纯化丙酮的方法技术

在实施方案中，一种纯化丙酮的方法包括：将包含大于或等于97重量％的丙酮和100至1,000ppm的甲醇的进料料流引导至分离塔，两者基于所述进料料流的总重量计；在大于或等于1巴的压力运行的所述分离塔中，将所述进料料流分离成塔顶料流和包含基于纯化丙酮料流的总重量计小于或等于50ppm的甲醇的纯化丙酮料流；和将至少80重量％的所述塔顶料流作为重构料流引导至所述分离塔中，并将1至20重量％的所述塔顶料流作为吹扫料流吹扫。

Purification of acetone

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纯化丙酮的方法专利技术背景双酚A在商业上通过在诸如离子交换树脂的催化剂的存在下丙酮和二当量苯酚的缩合反应来生产。双酚A是高生产量的化合物，全球年产量估值超过二百万吨。对该化合物的需求主要是由于其在诸如环氧树脂和聚碳酸酯的许多高商品材料的生产中用作单体。双酚A的一种前体丙酮可通过使苯和丙烯反应的异丙基苯过程来形成。该反应不利地形成甲醇副产物，这会导致用于形成双酚的催化剂体系失活。这种失活需要催化剂体系被再生或甚至完全替换，从而导致生产停止和维持双酚A生产设施的额外支出。丙酮-甲醇混合物的分离由于在较低压力下形成共沸物而非常困难。已开发了解决与共沸物相关的问题的方法，包括提取蒸馏和变压共沸蒸馏。可借助上述方法实现甲醇与丙酮的分离，但在初始包含大于80重量％丙酮的组合物中，由于在较低压力下组分间的低相对挥发度，分离尤其困难。例如，甲醇浓度从250ppm降至低于30ppm通常需要使用重蒸馏塔。因此期望纯化丙酮的改进方法。
技术实现思路
本文所公开的是一种纯化丙酮的方法。在一个实施方案中，纯化丙酮的方法包括：将包含大于或等于97重量％的丙酮和100至1,000ppm的甲醇的进料料流引导至分离塔，两者基于进料料流的总重量计；在大于或等于1巴的压力运行的分离塔中，将进料料流分离成塔顶料流和包含基于纯化丙酮料流的总重量计小于或等于50ppm的甲醇的纯化丙酮料流；和将至少80重量％的塔顶料流作为重构料流引导至分离塔中，并将1至20重量％的塔顶料流作为吹扫料流吹扫。通过以下附图和详细描述来例示上述和其他特征。<br>附图简述以下附图是示例性实施方案，被提供来说明本方法，其中类似的元件被同样地编号。数张附图是实施例的例示，其不意图将根据本专利技术制成的装置限制于本文中阐述的材料、条件或过程参数。图1是纯化丙酮料流的方法的实施方案的例示；图2是纯化丙酮料流的方法的另一个实施方案的例示；图3是塔顶取出量对实施例1的纯化丙酮料流的甲醇浓度的效果的图解例示；图4是在分离塔于1巴运行时改变实施例3的塔顶料流的重构量的效果的图解例示；图5是在分离塔于5巴运行时改变实施例4的塔顶料流的重构量的效果的图解例示；以及图6是在分离塔于15巴运行时改变实施例5的塔顶料流的重构量的效果的图解例示。专利技术详述意外地发现双酚A形成反应中存在的甲醇中大于60重量％(wt％)源自新鲜购买的丙酮，该丙酮被发现包含基于丙酮的总重量计250重量份/百万重量份(ppm)的甲醇。虽然可得到从甲醇纯化丙酮的常规方法，诸如利用多个分离塔以分离丙酮和甲醇的共沸混合物的提取蒸馏和变压蒸馏，但减少少量甲醇的量，例如从250ppm减至小于或等于30ppm是特别有挑战性的，这是由于在这些浓度下两种组分间的相对挥发度低。例如，如下文实施例1中所描述的，为了获得具有仅25ppm甲醇的低甲醇浓度的纯化丙酮，必须在塔顶料流中去除大于25重量％的进入蒸馏塔的进料料流。换言之，为了实现纯化丙酮料流中25ppm或更低的甲醇浓度，在进入蒸馏塔的具有4,000千克每小时(kg/hr)流量的进料料流中，大于25重量％的进料料流，或在实施例1的情况下大于1,000kg/hr在塔顶料流中被去除。塔顶料流的这种高流量导致在塔顶料流中丙酮的大量损失。在这种情况下，全部塔顶料流变成通过一些其他方式纯化或丢弃的吹扫料流。开发了一种纯化丙酮的方法，其中意外地发现通过将至少80重量％的塔顶料流引导回到分离塔中，可形成包含小于或等于50ppm甲醇的纯化丙酮料流，同时实现吹扫料流中损失丙酮的显著减少。明确而言，纯化丙酮的方法包括：将包含丙酮和甲醇的进料料流引导至分离塔；在大于或等于1巴的压力运行的分离塔中，将进料料流分离成塔顶料流和纯化丙酮料流；和将至少80重量％的塔顶料流作为重构料流引导至分离塔中，并将1至20重量％的塔顶料流作为吹扫料流吹扫。塔顶料流中损失丙酮的减少的一个原因是由于塔中的甲醇浓度与仅添加进料料流的塔中的浓度相比被提高。塔中甲醇浓度出现这种提高的原因是，由于分离过程，被引导回到分离塔中的塔顶料流自然包含比进料料流更高的甲醇浓度。与塔顶料流的部分未被引导回到分离塔中的实施例1(905ppm甲醇)相比，添加重构料流而使塔中甲醇浓度更高的事实导致塔顶料流和吹扫料流两者中的甲醇浓度也更高(例如，实施例2的1.3重量％)。在比较这两个实施例时，观察到尽管经由进料料流初始添加至分离塔的甲醇的量相同，但吹扫料流中甲醇的浓度不同。因此，将重构料流引导至分离塔具有提高吹扫料流中甲醇浓度的下游效果，导致为了实现纯化丙酮料流中相同的甲醇浓度降低，吹扫料流中丙酮损失的量减少。在不受理论约束的情况下，还认为出现吹扫料流中甲醇浓度的这种提高和所得改进的分离是由于对质量传递的驱动力增加。还发现甲醇与丙酮的分离可通过升高分离塔中的压力而进一步增强，因为分离塔压力的升高将共沸物转换成更低的丙酮质量分数，并且提高了在共沸组合物右边的组分间的相对挥发度，从而促进了更高质量分数下的更有效分离。例如，发现在大于或等于3巴，或3至15巴的压力，在大于0.6，或0.6至0.98，或0.7至0.95，或0.75至0.95的高丙酮质量分数下，可发生两种组分的良好分离。图1是纯化丙酮料流的方法的实施方案的例示。在图1中，将进料料流2和重构料流24在接合部6进行组合形成组合料流8，组合料流8被引导至分离塔10。要注意，尽管进料料流2和重构料流24被例示为在添加至分离塔10之前组合，但它们也可作为分开的料流来添加。接合部6的实例包括T形接头，Y形接头和静态混合器。进料料流可包含基于进料料流的总重量计大于或等于97重量％，或97至99.99重量％，或98至99.5重量％的丙酮。进料料流可包含基于进料料流的总重量计100至5,000ppm，或100至500ppm，或200至300ppm的甲醇。进料料流可包含基于进料料流的总重量计小于或等于5重量％，或0至1重量％，或0至0.9重量％的水。分离塔可为蒸馏塔。塔可以1至100，或10至55，或10至35，或1至20的回流比运行。塔可包括6至80个级，或25至45个级，或等同于所述级数的填料。至少两种料流可离开分离塔，包括纯化丙酮料流12和塔顶料流14。纯化丙酮料流可包含基于纯化丙酮料流的总重量计1至40ppm，或5至25ppm的甲醇。在分流器16中将塔顶料流14分离成重构料流24和吹扫料流22。分流器16的实例包括T形接头和Y形接头，任选具有控制各自流量的阀。将至少80重量％，或90至97重量％，或80至99重量％的塔顶料流作为重构料流24引导回到分离塔中。将至少1重量％，或1至20重量％，或3至10重量％的塔顶料流作为吹扫料流22从系统中吹扫。虽然本方法通过将至少80重量％的塔顶料流作为重构料流引导回到分离塔中显著减少了塔顶料流损失丙酮的量，但在吹扫料流中损失了一定量的丙酮。例如，具有65kg/hr流量且包含98重量％或更多丙酮的吹扫料流可导致大于63kg/hr丙酮的损失。发现这种丙酮可通过将吹扫料流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纯化丙酮的方法，其包括：/n将包含大于或等于97重量％的丙酮和100至1,000ppm的甲醇的进料料流引导至分离塔，两者基于所述进料料流的总重量计；/n在大于或等于1巴的压力运行的所述分离塔中，将所述进料料流分离成塔顶料流和包含基于纯化丙酮料流的总重量计小于或等于50ppm的甲醇的纯化丙酮料流；和/n将至少80重量％的所述塔顶料流作为重构料流引导至所述分离塔中，并将1至20重量％的所述塔顶料流作为吹扫料流吹扫。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171006 EP 17195139.51.纯化丙酮的方法，其包括：
将包含大于或等于97重量％的丙酮和100至1,000ppm的甲醇的进料料流引导至分离塔，两者基于所述进料料流的总重量计；
在大于或等于1巴的压力运行的所述分离塔中，将所述进料料流分离成塔顶料流和包含基于纯化丙酮料流的总重量计小于或等于50ppm的甲醇的纯化丙酮料流；和
将至少80重量％的所述塔顶料流作为重构料流引导至所述分离塔中，并将1至20重量％的所述塔顶料流作为吹扫料流吹扫。


2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述吹扫料流和苯酚水进料料流引导至酚水分离单元，和分离废水料流、苯酚料流和回收的丙酮料流。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述进料料流包含基于所述进料料流的总重量计97至99.5重量％，或98至99.5重量％的丙酮。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述进料料流包含基于所述进料料流的总重量计100至500ppm，或200至300ppm的甲醇。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述压力为3至20巴，或5至20巴。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述压力为5至15巴。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·P·R·达利帕蒂，N·冈萨雷斯维达尔，P·J·M·艾耶斯布茨，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL