專(zhuān)利名稱：純化丙酮的方法
純化丙酮的方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考本申請(qǐng)要求2008年12月9日提交的俄國(guó)申請(qǐng)2008148186的優(yōu)先權(quán)。將該公開(kāi)由此通過(guò)參考全部并入本申請(qǐng)。本申請(qǐng)涉及2009年12月8日提交的題為“METHOD FOR PURIFYING ACETONE”的08LEX0022-US-NP。將該相關(guān)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考并入本申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，具體地涉及有機(jī)合成的技術(shù)；即涉及氫過(guò)氧化枯烯的分解過(guò)程中與苯酚一起獲得的丙酮的生產(chǎn)。除了基礎(chǔ)產(chǎn)物(其是丙酮和苯酚)之外，在枯烯的氧化和接下來(lái)的氫過(guò)氧化枯烯的分解過(guò)程中形成整個(gè)系列的雜質(zhì)，它們對(duì)于最終產(chǎn)物的品質(zhì)具有不利影響。在中和之后， 將丙酮和苯酚，氫過(guò)氧化枯烯的分解產(chǎn)物進(jìn)料到分餾塔，在其中將它們分離成丙酮原料和苯酚原料級(jí)分。然后，根據(jù)所用的純化系統(tǒng)，丙酮原料和苯酚原料級(jí)分進(jìn)入到分離和純化的合適階段。已知一種純化丙酮原料的方法，其包括使該分解產(chǎn)物在兩個(gè)精餾塔中經(jīng)受純化， 其中將在第一精餾塔中處理的丙酮送到第二精餾塔，并將純化的丙酮作為商業(yè)產(chǎn)品從第二精餾塔的頂部排出(參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利3，215，745)。但是，已知僅使用簡(jiǎn)單的蒸餾方法純化丙酮原料不是完全有效的，因?yàn)殡s質(zhì)，尤其是，脂肪族醛，烯烴和整個(gè)系列的其它雜質(zhì)保留在處理的丙酮產(chǎn)品中，降低它的純度和品質(zhì)。純化丙酮的另一種已知方法是在兩個(gè)塔中蒸餾丙酮原料的方法。在該方法中，通過(guò)向第一塔中添加堿性試劑，而將低分子量雜質(zhì)在第一精餾塔中分離。接著對(duì)剩余的組分混合物(來(lái)自第一精餾塔的靜止的或者塔底殘余物)進(jìn)行取樣并裝料或者進(jìn)料到第二精餾塔以便分離高分子量雜質(zhì)和分離純化的商業(yè)丙酮(參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利6，340，777)。在剛剛描述的方法中，當(dāng)在最優(yōu)的條件下生產(chǎn)時(shí)，可以生產(chǎn)KT-試驗(yàn)時(shí)間為至少5小時(shí)的丙酮產(chǎn)品。這種方法的缺點(diǎn)時(shí)第二精餾塔操作在低于大氣壓的壓力，這顯著增加了操作成本，并且也相對(duì)于操作在大氣壓的塔顯著減小了第二塔的生產(chǎn)能力(例如，與除了操作壓力之外其它各種都相同的塔相比，可降低高達(dá)50%的生產(chǎn)能力)。因此，該方法可生產(chǎn)丙酮，其中品質(zhì)并不是很高，和/或操作成本較高，并且裝置的生產(chǎn)能力因?yàn)檩^低的操作壓力而較低。真實(shí)由于使用了真空來(lái)保持醛醇逆轉(zhuǎn)反應(yīng)(reversion reaction)不發(fā)生；在大氣壓將會(huì)有醛醇逆轉(zhuǎn)。需要提供一種簡(jiǎn)單的和靈活的方法用于進(jìn)一步純化丙酮(減少雜質(zhì)含量)，而無(wú)論丙酮原料的品質(zhì)如何。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可以以最大的設(shè)備和試劑利用率和最小的現(xiàn)代化資本支出生產(chǎn)高品質(zhì)的丙酮。上述缺點(diǎn)中的一些或者所有的上述缺點(diǎn)都通過(guò)一種使用串聯(lián)的2個(gè)塔純化含有低分子量雜質(zhì)的粗丙酮原料的方法解決了，所述方法包括以下步驟a)將所述粗丙酮原料進(jìn)料到第一塔中；b)將堿性試劑和氧化性試劑添加到第一塔中形成高分子量雜質(zhì)；C)通過(guò)蒸餾從第一塔取出頂部級(jí)分，從而形成含有丙酮混合物的底部級(jí)分，所述丙酮混合物含有高分子量雜質(zhì)；d)將步驟C)中獲得的含有丙酮混合物的底部級(jí)分在第二精餾塔上的裝料點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔；e)在步驟d)中進(jìn)料的底部級(jí)分的裝料點(diǎn)上方，將堿性試劑添加到第二塔；和f)通過(guò)在第二塔中蒸餾而將純化的丙酮與所述高分子量雜質(zhì)分離，并且將純化的丙酮作為頂部級(jí)分取出，其中所述第二精餾塔在大氣壓操作，并且其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于lOppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和 KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于8. 5小時(shí)，通過(guò)SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。在另一實(shí)施方式中，使用串聯(lián)的2個(gè)塔純化含有低分子量雜質(zhì)的粗丙酮原料的方法包括以下步驟a)將所述粗丙酮原料進(jìn)料到第一塔中；b)將氫氧化鈉水溶液和過(guò)氧化氫水溶液添加到第一塔中形成高分子量雜質(zhì)；c)通過(guò)蒸餾從第一塔取出頂部級(jí)分，從而形成含有丙酮混合物的底部級(jí)分，所述丙酮混合物含有高分子量雜質(zhì)；d)將步驟c)中獲得的含有丙酮混合物的底部級(jí)分在第二精餾塔上的裝料點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔；e)在步驟d)中進(jìn)料的底部級(jí)分的裝料點(diǎn)上方，將氫氧化鈉水溶液添加到第二塔；和f)通過(guò)在第二塔中蒸餾而將純化的丙酮與所述高分子量雜質(zhì)分離，并且將純化的丙酮作為頂部級(jí)分取出；其中所述第二精餾塔在大氣壓操作，并且其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于lOppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于8. 5小時(shí)，通過(guò) SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。還在另一實(shí)施方式中，使用串聯(lián)的2個(gè)塔純化含有低分子量雜質(zhì)的粗丙酮原料的方法包括以下步驟a)將所述粗丙酮原料進(jìn)料到第一塔中；b)將氫氧化鈉水溶液和過(guò)氧化氫水溶液添加到第一塔中形成高分子量雜質(zhì)；c)通過(guò)蒸餾從第一塔取出頂部級(jí)分，從而形成含有丙酮混合物的底部級(jí)分，所述丙酮混合物含有高分子量雜質(zhì)；d)將步驟c)中獲得的含有丙酮混合物的底部級(jí)分在第二精餾塔上的裝料點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔；e)在步驟d) 中進(jìn)料的底部級(jí)分的裝料點(diǎn)上方，將氫氧化鈉水溶液添加到第二塔；和f)通過(guò)在第二塔中蒸餾而將純化的丙酮與所述高分子量雜質(zhì)分離，并且將純化的丙酮作為頂部級(jí)分取出；其中所述第二精餾塔在大氣壓操作，其中所述氫氧化鈉溶液與所述過(guò)氧化氫溶液的重量比為 1 0.5至1 10，并且其中第一精餾塔中的氫氧化鈉溶液與第二精餾塔中的氫氧化鈉溶液的重量比為1 0. 1至1 5，其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于lOppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于8. 5小時(shí)，通過(guò) SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)操作在最優(yōu)條件時(shí)，可生產(chǎn)商業(yè)的(純化的)丙酮，其中KT-試驗(yàn)時(shí)間為至少5小時(shí)，具體地至少8. 5小時(shí)。堿性和氧化性試劑二者都必須添加，以便使該方法獲得期望的結(jié)果，但是需要用于現(xiàn)有設(shè)備的現(xiàn)代化的最小資本支出，這使得這種方法是理想的。將所述氧化性試劑添加到第一塔中，對(duì)于在真空下運(yùn)行的系統(tǒng)和在大氣壓下運(yùn)行的系統(tǒng)二者都是一種優(yōu)點(diǎn)。


附圖是本發(fā)明的2塔精餾方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了通過(guò)使用串聯(lián)的2個(gè)塔純化含有低分子量雜質(zhì)的粗丙酮原料的方法進(jìn)一步減少丙酮中雜質(zhì)的量的方式，所述方法包括以下步驟a)將所述粗丙酮原料進(jìn)料到第一塔中；b)將堿性試劑和氧化性試劑添加到第一塔中形成高分子量雜質(zhì)；c)通過(guò)蒸餾從第一塔取出頂部級(jí)分，從而形成含有丙酮混合物的底部級(jí)分，所述丙酮混合物含有高分子量雜質(zhì)；d)將步驟c)中獲得的含有丙酮混合物的底部級(jí)分在第二精餾塔上的裝料點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔；e)在步驟d)中進(jìn)料的底部級(jí)分的裝料點(diǎn)上方，將堿性試劑添加到第二塔；和f)通過(guò)在第二塔中蒸餾而將純化的丙酮與所述高分子量雜質(zhì)分離，并且將純化的丙酮作為頂部級(jí)分取出，其中所述第二精餾塔在大氣壓操作，并且其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于lOppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和 KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于8. 5小時(shí)，通過(guò)SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。在實(shí)施方式中，所述堿性試劑是有機(jī)或者無(wú)機(jī)堿。在實(shí)施方式中，所述堿性試劑是堿性水溶液，具體地堿金屬鹽濃度為0. 至30wt%的堿性水溶液，更具體地氫氧化鈉。在實(shí)施方式中，所述堿性試劑進(jìn)料到第一精餾塔中的量為進(jìn)料到第一塔的粗丙酮原料的0. 05wt%至0. 8wt%，和所述堿性試劑進(jìn)料到第二精餾塔中的量為進(jìn)料到第一塔的粗丙酮原料的0. 03%至0.5%。在實(shí)施方式中，所述氧化性試劑是有機(jī)或者無(wú)機(jī)氧化性試劑或者一種或者多種有機(jī)或無(wú)機(jī)試劑的組合。在實(shí)施方式中，所述氧化性試劑選自過(guò)氧化氫，甲基氫過(guò)氧化物和氫過(guò)氧化枯烯，具體地過(guò)氧化氫。在實(shí)施方式中，所述氧化性試劑是含有0. 至30wt% 的氧化性試劑的水溶液。在另一實(shí)施方式中，所述氧化性試劑溶液進(jìn)料到第一精餾塔中的量為粗丙酮原料裝料的0. 02wt%至0. 50wt%。在實(shí)施方式中，所述氧化性試劑是含有 0. 至30wt%的氧化性試劑的水溶液，和所述氧化性試劑溶液進(jìn)料到第一精餾塔中的量為粗丙酮原料裝料的0. 02襯％至0. 50wt%。在實(shí)施方式中，所述純化的丙酮的乙醛含量為小于8. lppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得。在另一實(shí)施方式中，所述純化的丙酮的KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于或等于9. 0小時(shí)，通過(guò)SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。在另一實(shí)施方式中，使用串聯(lián)的2個(gè)塔純化含有低分子量雜質(zhì)的粗丙酮原料的方法包括以下步驟a)將所述粗丙酮原料進(jìn)料到第一塔中；b)將氫氧化鈉水溶液和過(guò)氧化氫水溶液添加到第一塔中形成高分子量雜質(zhì)；c)通過(guò)蒸餾從第一塔取出頂部級(jí)分，從而形成含有丙酮混合物的底部級(jí)分，所述丙酮混合物含有高分子量雜質(zhì)；d)將步驟c)中獲得的含有丙酮混合物的底部級(jí)分在第二精餾塔上的裝料點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔；e)在步驟d)中進(jìn)料的底部級(jí)分的裝料點(diǎn)上方，將氫氧化鈉水溶液添加到第二塔；和f)通過(guò)在第二塔中蒸餾而將純化的丙酮與所述高分子量雜質(zhì)分離，并且將純化的丙酮作為頂部級(jí)分取出；其中所述第二精餾塔在大氣壓操作，并且其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于lOppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于8. 5小時(shí)，通過(guò) SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。還在另一實(shí)施方式中，使用串聯(lián)的2個(gè)塔純化含有低分子量雜質(zhì)的粗丙酮原料的方法包括以下步驟a)將所述粗丙酮原料進(jìn)料到第一塔中；b)將氫氧化鈉水溶液和過(guò)氧化氫水溶液添加到第一塔中形成高分子量雜質(zhì)；c)通過(guò)蒸餾從第一塔取出頂部級(jí)分，從而形成含有丙酮混合物的底部級(jí)分，所述丙酮混合物含有高分子量雜質(zhì)；d)將步驟C)中獲得的含有丙酮混合物的底部級(jí)分在第二精餾塔上的裝料點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔；e)在步驟d) 中進(jìn)料的底部級(jí)分的裝料點(diǎn)上方，將氫氧化鈉水溶液添加到第二塔；和f)通過(guò)在第二塔中蒸餾而將純化的丙酮與所述高分子量雜質(zhì)分離，并且將純化的丙酮作為頂部級(jí)分取出；其中所述第二精餾塔在大氣壓操作，其中所述氫氧化鈉溶液與所述過(guò)氧化氫溶液的重量比為 1 0.5至1 10，并且其中第一精餾塔中的氫氧化鈉溶液與第二精餾塔中的氫氧化鈉溶液的重量比為1 0. 1至1 5，其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于lOppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于8. 5小時(shí)，通過(guò) SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。在實(shí)施方式中，所述純化的丙酮的乙醛含量為小于8. lppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于9.0小時(shí)，通過(guò)SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。本發(fā)明的方法是從丙酮原料中除去醛和其他不飽和雜質(zhì)的可靠的、經(jīng)濟(jì)的和簡(jiǎn)單的方法，其中所述堿性和氧化性試劑的用量使得，在不含有醛或者含有非常低水平的醛的高品質(zhì)、純化的商業(yè)等級(jí)丙酮的生產(chǎn)過(guò)程中，丙酮本身不遭受它們的有害作用。第一和第二精餾塔二者理想地在大氣壓或者在低于大氣壓的壓力，具體地在大氣壓操作。在產(chǎn)生丙酮和苯酚的正常的氫過(guò)氧化枯烯分解反應(yīng)中，該丙酮原料含有丙酮，水， 酸，α, β-不飽和羰基化合物，枯烯和α-甲基-苯乙烯。將要純化的丙酮原料(含有這些雜質(zhì))進(jìn)料到工廠的純化部分，所述純化部分由用于分離和純化丙酮的至少兩個(gè)蒸餾塔組成。將低沸點(diǎn)(低分子量)丙酮雜質(zhì)的主要部分，例如所述各種醛，從第一精餾塔在頂部級(jí)分中取出。也將堿性試劑進(jìn)料到第一精餾塔，從而將剩余部分的醛和α，不飽和羰基化合物轉(zhuǎn)化成高沸點(diǎn)(高分子量)組分?？蓪⒃搲A性試劑在任何期望的點(diǎn)進(jìn)料到第一精餾塔，例如進(jìn)入原料丙酮裝料，進(jìn)入塔底和/或任何其它期望的點(diǎn)，從而將醛轉(zhuǎn)化成醛醇。將所有的剩余組分，包括丙酮，作為底部級(jí)分從第一精餾塔取出，并且進(jìn)料到第二精餾塔。商業(yè)的(純化的)丙酮從第二精餾塔的頂部回收，同時(shí)將殘余的醛醇，水，和其它高沸點(diǎn)雜質(zhì) (枯烯，α-甲基-苯乙烯)從第二塔作為底部級(jí)分取出并根據(jù)需要送去接下來(lái)的加工或者純化。也將堿性試劑進(jìn)料到第二精餾塔。該堿性試劑在高于來(lái)自第一精餾的進(jìn)料的點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔，以便通過(guò)縮合成醛醇而除去任何殘余的醛。將堿性試劑供應(yīng)至兩個(gè)塔中。期望將堿性試劑添加到進(jìn)料中和/或添加到第一塔中的底部部分中，和添加到第二塔中的進(jìn)料供應(yīng)塔板(feed supply tray)上面的點(diǎn)。該堿性試劑在這兩個(gè)塔中可以是相同的或者不同的。任何有機(jī)或者無(wú)機(jī)堿，具體地水溶性的堿，都可用作所述堿性試劑。堿性試劑的具體實(shí)例包括但不限于堿金屬的碳酸鹽和氫氧化物，例如氫氧化鈉和氫氧化鉀，苯酚鈉，和胺以及多胺(例如乙二胺和四亞乙基五胺)，具體地氫氧化鈉。該堿性試劑可為水溶液，和在一些實(shí)施方式中，至少約20%的水溶液?？墒褂闷渌芤?，但是水的量會(huì)影響所用的量和塔的效率。由于丙酮原料通常含有增加量的不飽和雜質(zhì)例如含不飽和羰基的化合物等，氧化性試劑用于在蒸餾工藝過(guò)程中更有效地除去這些雜質(zhì)。將該氧化性試劑添加到第一塔，優(yōu)選添加到第一塔的較下面部分。有機(jī)或者無(wú)機(jī)氧化劑，具體地，有機(jī)或者無(wú)機(jī)過(guò)氧化物，可用作該氧化性試劑。氧化性試劑的實(shí)例包括但不限于過(guò)氧化氫，甲基氫過(guò)氧化物，和氫過(guò)氧化枯烯以及任何其它無(wú)機(jī)氧化劑例如高錳酸鉀，過(guò)氧化鈉和過(guò)碳酸鈉(sodium percarbonate)，具體地過(guò)氧化氫，甲基氫過(guò)氧化物，氫過(guò)氧化枯烯，更具體地過(guò)氧化氫。該氧化性試劑可以以0. 1至 30wt %的水性試劑的形式使用。在這種形式的化學(xué)氧化中，將低沸點(diǎn)組分和不飽和的羰基雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成它們的高沸點(diǎn)衍生物(其通常為有機(jī)酸)，它們?cè)谒惺强扇艿牟⑶夷蜔岱纸?。這些高沸點(diǎn)衍生物從第一塔的底部級(jí)分中取出，然后將其進(jìn)料到第二塔。然后該高沸點(diǎn)衍生物從第二塔作為底部級(jí)分取出，并且送去用于進(jìn)一步的加工、分離或者處理。由于雜質(zhì)通過(guò)添加氧化性試劑被轉(zhuǎn)化成了有機(jī)酸，而不是醛醇，所以沒(méi)有再轉(zhuǎn)化成醛。當(dāng)使用所選擇的堿和氧化性試劑的比時(shí)，最好地完成最優(yōu)的除去醛和不飽和的雜質(zhì)。當(dāng)使用所選擇的試劑比例時(shí)，它們被最有效地除去；使用過(guò)量的試劑仍然可除去所述雜質(zhì)，但是將會(huì)導(dǎo)致該方法的效率低和/或較低成本有效的操作?！?KT-試驗(yàn)"(對(duì)時(shí)間的高錳酸鹽試驗(yàn)，使用高錳酸鉀溶液的氧化性試驗(yàn))廣泛地用作確定含在商業(yè)丙酮中的醛和其它可還原雜質(zhì)的總量的分析試驗(yàn)。目前在市場(chǎng)上商業(yè)出售的大部分丙酮具有等于約2小時(shí)的最小KT-試驗(yàn)值。使用本發(fā)明的方法，可以生產(chǎn) KT-試驗(yàn)時(shí)間大于8，具體地至少為8. 5小時(shí)的商業(yè)(純化的)丙酮。另一品質(zhì)指標(biāo)是在商業(yè)丙酮中測(cè)量的醛，具體地乙醛的含量，理想的含量為小于 lOppm，具體地小于8. 1。在一些情況下，可能有用于商業(yè)丙酮的其它重要的品質(zhì)指標(biāo)，例如丙酮的水和雙丙酮醇含量。參考附圖，其是2塔精餾(或者純化)方法的工藝流程圖，丙酮原料裝料2進(jìn)料到第一精餾塔1，在此處從第一塔分離并取出頂部級(jí)分4或者低沸點(diǎn)丙酮雜質(zhì)。堿性試劑3例如氫氧化鈉也進(jìn)料到第一塔1從而將殘余的醛，含α，β-不飽和羰基的化合物和其它剩余雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成高沸點(diǎn)組分。氧化性試劑10 (其有效地用于將醛氧化成有機(jī)酸)例如過(guò)氧化氫也進(jìn)料到第一塔1。在取出頂部級(jí)分4(也稱為低分子量放出物)之后，剩余的塔內(nèi)容物 5進(jìn)料到第二精餾塔6。在第二塔6中，將丙酮凈化除去任何殘余的醛醇，水和其它高沸點(diǎn)雜質(zhì)，并將丙酮以餾出物8的形式取出。也將堿性試劑7在用來(lái)除去殘余的醛和其它雜質(zhì)的裝料塔板上方進(jìn)料到第二精餾塔6。期望保持堿性試劑(例如氫氧化鈉)與氧化性試劑 (例如過(guò)氧化氫)的特定重量比，例如1 0. 1至1 100，和具體地1 0. 5至1 10。通過(guò)以下非限制性實(shí)例說(shuō)明該方法。實(shí)施例使用以下試驗(yàn)方法來(lái)確定KT-試驗(yàn)值和丙酮中乙醛的量。高錳酸鹽試驗(yàn)方法(KT-試驗(yàn))(也稱為“SABIC KT-試驗(yàn)”)用商業(yè)丙酮的樣品將玻璃量筒(50ml)填充至50ml刻度。將^iil 0. 02wt%高錳酸鉀水溶液的樣品添加到丙酮樣品，并將該溶液充分混合。將含有該丙酮/鉀混合物的量筒置于保持在25°C的水浴中。每30分鐘觀察一次該丙酮/高錳酸鉀混合物的顏色，觀察它的紅紫色的喪失。該KT-試驗(yàn)值通過(guò)該丙酮/高錳酸鹽溶液褪色到標(biāo)準(zhǔn)比色液(通過(guò)將0. ^Og六水合硝酸雙氧鈾和0. 170g六水合氯化亞鈷溶解于50ml蒸餾水中而制備)的橙紅色(orange-pink color)所需的小時(shí)數(shù)而確定。乙醛試驗(yàn)方法用安裝有雙FID探測(cè)器并且使用Im X 5mm (外徑)玻璃塔的GC HP5890氣相色譜測(cè)量商業(yè)丙酮樣品中的乙醛含量，該玻璃塔在80/100Supelcoport上裝填有Cromosorb 102。 該氣相色譜操作條件包括爐溫為120°C，注射器溫度為200°C，探測(cè)器溫度為250°C，氬氣流速為30ml/min，氫氣流速為30ml/min和空氣流速為300ml/min?？偟臉悠愤\(yùn)行時(shí)間為10 分鐘。商業(yè)丙酮樣品中的乙醛含量從通過(guò)注入1.0微升標(biāo)準(zhǔn)混合物(其為不含乙醛的丙酮和新鮮蒸餾的乙醛的標(biāo)準(zhǔn)混合物)的對(duì)照樣品而獲得的校準(zhǔn)曲線而測(cè)定，所述標(biāo)準(zhǔn)混合物在不含乙醛的丙酮中含有5，10，20，40，70和IOOppm的乙醛。運(yùn)行3個(gè)實(shí)施例和2個(gè)對(duì)比例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。操作參數(shù)和從該運(yùn)行中獲得的結(jié)果總結(jié)示于下表1和2中。對(duì)比例l(CEx.l)將從由枯烯生產(chǎn)苯酚的方法獲得的粗丙酮(其含有高達(dá)65wt%的丙酮和相應(yīng)量的水，枯烯和α-甲基苯乙烯)進(jìn)料到2塔實(shí)驗(yàn)室純化系統(tǒng)(如該圖中所詳細(xì)描述的)用于分離和純化丙酮。該丙酮也含有痕量(為PPm級(jí)別)的這些化合物例如乙醛，丙醛，甲醇， 異亞丙基丙酮和其它不飽和羰基化合物，以及雙丙酮醇和苯酚。將該粗丙酮(原料)2在50°C的溫度進(jìn)料到第一精餾塔1，該塔填充有Levin填充物并且具有38個(gè)理論塔板(TT)的功效。該丙酮裝料在理論塔板19 (從塔的底部開(kāi)始計(jì)算) 進(jìn)料。將20%氫氧化鈉(NaOH)水溶液3進(jìn)料到該塔裝料中，其量為塔裝料的0. 50wt%。該塔操作在大氣壓。在塔的頂部保持在陽(yáng)至56°C的溫度，回流比為50時(shí)，取出頂部級(jí)分4， 其量為裝料的1.5至2.0wt%。頂部級(jí)分4含有大部分低沸點(diǎn)雜質(zhì)(包括乙醛)。該塔再沸器的溫度為67至68°C。第一塔的塔底物5進(jìn)料到第二精餾塔6用于后續(xù)加工，其量為裝料的98至98.5wt%。該底部級(jí)分含有丙酮，枯烯，α-甲基苯乙烯，水和其它雜質(zhì)，包括醛醇縮合的產(chǎn)物。第二精餾塔6也填充有Levin填充物，其具有51. 8TT的功效。該塔操作在大氣壓。塔底物5在理論塔板8 (從塔的底部開(kāi)始計(jì)算)進(jìn)料。在塔的頂部以蒸汽的形式收集純化的商業(yè)級(jí)丙酮，并完全冷凝，并將液體部分作為最終產(chǎn)物8分批取出，同時(shí)使其回流至塔6的頂部。第二塔頂部的溫度保持在約56°C。來(lái)自第二塔6的兩相底部產(chǎn)物9含有水， 枯烯和α-甲基苯乙烯，痕量的羰基化合物，醛醇縮合產(chǎn)物，苯酚，酚鹽和NaOH殘余物。從該塔收集底部產(chǎn)物9，并將根據(jù)需要送到進(jìn)一步的加工。也將氫氧化鈉(NaOH) (20wt %水溶液)7在理論塔板18 (從底部開(kāi)始計(jì)算)進(jìn)料到第二塔，其量為第一塔裝料2的0.05Wt%。第二塔的回流比(reflux number)保持在平均約2. 0。第二塔中的溫度保持在約101. 9°C。對(duì)比例2(CEx.2)再次將得自枯烯方法的粗丙酮原料純化。在對(duì)比例2中，將NaOHQOwt%水溶液) 裝料7在理論塔板18供應(yīng)至第二精餾塔6，其量為第一塔裝料2的0. IOwt %。第二塔的回流比保持在平均約2. 0，第二塔的溫度保持在平均約101. 5°C。所有的其它條件與對(duì)比例1 中相同。
實(shí)施例1 (Ex. 1)再次將得自枯烯方法的丙酮原料純化。在實(shí)施例1中，將NaOHQOwt^水溶液)裝料3進(jìn)料到第一塔1，其量為第一塔中裝料的0. 10wt%。此外，將5wt%過(guò)氧化氫的水溶液 10進(jìn)料到該塔，其量為進(jìn)料到塔1的裝料2的0. 15wt%。將NaOHQOwt%水溶液)7在第二塔6的理論塔板18供應(yīng)，其量為裝料2的0. 05wt%。第二塔的回流比保持在平均約2. 0。 所有的其它條件與對(duì)比例1中相同。實(shí)施例2 (Ex. 2)再次將得自枯烯方法的丙酮原料純化。在實(shí)施例2中，將NaOHQOwt^水溶液)裝料3進(jìn)料到第一塔1，其量為第一塔中裝料的0. 10wt%。此外，將5wt%過(guò)氧化氫的水溶液 10進(jìn)料到該塔，其量為進(jìn)料到塔1的裝料2的0. 22wt%。將NaOHQOwt%水溶液)7在第二塔6的理論塔板18供應(yīng)，其量為裝料2的0. 05wt%。第二塔的回流比保持在平均約2. 0。 所有的其它條件與對(duì)比例1中相同。實(shí)施例3 (Ex. 3)再次將得自枯烯方法的丙酮原料純化。在實(shí)施例3中，將NaOHQOwt^水溶液)裝料3進(jìn)料到第一塔1，其量為第一塔中裝料的0. 15wt%。此外，將5wt%過(guò)氧化氫的水溶液 10進(jìn)料到該塔，其量為進(jìn)料到塔1的裝料2的0. 20wt%。將NaOHQOwt%水溶液)7在第二塔6的理論塔板18供應(yīng)，其量為裝料2的0. 07wt%。第二塔的回流比保持在平均約2. 0。 所有的其它條件與對(duì)比例1中相同。表1 基礎(chǔ)技術(shù)(操作)參數(shù)
權(quán)利要求
1.使用串聯(lián)的2個(gè)塔純化含有低分子量雜質(zhì)的粗丙酮原料的方法，該方法包括以下步驟a)將所述粗丙酮原料2進(jìn)料到第一塔1中；b)將堿性試劑3和氧化性試劑10添加到第一塔中形成高分子量雜質(zhì)；c)通過(guò)蒸餾從第一塔取出頂部級(jí)分4，從而形成含有丙酮混合物的底部級(jí)分5，所述丙酮混合物含有高分子量雜質(zhì)；d)將步驟c)中獲得的含有丙酮混合物的底部級(jí)分5在第二精餾塔上的裝料點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔6;e)在步驟d)中進(jìn)料的底部級(jí)分的裝料點(diǎn)上方，將堿性試劑7添加到第二塔；和f)通過(guò)在第二塔中蒸餾而將純化的丙酮與所述高分子量雜質(zhì)分離，并且將純化的丙酮作為頂部級(jí)分8取出，其中所述第二精餾塔在大氣壓操作，并且其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于 IOppm,從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于 8. 5小時(shí)，通過(guò)SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述堿性試劑是有機(jī)或者無(wú)機(jī)堿。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述堿性試劑是堿性水溶液。
4.權(quán)利要求3的方法，其中所述堿性水溶液是堿金屬鹽濃度為0.至30wt%的堿性水溶液，并且其中所述堿性試劑進(jìn)料到第一精餾塔的量為進(jìn)料到第一塔的粗丙酮原料的 0. 05wt%至0. 8wt%，和所述堿性試劑進(jìn)料到第二精餾塔的量為進(jìn)料到第一塔的粗丙酮原料的 0. 03%至 0. 5%。
5.權(quán)利要求3或4的方法，其中所述堿性水溶液是氫氧化鈉。
6.權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法，其中所述氧化性試劑是有機(jī)或無(wú)機(jī)氧化性試劑或者一種或者多種有機(jī)或無(wú)機(jī)試劑的組合。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述氧化性試劑選自過(guò)氧化氫、甲基氫過(guò)氧化物和氫過(guò)氧化枯烯。
8.權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的方法，其中所述氧化性試劑是過(guò)氧化氫。
9.權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的方法，其中所述氧化性試劑是含有0.至30wt%的氧化性試劑的水溶液，并且其中所述氧化性試劑溶液進(jìn)料到第一精餾塔中的量為粗丙酮原料裝料的0. 02胃1%至0. 50wt%。
10.權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的方法，其中所述堿性試劑與所述氧化性試劑的重量比為 1 0. 5 至 1 10。
11.權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的方法，其中第一精餾塔中的堿性試劑與第二精餾塔中的堿性試劑的重量比為1 0. 1至1 5。
12.權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的方法，其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于 8. lppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述純化的丙酮的KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于或等于9.0小時(shí)， 通過(guò)SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。
14.使用串聯(lián)的2個(gè)塔純化含有低分子量雜質(zhì)的粗丙酮原料的方法，該方法包括以下步驟a)將所述粗丙酮原料2進(jìn)料到第一塔1中；b)將氫氧化鈉水溶液3和過(guò)氧化氫水溶液10添加到第一塔中形成高分子量雜質(zhì)；c)通過(guò)蒸餾從第一塔取出頂部級(jí)分4，從而形成含有丙酮混合物的底部級(jí)分5，所述丙酮混合物含有高分子量雜質(zhì)；d)將步驟c)中獲得的含有丙酮混合物的底部級(jí)分在第二精餾塔6上的裝料點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔6;e)在步驟d)中進(jìn)料的底部級(jí)分的裝料點(diǎn)上方，將氫氧化鈉水溶液7添加到第二塔；和f)通過(guò)在第二塔中蒸餾而將純化的丙酮與所述高分子量雜質(zhì)分離，并且將純化的丙酮作為頂部級(jí)分8取出；其中所述第二精餾塔在大氣壓操作，并且其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于 lOppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于 8. 5小時(shí)，通過(guò)SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述氫氧化鈉水溶液的堿金屬鹽濃度為0.至 30wt%，并且其中所述的堿性氫氧化鈉溶液進(jìn)料到第一精餾塔中的量為進(jìn)料到第一塔的粗丙酮原料的0. 05wt%至0. 8wt%，和所述氫氧化鈉水溶液進(jìn)料到第二精餾塔的量為進(jìn)料到第一塔的粗丙酮原料的0. 03%至05%。
16.權(quán)利要求14或15的方法，其中所述過(guò)氧化氫溶液是含有0.至30wt%的過(guò)氧化氫的水溶液，并且其中所述過(guò)氧化氫溶液進(jìn)料到第一精餾塔中的量為粗丙酮原料裝料的 0. 02胃1%至 0. 50wt%。
17.權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)的方法，其中所述氫氧化鈉溶液與所述過(guò)氧化氫溶液的重量比為1 0. 5至1 10。
18.權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)的方法，其中第一精餾塔中的氫氧化鈉溶液與第二精餾塔中的氫氧化鈉溶液的重量比為1 0. 1至1 5。
19.權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)的方法，其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于 8. Ippm,從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于或等于9. 0小時(shí)，通過(guò)SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。
20.使用串聯(lián)的2個(gè)塔純化含有低分子量雜質(zhì)的粗丙酮原料的方法，該方法包括以下步驟a)將所述粗丙酮原料2進(jìn)料到第一塔1中；b)將氫氧化鈉水溶液3和過(guò)氧化氫水溶液10添加到第一塔中形成高分子量雜質(zhì)；c)通過(guò)蒸餾從第一塔取出頂部級(jí)分4，從而形成含有丙酮混合物的底部級(jí)分5，所述丙酮混合物含有高分子量雜質(zhì)；d)將步驟c)中獲得的含有丙酮混合物的底部級(jí)分在第二精餾塔6上的裝料點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔6 ；e)在步驟d)中進(jìn)料的底部級(jí)分的裝料點(diǎn)上方，將氫氧化鈉水溶液7添加到第二塔；和f)通過(guò)在第二塔中蒸餾而將純化的丙酮與所述高分子量雜質(zhì)分離，并且將純化的丙酮作為頂部級(jí)分8取出；其中所述第二精餾塔在大氣壓操作，其中所述氫氧化鈉溶液與所述過(guò)氧化氫溶液的重量比為1 0.5至1 10，并且其中第一精餾塔中的氫氧化鈉溶液與第二精餾塔中的氫氧化鈉溶液的重量比為1 0. 1至1 5，其中所述純化的丙酮的乙醛含量為小于lOppm，從使用乙醛/丙酮標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線通過(guò)氣相色譜測(cè)得，和KT-試驗(yàn)時(shí)間為大于8. 5小時(shí)， 通過(guò)SABIC KT-試驗(yàn)方法測(cè)得。
全文摘要
本申請(qǐng)披露了使用2個(gè)塔純化含有低分子量雜質(zhì)的粗丙酮原料的方法。該方法包括以下步驟將所述粗丙酮原料進(jìn)料到第一塔中；將堿性試劑和氧化性試劑添加到第一塔中形成高分子量雜質(zhì)；通過(guò)蒸餾從第一塔取出頂部級(jí)分，從而形成含有丙酮混合物的底部級(jí)分，所述丙酮混合物含有高分子量雜質(zhì)；將所述含有丙酮混合物的底部級(jí)分在第二精餾塔上的裝料點(diǎn)進(jìn)料到第二精餾塔；在所述進(jìn)料的底部級(jí)分的裝料點(diǎn)上方，將堿性試劑添加到第二塔；和通過(guò)在第二塔中蒸餾而將純化的丙酮與所述高分子量雜質(zhì)分離，并且將純化的丙酮作為頂部級(jí)分取出，其中所述第二精餾塔在大氣壓操作。
文檔編號(hào)C07C49/08GK102245554SQ200980149353
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者伊爾亞.Y.克魯彭科, 安德雷.Y.索科洛夫, 瓦萊麗.Y.阿里斯托維科, 馬克.E.尼爾森 申請(qǐng)人:沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限公司