一種丙醛加氫製備正丙醇工藝中丙酸丙酯的去除方法
2023-06-04 03:06:56 5
專利名稱：一種丙醛加氫製備正丙醇工藝中丙酸丙酯的去除方法
技術領域：
本發明涉及一種丙醛加氫製備正丙醇工藝中副產物丙酸丙酯的去除方法。
背景技術：
正丙醇的主要用途是用做溶劑及化學中間體，用做苯胺印刷油墨的特殊溶劑，特別是用於聚烯及聚醯胺薄膜的印刷。此外還可以用做纖維羧甲基化的溶劑，醋酸纖維素的膠凝劑和增塑劑等，用正丙醇可生產醋酸正丙酯、二正丙胺、丙醇化尿素等。由於國內規模化正丙醇裝置建立較晚，且在產量和質量上均難以滿足市場需求， 因此國內正丙醇生產技術有待進一步提高。採用水溶性銠膦催化劑合成丙醛，精餾後的丙醛約含有洲左右的水，利用該含水丙醛直接加氫合成正丙醇，減少了丙醛精製工藝，且丙醛中的水可以起到抑制部分副反應的作用，但還是不可避免地產生一定量的丙酸丙酯副產物。CN101225018A公開了一種丙醛加氫製備正丙醇工藝中副產物丙酸丙酯的去除方法，粗丙醇進入精餾系統時通過適量的補水使正丙醇、丙酸丙酯與所補的水形成三元共沸，在脫輕塔中脫除丙酸丙酯。此工藝在除去丙酸丙酯的過程中，勢必會損失一定量的正丙醇。CN101225019A公開了一種銅鋅催化劑下丙醛加氫製備正丙醇的生產工藝，粗丙醇經脫輕塔和脫重塔分別脫除輕組分和重組分，得到產品正丙醇。該項發明中沒有表明脫除的輕組分即頭油的具體處理方法。
發明內容
發明目的本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種不損失正丙醇的產量而將採用丙醛加氫製備正丙醇工藝中的副產物丙酸丙酯去除的方法。技術方案本發明所述的丙醛加氫製備正丙醇工藝中丙酸丙酯的去除方法，將含有丙酸丙酯的正丙醇通入水解釜中與加入的鹼性物質混合，加熱、攪拌並在水解釜的釜頂進行連續蒸餾，其中，釜內溫度控制在95 115°C，釜頂蒸餾溫度控制在90 95°C，再將釜頂餾分正丙醇進行冷凝、脫水工藝獲得高純度的正丙醇。為了蒸餾效果比較好，可以在水解釜的上部設置一段精餾段，蒸餾過程在水解釜上部的精餾段中進行。本發明所述鹼性物質優選為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、固體氧化鈉或固體氧化鉀，當然也可以選用其他一些鹼性物質，但是處理效果不是最好。本發明中所述氫氧化鈉或氫氧化鉀與丙酸丙酯的摩爾比為1 2: 1 ；所述固體氧化鈉或固體氧化鉀與所述丙酸丙酯的摩爾比為0. 5 1:1。當然氫氧化鈉或氫氧化鉀等鹼性物質可以加入更多一些，但是經濟上不節約，也可以稍微少些，但對丙酸丙酯的處理不夠完全。上述氫氧化鈉溶液的濃度優選為20%至飽和溶液，以質量百分比計。比較稀的溶液會增加後續脫水工藝的時間。同理，所述氫氧化鉀溶液的濃度也優選為20%以上至飽和溶液，以質量百分比計。
本發明與現有技術相比，其有益效果是1、本發明方法工藝簡單、操作簡便，更重要的是提高了正丙醇產量，有效降低了其中丙酸丙酯的含量，同時省去了正丙醇精製中的脫輕塔和脫重塔，大大降低了能耗；本發明適用於丙醛加氫生產正丙醇工藝，同時也適用於丁醛、正戊醛、異戊醛加氫生產相應醇的工藝；2、本發明方法處理後，正丙醇的純度比較高， 正丙醇中的丙酸丙酯含量由原來的約0. 39Γ2. 5%降低到低於0. 1%，脫酯的過程中不會造成正丙醇的損失；3、本發明方法同時適用於傳統工藝脫輕塔中的輕組分，脫輕塔出來的輕組分中含正丙醇約60%，丙酸丙酯約10%，水約27°/Γ30%，經過 本發明方法處理後，丙酸丙酯的含量降低到0. 1%以下，正丙醇的純度高於99%。
圖1為本發明方法的處理流程圖。
具體實施例方式下面對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護範圍不局限於所述實施例。以下含量及濃度均以質量百分比計。實施例1 來自乙烯氫甲醯化裝置的含水丙醛與氫氣混合，氣化後經焦油捕集器，除去反應氣中的油份後由底部進入固定床反應器，入口溫度11(T13(TC，反應壓力 0. Γ0. 6MPa,在銅系催化劑作用下進行加氫反應，該反應為放熱反應，反應產生的熱量通過導熱油取走，以保持反應熱點溫度在16(T195°C。從反應器頂部出來的物料經冷凝器冷凝至3(T50°C去分離罐，在分離罐中實現粗丙醇與未反應氫氣的分離。未反應氫氣離開分離罐後，部分直接進入氫壓機加壓，循環利用，另一部分則通過變壓吸附工藝提純後加壓利用。 分離罐底部則得到粗丙醇去水解脫脂工藝。下面按照本發明方法對該粗丙醇進行脫脂處理將粗丙醇和氫氧化鈉連續通入水解釜，粗丙醇中丙酸丙酯含量0. 3%，氫氧化鈉濃度為30%，氫氧化鈉與丙酸丙酯摩爾比為 2 :1，對水解釜加熱、攪拌，並連續蒸餾，釜溫控制在95°C，蒸餾塔頂溫度在95°C，粗丙醇中的丙酸丙酯在鹼性條件下發生水解反應生成丙酸鈉，塔頂餾分正丙醇經過冷凝、脫水工藝， 從而獲得高純度正丙醇產品。最終產品正丙醇中丙酸丙酯含量為0.04%，正丙醇的純度為 99. 93%。實施例2 粗丙醇的來源同實施例1，不同點在於粗丙醇中丙酸丙酯含量1%。下面按照本發明方法對該粗丙醇進行脫脂處理，將粗丙醇和氧化鈉加入水解釜， 氧化鈉反應後形成的氫氧化鈉濃度為40%左右，氫氧化鈉與丙酸丙酯摩爾比為1. 6 :1，對水解釜加熱、攪拌，並連續蒸餾，釜溫控制在115°C，蒸餾塔頂溫度在92°C，粗丙醇中的丙酸丙酯在鹼性條件下發生水解反應生成丙酸鈉，塔頂餾分正丙醇經過冷凝、脫水工藝，從而獲得高純度正丙醇產品。最終產品正丙醇中丙酸丙酯含量為0. 08%,正丙醇的純度為99. 89%。實施例3 粗丙醇的來源同實施例1，不同點在於粗丙醇中丙酸丙酯含量1. 8%。下面按照本發明方法對該粗丙醇進行脫脂處理，將粗丙醇和氧化鉀加入水解釜， 氧化鉀反應後形成的氫氧化鉀為飽和溶液，氫氧化鉀與丙酸丙酯摩爾比為1:1，對水解釜加熱、攪拌，並連續蒸餾，釜溫控制在110°c，蒸餾塔頂溫度在94°C，粗丙醇中的丙酸丙酯在鹼性條件下發生水解反應生成丙酸鉀，塔頂餾分正丙醇經過冷凝、脫水工藝，從而獲得高純度正丙醇產品。最終產品正丙醇中丙酸丙酯含量為0. 05%,正丙醇的純度為99. 91%。實施例4 粗丙醇的來源同實施例1，不同點在於粗丙醇中丙酸丙酯含量2. 5%。
下面按照本發明方法對該粗丙醇進行脫脂處理，將粗丙醇和氫氧化鉀連續通入水解釜，氫氧化鉀濃度為20%，氫氧化鉀與丙酸丙酯摩爾比為1.4 :1，對水解釜加熱、攪拌，並連續蒸餾，釜溫控制在115°C，蒸餾塔頂溫度在90°C，粗丙醇中的丙酸丙酯在鹼性條件下發生水解反應生成丙酸鉀，塔頂餾分正丙醇經過冷凝、脫水工藝，從而獲得高純度正丙醇產品。最終產品正丙醇中丙酸丙酯含量為0. 1%，正丙醇的純度為99. 85%。實施例5 採用水溶性銠膦催化劑合成丙醛，精餾後的丙醛約含有2%左右的水，利用該含水丙醛直接加氫合成正丙醇，減少了丙醛精製工藝，且丙醛中的水可以起到抑制部分副反應，但還是不可避免地產生一定量的丙酸丙酯，在脫輕塔中與水和正丙醇形成三元共沸，作為輕組分而除去，造成正丙醇大量損失。該輕組分中含正丙醇約60%，丙酸丙酯約 10%,水約 27% 30%。本發明對該輕組分進行處理，將該輕組分和加入的濃度為35%的氫氧化鉀連續通入水解釜，氫氧化鉀和丙酸丙酯的摩爾比為2 1，對水解釜加熱、攪拌，並連續蒸餾，釜溫控制在114°C，蒸餾塔頂溫度在95°C，使其中的丙酸丙酯完全轉化成丙醇和丙酸鹽，通過蒸餾獲得塔頂餾分丙醇含量約70%，水含量約為30%。進一步進行冷凝、脫水提純，即可回收脫輕塔中的正丙醇。最終產品正丙醇中丙酸丙酯含量為0. 05%,正丙醇的純度為99. 87%。如上所述，儘管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本發明，但其不得解釋為對本發明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發明的精神和範圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。
權利要求
1.一種丙醛加氫製備正丙醇工藝中丙酸丙酯的去除方法，其特徵在於將含有丙酸丙酯的正丙醇通入水解釜中與加入的鹼性物質混合，加熱、攪拌並在水解釜的釜頂進行連續蒸餾，其中，釜內溫度控制在95 115°C，釜頂蒸餾溫度控制在90 95°C，再將釜頂餾分正丙醇進行冷凝、脫水工藝獲得高純度的正丙醇。
2.根據權利要求1所述的丙醛加氫製備正丙醇工藝中丙酸丙酯的去除方法，其特徵在於所述鹼性物質為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、固體氧化鈉或固體氧化鉀。
3.根據權利要求2所述的丙醛加氫製備正丙醇工藝中丙酸丙酯的去除方法，其特徵在於所述氫氧化鈉或氫氧化鉀與丙酸丙酯的摩爾比為1 2: 1 ；所述固體氧化鈉或固體氧化鉀與所述丙酸丙酯的摩爾比為0. 5 1:1。
4.根據權利要求2所述的丙醛加氫製備正丙醇工藝中丙酸丙酯的去除方法，其特徵在於所述氫氧化鈉溶液的濃度為20%以上，以質量百分比計。
5.根據權利要求2所述的丙醛加氫製備正丙醇工藝中丙酸丙酯的去除方法，其特徵在於所述氫氧化鉀溶液的濃度為20%以上，以質量百分比計。
全文摘要
本發明公開一種丙醛加氫製備正丙醇工藝中丙酸丙酯的去除方法，其特徵在於將含有丙酸丙酯的正丙醇通入水解釜中與加入的鹼性物質混合，加熱、攪拌並在水解釜的釜頂進行連續蒸餾，其中，釜內溫度控制在95～115℃，釜頂蒸餾溫度控制在90～95℃，再將釜頂餾分正丙醇進行冷凝、脫水工藝獲得高純度的正丙醇。本發明方法工藝簡單、操作簡便，更重要的是提高了正丙醇的產量，有效降低了其中丙酸丙酯的含量，同時省去了正丙醇精製中的脫輕塔和脫重塔，大大降低了能耗。本發明適用於丙醛加氫生產正丙醇工藝，同時也適用於丁醛、正戊醛、異戊醛加氫生產相應醇的工藝。
文檔編號C07C31/10GK102304019SQ20111019417
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月12日 優先權日2011年7月12日
發明者劉興榮, 婁敬明, 徐彬彬, 李剛, 楊秀全, 林毓勇, 王海霞 申請人:南京榮欣化工有限公司