
7. Способ по п.1, где кислородсодержащий газ вводят в реакционный продукт.
8. Способ по п.7, где реакционный продукт насыщают кислородсодержащим газом.
9. Способ по п.7, где кислородсодержащий газ вводят под давлением.
10. Способ по п.7, где кислородсодержащий газ выбирают из кислорода и воздуха.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед обработкой продукта гомогенную фазу, включающую реакционный продукт и водное основание, поддерживают в сосуде для временного пребывания.
12. Способ по п.11, где время пребывания составляет 10-7200 с.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором реакционный продукт охлаждают перед нейтрализацией реакционного продукта.
