[发明专利]丙酮脱除方法

说明书

本发明与一个脱除丙酮的方法有关，所述丙酮是在利用羰基化工艺生产乙酐或乙酐与乙酸的混合物的过程中产生的。

在专利文献中，广泛地报道了在存在铑催化剂的条件下，通过使包括有甲基碘和乙酸甲酯和/或二甲醚的混合物同一氧化碳接触来制取乙酐。关于这方面的例子可参看美国专利3,927,078、4,046,807、4,374,070和4,559,183，以及欧洲专利8396和87,870。这些专利公开了如果催化剂物系包括有诸如某些胺类、季胺化合物、膦类和无机化合物例如锂化合物的一种助催化剂，可以使反应速度加快。由这样的乙酐生产工艺获得的粗的或部分提纯的产品，就典型情况说，包括有乙酐和乙酸的混合物，这是由于使用乙酸作为工艺溶剂的结果，和/或是由于投入羰基化反应器的物料中，因含甲醇和/或水而使得同时产生乙酸的结果。

丙酮是在上述羰基化过程中形成的，但是由于它在乙酐生产系统中的累积达到最高约为该羰基化反应器中各组分总重量的百分之五，因此，对于该生产系统的运行来说，除去它并非是必不可少的。此外，所形成的相对少量丙酮的值并不足以证明对于销售等级的丙酮产品来说，它的分离和提纯的成本是合算的。尽管使丙酮达到最大稳定态浓度的机制还不为人们所知，人们一般假定它在形成工艺“溚”时被消耗掉了。

在专利文献中介绍了许多丙酮脱除方法，虽然使用这些方法并没有明显的经济效益。美国专利4,252,748介绍了一种复杂的方法，在该方法中全部的甲基碘、全部的丙酮以及一些乙酸甲酯从一种低沸点再循环液流中被除去。然后，将该液流加以分馏，以便获得富含乙酸甲酯——丙酮的一种液流，该液流而后同戊烷一起进行共沸蒸馏，产生乙酸甲酯和含丙酮的戊烷液流。用水萃取丙酮，并使戊烷再循环。这种复杂的方案需要处理大量的流出物，并需要总共有五个操作步骤(四次蒸馏和一次萃取)。此外，人们预期：甲基碘的一部分，即这液流中最有价值的工艺材料，会聚集在这戊烷中。

美国专利4,444,624介绍了一种类似于1748专利的工艺的系统，在该系统中，低沸点流出物部分同一种乙酸逆流一起进行蒸馏，以产生一种富含甲基碘和乙酸甲酯的馏分以及一种富含乙酸甲酯和丙酮的第二馏分，这两种馏分都含有大量乙酸。进一步蒸馏含丙酮馏分，以产生一种主要含乙酸甲酯和大部分丙酮的馏分。乙酸甲酯与丙酮之比非常大，一般约为50∶1。丙酮是通过与戊烷共沸蒸馏以及接下去的除丙酮的水萃取，从大量乙酸甲酯中除去的。这一方法使用了非常多的乙酸，一般每两份欲进行萃取蒸馏的低沸点馏分大约用一份乙酸，这需要四个操作步骤(三次蒸馏和一次萃取)这一方法所需要的步骤比1748专利少一个步骤仅仅是因为它不试图从丙酮——水混合物中提纯丙酮。1748和1624这两个专利的方法都需要使用带来产品污染危险的戊烷，由于在乙酐生产系统中，戊烷并不作另外的用途。

最后，根据美国专利4,717,454，丙酮可以通过将它转化为冷凝产物而除掉，所述冷凝产物在蒸馏过程中可以作为亚乙基双乙酸酯(ethylidenediacetate)成分从生产系统中除去。

本发明的方法使得从生产系统中除去丙酮，在所述生产系统中，通过使一氧化碳与包括有甲基碘和乙酸甲酯和/或二甲醚的混合物相接触，在存在一种催化剂物系及乙酸的条件下，并通过若干步骤来生产乙酐，这些步骤包括：

(1)从所述生产系统中得到一种包括有乙酸甲酯、甲基碘、乙酸和丙酮的低沸点混合物；

(2)蒸馏步骤(1)的液流以得到：

(a)一种包括有乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的塔顶馏出物液流；

(b)包括有乙酸甲酯、甲基碘、丙酮和基本上全部乙酸的底流液流；

(3)用水萃取步骤(2)(a)的液流以得到：

(a)含有乙酸甲酯的甲基碘相；

(b)含有乙酸甲酯、甲基碘和丙酮的一种水相；

(4)蒸馏所述水相，以得到：

(a)包括有乙酸甲酯、甲基碘和少量丙酮和水的蒸汽相；

(b)含有乙酸甲酯和丙酮的水流。