[发明专利]一种利用工业副产废液丙酮制备MIBK的方法

说明书

一种利用工业副产废液丙酮制备高纯MIBK的方法，包括将工业副产的废液丙酮不经提纯与氢气、水直接通过装填非均相碱性载体复合功能催化剂的固定床层，实现丙酮和杂质的转化，并且不产生常规精馏难于分离的物质，通过精馏操作，可容易地制备高纯度的MIBK产品。本发明公开的技术，流程简单，分离容易，装置经济效益显著。

技术领域

本发明涉及了一种利用工业副产废液丙酮制备MIBK(甲基异丁基酮)的方法。

背景技术

共氧化法环氧丙烷工艺是工业上生产环氧丙烷的主流工艺，包括PO/TBA工艺和PO/SM工艺，目前全球PO装置产能达1000万吨/年，其中共氧化法工艺约占55％～60％。因为共氧化法的氧化反应是自由基反应，中间产物活性极高、产物较为复杂，工业共氧化法环氧丙烷装置副产大量废液，该股废液组成复杂，除含有大量丙酮外主要杂质为环氧化物、醇类、酯等，由于组分间沸点相差小，又存在多组共沸体系，常规分离无法达到满意的分离效果。因此，这股物料的利用受到严重限制，工业上一般用做有机废料焚烧回收部分热量，利用价值十分有限。

甲基异丁基酮(MIBK)是一种优良的中沸点溶剂，同时也是一种用途十分广泛的丙酮下游产品，主要应用于涂料、油漆、润滑油脱蜡等工业溶剂领域，也是合成橡胶防老剂和其他化工产品的重要原料。目前工业上合成MIBK到主流工艺是丙酮一步法工艺，其技术难点主要在于具有缩合、脱水、加氢的复合功能催化剂。

中国公开专利CN201410128345公开了一种《一种由工业副产废液丙酮制备高纯MIBK的方法》，通过先进的催化剂加氢技术实现丙酮到MIBK的高效转化，同时巧妙的避开了原料体系的复杂分离问题。可以将废液丙酮转化为高纯度的MIBK产品，变废为宝，经济效益显著。本发明公开的内容是在其基础上的延续性工作。中国公开专利CN201410128345中，将主要杂质环氧化物通过加氢技术，转化为异丁醇，实现未转化原料丙酮和异丁醇的容易分离，但异丁醇和产品MIBK之间存在热力学共沸，在常规精馏分离过程中会因为共沸造成产品MIBK的损失和能量的浪费。

环氧化物水合制备二醇的合成路线以及环氧化物与醇进行加成反应是已经公知的知识(参见《有机化学》，徐寿昌，2001,240～241)、《基础有机化学》，邢其毅等，2007,424～425)。如果将废液丙酮中的环氧化物与水选择性加成制得相应的二醇，因二醇沸点较高，可以容易地与MIBK的反应体系进行分离。但是针对共氧化法环氧丙烷装置的废液丙酮体系的相关专用催化剂及工艺未见有专利和文献报导。

常用的环氧化物水合及与醇加成的催化可分为酸性催化剂和碱性催化剂，如传统的硫酸和氢氧化钠等。但均相催化剂无机酸碱存在显著地腐蚀和资源浪费问题，均相碱催化剂还会造成现有MIBK工业生产采用的Pd/强酸性阳离子离子交换树脂催化剂的快速失活。酸性非均相催化剂的研究较多，但是非均相的碱性催化剂的研究相对固体酸催化剂要少得多。同时，能兼顾MIBK制备，又能高选择性的催化废液丙酮中的环氧化物与水和/或醇的选择性加成反应，现有已知的工业催化剂无法满足如此多方面的要求。