专利名称：烯丙醇的纯化方法
技术领域：
本发明提供了通过萃取蒸馏从烯丙醇中分离出正丙醇的方法。
背景技术：
烯丙醇是重要的工业化学品，其生产方法有多种，其中包括磷酸锂催化的氧化丙烯异构化方法。
用这种方法生产的烯丙醇通常含有少量但影响较大的正丙醇，由于沸点接近，因此难于将两者分离。萃取蒸馏是推荐使用的分离烯丙醇和正丙醇的方法，使用的萃取蒸馏溶剂包括二甲亚砜、乙酰胺、乙二醇苯醚、己二腈、二甲基甲酰胺、环丁砜以及其它诸如此类的化合物。参见美国专利4,601,791等。
对于沸点接近的物质的蒸馏分离，适当的萃取蒸馏溶剂的选择是苛刻的。萃取蒸馏溶剂必须能够增加一种组分相对于另一种组分的相对挥发度以实现分离，同时溶剂还必须易于同与之缔合的组分分离。虽然过去已有大量物质采用萃取蒸馏过程进行分离，但是该技术充其量不过是经验的，而且事先不易确定哪种溶剂能够实现所需要的分离。
发明概述根据本发明，用选自N-甲基吡咯烷酮、碳酸异丙烯酯(propylenecarbonate)和γ-丁内酯的溶剂作为萃取蒸馏溶剂，沸点接近的烯丙醇和正丙醇的混合物可以用萃取蒸馏进行分离。也可以使用上述溶剂的混合物作为萃取蒸馏溶剂，但这不是优选方案。已经发现，这些溶剂可以增加正丙醇相对于烯丙醇的挥发度，因此通过使用这些萃取蒸馏溶剂，正丙醇作为萃取蒸馏系统的塔顶物流被分离出来，而含有烯丙醇，其中正丙醇含量已经降低，和溶剂的物流作为塔底物流被分离出来。塔底物流在溶剂汽提设备中处理，纯化的烯丙醇从塔顶回收，溶剂从塔底回收以便在萃取蒸馏过程中循环使用。
详细描述参考以下表1，表1所示为各种萃取蒸馏溶剂的加入对正丙醇和烯丙醇相对挥发度的影响。可见，本发明的萃取蒸馏溶剂对于提高正丙醇相对于烯丙醇的相对挥发度是非常有效的，因此可以有效地用于这些沸点接近组分的分离。
本发明提供了一种溶剂萃取蒸馏方法以实现烯丙醇和正丙醇的分离，有效的溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、碳酸异丙烯酯和γ-丁内酯。上述溶剂使正丙醇相对于烯丙醇的挥发度提高，从而实现烯丙醇和正丙醇的有效分离。正丙醇相对于烯丙醇的相对挥发度(烯丙醇中含有1％(重量)正丙醇，730mm Hg)实验数据与液体中溶剂浓度的关系如下表1液体中N-甲基吡咯烷酮，wt％(重量) 052.4 83.3溶剂/进料比率 01.15.0相对挥发度*1.02 1.29 1.41液体中碳酸异丙烯酯，wt％(重量) 053.2 83.0溶剂/进料比率 01.14.9相对挥发度*1.02 1.20 1.33液体中γ-丁内酯，wt％(重量)051.9 83.1溶剂/进料比率 01.14.9相对挥发度*1.02 1.24 1.38*正丙醇/烯丙醇由以上数据可见，当萃取蒸馏溶剂浓度提高时，正丙醇较烯丙醇具有更大的挥发性。以下具体说明应用该发现实现正丙醇和烯丙醇分离的萃取蒸馏过程含有约1％(重量)正丙醇的粗烯丙醇从接近萃取蒸馏塔底部的部位进料，而溶剂从接近塔顶的部位进料，萃取蒸馏塔一般有30-50块理论塔板。含有烯丙醇和溶剂的萃取蒸馏塔底物料被送入汽提塔将烯丙醇和溶剂分离，其中汽提塔一般含有20-35块理论塔板，而正丙醇含量降低了的烯丙醇产品从塔顶回收。溶剂从汽提塔塔底回收，并返回到萃取蒸馏塔的塔顶。典型的溶剂与烯丙醇进料的重量比是1-10，这可以使萃取蒸馏溶剂在蒸馏塔塔板上保持有效浓度水平。适当的回流与馏出物重量比为1-8，并且溶剂进料位置应至少在塔顶以下数块塔板处，以避免大量的溶剂。烯丙醇的进料位置应大大低于溶剂进料位置，以提供足够的萃取蒸馏级数，使烯丙醇和正丙醇得以有效分离。汽提工段的塔板对于有效地脱除萃取蒸馏塔工段塔底的烯丙醇/溶剂中的残留正丙醇是必要的。
对于含有轻组分和重组分的粗烯丙醇，可以将重组分塔加到萃取蒸馏塔前的纯化流程中，用以通过碱注(caustic injection)分离重组分和醛。正丙醇以及其它轻组分杂质在萃取蒸馏塔中被去除。用所提出的方法可以经济地生产纯度高于99％、正丙醇含量小于0.12％(重量)的烯丙醇产品。通常本发明的方法是用于纯化含有较少量正丙醇的烯丙醇，即正丙醇含量小于约8％(重量)，优选的是小于约4％(重量)，最优选的是1％(重量)或更少。
通过下述以N-甲基吡咯烷酮为萃取蒸馏溶剂的实施例具体说明本发明的实施过程。
将含有0.56％(重量)正丙醇的不纯烯丙醇以9612lbs/hr的速度送入有45块理论塔板的萃取蒸馏塔中。进料位于上数第35块塔板处。N-甲基吡咯烷酮从上数第5块塔板进料，速度为48060lbs/hr。
排出塔顶物流的温度为207°F，压力为15psia，速度为288lbs/hr，其重量组成为正丙醇9.4％，烯丙醇90.6％，溶剂0.3ppm。
排出塔底物流的温度为341°F，压力为17.2psia，送入理论塔板数为30的汽提塔，进料位于上数第15块塔板处。塔顶烯丙醇物流含有0.28％(重量)的正丙醇，流出速度为9315lbs/hr，温度为207°F，压力为15psia。塔底溶剂N-甲基吡咯烷酮物流流出速度为48069lbs/hr，温度为405°F，压力为16psia，经冷却后循环使用。
以碳酸异丙烯酯和γ-丁内酯为溶剂的萃取蒸馏分离，其结果与上述实施例相似。
权利要求
1．分离正丙醇和烯丙醇混合物的方法，包括在萃取蒸馏溶剂存在下蒸馏所述混合物，其中萃取蒸馏溶剂选自内部酰胺(包括内酰胺)和内部酯(包括内酯)；以及将正丙醇塔顶物流与溶剂和烯丙醇的混合物相分离。
2．根据权利要求1的方法，其中溶剂含有5-或6-元杂环。
3．根据权利要求1或2的方法，其中酯是羧酸酯或碳酸酯。
4．根据以上权利要求任一项的方法，其中不混合使用溶剂。
5．根据以上权利要求任一项的方法，其中萃取蒸馏溶剂是碳酸异丙烯酯。
6．根据权利要求1至4任一项的方法，其中萃取蒸馏溶剂是N-甲基吡咯烷酮。
7．根据权利要求1至4任一项的方法，其中萃取蒸馏溶剂是γ-丁内酯。
8．根据以上权利要求任一项的方法，其中溶剂与烯丙醇进料量的重量比为1至10。
全文摘要
以碳酸异丙烯酯、N－甲基吡咯烷酮或γ－丁内酯作为萃取蒸馏溶剂,通过萃取蒸馏分离烯丙醇和正丙醇的混合物。
文档编号C07C33/00GK1325373SQ99813097
公开日2001年12月5日 申请日期1999年10月21日 优先权日1998年11月9日
发明者张锑, G·F·罗维尔 申请人:阿科化学技术公司