[發(fā)明專利]一種制備甲基異丁基酮的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210005993.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN114315540B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆振敢;李世伍;項(xiàng)穎杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 圣奧化學(xué)科技有限公司
• 主分類號(hào): C07C45/00
• 分類號(hào): C07C45/00;C07C49/04
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 辛元石;韋東

本發(fā)明提供了一種制備甲基異丁基酮的方法，所述方法包括使異丙叉丙酮和甲基異丁基醇在銅系催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)生成甲基異丁基酮。本發(fā)明采用異丙叉丙酮和甲基異丁基醇在銅系催化劑的作用下進(jìn)行氫的原位轉(zhuǎn)移，一步制備甲基異丁基酮。整個(gè)反應(yīng)過程無(wú)需外設(shè)氫氣系統(tǒng)，反應(yīng)在常壓下進(jìn)行，工藝流程短，具有原子利用率高、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，適合推廣工業(yè)應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備甲基異丁基酮的方法，更具體地說，涉及一種異丙叉丙酮和甲基異丁基醇一步制備甲基異丁基酮的方法。

背景技術(shù)

甲基異丁基酮(MIBK)通常也稱4-甲基-2-戊酮，是無(wú)色穩(wěn)定易燃液體，有愉快氣味，其在空氣中爆炸范圍為1.4％～7.5％，必須嚴(yán)禁與火源接近，貯存時(shí)必須使用密閉容器，低溫保存，避免長(zhǎng)期與皮膚接觸。MIBK與水微溶，但與一些有機(jī)溶劑可完全互溶，是一種優(yōu)良的溶劑。近年來由于汽車工業(yè)的快速發(fā)展，其作為合成橡膠防老劑6PPD的關(guān)鍵原材料，市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。

目前，多數(shù)企業(yè)都是采用丙酮為原材料，運(yùn)用大孔酸性樹脂負(fù)載貴金屬鈀催化劑，在固定床反應(yīng)器內(nèi)一步法縮合、加氫合成MIBK，然后再經(jīng)過多塔連續(xù)分離提純，最后得到MIBK產(chǎn)品。如CN103274913A提供了一種甲基異丁基酮生產(chǎn)工藝及其設(shè)備，包括以下步驟：(a)將原料丙酮和氫氣送入固定床列管反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，采用B621催化劑；反應(yīng)后得到的反應(yīng)產(chǎn)物先經(jīng)過冷凝分離得到氫氣；冷凝得到的溶液進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)；(b)所述產(chǎn)物溶液送入輕組分塔進(jìn)行分離，塔底釜液則進(jìn)入丙酮塔進(jìn)行分離；(c)丙酮塔塔壓控制為微負(fù)壓，塔底得到的重組分送入脫水塔進(jìn)行水的脫除；(d)脫水塔塔頂?shù)玫降妮p組分送往廢水塔處理，得到有機(jī)輕組分；脫水塔塔底得到的產(chǎn)物送入產(chǎn)品塔進(jìn)行提純，產(chǎn)品塔頂?shù)玫疆a(chǎn)物甲基異丁基酮。雖然相對(duì)傳統(tǒng)一步法，丙酮的平均轉(zhuǎn)化率有所提升，且流程簡(jiǎn)單、副產(chǎn)物少，同時(shí)也提高了最大化的回收利用率和能耗，但是由于催化劑的選擇以及工藝工程中的各類參數(shù)還不夠完善，所以還是會(huì)導(dǎo)致大量能源和物料的浪費(fèi)，副產(chǎn)物產(chǎn)生仍處于較高值，操作溫度、壓力較高，設(shè)備投資以及安全性也有待進(jìn)一步提升。CN105130778A采用經(jīng)醋酸鈀處理的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂催化劑，對(duì)分離工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)副產(chǎn)物二異丁基酮(DIBK)進(jìn)行了提純，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)物收率的上升和能耗的下降，但由于采用了貴金屬鈀催化劑，導(dǎo)致合成的成本總體較高，且反應(yīng)壓力較高，導(dǎo)致設(shè)備投資大，總體生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種制備甲基異丁基酮的從原材料到催化體系的全新方法，實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明采用異丙叉丙酮(MO)和甲基異丁基醇(MIBC)在銅系催化劑的作用下進(jìn)行氫的原位轉(zhuǎn)移，一步制備甲基異丁基酮。整個(gè)反應(yīng)過程無(wú)需外設(shè)氫氣系統(tǒng)，反應(yīng)在常壓下進(jìn)行，工藝流程短，具有原子利用率高、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，適合推廣工業(yè)應(yīng)用。

具體而言，本發(fā)明提供一種制備甲基異丁基酮的方法，所述方法包括使異丙叉丙酮和甲基異丁基醇在銅系催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)生成甲基異丁基酮。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述銅系催化劑包含氧化銅，氧化銅的質(zhì)量占所述銅系催化劑總質(zhì)量的50％以上。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述銅系催化劑為銅鋅鋁催化劑。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述銅鋅鋁催化劑包含氧化銅、氧化鋅和氧化鋁。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述銅鋅鋁催化劑中，氧化銅的質(zhì)量占所述銅鋅鋁催化劑總質(zhì)量的50％以上。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述銅鋅鋁催化劑中，氧化銅的質(zhì)量為所述銅鋅鋁催化劑總質(zhì)量的50％-70％，氧化鋅的質(zhì)量為所述銅鋅鋁催化劑總質(zhì)量的10％-30％，所述氧化鋁的質(zhì)量為所述銅鋅鋁催化劑總質(zhì)量的5％-15％。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述銅鋅鋁催化劑中，氧化銅的質(zhì)量為所述銅鋅鋁催化劑總質(zhì)量的54％-64％，氧化鋅的質(zhì)量為所述銅鋅鋁催化劑總質(zhì)量的14％-24％，所述氧化鋁的質(zhì)量為所述銅鋅鋁催化劑總質(zhì)量的7.8％-8％。