專利名稱：回收單烷基苯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從含有氧和單烷基苯的氣流中回收單烷基苯的方法。此外，本發(fā)明涉及結(jié)合所述單烷基苯回收用于制備烷基苯基過氧化氫的方法。
背景技術(shù)：
單烷基苯可用于制備烷基苯基過氧化氫。例如，こ苯過氧化氫可由こ苯和含氧氣體例如空氣的氧化來制備。這種氧化方法是本領(lǐng)域熟知的。其一個實(shí)例在US5883268中描述過。制備烷基苯基過氧化氫的其他熟知方法是其中采用含氧氣體將異丙基苯(枯烯)或者仲丁苯氧化為相應(yīng)的烷基苯基過氧化氫的那些。隨后異丙基苯過氧化氫可以分解為苯酚和丙酮。隨后こ苯過氧化氫可用于氧化烯烴，例如丙烯，產(chǎn)生烯烴氧化物(環(huán)氧こ烷或環(huán)氧化物，例如環(huán)氧丙烷)和甲基苯基甲醇 (其是I-苯基こ醇)。然后甲基苯基甲醇可以脫水成為苯こ烯。苯こ烯和環(huán)氧丙烷都是有價值的市場產(chǎn)品。用于聯(lián)合制備苯こ烯單體("SM")和環(huán)氧丙烷("PO")的方法是本領(lǐng)域已知的，且通常稱為"SM/P0"或"P0/SM"方法。SM/P0方法例如在W0200005186中描述過。通常，SM/P0方法包括以下步驟(a)使こ烯與苯反應(yīng)以形成こ苯；(b)使こ苯與含氧氣體反應(yīng)以形成こ苯過氧化氫；(c)在環(huán)氧化催化劑的存在下使こ苯過氧化氫與丙烯反應(yīng)以形成環(huán)氧丙烷和
I-苯基こ醇；以及(d)在適當(dāng)?shù)拿撍呋瘎┐嬖谙率笽-苯基こ醇脫水為苯こ烯。在將こ苯氧化為こ苯過氧化氫的所述步驟(b)期間，不是所有こ苯進(jìn)行反應(yīng)。大部分こ苯作為こ苯過氧化氫的溶劑離開氧化反應(yīng)器。然而，也有大量こ苯作為含氧氣流的一部分離開氧化反應(yīng)器。所述含氧和こ苯的氣流可能被丟棄。然而，有利的是從所述含氧和こ苯的氣流中回收有價值的こ苯，然后出于ー些目的進(jìn)行再次利用，例如將所回收的こ苯再循環(huán)至氧化反應(yīng)器。然而，除氧和單烷基苯(例如こ苯)和惰性氣體例如氮?dú)庵?，這種含氧、氮和單烷基苯的氣流可以包含其他污染物，例如甲烷、水、こ醛、丙醛、甲醇、苯和甲苯。這些其他污染物應(yīng)該不與單烷基苯一起從所述氣流中被回收。因此，單烷基苯應(yīng)該有效且選擇性地從含氧和單烷基苯的氣流中回收。此外，同時，在這種回收物中，應(yīng)該注意氧的存在，它是活性氣體而不是惰性氣體例如氮?dú)?。通常，已知通過使這種氣流與液體吸收劑接觸從而從含氧和有機(jī)污染物的氣流中吸收有機(jī)污染物。例如，W02002102496公開了通過在溶劑中選擇性吸收可燃組分來回收含有可燃組分和氧的氣流中的可燃組分的方法。W02002102496的方法的特征在于在吸收期間，將氣相分散在溶劑的連續(xù)液相中。根據(jù)W02002102496，所述溶劑(吸收劑)可以選自醇、脂族和芳族烴和酮。此外，在W02002102496的實(shí)施例I中，苯作為可燃組分被提及。單烷基苯如こ苯未公開在W02002102496中。另ー方面，US5198000公開了其中こ苯作為有機(jī)化合物之一被提及的方法，所述有機(jī)化合物可從含氧和有機(jī)污染物的氣流中去除。US5198000的方法是通過使污染氣流與吸收劑接觸以允許吸收劑吸收揮發(fā)性有機(jī)化合物從而從污染氣流中去除揮發(fā)性有機(jī)化合物的方法。US51980 00中提及的具體吸收劑是車用機(jī)油、植物油、玉米油、礦物油、橄欖油、蓖麻油、椰子油、棕櫚油、花生油、紅花油、豆油、星實(shí)櫚油、亞麻子油和棉籽油。玉米油尤其優(yōu)選作為US5198000發(fā)明的液體吸收劑。根據(jù)US5198000，污染氣流的來源可以是空氣吹脫、煙道氣等產(chǎn)生的廢氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個目的是提供用于從含氧和單烷基苯的氣流中回收單烷基苯的方法，其中所述單烷基苯從這種氣流中有效且選擇性地回收，如上文所討論，也考慮這種氣流中氧的反應(yīng)性。此外，在其中含有吸收的單烷基苯的吸收劑本身不用于另ー種方法，例如通過烷化苯來制備單烷基苯的情況下，所述吸收劑應(yīng)該這樣選擇使得所述單烷基苯可以容易地與所述吸收劑分開。意外地，發(fā)現(xiàn)可以通過使包含氧和單烷基苯的氣流與包含萘化合物的液流接觸從而以有效且選擇性的這種方式從所述氣流中回收單烷基苯。因此，本發(fā)明涉及從含氧和單烷基苯的氣流中回收單烷基苯的方法，其中將所述包含氧和單烷基苯的氣流與包含萘化合物的液流接觸。在本發(fā)明方法中，單烷基苯從含氧和單烷基苯的氣流中被回收。在本說明書中，“單烷基苯”是指被I個烷基取代基取代的苯。所述烷基取代基可以是直鏈或支鏈的C1-C6烷基，優(yōu)選直鏈或支鏈的C1-C4烷基，例如こ基、異丙基和仲丁基。當(dāng)所述烷基取代基是異丙基時，所述單燒基苯也稱為枯稀而不是異丙基苯。優(yōu)選地，所述單燒基苯是こ苯。此外，在本發(fā)明方法中，含氧和單烷基苯的氣流應(yīng)該與包含萘化合物的液流接觸。優(yōu)選地，所述萘化合物是萘、烷基化萘或其混合物。此外，烷基化萘優(yōu)選是被ー個或多個C1-C4烷基、優(yōu)選甲基和/或こ基取代的萘。合適的單烷基化的萘的實(shí)例是I-甲基萘、
2-甲基萘、I-こ基萘和2-こ基萘。合適的多烷基化的萘的實(shí)例是2，7_ ニ甲基萘。當(dāng)使用萘化合物的混合物時，萘化合物的相對量可以在寬范圍內(nèi)變化。含有萘化合物的液流可以包含基于萘化合物的總重量含有分別為l_20wt· % (優(yōu)選5-15wt. % )U-20wt. % (優(yōu)選5-15wt. % )和10-30wt. % (優(yōu)選15-25wt. % )的量的萘、I-甲基萘和2-甲基萘的混合物，所述混合物中的其余萘化合物為更高烷基化的萘。合適的可商購的含有萘化合物的液體的實(shí)例是來自ExxonMobil Chemical的Solvesso ，其包含萘(Cltl化合物)、1_甲基萘和2-甲基萘(C11化合物)和更高烷基化的萘(C12、C13和C14化合物)。將與本發(fā)明方法的液流接觸的含氧和單烷基苯的氣流中氧的含量范圍可以為I-IOwt. %、優(yōu)選2_8wt. %、更優(yōu)選3_7wt. %和最優(yōu)選4_6wt. % 此外，在所述氣流中，單烷基苯的含量范圍可以為O. l-20wt. %、優(yōu)選O. 2-15wt. %、更優(yōu)選O. 5-10wt. %和最優(yōu)選l-6wt. %。氮?dú)饪梢砸?0-95wt. %、優(yōu)選80-90wt. %的量存在于所述氣流中。水可以以
I-IOwt. %、優(yōu)選l-5wt. %的量存在于所述氣流中。其他污染物，例如甲烷、こ醛、丙醛、甲醇、苯和甲苯可以以小于O. 5wt. %、優(yōu)選小于O. Iwt. %的量存在于所述氣流中。
為了使單烷基苯從氣流中有效轉(zhuǎn)移到含有萘化合物的液流中，優(yōu)選的是所述氣流和液流逆流接觸。然而，共流操作也是可行的。在以逆流和在垂直塔中進(jìn)行接觸的情況下，優(yōu)選氣流供應(yīng)至塔底，以及液流供應(yīng)至塔頂。然而，也可以使用水平塔，在這種情況下，優(yōu)選的是氣流供應(yīng)至塔底的多個點(diǎn)，以及液流在左側(cè)或右側(cè)的ー個點(diǎn)以軸向供應(yīng)。本發(fā)明中，當(dāng)垂直塔用作吸收塔時，可以采用泡罩塔將氣相完全分散在連續(xù)液相中。在后面一種情況下，有著所謂“滿液(liquid-full)”塔問題，在沒有放置篩盤的吸收塔情況下可能會如此。然而，在本發(fā)明中，這種垂直的吸收塔無須完全充滿液體，而是連續(xù)氣相和連續(xù)液相可以同時存在于其中。事實(shí)上，優(yōu)選的是操作該塔使其不滿液。篩盤可以置于垂直的吸收塔內(nèi)。合適的吸收塔的實(shí)例公開于"Mass-Transfer Operations" ,RobertE. Treybal ,McGraw-Hi 11 Book Company，1980，139-142 頁和 158-171 頁。包含篩盤的特別合適的吸收塔公開于所述出版物的159頁的圖6. 8。所述出版物以引用方式合并于此。
本發(fā)明中，所述吸收塔的溫度可以為20_80°C，優(yōu)選30_70°C，更優(yōu)選40_60°C。此夕卜，本發(fā)明中，所述吸收塔的壓カ可以為0. 1-10巴表壓，優(yōu)選0. 5-5巴表壓，更優(yōu)選I. 5-3. 5巴表壓。本發(fā)明方法產(chǎn)生含有來自氣流的單烷基苯和萘化合物的液流以及含氧氣流。可以將所述液流分成包含單烷基苯的部分和包含萘化合物的部分。然后后ー種部分可再次用作本方法中的液體吸收劑流。例如，這種分離可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知條件下在蒸餾塔中完成。如在以下實(shí)施例中所示，有利地，可以高產(chǎn)率將こ苯從含有吸收的こ苯和萘化合物混合物的液體部分中分離出來。如上所述，含氧和單烷基苯的氣流可從其中用氧將單烷基苯氧化成烷基苯基過氧化氫的方法中產(chǎn)生。因此，本發(fā)明也涉及制備烷基苯基過氧化氫的方法，包括(i)采用含氧氣體作為氧化劑將單烷基苯反應(yīng)為烷基苯基過氧化氫；(ii)將反應(yīng)混合物分成含有燒基苯基過氧化氧和單燒基苯的液流以及含氧和單燒基苯的氣流；(iii)使含氧和單烷基苯的氣流與上述包含萘化合物的液流接觸，產(chǎn)生含有來自氣流的單烷基苯和萘化合物的液流以及含氧氣流。優(yōu)選地，在以上提及的步驟(ii)和(iii)之間，冷凝在所述步驟(ii)中獲得的含氧和單烷基苯的氣流中所含有的大部分單烷基苯，例如通過與冷こ苯混合或者通過在熱交換器中用冷卻水冷卻。以這種方式，降低了將在下ー步驟(iii)中吸收的こ苯的載荷。優(yōu)選地，將在以上提及的步驟(iii)中獲得的液流分為含有單烷基苯的第一部分和包含萘化合物的第二部分。優(yōu)選地，將所述第一部分再循環(huán)至上述提及的步驟(i)，以使所述單烷基苯有利地不會損失從而作為所述步驟(i)的有價值的起始材料。此外，優(yōu)選地，將所述第二部分再循環(huán)至上述提及的步驟(iii)，以使其可以有利地再次用作吸收劑。如同已經(jīng)在關(guān)于用于從含氧和單烷基苯的氣流中回收單烷基苯的方法中一般性地描述的，在上述提及的用于制備烷基苯基過氧化氫的方法中，優(yōu)選地，單烷基苯是こ苯，烷基苯基過氧化氫是こ苯過氧化氫且液體吸收劑流包含含有萘、I-甲基萘、2-甲基萘和更聞燒基化的蔡(C12、C13和C14化合物)的混合物。至于上述提及的步驟(iii)，進(jìn)一步參考上述討論的用于從含氧和單烷基苯的氣流中回收單烷基苯的一般性方法。相同的優(yōu)先選擇適用于所述步驟(iii)。
至于以上提及的用于制備烷基苯基過氧化氫的方法的步驟(i)和(ii)，參考公開了進(jìn)行所述步驟 Q)和 Qi)的合適條件的 W02006024655 和 W02008058925。W02006024655和TO2008058925以引用方式合并于此。也可以采用本領(lǐng)域任何技術(shù)人員已知的其他合適條件。本發(fā)明進(jìn)一步通過以下實(shí)施例說明。
具體實(shí)施例方式在本實(shí)施例中，如圖I所示的設(shè)置用于從含有こ苯、氧和氮的氣流中回收こ苯(EB)。參考圖I，將含有氮(84wt. % )、氧(5wt. % )、こ苯(4wt. % )、水(4wt. % )以及含量小于O. 5wt. %的甲烷、こ醛、丙醛、甲醇、苯和甲苯的氣流經(jīng)由線路I以106，000g/h的流速供應(yīng)至塔10的底部?！そ?jīng)由線路2，將含有I-甲基萘、2-甲基萘、2，7_ ニ甲基萘和2-こ基萘以及痕量EB(O. Iwt. % )的液流供應(yīng)至塔10的頂部。所述氣流和液流逆流通過塔10。通過這種操作，EB從向上流動的氣流中被吸收入向下流動的液流中。在塔10中，溫度為50°C和壓カ為2.5巴表壓。貧EB的氣流離開塔的頂部并作為廢氣經(jīng)由線路3去除。此外，富含EB的液流離開搭10的底部并經(jīng)由線路4送往塔11。在蒸餾塔11中，將富含EB的液流在250°C的底部溫度和O. 5巴表壓的頂部壓カ下加熱。貧EB的液流離開塔11的底部并送往重沸器(圖I未顯示)。來自所述重沸器的氣流再循環(huán)至塔11的底部。來自所述重沸器的液流通過熱交換器(圖I未顯示)而冷卻，并經(jīng)由線路2再循環(huán)至塔10。將含有I-甲基萘(50wt. %)、2_甲基萘(30wt. %)、2，7_ ニ甲基萘(14wt. % )和2-こ基萘(6wt. % )的補(bǔ)充流經(jīng)由線路5供應(yīng)給線路2。在進(jìn)入塔10的頂端之前，線路2中的一部分液流作為排出流(bleed-stream)經(jīng)由線路6分出，以避免所述液體吸收劑流中累積高分子量污染物。此外，含有EB的氣流離開塔11的頂端并經(jīng)由線路7送往冷凝器12。來自冷凝器12的氣流作為廢氣經(jīng)由線路8去除。將來自冷凝器12的EB液流分為再循環(huán)至塔11的頂部的第一流和經(jīng)由線路9去除的第二流。下表提及了各線路1、2、3、5、6、8和9中各物流中EB的流速和吸收劑(I-甲基萘、
2-甲基萘、2，7- ニ甲基萘和2-こ基萘的混合物)的流速。
權(quán)利要求
1.從含氧和單烷基苯的氣流中回收單烷基苯的方法，其中將所述包含氧和單烷基苯的氣流與包含萘化合物的液流接觸。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述單烷基苯是被一個烷基取代基取代的苯，所述烷基取代基是直鏈或支鏈的C1-C4烷基，包括こ基、異丙基和仲丁基。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述單烷基苯是こ基苯。
4.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述萘化合物是萘、烷基化萘或其混合物。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述烷基化萘是被ー個或多個C1-C4烷基、優(yōu)選甲基和/或こ基取代的萘。
6.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述氣流和所述液流逆流接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述氣流供應(yīng)至垂直塔的底部并將所述液流供應(yīng)至所述塔的頂部。
8.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，產(chǎn)生含有來自氣流的單烷基苯和萘化合物的液流以及含氧氣流，其中將所述液流被分成包含單烷基苯的部分和包含萘化合物的部分。
9.制備烷基苯基過氧化氫的方法，包括 (i)采用含氧氣體作為氧化劑將單烷基苯反應(yīng)為烷基苯基過氧化氫； (ii)將反應(yīng)混合物分成含有燒基苯基過氧化氫!和單燒基苯的液流以及含氧和單燒基苯的氣流； (iii)按照權(quán)利要求1-8任一項所述，使包含氧和單烷基苯的氣流與包含萘化合物的液流接觸，產(chǎn)生含有來自氣流的單烷基苯和萘化合物的液流以及含氧氣流。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中將步驟(iii)中獲得的液流分為包含單烷基苯的部分和包含萘化合物的部分。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述含有單烷基苯的部分再循環(huán)至步驟(i)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述包含萘化合物的部分再循環(huán)至步驟(iii)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從包含氧和單烷基苯的氣流中回收單烷基苯的方法，其中所述將包含氧和單烷基苯的氣流與包含萘化合物的液流接觸。此外，本發(fā)明涉及結(jié)合所述單烷基苯回收用于制備烷基苯基過氧化氫的方法。
文檔編號C07C15/073GK102666450SQ201080059405
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者J·G·J·貝克爾斯 申請人:國際殼牌研究有限公司