由工业副产废液丙酮制备提纯的MIBK的方法技术

本发明专利技术公开一种利用工业副产废液丙酮制备高纯MIBK的工艺过程。包括工业副产废液丙酮以及由它合成的MIBK合成液在脱轻组分塔塔顶得到比丙酮沸点低的轻组分，在丙酮回收塔塔顶得到未反应的丙酮；在工艺水塔塔顶得到沸点低于MIBK/水共沸物的有机物及MIBK/水的共沸物；在脱水塔塔顶得到来自原料的丙酮、甲醇等低沸点有机物；在脱醇塔塔顶得到醇/水馏出物以及在塔釜得到粗的MIBK馏出物；在MIBK精制塔塔顶得到沸点低于MIBK的轻组分以及侧线得到纯度≥99.5wt％的MIBK。本发明专利技术技术流程简洁、能耗低、生产成本低，可利用高杂质废液丙酮获得高纯度的MIBK产品，经济效益显著。

Preparation of purified MIBK from acetone from industrial by-product waste liquid

The invention discloses a process for the preparation of high purity MIBK by using acetone in the waste liquid of industrial by-products. Including the industrial by-product and waste acetone by its synthetic MIBK synthesis solution in the removal of light component at the top of the tower to get the light group than in low boiling points in acetone, acetone recovery tower from unreacted acetone; azeotrope by boiling point lower than MIBK/ water azeotrope of organic matter and MIBK/ in the process of water at the top of the tower in the dehydrating tower; from raw materials of acetone, methanol or other low boiling point organic; get the alcohol / water distillate and MIBK distillate crude in the tower in tower dealcoholizing; in the MIBK refining tower has a lower boiling point than MIBK light components and the purity was 99.5wt% MIBK line. The invention has the advantages of simple technological process, low energy consumption and low production cost, and high purity MIBK products can be obtained by using high impurity waste liquid acetone, and the economic benefit is remarkable.

【技术实现步骤摘要】
由工业副产废液丙酮制备提纯的MIBK的方法
本专利技术涉及了一种提纯的MIBK的生产方法，具体地说是一种由工业副产废液丙酮生产提纯的MIBK的方法。技术背景共氧化法环氧丙烷工艺是工业上生产环氧丙烷的主流工艺，包括PO/TBA工艺和PO/SM工艺，目前全球PO装置产能约1000万吨/年，其中共氧化法工艺约占55％～60％。因为共氧化法的氧化反应是自由基反应，中间产物活性极高、产物较为复杂。工业共氧化法环氧丙烷装置副产大量废液，该股废液组成复杂，除含有大量丙酮外主要杂质为环氧异丁烷、甲醇、叔丁醇等，由于组分间沸点相差小，又存在甲醇/丙酮、丙酮/环氧异丁烷、叔丁醇/水等多组共沸，常规分离无法达到满意的分离效果。因此，这股物料的利用受到严重限制，工业上一般用做有机废料焚烧回收部分热量，利用价值十分有限。CN201410128345公开了一种利用废液丙酮制备MIBK的方法，通过采用先进的催化和加氢技术，实现了丙酮到MIBK的高效转化，同时巧妙的避开了组成物质沸点接近、存在复杂共沸现象等对原料提纯造成的影响。甲基异丁基酮(MIBK)是一种综合性能优良的中沸点溶剂，同时也是一种用途广泛的丙酮下游衍生产品，主要应用于涂料、油漆、润滑油脱蜡等工业溶剂领域，也是合成橡胶防老剂和其他化工产品的重要原料。目前工业上MIBK的主流制备工艺是丙酮一步法，原料丙酮规格一般为99.5％的工业一级品。CN201410128345公开的方法中，采用共氧化法环氧丙烷装置的副产废液丙酮作为原料一步法合成MIBK，避开了原料的复杂提纯难题，实现了丙酮的高效利用，经济效益显著。但同时产物组成更加复杂，分离难度较传统工艺有所增加。目前对于MIBK的提纯工艺均是针对纯丙酮一步法制备的MIBK产品，而对于工业副产的废液丙酮制备MIBK的提纯尚无文献报道，因此需要寻求一种由工业副产废液丙酮生产提纯的MIBK的新方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种由工业副产废液丙酮生产提纯的MIBK的方法，解决因采用废液丙酮为原料引入多种杂质带来的分离困难，提供一种优化的分离方法和工艺过程，以简化产品生产流程，降低成本，获取高纯度MIBK产品。为达到以上专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种由工业副产废液丙酮制备提纯的MIBK的方法，包括以下步骤：(i)工业副产废液丙酮以及分离氢气后的MIBK合成液进入脱轻组分塔进行萃取精馏，塔顶脱除轻组分，塔釜液相物流进入丙酮回收塔；(ii)(i)步的塔釜液相物流进入丙酮回收塔进行萃取精馏，在塔顶回收含有丙酮的塔顶液，塔釜液相物流经过相分离后得到富含水相的物流和富含有机相的物流；(iii)(ii)步的塔顶液进入反应器进行缩合、脱水和加氢反应生成MIBK，得到MIBK合成液；(iv)(ii)步中富含水相的物流进入工艺水塔，塔顶得到沸点低于MIBK/水共沸物的有机物及MIBK/水的共沸物进入脱水塔，塔釜液部分进入脱轻组分塔，或脱轻组分塔和丙酮回收塔；(v)(ii)步中富含有机相的物流和工艺水塔塔顶物流(沸点低于MIBK/水共沸物的有机物及MIBK/水的共沸物)进入脱水塔，脱水塔为侧线采出塔，侧线采出的物流进入液-液分层器，分层器水相采出，油相返回脱水塔，分层器内不凝气通过分层器顶端排出，脱水塔塔顶脱除丙酮、甲醇，塔釜得到基本不含水(水含量小于0.06wt％)的液相物流；(vi)脱水塔塔釜的液相物流进入脱醇塔，在塔顶脱除杂质醇类，塔釜得到粗的MIBK馏出物进入MIBK精制塔，精制后塔顶脱除轻组分，侧线采出MIBK产品。作为一种优选的具体方案，所述的由工业副产废液丙酮制备提纯的MIBK的方法包括以下步骤：(i)工业副产废液丙酮以及分离氢气后的MIBK合成液经脱轻组分塔在萃取剂存在下进行萃取精馏，将含有2-甲基戊烷、环氧异丁烷、异丁烷、醛类以及醚类等的轻组分从塔顶脱除，重组分进入塔釜，得到的塔釜液相物流进入丙酮回收塔；(ii)(i)步的塔釜液相物流经丙酮回收塔，在塔顶回收含有丙酮的塔顶液，重组分进入丙酮回收塔塔釜，得到的塔釜液相物流进入分水器；(iii)(ii)步的塔顶液进入反应器进行缩合、脱水和加氢反应生成MIBK，得到MIBK合成液，MIBK合成液分离氢气后进入脱轻组分塔，氢气进入反应段循环利用，所述的MIBK合成液中含有MIBK、丙酮、水、异丙醇、DAA(二丙酮醇)、DIBK(二异丁基酮)、2-甲基戊烷、甲醇、叔丁醇、少量异丁醛、异丁醇和异丁烷等；(iv)(ii)步的塔釜液相物流经分水器分离为富含有机相的物流和富含水相的物流；(v)(iv)步富含水相的物流进入工艺水塔回收富含水相的物流中的有机物，同时实现萃取剂的回收利用，塔顶得到沸点低于MIBK/水共沸物的有机物及MIBK/水的共沸物进入脱水塔，60wt％～98wt％的塔釜液作为萃取剂进入脱轻组分塔，0wt％～20wt％的塔釜液作为萃取剂进入丙酮回收塔，其余作为废水排出；所述的沸点低于MIBK/水共沸物的有机物包括丙酮、甲醇、异丙醇、叔丁醇等；(vi)分水器中分离的富含有机相的物流和工艺水塔分离的沸点低于MIBK/水共沸物的有机物及MIBK/水的共沸物进入脱水塔，脱水塔塔顶脱除丙酮、甲醇等，塔釜得到水含量小于0.06wt％的液相物流，侧线采出进入液-液分层器，分层器内部装有填料，分层器水相采出，油相返回脱水塔，分层器内不凝气(异丁烯等)通过分层器顶端排出；(vii)脱水塔塔釜的液相物流进入脱醇塔，在塔顶脱除杂质醇类，塔釜得到粗的MIBK馏出物进入MIBK精制塔；其中所述的杂质醇类包括异丙醇、叔丁醇、少量异丁醇等；(viii)MIBK精制塔塔顶脱除轻组分，部分重组分如二丙酮醇等会发生分解，在塔顶得到丙酮等轻组分，侧线采出MIBK产品，塔釜获得含有DIBK的高沸物物流。本专利技术中，所述的工业副产丙酮来自环氧丙烷/叔丁醇联产装置，更具体的来自共氧化法环氧丙烷/叔丁醇装置，基于废液丙酮重量，其包含水0.1wt％～5wt％，甲醇0.5wt％～6wt％，环氧异丁烷1wt％～20wt％，丙酮60wt％～95wt％，异丙醇0.01wt％～0.5wt％，甲乙酮0.01wt％～0.2wt％，叔丁醇1wt％～15wt％，醛类(异丁醛等)0.01wt％～2wt％，醚类(甲基叔丁基醚、异丙基叔丁基醚、正丙基叔丁基醚、异丁基叔丁基醚等)0.01wt％～5wt％。本专利技术中，用于步骤(iii)的反应段的催化剂，可以是能够催化丙酮缩合、脱水、加氢制备MIBK的任何固体催化剂。加氢反应可以在气相进行也可以在液相进行，优选在液相条件下进行。所述催化剂包括但不限于Pd-树脂复合催化剂、Pd-ZSM-5复合催化剂、Pd/Al2O3催化剂或Ni/Al2O3催化剂。优选采用液相条件下的催化剂如Pd-离子交换树脂复合催化剂，此种液相条件的典型情况是，包括采用大约80～160℃的温度以及25～75Bar的压力，例如25～45Bar范围内的压力。从反应段分离出来的粗反应产物，含有作为产物的MIBK，未反应掉的丙酮，反应产生的杂质水、异丙醇、二丙酮醇、DIBK、2-甲基戊烷，以及从废液丙酮原料中带入的杂质包括甲醇、叔丁醇和原料中杂质经过反应段在催化剂作用下发生反应生成的少量异丁醛、异丁醇及异丁烷等。实际上，MIBK合成液中包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由工业副产废液丙酮制备提纯的MIBK的方法，包括以下步骤：(i)工业副产废液丙酮以及分离氢气后的MIBK合成液进入脱轻组分塔进行萃取精馏，塔顶脱除轻组分，塔釜液相物流进入丙酮回收塔；(ii)(i)步的塔釜液相物流进入丙酮回收塔进行萃取精馏，在塔顶回收含有丙酮的塔顶液，塔釜液相物流经过相分离后得到富含水相的物流和富含有机相的物流；(iii)(ii)步的塔顶液进入反应器进行缩合、脱水和加氢反应生成MIBK，得到MIBK合成液；(iv)(ii)步中富含水相的物流进入工艺水塔，塔顶得到沸点低于MIBK/水共沸物的有机物及MIBK/水的共沸物进入脱水塔，塔釜液部分进入脱轻组分塔，或脱轻组分塔和丙酮回收塔；(v)(ii)步中富含有机相的物流和工艺水塔塔顶物流进入脱水塔，脱水塔为侧线采出塔，侧线采出的物流进入液‑液分层器，分层器水相采出，油相返回脱水塔，分层器内不凝气通过分层器顶端排出，脱水塔塔顶脱除丙酮、甲醇，塔釜得到基本不含水的液相物流；(vi)脱水塔塔釜的液相物流进入脱醇塔，在塔顶脱除杂质醇类，塔釜得到粗的MIBK馏出物进入MIBK精制塔，精制后塔顶脱除轻组分，侧线采出MIBK产品。

【技术特征摘要】
1.一种由工业副产废液丙酮制备提纯的MIBK的方法，包括以下步骤：(i)工业副产废液丙酮以及分离氢气后的MIBK合成液进入脱轻组分塔进行萃取精馏，塔顶脱除轻组分，塔釜液相物流进入丙酮回收塔；(ii)(i)步的塔釜液相物流进入丙酮回收塔进行萃取精馏，在塔顶回收含有丙酮的塔顶液，塔釜液相物流经过相分离后得到富含水相的物流和富含有机相的物流；(iii)(ii)步的塔顶液进入反应器进行缩合、脱水和加氢反应生成MIBK，得到MIBK合成液；(iv)(ii)步中富含水相的物流进入工艺水塔，塔顶得到沸点低于MIBK/水共沸物的有机物及MIBK/水的共沸物进入脱水塔，塔釜液部分进入脱轻组分塔，或脱轻组分塔和丙酮回收塔；(v)(ii)步中富含有机相的物流和工艺水塔塔顶物流进入脱水塔，脱水塔为侧线采出塔，侧线采出的物流进入液-液分层器，分层器水相采出，油相返回脱水塔，分层器内不凝气通过分层器顶端排出，脱水塔塔顶脱除丙酮、甲醇，塔釜得到基本不含水的液相物流；(vi)脱水塔塔釜的液相物流进入脱醇塔，在塔顶脱除杂质醇类，塔釜得到粗的MIBK馏出物进入MIBK精制塔，精制后塔顶脱除轻组分，侧线采出MIBK产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的工业副产废液丙酮来自共氧化法环氧丙烷/叔丁醇联产装置副产的丙酮，基于废液丙酮重量，其包含水0.1wt％～5wt％，甲醇0.5wt％～6wt％，环氧异丁烷1wt％～20wt％，丙酮60wt％～95wt％，异丙醇0.01wt％～0.5wt％，甲乙酮0.01wt％～0.2wt％，叔丁醇1wt％～15wt％，醛类0.01wt％～2wt％，醚类0.01wt％～5wt％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的MIBK合成液中包含45～80wt％的丙酮，15～35wt％的MIBK，4～10wt％的水，0.01～3wt％的异丙醇，0～1wt％的二丙酮醇，0.1～2wt％的二异丁基酮，0.001～0.5wt％的2-甲基戊烷，0.01～2wt％的甲醇，0～1wt％的叔丁醇、0.01～1wt％的异丁醛、0.001～1wt％的异丁醇以及0～1wt％的异丁烷。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，脱轻组分塔和丙酮回收塔是萃取精馏塔，萃取剂选自单乙醇胺、乙二醇、己二醇和水中的一种或多种，优选水作为萃取剂，脱轻组分塔的萃取剂用量与废液丙酮的质量比为0.05～5:1，优选0.1～3:1，丙酮回收塔的萃取剂用量与进料液的质量比为0～5:1，优选0～3:1。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕艳红，何岩，黄少峰，董龙跃，刘振峰，袁帅，王中华，张林飞，王文，李文滨，黎源，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37