Промышленные методы разложения с применением кислот
Разложение КМГП обычно осуществляется концентрированной серной кислотой. В промышленности применяется несколько методов (см. рис. 67).
По методу, разработанному Distillers Со. [297] и Hercules Powder Co. [298] раствор КМГП концентрируется перегонкой в вакууме до 75 %, щелочь действует при этом как стабилизатор. Кислое расщепление производится непрерывно в растворе ацетона при 60— 65 °С, теплота реакции (400 ккал/кг КМГП) отводится через кипящий ацетон. Отношение ацетон : КМГП = 1,5 : 1, серная кислота добавляется в количестве 0,1—2%.
По методу Phenolchemie GmbH 60%-ную КМГП разлагают 40%-ной H2S04 при соотношении концентрат КМГП : кислота = = 1:4. Температура реакции поддерживается на уровне 40 °С, время контакта составляет от 90 до 120 с [299]. Кислота после отделения может быть снова возвращена в реакцию. Органическая фаза промывается 2% раствором едкого натра [300]. Продукт реакции путем разгонки разделяется на сырой ацетон, кумол и фенол. Сырой ацетон очищается в специальной колонне после промывки раствором едкого натра' [301]. Кумол отгоняется с водяным паром. Затем для разрушения а-метилстирола проводится очистка гидрированием при 140 °С и давлении 10 кгс/см2 на никелевых катализаторах [302].
Для удаления окиси мезитила фенол обрабатывается серной кислотой и после нейтрализации перегоняется [303, 304]. Остаток сырого фенола крекируется при 270—290 °С, причем после перегонки можно получить дополнительные количества фенола и а-метилстирола. Для дальнейшей очистки эти продукты снова направляются на главную ректификационную колонну [305].
В промышленности разложение гидроперекиси кумола осуществляется только серной кислотой, но в различных вариантах. Гетерогенное расщепление: а) избытком 10%-ной H2S04 под давлением 120 °С [157, 306]; б) 60%-ной H2S04 при 60 °С [307, 308]; в) 20-кратным избытком H2S04 при 30 °С [309]; г) водяным паром и 10—25%-ной H2S04 при 110—120 °С [310]. Гомогенное расщепление: для этого применяются небольшие количества концентрированной серной кдслоты (0,2—1%); предварительно вводится в избытке ацетон, чтобы его парами отводить реакционное тепло [311—317]. Для отведения тепла можно вводить в избытке фенол [318—320] (температура реакции 55—65 °С) или проводить разложение в смеси фенола с ацетоном [321—323].
Разложение на твердом катализаторе проводят' серной кислотой на пемзе (температура реакции ниже 50 °С) [324]. В качестве катализаторов для кислотного разложения КМГП предложены также: перхлорная кислота [325], хлористый водород [326], сера, селен, •фосфор или мышьяк (низкая конверсия) [327], двуокись серы [328, 329], политионовые кислоты [330],CuS04 [331], NiS04, трихлорметан- сульфоновая кислота [334], гс-толуолсульфокислота, фосфорная кислота, кислые силикаты [335—338], а также кислые катион - обменные смолы [183, 195, 256, 339, 340] и цеолиты [341]. При добавлении перекиси водорода можно перевести а-кумиловый спирт в фенол и ацетон [342 , 343], но этот метод сравнительно дорог. Математическая модель разложения описана Лопатиным [344].
