專利名稱：用于生產(chǎn)甲基異丁基酮的低壓一步氣相方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容通常涉及一種用于從丙酮和氫制造甲基異丁基酮(MIBK)的低壓一步氣相方法。
背景技術(shù)：
甲基異丁基酮(MIBK)在許多化學(xué)工業(yè)中是重要的溶劑。MIBK在三步法(工藝)中通過雙丙酮醇(DAA)和異亞丙基丙酮(MO)中間產(chǎn)物由丙酮和氫生產(chǎn)。MIBK也在一步液相方法中由丙酮和氫制造，其在商業(yè)上比三步法優(yōu)選，因為它提供較低的資金投資和運行成本。它還避免了丙酮在第一反應(yīng)器中的低轉(zhuǎn)化率以及在三階段方法中經(jīng)歷的第二反應(yīng)器中異亞丙基丙酮逆轉(zhuǎn)(reversion)為丙酮。商業(yè)上一步MIBK反應(yīng)器通過在范圍為30_100atm之間的高壓下接觸丙酮和氫在液相下運行。在商業(yè)MIBK —步液相方法中，氫和丙酮在中等溫度和高壓下，在金屬固體堿催化劑上通過。MIBK與其他產(chǎn)物一起產(chǎn)生，然后利用四個蒸餾塔被回收，其中第一個塔去除輕質(zhì)烴，而第二個蒸餾塔再循環(huán)未轉(zhuǎn)化的丙酮。傾析器(decanter)隨后位于上面兩個塔的上游，并且用于分離水相。第三個塔去除丙醇-水混合物，而最后一個塔分離作為餾出物的純化的MIBK和作為塔底沉積物流股(bottoms stream)的包括二異丁基酮(DIBK)的重質(zhì)產(chǎn)物。在其他方法中，三個蒸餾塔被用于分離MIBK與其他產(chǎn)物，其中丙酮在第一個蒸餾塔中被分離并且再循環(huán)回反應(yīng)器。雖然商業(yè)的一步液相方法具有超出三步法的許多優(yōu)點，但是它仍然具有一些缺點，因為反應(yīng)器在高壓下運行，其中丙酮轉(zhuǎn)化率在35%至40%的范圍內(nèi)。高壓方法增加了工廠的資金和運行成本。此外，丙酮的低轉(zhuǎn)化率增加了再循環(huán)流量(recycle-flows)，由此增加了工廠的設(shè)備尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容描述了用于低壓一步氣相丙酮自縮合的設(shè)備、方法和工藝(process)。在一個實施方式中，描述了用于從丙酮和氫制造MIBK和其他產(chǎn)物的低壓一步氣相方法。在一個方面，本發(fā)明提供了一種設(shè)備，包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器利用納米-晶體亞鉻酸鋅負(fù)載的納米-鈀(納米-Pd/納米-ZnCr2O4)催化劑提供丙酮到甲基異丁基酮、二異丁基酮、異亞丙基丙酮、均三甲基苯和異丙醇中的至少一種的轉(zhuǎn)化；第一熱交換器，在將混合的丙酮送到所述反應(yīng)器之前將來自反應(yīng)器流出物的熱傳遞至再循環(huán)的丙酮和進(jìn)料丙酮；以及壓縮機，將反應(yīng)器流出物壓縮到一定壓力。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，還包括第二熱交換器，在將混合的氫送到所述反應(yīng)器之前將來自壓縮的反應(yīng)器流出物的熱傳遞至再循環(huán)的氫和進(jìn)料氫。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，還包括閃蒸罐，在氫進(jìn)入所述第二熱交換器并隨后進(jìn)入所述反應(yīng)器之前，分離氫與其他重質(zhì)產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，還包括一系列蒸餾塔，用以分離甲基異丁基酮、二異丁基酮、異亞丙基丙酮、均三甲基苯和異丙醇、以及其他副產(chǎn)物中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，還包括氣體壓縮機，用以在該流出物被送到所述第二熱交換器之前提高所述流出物的壓力。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，還包括一系列蒸餾塔，用以分離通過所述反應(yīng)器產(chǎn)生的產(chǎn) 物。在另一個方面，本發(fā)明提供了一種方法，包括將混合的丙酮和混合的氫加入到包含催化劑的反應(yīng)器中以進(jìn)行用于制備產(chǎn)物的所述丙酮的低壓一步氣相縮合；在進(jìn)入所述反應(yīng)器之前向所述混合的丙酮和混合的氫提供一定壓力；將從所述反應(yīng)器回收的所述丙酮再循環(huán)回到所述反應(yīng)器作為再循環(huán)的丙酮用于再利用；以及在將所述混合的丙酮再引入到所述反應(yīng)器之前，用熱交換器將所述混合的丙酮加熱到一定溫度。根據(jù)本發(fā)明的方法，還包括通過使用干燥器去除所述再循環(huán)的丙酮中的水含量；利用系列蒸餾塔分餾所述反應(yīng)器流出物以回收丙酮和氫縮合的產(chǎn)物和副產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，作為產(chǎn)物的餾分為甲基異丁基酮、二異丁基酮、異亞丙基丙酮、均三甲基苯、異丙醇和其他副產(chǎn)物中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述催化劑為納米-晶體亞鉻酸鋅負(fù)載的納米-鈀(納米-Pd/ 納米-ZnCr2O4)。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述溫度在200-350°C之間。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，所述壓力為大氣壓力和低壓中的至少一個。在又一個方面，本發(fā)明提供了一種一步氣相方法，包括利用納米-ZnO催化劑由丙酮和氫生產(chǎn)產(chǎn)物；回收反應(yīng)器流出物的熱以升高再循環(huán)的丙酮流股和新鮮進(jìn)料丙酮流股的溫度；使作為混合物的新鮮的丙酮流股和所述再循環(huán)的丙酮流股在熱交換器中通過以有效地管理在進(jìn)入所述反應(yīng)器之前混合的丙酮的溫度；以及通過使所述混合的丙酮進(jìn)料(混合的丙酮)通過具有大氣壓力和低壓中的至少一個的壓力閥，調(diào)節(jié)所述混合的丙酮進(jìn)料(混合的丙酮)的壓力。根據(jù)本發(fā)明的低壓一步氣相方法，還包括在熱交換器中預(yù)熱再循環(huán)的氫和新鮮氫的混合物；以及在進(jìn)入所述反應(yīng)器之前將混合的氫的壓力調(diào)節(jié)到大氣壓力和低壓中的至少一個。根據(jù)本發(fā)明的低壓一步氣相方法，還包括在將所述反應(yīng)器流出物送到所述第二熱交換器中之前，在壓縮機中將所述反應(yīng)器流出物壓縮到低壓；以及通過壓縮和冷卻所述反應(yīng)器流出物實現(xiàn)氫在所述罐中的有效分離。根據(jù)本發(fā)明的低壓一步氣相方法，其中，所述催化劑為納米-晶體亞鉻酸鋅負(fù)載的納米-IE (納米-Pd/納米-ZnCr2O4)。根據(jù)本發(fā)明的低壓一步氣相方法，其中，所述產(chǎn)物為甲基異丁基酮、二異丁基酮、異亞丙基丙酮、均三甲基苯和異丙醇中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的低壓一步氣相方法，其中，所述溫度在200-350°C之間。在一個實施方式中，披露了用于MIBK和其他產(chǎn)物的一步氣相方法的設(shè)備。在一個實施方式中，將新鮮的丙酮進(jìn)料(feed)和再循環(huán)的丙酮混合(混合的丙酮)并經(jīng)由反應(yīng)器流出物加熱。在一個實施方式中，將壓縮機引入所述方法以增加反應(yīng)器流出物的壓力。在另一實施方式中，將新鮮的氫進(jìn)料和再循環(huán)的氫混合(混合的氫)并經(jīng)由壓縮的反應(yīng)器流出物加熱。在一個實施方式中，反應(yīng)器流出物的壓縮和冷卻使得未轉(zhuǎn)化的氫在閃蒸罐中與其他產(chǎn)物分離。在另一實施方式中，引入熱交換器以實現(xiàn)反應(yīng)器流出物與混合的丙酮和混合的氫流股之間的熱量回收。在一個實施方式中，催化劑用于利用一步氣相丙酮自縮合方法來獲得高產(chǎn)率的MIBK0在另一實施方式中，納米-晶體亞鉻酸鋅負(fù)載的納米-鈀(納米-Pd/納米-ZnCr2O4)被用作催化劑以生產(chǎn)MIBK和其他產(chǎn)物。所述產(chǎn)物可以是甲基異丁基酮(MIBK)、二異丁基酮(DIBK)、異亞丙基丙酮(MO)、均三甲基苯(M)、異丙醇(IPA)和其他產(chǎn)物的至少一種。在另 一實施方式中，生產(chǎn)MIBK的一步氣相方法在低壓下進(jìn)行。在一個實施方式中，利用該一步氣相丙酮縮合方法生產(chǎn)的MIBK具有在20-78 %之間的丙酮轉(zhuǎn)化率和在40-73 %之間的MIBK選擇率。在一個實施方式中，用于MIBK生產(chǎn)方法的反應(yīng)溫度在200-350°C之間。本文中披露了丙酮的低壓一步氣相自縮合的新型方法，使用方法和新型催化劑的應(yīng)用以及修改用于生產(chǎn)MIBK和其他產(chǎn)物的工藝流程(process flow)的設(shè)備并可以以用于實現(xiàn)各個方面的任何方式來實施。從附圖和隨后的詳細(xì)描述，其他特征將是顯而易見的。


通過舉例的方式并且不限于表和附圖，說明了示例性實施方式，相同的參考標(biāo)號表示類似的要素(元件)，并且其中圖I表示經(jīng)由氣相一步丙酮自縮合來生產(chǎn)甲基異丁基酮的方法的簡化流程圖；圖2示出了甲基異丁基酮生產(chǎn)方法的氣相部分的簡化流程圖；以及圖3示出了甲基異丁基酮生產(chǎn)方法的分離部分的簡化流程圖。
具體實施例方式披露了一步氣相方法的模擬，一步氣相丙酮縮合設(shè)備和在低壓下再循環(huán)丙酮并利用新型催化劑以利用一步氣相方法生產(chǎn)MIBK的方法的幾個實施例。雖然所述實施方式已經(jīng)參照具體示例性實施方式進(jìn)行了描述，但將明顯的是，在不偏離各種實施方式的較廣泛的精神和范圍的情況下，可以對這些實施方式進(jìn)行各種更改和改變。一步氣相方法本公開內(nèi)容揭示了適合于利用運行的低壓氣相一步的丙酮自縮合的MIBK生產(chǎn)的工藝流程圖。用于生產(chǎn)MIBK的設(shè)備的示意性流程圖在圖I中示出。所述方法(工藝)是基于利用將丙酮和氫轉(zhuǎn)化成MIBK的選擇性催化劑的氣相反應(yīng)?；诩{米-晶體氧化鋅的催化劑是可以用于MIBK的生產(chǎn)的具有鉬族元素金屬的選擇性納米催化劑的實例之一。圖I為整個一步氣相MIBK生產(chǎn)方法(生產(chǎn)工藝)的簡化流程圖。圖I示出了再循環(huán)的丙酮與丙酮進(jìn)料(混合的丙酮)混合并被送到熱交換器E-100中用于加熱。通過在與新鮮丙酮混合前加入干燥劑，可以從再循環(huán)的丙酮中去除痕量水。與反應(yīng)器流出物相關(guān)的大部分熱在熱交換器E-IOO中被回收。丙酮進(jìn)料(混合的丙酮)在熱交換器E-101中被進(jìn)一步加熱，然后被送往減壓閥V-100以在進(jìn)入反應(yīng)器R-100前調(diào)節(jié)進(jìn)料壓力。反應(yīng)器R-100可以在不同的溫度下運行，所述溫度取決于催化劑的類型可以在200°C到350°C之間的范圍。對于納米Pd/納米-ZnCr2O4催化劑，優(yōu)選在高溫(如350°C )下運行所述反應(yīng)器以達(dá)到高丙酮轉(zhuǎn)化率和MIBK的高選擇性(如表10中所示)。反應(yīng)器壓力約為大氣壓力。取決于使用的催化劑的運行條件，反應(yīng)器壓力可以稍微增加(如2atm)。氣相方法方案對于大氣壓力或低壓反應(yīng)器均是有效的。反應(yīng)器R-100與熱交換器E-100 (第一熱交換器 )和E-102 (第二熱交換器)熱整合(熱集成)。真空泵或鼓風(fēng)機(blower)可以在反應(yīng)器后被使用以在進(jìn)入熱交換器E-100前輕微增加反應(yīng)器流出物的壓力。與反應(yīng)器流出物相關(guān)的大部分熱經(jīng)由在熱交換器E-100中加熱丙酮進(jìn)料(混合的丙酮)而被回收。蒸汽可以用于在進(jìn)入反應(yīng)器R-100前進(jìn)一步加熱混合的丙酮和混合的氫。蒸汽溫度基于反應(yīng)器條件確定。將新鮮和再循環(huán)的氫氣流股混合，然后在熱交換器E-102中預(yù)熱。如果需要的溫度不能經(jīng)由熱交換器E-102達(dá)到，則熱交換器E-103 (第三熱交換器)可以被用于加熱氫。氫(新鮮的)進(jìn)料隨后被送往減壓閥V-101以在進(jìn)入反應(yīng)器(R-100)前調(diào)節(jié)氫壓力。反應(yīng)器流出物然后在其被送到熱交換器E-102和隨后送到熱交換器E_104(第四熱交換器)用于進(jìn)一步冷卻前，在氣體壓縮機K-100中被壓縮到低壓(如7atm)。僅當(dāng)反應(yīng)器的操作壓力低(如，l_7atm，不限于該范圍)時，需要所述壓縮機。所述壓縮機也可以用低溫冷卻系統(tǒng)替換。反應(yīng)器流出物的壓縮和冷卻將允許氫在閃蒸罐D(zhuǎn)-100中與其他產(chǎn)物分離。丙酮和其他產(chǎn)物在閃蒸罐D(zhuǎn)-100中作為液體塔底沉積物流股被分離，其隨后被送到蒸餾塔C-100用于丙酮分離。到蒸餾塔C-100的進(jìn)料壓力可以通過減壓閥V-102調(diào)節(jié)。未轉(zhuǎn)化的丙酮在蒸餾塔C-100中作為塔頂流出物(overhead)被分離。分離的丙酮被再循環(huán)回反應(yīng)器R-100。其他產(chǎn)物和MIBK作為塔底沉積物流股被分離，隨后被送到熱交換器E-107用于冷卻。產(chǎn)物流股隨后被送到水傾析器(D-101)以分離水相中的大部分水(如，90wt%的水)。產(chǎn)物隨后被送到第二蒸餾塔(C-101)用于從MIBK和其他重質(zhì)產(chǎn)物分離異丙醇(IPA)和水。塔C-101的塔底沉積物流股被送往第三蒸餾塔(C-102)用于純化MIBK。主要包括二異丁基酮(DIBK)、異亞丙基丙酮(MO)、均三甲基苯(M)和雙丙酮醇(DA)的其他重質(zhì)產(chǎn)物在塔C-102中作為塔底物(bottoms)被分離。高純度(最小99wt% )的MIBK在蒸餾塔C-102中被回收。在熱交換器E-110、E-113和E-114中，所有的產(chǎn)物可以被冷卻到30°C。MIBK方法的氣相部分在圖2中進(jìn)一步示出。將丙酮進(jìn)料SI和再循環(huán)的丙酮S19混合，然后送到熱交換器E-100和E-101用于加熱。丙酮進(jìn)料SI可以作為氣體流股或液體流股進(jìn)入。優(yōu)選丙酮作為液體流股進(jìn)入以回收與反應(yīng)器流出物流股S6相關(guān)的大部分熱。新鮮和再循環(huán)的丙酮可以在75-80°C之間的溫度范圍和I. 5-3atm之間的壓力范圍下混合。熱進(jìn)料S3在熱交換器E-101中進(jìn)一步加熱到反應(yīng)器溫度。熱丙酮流股S4的壓力可以利用減壓閥V-100進(jìn)行調(diào)節(jié)。丙酮流股S5然后供應(yīng)到其中發(fā)生氣相反應(yīng)的反應(yīng)器R-100。氫進(jìn)料S15和再循環(huán)的氫S14可以在約35°C的溫度和約6atm的壓力下混合。氫進(jìn)料(S15)的溫度和壓力基于再循環(huán)的氫(S14)的條件確定。氫流股S16經(jīng)由離開壓縮機K-100的熱流出物(S8)加熱。氫流股SlO的出口溫度依賴于熱流出物(S8)的入口溫度。流股SlO在其進(jìn)入反應(yīng)器R-IOO前在熱交換器E-103中被進(jìn)一步加熱。如在丙酮的情況中那樣，閥V-101用于減少進(jìn)入反應(yīng)器R-100前的氫流股S12的壓力。反應(yīng)器R-100在氣相和大氣壓力或低壓中運行。反應(yīng)器R-100內(nèi)的反應(yīng)是放熱的。冷卻水(CW)可以用于等溫地運行反應(yīng)器。大多數(shù)催化劑在一定溫度和壓力下最佳地運行。在氣相中運行的反應(yīng)器可以被設(shè)計為不同的構(gòu)造(如固定床反應(yīng)器)。氫與丙酮進(jìn)料(混合的丙酮)的摩爾比取決于使用的催化劑和運行條件可以在I到6之間的范圍內(nèi)。包括MIBK和其他產(chǎn)物以及未轉(zhuǎn)化的丙酮和氫的反應(yīng)器流出物(S6)在熱交換器E-100中被冷卻至在80到100°C之間的溫度。當(dāng)反應(yīng)器在大氣壓力下運行時，真空泵或鼓風(fēng)機可以在單元E-100前被使用。反應(yīng)器流出物(S6)然后被送到壓縮機K-100以增加流出物壓力。反應(yīng)器流出物壓力被輕微增加以允許氫在閃蒸罐(D-100)中與其他產(chǎn)物分離。壓縮的反應(yīng)器流出物(S8)的溫度在熱交換器E-102中通過冷卻氫流股S16被降低。流股 S16經(jīng)由熱交換器E-104被進(jìn)一步冷卻。冷卻水(CW)可以在熱交換器E-104中被用于冷卻流股S9。流股S13的流出物溫度依賴于冷卻水(CW)的入口溫度。優(yōu)選的是，流股S13在送到閃蒸罐D(zhuǎn)-100前被冷卻到低于35°C。流股S13被傳到單元D-100用于分離作為塔頂流出物(S14)的氫和作為塔底沉積物的其他產(chǎn)物。將再循環(huán)的氫(S14)與新鮮的氫S15混合，然后送到熱交換器E-102。MIBK方法的分離部分在圖3中示出。所述部分主要包括三個或四個蒸餾塔。三個蒸餾塔在圖3中示出，假定沒有與反應(yīng)器流出物相關(guān)的輕質(zhì)烴。圖3示出了流股S17中未轉(zhuǎn)化的丙酮和其他產(chǎn)物在蒸餾塔C-100中被分離。流股S17的壓力可以經(jīng)由減壓閥V-102減小到小于2atm。所述蒸餾塔用于分離作為餾出物流股S19的丙酮，其然后被再循環(huán)到反應(yīng)器R-100。冷凝器E-105用于冷卻塔頂流出物丙酮，其然后被傳到回流罐D(zhuǎn)-102。將塔底沉積物流股S20在熱交換器E-107中冷卻到約70°C的溫度。流股S20隨后被傳到水傾析器(D-101)用于分離作為含水流股S22的大部分水。將包含產(chǎn)物的流股S23供應(yīng)到蒸餾塔C-101用于分離作為餾出物的水和異丙醇(IPA)，其隨后在熱交換器E-110中被進(jìn)一步冷卻。將塔底沉積物流股S26供應(yīng)到蒸餾塔C-102用于利用冷凝器E-Ill和回流罐D(zhuǎn)-104分離MIBK與其他產(chǎn)物。純化的MIBK流股(S27)在送到儲存器之前在熱交換器E-113中冷卻。再沸器E-112的出口流股包含所有的殘余重質(zhì)產(chǎn)物如DIBK，其被送到熱交換器E-114用于冷卻。
實施例現(xiàn)在通過下面的實施例來進(jìn)一步描述低壓氣相一步MIBK生產(chǎn)方法的描述，這些實施例旨在是示例性的描述，而不用于限制范圍或根本原則。實施例I進(jìn)行計算機計算以說明利用氣相一步方法描述的方法。所述方法如圖I所示進(jìn)行。流股的編號對應(yīng)于圖2和圖3。在模擬中作為實例使用的催化劑是納米-Pd/納米-ZnCr204。在進(jìn)入反應(yīng)器(R-100)前氫與丙酮的摩爾比是2。反應(yīng)在350°C的溫度和大氣壓力下在氣相中進(jìn)行。對于給定條件，丙酮的轉(zhuǎn)化率為約77. 3%，而MIBK選擇率為約72. 1%。
使丙酮進(jìn)料SI在70°C和I. 8atm(液相)下進(jìn)入并與在74°C和I. 8atm下進(jìn)入的再循環(huán)的流股S19混合。將混合的丙酮流股S3在E-100中加熱到324°C，隨后在E-101中進(jìn)一步加熱到350°C。丙酮流股S5在350°C和Iatm下進(jìn)入反應(yīng)器。將反應(yīng)器流出物在E-101中冷卻到80°C。在E-102中從222°C冷卻到155°C之前，將流出物流股S7在K-100中壓縮到6. 5atm。將流股S9在單元E-104中進(jìn)一步冷卻到35°C，隨后傳到D-100。將氫在D-100中分離并在35°C和5. 9atm下再循環(huán)。再循環(huán)的流股S14與新鮮的氫S15混合，并在E-102中加熱到210°C。將氫流股SlO在E-103中進(jìn)一步加熱到E-103，然后通過V-101以在進(jìn)入R-100之前降低壓力。氣相部分的模擬結(jié)果總結(jié)在表I和表2中。表I :
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括 反應(yīng)器，所述反應(yīng)器利用納米-晶體亞鉻酸鋅負(fù)載的納米-鈀(納米-Pd/納米-ZnCr2O4)催化劑提供丙酮到甲基異丁基酮、二異丁基酮、異亞丙基丙酮、均三甲基苯和異丙醇中的至少一種的轉(zhuǎn)化； 第一熱交換器，在將混合的丙酮送到所述反應(yīng)器之前將來自反應(yīng)器流出物的熱傳遞至再循環(huán)的丙酮和進(jìn)料丙酮；以及 壓縮機，將反應(yīng)器流出物壓縮到一定壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，還包括 第二熱交換器，在將混合的氫送到所述反應(yīng)器之前將來自壓縮的反應(yīng)器流出物的熱傳遞至再循環(huán)的氫和進(jìn)料氫。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，還包括 閃蒸罐，在氫進(jìn)入所述第二熱交換器并隨后進(jìn)入所述反應(yīng)器之前，分離氫與其他重質(zhì)產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，還包括 一系列蒸餾塔，用以分離甲基異丁基酮、二異丁基酮、異亞丙基丙酮、均三甲基苯和異丙醇、以及其他副產(chǎn)物中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，還包括 氣體壓縮機，用以在該流出物被送到所述第二熱交換器之前提高所述流出物的壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，還包括 一系列蒸餾塔，用以分離通過所述反應(yīng)器產(chǎn)生的產(chǎn)物。
7.一種方法，包括 將混合的丙酮和混合的氫加入到包含催化劑的反應(yīng)器中以進(jìn)行用于制備產(chǎn)物的所述丙酮的低壓一步氣相縮合； 在進(jìn)入所述反應(yīng)器之前向所述混合的丙酮和混合的氫提供一定壓力； 將從所述反應(yīng)器回收的所述丙酮再循環(huán)回到所述反應(yīng)器作為再循環(huán)的丙酮用于再利用；以及 在將所述混合的丙酮再引入到所述反應(yīng)器之前，用熱交換器將所述混合的丙酮加熱到一定溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括 通過使用干燥器去除所述再循環(huán)的丙酮中的水含量；利用 系列的蒸餾塔分餾所述反應(yīng)器流出物以回收丙酮和氫縮合的產(chǎn)物和副產(chǎn)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，作為產(chǎn)物的餾分為甲基異丁基酮、二異丁基酮、異亞丙基丙酮、均三甲基苯、異丙醇和其他副產(chǎn)物中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述催化劑為納米-晶體亞鉻酸鋅負(fù)載的納米-IE (納米-Pd/ 納米-ZnCr2O4)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述溫度在200-350°C之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述壓力為大氣壓力和低壓中的至少一個。
13.—種一步氣相方法,包括 利用納米-ZnO催化劑由丙酮和氫生產(chǎn)產(chǎn)物；回收反應(yīng)器流出物的熱以升高再循環(huán)的丙酮流股和新鮮進(jìn)料丙酮流股的溫度； 使作為混合物的新鮮的丙酮流股和所述再循環(huán)的丙酮流股在熱交換器中通過以有效地管理在進(jìn)入所述反應(yīng)器之前混合的丙酮的溫度；以及 通過使所述混合的丙酮進(jìn)料(混合的丙酮)通過具有大氣壓力和低壓中的至少一個的壓力閥，調(diào)節(jié)所述混合的丙酮進(jìn)料(混合的丙酮)的壓力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的低壓一步氣相方法，還包括 在熱交換器中預(yù)熱再循環(huán)的氫和新鮮氫的混合物；以及 在進(jìn)入所述反應(yīng)器之前將混合的氫的壓力調(diào)節(jié)到大氣壓力和低壓中的至少一個。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的低壓一步氣相方法，還包括 在將所述反應(yīng)器流出物送到所述第二熱交換器中之前，在壓縮機中將所述反應(yīng)器流出物壓縮到低壓；以及 通過壓縮和冷卻所述反應(yīng)器流出物實現(xiàn)氫在所述罐中的有效分離。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的低壓一步氣相方法，其中，所述催化劑為納米-晶體亞鉻酸鋅負(fù)載的納米-IE (納米-Pd/納米-ZnCr2O4)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的低壓一步氣相方法，其中，所述產(chǎn)物為甲基異丁基酮、二異丁基酮、異亞丙基丙酮、均三甲基苯和異丙醇中的至少一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的低壓一步氣相方法，其中，所述溫度在200-350°C之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于生產(chǎn)甲基異丁基酮的低壓一步氣相方法及回收其的低壓一步氣相方法。使用在大氣壓力下在納米-Pd/納米-ZnCr2O4催化劑上從丙酮和氫的MIBK的一步氣相合成用作實例。該方法設(shè)計成經(jīng)由在進(jìn)入反應(yīng)器前加熱丙酮進(jìn)料和循環(huán)物(混合的丙酮)來回收與反應(yīng)器流出物相關(guān)的另外的熱。壓縮機引入到氣相方法中以在流出物冷卻和供應(yīng)到閃蒸罐前輕微增加反應(yīng)器流出物壓力。經(jīng)壓縮的反應(yīng)器流出物用于在進(jìn)入反應(yīng)器前預(yù)熱氫進(jìn)料和循環(huán)物(混合的氫)。低壓一步氣相方法的分離方案包括用于MIBK分離和純化的幾個蒸餾塔。本發(fā)明還提供了一種設(shè)備包括反應(yīng)器；第一熱交換器；和壓縮機，將反應(yīng)器流出物壓縮到特定壓力。
文檔編號C07C49/04GK102746130SQ20111043995
公開日2012年10月24日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者阿克莫多夫·瓦吉夫·莫利克, 阿卜杜拉阿齊茲·A·巴加巴斯, 阿布杜爾拉曼·A·阿爾-拉比阿 申請人:阿卜杜拉阿齊茲國王科技城