技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備異丙醇的方法，特別是關(guān)于一種丙酮?dú)庀嗉託渲苽洚惐嫉姆椒ā?/p>

背景技術(shù)

目前世界范圍內(nèi)，90％苯酚-丙酮生產(chǎn)采用異丙苯法生產(chǎn)工藝，采用該工藝，每生產(chǎn)一噸苯酚，就伴生約0.62噸丙酮。苯酚主要用于生產(chǎn)雙酚A、酚醛樹脂、尼龍/KA油、烷基酚、聚苯醚、苯胺等產(chǎn)品，其中前兩者是最大的消費(fèi)領(lǐng)域，分別占到總消費(fèi)量的46％和27％。丙酮主要用于生產(chǎn)雙酚A、丙酮氰醇/甲基丙烯酸甲酯和醛醇化學(xué)品(甲基異丁基酮MIBK、甲基異丁基醇、異佛爾酮)以及用作溶劑等。據(jù)預(yù)計(jì)，全世界苯酚需求可望以5％左右增長，而丙酮增長不會(huì)超過4％，兩者需求的不平衡造成了未來丙酮供應(yīng)存在著過剩的風(fēng)險(xiǎn)。

由于生產(chǎn)苯酚主要為了下游的雙酚A，而不是為了滿足丙酮的需求，因此丙酮的處境就顯得非常尷尬。化工在線預(yù)測，2011年全球丙酮產(chǎn)能將達(dá)到727.0萬噸/年，需求量為631.5萬噸，開工率為87％即可達(dá)到產(chǎn)需平衡。制取MMA是除雙酚A之外的丙酮的第二大消費(fèi)領(lǐng)域，盡管需求在不斷增長，但國際上大多使用碳四路線的工藝，而不是丙酮。為了緩解丙酮過剩的危機(jī)，把丙酮轉(zhuǎn)化成異丙醇就是出路之一。異丙醇又名仲丙醇、二甲基甲醇，是一種性能優(yōu)良的有機(jī)溶劑，廣泛用作蟲膠、硝基纖維素、生物堿、橡膠以及油脂等的溶劑。異丙醇還是生產(chǎn)多種有機(jī)化合物的重要中間體，可用作合成甘油、乙酸異丙酯等，還廣泛用作石油燃料的防凍添加劑，用于汽車和航空燃料等方面。此外異丙醇還可用于制造殺菌劑、殺蟲劑、清潔劑和消毒防腐劑等，它可以單獨(dú)使用，也可以和其他醇、表面活性劑并用，在農(nóng)藥、電子工業(yè)、醫(yī)藥、涂料、日用化工以及有機(jī)合成等領(lǐng)域具有廣泛的用途，開發(fā)利用前景廣闊。全球的異丙醇市場有180萬噸/年左右，全球?qū)Ξ惐嫉男枨螅赏?-6％速度增長。

丙酮加氫可采用貴金屬Pd、Pt、Ru等催化劑，在固定床反應(yīng)器上進(jìn)行，但這些催化劑價(jià)格十分昂貴。日本專利平3-141235采用Raney?Ni催化劑進(jìn)行丙酮加氫，其轉(zhuǎn)化率和生成異丙醇的選擇性均達(dá)到99.9％；平2-278643采用Ru/Al₂O₃催化劑進(jìn)行丙酮加氫，以異丙醇為溶劑，在9.0MPa氫氣壓力下，最高轉(zhuǎn)化率和選擇性均達(dá)到99.9％。這兩種催化劑同樣存在價(jià)格較高，反應(yīng)條件苛刻等特點(diǎn)。

中國專利CN1255482A中，采用壓片成型的CuO-ZnO混合物為催化劑，在固定床反應(yīng)器進(jìn)行丙酮加氫反應(yīng)，在反應(yīng)溫度150～250℃，反應(yīng)壓力在1.0～5.0MPa條件下，丙酮轉(zhuǎn)化率和生成異丙醇選擇性均能達(dá)到99％。

蘇聯(lián)專利SU1051055A、SU1118632A采用Cu-Cr催化劑進(jìn)行丙酮加氫，采用該類型催化劑丙酮轉(zhuǎn)化率和生成異丙醇的選擇性均低于99.5％。該催化劑所采用的Cr化合物對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)制備的Pd、Pt、Ru貴金屬催化劑用于丙酮加氫制備異丙醇過程中存在的催化劑價(jià)格昂貴的問題，Cu基催化劑應(yīng)用于丙酮加氫制備異丙醇存在穩(wěn)定性差、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，提供一種新的丙酮?dú)庀嗉託渲苽洚惐嫉姆椒āＴ摲椒ň哂写呋瘎﹥r(jià)格便宜，穩(wěn)定性好，對(duì)環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。

解決上述技術(shù)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：以丙酮和氫氣為原料，以異丙醇為溶劑，氫氣/丙酮的摩爾比為1～20∶1，在反應(yīng)溫度為100～200℃，反應(yīng)壓力為0.1～5.0MPa，液體總空速為0.5～6.0h^-1條件下，原料與催化劑接觸，反應(yīng)生成異丙醇，其中所用的催化劑以重量百分比計(jì)包括以下組分：a)10.0～40.0％CuO；b)10.0～25.0％NiO；c)25.0～70.0％Al₂O₃；d)5.0～10.0％助劑選自MgO、ZnO或CaO中的至少一種。

上述技術(shù)方案中，以重量百分比計(jì)催化劑中CuO量用量為15.0～30.0％，NiO用量為12.5～20.0％，異丙醇原料的體積空速為1.0～4.0h^-1，氫氣/丙酮的比例以摩爾比計(jì)為4.0～10.0∶1，原料與溶劑的混合物中丙酮含量以重量百分比計(jì)為20.0～40.0％，反應(yīng)溫度為140～180℃；反應(yīng)壓力為1.0～3.0MPa，以重量百分比計(jì)MgO、ZnO或CaO中的至少一種的用量為5.0～10.0％。