一种环己基苯氧化制备环己基苯过氧化氢的方法与流程

本发明涉及一种环己基苯氧化制备环己基苯过氧化氢的方法。

背景技术：

1、酚酮的生产涉及烃类的氧化过程，其中苯酚主要采用异丙苯法生产，生产能力约占苯酚总生产能力的90％以上。但该工艺存在流程复杂、腐蚀严重、副产物多、收率低等缺点。另外，异丙苯法联产大量的丙酮，而丙酮的价格波动严重制约了生产装置的整体经济性。环己酮的生产主要有环己烷氧化分解法和环己烯水合-脱氢法，其中环己烷氧化分解法存在单程转化率低(4-6％)、选择性差且三废排放量大等不足。环己烯水合-脱氢法虽然可避免环己烷氧化分解法的问题，但仍存在环己烯成本较高和反应单程转化率低、工艺流程长等问题。

2、环己基苯法制苯酚和环己酮通过苯加氢烷基化制备环己基苯，环己基苯氧化制备环己基苯氢过氧化物，环己基苯氢过氧化物酸分解制苯酚和环己酮三步工艺，以高原子经济性、同时联产苯酚与环己酮产品的特点受到广大科研人员的关注。其中环己基苯氢过氧化物的制备是整个工艺流程的重要步骤，目前有大量文章和专利报道，其典型的氧化条件为利用n-羟基邻苯二甲酰亚胺(nhpi)一类有机物为催化剂，含氧气体为氧化剂，结合自由基引发剂，催化氧化环己基苯制备环己基苯氢过氧化物，国外一些化工公司，比如埃克森美孚公司，在这方面有很多专利介绍。

3、然而，尽管现有的研究不断表明环己基苯能有效地被催化氧化成氢过氧化物，但同时也存在一些问题，制约其在工业转化中的应用。其中最突出的问题是nhpi在环己基苯中溶解度很低，不添加溶剂条件下氧化体系是一气、液、固三相混合体系，传质效率低，氧化所需时间较长，从而导致氧化过程中副反应较多，效率低下。根据本发明，利用配有特殊结构的气体分布器的鼓泡塔，在特定反应条件下能缩短环己基苯氧化制备环己基苯氢过氧化物的反应时间，提高反应效率。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，所要解决的技术问题是环己基苯氧化制备环己基过氧化氢传质效率低，反应时间长，反应效果差的问题，提供一种新的环己基苯氧化制备环己基苯过氧化氢的方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种环己基苯氧化制备环己基苯过氧化氢的方法，该方法包括：将含氧气体通入安装有气体分布器的鼓泡床反应器，流经所述气体分布器后进入反应段与环己基苯接触进行氧化反应，所述气体分布器的气体开孔方向与分布器表面呈包括0°的锐角角度。

3、优选地，所述气体分布器为圆柱状和/或圆盘状。

4、优选地，圆柱状气体分布器开孔方向与圆柱切线呈锐角夹角θ，θ为1～89°，优选为5～75°。

5、优选地，圆盘状气体分布器开孔方向与圆盘轴向呈夹角β，β为0～89°，优选为0～60°。

6、优选地，气体分布器的开孔孔径为0.001～5毫米，优选为0.01～2毫米。

7、优选地，鼓泡床反应器为鼓泡塔；鼓泡塔包括底部的气体进口，顶部的气体出口，鼓泡塔侧面、顶部和底部可以开孔供液体进出料，液体进出可采用下进上出的连续反应形式，或者采用上进下出或下进下出的间歇反应形式；所述气体分布器安装在鼓泡塔底部，含氧气体通过气体进口通入鼓泡塔，流经所述气体分布器后进入反应段与环己基苯进行所述接触。

8、优选地，所述接触在二异丙苯存在下进行。

9、优选地，以100重量份的环己基苯计，二异丙苯用量为1-25重量份，优选为5-15重量份。

10、优选地，二异丙苯为1,3-二异丙苯和/或1,4-二异丙苯，优选为1,4-二异丙苯。

11、通过研究分析，本申请人认为常规环己基苯氧化制备环己基苯氢过氧化物所需反应时间太长，容易使杂质含量增多，因而提高环己基苯氧化效率对提高工艺经济性至关重要。为实现前述目的，本发明首次发现并提出，利用配有本发明开孔方式的气体分布器的鼓泡塔，在本发明的条件下能缩短环己基苯氧化制备环己基苯氢过氧化物的反应时间，提高反应效率。

12、根据本发明所提供的技术方案，在不添加额外溶剂条件下，在具有本发明的开孔方式的气体分布器作用下，环己基苯氧化体系中气、液、固三相能实现充分混合，提高传质效率，从而使氧化反应能高效地进行，在较短时间内氧化体系中环己基苯氢过氧化物含量达到20％wt以上，降低能耗，对工业生产提高工艺经济性具有重要意义。

13、本发明的方法以具有气体分布器的鼓泡反应器为反应器，能提高氧化体系传质效率，高效率制备环己基苯过氧化氢，缩短反应时间。

技术特征：

1.一种环己基苯氧化制备环己基苯过氧化氢的方法，其特征在于，该方法包括：将含氧气体通入安装有气体分布器的鼓泡床反应器，流经所述气体分布器后进入反应段与环己基苯接触进行氧化反应，所述气体分布器的出气孔方向与分布器表面呈包括0°的锐角角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述气体分布器为圆柱状和/或圆盘状。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，鼓泡床反应器为鼓泡塔；鼓泡塔包括底部的气体进口，顶部的气体出口，鼓泡塔侧面、顶部和底部设置开孔供液体进出料，液体进出采用下进上出的连续反应形式，或者采用上进下出或下进下出的间歇反应形式；所述气体分布器安装在鼓泡塔底部，含氧气体通过气体进口通入鼓泡塔，流经所述气体分布器后进入反应段与环己基苯进行所述接触。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述接触在二异丙苯存在下进行；

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，接触的条件包括：

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，通入含氧气体流量为按纯氧计为0.01～5ml/min·g环己基苯，优选为0.05～2ml/min·g环己基苯。

技术总结
本发明提供一种环己基苯氧化制备环己基苯过氧化氢的方法，该方法包括：将含氧气体通入安装有气体分布器的鼓泡床反应器，流经所述气体分布器后进入反应段与环己基苯接触进行氧化反应，所述气体分布器的气体开孔方向与分布器表面呈包括0°的锐角角度。根据本发明所提供的技术方案，在不添加额外溶剂条件下，在具有本发明的开孔方式的气体分布器作用下，环己基苯氧化体系中气、液、固三相能实现充分混合，提高传质效率，从而使氧化反应能高效地进行，在较短时间内氧化体系中环己基苯氢过氧化物含量达到20％wt以上，降低能耗，对工业生产提高工艺经济性具有重要意义。

技术研发人员：沈少春,杨为民,谭永生,李博维,潘新民
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8