[發(fā)明專利]聯(lián)產(chǎn)異丙醇和甲基異丁基酮的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210150946.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN103420792A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭昭洪;王衛(wèi)明;包江峰;徐利紅;應(yīng)民軍;趙建標(biāo);吳錦平;王東岳;王曉明;李道全;吳建仲;邵衛(wèi)平;朱玉成;邵慶友;涂利根;段小剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江新化化工股份有限公司;江蘇新化化工有限公司
• 主分類號(hào): C07C31/10
• 分類號(hào): C07C31/10;C07C29/145;C07C49/04;C07C45/73
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 鄭瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)異丙醇的方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種聯(lián)產(chǎn)異丙醇和甲基異丁基酮的方法。

技術(shù)背景

異丙醇又名仲丙醇、二甲基甲醇，用途非常廣泛，主要在油墨和涂料等領(lǐng)域中作為有機(jī)溶劑，在醫(yī)藥、有機(jī)化工原料及電子工業(yè)等方面也有重要應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)工業(yè)上生產(chǎn)異丙醇的技術(shù)路線有兩條：第一條是丙烯水合制異丙醇；第二條是丙酮加氫制異丙醇。其中丙烯水合法分為間接水合法和直接水合法。丙烯間接水合法又稱為丙烯硫酸水合法，是將丙烯溶解在硫酸溶液中發(fā)生酯化反應(yīng)生成硫酸氫異丙酯和硫酸二異丙酯，然后水解得到粗異丙醇，最后精制得到高純度異丙醇產(chǎn)品。因流程復(fù)雜，選擇性較低，水解和硫酸再生需要消耗大量蒸汽，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，三廢處理困難等因素，20世紀(jì)80年代后被逐漸淘汰。丙烯直接水合法是指丙烯在催化劑作用下直接發(fā)生水合反應(yīng)生成異丙醇，可分為氣相法、液相法和氣液混相法三種。近年來丙烯價(jià)格直線攀升，導(dǎo)致丙烯水合法成本快速上升，而丙酮加氫制備異丙醇的經(jīng)濟(jì)效益逐步得到體現(xiàn)。

在工業(yè)生產(chǎn)中，大部分丙酮通過如下路線生產(chǎn)：丙烯與苯經(jīng)烷基化反應(yīng)生成異丙苯，異丙苯與氧氣反應(yīng)生成過氧化氫異丙苯，然后在酸性介質(zhì)下分解為苯酚和丙酮。苯酚和丙酮是計(jì)量比為每生產(chǎn)1噸苯酚會(huì)產(chǎn)生0.62噸丙酮，由于苯酚和丙酮市場(chǎng)需求量的差異，丙酮常年處于過剩狀態(tài)，因此丙酮加氫生產(chǎn)異丙醇極具濟(jì)濟(jì)價(jià)值。

甲基異丁基酮（MIBK）是一種性能優(yōu)異的具有芳香酮?dú)馕兜臒o色透明中沸點(diǎn)酮類溶劑和化工中間體，溶解力是乙酸酯的10倍，能與醇、苯、乙醚及大多數(shù)有機(jī)溶劑混溶，可用作涂料、硝化纖維、乙基纖維素、錄音錄像帶、石蠟及多種天然或合成樹脂溶劑、潤(rùn)滑油精制的脫蠟劑、稀土金屬萃取劑、聚合物反應(yīng)引發(fā)劑、表面活性劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥萃取劑和橡膠防老劑的原料等。是我國(guó)目前較為緊俏的精細(xì)石油化工中間體，在許多應(yīng)用領(lǐng)域具有不可替代性，目前需求主要依賴進(jìn)口。

甲基異丁基酮工業(yè)化生產(chǎn)工藝按原料分有異丙醇法和丙酮法。異丙醇法以異丙醇為原料，經(jīng)過脫氫得到丙酮，然后丙酮再經(jīng)過催化加氫得到MIBK，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)二異丁基酮（DIBK）、丙酮和異亞丙基丙酮。20世紀(jì)中期以前大部分丙酮由異丙醇脫氫而得，因此許多石化公司用異丙醇生產(chǎn)MIBK。隨著異丙苯氧化法生產(chǎn)丙酮新工藝的成功使用，丙酮生產(chǎn)成本大幅度降低，目前在工業(yè)生產(chǎn)中以異丙醇為原料合成MIBK裝置仍占有25%，隨著丙酮作為原料的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)日趨明顯，預(yù)計(jì)今后以異丙醇為原料的工藝路線將越來越少。丙酮法根據(jù)反應(yīng)過程又分為三步法和一步法，由于一步法具有工藝流程短、投資少、原料轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為MIBK合成技術(shù)的主流。

丙酮三步法生產(chǎn)MIBK生產(chǎn)工藝分為三步反應(yīng)過程，即液相縮合、酸催化劑脫水和選擇加氫。由于多功能高效催化劑技術(shù)的開發(fā)成功，丙酮一步法加氫生產(chǎn)MIBK成為目前工業(yè)化最實(shí)用的工藝路線，反應(yīng)機(jī)理是通過醇醛縮合脫水，生成異亞丙基丙酮，然后經(jīng)過催化加氫生成MIBK，因此催化劑為多功能催化劑。德國(guó)Veba-Chemie公司于1968年率先建設(shè)一步法生產(chǎn)裝置，其丙酮單程轉(zhuǎn)化率為34.4%，MIBK選擇性為96.5%。德國(guó)Veba和Taxaco兩家公司選用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂和對(duì)烯烴雙鍵加氫功能的Pd做催化劑，制備比較困難；近年來美國(guó)Mobil公司開發(fā)了Pd-NSM-5改性沸石催化劑，只需要浸漬、焙燒就可以制備。近年來我國(guó)部分科研院所也對(duì)多功能催化劑進(jìn)行大量研究與開發(fā)，如撫順石油化工研究院研制的催化劑是由氫型離子交換樹脂與載Pd活性Al2O3組成，還開發(fā)出分子篩催化劑，采用無胺法合成ZSM-5分子篩為載體，以金屬Pd為活性組分，以金屬Cu為助催化劑，合成MIBK。金陵石化研究院研制出一步法合成MIBK的雙金屬樹脂型催化劑，以陽離子交換樹脂為載體，以金屬Pd和一種過渡金屬元素、Pd和一種鑭系金屬元素、Pd和一種堿土金屬元素為活性組分組成，該催化劑活性高，選擇性好，而且使用穩(wěn)定。

縱觀現(xiàn)有技術(shù)，現(xiàn)在工業(yè)化的催化劑和研究熱點(diǎn)為貴金屬鈀催化劑。因鈀催化劑容易中毒，對(duì)反應(yīng)原料和條件要求高，要求氫氣純度高，特別是氧等活性物質(zhì)的含量盡可能低，絕對(duì)不能含硫元素，否則易使貴金屬Pd快速中毒，另外惰性氣體如氮?dú)獗M可能除去，因?yàn)闀?huì)提高反應(yīng)器中的總壓力，而降低氫氣的分壓；要求原料丙酮不含水，以防止水使酸性陽離子交換樹脂催化活性降低。催化劑中鈀含量比較高，一般在0.2%左右，致使催化劑成本較高。

綜上述，目前需要開發(fā)一種以丙酮為原料，使用非貴金屬催化劑用于工業(yè)化生產(chǎn)制備甲基異丁基酮，并且聯(lián)產(chǎn)異丙醇的生產(chǎn)方法。

發(fā)明內(nèi)容