CN116897146A - 用于苯酚氢化的制程控制 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在工业规模氢化反应器中控制由含钯催化剂催化的苯酚的放热蒸气相氢化的改良方法，其中将流入混合物投入到所述反应器，并从所述反应器排出流出混合物，且其中将流出混合物中至少部分的氢再循环到所述流入混合物中，且其中至少部分的反应热被转移至冷却剂，其中所述方法包含在线测量并控制数个制程参数的步骤。本发明亦提供了一种被配置以实行本发明的方法的工厂。

Description

用于苯酚氢化的制程控制

技术领域

本发明涉及工业规模上用于苯酚氢化的工厂及催化方法，由此主要形成环己酮及环己醇。

背景技术

绝大多数的环己酮在ε-己内酰胺生产中消耗掉，ε-己内酰胺为制造尼龙6时的中间物。环己酮及环己醇的混合物被用于生产己二酸，其主要转化成尼龙6,6。此外，可采用环己酮作为工业溶剂或作为氧化反应中的活化剂。其亦可作为中间物使用于环己酮树脂生产。

在1930年代，与ε-己内酰胺、己二酸、尼龙6及尼龙6,6的商业化生产并行，开始工业规模的环己酮生产。此后，环己酮的生产量一直成长，目前环己酮年产量已超过700万吨。

生产环己酮及环己醇的三个主要商业途径分别是基于环己烷的氧化、环己烯的水合及苯酚的氢化。前两条途径会生成大数量不想要的副产物，并且需要大的能量输入。第三种途径，即苯酚氢化成环己酮，要么是在“两步”法中进行，要么是在“一步”法中进行。在“两步”法中，首先藉由例如使用含镍催化剂使苯酚与氢反应形成环己醇，其随后脱氢得到环己酮。在“一步”法中，苯酚直接且高选择性地被氢化成环己酮。这种“一步”苯酚氢化方法已知结合了高产物产率及低能量需求。在“一步”法中，环己酮在苯酚氢化反应器中藉由催化氢化自苯酚制备，例如，使用含Pt或Pd的催化剂。在苯酚氢化期间，除了仅有少量的其他化合物外，环己醇作为主要副产物形成。苯酚氢化可以于液相或蒸气相(亦常叫做气相)中实行。参阅，例如，“环己醇及环己酮”，Kirk-Othmer化学技术百科，例如第3版，第7辑(1979)第410-416页；I.Dodgson等人的“A low Cost Phenol to Cyclohexanone Process,Chemistry&Industry,18,December1989,p.830-833”；或M.T.Musser的“Cyclohexanol andCyclohexanone”(“环己醇及环己酮”)，Ullmann工业化学百科(2007年第7版)。

苯酚(放热)氢化成两种主要产物环己酮及环己醇，可以藉由下列化学计量方程式描述：

环己醇(吸热)脱氢成环己酮可以藉由下列化学計量方程式描述：

GB890095描述了一种藉由催化氢化自苯酚制备环己酮的方法，所述方法包含将气态苯酚与氢一起在低于250℃的温度通过含有属于钯族的金属的催化剂上。其提到可用惰性气体诸如氮、氩或丙烷来稀释所述气态反应物。

GB1316820描述了一种藉由在催化剂存在下于蒸气相中氢化苯酚来生产环己酮的方法，所述催化剂由在其上沉积一层钯的载体及作为促进剂的碱金属碳酸盐构成。其教示关于环己酮的选择性受促进剂存在的影响。

GB1332211A描述了一种于75及250℃之间的温度，在催化剂存在下，藉由在蒸气相中催化氢化苯酚来生产环己酮的方法，以催化剂的总重量为基准，所述催化剂含有0.1及5重量％之间在活性氧化铝上的铂族金属，及5及50重量％之间的碱土金属氢氧化物及/或碱土金属氧化物。

WO2016075047A1描述了一种用于从苯酚及氢生产及回收环己酮的工业规模连续方法。其教示的是此一方法的净蒸汽消耗量可以小于1.5kg蒸汽/kg生产的环己酮。

WO2011073233A1描述了一种藉由催化氢化进料到包含负载型氢化催化剂、包含掺杂剂的反应器中的苯酚，以连续方式制备环己酮、环己醇或上述混合物的方法。其教示的是在苯酚氢化期间藉由将水进料至该反应器中可以获得提高的苯酚转化率及/或提高的朝向环己酮及/或环己醇的选择性。

朝向环己酮的(非常)高选择性且因此朝向环己醇的(非常)低选择性与在反应器段中苯酚的(非常)高单程转化率的组合归因于其经济优势是高度希望的：较小尺寸的设备用于自产物流体中回收环己醇及苯酚及用于环己醇脱氢，及减少了用于自产物流体中回收环己醇及苯酚及用于环己醇脱氢的能量消耗。因此，本发明人意识到，用于生产环己酮之工业规模苯酚氢化工厂应当在具有朝向环己酮的高单程选择性结合苯酚的高单程转化率的最佳制程窗口中操作。促成本发明的研究显示，苯酚氢化工厂朝向环己酮的单程选择性与苯酚的单程转化率的最佳组合取决于许多变量，包括原料苯酚与氢的产地、来源及质量，催化剂类型，制程类型，工厂布局及所希望的生产速率。

实际上，当苯酚的单程转化率提高时，通常会观察到朝向环己醇的单程选择性提高，从而朝向环己酮的单程选择性降低。尤其是在(非常)高的苯酚单程转化率时，在朝向环己醇的单程选择性中观察到一急遽的提高，这使得人们无法获得100％的单程苯酚转化率及100％朝向环己酮的单程选择性的组合。

归因于催化剂老化，苯酚氢化工厂中使用的催化剂***可以显著地受到降解的影响。“老化”典型地描述为作为运转时间(TOS)的函数的催化剂失活或催化剂活性及/或选择性的损失。在商业苯酚氢化工厂中，一给定催化剂批次的运转时间可以落在从几个月的一段时间到长达许多年的范围内。不欲受理论束缚，已经假设老化是由有机化合物在催化剂上的沉积(也经常叫做焦化)及/或由催化金属的晶体结构的改变所造成的。

一般而言，归因于催化剂的老化，藉由苯酚氢化生产环己酮的成本提高(归因于例如，对环己酮较低的选择性、较低的苯酚单程转化率、减少的生产力、及较高的氢吹扫损失)。

一般而言，一给定氢化催化剂批次的运行结束(EOR)由技术(例如，达到最大允许温度，或达到最大允许压力)或经济(参阅前文)考虑决定。

为了最大化催化剂寿命，可以在仔细控制(燃烧)条件下执行再生，以移除催化剂上的有机沉积物。此种催化剂再生可能可选地包括a)在实质上惰性(无氧)大气中热处理，以移除存在于催化剂上的含碳挥发性物质，b)在含氧大气中热处理以氧化存在于催化剂上的碳质物质，c)在步骤a)及/或步骤b)之后冷却催化剂。

最大化催化剂寿命是非常希望的，因为催化剂更换及催化剂再生是耗时且昂贵的活动(例如，归因于减少的产物产出)。

到目前为止，在催化剂批次的整个生命周期期间，以高的朝向环己酮单程选择性与高的苯酚单程转化率组合将苯酚氢化成环己酮，同时维持生产速率在高水平及生产成本于低水平依旧是一个挑战。

尽管从苯酚制备环己酮已为人所知数十年了，并且多年来对改良已知制备方法的方式已深入地调查，但目前已知的一般具有连续性本质的工业方法依旧受缺点的损害。

特别是，在已知的连续苯酚氢化方法中，朝向环己酮的单程选择性按时间降低是一个问题。此外，所述异质性氢化催化剂缓慢地失去活性，引致减小的苯酚单程转化率。这引致按时间减小的环己酮生产速率。这不仅因为不能维持稳定的生产速率而不利的，且引致较高的转化成本将所生产的环己醇脱氢成环己酮。所以，存在这样的要求：补偿苯酚氢化反应中异质性氢化催化剂的选择性及活性的降低。

本发明的进一步目标是提供一种在连续制程中制备环己酮的方法，所述方法可以作为对已知方法的改良，特别是克服诸如上文提到的已知方法的一或多个缺点的方法。

进一步的目标是提供一种产生较少副产物、尤其是较少环己醇的制备环己酮的方法，环己醇必须藉由高温催化脱氢转化为环己酮，由此形成不想要的副产物，如，例如苯。

此外，本发明之一目标是提供一种控制苯酚氢化反应的方法，所述方法不需要制程参数的手动量测及手动调节。

更特别地，本发明之一目标是以经改良的环己酮选择性来制备环己酮，同时与在相同生产设施中操作的常规方法相比维持一指针环己酮生产速率。与在相同生产设施中操作的常规方法相比，这引致了好处，诸如更环境友善的方法及更便宜的方法。从本说明书的其余部分一或多个进一步的目标可变得明显的。

本发明人发现解决上文提及目标或至少在很大程度上减轻它们的方法。

发明内容

发明概要

本发明提供一种用于控制工业规模氢化反应器中由含钯催化剂催化的苯酚的放热蒸气相氢化的方法，其中所述反应器中投入包含苯酚及氢的流入混合物，并从所述反应器中排出包含环己酮、环己醇、苯酚及氢的流出混合物，且其中将流出混合物中至少部分的氢再循环至所述流入混合物中，其中自所述流出混合物中回收环己酮并排出至少部分来自流出混合物中的氢作为吹扫流，且其中将苯酚氢化反应的至少部分反应热经由间接热交换转移至冷却剂，其中所述方法包含以下步骤：

A)在在线量测(inline measurement)中测量所述反应器中的压力；

B)在在线量测中测量所述流出混合物中氢的浓度；

C)在在线量测中测量所述流出混合物中苯酚的浓度；

D)在在线量测中测量所述流出混合物中环己醇的浓度；

D2)可选地，在在线量测中测量所述流出混合物中环己酮的浓度；

E)将步骤A)中所述反应器中的压力与第一设定点比较；

F)将步骤B)中获得的氢浓度与第二设定点比较；

G)将步骤C)中获得的苯酚浓度与第三设定点比较；

H)将步骤D)中获得的环己醇浓度与第四设定点比较；

H2)可选地，将步骤D2)中获得的环己酮浓度与第五设定点比较；

I)假若在步骤A)中获得的反应器中的压力偏离所述第一设定点，则藉由自动操作模式调整至少一个制程参数；

J)假若在步骤B)中获得的流出混合物中的氢浓度偏离所述第二设定点，则藉由自动操作模式调整至少一个制程参数。

本发明人发现，归因于催化剂***老化及其他制程干扰，假若想要就选择性与转化率方面最佳的制程条件，应仔细监测苯酚氢化反应器的压力及产出，且如要求的话，立即调整制程条件(如，例如流入混合物的流速，特别是苯酚压力及氢压力、吹扫流的流速、反应器温度、稀释用气体的浓度)，以维持在最佳条件下生产。本发明藉由安装被发现是关键的制程参数的在线量测并将这些偶合到基于预界定的设定点及调整规则的自动比较及调整来实现这一点。如所述实例所显示，本发明允许苯酚氢化反应器在最佳条件下以恒定的高生产速率在几个月至几年的时间段内运作，而无需任何人为介入。这是令人惊讶且不能基于先前技艺来预测的。

在先前技艺中，假若有的话，苯酚氢化制程是藉由脱机量测(手动量测)测定从苯酚氢化反应器排出的气体混合物中诸如氢、苯酚、环己酮或环己醇个别组分的浓度来控制。脱机量测(offline measurement)意谓通过手动操纵测量***执行的量测，以获得任何给定点的量测，如，例如，由操作员按时在某个时刻从制程中采出样品并将收集的材料注入测定样品中一组分的浓度的某种类型分析仪。工厂操作员使用这些个别量测的结果来决定制程条件是否可以保持不变或是否需要改变。

执行脱机量测依赖于操作者的技能，所以此种量测的结果亦可以取决于操作者的技能而变化。此外，脱机量测典型地以低频率执行(例如，每周或每天几次)。根据本发明采用的在线量测(自动量测)归因于缺乏人为因素及连续或至少以高频测量的能力而更加精确。在线量测允许对一参数不断或甚至连续的监测而无需操作员的交互作用，这使得高频率的重复量测且不受操作员技能影响的稳定量测成为可能。

使用没有采用在线量测的先前技艺方法，归因于缺乏充分高的测量频率及统计数据，当开始出现不可接受的结果时，其难以甚至不可能精确地追踪。导致本发明的研究显示，对于在何时且在成为必要后以多快的速度做出关于制程条件修改的决定，其具有惊人的强烈冲击。关于制程条件修改发现不正确及不及时的决定会负面冲击环己酮生产的成本及质量(包括缩短氢化催化剂的使用寿命)。本发明藉由允许对在线量测并与预界定的设定点比较的制程条件的变化进行实时、自动化的反应来克服这些缺陷。这不仅具有不需要人为介入且实现了更加一致及优化的制程控制的优势，而且最重要的是还可以减少成本(包括提高氢化催化剂的使用寿命)及提高产物质量，因为最佳制程条件在整个制程中或多或少持续地维持。

惊人的是，本发明的方法以非常有限的人为交互作用在很长一段时间内及低的生产成本下产生苯酚氢化反应器的高生产速率。这是藉由实施特定制程参数的几个在线量测的组合并将这些量测偶合到引致有利的自动制程控制的自动化决策过程来实现，其中制程参数根据本发明的教示自动调整。到目前为止，人们假设这对于苯酚氢化反应器来说是不可能的，因为与训练有素的操作员可以完成的任务的灵活性和多样性相比，自动化引致减小的变通性。

根据本发明的工厂的特征及组件以及根据本发明的方法的步骤于下文更详细地描述。

在本发明的方法中，用于自苯酚生产环己酮的工业规模氢化反应器将苯酚及氢气两者连续进料。包含至少苯酚与氢气的总进入进料在本文中是指“进入混合物”。所述进入混合物可以作为预混混合物经由一管线进入反应器或在反应器内部混合。在氢化反应器中，在含钯催化剂的影响下，苯酚于蒸气相中被催化转化，主要转化为环己酮，而一小部分转化为环己醇。放热苯酚氢化反应的至少部分热量经由间接热交换转移至一冷却剂。离开所述氢化反应器的产物流体除了包含想要的产物环己酮外及副产物环己醇外还有未转化的苯酚及氢。离开所述氢化反应器的产物流体以及衍自其的任何流体(经进一步加工)在本文中统称为“流出混合物”。将流出混合物中至少部分未转化的氢再循环到所述流入混合物中并且将其至少部分吹扫。从所述流出混合物中回收作为主要产物的环己酮。

根据本发明，所述苯酚氢化反应器包括允许在步骤A)中用于测量反应器内压力的在线量测装置。压力可以藉由本领域技术人员熟知的各种(电子)装置来测量。尤其是，应变仪经常应用于压力量测。压阻式应变仪(也叫做压阻器)是最普遍的压力传感器类型之一，其利用当材料拉伸时的电阻改变来测量压力。氢化反应器中在线压力量测的位置可以变化。根据本发明亦为较佳的一非常方便的位置是在进料流体接触催化剂之前的反应器入口处。举例而言，在壳管型氢化反应器中，在线压力量测可以位于进料流体进入填充催化剂的管子之前的反应器罩(hood)中。在这种方式中，测得的压力对应于投入到所述壳管型氢化反应器的进料流体的总压力。但另一种可能性是在所述氢化反应器的出口或反应器内的另一地方进行在线压力量测。压力的最佳设定点将取决压力量测的位置略有变化，因为当反应混合物穿过催化剂时通常在压力上会下降。假若在催化剂下游测量压力，其亦可能随着催化剂老化而改变。

在本发明的范畴内，术语“在线量测”是指经由一永久安装的装置的自动量测，因此一般不需要必要的操作员动作，这与脱机量测(亦常叫做“手动量测”)形成对比。

分析可以藉由连续或不连续的方法执行。连续分析方法是藉由将传感器直接放置在例如反应器中、具制程流体的管线中或任何其他件设备中、或放置在从例如反应器、具制程流体的管线或任何其他件设备提取出的小侧流中而使用。不连续暗示着从例如反应器中、具制程流体的管线中或任何其他件设备中提取样品，并注入一分析仪器。连续分析发出连续的响应讯号，而不连续方法在不同的、分开的“时间点”给出响应。

在本发明的范畴内，术语“设定点”是指一基本变量的值，或一***的制程值。此种变量距其设定点的偏差是制程控制之一基础。仅在假若测量值超过或跌至低于给定设定点时，才会采取动作。在其他事例中，假若测量值偏离设定点最小量(死带(deadband))，则动作是期望的。

在本发明方法的步骤E)中，将在步骤A)中测量的反应器中的压力与第一设定点比较。本领域技术人员将知道他们正在操作的工业规模氢化反应器的最佳压力。最佳压力与化学、催化剂类型及反应器设置(例如管的长度)有关。假若不知道最佳压力设定点，这可以藉由用不同反应器压力来执行测试运行并测定提供最佳苯酚转化率及朝向环己酮选择性的反应器压力而轻松决定。假如压力太高，选择性就会下跌。假若压力太低，环己酮的生产能力且所以产率过低。指标压力，即第一设定点，应始终为超大气压，且较佳地在从0.1至1MPa的范围内，更佳地从0.15至0.6MPa，且最佳地从0.2至0.5MPa。

在本发明方法的步骤I)中，假若反应器中的压力偏离所述第一设定点，则藉由自动操作调整至少一个制程参数。如上文阐释，压力可能过高或过低，且应频繁地仔细监测。实际上，所述第一设定点也可以是最佳设定点左右的压力范围。举例而言，所述范围可以是距位于前一段中指示的范围内之一预定设定点的+/-0.1MPa、+/-0.05MPa或+/-0.01MPa。

步骤A)、E)及I)较佳地每天至少实行一次，更佳地每小时至少一次，且最佳地每分钟或甚至每5-30秒至少一次，以实现最佳控制。因为它们要求以这种频率实行以实现最佳结果，本发明预见到步骤I)中的调整将藉由自动操作来实行。

可藉由步骤I)中的自动操作调整以特别有效的方式使压力再次恢复到接近或回到设定点的制程参数包括a)调节流入混合物的流速及/或b)调节吹扫流的流速。

调节流入混合物的流速特别可以藉由调节进入反应器的含氢流体的流量及/或进入反应器的含苯酚流体的流量来实现，假若这些组分经由分开的流体进入反应器。假若在步骤E)中测定的反应器中的压力高于所述第一设定点，则在步骤I)中可以自动减少流入混合物的流速。相反地，假若在步骤E)中测定的反应器中的压力低于所述第一设定点，则在步骤I)中可以自动提高流入混合物的流速。

如上文所阐释，在根据本发明的工厂或方法中，至少部分来自流出混合物的氢作为吹扫流排出。这种吹扫流不仅是调控氢浓度(与下文所述的步骤J)相关)的重要方式，而且还是步骤I中调控反应器中压力的重要方式。吹扫流体的流速可以借助调控吹扫流体流速的阀门来调节。假若在步骤E)中测定的反应器中的压力高于所述第一设定点，则可以在步骤I)中自动提高吹扫流体的流速。相反地，假若在步骤E)中测定的反应器中的压力低于所述第一设定点，则可以在步骤I)中自动降低吹扫流体的流速。在这种方式中，藉由简单地开启或关闭阀门，压力可以以特别有效的方式再次恢复到设定点附近或回到设定点。

如本文所用，术语“苯酚氢化反应器”具有本领域中通常的含义。苯酚氢化反应器是一个在其中发生苯酚氢化的封闭体积。在苯酚氢化反应器中，苯酚到反应产物的转化可为完全的，或只是部分的。苯酚氢化反应器可以作为单一反应器操作。或者，多个苯酚氢化反应器可以并联(例如以提高总苯酚氢化能力)及/或串联(例如以提高苯酚的总体转化率)操作。

所述氢化反应器特别的可为适用于苯酚氢化的任何类型反应器。特别地，所述反应器可选自于固定床反应器、浆料反应器、在管子中具有催化剂并生成蒸汽的壳管式热交换反应器，及任何其他适合类型的反应器。

根据本发明，较佳地苯酚的蒸气相氢化是在壳管式热交换反应器中实行，且最佳地用水作为冷却剂，引致蒸汽的生成。更佳地，根据本发明苯酚的蒸气相氢化是在立式壳管式热交换反应器中实行。

在一实施方式中，所述苯酚氢化反应器为管中设有催化材料的壳管式热交换反应器。较佳地，其为立式壳管式热交换反应器。所述管子进料以包含氢及苯酚之一气态混合物，且冷却剂在管子周围外部循环。

如本文所使用，术语“热交换器”为用于将热从一流体转移至另一流体的装置。热交换器可为直接的(其中所述流体被混合)或间接的(其中所述流体仍被一隔墙分开)。本文中所指的所有热交换器皆为间接热交换器。间接热交换器包含至少两个具有一隔墙的腔室。热从在第一腔室中的流体穿过所述隔墙被转移至在第二腔室中的流体。每个腔室可独立地具有长的路径，及大的表面积与体积之比，以促进热转移。间接热交换器是本技艺中的技艺人员众所周知的。适用于本发明之间接热交换器的实例为壳管式、板式及管式热交换器。

在本发明的范畴内，“将苯酚氢化反应的至少部分反应热转移至”的表述是指藉由苯酚与氢反应放出的热，并将其经由一热交换器的壁转移。苯酚与氢的反应是放热(产生热)反应。

在本发明的范畴内，前述表述中的术语“至少部分”意谓至少10％、甚至更佳地至少50％、且最佳地至少85％由苯酚与氢反应放出的热经由热交换器的壁转移至所述冷却剂。

根据本发明较佳的(立式)壳管式热交换反应器中的反应器管子的数目典型地多于5。较佳地，其多于10。更佳地，其多于25。反应器管子的数目典型地少于100,000。较佳地，其少于50,000。更佳地，其少于20,000。典型地，在本发明的方法中，于所述(立式)立式壳管式热交换反应器中的反应器管子数目从25至20,000。

根据本发明较佳的(立式)壳管式热交换反应器中的反应器管子的长度典型地长于0.25m。较佳地，其长于0.5m。更佳地，其长于1.0m。反应器管子的长度典型地短于24.0m。较佳地，其短于12.0m。更佳地，其短于9.0m。典型地，在本发明的方法中，于所述(立式)立式壳管式热交换反应器中的反应器管子长度从1.0至9.0m，这允许苯酚的良好转化，而同时不需要大量的催化剂。较佳地，壳管式热交换反应器中的所有反应器管子具有(几乎)相同的长度。

所述壳管式热交换反应器的壳体内径典型地大于50mm。较佳地，其大于100mm。更佳地，其大于200mm。所述(立式)壳管式热交换反应器的壳体内径典型地小于10m。较佳地，其小于8m。更佳地，其小于6m。典型地，在本发明的方法中，所述壳管式热交换反应器的内径从0.2至6m，这允许良好的反应器容量而同时依旧能够输送。

所述壳管式热交换反应器的反应器管子的内径典型地大于2mm。较佳地，其大于5mm。更佳地，其大于10mm。所述反应器管子的内径典型地小于500mm。较佳地，其小于250mm。更佳地，其小于120mm。典型地，在本发明的方法中，在所述壳管式热交换反应器中的反应器管子的内径从10至120mm。较佳地，在所述壳管式热交换反应器中的所有反应器管子具有(几乎)相同的内径。

在一实施方式中，投入至所述氢化反应器的含苯酚及氢的流入混合物的温度高于85℃。较佳地，其高于100℃。更佳地，其高于125℃。这允许最佳转化速率。为避免催化剂损坏、分解及副产物的形成，所述流入混合物的温度应在低于300℃，较佳地低于250℃，且更佳地其低于220℃。最佳地其从125℃至220℃。

如本文所陈述，温度可以藉由各种(电子)装置来测量。化工业中最普遍使用来测量温度的传感器是电阻温度计(也叫做电阻温度侦测器；RTD)及低于600℃应用中的热电偶。落入RTD类的Pt100型传感器是最普遍使用的。

在壳管式热交换反应器中的管子中，归因于苯酚的氢化作用生成热，从而加热管子中的组分混合物。藉由用冷却剂间接冷却，所述组分混合物的热被移除。

自所述氢化反应器排出、包含环己酮及环己醇的混合物的温度应高于60℃。较佳地，其高于80℃。更佳地，其高于100℃。为避免催化剂的损坏、分解及副产物的形成，自所述氢化反应器排出、包含环己酮及环己醇的混合物的温度应低于260℃。较佳地，其低于240℃。更佳地，其低于220℃。假若从壳管式热交换反应器排出的含环己酮及环己醇混合物的温度从100至220℃，则实现最佳结果。下部的温度界限由苯酚氢化反应中的反应速率决定。在低温下，反应速率将会是低的，且因此需要大量的催化剂及大尺寸的反应器。此外，经加热冷却剂的温度将会是低的，且因此经吸收热量的许多潜在应用都被排除在外。上部的温度界限尤其受催化剂稳定性而决定。此外，在高温下，归因于苯酚的分解，将会形成更多不想要的副产物(例如焦油及苯)，从而减低苯酚氢化的产率。

根据本发明，氢化反应器中的温度藉由间接热交换中使用的冷却剂的温度及进入混合物的温度来调节。反应器温度越高，反应速率越高，但在高于某个温度阈值时，选择性亦会往下跌并形成更多不想要的副产物。

关于这，应注意的是，反应器中的确实温度不能准确地测量或报告。催化床中的温度不是恒定的：它按位置及时间两者而变化。举例而言，用于苯酚氢化的壳管式热交换反应器中催化床内部的局部温度是苯酚氢化生成的热量及转移到冷却剂的热量的结果。在催化床的纵向及径向两者上温度都有变化。一般而言，催化床纵向中的温度经历一最大值(“峰值”)。床中温度曲线的形状及最大值温度的位置取决于许多制程参数，如，例如进料的流速、进料中苯酚及氢两者的浓度、催化剂类型及催化剂条件及催化床外部冷却剂的温度(在壳管式热交换反应器的事例中，管子外部)。随着时间行进，床中最大值温度的位置从床中靠近气态进料入口的位置逐渐移动到靠近来自床中气态产物出口的位置。一般而言，无法得知催化床内部每个位置的确切温度。然而，藉由在催化床的纵向安装一系列温度传感器(例如，Pt100型传感器)，可以藉由测量催化床中不同高度的温度来获得全局指示。

在本发明之一特别较佳实施方式中，冷却剂的温度因此用于控制苯酚的氢化反应。假如冷却剂的温度太低，那么冷却剂将吸收太多的热量，且放热的氢化反应将在反应器中仅进行较小的程度。假如冷却剂的温度太高，那么冷却剂将不能吸收足够的热量，而放热的氢化反应将使催化床局部过热，并从而使催化剂劣化并形成不想要的副产物。本发明人发现，假若冷却剂的温度维持在上文针对从反应器中排出的含环己酮及环己醇混合物所陈述的温度范围内，可实现良好的结果。

冷却剂的温度是可在本发明的步骤I)至L)中调整(较佳地自动地)的制程参数之一。回应步骤G)、H)或H2)中发现流出混合物中苯酚或环己醇的浓度分别超过所述第三及第四设定点，或假若在步骤D2)中获得的环己酮浓度低于所述第五设定点，其为在步骤K)、L)及/或L2)中特别有用的调整的制程参数。假如流出混合物中苯酚的浓度超过所述第三设定点，则应提高反应器温度以提高环己酮转化率。然而，必须小心，因为温度及转化率提高太高，可以负面地影响朝向环己酮的选择性。假如流出混合物中环己醇的浓度超过所述第四设定点，则应减小反应器温度以减小环己醇的转化率。

典型地，在苯酚被氢化的壳管式热交换反应器中，热量藉由冷却剂移除。水性或有机溶剂或上述的混合物可应用作为冷却剂。较佳地，在本发明的方法中，水被应用作为壳管式热交换反应器中的冷却剂。藉由吸收热量，投入至壳管式热交换反应器的冷却剂被加热，且较佳地被蒸发(部分或完全)，或上述的组合。较佳地，投入至壳管式热交换反应器的冷却剂至少10wt.％被蒸发。更佳地，至少50wt.％。甚至更佳地，至少90wt.％。典型地，在本发明的方法中，应用水作为壳管式热交换反应器中的冷却剂且多于90wt.％的水被蒸发。

较佳地，在苯酚氢化反应器所采用的间接热交换中使用水作为冷却剂。这不仅具有冷却剂的良好可获得性及成本的优势，并且还具有可以在热交换器中产生蒸汽的优势。所述共生成的蒸汽具有可应用于加热目的的优势。较佳地，生成的蒸汽被应用于藉由苯酚氢化生产环己酮的制程中。较佳地，生成的蒸汽被应用于蒸发投入至所述苯酚氢化反应器中的苯酚(例如，作为苯酚蒸发段中的加热源)。更佳地，生成的蒸汽被应用于自苯酚氢化反应器的流出混合物中回收环己酮(例如，藉由驱动蒸馏塔的再沸器)。

当使用水作为冷却剂时，则根据另一较佳实施方式，使用沸水作为冷却剂。以这种方式不仅产生蒸汽，氢化反应器的温度还可以容易地藉由用于吸收放热气相氢化热量的沸水的温度来设定。藉由调节沸水的压力可以方便地设定水的沸腾温度。调节沸水的压力是一种特别方便及准确的调节冷却剂温度的方式。典型地，在使用水作为冷却剂的事例中，蒸汽的压力被测量并将其与一预定的设定点比较。控制***可以被编程为响应蒸汽压力太高的测定而自动开启一或多个提高流出蒸汽流体的流量的阀门，或回应蒸汽压力太低的测定而自动关闭一或多个降低流出蒸汽流体的流量的阀门。

本发明人已发现，沸水的压力可以在0.1MPa至5MPa的范围内调节，取决于所期望的冷却量及反应器温度。较佳地，在本发明的方法中，沸水的压力调节至至少0.1MPa的值，更佳地至少0.15MPa。典型地，在本发明的方法中，沸水的压力调节到小于5MPa，更佳地小于1.5MPa的值。较佳地，在本发明的方法中，沸水的压力调节在从0.15MPa至1.5MPa的范围内。

苯酚氢化反应器的容量典型地基于投入至所述苯酚氢化反应器的苯酚体积来选择。

本发明的方法使用工业规模的氢化反应器来生产环己酮。这意谓着一个每年可以投入数千吨(公吨/年；kta)苯酚的苯酚氢化反应器。在本发明之一实施方式中，所述工业规模的苯酚氢化反应器可以为每年投入多于10,000吨的苯酚(10kta)。将苯酚投入所述工业规模的苯酚氢化反应器不受最大值的约束。较佳地，投入到所述工业规模苯酚氢化反应器的苯酚为从20kta至350kta的苯酚。更佳地，投入到所述工业规模苯酚氢化反应器的苯酚为从25kta至250kta的苯酚。

苯酚氢化反应器的操作模式可以从批次进料操作及连续操作来选择。在批次进料操作模式中，氢随时间推移投入到已预先投入苯酚的苯酚氢化反应器中，且所述反应产物保持在反应器中直到运行结束。在连续操作模式中，氢及苯酚两者皆连续投入到所述苯酚氢化反应器中，而反应产物及未转化的进料原料连续地从所述苯酚氢化反应器中排出。较佳地，所述工业规模苯酚氢化反应器以连续模式运作。

在本发明的范畴内，“将流出混合物中至少部分的氢再循环至所述流入混合物中”的表述是指存在于所述工业规模苯酚氢化反应器的流出混合物中的氢。此氢没有被所述工业规模氢化反应器中含钯催化剂催化的苯酚蒸气相氢化消耗掉。

在本发明的范畴内，前述表述中的术语“至少部分”较佳地意谓至少10％，甚至更佳地至少50％，且最佳地至少85％在流出混合物中的氢再循环至所述流入混合物中。

在根据本发明方法的步骤B)中，流出混合物中氢的浓度经由一在线量测来测量。“流出混合物中氢的浓度”可以意谓在苯酚氢化反应器下游的任何含氢流体中的氢浓度，因为这将与刚从反应器离开的混合物中的氢气浓度成比例。实际上，测量流出混合物中氢浓度的一个特别方便的位置是在输送气态吹扫流体的管线中(参阅下文实施例1，图2中的管线[4])、在将流出混合物中部分氢再循环至所述流入混合物的管线中(图2中的管线[22])、在输送刚离开压缩段的压缩气体混合物的管线中(图2中的管线[32])、在刚离开苯酚氢化反应器的管线中(图2中的管线[29])、或在离开可选的热交换器或气/液分离器的管线中(图2中的管线[30]或[31])。图2中管线[32]、[22]及[4]中的所述流体经压缩，且仅含有少量的苯酚、环己醇及环己酮。它们主要含有氢及惰性物。因此，这些位置对于执行流出混合物中氢浓度的在线量测特别有利。假若没有另外界定，本文使用的术语「浓度」是指莫耳比(mol％)。

氢浓度可以藉由各种技术测量。层析法(尤其是气相层析法(GC)普遍用于分离这些组分的混合物样品中的个别组分，然后藉由侦测器(例如，热传导侦测器(TCD)，亦知悉为热导计)对其量化。所述侦测器讯号由一控制器处理并计算氢浓度。对于具有有限量组分(已校准)的气态混合物中氢浓度的连续测量，普遍直接应用热传导侦测器(无需层析预处理)。

在本发明方法的步骤F)中，步骤B)中获得的氢浓度与第二设定点比较。本领域技术人员将知道在他们正在操作的工业规模氢化反应器中应维持的氢浓度，以获得最佳的苯酚转化率及朝向环己酮的选择性。假若反应器中的氢浓度太高，朝向环己酮的选择性会降低，随着会形成更多的环己醇(参阅上文描绘的反应方案及化学计量)。假若反应器中氢浓度太低，苯酚的转化率将会太低。流出混合物中氢浓度的最佳设定点可取决于催化剂的使用年份及其他制程参数而异。举例而言，伴随一非常新鲜的催化剂，经常建议藉由在流出混合物中存在非常少的氢下操作，来缓和反应速率。当催化剂老化时，则要求添加更多的氢以获得充分的苯酚转化率。

在刚离开所述氢化反应器的混合物中(图2中的管线[29]，同样地图2中的管线[30])，最佳氢浓度的第二设定点可以在从0.1至40mol％的范围内，特别是从1至30mol％，以所述混合物中存在的组分的总莫耳数为基准。假若测量将流出混合物中的部分氢再循环到流入混合物的管线中的气体组成物以测定所述流出混合物的H₂浓度，则所述第二设定点可以在1至100mol％的范围内(假若不添加用于稀释的气体，例如惰性物，则再循环可以几乎是100mol％H₂)，较佳地从2至85mol％，更佳地3至70mol％，且最佳地5至50mol％。所述较低的值适用于存在新鲜(或再生)催化剂时，高的值考虑到催化剂的老化。就莫耳比来说，在图2中描绘的管线[31]、[32]、[22]及[4]中的气体组成是相同的(温度及压力不是)，因此可以在所有这些位置测量氢的浓度且前述范围适用于所有这些位置。

在本发明方法的步骤J)中，假若流出混合物中的氢浓度偏离所述第二设定点，则藉由自动操作调整至少一个制程参数。如上文阐释，氢浓度可以为过高或过低，且取决于催化剂的状态及其他制程参数而改变。所以，应仔细并频繁地对其监测。实际上，所述第二设定点亦可以是最佳设定点左右的一浓度范围。举例而言，所述范围可以是距位于前一段中指示的范围内之一预定设定点的+/-25％、+/-10％、+/-1％或+/-0.5％。

步骤B)、F)及J)较佳地每天至少实行一次，更佳地每小时至少一次，且最佳地每分钟或甚至每5-30秒一次，以实现最佳控制。因为它们要求以这种频率实行以实现最佳结果，本发明预见到步骤J)中的调整将藉由自动操作来实行。

可藉由步骤J)中的自动操作调整以特别有效的方式使氢浓度再次恢复到接近或回到设定点的制程参数包括a)调节流入混合物的流速及/或b)调节吹扫流的流速。

在本上下文中调节流入混合物的流速特别意谓调节进入反应器的含氢流体的流量，假若组分氢及苯酚经由分开的流体进入反应器。假若在步骤F)中测定的流出混合物中的氢浓度高于所述第二设定点，则在步骤J)中可以自动减少流入混合物的流速。相反地，假若在步骤F)中测定的流出混合物中的氢浓度低于所述第二设定点，则在步骤J)中可以自动提高流入混合物的流速。

如上文所阐释，在根据本发明的工厂或方法中，至少部分来自流出混合物的氢作为吹扫流排出。这种吹扫流是调控氢浓度的一重要方式。吹扫流体的主要目的是吹扫惰性物(用于稀释的气体)。提高吹扫流体的流量会引致较低的惰性物浓度，从而较高的氢浓度(反之亦然)。吹扫流体的流速可以借助调控它的阀门来调节。假若在步骤F)中测定的流出混合物中的氢浓度高于所述第二设定点，则可以在步骤J)中自动降低吹扫流体的流速。相反地，假若在步骤F)中测定的流出混合物中的氢浓度低于所述第二设定点，则可以在步骤J)中自动提高吹扫流的流速。在这种方式中，藉由简单地开启或关闭阀门，流出混合物中的氢浓度可以以特别有效的方式再次恢复到设定点附近或回到设定点。

根据本发明之一较佳实施方式，所述流入混合物进一步包含稀释用的气体。所述稀释用的气体应该是惰性气体，诸如甲烷及/或氮。由于它是惰性的，稀释用气体存在于流入混合物及流出混合物两者中。本文有时将稀释用气体简称为“惰性物”。本领域技艺人员经常喜欢在固定压力下操作氢化制程，与进料流体中苯酚及氢的量(及关联压力)的改变无关，这亦可能要求根据本发明实施的制程控制来调节。举例而言，假若进料到反应器中的苯酚及氢气的合并分压等于0.21MPa，则进料到反应器中的惰性物的分压可以是0.09MPa，以达成期望的0.30MPa压力设定点(假如没有其他组分被进料到所述反应器内)。由于氢在氢化反应器中消耗掉，相较于所述流入混合物，在含有未反应氢及惰性物的再循环气体流体中氢对惰性物的比藉由反应而改变的。为了维持充分的反应速率，本发明人已发现摆弄惰性物质的量与氢的过量是可能的。相应地，惰性物质浓度的降低导致氢浓度的提高，且所以一提高的反应速率。

在一进一步较佳实施方式中，除了流出混合物中再循环到流入混合物中的氢之外，流出混合物中存在的稀释用气体至少部分也再循环到流入混合物中。这提供了一种特别方便的方式来最小化必须进料至所述流入混合物的新鲜的稀释用气体量。藉由在流入混合物中采用稀释用气体，这种稀释用气体与氢气在吹扫中的莫耳比高于进入混合物中者，这为调控氢浓度提供了特别方便的可能性。在本发明方法的步骤C)及D)中，苯酚及环己醇的浓度分别在一在线量测中测量。可选地，本发明的方法可以包含一额外的步骤D2)，其中环己酮的浓度在一在线量测中测量。苯酚、环己醇及环己酮可以全用相同的在线量测装置测量。因此，步骤C)、D)及可选的D2可以在一个步骤中实行。苯酚、环己醇及环己酮的浓度可以藉由各种技术测量。层析法(尤其是气相层析法(GC)普遍用于分离这些组分的混合物样品中的个别组分，然后藉由侦测器(例如，热传导侦测器(TCD)，亦知悉为热导计)对其量化。所述侦测器讯号由一控制器处理并计算各种浓度。

流出混合物中苯酚、环己醇及环己酮浓度的在线量测位置可以在所述氢化反应器下游的各个地点。量测可以直接在刚离开所述苯酚氢化反应器的混合物中执行(图2中的管线[29])，或在离开所述可选的热交换器或气/液分离器的管线中(图2中管线[30]或[5])。用于在线量测流出混合物中苯酚、环己醇及/或环己酮浓度的一特别方便的位置是在存在于气液分离段[H]中或从其中离开(图2中管线[5])的包含苯酚、环己醇及环己酮的液体中。在这两个地点都可以安装一经校准的在线气相层析仪(GC)。如本文所用，苯酚、环己醇及环己酮的浓度以mol％表示，其中分析混合物中苯酚、环己醇及环己酮的总和取为100mol％。

本发明方法的步骤G)中用于比较的苯酚浓度设定点及还有本发明方法的步骤H)中用于环己醇浓度者应各自独立地在0至20mol％的范围中，较佳地从0至12mol％，更佳地从0至10mol％或低于10mol％，始终基于分析混合物中苯酚、环己醇及环己酮的总和为100mol％。反过来应用于与环己酮浓度有关的第五个设定点，其可以计算为[酮]＝100mol％–[醇]–[苯酚]，由于这三个组分的浓度总和取为100mol％，在此用于指示它们分别的浓度设定点。因此，环己酮的浓度，即所述第五设定点，较佳地在80至100mol％的范围中，较佳地从88至100mol％，更佳地从90至100mol％或高于90mol％，始终基于分析混合物中苯酚、环己醇及环己酮的总和为100mol％。

由于一般期望在流出的反应混合物中具有尽可能少的环己醇(对环己酮的高选择性)及尽可能少的未转化苯酚(高转化率)，以致于第三及第四设定点仅在假若步骤C)及D)中测量的浓度分别高于适用的设定点时需要在本发明的步骤K)及L)中调整制程参数。类似地，由于一般期望在流出的反应混合物中具有尽可能多的环己酮(对环己酮的高选择性及高的苯酚转化率)，以致于第五个设定点仅在假若步骤D2)中测量的浓度低于适用的设定点时需要在本发明的步骤L2)中调整制程参数。这与本发明方法的步骤E)、F)、I)及J)中提到的设定点形成对比，上述假若测量值低于或高于设定点则需要调整。

本发明方法的步骤E)、F)、I)及J)中提到的设定点与步骤G)、H)、K)、L)及L2)中提到的设定点的进一步差异是前者需要非常频繁的关注，建议在至少每天一次、每小时一次、每分钟或每5至30秒一次的范围内在线量测并与所述设定点比较。对比之下，发现苯酚及环己醇浓度仅需要很少频率的调整。本发明人发现，在许多情形下，仅仅每天一次或每周一次范围内的测量、比较及基于所述结果可能调整制程参数就充分了。这也是为什么本发明方法的步骤K)及/或L)不需要自动化决策过程的原因，虽然依旧是可取的。仅根据一较佳的实施方式，在步骤K)、L)及/或L2)中调整的至少一个制程参数是藉由自动操作模式调整的。

在本发明方法的步骤K)中，假若流出混合物中苯酚的浓度偏离所述第三设定点，则调整至少一个制程参数。在本发明方法的步骤L)中，假若流出混合物中环己醇的浓度偏离所述第四设定点，则调整至少一个制程参数。在本发明方法的步骤L2)中，假若在步骤D2)中获得的环己酮的浓度低于所述第五设定点，则调整至少一个制程参数。步骤K)、L)及/或L2)可以是可选的，举例而言，当催化剂依旧新鲜或再生时。本发明人发现步骤K)、L)及/或L2)对于催化剂开始老化的情节特别重要，所述情节在数周至数月后发生。催化剂老化引致转化率(轻微)降低(引致流出混合物中苯酚浓度提高)及选择性降低(引致流出混合物中环己醇浓度提高)。正常来说，催化剂老化是一个缓慢的过程，因此在用新鲜或再生的催化剂床起始到更换或再生老化的催化剂床之间的时间段落在从几周到长达几年的范围内。确实数字取决于许多参数，包括新鲜苯酚的质量、新鲜氢的质量、给水量、所期望的产物规格、催化剂类型及工厂布局。然而，归因于制程干扰(如新鲜氢中异常高浓度的CO)，催化剂的老化有时也比正常条件下快得多，且因此从制程干扰开始到更换或再生老化的(中毒)催化剂床之间的时间段可能会缩短到仅有几天甚至更短。同样对于这些情形，步骤K)、L)及/或L2)在抵消催化剂老化的负面效果中可以是有益的。

假若还测定了环己酮的浓度(参阅上文步骤D2)，本发明的方法可以进一步包括步骤H2，其包含将在步骤D2中获得的环己酮浓度与第五设定点比较，且可选地，进一步的步骤L2)，步骤L2)包含假若在步骤D2)中获得的环己酮浓度低于所述第五设定点，则调整至少一个制程参数。所述第五设定点，即流出混合物中期望的环己酮浓度从75至100mol％，较佳地85至100mol％或90至100mol％，且最佳地高于95mol％、98mol％或99mol％，每次基于分析混合物中苯酚、环己醇及环己酮的总和为100mol％。

根据本发明熟习技艺者可以界定在不触发步骤K)、L)或L2)中的调整下依旧被认为是允许的距所述设定点的偏差量(例如，所述范围可以是距位于上文指示的范围内之一预定设定点的+/-25％、+/-10％、+/-1％或+/-0.5％)。

步骤C)、G)及K)以及步骤D)、H)及L)较佳地每月至少实行一次，更佳地每周至少一次，且最佳地每天、每小时或每分钟至少一次。

步骤K)及L)中可藉由自动操作调整以特别有效的方式使苯酚及环己醇浓度分别再次恢复到低于设定点的制程参数，包括a)调节冷却剂的温度，b)调节流出混合物中的氢浓度，c)调节流出混合物中稀释用气体的浓度，及d)上述的组合。

众所周知，反应器温度影响苯酚氢化反应器中苯酚的转化率及朝向环己酮的选择性。如上文结合热交换器所阐释的，调节冷却剂的温度(特别是经由沸水的压力，假若后者用作冷却剂)是调节反应器温度之一特别方便方式。典型地，应提高冷却剂的温度(从而提高反应器温度)以提高向环己酮的转化率。然而，必须小心，因为温度及转化率提高太高可以负面影响朝向环己酮的选择性。

如本文所用，术语“调节流出混合物中的氢浓度”在大多数情形下将意谓着“调节流入混合物中的氢浓度”，特别是藉由提高投入到所述制程的氢量。提高进料至所述反应器的氢量，提高了反应器中的氢浓度及氢分压，这提高了反应速率，即转化率。然而，应小心，因为氢浓度及关联的环己醇转化提高太高会降低期望朝向环己酮的选择性。调节流出混合物中氢浓度的一种特别方便的方法是藉由调节用于步骤F)中的比较及步骤J)中制程参数调整的所述第二设定点。这在下文的实施例2中例示说明。在此方式中，流出混合物中的氢浓度亦可以借助制程参数间接地调节。

如本文所用，在大多数情形下，调整流出混合物中稀释用气体的浓度将意谓着调整流入混合物中稀释用气体的浓度。举例而言，藉由降低流入混合物中稀释用气体的浓度来达成流出混合物中稀释用气体浓度的降低。实现这一点的一种特别方便的方式是藉由添加较少的新鲜氢或添加更多的再循环气体混合物。如上文所述，调节(特别是降低)稀释用气体的浓度是调节(特别是提高)氢浓度且从而调节反应速率及关联转化率的一便利方式。

在一较佳实施方式中，步骤K)中可以藉由自动操作调整以使苯酚浓度再次恢复到低于设定点的制程参数选自a)提高冷却剂的温度，b)提高流出混合物中的氢浓度，c)降低流出混合物中稀释用气体的浓度，及d)上述的组合。

在一较佳实施方式中，步骤L)中可以藉由自动操作调整以使环己醇浓度再次恢复到低于设定点的制程参数选自a)降低冷却剂的温度，b)降低流出混合物中的氢浓度，c)提高流出混合物中稀释用气体的浓度，及d)上述的组合。

假若所述方法包括步骤L2)假若在步骤D2)中获得的环己酮浓度低于所述第五设定点则调整至少一个制程参数，所述被调整的制程参数与上文有关苯酚浓度的第三个设定点的描述相同。原因是所描述用于降低流出混合物中苯酚浓度的手段分别都是提高环己酮转化率及朝向环己酮选择性的手段。因此，这些调整制程参数的手段也可以用于步骤L2)中，以便将流出混合物中环己酮的浓度提高到高于所述第五设定点。举例而言，如下文实施例4中所显示，可以在步骤L2)中使用提高冷却剂的温度。克服过高的苯酚及过低的环己酮浓度的进一步方式是降低流入混合物中的苯酚浓度，即藉由进料较少的苯酚到反应器中。然而，这将减少工厂的产出。

除了上述方法之外，本发明亦提供了一种配置以实行根据本发明的方法的工业规模苯酚氢化工厂。这包括已经结合上文制程步骤描述的所述组件，且还包括可以实行本发明的步骤E)至J)，且较佳地还有步骤K)及L)及/或D2)和L2)的一控制***(例如，软件)。所述控制***不仅实行本发明的步骤E)至J)中的决策过程，且较佳地还有步骤K)及L)及/或D2)和L2)，而且较佳地还行使上文阐释作为决策过程产出的制程参数调整。举例而言，所述控制***可以被编程为响应步骤E)及/或F)中反应器中压力或氢浓度过低的测定，自动开启一或多个降低吹扫流体的流量及/或提高流入混合物的流量的阀门。以此方式，所述工厂配置以实行本方法的步骤I)及J)。这只是控制***可能的输入及输出之一实例。上文中本发明方法的详细说明经必要修正后也适用于本发明工厂的对应部件及特征。

本发明的工厂至少包含

-包含含钯催化剂的氢化反应器，

-至少一个入口，通过所述入口能够投入包含苯酚及氢的流入混合物至所述反应器，

-至少一个出口，包含环己酮、环己醇、苯酚及氢的流出混合物能够自所述出口排出，

-用于将流出混合物中至少部分的氢再循环至所述流入混合物的管线，

-回收段，能够于其中自流出混合物中回收环己酮，

-吹扫(a purge)，通过其能够将来自流出混合物的至少部分的氢作为吹扫流排出，

-间接热交换器，其能够将苯酚氢化反应的至少部分反应热转移至冷却剂。

本发明的工厂特别由存在能够测量下列参数等的在线量测装置所表征：

-所述氢化反应器中的压力；

-所述流出混合物中氢的浓度；

-所述流出混合物中苯酚的浓度；

-所述流出混合物中环己醇的浓度；及

-可选地，所述流出混合物中环己酮的浓度。

所述工厂亦包含一自动化控制***，其可以如上文所述实行本发明的步骤E)至J)，且较佳地还有步骤K)及L)及/或D2)、H2)及L2)。

附图简要说明

图1示意性地例示根据本发明从苯酚制备及回收环己酮的工厂及方法。

图2示意性地例示根据本发明的苯酚氢化反应段[A]之一实施方式。所述苯酚氢化反应段[A]包含一氢纯化段[D]、一苯酚蒸发段[E]、一苯酚氢化段[F]、一热交换段[G]、一气液分离段[H]及一压缩段[J]。

在所述图式的说明中，将使用下列索引数字：

[A]苯酚氢化反应段

[B]分离纯化段

[C]环己醇脱氢反应段

[D]氢纯化段

[E]苯酚蒸发段

[F]苯酚氢化段

[G]热交换段

[H]气液分离段

[J]压缩段

[1]含氢流体

[2]新鲜苯酚流体

[3]含回收苯酚的流体

[4]气态吹扫流体

[5]含苯酚、环己酮、环己醇及氢的混合物

[6]含环己醇及环己酮的流体

[7]富含环己酮的流体

[8]富含环己醇的第一流体

[9]富含环己醇的第二流体

[10]轻质组分流体

[11]重质组分流体

[12]产生的氢

[21]氢气

[22]再循环的氢气

[23]含有氢的流体

[24]合并苯酚流体

[25]气体组分流体

[26]未蒸发的组分

[27]水

[28]进料流体

[29]含环己酮、环己醇、苯酚及氢的气体混合物

[30]含氢气及液体苯酚、环己酮及环己醇的混合物

[31]含氢的气体混合物

[32]压缩气体混合物

具体实施方式

图式的详细说明

一种用于从苯酚制备及回收环己酮的工厂及对应的方法在图1中示意性地显示。此类方法通常由两段组成，伴随一可选的第三段。对全部三个段都做描述。

在苯酚氢化反应段[A]中藉由将苯酚与氢反应而催化制备环己酮。在分离纯化段[B]中回收环己酮。在可选的环己醇脱氢反应段[C]中，不想要的副产物环己醇被催化转化成环己酮及氢。

苯酚氢化反应段[A]包含至少一个氢化反应器，其经由管线[1]投入一含氢流体、经由管线[2]投入一新鲜苯酚流体，及可选地经由管线[3]投入一含回收苯酚的流体，且可包含额外的设备。所述含氢流体可以可选地包含惰性物(例如氮及/或甲烷)作为稀释用气体及可选地一氧化碳。可选地，惰性物(例如氮及/或甲烷)及可选的一氧化碳分开投入至苯酚氢化反应段[A](未于图1中显示)。根据本发明的催化苯酚氢化在蒸气相方法中发生。从苯酚氢化反应段[A]，一包含氢气及可选地惰性物(例如氮气及/或甲烷)和可选地一氧化碳的气态吹扫流体经由管线[4]排出，而包含苯酚、环己酮、环己醇及氢的液体混合物经由管线[5]排出。下文结合图2就获得吹扫流体[4]及产物流体[5]的方式更详细地描述氢化反应段[A]。

包含苯酚、环己酮、环己醇及氢的混合物经由管线[5]供应至分离纯化段[B]。可选地，包含环己醇及环己酮的流体经由管线[6]自环己醇脱氢反应段[C]供应至分离纯化段[B]。通常，分离纯化段[B]包括一或多个蒸馏塔。在分离纯化段[B]中，一富含环己酮的流体及可选地一富含环己醇的流体及可选地一含苯酚的流体回收。从此分离纯化段[B]，一富含环己酮的流体作为初级产物经由管线[7]排出。此富含环己酮的流体可能用作溶剂或原料，例如用于生产ε-己内酰胺、己内酯或己二酸(未于图1中显示)。可选地，一富含环己醇的第一流体经由管线[8]排出到制程外部。此富含环己醇的第一流体可能用作溶剂或原料，例如用于生产己二酸(未于图1中显示)。可选地，一富含环己醇的第二流体经由管线[9]排出至环己醇脱氢反应段[C]。可选地，一含回收苯酚的流体经由管线[3]排出至苯酚氢化反应段[A]。可选地，一可选地包含苯、环己烷及水的轻质组分流体经由管线[10]排出。可选地，一包含苯酚及具高于苯酚的沸点的组分的重质组分流体经由管线[11]排出。

所述可选的环己醇脱氢反应段[C]包含至少一个脱氢反应器及一或多个热交换器。在环己醇脱氢反应段[C]中，环己醇被催化转化成环己酮及氢。一般而言，环己醇的脱氢是在高温下执行的气相反应。可选地，包含环己醇及环己酮的产物流体经由管线[6]投入至分离纯化段[B]。在环己醇脱氢反应段[C]中产生的氢作为产生的氢经由管线[12]排出。可选地，在环己醇脱氢反应段[C]中产生的氢供应至苯酚氢化反应段[A](未于图1中显示)。可选地，在环己醇脱氢反应段[C]中产生的氢供应到另一个消耗氢的制程(未于图1中显示)。可选地，在环己醇脱氢反应段[C]中产生的氢供应至一热生成单元(未于图1中显示)。

根据本发明一苯酚氢化反应段[A](由虚线包围的区域)的实施方式的示意图于图2中给出。

一含氢流体经由管线[1]投入到所述苯酚氢化反应段[A]。所述含氢流体可以，例如源自于石脑油裂解器、甲烷重组器、煤加工的气化作用、电解方法或来自脱氢方法。典型地，所述含氢流体含有惰性组分，如氮及/或甲烷。可选地，惰性组分如氮及/或甲烷可以作为稀释用气体添加到所述含氢流体中(未于图2中显示)。在含氢流体含有对氢化有害的组分(如CO及/或H₂S)的事例中，则需要一氢气纯化步骤。这些有害组分在所述投入氢中的存在可以为暂时的，例如归因于氢气生产单元中的扰乱条件，或可为永久性的。在此一氢纯化步骤中，所述有害杂质可以转化成惰性组分或从所述含氢流体中移除。

为了这个目的，所述含氢流体经由管线[1]投入到可选的氢纯化段[D]。在投入到氢纯化段[D]之前，可以在一热交换段中将所述含氢流体的温度修改至氢纯化单元[D]中所需求的温度(图2中未显示)。一般而言，在此种热交换段中，所述含氢流体的温度提高。

氢纯化段[D]可包含一或多种用于将有害组分转化成惰性组分的催化剂及/或一或多种用于移除有害组分的吸附剂。较佳地，氢纯化段[D]包含一用于转化CO的催化剂及/或一用于移除H₂S的吸附剂。氢气经由管线[21]自氢纯化段[D]排出。管线[21]中的氢气及管线[22]中的再循环氢气合并，从而形成一含氢流体，所述经由管线[23]投入至苯酚蒸发段[E]。氢纯化段[D]可以包含一或多个并联及/或串联操作的反应及/或吸附单元。可选地，可以在氢纯化段[D]之前、的中或之后将水，例如以蒸汽形式投入至氢气中(未于图2中显示)。氢纯化段[D]可以不存在或绕过(未于图2中显示)，举例而言，当管线[1]中的含氢流体的品质能胜任时。

新鲜苯酚流体可选地经由管线[2]投入，但较佳地，一含回收苯酚的流体经由管线[3]投入，从而形成经由管线[24]流动的一合并苯酚流体。所述经由管线[3]投入的含回收苯酚流体是从图1中所显示的分离纯化段[B]排出的。可选地，所述含回收苯酚的流体不与经由管线[2]投入的新鲜苯酚流体合并，而是分开投入至苯酚蒸发段[E]，或不存在(未于图2中显示)。可选地，在投入苯酚蒸发段[E]之前，经由管线[24]流动的合并苯酚流体的温度在包含一或多个可以并联及/或串联操作的热交换器的热交换段中提高(未于图2中显示)。

在苯酚蒸发段[E]中，差不多所有经由管线[24]进入的组分都被蒸发。经由管线[25]从苯酚蒸发段[E]排出一气态组分流体。经由管线[24]进入且未蒸发的组分作为未蒸发组分经由管线[26]自苯酚蒸发段[E]排出(连续或批次地)。这些通常只是少量。一般而言，苯酚蒸发段[E]涉及对进来进料的加热，特别是藉由蒸汽加热。较佳地，苯酚蒸发段[E]包含用于自排出的气态组分流体中移除夹带的液滴的装置，例如线网除雾器。苯酚蒸发段[E]包含一或多个并联及/或串联操作的蒸发器。可选地，管线[25]中的气态组分流体在包含一或多个并联及/或串联操作的热交换器的热交换段(未于图2中显示)中调节温度。一般而言，在这热交换段中，所述气态组分流体的温度升高。可选地，一些水，例如以蒸气的形式，经由管线[27]投入到管线[25]中的流体，从而形成经由管线[28]流动并投入到所述苯酚氢化段[F]的一进料流体。

苯酚氢化段[F]由一或多个串联及/或并联操作的氢化反应器组成。在苯酚氢化段[F]中，藉由苯酚的异质性催化氢化，在一连续方法中获得环己酮及环己醇。包含环己酮、环己醇、苯酚及氢的气体混合物经由管线[29]自苯酚氢化段[F]中排出。

经由管线[29]自苯酚氢化段[F]排出的含环己酮、环己醇、苯酚及氢的气体混合物在热交换段[G]中冷却，由此使至少一小部分的苯酚、环己酮及环己醇凝结。热交换段[G]包含一或多个并联及/或串联操作的热交换器。作为冷却剂，可能使用一或多种冷却剂以冷却经由管线[29]自苯酚氢化段[F]排出的含环己酮、环己醇、苯酚及氢的气体混合物。所述施用的冷却剂中至少一种应具有充分低的温度，以冷凝存在于经由管线[29]自苯酚氢化段[F]排出的所述含环己酮、环己醇、苯酚及氢的气体混合物中至少一小部分的苯酚、环己酮及环己醇。可选地，气体的冷却在数个串联阶段中执行，由此，可选地在每个阶段中使用另一种冷却剂。可选地，至少所述冷却剂之一是来自苯酚氢化反应段[A]、来自分离纯化段[B]及/或来自环己醇脱氢反应段[C]的一制程流(未于图2中显示)。可选地，所述冷却剂中之一是经由管线[22]投入的再循环氢气(未于图2中显示)。

包含氢气及液态苯酚、环己酮及环己醇的混合物经由管线[30]自热交换段[G]排出，并投入至气液分离段[H]。气液分离段[H]包含一或多个并联及/或串联操作的气液分离器。包含苯酚、环己酮、环己醇及氢的液体混合物经由管线[5]自气液分离段[H]排出，并投入图1中所显示的分离纯化段[B]。包含氢的气体混合物经由管线[31]自气液分离段[H]排出，并投入压缩段[J]。任何类型的气液分离器都可以应用于气液分离段[H]，然而，当使用液体沉降到容器底部的立式直容器时，可以实现特别好的结果。一般而言，气液分离段[H]包含用于自排出的气态组分流体中移除夹带的液滴的装置，例如线网除雾器。

压缩段[J]包含一或多个压缩气体混合物的装置。这些装置可以并联及/或串联操作。所述经压缩气体混合物经由管线[32]从压缩段[J]排出，并被分成经由管线[22]输送的再循环氢气及经由管线[4]输送的气态吹扫流体。可选地，经由管线[22]输送的再循环氢气投入至一热交换段，在此加热(未于图2中显示)。可选地经加热的再循环氢气经由管线[22]排出，然后与管线[21]中的氢气合并。

当实行本发明的方法时，经由管线[4]输送的气态吹扫流体通常包含氢及一或多种惰性组分，如氮气及/或甲烷和可选的一氧化碳。经由管线[4]排出的这种气态吹扫流体可以，例如用作燃料(未于图2中显示)。可选地，在从苯苯酚氢化反应段[A]排出之前，所述经由管线[4]输送的气态吹扫流体投入至一热交换段，在其中所述气态吹扫流体被冷却(未于图2中显示)。可选地，在这热交换段中形成的液体投入至气液分离段[H](未于图2中显示)。

实施例

下列实施例用于更详细地阐释本发明，特别是关于本发明的某些形式。然而，所述实施例并非意欲限制本揭露内容。

所述实施例在用于自苯酚制备及回收环己酮的化工厂的苯酚氢化反应段[A]中实行，所述化工厂与图1中所描绘的本发明实施方式非常相似。所述用于自苯酚制备及回收环己酮的化工厂进一步包含一分离纯化段[B]，在其中藉由蒸馏分离具较高及较低沸点的组分而获得高等级环己酮，及一环己醇脱氢反应段[C]，在其中环己醇被转化为环己酮。所述苯酚氢化反应段[A]由氢纯化段[D]、苯酚蒸发段[E]、苯酚氢化段[F]、热交换段[G]、气液分离段[H]及压缩段[J]构成，其与图2中所描绘的本发明实施方式非常相似。

将包含约94vol.％的氢、约6vol.％的氮、微量CO及微量H₂S的含氢流体经由管线[1]投入至氢纯化段[D]。在氢纯化段[D]中，CO被催化转化成CH₄，且藉由吸附剂移除H₂S。在正常操作条件下，从氢纯化段[D]经由管线[21]排出的氢气的CO含量及H₂S含量各远低于1ppm。藉由将经由管线[22]输送的再循环氢气及经由管线[21]输送的新鲜进料氢气合并获得的含氢流体经由管线23投入至苯酚蒸发段[E]。

将经由管线[2]投入的新鲜苯酚流体及经由管线[3]投入的含回收苯酚流体合并并投入至一蒸汽加热的苯酚蒸发段[E]。在苯酚蒸发段[E]中，差不多所有的苯酚都被蒸发了。一小的未蒸发组分流经由管线[26]自苯酚蒸发段[E]排出，而剩余部分作为气态组分流体经由管线[25]排出。经由管线[27]将蒸汽加入至管线[25]中的气态组分流体，使得管线[28]中水的量对苯酚的量为约1wt.％，以苯酚的重量为基准。以这样的方式获得苯酚氢化段[F]的进料流体(经由管线[28]输送)。

所述苯酚氢化段[F]配备有一个工业规模、年产量约120kta苯酚的壳管型苯酚氢化反应器，其以连续模式在蒸气相中操作苯酚氢化。所述管中填有负载型氢化催化剂：Pd/Al₂O₃(0.9wt.％)，伴随添加1wt.％Na(以NaHCO₃)作为促进剂。管子的数目约为5600。各个反应器管中催化剂床的高度约为2m。每小时质量进料流速(WHSV)为5(kg苯酚/hr)/(kg催化剂)。作为冷却剂的锅炉进料水投入至管子外部的容积用于移除反应热，由此产生蒸汽。超过85％的反应热被转移到冷却剂中。

实施例1

将壳管型氢化反应器填以新鲜催化剂。从制程起始后72小时开始，在7个月的连续生产期期间记录下列制程条件：

用作冷却剂的沸水压力设定在0.48MPa(关联温度大约为150℃)。产生的蒸气用作蒸馏塔再沸器的能量来源。

藉由在进料流体进入所述填有催化剂的管子之前在反应器的罩中于在线量测中测量投入至所述壳管型氢化反应器的进料流体的总压力来测量反应器中的压力。压力传感器持续发出电子讯号，这是反应器中压力大小的量度。压力设定点(第一设定点)为0.38MPa。假如压力偏离这个设定点，管线[4]中的气态吹扫流体的流量自动调节，使得所述第一设定点维持住(太高的压力启动管线[4]中的阀门开启；太低的压力启动管线[4]中的阀门关闭)。

经由校准的在线热传导侦测器(热导计)在线量测管线[4]中的气态吹扫流体，持续测量流出混合物中的氢浓度。所述热传导侦测器持续发出电子讯号，这是氢浓度的量度。氢浓度的设定点(第二设定点)为4mol％，其中所有气态组分(主要是氢及惰性气体，诸如甲烷及/或氮)的浓度总和始终取为100mol％。假如氢浓度偏离这个设定点，管线[1]中的氢气流量自动调节，使得所述第二设定点维持住(太低的氢浓度启动管线[1]中的氢气流量提高；太高的氢浓度启动管线[1]中的氢气流量减少)。

流出混合物中的苯酚、环己醇及环己酮的浓度藉由校准的在线气相层析仪(GC)在线量测气液分离段[H]中立式容器型气液分离器的充液底部段的液体来测定。气液分离段[H]中立式容器型气液分离器的充液底部段液体的苯酚、环己醇及环己酮浓度设定点(第三至第五设定点)分别为3mol％、3mol％及95mol％(苯酚、环己醇及环己酮的浓度总和始终取为100mol％)。起始后前7个月期间，苯酚、环己醇及环己酮的浓度分别保持<3mol％、<3mol％及>95mol％(苯酚、环己醇及环己酮的浓度总和始终取为100mol％)。

将包含环己酮、环己醇、苯酚及氢的气体混合物[29]从苯酚氢化反应器中排出，并在热交换段[G]中冷却至40℃。所得的含氢气及液体苯酚、环己酮和环己醇的混合物经由管线[30]排出并投入至气液分离段[H]中的立式容器中。自那个立式容器的底部段经由管线[5]排出一液体混合物并投入至分离纯化段[B](参阅图1)。在分离纯化段[B]中，藉由蒸馏分离及纯化获得一富含环己酮(>99mol％环己酮)流体、一富含环己醇流体、一轻质组分流体及一重质组分流体。将富含环己醇流体经由管线[9]投入至环己醇脱氢反应段[C]。在环己醇脱氢反应段[C]中，环己醇被催化脱氢，由此产生氢及环己酮。所产生的氢经由管线[12]排出，而包含环己醇及环己酮的流体经由管线[6]排出并投入至分离纯化段[B]。

包含氢的气体混合物经由管线[31]从气液分离段[H]中的立式容器的顶部段排出，并投入至压缩段[J]中的压缩机。从压缩段[J]中压缩机排出的经压缩含氢气体混合物被分成经由管线[4]输送的气态吹扫流体及经由管线[22]输送的再循环氢气。

实施例1的结果显示，归因于根据本发明的反应器内压力及流出混合物中氢浓度的在线量测及自动控制的组合，所述苯酚氢化反应器可以在约7个月时间期间以恒定的高生产率运作，而无需任何人为介入。

实施例2

在最初的7个月时间后，在实施例1中描述的相同化工厂中实行的自苯酚制备及回收环己酮继续。

几天后，藉由校准的在线气相层析仪测定，气液分离段[H]中立式容器型气液分离器的充液底部段液体中苯酚的浓度超过设定在3mol％的设定点(苯酚、环己醇及环己酮的浓度总和始终取为100mol％)。作为对这的反应，氢浓度的设定点提高了1mol％(从4mol％到5mol％)。由于此动作，藉由校准的在线气相层析仪(GC)测定，气液分离段[H]中立式容器型气液分离器的充液底部段液体中苯酚的浓度降低到低于3mol％，而环己醇及环己酮的浓度分别保持<3mol％及>95mol％(苯酚、环己醇及环己酮的浓度总和始终取为100mol％)。这种新情况可以保持超过约1个月，而无需任何进一步的调节氢浓度设定点。在运行开始后长达12个月的时间内，氢浓度的设定点必须提高1mol％数次(直到氢浓度的设定点值变为10mol％)，以调节气液分离段[H]中立式容器型气液分离器的充液底部段液体中苯酚的浓度至低于3mol％的值。

将氢浓度的设定点从4mol％提高到10mol％的后果是管线[4]中的气态吹扫流体的流量随时间而提高。

实施例2的结果显示，调整流出混合物中氢的浓度用来控制流出混合物中苯酚的浓度。每次流出混合物中苯酚的浓度超过其设定点3mol％时，流出混合物中氢浓度的设定点逐步提高1mol％(从4mol％到10mol％)，且因此，流出混合物中氢的浓度从4mol％逐步提高到10mol％。每次升高流出混合物中氢的浓度后，流出混合物中苯酚的浓度再次降低到低于3mol％。归因于这种控制策略，化工厂苯酚氢化反应段[A]的恒定高生产速率可以延长至运行开始后的12个月。

实施例3

在最初的12个月时间后，在实施例2中描述的相同化工厂中实行的自苯酚制备及回收环己酮继续。

几天后，藉由校准的在线气相层析仪(GC)测定，气液分离段[H]中立式容器型气液分离器的充液底部段液体中环己酮的浓度跌落到低于设定在95mol％的设定点(苯酚、环己醇及环己酮的浓度总和始终取为100mol％)。作为对这的反应，将用作冷却剂的沸水压力升高0.02MPa(至0.50MPa)。这引致关联的温度提高约1.5℃至约152℃。由于此动作，藉由校准的在线气相层析仪(GC)测定，气液分离段[H]中立式容器型气液分离器的充液底部段液体中环己酮的浓度再次提高到高于95mol％，而苯酚及环己醇的浓度各保持<3mol％(苯酚、环己醇及环己酮的浓度总和始终取为100mol％)。这种情况可以维持超过2个月，而无需任何进一步调节用作冷却剂的沸水压力。

实施例3的结果显示，假若流出混合物中环己酮的浓度小于流出混合物中环己酮浓度的设定点，则藉由一次调整用作冷却剂的沸水压力，化工厂苯酚氢化反应段[A]的恒定高生产速率可再维持2个月。

实施例4

在最初的14个月时间后，在实施例3描述的相同化工厂中实行的自苯酚制备及回收环己酮继续。归因于市场条件，苯酚氢化反应段[A]的生产速率必需减少30％。

直接在降低苯酚氢化反应段[A]的苯酚进料速率后，而不调整所述设定点，藉由校准的在线气相层析仪(GC)测定，气液分离段[H]中立式容器型气液分离器的充液底部段液体中环己醇的浓度超过设定在3mol％的设定点(苯酚、环己醇及环己酮的浓度总和始终取为100mol％)。作为对这的反应，氢浓度的设定点(第二设定点)降低了2mol％(从10mol％到8mol％)，如结合上文实施例1所阐释，***藉由降低管线[1]中氢气的流量来对此做出反应。由于这一动作，流入及流出混合物中氢的浓度降低，这导致藉由校准的在线气相层析仪(GC)测定，气液分离段[H]中立式容器型气液分离器的充液底部段液体中环己醇的浓度再次降低到低于3mol％，而苯酚及环己酮的浓度两者分别保持<3mol％及>95mol％(苯酚、环己醇及环己酮的浓度总和始终取为100mol％)。这种情况可以维持超过一个月，而无需对任何设定点做任何进一步的调节。

实施例4的结果显示，藉由下降流出混合物中氢浓度的设定点，且由此流入及流出混合物中氢的浓度，在流出混合物中环己醇的浓度可以减小到其设定点低于3mol％的值。

实施例5

在实施例1所描述的相同化工厂中实行自苯酚制备及回收环己酮，除了现在假如压力偏离设定点，管线[4]中气态吹扫流体的流量没有自动调节，及假如氢浓度偏离设定点，管线[1]中氢气的流量不会自动调节。

反之，假如压力偏离设定点，则自动调节管线[1]中的氢气流量(太低的压力启动管线[1]中氢气提高流量；太高的压力启动管线[1]中的氢气减少流量)。并且，假如氢浓度偏离设定点，则自动调整管线[4]中气态吹扫流体的流量(太高的氢浓度启动管线[4]中气态吹扫流体减少流量；太低的氢浓度启动管线[4]中气态吹扫流体提高流量)。

再次，起始后前7个月期间，气液分离段[H]中立式容器型气液分离器的充液底部段液体的苯酚、环己醇及环己酮浓度分别保持<3mol％、<3mol％及>95mol％(苯酚、环己醇及环己酮的浓度总和始终取为100mol％)。

实施例5的结果显示，归因于根据本发明的反应器内压力及流出混合物中氢浓度的在线量测及自动控制的组合，所述苯酚氢化反应器可以在约7个月时间期间以恒定的高生产速率运作，而无需任何人为介入。

Claims (15)

1.一种用于控制在工业规模氢化反应器中由含钯催化剂催化的苯酚的放热蒸气相氢化的方法，其特征在于：于所述反应器中投入包含苯酚及氢的流入混合物，并从所述反应器中排出包含环己酮、环己醇、苯酚及氢的流出混合物，且其中将所述流出混合物中至少部分的氢再循环到所述流入混合物中，其中自所述流出混合物中回收环己酮并排出流出混合物中至少部分的氢作为吹扫流，且其中苯酚氢化反应的至少部分反应热经由间接热交换转移至冷却剂，其中所述方法包含以下步骤：

A)在在线量测中测量所述反应器中的压力；

B)在在线量测中测量所述流出混合物中氢的浓度；

C)在在线量测中测量所述流出混合物中苯酚的浓度；

D)在在线量测中测量所述流出混合物中环己醇的浓度；

D2)可选地，在在线量测中测量所述流出混合物中环己酮的浓度；

E)将步骤A)中所述反应器中的压力与第一设定点比较；

F)将步骤B)中获得的氢浓度与第二设定点比较；

G)将步骤C)中获得的苯酚浓度与第三设定点比较；

H)将步骤D)中获得的环己醇浓度与第四设定点比较；

H2)可选地，将步骤D2)中获得的环己酮浓度与第五设定点比较；

I)假若在步骤A)中获得的反应器中的压力偏离所述第一设定点，则藉由自动操作模式调整至少一个制程参数；

J)假若在步骤B)中获得的流出混合物中的氢浓度偏离所述第二设定点，则藉由自动操作模式调整至少一个制程参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤I)及/或J)中调整的所述至少一个制程参数包含

a)所述流入混合物的流速，及/或

b)所述吹扫流的流速。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于：所述流入混合物进一步包含稀释用气体。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：除了再循环到所述流入混合物中的流出混合物中的氢之外，还有至少部分存在于所述流出混合物中的稀释用气体再循环到所述流入混合物中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包含以下步骤：

K)假若步骤C)中获得的苯酚浓度高于所述第三设定点，则调整至少一个制程参数。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包含以下步骤：

L)假若步骤D)中获得的环己醇浓度高于所述第四设定点，则调整至少一个制程参数；

及/或

L2)包含假若步骤D2)中获得的环己酮浓度低于所述第五设定点，则调整至少一个制程参数。

7.根据权利要求5及6中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤K)、L)及/或L2)中调整的至少一个制程参数藉由自动操作模式来调整。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤K)、L)及/或L2)中调整的所述至少一个制程参数选自由以下所组成的群组

a)所述冷却剂的温度，

b)所述流出混合物中的氢浓度，

c)所述流出混合物中稀释用气体的浓度，及

d)上述的组合。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在步骤K中调整的所述至少一个制程参数选自由以下所组成的群组

a)提高所述冷却剂的温度，

b)提高所述流出混合物中的氢浓度，

c)降低所述流出混合物中稀释用气体的浓度，及

d)上述的组合。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在步骤L及/或L2中调整的所述至少一个制程参数选自由以下所组成的群组

a)降低所述冷却剂的温度，

b)降低所述流出混合物中的氢浓度，

c)提高所述流出混合物中稀释用气体的浓度，及

d)上述的组合。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于：权利要求1中所描述的间接热交换中的所述冷却剂为水，且所述氢化反应器温度由用于吸收放热气相氢化热量的沸水温度来设定，而水的沸腾温度藉由调节所述沸水的压力来设定。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述沸水的压力调节在从0.15MPa至1.5MPa的范围内。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其特征在于：所述流出混合物中的氢浓度藉由提高投入到所述制程的氢量而提高。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于：所述工业规模氢化反应器为壳管式热交换反应器，其使用水作为冷却剂，并由此产生蒸汽作为间接热交换的结果。

15.一种工业规模的苯酚氢化工厂，其被配置以实行如根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于：所述工厂包含

-包含含钯催化剂的氢化反应器，

-至少一个入口，通过所述入口能够投入包含苯酚及氢的流入混合物至所述反应器，

-至少一个出口，包含环己酮、环己醇、苯酚及氢的流出混合物能够自所述出口排出，

-用于将流出混合物中至少部分的氢再循环至所述流入混合物的管线，

-回收段，能够于其中从流出混合物中回收环己酮，

-吹扫，通过其能够将来自流出混合物的至少部分的氢作为吹扫流排出，

间接热交换器，其能够将苯酚氢化反应的至少部分反应热转移至冷却剂，

其特征在于所述工厂配有能够测量下列所有参数的在线量测装置：

-所述氢化反应器中的压力；

-所述流出混合物中氢的浓度；

-所述流出混合物中苯酚的浓度；

-所述流出混合物中环己醇的浓度。