專利名稱：一種由丙酮生產(chǎn)甲基異丁基酮的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由丙酮(AC)生產(chǎn)甲基異丁基酮(MIBK)的裝置及方法，特別涉及 提純的甲基異丁基酮的生產(chǎn)裝置及方法。
背景技術(shù)：
甲基異丁基酮G-甲基戊酮_2，methyl isobutyl ketone簡稱MIBK)，是一種用 途非常廣泛的中沸點(diǎn)溶劑，主要用作硝化纖維、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯，環(huán)氧樹 脂、天然及合成橡膠、油漆、涂料和油脫蠟的溶劑、彩色膠卷的呈色劑，也用作青霉素發(fā)酵液 的萃取劑及一些有機(jī)鹽類的分離劑，同時(shí)它也是橡膠防老劑4020及一些有機(jī)合成的主要 原料。MIBK傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法是三步法即第一步兩分子丙酮在堿性催化劑作用下縮合，生成一個(gè)分子的雙丙酮醇。2CH3C0CH3 ^ (CH3) 2C0HCH2C0CH3 (1)丙酮(aceton簡稱 AC) 雙丙酮醇(diaceton alcohol 簡稱 DAA)第二步雙丙酮醇在酸性催化劑作用下脫水，生成異丙叉丙酮。(CH3) 2C0HCH2C0CH3 — (CH3) 2C = CHC0CH3+H20 (2)DAA異丙叉丙酮(methyl isobutyl 簡稱 MO)第三步異丙叉丙酮在加氫催化劑作用下加氫，生成MIBK。(CH3) 2C = CHC0CH3+H2 — (CH3) 2CHCH2C0CH3 (3)MOMIBK上述反應(yīng)式(1)、(2)受熱力學(xué)平衡控制，轉(zhuǎn)化率較低，其中(1)式，在10°C時(shí)轉(zhuǎn) 化率為15%左右，選擇性為90% 95%。三步法由于各步機(jī)理不同，反應(yīng)條件與催化劑也 不同，因此只能在不同的反應(yīng)器中分別進(jìn)行，生產(chǎn)流程長，過程復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品成本尚ο1968年，德國Texaco公司開發(fā)出Pd/樹脂催化劑，該催化劑具有脫水加氫雙功能， 可使得上述三步反應(yīng)在Pd/樹脂催化劑上一步完成，先是兩分子丙酮在催化劑的酸中心上 縮合并脫水生成MO ；接著，MO在催化劑的加氫中心上迅速加氫生成MIBK。反應(yīng)過程可用下式表不
權(quán)利要求
1.一種由丙酮生產(chǎn)甲基異丁基酮的裝置，包括2-甲基戊烷塔，其包括用于將來自丙酮縮合和加氫反應(yīng)的進(jìn)料至所述2-MPA塔的進(jìn) 料管線，用于排出塔頂產(chǎn)物的塔頂產(chǎn)物移出裝置，用于排出塔底產(chǎn)物的塔底產(chǎn)物移出裝置； 用于將所述2-MPA塔頂產(chǎn)物進(jìn)料至丙酮萃取塔的進(jìn)料管線；丙酮萃取塔，其包括塔底產(chǎn)物 移出裝置；第一相分離器，包括用于將丙酮萃取塔混合物料進(jìn)料至所述第一相分離器的管 線.一入 ，丙酮回收塔，其包括用于將所述2-MPA塔的塔底產(chǎn)物和第一相分離器的水相進(jìn)料至所 述丙酮回收塔的管線；用于排出塔頂產(chǎn)物的塔頂產(chǎn)物移出裝置；用于排出塔底產(chǎn)物的塔底 產(chǎn)物移出裝置；用于將塔底產(chǎn)物進(jìn)料至第二相分離器的進(jìn)料管線，其中油相和水相在第二 相分離器中進(jìn)行分離；和用于將第二相分離器的水相進(jìn)料至廢水塔的管線；甲基異丁基酮脫水塔，包括用于將第二相分離器的油相進(jìn)料至MIBK脫水塔的管線；用 于排出塔頂產(chǎn)物的塔頂產(chǎn)物移出裝置；用于將所述塔頂產(chǎn)物進(jìn)料至第三相分離器的進(jìn)料管 線，其中油相和水相在所述第三相分離器中分離；用于將所述第三相分離器的水相進(jìn)料至 廢水塔的進(jìn)料管線；和用于從MIBK脫水塔排出塔底產(chǎn)物的塔底產(chǎn)物移出裝置；甲基異丁基酮塔，包括用于將MIBK脫水塔塔底產(chǎn)物進(jìn)料至所述MIBK塔的管線；用于排 出提純的MIBK的塔頂產(chǎn)物移出裝置；和用于排出塔底產(chǎn)物的移出裝置；中間儲(chǔ)罐，其包括用于從第三相分離器的油相和廢水塔的塔頂產(chǎn)物進(jìn)料至所述中間儲(chǔ) 罐的管線；用于排出物料的移出裝置；脫IPA塔，其包括用于將丙酮回收塔的塔頂產(chǎn)物進(jìn)料至脫IPA塔的進(jìn)料管線；用于將中 間儲(chǔ)罐的物料進(jìn)料至所述脫IPA塔的進(jìn)料管線；廢水塔，其包括用于將第二相分離器的水相和第三相分離器的水相進(jìn)料至所述廢水塔 的管線；和用于排出塔頂產(chǎn)物的塔頂產(chǎn)物移出裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括通過內(nèi)酮縮合和加氫來 生產(chǎn)MIBK的反應(yīng)器，以提供含有MIBK和雜質(zhì)的進(jìn)料流。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括氫氣分離器，所述氫氣分 離器位于2-甲基戊烷塔之前。
4.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述丙酮回收塔還包括用于將丙酮回收 塔的塔頂產(chǎn)物進(jìn)料至反應(yīng)器的進(jìn)料管線。
5.一種由丙酮生產(chǎn)甲基異丁基酮的方法，所述方法包括來自丙酮縮合和加氫反應(yīng)的含有MIBK和雜質(zhì)的進(jìn)料，進(jìn)入2-甲基戊烷塔進(jìn)行蒸餾，塔 頂產(chǎn)物進(jìn)料至丙酮萃取塔，丙酮萃取塔的萃取混合液進(jìn)入第一相分離器，在此將水相和油 相分開；來自第一相分離器的水相與2-MPA塔的釜液匯合后進(jìn)料至丙酮回收塔，從塔頂回收丙 酮，塔底釜液進(jìn)入第二相分離器，在此將水相和油相分開；將第二相分離器的油相進(jìn)料至MIBK脫水塔，從MIBK脫水塔回收塔頂產(chǎn)物，并進(jìn)料至塔 頂?shù)牡谌喾蛛x器中進(jìn)行液-液分相；將MIBK脫水塔的釜液進(jìn)料至MIBK塔，從塔頂回收提純的MIBK ； 將第二相分離器和第三相分離器的水相匯合后進(jìn)料至廢水塔；將第三相分離器所得油 相的一部分和所述廢水塔的塔頂產(chǎn)物匯合后進(jìn)料至中間儲(chǔ)罐；若丙酮回收塔回收丙酮中IPA含量在0.3% 3%內(nèi)任意含量值以上，將回收丙酮進(jìn)料 至脫異丙醇塔，從脫IPA塔頂回收丙酮并循環(huán)回反應(yīng)器；否則，將回收丙酮直接循環(huán)回反應(yīng) 器；若回收丙酮中IPA含量< 0. 3%且不再增長時(shí)，將中間儲(chǔ)罐中的物料進(jìn)料至脫IPA塔。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括生產(chǎn)MIBK的步驟。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述生產(chǎn)MIBK的步驟通過丙酮的縮合和 加氫，以提供含有MIBK和雜質(zhì)的進(jìn)料流。
8.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括從含有MIBK和雜質(zhì)的進(jìn) 料中除去氫氣的分離步驟。
9.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在將含有MIBK和雜質(zhì)的進(jìn)料流進(jìn)料至 2-MPA塔之前將其冷卻降溫。
10.按照權(quán)利要求5或8所述的方法，其特征在于，所述方法包括通過氫氣分離器除去 氫氣，并將除去的氫氣再循環(huán)至所述MIBK生產(chǎn)步驟。
11.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的回收丙酮進(jìn)料至脫異丙醇塔采取 連續(xù)操作或間歇操作。
12.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，回收丙酮中IPA含量<0.3%且不再增 長時(shí)，將中間儲(chǔ)罐中的物料進(jìn)料至脫IPA塔的操作采用間歇操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由丙酮合成甲基異丁基酮的方法。本發(fā)明方法在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上增加了一個(gè)脫IPA塔和廢水塔。當(dāng)回收丙酮中IPA含量在0.3％～3％內(nèi)任意含量值以上時(shí)，將回收丙酮進(jìn)料至脫IPA塔脫除IPA；當(dāng)回收丙酮中IPA含量＜0.3％且不再增長時(shí)，回收丙酮直接進(jìn)料至反應(yīng)系統(tǒng)，而MIBK脫水塔塔頂相分離器的一部分油相和廢水塔塔頂產(chǎn)物則進(jìn)料至脫IPA塔，以回收AC和MIBK。本發(fā)明方法僅需增加較少的投資即可實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，既有利于生產(chǎn)裝置平穩(wěn)運(yùn)行，提高了丙酮回收率及MIBK收率，又降低了丙酮的消耗及能耗，從而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C07C45/62GK102050713SQ200910188160
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者喬凱, 侯學(xué)偉, 勾連科, 宋麗芝, 王春梅, 王海波, 艾撫賓, 許良, 郭長新 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院