專利名稱：烯丙醇的純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了通過萃取蒸餾從烯丙醇中分離出正丙醇的方法。
背景技術(shù)：
烯丙醇是重要的工業(yè)化學(xué)品，其生產(chǎn)方法有多種，其中包括磷酸鋰催化的氧化丙烯異構(gòu)化方法。
用這種方法生產(chǎn)的烯丙醇通常含有少量但影響較大的正丙醇，由于沸點(diǎn)接近，因此難于將兩者分離。萃取蒸餾是推薦使用的分離烯丙醇和正丙醇的方法，使用的萃取蒸餾溶劑包括二甲亞砜、乙酰胺、乙二醇苯醚、己二腈、二甲基甲酰胺、環(huán)丁砜以及其它諸如此類的化合物。參見美國專利4,601,791等。
對于沸點(diǎn)接近的物質(zhì)的蒸餾分離，適當(dāng)?shù)妮腿≌麴s溶劑的選擇是苛刻的。萃取蒸餾溶劑必須能夠增加一種組分相對于另一種組分的相對揮發(fā)度以實(shí)現(xiàn)分離，同時(shí)溶劑還必須易于同與之締合的組分分離。雖然過去已有大量物質(zhì)采用萃取蒸餾過程進(jìn)行分離，但是該技術(shù)充其量不過是經(jīng)驗(yàn)的，而且事先不易確定哪種溶劑能夠?qū)崿F(xiàn)所需要的分離。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，用選自N-甲基吡咯烷酮、碳酸異丙烯酯(propylenecarbonate)和γ-丁內(nèi)酯的溶劑作為萃取蒸餾溶劑，沸點(diǎn)接近的烯丙醇和正丙醇的混合物可以用萃取蒸餾進(jìn)行分離。也可以使用上述溶劑的混合物作為萃取蒸餾溶劑，但這不是優(yōu)選方案。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些溶劑可以增加正丙醇相對于烯丙醇的揮發(fā)度，因此通過使用這些萃取蒸餾溶劑，正丙醇作為萃取蒸餾系統(tǒng)的塔頂物流被分離出來，而含有烯丙醇，其中正丙醇含量已經(jīng)降低，和溶劑的物流作為塔底物流被分離出來。塔底物流在溶劑汽提設(shè)備中處理，純化的烯丙醇從塔頂回收，溶劑從塔底回收以便在萃取蒸餾過程中循環(huán)使用。
詳細(xì)描述參考以下表1，表1所示為各種萃取蒸餾溶劑的加入對正丙醇和烯丙醇相對揮發(fā)度的影響。可見，本發(fā)明的萃取蒸餾溶劑對于提高正丙醇相對于烯丙醇的相對揮發(fā)度是非常有效的，因此可以有效地用于這些沸點(diǎn)接近組分的分離。
本發(fā)明提供了一種溶劑萃取蒸餾方法以實(shí)現(xiàn)烯丙醇和正丙醇的分離，有效的溶劑選自N-甲基吡咯烷酮、碳酸異丙烯酯和γ-丁內(nèi)酯。上述溶劑使正丙醇相對于烯丙醇的揮發(fā)度提高，從而實(shí)現(xiàn)烯丙醇和正丙醇的有效分離。正丙醇相對于烯丙醇的相對揮發(fā)度(烯丙醇中含有1％(重量)正丙醇，730mm Hg)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與液體中溶劑濃度的關(guān)系如下表1液體中N-甲基吡咯烷酮，wt％(重量) 052.4 83.3溶劑/進(jìn)料比率 01.15.0相對揮發(fā)度*1.02 1.29 1.41液體中碳酸異丙烯酯，wt％(重量) 053.2 83.0溶劑/進(jìn)料比率 01.14.9相對揮發(fā)度*1.02 1.20 1.33液體中γ-丁內(nèi)酯，wt％(重量)051.9 83.1溶劑/進(jìn)料比率 01.14.9相對揮發(fā)度*1.02 1.24 1.38*正丙醇/烯丙醇由以上數(shù)據(jù)可見，當(dāng)萃取蒸餾溶劑濃度提高時(shí)，正丙醇較烯丙醇具有更大的揮發(fā)性。以下具體說明應(yīng)用該發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)正丙醇和烯丙醇分離的萃取蒸餾過程含有約1％(重量)正丙醇的粗烯丙醇從接近萃取蒸餾塔底部的部位進(jìn)料，而溶劑從接近塔頂?shù)牟课贿M(jìn)料，萃取蒸餾塔一般有30-50塊理論塔板。含有烯丙醇和溶劑的萃取蒸餾塔底物料被送入汽提塔將烯丙醇和溶劑分離，其中汽提塔一般含有20-35塊理論塔板，而正丙醇含量降低了的烯丙醇產(chǎn)品從塔頂回收。溶劑從汽提塔塔底回收，并返回到萃取蒸餾塔的塔頂。典型的溶劑與烯丙醇進(jìn)料的重量比是1-10，這可以使萃取蒸餾溶劑在蒸餾塔塔板上保持有效濃度水平。適當(dāng)?shù)幕亓髋c餾出物重量比為1-8，并且溶劑進(jìn)料位置應(yīng)至少在塔頂以下數(shù)塊塔板處，以避免大量的溶劑。烯丙醇的進(jìn)料位置應(yīng)大大低于溶劑進(jìn)料位置，以提供足夠的萃取蒸餾級數(shù)，使烯丙醇和正丙醇得以有效分離。汽提工段的塔板對于有效地脫除萃取蒸餾塔工段塔底的烯丙醇/溶劑中的殘留正丙醇是必要的。
對于含有輕組分和重組分的粗烯丙醇，可以將重組分塔加到萃取蒸餾塔前的純化流程中，用以通過堿注(caustic injection)分離重組分和醛。正丙醇以及其它輕組分雜質(zhì)在萃取蒸餾塔中被去除。用所提出的方法可以經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)純度高于99％、正丙醇含量小于0.12％(重量)的烯丙醇產(chǎn)品。通常本發(fā)明的方法是用于純化含有較少量正丙醇的烯丙醇，即正丙醇含量小于約8％(重量)，優(yōu)選的是小于約4％(重量)，最優(yōu)選的是1％(重量)或更少。
通過下述以N-甲基吡咯烷酮為萃取蒸餾溶劑的實(shí)施例具體說明本發(fā)明的實(shí)施過程。
將含有0.56％(重量)正丙醇的不純烯丙醇以9612lbs/hr的速度送入有45塊理論塔板的萃取蒸餾塔中。進(jìn)料位于上數(shù)第35塊塔板處。N-甲基吡咯烷酮從上數(shù)第5塊塔板進(jìn)料，速度為48060lbs/hr。
排出塔頂物流的溫度為207°F，壓力為15psia，速度為288lbs/hr，其重量組成為正丙醇9.4％，烯丙醇90.6％，溶劑0.3ppm。
排出塔底物流的溫度為341°F，壓力為17.2psia，送入理論塔板數(shù)為30的汽提塔，進(jìn)料位于上數(shù)第15塊塔板處。塔頂烯丙醇物流含有0.28％(重量)的正丙醇，流出速度為9315lbs/hr，溫度為207°F，壓力為15psia。塔底溶劑N-甲基吡咯烷酮物流流出速度為48069lbs/hr，溫度為405°F，壓力為16psia，經(jīng)冷卻后循環(huán)使用。
以碳酸異丙烯酯和γ-丁內(nèi)酯為溶劑的萃取蒸餾分離，其結(jié)果與上述實(shí)施例相似。
權(quán)利要求
1．分離正丙醇和烯丙醇混合物的方法，包括在萃取蒸餾溶劑存在下蒸餾所述混合物，其中萃取蒸餾溶劑選自內(nèi)部酰胺(包括內(nèi)酰胺)和內(nèi)部酯(包括內(nèi)酯)；以及將正丙醇塔頂物流與溶劑和烯丙醇的混合物相分離。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中溶劑含有5-或6-元雜環(huán)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中酯是羧酸酯或碳酸酯。
4．根據(jù)以上權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中不混合使用溶劑。
5．根據(jù)以上權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中萃取蒸餾溶劑是碳酸異丙烯酯。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)的方法，其中萃取蒸餾溶劑是N-甲基吡咯烷酮。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)的方法，其中萃取蒸餾溶劑是γ-丁內(nèi)酯。
8．根據(jù)以上權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中溶劑與烯丙醇進(jìn)料量的重量比為1至10。
全文摘要
以碳酸異丙烯酯、N－甲基吡咯烷酮或γ－丁內(nèi)酯作為萃取蒸餾溶劑,通過萃取蒸餾分離烯丙醇和正丙醇的混合物。
文檔編號C07C33/00GK1325373SQ99813097
公開日2001年12月5日 申請日期1999年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月9日
發(fā)明者張銻, G·F·羅維爾 申請人:阿科化學(xué)技術(shù)公司