改造用于生产环己酮的设备的方法技术

构建第二化工设备的方法，所述第二化工设备适于从第二混合物中分离环己酮，所述第二混合物包含来自苯酚氢化的反应产物，所述方法包括：a)提供第一化工设备，所述第一化工设备适于从第一混合物中分离环己酮，所述第一混合物包含来自环己烷氧化的反应产物，并且所述第一设备包含：i)适于在塔顶馏出环己烷的蒸馏塔(C)；ii)适于在塔顶馏出环己酮的蒸馏塔；iii)适于氧化环己烷的环己烷氧化单元(A)和iv)适于从来自适于氧化环己烷的环己烷氧化单元的废气中回收热的热回收单元(B)；b)禁用所述第一化工设备中的所述适于在塔顶馏出环己烷的蒸馏塔(C)、所述环己烷氧化单元(A)和所述热回收单元(B)，其中所述第二化工设备包含适于在塔顶馏出从所述第一化工设备重新使用的环己酮的蒸馏塔(F)，其中所述第一化工设备和所述第二化工设备均包含适于在塔顶馏出沸点低于环己酮的沸点的组分的蒸馏塔(E)；适于在塔顶馏出包含重量比为至少4∶1的环己醇和环己酮的混合物的蒸馏塔(G)；和适于将环己醇脱氢为环己酮的环己醇脱氢单元(H)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改造用于生产环己酮的设备的方法本专利技术涉及构建用于生产环己酮的化工设备的方法。环己酮是生产己二酸和己内酰胺等化合物的中间体。己二酸和己内酰胺分别是常用于生产聚酰胺-6，6和聚酰胺-6的单体。用于生产己内酰胺的环己酮大部分是通过使用大气氧氧化环己烷而产生的。通常，由苯的氢化产生环己烷。环己烷的氧化产生环己醇、环己酮和前体羟基氢过氧化物以及各种副产物的混合物，前体羟基氢过氧化物然后被热分解和/或催化分解以产生额外的环己醇和环己酮。由于反应的转化率低，所以环己烷构成了来自氧化单元的所得混合物的绝大部分。通过蒸馏除去环己烷并在工艺中再循环。然后通过蒸馏从包含环己醇、环己酮、未反应的环己烷和副产物的混合物中分离环己酮。还可以通过蒸馏回收环己醇，并任选地通过脱氢将其转化成环己酮。一种替代性的环己酮生产方法是通过用氢催化还原苯酚，例如使用含钯催化剂。用氢还原苯酚可以在气相或液相中进行，例如描述于MichaelTuttleMusser；2011年10月15日在线发布的Ullmann工业化学百科全书的“环己醇和环己酮”(CyclohexanolandCyclohexanone)中；DOI：10.1002/14356007.a08_217.pub2Copyright2002，Wiley-VCHVerlagGmbH&Co.KGaA(Musser)；以及J.F.VanPeppen，W.B.Fisher和C.H.Chan；化学工业，22中的“酚类氢化方法”(′PhenolHydrogenationProcess′)(“有机反应的催化”(′CatalysisofOrganicReactions)；R.L.Augustine编)；Marcel和Dekker，N.Y.，355-372；(1985))。产生了包含环己醇、环己酮、未反应的苯酚和副产物的混合物。可以通过蒸馏从这种混合物中分离环己酮。这种混合物的组成与通过环己烷的氧化所产生的组成大相径庭。因此，氢化苯酚所需的装置与氧化环己酮所需的装置不同。通过氧化环己烷来生产环己酮和环己醇的化工设备是本领域己知的，还描述于例如Musser中。化工设备具有最大容量。设备实际上可以以低于最大容量的容量运行。然而，当期望将化工设备的容量增加到当前设计的最大值以上时，例如当对产品的需求增加时，会出现问题。扩展的一个选择是建造新的设备。例如，可以基本上复制现有的设备以提供增加的容量。这种方法的主要缺点是成本高。或者，可以通过增加设备限速组件的容量(“消除瓶颈”的形式)来改造现有的设备。这可以例如通过用具有较大容量的另一组件替换现有组件，或添加重复组件来实现。然而，如果这种限速组件是复杂的，则替换或扩展它们可能过于昂贵。本专利技术的专利技术人已经发现了显著增加用于生产环己酮的设备的容量的方法。基于用于由环己烷的氧化生产环己酮的设备的装备，专利技术人开发了构建用于由苯酚的氢化生产环己酮的设备的方法。更具体地说，本专利技术提供了构建第二化工设备的方法，所述第二化工设备适于从第二混合物中分离环己酮，所述第二混合物包含来自苯酚氢化的反应产物，所述方法包括：a)提供第一化工设备，所述第一化工设备适于从第一混合物中分离环己酮，所述第一混合物包含来自环己烷氧化的反应产物，并且所述第一设备包含：i)适于在塔顶馏出环己烷的蒸馏塔；和ii)适于在塔顶馏出环己酮的蒸馏塔；以及b)禁用在所述第一化工设备中的i)所述适于在塔顶馏出环己烷的蒸馏塔。通常，在本专利技术的方法中，第一化工设备和第二化工设备均包含：iii)适于在塔顶馏出沸点低于环己酮的沸点的组分的蒸馏塔。优选地，第二化工设备中的塔与第一化工设备中的塔相同。更优选地，该方法包括：适当地留下第一化工设备中的塔以构建第二化工设备。当用于分离环己酮的过程中时，这种塔的底部产物通常包含环己酮、环己醇和副产物的混合物。当在本文中使用时，“适当地留下”(leavinginplace)包括断开塔并将其重新连接到相同或不同的装置。通常，在本专利技术的方法中，第一化工设备和第二化工设备均包含：iv)适于在塔顶馏出包含环己醇和环己酮的混合物的蒸馏塔。第一化工设备适于从第一混合物中分离环己酮，所述第一混合物包含来自环己烷氧化的反应产物。第一设备通常包含用于氧化环己烷以产生环己醇和环己酮的第一混合物的环己烷氧化单元。用于环己烷氧化的环己烷氧化单元包含一个或多个氧化反应器。在这种实施方式中，第二设备中不需要用于氧化环己烷的环己烷氧化单元。因此，通常，第一化工设备包含：v)适于氧化环己烷的环己烷氧化单元，且所述方法包括：禁用所述环己烷氧化单元。此外，由于环己烷的氧化是高度放热的过程，其中存在用于将环己烷氧化成环己醇和环己酮的混合物的环己烷氧化单元，因此通常还使用用于从来自环己烷氧化的废气中回收热的热回收单元。在本专利技术的方法中，如果环己烷氧化变得冗余，则热回收将变得冗余。因此，优选地，第一化工设备包含：vi)适于从来自适于氧化环己烷的环己烷氧化单元的废气中回收热的热回收单元，且所述方法包括：禁用所述热回收单元。更优选地，第一设备还包含：iii)适于在塔顶馏出沸点低于环己酮的沸点的组分的蒸馏塔；iv)适于在塔顶馏出包含环己醇和环己酮的混合物的蒸馏塔；v)适于氧化环己烷的环己烷氧化单元；和vi)适于从来自适于氧化环己烷的环己烷氧化单元的废气中回收热的热回收单元；且其中所述方法包括禁用v)所述环己烷氧化单元和vi)所述热回收单元。“从第一化工设备构建第二化工设备的方法”在本文中被定义为这样的方法，其中从第一化工设备中移除装备(即至少一个装置或至少一条线)且/或其中向第一化工设备添加装备(即至少一个装置或至少一条线)以提供第二化工设备。第二化工设备是改装第一化工设备的结果。第一化工设备不包含苯酚氢化单元，所述苯酚氢化单元产生包含来自苯酚氢化的反应产物的混合物。第二化工设备优选包含苯酚氢化单元，所述苯酚氢化单元产生包含来自苯酚氢化的反应产物的混合物。因此，通常，从第一化工设备构建第二化工设备的方法包括向所述第一化工设备添加苯酚氢化单元。已知基于环己烷氧化来生产基本上纯的环己酮的方法消耗大量的能量，能量通常在工业上以蒸汽的形式供应。已知每吨纯化环己酮的单位耗汽量超过5吨蒸汽。在加热供应到氧化反应器的环己烷、去除未反应的环己烷和环己醇脱氢的过程中，消耗了大量蒸汽。根据本专利技术的构建设备以进行不同方法的方法的另一个优点是：可以减少每单位重量的所产生环己酮的能量消耗。苯酚氢化为环己酮的典型碳效率高于98％，一般甚至高于99％，而环己烷氧化为环己酮的碳效率通常为75％-90％。根据本专利技术的构建设备的另一个优点是：产生一定量的环己酮需要较少起始材料。此外，可以减少副产物的量，并因此减少每单位重量的所产生环己酮产生的废物。通过环己烷氧化生产环己酮通常受到严格的安全规定，这是因为存在爆炸性环己烷-氧混合物燃烧的风险。因此，增加设备容量可能会导致增加的安全措施，例如需要引入更大的安全圈(safetycircle)。本专利技术方法的另一个优点是：避免了环己烷-氧混合物爆炸的风险，这是因为构建设备的方法中没有使用环己烷。因此，不需要相关的安全措施。因此，本专利技术还提供了适于从第二混合物中分离环己酮的化工设备，其中所述第二混合物包含来自苯酚氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
构建第二化工设备的方法，所述第二化工设备适于从第二混合物中分离环己酮，所述第二混合物包含来自苯酚氢化的反应产物，所述方法包括：a)提供第一化工设备，所述第一化工设备适于从第一混合物中分离环己酮，所述第一混合物包含来自环己烷氧化的反应产物，并且所述第一设备包含：i)适于在塔顶馏出环己烷的蒸馏塔；和ii)适于在塔顶馏出环己酮的蒸馏塔；以及b)从所述第一化工设备中禁用i)所述适于在塔顶馏出环己烷的蒸馏塔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.15 EP 14197946.81.构建第二化工设备的方法，所述第二化工设备适于从第二混合物中分离环己酮，所述第二混合物包含来自苯酚氢化的反应产物，所述方法包括：a)提供第一化工设备，所述第一化工设备适于从第一混合物中分离环己酮，所述第一混合物包含来自环己烷氧化的反应产物，并且所述第一设备包含：i)适于在塔顶馏出环己烷的蒸馏塔；和ii)适于在塔顶馏出环己酮的蒸馏塔；以及b)从所述第一化工设备中禁用i)所述适于在塔顶馏出环己烷的蒸馏塔。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一设备还包含：iii)适于在塔顶馏出沸点低于环己酮的沸点的组分的蒸馏塔；iv)适于在塔顶馏出包含环己醇和环己酮的混合物的蒸馏塔；v)适于氧化环己烷的环己烷氧化单元；和vi)适于从来自适于氧化环己烷的环己烷氧化单元的废气中回收热的热回收单元；且其中所述方法包括禁用v)所述环己烷氧化单元和vi)所述热回收单元。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其包括：向所述第一化工设备添加苯酚氢化单元。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述第一混合物包含环己醇、环己酮、环己烷和至少一种选自以下的化合物：己醛、戊醛、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、1，3环己烷二酮和1，4-环己二酮。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述第二混合物包含环己醇、环己酮、苯酚和至少一种选自以下的化合物：2-苯基环己醇、3-苯基环己醇、4-苯基环己醇、环己基苯基醚、苯并呋喃、2，3-二甲基苯并呋喃、3-甲基-4-辛酮、4-甲基-3-辛酮、3-甲基-3-辛酮、甲基-异丙基环己醇、甲基-异丙基环己酮和1-(4-甲基戊烷-2-基)-苯酚。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述第二化工设备包含适于在塔顶馏出环己酮的蒸馏塔，其中所述环己酮是第三混合物的一部分，所述第三混合物包含已经除去沸点低于环己酮的沸点的组分的所述第二混合物。7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中iv)适于在塔顶馏出包含重量比为至少4∶1的环己醇和环己酮的混合物。8.根据权利要求2-7中任一项所述的方法，其包括：向所述第一化工设备添加适于从适于在塔顶馏出包含重量比为至少4∶1的环己醇和环己酮的混合物的蒸馏塔的底部产物中回收苯酚的蒸馏塔。9.根据权利要求8所述的方法，其包括：向所述第一化工...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·托马斯·廷格，艾瑞斯·维索尔伦，
申请(专利权)人：CAPIII有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL