仲丁基苯氧化分解生產(chǎn)苯酚丁酮的研究.pdf

1、目前工業(yè)上生產(chǎn)苯酚的最主要的工藝方法是異丙苯氧化法。仲丁基苯氧化法生產(chǎn)苯酚的工藝路線是將仲丁基苯氧化生成過(guò)氧化氫仲丁基苯,過(guò)氧化氫仲丁基苯進(jìn)一步分解得到產(chǎn)物苯酚和丁酮。仲丁基苯氧化分解生產(chǎn)苯酚和丁酮的工藝可以成為苯酚生產(chǎn)工藝的有效補(bǔ)充,可以有效的調(diào)節(jié)苯酚和丙酮在生產(chǎn)供需矛盾,并且鑒于我國(guó)石化資源匱乏和C4副產(chǎn)物化工利用率低的現(xiàn)狀,開(kāi)發(fā)仲丁基苯氧化法顯得十分重要。
　　 在工業(yè)生產(chǎn)中,仲丁基苯和異丙苯一般都是通過(guò)烯烴與苯烷基化制得

2、,在烷基化產(chǎn)物中可能存在仲丁基苯和異丙苯共存的情況,如果能夠?qū)崿F(xiàn)仲丁基苯和異丙苯的混合氧化,不但可以節(jié)省烷基化前的烯烴分離過(guò)程,而且可以建立聯(lián)產(chǎn)苯酚、丙酮和丁酮的工藝路線。
　　 本文研究了以仲丁基苯為原料制備苯酚和丁酮的工藝流程,研究并優(yōu)化了工藝條件,對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探索；并對(duì)仲丁基苯和異丙苯的混合氧化的工藝條件進(jìn)行了考察。
　　 本研究建立了仲丁基苯氧化反應(yīng)產(chǎn)物的定性和定量分析方法,采用高效液相色譜作為氧化反應(yīng)產(chǎn)物的

3、分析手段,高效液相色譜的定量分析條件為:流動(dòng)相流量為1.0ml／min,正己烷與異丙醇的流量比為98:2,紫外檢測(cè)波長(zhǎng)257nm,柱溫為室溫,單次進(jìn)樣量3μL。在該條件下,仲丁基苯(sBB)以及其氧化生成的苯乙酮(AP)、仲丁基苯過(guò)氧化氫(sBBHP)、甲基乙基芐醇(EMBA)分離效果良好,分析時(shí)間為10min。
　　 研究了仲丁基苯的氧化反應(yīng)工藝條件。實(shí)驗(yàn)表明仲丁基苯氧化反應(yīng)的最佳工藝條件為:原料sBB用量為40g,引發(fā)劑過(guò)氧

4、化氫異丙苯(CHP)為sBB質(zhì)量的2％,反應(yīng)溫度為120℃,常壓,攪拌轉(zhuǎn)速為1000r／min,空氣流量為150cc／min,反應(yīng)的時(shí)間控制在12h,在此條件下sBB轉(zhuǎn)化率為14％,sBBHP的選擇性為92％。采用偶氮二異丁腈(AIBN)、N-羥基鄰苯二甲酰亞胺(NHPI)、sBBHP和離子液體作為助劑對(duì)氧化反應(yīng)都有一定效果,采用離子液體催化,sBB轉(zhuǎn)化率最大可以達(dá)到38％,采用NHPI作為助劑,sBBHP的選擇性最大可以達(dá)到95％。<

5、br>　　 對(duì)仲丁基苯氧化反應(yīng)的宏觀動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究,建立了過(guò)氧化氫仲丁基苯生成速率的宏觀動(dòng)力學(xué)方程:rsBBHP=dcsBBHP／dt=0·023-0.002csBBHP研究了仲丁基苯和異丙苯的混合氧化工藝條件。結(jié)果表明在不加催化劑的條件下,在120℃下反應(yīng)12h后,當(dāng)仲丁基苯／異丙苯=0.25時(shí),仲丁基苯和異丙苯的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到24％,苯乙酮的選擇性為14％；當(dāng)仲丁基苯／異丙苯=4時(shí),烷基苯的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到14％,苯乙酮的選擇性為

6、4％；在90℃下,sBBHP+CHP的選擇性達(dá)到了97％；采用離子液體作為混合氧化的催化劑,反應(yīng)12h后轉(zhuǎn)化率最高達(dá)到40％,sBBHP+CHP的選擇性約為60％,芐醇的選擇性在30％左右。
　　 研究了過(guò)氧化氫仲丁基苯(sBBHP)酸分解反應(yīng)的工藝條件。實(shí)驗(yàn)表明酸分解反應(yīng)的最佳工藝條件為:采用50ml的三口瓶反應(yīng)器,sBB氧化液用量為10g,濃硫酸的質(zhì)量為sBBHP質(zhì)量的0.75％,采用丁酮稀釋硫酸至硫酸濃度為0.5％,反應(yīng)溫