專利名稱：生產(chǎn)異丙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)丙烯的液相直接水合生產(chǎn)異丙醇的方法，異丙醇在工業(yè)上用作涂料溶劑、醫(yī)藥供應(yīng)、農(nóng)業(yè)化學(xué)藥品、合成原料和清潔劑。
通過(guò)丙烯的液相直接水合生產(chǎn)異丙醇的方法以及通過(guò)丁烯水合生產(chǎn)仲丁醇的方法在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。水合過(guò)程需要酸催化劑。用于醇的工業(yè)生產(chǎn)的一種有效的方法使用強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或雜多酸催化劑。
例如，存在一種使用固體酸，如強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的生產(chǎn)醇的方法，其中水合過(guò)程在100～150℃的溫度和60～200atm的壓力下進(jìn)行。反之，使用雜多酸催化劑的典型方法在150～250℃和100～200atm壓力下進(jìn)行。由上文可明顯看出，前一方法需要較低的溫度和較低的壓力，從反應(yīng)器結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，它優(yōu)于后一方法。
正如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣，在使用固體催化劑的丙烯液相直接水合的方法中，通過(guò)選擇合適的反應(yīng)條件原料丙烯可以至少75％的高轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化(日本專利公告昭45-33165)。然而，在反應(yīng)過(guò)程中只有通過(guò)控制副產(chǎn)物異丙基醚才能得到異丙醇95～99％的高選擇性。為此，一般的方法需要輸入反應(yīng)器入口的原料丙烯的10倍(摩爾)的水。結(jié)果，在反應(yīng)器出口處的幾乎所有的液相都是水，所得到的粗異丙醇的水溶液的濃度低達(dá)10-30％(重量)。
另一方面，大多數(shù)工業(yè)上用的異丙醇是無(wú)水的，因而人們需要濃縮由此得到的低濃度的粗異丙醇溶液至無(wú)水。通常異丙醇與水形成共沸混合物，其含有88％(重量)的異丙醇。因而，在工業(yè)領(lǐng)域中，粗異丙醇通過(guò)蒸餾濃縮至共沸組合物的濃度，其隨后通過(guò)共沸蒸餾使用合適的共沸劑，如苯進(jìn)行脫水，最后通過(guò)分餾生產(chǎn)無(wú)水產(chǎn)物。濃縮所需的能量因而非常大。
為降低濃縮醇所需的能量，已提出了一些方法。根據(jù)日本專利公告No.平2-24257，在使用液相雜多酸作為催化劑的由正丁烯和水生產(chǎn)仲丁醇的方法中，液相水合過(guò)程在高于正丁烯的臨界溫度和高于其臨界壓力下進(jìn)行。隨后，主要由未反應(yīng)的正丁烯組成的氣相反應(yīng)混合物連續(xù)地從反應(yīng)器中引出，并通過(guò)冷卻而液化。接著，液相被分離成主要由未反應(yīng)的正丁烯和反應(yīng)生成的仲丁醇組成的輕液相和主要由水組成的重液相。最后，通過(guò)蒸餾輕液相以除去未反應(yīng)的正丁烯可得到幾乎無(wú)水的仲丁醇。
該方法不需要粗醇脫水步驟，因此顯然上述方法是一個(gè)較佳的實(shí)例，其中用于濃縮的能量大大降低。然而，由于在反應(yīng)器中原料丁烯的轉(zhuǎn)化率僅約10％，因而存在一個(gè)工業(yè)問(wèn)題，即它需要重新壓縮和循環(huán)多于用于生產(chǎn)醇所需的化學(xué)計(jì)量的的九倍(摩爾)量的未反應(yīng)的丁烯，以及反應(yīng)器體積變大的問(wèn)題。
日本專利公告No.昭60-24082描述了一種通過(guò)含有2-6個(gè)碳原子的氣態(tài)低級(jí)烯烴與液態(tài)水在強(qiáng)酸固體物質(zhì)存在下在高溫高壓下直接催化水合生產(chǎn)含有2-6個(gè)碳原子的低級(jí)醇的方法，隨后從反應(yīng)的混合物中分離粗醇。該方法的特征在于(1)在裝填酸催化劑的反應(yīng)器的底部輸入含有烯烴的蒸汽物流，在反應(yīng)器中輸入每1摩爾將被反應(yīng)的烯烴至少1摩爾的液態(tài)水；(2)蒸汽物流和液態(tài)水在高于或至少略低于烯烴的臨界溫度和高于或至少略低于烯烴的臨界壓力下反應(yīng)；(3)在反應(yīng)器中留下所有反應(yīng)的混合物的液相或向反應(yīng)器中返回大部分水相；(4)從反應(yīng)器的頂部排出含有未反應(yīng)的烯烴和幾乎所有由反應(yīng)生成的物質(zhì)；和(5)由排出的蒸汽物流中以液體形式分離主要由所生成的醇組成的粗產(chǎn)物。
根據(jù)該方法，在反應(yīng)中異丙醇的選擇性是高的，以液體形式分離的異丙醇是高濃度的。此外，如此高的選擇性被認(rèn)為與這樣一個(gè)事實(shí)有關(guān)，即由于反應(yīng)生成的反應(yīng)產(chǎn)物直接轉(zhuǎn)化成氣相，因而在液相中異丙醇的濃度被保持在很低。
根據(jù)該公告的實(shí)施例，當(dāng)液相水合過(guò)程在135℃和100atm進(jìn)行時(shí)，異丙醇的選擇性為99％或更高，分離的液體物質(zhì)的80％(重量)是異丙醇。在該實(shí)施例中，即使所生成的異丙醇是高濃度的，它沒(méi)有達(dá)到共沸組合物88％(重量)的濃度。此外，在每小時(shí)輸入5.6mol新加入的丙烯時(shí)，為得到75％的總反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，每小時(shí)得到4.2mol異丙醇。然而，顯然盡管沒(méi)有清楚地說(shuō)明，從反應(yīng)器入口到出口的每一程的反應(yīng)每一行程的轉(zhuǎn)化率低于75％，因?yàn)橐徊糠謴姆磻?yīng)器出口引出的蒸汽被循環(huán)至反應(yīng)器的入口。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)，在該說(shuō)明書(shū)描述的方法中，為了在135℃和100atm下進(jìn)行使液相中的異丙醇保持在極其低的濃度的水合反應(yīng)，大量的反應(yīng)的混合物的氣相需要被循環(huán)至反應(yīng)器。例如，人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)反應(yīng)在液相中異丙醇的濃度為10％(重量)或更低進(jìn)行時(shí)，從反應(yīng)器進(jìn)口到出口的丙烯的轉(zhuǎn)化率低達(dá)約8％。因而在公開(kāi)的方法中，如上述公告No.平2-24257中所述的方法一樣，原料烯烴的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率是低的，反應(yīng)器體積變大，大量未反應(yīng)的烯烴需要被循環(huán)。因此，該方法不是一個(gè)直接解決在工業(yè)領(lǐng)域中現(xiàn)存的問(wèn)題的辦法。
更具體地說(shuō)，在其中由反應(yīng)的混合物的氣相中的高濃度收集通過(guò)烯烴的液相水合合成的醇的方法中，外表上看起來(lái)，存在于反應(yīng)器中的液相中合成的醇通過(guò)同樣存在于反應(yīng)器中的未反應(yīng)的原料烯烴提取，因此，原料烯烴的轉(zhuǎn)化率低是合理的，反應(yīng)器的體積和將被循環(huán)的未反應(yīng)的烯烴的量不可避免地變大了。
另一方面，一種方法被建議用于更有效地濃縮通過(guò)烯烴水合或發(fā)酵得到的低濃度粗醇水合溶液。在該方法中，在液相中所含的醇通過(guò)使用CO2或烴作為提取劑在使提取劑變?yōu)槌R界流體、次臨界流體或液體的條件下進(jìn)行提取而被高度濃縮。
本文中“次臨界流體”指的是作為提取劑在接近該物質(zhì)的臨界溫度的溫度和接近其臨界壓力的壓力下的物質(zhì)狀態(tài)。更具體地說(shuō)，次臨界流體是物質(zhì)的狀態(tài)，其中溫度和壓力之一高于物質(zhì)的臨界值，而另一個(gè)略低于臨界值，或溫度和壓力均略低于臨界值。
日本專利公開(kāi)No.昭62-25982公開(kāi)了一種濃縮和純化醇的方法，其特征在于其包括如下步驟在由發(fā)酵的醇、由高沸點(diǎn)雜質(zhì)組成的有機(jī)液體和水組成的混合物加入提取劑；在其中提取劑變?yōu)槌R界或次臨界狀態(tài)的條件下使混合物和提取劑接觸和混合；將混合物輸入提取-分離罐以便將其分離成含有作為主要組分為水、大部分的高沸點(diǎn)的雜質(zhì)、一部分醇和提取劑的提余相和含有作為主要組分的提取劑、大部分的醇和一部分高沸點(diǎn)雜質(zhì)的提取相；將提取相從提取-分離罐輸送到雜質(zhì)分離罐；和使雜質(zhì)分離罐減壓。通過(guò)該方法，可收集基本上不含高沸點(diǎn)雜質(zhì)的高濃度醇。
根據(jù)該公開(kāi)中所示的實(shí)施例，提取劑CO2與10％(重量)乙醇水溶液以和乙醇水溶液相比多達(dá)6倍(重量)的量混合(S/F比率為6，S提取劑的量，F(xiàn)提取原料的量)。接著，混合物在40℃和110atm接觸，在提取-分離罐中分離成提取相和提余相，隨后提取相從罐中輸送到雜質(zhì)分離罐。最后，在保持溫度恒定的條件下通過(guò)減壓至80atm分離雜質(zhì)。結(jié)果，在雜質(zhì)分離罐中無(wú)CO2殘余物的組合物是約80％(重量)乙醇和20％(重量)水。
對(duì)于在上述公開(kāi)申請(qǐng)中描述的濃縮醇的方法的實(shí)際應(yīng)用，必需基本上回收的相對(duì)于醇的量多達(dá)6倍(重量)的量使用的所有的CO2提取劑，并循環(huán)CO2。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)，為了僅在主要由CO2組成的雜質(zhì)分離罐中的殘余物中通過(guò)如已知方法中的主要地降低壓力分離高濃度的不含CO2的醇，必需進(jìn)一步降低雜質(zhì)分離罐中殘余物的壓力到常壓至若干atm的范圍，因?yàn)镃O2易溶于醇。在公開(kāi)申請(qǐng)中的方法涉及的是濃縮發(fā)酵的醇，即乙醇，在采用如公開(kāi)申請(qǐng)中的相同方法濃縮異丙醇時(shí)會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題。因而，在分離高濃度醇水溶液后，在如此低的壓力下重新壓縮和循環(huán)收集的CO2提取劑的能量需求是極其大的，產(chǎn)生了在實(shí)際應(yīng)用該方法中的顯著問(wèn)題。
日本專利公開(kāi)No.昭62-25983、62-25984和62-29988建議了通過(guò)多級(jí)提取和多級(jí)減壓提高使用CO2作為提取劑提取醇的效率、更完全地分離提取相和提余相和將提取相分離為提取劑和溶質(zhì)(高濃度醇)的方法。然而，在該方法還不能充分達(dá)到分離，此外，還存在著有關(guān)重新壓縮和循環(huán)提取劑的大的能耗以及需要大規(guī)模的設(shè)備的問(wèn)題。因此，在實(shí)際利用該方法之前，必須解決許多問(wèn)題。
日本專利公開(kāi)No.昭61-100181公開(kāi)了一種包括如下步驟的方法通過(guò)降低提取相的壓力從通過(guò)使低濃度醇水溶液和CO2提取劑接觸得到的上述提取相中分離粗醇，將所得到的粗醇輸送到使用苯作為共沸劑的共沸蒸餾塔使粗醇脫水，期間從安裝塔頂上的分凝器中收集溶解于粗醇中的CO2以重新壓縮和循環(huán)收集CO2提取劑。在該公開(kāi)申請(qǐng)中描述的方法給出了用于完全分離和收集溶解于粗醇中的CO2提取劑的解決方法。然而，被循環(huán)的CO2提取劑的量仍然很大，該方法仍沒(méi)有解決有關(guān)壓縮和循環(huán)提取劑的大的能耗和大規(guī)模的提取設(shè)備的主要問(wèn)題。
日本專利公告No.平5-36418公開(kāi)了一種包括如下步驟的方法將主要由醇和水組成的提取原料輸入逆流提取塔的頂部，選自丙烷、丙烯、正丁烷和異丁烷輸入塔的底部；在逆流提取塔中在使提取劑變?yōu)槌R界或次臨界狀態(tài)的條件下使原料和提取劑逆流接觸；從提取塔的頂部引出含有濃縮的醇的提取相；通過(guò)冷卻使提取相液化使其分離成兩相；將全部有較多水的重液相回流到提取塔的頂部，將含有較多烴的輕液相輸入蒸餾塔；通過(guò)蒸餾分離成烴和醇；最后從蒸餾塔的底部得到幾乎無(wú)水的醇。根據(jù)該方法，用于濃縮醇的能量需求僅為已知蒸餾方法的1/3至1/5，因?yàn)閺恼麴s塔的頂部回收的提取劑的烴在重新壓縮時(shí)釋放的熱量可有效地用于塔的再沸器中。
然而，在該方法中，從蒸餾塔底部收集的無(wú)水醇，從該公告的描述和物料平衡可以明顯看出會(huì)有相對(duì)于醇多達(dá)1.5倍量(重量)的提取劑烴，因此，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用該方法，它需要從無(wú)水醇中收集(通過(guò)蒸餾)烴，并作為提取劑重新壓縮和循環(huán)烴。此外，盡管10％(重量)的醇可濃縮至幾乎無(wú)水(約99.9％(重量))，由于S/F比率高達(dá)5或更高，仍存在需要用于重新壓縮和循環(huán)提取劑烴的大的能耗和大規(guī)模裝置的問(wèn)題。
日本專利公告No.平3-29393公開(kāi)了通過(guò)如下步驟收集幾乎無(wú)水的高度濃縮的醇的方法將醇水溶液提取原料輸入逆流提取塔的中部，輸入提取劑丙烷至提取塔的底部的提取醇；確定丙烷的條件，使其在低于提取原料進(jìn)口的部位變?yōu)槌R界或次臨界狀態(tài)，而在高于入口的部位是液態(tài)；從提取塔的頂部以主要由丙烷組成的液體的形式引出提取相；和蒸餾提取相。
根據(jù)該公告的實(shí)施例，通過(guò)合適地確定提取條件。提取原料的10％(重量)的醇水溶液可被濃縮至約95-98％(重量)(無(wú)丙烷)醇。然而，S/F比率仍高達(dá)3或更高，與用于重新壓縮和循環(huán)提取劑的能耗和提取設(shè)備的尺寸有關(guān)的問(wèn)題仍未完全解決。
日本專利公告No.平5-36419提出了基于公告No.平3-29393中的方法的相同原理的使用CO2提取劑提取醇的方法，由于在平5-36419中的方法所需的S/F比率高達(dá)10或更高，該方法實(shí)際上次于使用烴(丙烷)作為提取劑的No.平3-29393中的方法。因此，在No.平5-36419中的方法基本上沒(méi)有解決上述問(wèn)題。
如上所述，在使用處于超臨界或次臨界狀態(tài)的提取劑提取醇的方法中，需要大的壓縮能量的循環(huán)提取劑，并且在提取后，由于提取劑在定溫和定壓下以氣體形式存在，因而難以收集提取劑。此外，由于所有提取塔和它的輔助設(shè)備將是高壓裝置，該方法需要大規(guī)模的裝置。為此，該過(guò)程基本上不同于在工業(yè)領(lǐng)域中廣泛采用的液-液提取過(guò)程。例如，對(duì)于用于壓縮和循環(huán)提取劑的能量，在提取過(guò)程中每單位重量提取劑所需的能量遠(yuǎn)大于液-液提取過(guò)程。因此，即使醇不使用借助于蒸餾的常規(guī)脫水過(guò)程可濃縮至基本無(wú)水，但用于壓縮和循環(huán)提取劑所需的如此大的能量使得該方法從能耗來(lái)看是相當(dāng)不利的。因而，在將該提取方法用于實(shí)際過(guò)程中時(shí)，重要的是考慮降低提取中的S/F比率，即，被循環(huán)的提取劑的量，而不是提取盡可能高地濃縮的醇，以便達(dá)到降低濃縮醇所需的能量的目的。
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)異丙醇的方法，其通過(guò)丙烯的液相直接水合生產(chǎn)異丙醇，該方法需要降低的用于濃縮異丙醇的能耗，并且通過(guò)在優(yōu)選的條件下在反應(yīng)中以高的丙烯轉(zhuǎn)化率連續(xù)進(jìn)行丙烯的液相水合而不需要大規(guī)模的生產(chǎn)裝置，并且從反應(yīng)的混合物的液相中提取異丙醇以便有效地以適當(dāng)?shù)臐舛鹊玫酱之惐妓芤骸?br> 本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)異丙醇的方法，其包括丙烯和水在高溫和高壓下在強(qiáng)酸固體催化劑存在下直接水合，從得到的反應(yīng)的混合物中分離粗異丙醇水溶液和純化上述溶液。更具體地說(shuō)，該方法包括如下步驟(1)在裝填或懸浮了固體催化劑的反應(yīng)器中連續(xù)地輸入丙烯和每1摩爾將被反應(yīng)的丙烯至少1摩爾的水，使它們?cè)?00～250℃溫度和60～200atm的壓力下反應(yīng)；(2)從反應(yīng)器中連續(xù)地引出反應(yīng)的混合物的全部氣相和液相；(3)將上述反應(yīng)的混合物的氣相輸入蒸餾塔，以便從塔的底部除去主要由原料丙烯中所含的丙烷組成的雜質(zhì)的從塔的頂部收集未反應(yīng)的丙烯，以便將未反應(yīng)的丙烯循環(huán)至反應(yīng)器的入口；(4)使上述反應(yīng)的混合物液相與含有3或4個(gè)碳原子的飽和烴的提取劑在以上述提取劑的臨界溫度至比臨界溫度高40℃的溫度之間的溫度下在上述提取劑的臨界壓力至200atm的壓力下以S/F比率為0.3至3進(jìn)行接觸，S/F比率由上述提取劑的量除以提取原料的量的公式計(jì)算，作為反應(yīng)產(chǎn)物從上述反應(yīng)的混合物的液相中提取異丙醇；(5)循環(huán)主要由水組成的大量提余液；和(6)從主要由上述飽和烴組成的提取相中作為高濃度水溶液分離異丙醇，和純化上述溶液得到純化的異丙醇。
2.該方法包括如下步驟，通過(guò)降低提取相的壓力至上述飽和烴的臨界壓力或更低使提取相分離成主要由上述飽和烴組成的氣相和主要由異丙醇和水組成的液相，以便由提取相的高濃度水溶液得到反應(yīng)生成的異丙醇，提取相通過(guò)使上述反應(yīng)的混合物的液相與上述主要由上述飽和烴組成的提取劑接觸得到，或3.該方法包括如下步驟，在基本保持提取相壓力的條件下冷卻提取相至上述飽和烴的臨界溫度或更低，使提取相分離成主要由上述飽和烴組成的輕液相和主要由異丙醇和水組成的重液相，以便從提取相中以高濃度水溶液得到反應(yīng)生成的異丙醇，提取相通過(guò)使上述反應(yīng)的混合物的液相和主要由上述飽和烴組成的提取劑接觸得到。
4.該方法進(jìn)一步包括如下步驟，在僅主要由上述飽和烴組成的提取相中作為高濃度水溶液分離由反應(yīng)生成的異丙醇后保留的大量的上述飽和烴作為提取劑循環(huán)，提取相通過(guò)使上述反應(yīng)的混合物的液相與上述提取劑接觸得到。
5.該方法進(jìn)一步包括如下步驟，引出一部分作為上述提取劑循環(huán)的上述飽和烴，將上述飽和烴與上述反應(yīng)的混合物的氣相一起輸入蒸餾塔，從蒸餾塔的底部分離上述的飽和烴。
6.并且在本方法中，飽和烴優(yōu)選是丙烷。
7.在本方法中存在原料丙烯中所含的并在通過(guò)蒸餾收集未反應(yīng)的丙烯階段以蒸餾塔的底部分離的用過(guò)的丙烷。
附

圖1是說(shuō)明本發(fā)明的流程圖。在附圖1中，1是水進(jìn)料管，2是丙烯進(jìn)料管，3是循環(huán)丙烯循環(huán)管，4是循環(huán)水循環(huán)管，5是反應(yīng)器，6是冷凝器，7是氣相出料管，8是液相出料管，9是熱交換器，10是提取塔，11是飽和烴進(jìn)料管，12是提取相出料管，13和14是壓力控制閥，15是氣-液分離器，16是氣體飽和烴出料管，17是粗異丙醇水溶液出料管，18是蒸餾塔，19是冷凝器，20是塔底出料管。
附圖2是說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)流程圖。在附圖2中，相同的編號(hào)表示與附圖1相同的內(nèi)容，只是21表示熱交換器，22表示液-液分離器，23表示液體飽和烴出料管。
用于本發(fā)明的強(qiáng)酸固體催化劑沒(méi)有特別的限制，并且可以是含強(qiáng)酸官能團(tuán)的催化劑，強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是典型的實(shí)例。固體催化劑可以以固定層的方式裝入反應(yīng)器，或以懸浮的方式用于反應(yīng)器?？梢允褂盟苄源呋瘎缫合嚯s多酸，然而，由于催化劑的腐蝕性，這類催化劑經(jīng)常要求反應(yīng)器和其輔助設(shè)備使用昂貴的耐酸性材料，如哈斯特洛伊耐蝕鎳基合金和鈦，因此在該類生產(chǎn)設(shè)備中更優(yōu)選使用固體催化劑。固體催化劑裝于或懸浮于反應(yīng)器中。所用反應(yīng)器一般為管式反應(yīng)器，但不限于這種類型。
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中，由于是在所有反應(yīng)混合物的氣相和液相連續(xù)從反應(yīng)器出料并且反應(yīng)生成的異丙醇從液相提取出后才進(jìn)行純化，反應(yīng)優(yōu)選進(jìn)行的條件是使丙烯從反應(yīng)器的入口到出口的轉(zhuǎn)化率和異丙醇的選擇性都變的很高。
如上所述，當(dāng)?shù)图?jí)烯烴如丙烯的直接液相水合是在強(qiáng)酸固體催化劑存在于進(jìn)行時(shí)，已知原料烯烴的轉(zhuǎn)化率達(dá)到75％或更高，并且醇的選擇性達(dá)到約95-99％，這是優(yōu)選的反應(yīng)結(jié)果，該結(jié)果的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)讓低級(jí)烯烴和至少化學(xué)計(jì)算量10倍的水共存，并且反應(yīng)是在高于原料烯烴臨界值的溫度和壓力下進(jìn)行，或者在稍低于其臨界值的溫度和壓力下進(jìn)行(參見(jiàn)日本專利公告No.昭45-33165)。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用固體催化劑時(shí)，為了確保實(shí)際反應(yīng)速率，反應(yīng)優(yōu)選溫度至少在100℃至250℃之間進(jìn)行。反應(yīng)溫度上限主要由催化劑耐熱溫度決定。例如，當(dāng)強(qiáng)酸固體催化劑以沸石、氧化硅鋁和其它作為基料使用時(shí)，反應(yīng)可以在約250℃進(jìn)行。當(dāng)具有較低耐熱溫度的強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂用作催化劑時(shí)，反應(yīng)優(yōu)選在150℃或更低進(jìn)行。另一方面，要求用相當(dāng)高的壓力(反應(yīng)壓力)以便將粗原料丙烯溶解到進(jìn)行水合的液相中。該壓力取決于非常影響丙烯溶解度的液相中異丙醇的濃度。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)實(shí)際在至少60atm或更高進(jìn)行。反應(yīng)壓力的上限沒(méi)有特別限定，但考慮到反應(yīng)器的構(gòu)造，其優(yōu)選200atm或更低。
反應(yīng)混合物的氣相和液相從反應(yīng)器連續(xù)出料。本發(fā)明更優(yōu)選的實(shí)例可如下進(jìn)行，包括在安裝于氣相出口的冷凝器中將異丙醇液化以收集存在于氣相中的異丙醇，同時(shí)包括從反應(yīng)混合物液相中將基本全部的合成的異丙醇引出。從反應(yīng)器引出的氣相連續(xù)地進(jìn)料到蒸餾塔中，并且未反應(yīng)的丙烯從蒸餾塔的頂部收集以循環(huán)到反應(yīng)器的入口。使用的工業(yè)原料丙烯通常含4-6％丙烷。從蒸餾塔的底部將存在于反應(yīng)混合物氣相中的丙烷、少量異丙醇和水分離。
如上述現(xiàn)有技術(shù)方法，從反應(yīng)器連續(xù)引出的反應(yīng)混合物液相中所含的異丙醇可以通過(guò)將該液相與適當(dāng)?shù)奶崛┙佑|而選擇性地提取，所述提取劑處于超臨界、次臨界或液體狀態(tài)。然而，如以上提到的，用于該提取方法的提取劑在室溫和常壓下通常以氣態(tài)存在，因此需要大量的壓縮能循環(huán)該提取劑，并且提取后收集這些提取劑是困難的。此外，此方法所需設(shè)備為大型設(shè)備，因?yàn)樗刑崛∷推漭o助設(shè)備應(yīng)為高壓設(shè)備。因此，該提取方法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要顯著降低提取過(guò)程的S/F比值，也就是，被循環(huán)的提取劑的量，而提取盡可能高的濃縮的醇。然而現(xiàn)有技術(shù)的方法中不能完全滿足這一要求。
為解決這一問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)生產(chǎn)異丙醇所需能量進(jìn)行了綜合計(jì)算，并發(fā)現(xiàn)本發(fā)明方法可以解決上述問(wèn)題。在本發(fā)明方法中，提取可以在S/F比值為0.3-3，優(yōu)選0.5-2，更優(yōu)選1-1.5進(jìn)行，并且從提取相收集的粗異丙醇水溶液的濃度可以是共沸組合物的濃度(88wt％)或更高。因此，在常規(guī)方法中存在的主要問(wèn)題，即壓縮和循環(huán)提取劑所需巨大能量和所需大尺寸提取設(shè)備可以大大減小，即使是如現(xiàn)行的工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ξ惐济撍褂帽交蚱渌卜袆┻M(jìn)行共沸蒸餾也如此。在本發(fā)明方法中，此常規(guī)方法需要更小的能耗。
如上所提到的，本發(fā)明的提取條件可選擇成使所用的提取劑變成超臨界流體、次臨界流體或液體的條件。醇從最終為液體狀態(tài)的提取相中分離的方法，也就是日本專利公告No.平3-29393和平5-36419所述的方法，其中醇是從以液體引出的提取相中收集的，或者如日本專利公告No.5-36418的方法，其中引出的提取相是經(jīng)冷卻液化的超臨界流體或次臨界流體，通過(guò)液-液分離從形成的輕液相中收集醇，這些方法得到幾乎無(wú)水的高度濃縮的粗醇。然而，由于只有很小量的醇能夠溶于液化的提取劑，要被循環(huán)的提取劑量必然變的很大，上述優(yōu)選的S/F比值不能實(shí)現(xiàn)。
為達(dá)到上述的低S/F比值，從處于超臨界或次臨界流體狀態(tài)的提取相中收集異丙醇，異丙醇在以上提取液中的溶解量與在液體條件下的提取劑的溶解量相比更大。即使其結(jié)果是所收集的異丙醇不是無(wú)水的，如果醇的濃度為共沸組合物的濃度或更高濃度，本發(fā)明方法從總能耗來(lái)看也是非常有利的。
建議用不飽和烴如丙烯或CO2作濃縮醇的提取劑。然而，本發(fā)明的發(fā)明人獲得了在現(xiàn)有技術(shù)不曾預(yù)期的發(fā)現(xiàn)。根據(jù)此發(fā)現(xiàn)，當(dāng)含3或4個(gè)碳原子的飽和烴，更具體地說(shuō)是丙烷、異丁烷和正丁烷，或其混合物中任何一種用作提取劑時(shí)，對(duì)于相同被提取物流(即低濃度異丙醇)，其與不飽和烴的提取劑提取特性相比，對(duì)異丙醇的提取量更大(即在提取相中的濃度更高)。此外，當(dāng)使用飽和烴時(shí)，與水相比，異丙醇被更選擇地提取，并且僅有小量提取劑溶于主要由水組成的提余相或溶于從提取相中分離出的溶解物中(高濃度的異丙醇水溶液)。因此，從以上提到的能量需要來(lái)看，提取可以更有效和更有利的實(shí)施。本發(fā)明方法是基于此發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)的。
例如，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，當(dāng)異丙醇在不含提取劑的液相中的濃度為15-20wt％在溫度為120-130℃范圍和壓力為80-100atm范圍內(nèi)，比較水、異丙醇和提取劑(丙烷、丙烯和CO2的任意一種)三個(gè)組分的氣-相平衡，用丙烷為提取劑時(shí)，異丙醇在與液相平衡的氣相中的濃度與用丙烯和CO2作提取劑相比意外地高出1.2-2.5倍。另外，當(dāng)在氣相的異丙醇的濃度轉(zhuǎn)換成無(wú)提取劑的濃度時(shí)，用丙烷作提取劑時(shí)得到轉(zhuǎn)換濃度高于90wt％，而當(dāng)用丙烯或CO2作提取劑時(shí)得到的轉(zhuǎn)換濃度約為75-85wt％。另一方面，比較提取劑溶于液相中的濃度，當(dāng)提取劑是丙烷時(shí)其為約0.1-1mol％，其為當(dāng)提取劑是丙烯或CO2時(shí)得到的濃度的1/2至1/10。
當(dāng)在高壓下精確測(cè)定丙烯、丙烷、異丙醇和水四個(gè)組分的氣-液平衡狀態(tài)時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于丙烷共存，丙烯在主要含異丙醇和水的液相中的溶解度變的非常低。該結(jié)果意味著，從連續(xù)從反應(yīng)器引出的液相中提取作為反應(yīng)產(chǎn)物的異丙醇，與如常規(guī)方法用丙烯作提取劑相比，用飽和烴如丙烷作提取劑異丙醇可以更有效地被提取，同時(shí)意味著可以同時(shí)收集溶于液相中的未反應(yīng)的丙烯。因此，結(jié)果表明本發(fā)明的生產(chǎn)方法對(duì)于改進(jìn)丙烯單元是有效的。
對(duì)于本發(fā)明方法的實(shí)際應(yīng)用，當(dāng)粗異丙醇水溶液從主要含飽和烴的提取相中分離后，優(yōu)選所收集到的飽和烴主要是作為提取劑循環(huán)使用。本發(fā)明生產(chǎn)方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案是，在提取操作中從反應(yīng)混合物液相收集的未反應(yīng)丙烯可通過(guò)將部分飽和烴與反應(yīng)混合物氣相一起送入蒸餾塔蒸餾收集。
如上所述，為了在使提取劑變成超臨界流體或次臨界流體條件下進(jìn)行提取，無(wú)需說(shuō)明，提取過(guò)程需要在溫度等于或高于用作提取劑的含3或4個(gè)碳原子的飽和烴臨界溫度并且壓力在等于、高于或稍低于該飽和烴的臨界壓力下進(jìn)行。
已知提取溫度對(duì)于異丙醇的提取量(即在提取相中濃度)和提取選擇性(即在提取相中的無(wú)烴濃度)影響很大。提取溫度越低，醇被提取的選擇性越高，而同時(shí)異丙醇的提取量，即，在提取相中濃度變低。因此，考慮到這種關(guān)系，從化學(xué)工程觀點(diǎn)選擇優(yōu)選的提取溫度是必要的。根據(jù)本發(fā)明發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)提取是用含3或4個(gè)碳原子飽和烴作提取劑在適當(dāng)提取壓力下進(jìn)行時(shí)，優(yōu)選提取在提取劑臨界溫度(當(dāng)提取劑是3和4個(gè)碳原子飽和烴的混合時(shí)，為混合物的臨界溫度)和高于臨界溫度40℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，以便以不含烴的共沸物的濃度(88％(重量))或更高的濃度提取異丙醇，異丙醇是在上述條件下合成并在反應(yīng)混合物中含量為約15-27wt％，提取相在低于此溫度范圍液化。當(dāng)溫度高出此溫度范圍時(shí)，在提取相不含烴的異丙醇濃度達(dá)不到共沸濃度。
提取壓力對(duì)異丙醇的提取量和提取選擇性有很大影響。這主要是因?yàn)閴毫κ菦Q定飽和烴提取劑密度的直接因素。為了使飽和烴作為提取劑具有優(yōu)良特性，要求提取劑具有高密度，更具體地說(shuō)提取劑變成超臨界流體。通常，當(dāng)壓力變高時(shí)，超臨界流體的密度變高。當(dāng)提取劑是混合物時(shí)，流體密度不決定于其組成。本發(fā)明發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)由含3或4個(gè)碳原子的飽和烴、異丙醇和水組成的超臨界流體，象由本發(fā)明方法得到的提取相，即使當(dāng)提取壓力高于200atm，流體密度基本不變。因此，提取壓力優(yōu)選在用作提取劑的烴的臨界壓力和200atm之間。
現(xiàn)在說(shuō)明丙烷作為主要飽和烴使用的例子。
優(yōu)選如在液-液提取方法中在逆流多級(jí)接觸型提取器中進(jìn)行提取，以便有效降低S/F比值，即，提取劑循環(huán)的量。例如，如下述實(shí)施例1所示，于S/F比值1左右，用丙烷作提取劑，讓提取劑與反應(yīng)混合物液相在優(yōu)選的提取條件下逆流接觸，得到理想的提取異丙醇的結(jié)果。
S/F比值可以小于1。然而，當(dāng)S/F比值太小時(shí)，在提余相中異丙醇的濃度變大，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生不利影響。因此，S/F比值至少為0.3或更大，優(yōu)選0.5或更大，更優(yōu)選1或更大。此外，該比值應(yīng)設(shè)置為3或更小以節(jié)約比在蒸餾過(guò)程更大的濃縮異丙醇的能量，更進(jìn)一步該比值優(yōu)選為2或更小，更優(yōu)選為1.5或更小，因?yàn)樘崛≡O(shè)備是在高壓下操作的。
因?yàn)楫惐紡姆磻?yīng)混合物液相中提取后提余相中保留的組分主要是水，不必說(shuō)，提余相中大部分被循環(huán)至反應(yīng)器。如本領(lǐng)域已知的，優(yōu)選循環(huán)至反應(yīng)器的提余相的量使得在反應(yīng)器入口新注入的水和循環(huán)水的總量以摩爾計(jì)為要反應(yīng)的丙烯進(jìn)料量的10倍或更多，以增強(qiáng)反應(yīng)中異丙醇的選擇性。
為了從處于超臨界或次臨界狀態(tài)的提取相中將反應(yīng)產(chǎn)物異丙醇分離成高濃度水溶液，其中提取相是通過(guò)反應(yīng)混合物與主要由飽和烴組成的提取劑接觸得到的，有以下兩種方法可供選擇一種方法是將提取相的壓力降至提取劑臨界壓力或更低將提取相分離的主要含飽和烴的氣相和主要含異丙醇和水的液相；另一種方法是在基本保持壓力下將提取相溫度冷卻到提取劑臨界溫度或更低將提取相分離成主要含飽和烴的輕液相和主要含異丙醇和水的重液相。
首先，描述通過(guò)降低提取相壓力分離粗異丙醇水溶液的方法。通常，提取相的壓力降得越低，其密度變得越小。因此，由于在較低壓力下提取劑的提取能力變小，濃縮的被提取的異丙醇和水從提取劑分離的更完全。然而，但不用說(shuō)，需要更大的能量壓縮被循環(huán)的提取劑。根據(jù)本發(fā)明發(fā)明人的檢測(cè)，考慮到提取劑和粗異丙醇水溶液的分離平衡以及提取劑的再壓縮和循環(huán)的能量，提取相的壓力被降至5atm至提取劑臨界壓力范圍內(nèi)，更優(yōu)選在10atm至低于臨界壓力5atm范圍。
該分離方法本身是本領(lǐng)域已知的，然而，如上述當(dāng)使用含3或4個(gè)碳原子飽和烴作提取劑時(shí)，只有少量提取劑溶于異丙醇水溶液。由于這一原因，從提取相分離的溶于粗異丙醇水溶液的提取劑在實(shí)際應(yīng)用中不必收集。在本發(fā)明生產(chǎn)方法中，在蒸餾收集未反應(yīng)的丙烯時(shí)，在工業(yè)使用的丙烯中所含丙烷通常從蒸餾塔底分離。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，如果丙烷用作提取劑的飽和烴，減少了新引入的提取劑的量，或者不必新引入提取劑。此外，從反應(yīng)器連續(xù)引出的反應(yīng)混合氣相中僅含少量蒸發(fā)了的異丙醇，當(dāng)通過(guò)蒸餾從氣相中收集未反應(yīng)的丙烯時(shí)，該異丙醇與丙烷一起從蒸餾塔底部得到。用丙烷作提取劑時(shí)收集異丙醇不會(huì)失效，這從原料單元觀點(diǎn)來(lái)看是有利的。
以下，描述通過(guò)冷卻液化提取相分離粗異丙醇水溶液的方法。這該方法中，在基本保持壓力不變的同時(shí)，需要至少將提取相冷卻到提取劑的臨界溫度，以便使提取相的大部分液化。為使提取相基本全部液化，溫度優(yōu)選低于臨界溫度10℃或更低，更優(yōu)選低于臨界溫度20℃或更低。不選擇將提取相冷卻到過(guò)度的低溫，因?yàn)檫@會(huì)引起能量損失。
該方法本身也是本領(lǐng)域已知的，然而，本發(fā)明方法與上述日本專利公告No.平5-36418方法根本不同在于異丙醇是從液化的提取液的中主要含異丙醇和水的重液相中收集，而上述專利方法中醇是從輕液相中收集。如上所述，異丙醇和水在液化的飽和烴中的溶解度極低，因此通過(guò)冷卻提取相，提取相被分離成幾乎僅含飽和烴的輕液相和主要含異丙醇和水的重液相。通過(guò)作為重液相收集粗異丙醇，提取在提取劑處于超臨界或次臨界狀態(tài)進(jìn)行正好變成優(yōu)點(diǎn)，并達(dá)到預(yù)期的S/F比值0.3-3，優(yōu)選0.5-2，更優(yōu)選1-1.5。此外，由于提取劑在重液相中溶解的也很少，優(yōu)選的實(shí)施方案為用原料丙烯中所含的丙烷作為提取劑飽和烴。
當(dāng)通過(guò)降低壓力從提取相中分離出異丙醇水溶液時(shí)，需要將提取劑再壓縮到提取壓力以循環(huán)所收集的提取劑。另一方面，當(dāng)該溶液從經(jīng)冷卻液化的提取相分離時(shí)，壓力仍保持高壓。因此，至少?gòu)脑賶嚎s和循環(huán)提取劑所需能量的觀點(diǎn)，后一種方法是有利的。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法，在反應(yīng)優(yōu)選的溫度和壓力下進(jìn)行直接液相水合可達(dá)到丙烯的高轉(zhuǎn)化率和異丙醇的高選擇性。另外，通過(guò)主要含合成的異丙醇的反應(yīng)混合物液相在優(yōu)選溫度和優(yōu)選壓力下用含3或4個(gè)碳原子的飽和烴作提取劑提取，然后通過(guò)將提取相降壓或冷卻提取相，可以以等于或高于共沸組合物濃度簡(jiǎn)便和有效地收集粗異丙醇。因此，在常規(guī)生產(chǎn)方法濃縮異丙醇所需巨大能量可以減少。再者，其結(jié)果是不再需要大尺寸的反應(yīng)和提取設(shè)備，因此本發(fā)明方法對(duì)于實(shí)際應(yīng)用是優(yōu)選的。如工業(yè)上一般使用的，通過(guò)用與水形成共沸混合物的溶劑如苯、甲苯和已烷進(jìn)行共沸蒸餾這一已知脫水方法一樣，可以容易地實(shí)施脫水和濃縮粗異丙醇水溶液，得到等于或高于共沸組合物的濃度。
因此，在工業(yè)領(lǐng)域，本發(fā)明方法作為一種生產(chǎn)異丙醇的新方法是非常適用的。
實(shí)施例現(xiàn)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1在一個(gè)內(nèi)徑為30mm、高300mm由SUS316制造的帶夾套的反應(yīng)器中，裝入100ml商業(yè)可購(gòu)得的型號(hào)為L(zhǎng)evachitt SPC-118大孔強(qiáng)酸陽(yáng)離交換樹(shù)脂。在反應(yīng)器底部，注入流速為230mmol(9.6g)/h96％丙烯(其余4％是丙烷)、流速為5.5g/h純水和流速為67g/h循環(huán)水(提余液體)。反應(yīng)器的溫度和壓力分別保持在150℃和80atm。從反應(yīng)器頂部連續(xù)引出的氣相，在經(jīng)壓力控制閥將氣相壓力降至30atm后送進(jìn)蒸餾塔，蒸餾塔由SUS316制造，內(nèi)徑20mm，50塊塔板，進(jìn)料物流在從塔頂數(shù)第十五塊塔板處進(jìn)入，氣相以回流比為13連續(xù)蒸餾。以丙烷為主要組分的液體從蒸餾塔底分出。具有與原料幾乎同樣純度的未反應(yīng)丙烯從蒸餾塔頂引出。所有未反應(yīng)丙烯連續(xù)循環(huán)到反應(yīng)器。另一方面，從反應(yīng)上部以81g/h速率連續(xù)引出的液相被冷卻到130℃，然后被送到由SUS316制造，內(nèi)徑50mm和高8m的帶夾套逆流提取器的上部。丙烷作為提取劑以94g/h量連續(xù)送入提取器下部。在130℃、80atm進(jìn)行提取。從提取器底部以速率為67g/h連續(xù)引出的提余液體全部循環(huán)到反應(yīng)器。從提取器頂部以108g/h速率連續(xù)引出的提取相在提取相壓力通過(guò)壓力控制閥降至30atm后一個(gè)氣-液分離器中通過(guò)控制溫度80℃部分液化。然后，液化相和剩余氣體從氣-液分離器連續(xù)引出。當(dāng)所有都達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，液化相以約14.3g/h速率從氣-液分離器引出。液化相的組成經(jīng)測(cè)定，含約89wt％異丙醇，約10wt％水和約1wt％二異丙基醚。
實(shí)施例2除以下變化外重復(fù)實(shí)施例1，從提取器頂部以108g/h速率連續(xù)引出的提取相在保持壓力下被冷卻到60℃，液化的提取相送入液-液分離器分離成輕液相和重液相，輕液相重液相從-液分離器連續(xù)引出。當(dāng)所有達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，重液相以約14.4g/h速率從分離器連續(xù)引出。重液相的組成經(jīng)測(cè)定，含約88wt％異丙醇，約11wt％水和約1wt％二異丙基醚。
比較實(shí)施例1重復(fù)實(shí)施例1中未進(jìn)行提取前的步驟，純水以約72.5g/h速率送入反應(yīng)器，并且反應(yīng)混合物液相以約81g/h速率從反應(yīng)器連續(xù)引出。液相中含約18wt％異丙醇和約82wt％水。
比較實(shí)施例2除提取在150℃進(jìn)行外重復(fù)實(shí)施例1。液化相以約16g/h速率從氣-液分離器中連續(xù)引出。液化相中含約80wt％異丙醇，約19wt％水和約1wt％二異丙基醚。
由于提取溫度高，異丙醇不是被選擇性地提取，粗異丙醇沒(méi)有被濃縮到共沸組合物濃度。
比較實(shí)施例3除用丙烯代替丙烷作提取劑外重復(fù)實(shí)施例1。液化相以約15g/h速率連續(xù)從氣-液分離器中引出，測(cè)定液化相組成，其含約83wt％異丙醇，約16wt％水和約1wt％二異丙基醚。
與用丙烷作提取劑的情況相比，由于用丙烯作提取劑對(duì)異丙醇的提取選擇性低，粗異丙醇沒(méi)有被濃縮到共沸組合物濃度。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)異丙醇的方法，其包括丙烯和水在高溫和高壓下在強(qiáng)酸固體催化劑存在下直接水合，從得到的反應(yīng)混合物中分離粗異丙醇水溶液和純化上述溶液，其特征在于該方法包括如下步驟(1)在裝填或懸浮了固體催化劑的反應(yīng)器中連續(xù)地輸入丙烯和每1摩爾將被反應(yīng)的丙烯至少1摩爾的水，使它們?cè)?00℃～250℃溫度和60～200atm的壓力下反應(yīng)；(2)從反應(yīng)器中連續(xù)地引出反應(yīng)的混合物的全部氣相和液相；(3)將上述反應(yīng)混合物的氣相輸入蒸餾塔，以便從塔的底部除去主要由原料丙烯中所含的丙烷組成的雜質(zhì)和從塔的頂部收集未反應(yīng)的丙烯，以便將未反應(yīng)的丙烯循環(huán)至反應(yīng)器的入口；(4)使上述反應(yīng)混合物的液相與含有3或4個(gè)碳原子的飽和烴提取劑在從上述提取劑的臨界溫度至此臨界溫度高40℃的溫度之間的溫度下在上述提取劑的臨界壓力至200atm的壓力下以S/F比率為0.3至3進(jìn)行接觸，S/F比率由上述提取劑的量除以提取原料的量的公式計(jì)算，作為反應(yīng)產(chǎn)物從上述反應(yīng)的混合物的液相中提取異丙醇；(5)循環(huán)主要由水組成的大量提余液；和(6)從主要由上述飽和烴組成的提取相中作為高濃度水溶液分離異丙醇，和純化上述溶液得到純化的異丙醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)異丙醇的方法，其中該方法包括如下步驟，通過(guò)降低提取相的壓力至上述飽和烴的臨界壓力或更低使提取相分離成主要由上述飽和烴組成的氣相和主要由異丙醇和水組成的液相，以便由提取相以高濃度水溶液得到反應(yīng)生成的異丙醇，提取相通過(guò)使上述反應(yīng)混合物的液相與上述主要由上述飽和烴組成的提取劑接觸得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)異丙醇的方法，其中該方法包括如下步驟，在基本保持提取相壓力的條件下冷卻提取相至上述飽和烴的臨界溫度或更低，使提取相分離成主要由上述飽和烴組成的輕液相和主要由異丙醇和水組成的重液相，以便從提取相中以高濃度水溶液得到反應(yīng)生成的異丙醇，提取相通過(guò)使上述反應(yīng)混合物的液相和主要由上述飽和烴組成的提取劑接觸得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)生產(chǎn)異丙醇的方法，其中該方法包括如下步驟，在從主要由上述飽和烴組成的提取相中作為高濃度水溶液分離由反應(yīng)生成的異丙醇后收集的大量的上述飽和烴作為提取劑循環(huán)，提取相通過(guò)使上述反應(yīng)的混合物的液相與上述提取劑接觸得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的生產(chǎn)異丙醇的方法，其包括如下步驟，引出一部分作為上述提取劑循環(huán)的上述飽和烴，將上述飽和烴與上述反應(yīng)混合物的氣相一起輸入蒸餾塔，從蒸餾塔的底部分離上述的飽和烴。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任何一項(xiàng)的生產(chǎn)異丙醇的方法，其中上述飽和烴是丙烷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任何一項(xiàng)的生產(chǎn)異丙醇的方法，其中作為至少一部分用作上述提取劑的丙烷，是在原料丙烯中所含的并從用于收集未反應(yīng)的丙烯的蒸餾塔的底部分離的用過(guò)的丙烷。
全文摘要
在生產(chǎn)異丙醇的方法中，丙烯和水在強(qiáng)酸固體催化劑存在下在高溫和高壓下進(jìn)行直接液相水合，反應(yīng)在100℃～250℃的溫度下在60～200atm的壓力下和在過(guò)量水中進(jìn)行。隨后，反應(yīng)產(chǎn)物的液相與含有3或4個(gè)碳原子的飽和烴的提取劑在從提取劑的臨界溫度至比臨溫度高40℃的溫度的范圍內(nèi)的溫度下在從提取劑的臨界壓力至200atm的壓力下在S/F比率為0.3至3下接觸，S/F比率由提取劑的量除以提取原料的量公式計(jì)算。根據(jù)本發(fā)明的方法，降低了濃縮異丙醇所需的能量，并且不需要大規(guī)模的生產(chǎn)設(shè)備。
文檔編號(hào)C07C29/04GK1141283SQ9610604
公開(kāi)日1997年1月29日 申請(qǐng)日期1996年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日
發(fā)明者平田繁, 小川伸二 申請(qǐng)人:三井東壓化學(xué)株式會(huì)社