[发明专利]联产低甲醇含量的丙酮的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年9月19日提交的、序列号为61/536529和61/536522的美国临时专利申请的优先权，通过引用将它们并入本文。

背景技术

领域

本文所描述的实施方案总体涉及由枯烯生产苯酚和丙酮的方法和系统。更具体地说，这种实施方案涉及生产含有低浓度甲醇的丙酮的方法和系统。

相关技术的说明

苯酚和丙酮可以用各种方法生产，这些方法中最常见的被称作Hock法、Hock和Lang法，或枯烯至苯酚法。这种方法从枯烯(异丙基苯)的氧化以形成枯烯氢过氧化物(CHP)开始。然后，在酸催化剂的存在下，CHP发生裂解，形成苯酚和丙酮。随后，将苯酚和丙酮物流用盐溶液中和，而后分馏，回收最终产物苯酚和丙酮。

枯烯至苯酚法的裂解和氧化阶段会提高甲醇在产物流中的浓度。在可以使用丙酮产物的一些方法中，合乎需要的是，使甲醇在丙酮产物中的含量最小化。例如，在由丙酮产物生产双酚A(BPA)的过程中，降低甲醇的浓度是有利的，这是因为，甲醇显著地降低由苯酚和丙酮生产BPA所使用的树脂催化剂的寿命。然而，使用常规蒸馏系统比较难以除去甲醇，这是因为甲醇能与丙酮结合，形成低沸点的共沸物。例如，在典型的丙酮蒸馏塔中，丙酮产物会具有约150ppm至约250ppm的残余甲醇含量。丙酮产物中存在这样高含量的残余甲醇，会降低BPA催化剂树脂的寿命，导致BPA生产的成本提高。

因此，需要改进的、用于生产甲醇浓度降低的丙酮的系统和方法。

附图的简要说明

图1描绘了按照一个或多个所描述实施方案生产降低甲醇含量的丙酮的说明性系统。

图2描绘了按照一个或多个所描述实施方案的说明性的除甲醇分馏系统。

图3是按照一个或多个所描述实施方案的丙酮分馏塔的塔底产物中的丙酮与丙酮产物中的甲醇之间关系的图形化描述。

图4是按照一个或多个所描述实施方案的丙酮分馏塔中水的加入与丙酮产物中的甲醇之间关系的图形化描述。

发明详述

本发明提供了生产低甲醇浓度的丙酮的方法和系统。该方法可以包括：使枯烯氧化和裂解，产生粗品丙酮产物。可以在中和装置中，将所述粗品丙酮产物中和，产生中和的粗品丙酮产物。可以用丙酮分馏塔分馏所述中和的粗品丙酮产物，产生丙酮产物和丙酮塔底产物。可以从所述丙酮塔底产物中除去甲醇，产生贫甲醇产物。可以将所述贫甲醇产物引入到中和装置、脱酚装置或这两个装置中。

图1描绘了按照一个或多个实施方案的生产丙酮的说明性系统100。系统100可以包括：一个或多个氧化装置110，其被构造成经由管线112接收枯烯，经由管线114接收氧化剂，并且通过管线116产生氧化产物。所述氧化装置110可以是适于为经由管线112引入的枯烯提供氧的任何系统或设备。例如，所述氧化装置110可以是一个或多个(例如，串联)鼓泡塔(未示出)。进一步的，可以将经由管线114的氧化剂加入到所述鼓泡塔的底部，使得氧由气泡转移到枯烯中。

可以经由管线114加入到氧化装置110中的说明性的氧化剂可以包括但不限于：氧气、空气、臭氧或其任何组合物或混合物。

该氧化反应会在管线116的氧化产物中产生甲醇。这样的一种反应可以将枯烯和氧转化为甲基-苯基-酮(ACP)和甲醇。进一步的，一部分甲醇可以转变为甲基过氧化氢(MHP)。这可以添加到已经存在于任何经由管线112引入到氧化装置110中的枯烯中的甲醇中。经由管线116的氧化产物可以包含痕量甲醇。经由管线116的氧化产物还可以包含CHP。例如，经由管线116的氧化产物可以具有约15wt％、约17wt％、约19wt％或约21wt％至高达约25wt％、约27wt％或约30wt％的CHP浓度。

经由管线116，可以将氧化产物引入到一个或多个浓缩装置118中。浓缩装置118可以包括一个或多个真空蒸馏塔、换热器、回流罐及其它设备。例如，在这种真空蒸馏塔中，可以在低于约100℃的温度下分离枯烯。浓缩装置118还可以经由管线121接受枯烯，其可以作为回流加入到一个或多个真空蒸馏塔中以提高产率。浓缩装置118可以产生经由管线120的粗品浓缩CHP产物和经由管线314的汽提枯烯产物。经由管线120的浓缩CHP产物可以不含甲醇，基本上所有的甲醇与汽提枯烯产物经由管线314一起返回。