丙酮回收和纯化制造技术

公开了用于由氢过氧化枯烯(CHP)制备丙酮的方法和系统。所公开的方法涉及裂解CHP以形成裂解产物物流。在一些实施方案中，裂解产物物流被分离为顶部物流和底部物流。将底部物流中和、洗涤，然后在粗丙酮塔中处理，以提供粗丙酮物流。在该方法中裂解产物的顶部物流被向前闪蒸，绕过中和、洗涤和粗丙酮塔，然后与粗丙酮物流合并。合并的丙酮物流被提供至丙酮产物塔。根据一些实施方案，丙酮产物塔包括用于获得循环丙酮物流的侧抽，该侧抽被循环至裂解反应器(多个裂解反应器)。循环丙酮侧抽可位于丙酮产物塔上比获得产物丙酮的点更低的位置。所公开的方法提高了方法效率。公开的方法提高了方法效率。公开的方法提高了方法效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丙酮回收和纯化
专利

[0001]本申请涉及用于由枯烯制造丙酮的方法和系统。更具体地，实施方案涉及改善丙酮回收的效率。
[0002]引言
[0003]苯酚和丙酮是以各种方法制造的，其中最常见的方法被不同地称为Hock方法、Hock和Lang方法、或枯烯至苯酚方法等。该方法开始于枯烯(异丙苯)的氧化，以形成氢过氧化枯烯(CHP)。然后CHP在酸催化剂的存在下被裂解，以形成苯酚、丙酮和/或α
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甲基苯乙烯(“AMS”)混合物。该混合物随后被中和并分馏以回收最终产物苯酚、丙酮和/或AMS。
[0004]尽管这种方法已经使用了几十年，但仍然持续需要优化这种方法中产物回收的效率。
[0005]概述
[0006]本文公开了一种制造丙酮的方法，该方法包括(i)在至少一个裂解反应器中裂解氢过氧化枯烯(CHP)，以形成裂解产物物流，(ii)将裂解产物物流分离为顶部物流和底部物流，(iii)在粗丙酮塔中分离底部物流，以提供富苯酚物流和富丙酮物流，(iv)将步骤(ii)的顶部物流和步骤(iii)的富丙酮物流两者进给至丙酮产物塔，和(v)从丙酮产物塔获得产物丙酮。根据一些实施方案，所述至少一个裂解反应器包括第一级裂解反应器和第二级裂解反应器，并且裂解CHP包括：将CHP提供至第一级裂解反应器，使CHP与酸催化剂、循环的丙酮和水接触，以形成第一级裂解反应器产物，将第一级裂解反应器产物提供至第二级裂解反应器，和从第二级裂解反应器获得作为流出物的裂解产物物流。根据一些实施方案，将裂解产物物流分离成顶部物流和底部物流包括在闪蒸槽中闪蒸裂解产物物流，以提供来自闪蒸槽的顶部物流。根据一些实施方案，闪蒸槽在约90kPa至约190kPa的压力下运行。根据一些实施方案，来自闪蒸槽的顶部物流包含约60体积％至约75体积％的丙酮。根据一些实施方案，该方法进一步包括冷却步骤(ii)的底部物流。根据一些实施方案，该方法进一步包括中和步骤(ii)的底部物流。根据一些实施方案，将步骤(ii)的顶部物流和步骤(iii)的富丙酮物流两者进给至丙酮产物塔包括将步骤(ii)的顶部物流与步骤(iii)的富丙酮物流合并以形成合并物流，并将所述合并物流进给至丙酮产物塔。根据一些实施方案，所述粗丙酮塔包括冷凝器，并且其中将步骤(ii)的顶部物流与步骤(iii)的富丙酮物流合并包括将步骤(ii)的顶部物流进给至冷凝器。根据一些实施方案，该方法进一步包括将来自丙酮产物塔的循环丙酮循环至用于执行步骤(i)的裂解反应器。根据一些实施方案，丙酮产物塔包括从其获得产物丙酮的第一侧抽和从其获得循环丙酮的第二侧抽。根据一些实施方案，第二侧抽位于第一侧抽的下方。
[0007]本文还公开了一种制造丙酮的方法，该方法包括(i)在至少一个裂解反应器中裂解氢过氧化枯烯(CHP)以形成裂解产物物流，(ii)处理裂解产物物流的至少第一部分，以洗涤和中和裂解产物物流的所述第一部分，(iii)在粗丙酮塔中分离裂解产物物流的所述第一部分，以提供富苯酚物流和富丙酮物流，(iv)将步骤(iii)的富丙酮物流进给至丙酮产物塔，和(v)从丙酮产物塔的第一侧抽获得产物丙酮，和从丙酮产物塔的第二侧抽获得循环丙
酮。根据一些实施方案，所述第二侧抽在所述第一侧抽的下方。根据一些实施方案，所述至少一个裂解反应器包括第一裂解反应器和第二裂解反应器。根据一些实施方案，该方法进一步包括将循环丙酮循环至第二裂解反应器。根据一些实施方案，将循环丙酮循环至第二裂解反应器包括循环一定量的丙酮，基于提供至所述至少一个裂解反应器的CHP，所述一定量的丙酮具有约0.05至约0.25的丙酮与CHP的重量比。根据一些实施方案，该方法进一步包括，在步骤(ii)之前，在闪蒸槽中闪蒸裂解产物，以提供裂解产物物流的所述第一部分作为来自闪蒸槽的底部物流，并提供顶部物流。根据一些实施方案，该方法进一步包括将顶部物流向前闪蒸至粗丙酮塔的下游。
[0008]附图简述
[0009]图1显示用于由氢过氧化枯烯(CHP)制造丙酮和苯酚的系统的一个实施方案。
[0010]图2显示用于由氢过氧化枯烯(CHP)制造丙酮和苯酚的改进的系统的一个实施方案。
[0011]详述
[0012]图1显示了用于由氢过氧化枯烯(CHP)制造丙酮和苯酚的系统100。浓缩的CHP经由管线102进入系统。管线102中CHP的浓度可以是约65
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90重量％，更一般地是约80
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85重量％，例如至约82重量％。CHP可以通过枯烯的氧化制造，例如，如第8,697,917号美国专利所述，其全部内容通过引用并入本文。来自枯烯氧化的氧化产物(未显示)包括CHP，还可能包括α
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甲基苯乙烯(AMS)、二甲基苄醇(DMBA)和/或苯乙酮(ACP)中的一种或多种。
[0013]浓缩的CHP被提供至一个裂解反应器或两个串联的裂解反应器，例如，如第5,371,305号美国专利中所述。在图示的系统100中，示出了两个串联的裂解反应器。CHP被提供至第一裂解反应器104，在那里它经历酸催化裂解。例如，酸催化剂可以是硫酸(H2SO4)。在图示的实施方案中，第一裂解反应器例如可以是回混反应器，且在50℃至80℃运行。在第一裂解反应器中，CHP以两个反应部分地反应，i)CHP裂解以形成苯酚和丙酮，以及ii)CHP以平衡反应与DMBA部分地反应，以得到中间产物过氧化二枯基(DCP)和水。DMBA部分地脱水成AMS，AMS以连续反应与苯酚反应成高沸点枯基苯酚。AMS还可以形成高沸点的二聚体。还可以产生另外的副产物如羟基丙酮(HA)、2
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甲基苯并呋喃(2
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MBF)和异亚丙基丙酮(MO)。裂解反应是高度放热的，因此可向裂解反应器(多个裂解反应器)提供循环的丙酮，以保持适当的稀释度，从而最小化不期望的副产物的形成。在图示的实施方案中，循环的纯化丙酮经由管线106被提供至第一裂解反应器。也可以加入水以获得最优裂解收率。
[0014]在图示的实施方案中，第一裂解反应器104的产物被进给至第二裂解反应器108，在那里发生三个主要反应：i)来自第一裂解反应器的残留CHP裂解为苯酚和丙酮，ii)来自第一裂解反应器的残留DMBA脱水为AMS，和iii)DCP转化为AMS、苯酚和丙酮。第二级裂解反应器可以是塞流反应器，例如，处于约105℃至145℃的温度的塞流反应器，并且可以是蒸气加热的。
[0015]在图示的系统100中，来自第二裂解反应器108的裂解产物使用冷却器110冷却，并被引至一个或多个中和和洗涤单元112。裂解流出物含有用作用于裂解反应的催化剂的硫酸。为了避免下游设备中的腐蚀问题，必须使用一种或多种碱如氢氧化钠和/或一种或多种盐溶液来提取和中和这些酸。例如，盐溶液可以是或包括苯酚钠。盐溶液可以减少或停止裂解产物中任何继续的裂解反应。因此，中和和洗涤单元112可以产生中和的裂解产物。然而，
在下面描述的改进的实施方案中，裂解产物被不同地处理，如将描述的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造丙酮的方法，所述方法包括：(i)在至少一个裂解反应器中裂解氢过氧化枯烯(CHP)，以形成裂解产物物流，(ii)将裂解产物物流分离为顶部物流和底部物流，(iii)在粗丙酮塔中分离底部物流，以提供富苯酚物流和富丙酮物流，(iv)将步骤(ii)的顶部物流和步骤(iii)的富丙酮物流两者进给至丙酮产物塔，和(v)从丙酮产物塔获得产物丙酮。2.权利要求1所述的方法，其中所述至少一个裂解反应器包括第一级裂解反应器和第二级裂解反应器，并且其中裂解CHP包括：将CHP提供至第一级裂解反应器，使CHP与酸催化剂、循环的丙酮和水接触，以形成第一级裂解反应器产物，将第一级裂解反应器产物提供至第二级裂解反应器，和从第二级裂解反应器获得作为流出物的裂解产物物流。3.权利要求1所述的方法，其中将裂解产物物流分离成顶部物流和底部物流包括在闪蒸槽中闪蒸裂解产物物流，以提供来自闪蒸槽的顶部物流。4.权利要求3所述的方法，其中所述闪蒸槽在约90kPa至约190kPa的压力下运行。5.权利要求3所述的方法，其中来自闪蒸槽的顶部物流包含约60体积％至约75体积％的丙酮。6.权利要求1所述的方法，其进一步包括冷却步骤(ii)的底部物流。7.权利要求1所述的方法，其进一步包括中和步骤(ii)的底部物流。8.权利要求1所述的方法，其中将步骤(ii)的顶部物流和步骤(iii)的富丙酮物流两者进给至丙酮产物塔包括将步骤(ii)的顶部物流与步骤(iii)的富丙酮物流合并以形成合并物流，并将所述合并物流进给至丙酮产物塔。9.权利要求8所述的方法，其中所述粗丙酮塔包括冷凝器，其中将步骤(ii)的顶部物流与步骤(iii)的富丙酮物流合并包括将...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：凯洛格，
类型：发明
国别省市：