[发明专利]丙酮加氢制异丙醇分离工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙酮加氢制备异丙醇的分离新工艺，具体的说，涉及一种利用萃取精馏分离丙酮加氢反应产物的工艺方法。

背景技术

异丙醇是一种性能优良的有机溶剂，广泛用作虫胶、硝基纤维素、生物碱、橡胶以及油脂等的溶剂，异丙醇还是生产多种有机化合物的重要中间体，可用作合成甘油、乙酸异丙酯等的原料，还广泛用作石油燃料的防冻添加剂，用于汽车和航空燃料等方面。此外，异丙醇还可用于制造杀菌剂、杀虫剂、清洁剂和消毒防腐剂等，它可以单独使用，也可以和其他醇、表面活性剂并用，在农药、电子工业、医药、涂料、日用化工以及有机合成等领域具有广泛的用途，开发利用前景广阔。

目前，工业上异丙醇的生产方法主要有丙烯间接水合法、丙烯直接水合法。水合法的主要缺点有：丙烯转化选择性低，设备腐蚀严重，催化剂寿命短。丙酮加氢制备异丙醇采用铜或锌氧化物为载体催化剂或镍基催化剂，可以显著提高选择性，减轻设备腐蚀，此外，由于工业上大部分丙酮皆由异丙苯过氧化法获得，并与苯酚联产，由于苯酚的需求量的增加，联产出大量的丙酮，出现了供需不平衡，经常导致丙酮生产过剩的局面。这样就使得由丙酮加氢制备异丙醇成为一条经济可行的路线。

丙酮和氢气在反应器中反应生成异丙醇的同时，由于丙酮或产物异丙醇可能的缩合，能够得到许多不希望的副产物，而且这些副产物中的一些可以进一 步反应脱水，生成4-甲基-2-戊醇等重组分，所以反应器出口物料是含有异丙醇、丙酮、异丙醚、丙烷、水、氢气、4-甲基-2-戊醇等组分的混合物。该物流中多种组分容易与水形成共沸物，采用普通蒸馏方法难以将该混合物中各组分分开。

专利US6939995公开了一种利用含苯丙酮加氢制备异丙醇的工艺，由于原料中含有少量苯，所以在加氢过程中，丙酮和苯同时与氢气发生反应，反应器出口为异丙醇和苯的加氢反应产物。苯的加氢产物主要有环己烷、环己烯或环己二烯，因此该工艺后续分离部分主要为异丙醇与苯及苯的加氢产物的分离过程。为了得到具有所需纯度的异丙醇，需要包含总共四个蒸馏塔的复杂后处理程序。

专利EP2045232A1公开了一种液相加氢制备异丙醇的方法，该方法的后续分离工艺采用一个隔壁蒸馏塔来回收净化异丙醇，侧线采出含少量水的异丙醇产品，再进一步通过分子筛干燥得到符合要求的异丙醇产品。该工艺的不足之处在于，为了利用一个隔壁塔分离得到产品，反应器的出口物料组成要求比较严格，丙酮以及其他副产物的量需要严格限制，此外，由于异丙醇与水的共沸物从塔顶采出，而该塔顶物料直接排出，影响了异丙醇收率。

专利CN99119158.7发明一种加盐萃取共沸精馏联合过程精制异丙醇的方法，首先将异丙醇稀水溶液经精馏粗提于塔顶得到初浓缩的异丙醇，然后用C6脂肪烃作为萃取剂，无机钠盐或钾盐的水溶液作为盐析分离剂对其进行加盐萃取，将萃取后有机相送入共沸精馏脱水塔进行精制，分离剂经浓缩器回收后循环使用，塔釜可得异丙醇含量为99.5%以上的产品。该工艺虽然仅分离异丙醇和水，但流程复杂，并且设备投资较高。

专利CN200810138752.9提出了一种利用隔壁共沸精馏塔生产无水异丙醇工 艺方法，采用环己烷等夹带剂将异丙醇中的水带出，隔壁塔的脱水段塔釜采出异丙醇产品，侧线精馏段塔釜采出废水溶液。该发明专利也仅针对异丙醇水溶液的分离，而且适用于含水量较大的异丙醇稀水溶液，此外，塔顶分相器也不易控制。

专利2012104078561提出了一种丙酮加氢制异丙醇分离工艺，在精制塔内利用共沸精馏原理，将轻组分以及异丙醇、异丙醚等与水的共沸物从塔顶采出，塔顶物料送往后续塔继续脱水，塔釜得到重组分，塔身某部侧线采出异丙醇产品。该工艺对反应器出口丙酮、副产物以及水含量均没有特别要求，流程简单，易于操作。然而，由于侧线采出异丙醇产品，为了控制产品中的水含量及重组分含量，异丙醇的收率将受到影响。

本发明提出一种针对丙酮加氢制备异丙醇反应器出口物流的分离新工艺，该工艺不仅对反应器出口丙酮、副产物及水含量没有特别要求，而且可以显著提高异丙醇回收率，流程简单，易于操作和控制。

发明内容

本发明针对丙酮加氢制异丙醇回收率低，以及产品质量不易控制的问题，提出了一种利用萃取精馏技术分离制备高纯度异丙醇的工艺，可显著提高异丙醇的回收率。

具体的技术方案如下：

本发明一种丙酮加氢制异丙醇分离新工艺，包括以下步骤：