CN106083525B - 一种生产甲基丁炔醇初步分离新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机化工制备技术领域，具体为一种生产甲基丁炔醇初步分离新工艺。该工艺包括步骤：1）将来自原料区的氨和乙炔混合气物流经气相压缩机压缩变成液态物流；2）液态物流进入炔化反应***与丙酮物流、回收物流在催化剂的作用下进行反应；3）炔化反应***连续输出物流进入加压精馏蒸塔，塔顶回收物的主要组成是氨和乙炔的混合液，经离心泵送回炔化反应***，此阶段完成未反应的乙炔和大部分溶剂氨的回收；4）来自加压精馏蒸塔塔底的物流进入常压脱轻塔，塔顶回收物流溶剂氨最终送回原料区的混合气柜，此阶段完成了溶剂氨的回收，塔底物流送入下一工序。该工艺降低***能耗和减小设备体积，达到节能和减少固定资产投资效果。

Description

一种生产甲基丁炔醇初步分离新工艺
技术领域
本发明属于有机化工制备技术领域，具体为一种生产甲基丁炔醇初步分离新工艺。
背景技术
甲基丁炔醇是重要的炔属醇类化学品之一，主要应用于缓蚀、食品医药或其它化工产品等领域。在缓蚀剂应用方面，酸性介质中使用的缓蚀剂大多数是能在金属表面强力吸附的有机物，其缓蚀作用主要是靠极性基团的吸附和非极性基团的遮蔽作用，所以吸附性能越好，非极性基团的遮蔽作用越好，其缓蚀性能越好。甲基丁炔醇的分子中既有极性基团，又有非极性基团，所以可以作为吸附型缓蚀剂，实践应用表明甲基丁炔醇具有良好的缓蚀性和协同作用，可有效的防止金属氢脆。此外其作为高效酸化缓蚀剂的基础组分，在国外广泛应用于采油采气工业，但在国内油气井酸化缓蚀剂中尚未见有炔醇组分的报道。
意大利ENI集团从1956年开始研究乙炔与丙酮为原料合成异戊二烯单体。1960年在米兰建成100千克/天(约30吨/年)中间试验工厂，1970年结束中试运行。在此期间中，ENI集团在意大利、美国、日本、英国等11个国家申请了相关专利，如意大利专利590732、650164、778013、684731、692788、695546等，美国专利3283014、3301771等，英国专利902014，93563，938849，1041052，1023856，938849等。基于以上专利技术和中间试验基础，ENI公司于1972年4月在意大利拉文那建成30000吨/年的乙炔丙酮法合成甲基丁炔醇装置。在国内，1970左右，西南化工研究设计院有限公司(以下简称西南院)开始乙炔丙酮法合成异戊二烯小试、中试研究，该研究项目的第一步工艺即是甲基丁炔醇的合成。1996年，西南院建成了2000吨/年乙炔丙酮法合成甲基丁炔醇装置。
意大利ENI集团的和西南院早期的乙炔丙酮法合成甲基丁炔醇工艺具有很大的相似性，即来自反应***的物流都是进入闪蒸塔分离和回收未反应的乙炔和大部分溶剂氨，意大利ENI集团采用的是二级闪蒸，西南院早期工艺采用的是一级闪蒸。由于反应***压力远高于闪蒸塔的操作压力，所以回收的乙炔和溶剂氨必须重新压缩，导致闪蒸的设备较大和回收的能耗较高。近十年来，西南化工研究设计院有限公司为了降低能耗，提高收率，在原有的研究和工业化示范的基础上进行了改造和完善，最终形成丙酮乙炔法合成甲基丁炔醇初步分离新工艺。
发明内容
本发明的目的在于针对以上技术问题，提供一种生产甲基丁炔醇初步分离新工艺，但是该工艺不限于甲基丁炔醇，还包括各类酮类化合物或具有酮键的化合物，如：丙酮、丁酮、2-戊酮、甲基庚烯酮、香叶基丙酮、植物酮、苯乙酮、二苯酮，可以合成炔醇有：2-甲基-3-丁炔-2-醇(以下简称甲基丁炔醇)，甲基戊炔醇、3，7-二甲基辛烯-6-炔-1-醇(简称去氢芳樟醇)、去氢橙花醇、去氢异植物醇，生成的炔醇类。该工艺与原工艺相比，能耗降低，设备减小，能达到节能和减少固定资产投资效果。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种生产甲基丁炔醇及其它炔醇类化合物初步分离新工艺的方法，其包括以下步骤：
1)将来自原料区的氨和乙炔混合气物流经气相压缩机压缩变成液态物流。一般说来，在没有任何外作用条件下，常压乙炔是安全的，但在加压条件下，乙炔极易发生各类反应，如分解、聚合等，且压力越高，越容易发生。所以单纯的压缩乙炔是极其危险的。在西南化工研究设计院有限公司早期的研究过程中发现，乙炔与氨气混合后，发生***可以大幅度减低，当氨/乙炔比大于3时，***可以完全避免，所以为了保障***安全，按体积比计，加压精馏蒸塔塔顶物流中氨气和乙炔的组成须控制氨/乙炔大于3。为了提高设备的效率和运行节能，最优的氨/乙炔比等于3。
2)待步骤1)中的液态物流进入炔化反应***与丙酮或其他酮类化合物物流、回收物流在催化剂的作用下进行反应；物流可以任意体积比混合，所述催化剂可以是无机强碱。
3)炔化反应***连续输出物流进入加压精馏蒸塔，塔顶回收物的主要组成是氨和乙炔的混合液，经离心泵送回炔化反应***，此阶段完成未反应的乙炔和大部分溶剂氨的回收。
4)来自加压精馏蒸塔塔底的物流进入常压脱轻塔，塔顶回收物流溶剂氨最终送回原料区的混合气柜，此阶段完成了溶剂氨的回收，塔底物流送入下一工序。
该工艺不需用更低温的冷冻剂来为塔顶冷凝器提供冷量。
本发明的积极效果是：
(一)、该工艺降低***能耗和减小设备体积，达到节能和减少固定资产投资效果。
(二)、所述的初步分离新工艺采用的是加压精馏塔替代传统的闪蒸塔，实现未反应的乙炔和大部分溶剂氨以液态形式回收和循环利用，从而降低了生产过程的能耗和设备尺寸。
附图说明
图1为本发明中所述生产甲基丁炔醇初步分离新工艺的流程示意图。
其中，C——气相压缩机，R——炔化反应***，T1——加压回收塔，T2——常压脱轻塔，P——离心泵。线条为工艺管线，数字代表物流号。
具体实施方式
下面根据参考附图以及实施例描述进一步详细解释本发明，但以下描述仅用于使本发明所属技术领域的普通技术人员能够更加清楚地理解本发明的原理和精髓，并不意味着对本发明进行任何形式的限制。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
实施例1：
与常规乙炔丙酮炔化初步分离***相比，本发明***不仅降低了***的能耗，而且也实现了设备的减小。
如图1所示，图1为本发明中甲基丁炔醇合成***的流程示意图。如图1所示，将来自原料区的氨和乙炔混合气物流①经压缩机(P)压缩变成液态物流②，物流②进入炔化反应***与丙酮物流⑧、回收物流④在催化剂作用下进行反应；炔化反应***连续输出物流③进入加压精馏蒸塔(T1)，塔顶回收物流④主要组成是氨和乙炔的混合液，经离心泵(P)送回炔化反应***(R)，此阶段完成未反应的乙炔和大部分溶剂氨的回收；来自加压精馏蒸塔(T1)塔底的物流⑤进入常压脱轻塔(T2)，塔顶回收物流⑥溶剂氨最终送回原料区的混合气柜，此阶段完成了溶剂氨的回收，塔底物流⑦送入下一工序；
以5000t/a的甲基丁炔醇装置为基础，衡算初步分离部分能耗和设备。来自原料罐区的氨气/乙炔混合气以体积比为3：1的比例压缩为液态，氨/乙炔混合液与来自罐区的丙酮、加压精馏塔返回的氨/乙炔混合液在催化剂作用下进行炔化反应。炔化反应器连续输入反应后的物流进入加压精馏塔，在该塔中未反应的乙炔和98％以上的溶剂氨以体积比大于3的比例经离心泵送回炔化反应器。部分未回收的氨气在常压精馏塔中实现回收，回收后的氨返回原料罐区。该部分工艺衡算的能耗与设备如表1所示。从表1可以看出，新工艺能耗和设备得到大幅度降低和减小。
表1甲基丁炔醇初步分离新工艺(5000t/a)
名称 新工艺消耗 早期工艺消耗 备注
蒸汽 3(t/t) 4.5(t/t) 0.8MPa
循环水 304(t/t) 512(t/t)
冷冻水 50(t/t) 80(t/t) 0℃
电 182(t/kWh) 213(t/kWh)
塔 T1＝DN550mm 闪蒸塔DN1000mm
实施例2：
以5000t/a的甲基丁炔醇装置为基础，工艺过程同实例1，但是氨/乙炔体积比等于4.则***能耗和设备如表2所示
表2甲基丁炔醇初步分离新工艺(5000t/a)
名称 新工艺消耗 早期工艺消耗 备注
蒸汽 4(t/t) 6.3(t/t) 0.8MPa
循环水 513(t/t) 840(t/t)
冷冻水 100(t/t) 180(t/t) 0℃
电 282(t/kWh) 413(t/kWh)
塔 T1＝DN600mm 闪蒸塔DN1300mm
实施例3：
以2000t/a甲基戊炔醇装置为例，其工艺介绍同例1.衡算后，消耗工艺指标如表3所示。
表3甲基戊炔醇初步分离新工艺(2000t/a)
名称 新工艺消耗 早期工艺消耗 备注
蒸汽 3.5(t/t) 5.4(t/t) 0.8MPa
循环水 400(t/t) 623(t/t)
冷冻水 80(t/t) 130(t/t) 0℃
电 230(t/kWh) 283(t/kWh)
塔 T1＝DN250mm 闪蒸塔DN500mm

Claims (2)

1.一种生产甲基丁炔醇初步分离工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：
1）将来自原料区的氨和乙炔混合气物流经气相压缩机压缩变成液态物流；
2）待步骤1）中的液态物流进入炔化反应***与丙酮物流、回收物流在催化剂的作用下进行反应；
3）炔化反应***连续输出物流进入加压精馏塔，塔顶回收物的主要组成是氨和乙炔的混合液，经离心泵送回炔化反应***，此阶段完成未反应的乙炔和大部分溶剂氨的回收；
4）来自加压精馏塔塔底的物流进入常压脱轻塔，塔顶回收物流溶剂氨最终送回原料区的混合气柜，此阶段完成了溶剂氨的回收，塔底物流送入下一工序。
2.根据权利要求1所述的生产甲基丁炔醇初步分离工艺，其特征在于：所述来自原料区的氨和乙炔混合气物流中，加压精馏塔塔顶物流中氨气和乙炔的组成中以体积比计，控制氨/乙炔大于3。
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