[发明专利]用于将丙酮和苯酚彼此分离的方法

说明书

背景

领域

总的来说，本文所述的各个实施方案涉及用于由异丙苯生产苯酚和丙酮的方法和系统。更特别地，这些实施方案涉及用于在苯酚生产工艺的粗丙酮塔中从苯酚分离丙酮的方法和系统。

相关技术的说明

以各种工艺生产苯酚和丙酮，最常见的工艺是分别已知的霍克法(Hock Process)、霍克-朗方法(Hock and Lang Process)、或者异丙苯至苯酚的方法，等等。该方法以异丙苯(异丙基苯)的氧化开始，形成过氧化氢异丙苯(CHP)。然后CHP在酸催化剂的存在下被裂解，形成苯酚、丙酮和/或α-甲基苯乙烯(“AMS”)的混合物。该混合物随后被中和并分馏以回收终产品苯酚、丙酮和/或AMS。

在苯酚和丙酮混合物的分馏期间，常常出现不稳定的操作。例如，典型的粗丙酮塔设计通过用调温水或空气在粗丙酮塔冷凝器中将塔顶蒸气部分冷凝来冷却塔顶蒸气。这种冷却介质导致不稳定的操作以及与水系统相关的积垢。

因此，需要用于在丙酮/苯酚混合物中分离丙酮和苯酚的改进的方法和系统。

附图的简要说明

图1描绘了根据所描述的一个或多个实施方案的用于分馏粗丙酮产品的示例说明性分馏系统。

图2描绘了根据所描述的一个或多个实施方案的用于生产丙酮的示例说明性系统。

详细说明

本发明提供用于改善粗丙酮塔能源效率和操作的系统和方法。用于改善粗丙酮塔能源效率和操作的方法可包括将包含丙酮和苯酚的粗丙酮引入分馏塔并将异丙苯、AMS或其组合引入所述分馏塔。该方法可包括在分馏塔内对粗丙酮进行分馏，以生产含丙酮的塔顶产物和含苯酚的塔底产物。该方法还可包括间接地采用冷的传热介质将至少部分的含丙酮的塔顶产物冷凝，以提供冷凝的粗丙酮产品和加热的传热介质，其中所述传热介质包含异丙苯。

如本文所使用的，术语“分馏塔”和“塔”是指适用于含有两种或更多种沸点不同的组分的混合物的分离的任何系统、设备或系统和/或设备的组合。这样的分馏塔可包括但不限于，分壁塔、洗涤塔、蒸馏塔、重整塔和汽提塔。

如本文所使用的，术语“轻产物”、“轻组分”、“轻分子”、“重产物”、“重组分”和“重分子”分别表示给定的一组两种或更多种化合物的“低沸”和“高沸”产物、组分和分子。除非另有提及，“轻”和“重”指各自的沸点，不一定表示实际的分子量对比。

图1描述了根据一个或多个实施方案的用于分馏管线130中的丙酮或“粗”丙酮产品的示例说明性分馏系统100。系统100可包括一个或多个分馏塔110。分馏塔110(或“粗丙酮塔”(“CAC”))可包括以任意角度、任意构型设置和/或具有任意长度-平均横截面长度(例如直径)比的壳体或外壳111。为清楚和易于说明，分馏塔110将参照长/径(L/D)比大于1的立式、圆柱形分馏塔110进行进一步说明。

分馏塔110可具有第一端或“顶端”122和第二端或“底端”124。分馏塔110可包括设置在外壳111内的一个或多个塔板、无规填充物或规则填充物区段(示出四个：114、116、118、120)。经过管线或“第一输入管线”130的粗丙酮产品可经由第一塔入口126引入分馏塔110的内部或内体积112。管线130中的粗丙酮产品可以是被中和的。经过管线132的含有异丙苯和/或α-甲基苯乙烯(“AMS”)的进料可以在粗丙酮产品入口的下方位置处例如经由第二塔入口127引入分馏塔110的内体积112内。例如，异丙苯和/或AMS可以在管线130内的粗丙酮产品的第一入口126的下方并在靠近分馏塔110的底端124的位置处引入分馏塔110。已经发现，在管线130中的粗丙酮产品的入口的下方经由管线132将异丙苯和/或AMS引入分馏塔110可以增加经由与分馏塔110流体连通的管线或“塔顶管线”140的塔顶 产物中回收的羟基丙酮的量。也已发现，在管线130中的粗丙酮产品的入口的下方经由管线132引入异丙苯和/或AMS可以显著减少塔回流和再沸器的负荷。