[发明专利]用于制备甲基异戊基酮的装置及方法

说明书

本申请提供一种用于制备甲基异戊基酮的装置及方法。该装置包括：反应物混合器、换热器和反应釜；所述反应物混合器包括第一反应物入口以及脱水催化剂入口；所述换热器的入口与所述反应物混合器的出口相连；所述反应釜包括文丘里喷射器、还原气体入口以及加氢催化剂入口；所述文丘里喷射器设于所述反应釜的顶部，所述文丘里喷射器的入口和所述换热器的出口相连，第二反应物入口与所述文丘里喷射器的入口相连。与现有技术相比，本申请具有如下的有益效果：提高了产物的收率，减少三废排放，降低了生产成本，连续化操作方便，反应收率高，节能环保，适合于工业化生产。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及用于制备甲基异戊基酮的装置及方法。

背景技术

甲基异戊基酮(Methyl Isoamyl Ketone简称MIAK)，化学名为5-甲基-2-己酮，为淡香气的无色透明液体。主要用作醋酸纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂等的溶剂。也可用于有机合成，是制备对苯二胺类橡胶防老剂7PPD、77PD、TMPPD的主要原料。然而目前甲基异戊基酮工业化装置普遍采用间歇釜式两步法或一步法合成。在催化剂的作用下，使反应物通过缩合、脱水及加氢反应生成甲基异戊基酮。但相关技术中使用的甲基异戊基酮工业化装置及合成方法中有很多不足：使用的催化剂催化活性差，反应物转化率低，选择性差，产品纯度不高，副反应较多，合成步骤多，工艺复杂，设备腐蚀性强并产生大量废液，不适合于工业化生产。

因此，目前用于制备甲基异戊基酮的装置及制备其的方法仍有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种用于制备甲基异戊基酮的装置及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

在本发明的一个方面，提供了一种用于制备甲基异戊基酮的装置，该装置包括：反应物混合器、换热器和反应釜；所述反应物混合器包括第一反应物入口以及脱水催化剂入口，以将第一反应物以及脱水催化剂混合；所述换热器的入口与所述反应物混合器的出口相连，以对混合反应物进行加热；所述反应釜包括文丘里喷射器、还原气体入口以及加氢催化剂入口；所述文丘里喷射器设于所述反应釜的顶部，所述文丘里喷射器的入口和所述换热器的出口相连，第二反应物入口与所述文丘里喷射器的入口相连。

进一步地，该装置包括固液分离单元，所述固液分离单元包括混合物入口、洁净液体产物出口以及浆状催化剂出口，所述混合物入口和所述换热器的出口相连，所述浆状催化剂出口和所述文丘里喷射器的入口相连。

更进一步地，所述反应釜底部设有物料出口，所述物料出口和所述换热器的入口相连，所述装置进一步包括循环泵，以在所述反应釜、所述固液分离单元以及所述换热器之间形成物料循环回路。

所述循环泵设于所述物料出口和所述换热器的出口之间的管路中。

再更进一步地，所述循环泵的扬程被配置为可令所述循环泵的进口和出口之间的压力差不低于0.3MPa。

再更进一步地，所述循环泵的循环量为所述反应釜的容积的20～50倍。

再更进一步地，所述循环泵为磁力泵或离心泵。

进一步地，所述固液分离单元为错流过滤器。

进一步地，该装置还包括还原气体缓冲罐；所述还原气体缓冲罐包括液体产物入口、甲基异戊基酮出口、吹扫气体出口以及气体放空口；其中，所述液体产物入口和所述洁净液体产物出口相连，所述吹扫气体出口和所述浆状催化剂出口相连，以将浆状催化剂吹扫至所述文丘里喷射器内。

更进一步地，所述还原气体缓冲罐和所述反应釜通过平衡管相连，以稳定所述反应釜内的还原气体分压。

更进一步地，所述还原气体缓冲罐进一步包括加压管，以对所述还原气体缓冲罐内进行氢气加压补偿。

进一步地，所述反应釜的长径比为2-8。