[发明专利]酮或醛的生产的优化方法

说明书

技术领域

根据本发明的方法旨在优化酮或醛的生产，所述酮或醛通过在反应器(3)中酮或醛的缩合以及随后的脱水和加氢而获得，所述优化在于进行膜渗透蒸发步骤(6)，该渗透蒸发步骤使得可以将离开反应器的一部份物料(5)进行部分脱水并将经过脱水的浓缩物(7)再循环到所述反应器(3)。

背景技术

示意性地，用于获得较高质量的酮或醛的反应的机理可以用单元反应表示；例如，关于甲基异丁基酮(MIBK)：

或者通过总反应表示：

应当从所示机理中领会的是，所涉及的反应构成假平衡，其中丙酮的转化程度取决于反应物料中的水浓度，如下所示：

其中：

-代表MIBK的形成率；

-代表催化剂的质量；

K-体系的特征常数；

-代表氢气分压；

x_acétone-代表丙酮的摩尔分数；

x_H2O-代表水的摩尔分数。

换言之，反应物料的水含量越低，转化率越高，反之亦然。

反应器在50至150℃的温度和500至2000kPa的压力条件下运行，并且反应器出口的水浓度为约3重量％至5重量％。

反应器的出口通常向一组柱进料，在该柱中MIBK被纯化，并且该柱将其与丙酮分离，丙酮返回到反应中。

发明内容

本发明的目的是开发用于生产酮或醛例如MIBK的新方法，该方法通过将反应介质中的水浓度降低约1重量％，以获得平衡向产物一侧的移动，从而获得提高的反应产率、生产率的提高以及节能。

通过在用于获得酮或醛(所述酮或醛通过在反应器中酮或醛的缩合以及随后的脱水和加氢而获得)的方法中使用回路，已经可以获得这样的性能，所述回路使得可以将离开反应器的一部分物料回收——所述一部分物料在生产MIBK的情况下包含例如水、丙酮和MIBK的混合物，以便将其传送到膜渗透蒸发模块从而将其部分脱水，然后将其送回所述反应器。

具体地说，完全出人意料的是，可以看出即使是反应介质的部分脱水也使得可以获得提高的反应产率以及酮或醛生产率的显著提高。

反应物料的约1重量％的部分脱水使得任何假平衡反应的平衡向产物的形成一侧移动；这提高了反应产率并因而提高了体系的生产率，并且，因此，导致节能，这不仅限于MIBK的生产，而是可以扩展到通过类似的假平衡反应获得的其它产品，例如通过乙醛获得的正丁醛。

膜渗透蒸发方法是非常有效的分离方法，它通常没有相变，因而使得能够显著降低能耗，它使用选择性膜，其中进料流与膜相切。

此外，已证明这样的方法使得能够获得比终端(fin de ligne)处理更好的性能水平，在所述终端处理中通常旨在使用膜方法，例如使用反渗透的流出物处理以便对水进行再利用以及通过渗透蒸发的溶剂脱水，用于优化或完成蒸馏或者用于降低能耗或者用于获得纯溶剂。此外，根据本发明的系统比常规的分离系统更紧凑，并且由于模块结构而具有在工业水平上的更大的操作灵活性，并且还由于膜系统不包含移动部件而产生更低的维护费用。

本发明的第一个主题因而是用于生产酮或醛的方法，所述酮或醛通过在反应器中酮或醛的缩合以及随后的脱水和加氢而获得，其特征在于所述方法包括至少一个部分去除水的步骤，该步骤通过至少一个膜渗透蒸发模块进行，该模块切向进料并侧向安装在所述反应器上并在回路中运行，从而将离开反应器的一部分物料部分脱水并将经过脱水的浓缩物再循环到所述反应器。

本发明因而涉及酮或醛的生产的优化方法，所述酮或醛通过在反应器中酮和醛的缩合以及随后的脱水和加氢而获得。根据本发明方法，可以在反应介质中使用多种酮或者醛。该方法特别旨在通过含有偶数个碳原子的酮或醛，所述酮或醛通过酮或醛的缩合以及随后的脱水和加氢而获得。

优选地，酮或醛的缩合、脱水以及加氢反应在单个反应器中进行。

渗透蒸发定义为通过膜的渗透以及随后的蒸发的有效组合。通过渗透蒸发的输送通常通过溶液-扩散模型进行描述。步骤为：与液体进料接触的膜的界面处的组分的优先吸附；由于浓度梯度，通过膜的差别化扩散；以及，最后，在保持在低压下的膜的另一侧以蒸气形式的脱附。前两步对应于膜的选择渗透性。