苯酚生产工艺的催化反应研究进展

苯酚生产工艺的催化反应研究进展

苯酚主要生产工艺为异丙苯法，即异丙苯经空气氧化、再进行过氧化氢异丙苯（CHP）分解，得到苯酚，联产丙酮。日本三井化学对异丙苯氧化及分解工艺所用催化剂开发状况进行分析，并介绍了非异丙苯原料的新催化工艺研究进展。

（1）异丙苯法工艺

来自异丙苯法工艺的苯酚产量占全球总产量的95%以上。

异丙苯氧化反应一般在80～120℃、常压～1.0 MPa条件下进行，以生成物CHP为反应引发剂，异丙苯发生自由基连锁的自催化反应，得到质量分数为10%～40%的CHP，浓缩后CHP质量分数为80%～90%，未反应的异丙苯循环利用。

（2）环己基苯法工艺

为抑制丙酮副产物，近年来苯经环己基苯（CHB）制苯酚联产环己酮工艺得到了积极开发。反应过程为：苯首先加氢得到CHB，然后CHB氧化得到过氧化氢环己基苯，经分解得到苯酚和环己酮。根据市场情况，可采用Pt基负载催化剂等加氢催化剂将环己酮加氢制得苯酚，从而实现单独生产苯酚产品。

（3）苯直接氧化法工艺

苯直接氧化法具有反应步骤少、装置投资低等优点。多家大学与企业进行了该工艺的开发。

采用分子氧为氧化剂时，通常使用还原剂，可使氧化反应在温和条件下进行。此时不仅要考虑提高苯的转化率，还要考虑还原剂的利用效率，以及H2、CO与氧气共存时的安全性问题。

以CO为还原剂时，以杂多酸为催化剂，在乙酸溶剂中，温度90℃的反应条件下，苯酚收率超过20%。CO比H2价格低廉，因此该工艺具有一定的经济性优势。

以H2O2为氧化剂的反应体系可采用Fe／ZSM－5催化剂，获得100%苯酚选择性。但该工艺由于不易获得廉价的N2O，目前尚无工业化报道。

总体而言，异丙苯法制苯酚工艺自1949年工业化以来，各公司针对主反应及副产物利用不断开发新型催化剂，以增强竞争优势。但由于丙酮过剩，异丙苯替代原料工艺包括苯直接氧化法开发仍值得关注。

（中国石化上海石油化工研究院情报部供稿）