CN102304019B - 一种丙醛加氢制备正丙醇工艺中丙酸丙酯的去除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种丙醛加氢制备正丙醇工艺中丙酸丙酯的去除方法，其特征在于：将含有丙酸丙酯的正丙醇通入水解釜中与加入的碱性物质混合，加热、搅拌并在水解釜的釜顶进行连续蒸馏，其中，釜内温度控制在95～115℃，釜顶蒸馏温度控制在90～95℃，再将釜顶馏分正丙醇进行冷凝、脱水工艺获得高纯度的正丙醇。本发明方法工艺简单、操作简便，更重要的是提高了正丙醇的产量，有效降低了其中丙酸丙酯的含量，同时省去了正丙醇精制中的脱轻塔和脱重塔，大大降低了能耗。本发明适用于丙醛加氢生产正丙醇工艺，同时也适用于丁醛、正戊醛、异戊醛加氢生产相应醇的工艺。

Description

一种丙醛加氢制备正丙醇工艺中丙酸丙酯的去除方法

技术领域

本发明涉及一种丙醛加氢制备正丙醇工艺中副产物丙酸丙酯的去除方法。

背景技术

正丙醇的主要用途是用做溶剂及化学中间体，用做苯胺印刷油墨的特殊溶剂，特别是用于聚烯及聚酰胺薄膜的印刷。此外还可以用做纤维羧甲基化的溶剂，醋酸纤维素的胶凝剂和增塑剂等，用正丙醇可生产醋酸正丙酯、二正丙胺、丙醇化尿素等。

由于国内规模化正丙醇装置建立较晚，且在产量和质量上均难以满足市场需求，因此国内正丙醇生产技术有待进一步提高。采用水溶性铑膦催化剂合成丙醛，精馏后的丙醛约含有2%左右的水，利用该含水丙醛直接加氢合成正丙醇，减少了丙醛精制工艺，且丙醛中的水可以起到抑制部分副反应的作用，但还是不可避免地产生一定量的丙酸丙酯副产物。 CN101225018A公开了一种丙醛加氢制备正丙醇工艺中副产物丙酸丙酯的去除方法，粗丙醇进入精馏***时通过适量的补水使正丙醇、丙酸丙酯与所补的水形成三元共沸，在脱轻塔中脱除丙酸丙酯。此工艺在除去丙酸丙酯的过程中，势必会损失一定量的正丙醇。

CN101225019A公开了一种铜锌催化剂下丙醛加氢制备正丙醇的生产工艺，粗丙醇经脱轻塔和脱重塔分别脱除轻组分和重组分，得到产品正丙醇。该项发明中没有表明脱除的轻组分即头油的具体处理方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种不损失正丙醇的产量而将采用丙醛加氢制备正丙醇工艺中的副产物丙酸丙酯去除的方法。

技术方案：本发明所述的丙醛加氢制备正丙醇工艺中丙酸丙酯的去除方法，将含有丙酸丙酯的正丙醇通入水解釜中与加入的碱性物质混合，加热、搅拌并在水解釜的釜顶进行连续蒸馏，其中，釜内温度控制在95～115℃，釜顶蒸馏温度控制在90～95℃，再将釜顶馏分正丙醇进行冷凝、脱水工艺获得高纯度的正丙醇。

为了蒸馏效果比较好，可以在水解釜的上部设置一段精馏段，蒸馏过程在水解釜上部的精馏段中进行。

本发明所述碱性物质优选为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、固体氧化钠或固体氧化钾，当然也可以选用其他一些碱性物质，但是处理效果不是最好。

本发明中所述氢氧化钠或氢氧化钾与丙酸丙酯的摩尔比为1～2: 1；所述固体氧化钠或固体氧化钾与所述丙酸丙酯的摩尔比为0.5～1:1。当然氢氧化钠或氢氧化钾等碱性物质可以加入更多一些，但是经济上不节约，也可以稍微少些，但对丙酸丙酯的处理不够完全。

上述氢氧化钠溶液的浓度优选为20%至饱和溶液，以质量百分比计。比较稀的溶液会增加后续脱水工艺的时间。

同理，所述氢氧化钾溶液的浓度也优选为20%以上至饱和溶液，以质量百分比计。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：1、本发明方法工艺简单、操作简便，更重要的是提高了正丙醇产量，有效降低了其中丙酸丙酯的含量，同时省去了正丙醇精制中的脱轻塔和脱重塔，大大降低了能耗；本发明适用于丙醛加氢生产正丙醇工艺，同时也适用于丁醛、正戊醛、异戊醛加氢生产相应醇的工艺；2、本发明方法处理后，正丙醇的纯度比较高，正丙醇中的丙酸丙酯含量由原来的约0.3%~2.5%降低到低于0.1%，脱酯的过程中不会造成正丙醇的损失；3、本发明方法同时适用于传统工艺脱轻塔中的轻组分，脱轻塔出来的轻组分中含正丙醇约60%，丙酸丙酯约10%，水约27%~30%，经过本发明方法处理后，丙酸丙酯的含量降低到0.1%以下，正丙醇的纯度高于99%。

附图说明

图1为本发明方法的处理流程图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。以下含量及浓度均以质量百分比计。

实施例1：来自乙烯氢甲酰化装置的含水丙醛与氢气混合，气化后经焦油捕集器，除去反应气中的油份后由底部进入固定床反应器，入口温度110~130℃，反应压力0.4~0.6MPa，在铜系催化剂作用下进行加氢反应，该反应为放热反应，反应产生的热量通过导热油取走，以保持反应热点温度在160~195℃。从反应器顶部出来的物料经冷凝器冷凝至30~50℃去分离罐，在分离罐中实现粗丙醇与未反应氢气的分离。未反应氢气离开分离罐后，部分直接进入氢压机加压，循环利用，另一部分则通过变压吸附工艺提纯后加压利用。分离罐底部则得到粗丙醇去水解脱脂工艺。

下面按照本发明方法对该粗丙醇进行脱脂处理：将粗丙醇和氢氧化钠连续通入水解釜，粗丙醇中丙酸丙酯含量0.3%，氢氧化钠浓度为30%，氢氧化钠与丙酸丙酯摩尔比为2：1，对水解釜加热、搅拌，并连续蒸馏，釜温控制在95℃，蒸馏塔顶温度在95℃，粗丙醇中的丙酸丙酯在碱性条件下发生水解反应生成丙酸钠，塔顶馏分正丙醇经过冷凝、脱水工艺，从而获得高纯度正丙醇产品。最终产品正丙醇中丙酸丙酯含量为0.04%，正丙醇的纯度为99.93%。

实施例2：粗丙醇的来源同实施例1，不同点在于粗丙醇中丙酸丙酯含量1%。

下面按照本发明方法对该粗丙醇进行脱脂处理，将粗丙醇和氧化钠加入水解釜，氧化钠反应后形成的氢氧化钠浓度为40%左右，氢氧化钠与丙酸丙酯摩尔比为1.6：1，对水解釜加热、搅拌，并连续蒸馏，釜温控制在115℃，蒸馏塔顶温度在92℃，粗丙醇中的丙酸丙酯在碱性条件下发生水解反应生成丙酸钠，塔顶馏分正丙醇经过冷凝、脱水工艺，从而获得高纯度正丙醇产品。最终产品正丙醇中丙酸丙酯含量为0.08%，正丙醇的纯度为99.89%。

实施例3：粗丙醇的来源同实施例1，不同点在于粗丙醇中丙酸丙酯含量1.8%。

下面按照本发明方法对该粗丙醇进行脱脂处理，将粗丙醇和氧化钾加入水解釜，氧化钾反应后形成的氢氧化钾为饱和溶液，氢氧化钾与丙酸丙酯摩尔比为1：1，对水解釜加热、搅拌，并连续蒸馏，釜温控制在110℃，蒸馏塔顶温度在94℃，粗丙醇中的丙酸丙酯在碱性条件下发生水解反应生成丙酸钾，塔顶馏分正丙醇经过冷凝、脱水工艺，从而获得高纯度正丙醇产品。最终产品正丙醇中丙酸丙酯含量为0.05%，正丙醇的纯度为99.91%。

实施例4：粗丙醇的来源同实施例1，不同点在于粗丙醇中丙酸丙酯含量2.5%。

下面按照本发明方法对该粗丙醇进行脱脂处理，将粗丙醇和氢氧化钾连续通入水解釜，氢氧化钾浓度为20%，氢氧化钾与丙酸丙酯摩尔比为1.4：1，对水解釜加热、搅拌，并连续蒸馏，釜温控制在115℃，蒸馏塔顶温度在90℃，粗丙醇中的丙酸丙酯在碱性条件下发生水解反应生成丙酸钾，塔顶馏分正丙醇经过冷凝、脱水工艺，从而获得高纯度正丙醇产品。最终产品正丙醇中丙酸丙酯含量为0.1%，正丙醇的纯度为99.85%。

实施例5：采用水溶性铑膦催化剂合成丙醛，精馏后的丙醛约含有2%左右的水，利用该含水丙醛直接加氢合成正丙醇，减少了丙醛精制工艺，且丙醛中的水可以起到抑制部分副反应，但还是不可避免地产生一定量的丙酸丙酯，在脱轻塔中与水和正丙醇形成三元共沸，作为轻组分而除去，造成正丙醇大量损失。该轻组分中含正丙醇约60%，丙酸丙酯约10%，水约27%~30%。

本发明对该轻组分进行处理，将该轻组分和加入的浓度为35%的氢氧化钾连续通入水解釜，氢氧化钾和丙酸丙酯的摩尔比为2:1，对水解釜加热、搅拌，并连续蒸馏，釜温控制在114℃，蒸馏塔顶温度在95℃，使其中的丙酸丙酯完全转化成丙醇和丙酸盐，通过蒸馏获得塔顶馏分丙醇含量约70%，水含量约为30%。进一步进行冷凝、脱水提纯，即可回收脱轻塔中的正丙醇。最终产品正丙醇中丙酸丙酯含量为0.05%，正丙醇的纯度为99.87%。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (4)

1. 一种丙醛加氢制备正丙醇工艺中丙酸丙酯的去除方法，其特征在于：将含有丙酸丙酯的正丙醇通入水解釜中与加入的碱性物质混合，加热、搅拌并在水解釜的釜顶进行连续蒸馏，其中，所述碱性物质为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、固体氧化钠或固体氧化钾，釜内温度控制在95～115℃，釜顶蒸馏温度控制在90～95℃，再将釜顶馏分正丙醇进行冷凝、脱水工艺获得高纯度的正丙醇。

2.根据权利要求1所述的丙醛加氢制备正丙醇工艺中丙酸丙酯的去除方法，其特征在于：所述氢氧化钠或氢氧化钾与丙酸丙酯的摩尔比为1～2: 1；所述固体氧化钠或固体氧化钾与所述丙酸丙酯的摩尔比为0.5～1:1。

3.根据权利要求1所述的丙醛加氢制备正丙醇工艺中丙酸丙酯的去除方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的浓度为20%以上，以质量百分比计。

4.根据权利要求1所述的丙醛加氢制备正丙醇工艺中丙酸丙酯的去除方法，其特征在于：所述氢氧化钾溶液的浓度为20%以上，以质量百分比计。