一种由烃的氢过氧化物加氢制备相应醇和酮的方法技术

本发明专利技术公开了一种由烃的氢过氧化物加氢制备相应醇和酮的方法，其特征在于该方法包括：（１）将含有氢过氧化物的烃氧化液经闪蒸后的饱和蒸汽进入精馏塔，而浓缩的烃氧化液经水洗或碱洗后，分离出油相在氢气和加氢催化剂存在下反应，和（２）利用加氢反应热蒸发烃／水共沸物进入加氢尾气，加氢尾气经分离得到烃类冷凝液和被烃类饱和的气相，其中烃类冷凝液经分离得到的烃类在精馏塔中和（１）闪蒸出的烃类饱和蒸汽一起精馏，重组分进入酮醇精馏塔，而被烃类饱和的气相用加氢产物洗涤吸收其中的烃类后，经过循环压缩机升压后返回加氢反应器，而吸收了气相中烃类的加氢产物去中和反应器。该方法能耗低、可长周期连续稳定运转、加氢尾气和废碱液能循环使用，三废排放量少。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种制备醇和酮的方法，更进一步地说是关于由烃的氢过氧化物加氢制备相应醇和酮的方法。
技术介绍
烃的氢过氧化物是烃类氧化制酮/醇的重要中间体，例如环己基氢过氧化物(简记为CHHP)是环己烷氧化制环己酮的中间体。目前，环己酮工业通常采用碱性水溶液和CHHP氧化液混合搅拌分解CHHP的碱性催化分解工艺(EP0092867)，该工艺特点主要描述为使用含1ppm过渡金属离子的碱水溶液，分解反应温度为85℃～95℃，工业应用时采用3个串联搅拌连续中和分解反应器。在EP0092867专利的基础上，开发了不少改进工艺，但这类工艺的特点是反应速度快，但收率低(89％)，大量产生废碱液(副产废碱液1.1吨/吨环己酮)，污染严重，原子经济性仅80％。USP4,720,592中公开的方法是采用小球状Pd/Si催化剂，在固定床反应器中将来自于催化氧化产生的环己基过氧化氢转化为环己酮和环己醇，反应温度130～150℃，反应压力900～1200kPa，该方法反应条件苛刻，需要中高压设备，氧化副产物很容易在加氢催化剂表面结垢，导致加氢活性下降；(2)在上述温度和压力下，醇酮的总收率不是太高，仅为92％；(3)所用Pd/Si催化剂中Pd的浓度低(0.05～1.0％)，废催化剂回收成本高。在USP3,927,108中所公开的加氢方法，是将1～30重％浓度的烃氢过氧化物在VIII族贵金属、优选钯/碳粉末(粒径20～200A)催化剂存在下，在20～180℃、氢分压0.1～50atm下进行反应，该方法催化剂粒径小，很容易粘壁失去活性、堵塞过滤器，反应器结垢，难以长周期运行，加氢尾气不能循环使用，氢气消耗高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有方法中存在的问题，提供一种能耗低、可长周期连续稳定运转、加氢尾气和废碱液能循环使用，三废排放量少的满足清洁生产要求的由烃的氢过氧化物加氢制备相应醇和酮的方法。本专利技术提供的由烃的氢过氧化物加氢制备相应醇和酮的方法，其特征在于该方法包括(1)将含有氢过氧化物的烃氧化液经闪蒸后的饱和蒸汽进入精馏塔，而浓缩的烃氧化液经水洗或碱洗后，分离出油相进行加氢反应和(2)利用加氢反应热蒸发烃/水共沸物进入加氢尾气，加氢尾气经分离得到烃类冷凝液和被烃类饱和的气相，其中烃类冷凝液经分离得到的烃类在精馏塔中和(1)闪蒸出的烃类饱和蒸汽一起精馏，重组分进入酮醇精馏塔，而被烃类饱和的气相用加氢产物洗涤吸收其中的烃类后，经过循环压缩机升压后返回加氢反应器，而吸收了气相中烃类的加氢产物去中和反应器。下面结合附图，详细说明本专利技术方法的过程。含有烃的氢过氧化物的烃氧化液沿着管线1进入闪蒸槽2，闪蒸出的烃的饱和蒸汽经管线54进入精馏塔47，浓缩的烃的氧化液经管线3在水洗塔4中进行水洗或者碱洗，再沿管线5进入聚结分离器6进行油水分离，油相沿管线7进入加氢反应器8；加氢反应所用氢气来自醇脱氢反应器28或变压吸附装置，沿着管线30进入脱硫反应器31再经管线32进入甲烷化反应器33后沿管线34进入加氢反应器8，烃类氢过氧化物加氢反应生成醇和水。利用加氢反应热蒸发烃/水共沸物，使其进入加氢尾气，夹带了烃/水共沸物和加氢产物的加氢尾气进入反应精馏段9分离出部分加氢产物；余下的尾气经管线35进入冷凝器36，再经管线37进入尾气分离器38，得到烃类冷凝液和被烃类饱和的气相。所说的烃类冷凝液经管线43进入冷凝液聚结分离器44后，分离得到酸水和烃类；其中酸水经过管道45去污水处理系统，而烃类经管线46进入精馏塔47，和闪蒸槽2闪蒸出的烃的饱和蒸汽一起精馏，所得的纯烃沿着管线55回氧化釜循环使用，而精馏塔47的塔釜重组分经管线56去醇酮精馏塔23。所说的被烃类饱和的气相经管线39进入尾气洗涤塔17分离出烃类后，尾气经管线40进入尾气循环压缩机41升压后，经管线42进入加氢反应器8。在加氢反应器8中得到的加氢产物和尾气在高位槽11中得到分离。尾气通过管线12返回加氢反应器8，而加氢产物离开高位槽11后，进入过滤设备14，大部分加氢产物在过滤设备14中和催化剂分离，小部分含催化剂的加氢产物直接循环回加氢反应器8，过滤后加氢产物经管线16进入尾气洗涤塔17吸收饱和气相中的烃类。加氢产物在尾气洗涤塔17中洗涤饱和气相，吸收其中的烃类后，经管线18进入中和反应器19经碱洗为中性，然后经管线20进入碱液聚结分离器21分离出中性加氢产物和废碱液。所说的中性加氢产物经管线22进入醇酮精馏塔23，和经管线56来自精馏塔47的塔釜重组分一起精馏得到精烃、精酮、精醇和釜残；其中精烃沿着管线24回氧化釜循环使用，精酮沿管线25去储罐，釜残沿管线27去锅炉，而精醇经管线26进入脱氢反应器28得到精酮和氢气，这部分精酮沿管线29、25去储罐，氢气循环回加氢反应器8。所说的废碱液和来自管线49的蒸发促进剂混合，进入废碱液蒸发器50，得到浓缩废碱液和蒸汽。浓缩废碱液经管线51进入废碱液焚烧炉52得到蒸汽和回收碱，其中蒸汽经管线57再可进一步回收夹带的醇酮和工艺水，回收碱经管线53循环回到中和反应器19中。在本专利技术提供的方法中，所说的加氢反应器8优选采用浆态鼓泡加氢反应器，采用浆态鼓泡加氢反应器能保持加氢催化剂在加氢产物中的良好悬浮状态，实现氢气、烃类氧化液和加氢催化剂之间“气、液、固”三相充分混合，增加相接触面积，促进化学反应和强化传质，避免催化剂粘壁和反应器结垢。所说的加氢反应优选在钯碳催化剂存在下进行，钯碳催化剂的钯含量为0.5～15重％。所说的加氢反应的氢气主要来源于醇脱氢反应器28得到的氢气，这样可以使氢气在系统中的闭路循环，减少新鲜氢气消耗。为了补充氢气的不足，少部分氢气也可以采用变压吸附装置的新鲜氢气。本专利技术提供的方法中，充分利用加氢反应热来蒸发烃/水共沸物，这样反应生成水就能够随加氢尾气离开反应釜，不会导致催化剂粘壁；加氢尾气离开反应釜之后，还可以设置精馏段9以分离尾气中夹带的醇酮等反应产物。聚结分离器是人们为了简化分离步骤，设计出的代替水洗、沉降、分离等步骤，以达到快速分离目的的装置，在USP5,443,724、CN85205229U和CN2294956Y都有对聚结分离器的描述。本专利技术提供的方法中，可以采用聚结分离器进行分离操作，例如，氧化液经水洗或碱洗后油相和水相的聚结分离器6，尾气分离得到的烃类冷凝液中烃类和酸水的冷凝液聚结分离器45，废碱液和中性加氢产物的碱液分离器21。本专利技术提供的方法中，氧化液在加氢反应器8中加氢后，首先采用高位槽11连续分离加氢产物和尾气，终止加氢反应；在分离催化剂和加氢产物时，过滤设备14可以采用装有多个滤芯，优选金属烧结滤芯的过滤槽连续分离加氢产物和粉末催化剂。所说的过滤槽的滤芯优选过滤精度为10～30μm的不锈钢烧结滤芯，过滤槽在50～110℃、150～400kPa压差下，连续分离加氢产物和粉末催化剂，过滤槽可以采用程序控制器来自动实现过滤和反冲工作状态的切换，既保证加氢产物和加氢催化剂之间的连续分离，又不堵塞过滤器。本专利技术提供的方法中，加氢产物在尾气洗涤塔17中，优选80～100℃、200～400Kpa条件下洗涤吸收饱和气相中的烃类后，经中和反应器19碱洗为中性，在聚结分离器21中将废碱液和中性加氢产物分离，含有蒸发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由烃的氢过氧化物加氢制备相应醇和酮的方法，其特征在于该方法包括：（１）将含有氢过氧化物的烃氧化液经闪蒸后的饱和蒸汽进入精馏塔，而浓缩的烃氧化液经水洗或碱洗后，分离出油相进行加氢反应和（２）利用加氢反应热蒸发烃／水共沸物进入加氢尾气，加氢尾气经分离得到烃类冷凝液和被烃类饱和的气相，其中烃类冷凝液经分离得到的烃类在精馏塔中和（１）闪蒸出的烃类饱和蒸汽一起精馏，重组分进入酮醇精馏塔，而被烃类饱和的气相用加氢产物洗涤吸收其中的烃类后，经过循环压缩机升压后返回加氢反应器，而吸收了气相中烃类的加氢产物去中和反应器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋星星，李永祥，吴巍，孙斌，朱泽华，程立泉，傅送保，闵恩泽，盛品正，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，中国石油化工股份有限公司巴陵分公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]