专利名称：利用生产废残液生产4-甲基-2-戊酮的方法
技术领域：
本发明属于化工企业废残液的处理技术领域，具体涉及一种利用生产废残液生产4-甲基-2-戊酮的方法。
背景技术：
防老剂6PPD，化学名称为N-(l，3-二甲基丁基)N-苯基对苯二胺，结构式为 fv-wi^VMiJ-cH SCH1'为灰黑色固体，用作橡胶防老剂，适用于天然橡胶和合成
胶。应用范围包括充气轮胎部件、实心轮胎、输送带、胶管、胶带、电缆、汽车缓冲支架、橡胶活节及通用橡胶工业制品，这些产品都处于持续或间歇性的动态工作状态，需要对臭氧防护。防老剂6PPD生产方法主要是采用对氨基二苯胺(RT培司)与4-甲基_2_戊酮 (MIBK)在催化剂作用下加氢合成。以对氨基二苯胺(RT培司)和脂肪酮为原料的一步法， 反应方程式为
该方法流程短、原料易得，是国内外目前工业上生产防老剂的主要方法。在生产防老剂6PPD的过程中，部分MIBK加氢生成4-甲基_2_戊醇(MIBC)，在国内MIBC作为副产得不到合适的再利用，只能作为副产低价出售。据国家橡胶协会统计数据表明，由于国内汽车产业的高速发展，近年来国内的高性能子午线轮胎的年增长率达40%， 我国已成为全球轮胎的生产基地，防老剂6PPD急速扩产，2005年达32000 35000吨，一方面年耗MIBK达1万吨以上，MIBK存在大量的需求，而另一方面，副产大量的MIBC得不到充分利用，造成原料消耗过高的状况。经分析废残液中主要含有以下组分
序号1234合计组分名MIBCMIBK未知杂质6PPD含量(wt%)80848100
废残液中的4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮如果被回收利用，不但会减少废残液的排放，而且会提高有效组分的利用率，具有很好的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用生产废残液生产4-甲基-2-戊酮的方法。从废残液中产出高附加值的产品，减少废残液的排放，提高经济效益。本发明利用生产废残液生产4-甲基-2-戊酮的方法，主要是将所述的生产废残液通过减压蒸馏塔进行减压蒸馏，由于4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮相对于其它组分来说沸点相对较低，因而首先从塔顶采出4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的混合物，塔顶采出的混合物可作为原料通过蒸发器高温蒸发形成混合蒸汽进入脱氢反应器进行催化脱氢反应，将原料中的4-甲基-2-戊醇经过催化脱氢生成4-甲基-2-戊酮，脱氢产物经过分馏可得到生产所需要的4-甲基-2-戊酮。本发明方法的主要技术方案是对废残液的处理分为三个单元废残液的减压蒸馏单元、催化脱氢单元和产物分离单元；废残液的减压蒸馏单元包括脱轻组分和脱重组分两步；催化脱氢单元包括原料的高温蒸发、催化脱氢和产物冷凝冷却三步，催化脱氢是在铜锌系催化剂上进行脱氢反应；产物分离单元包括脱轻组分和4-甲基-2-戊酮精制两步。一般地，本发明所述残液的减压蒸馏单元工艺操作条件废残液进入蒸馏塔(1#) 内，控制塔釜温度在110°c 150°C，最好110°C 120°c，并控制塔顶温度小于100°C，最好 87. 5°C，塔内压力-0. 07MPa -0. lOMPa，第一塔先从塔顶脱去轻组分；第一塔的塔釜物料进入第二塔(姊)，在姊塔内，控制塔釜温度在120°C 140°C范围，最好为125°C，从塔顶收集 IOO0C以下的馏分，塔内压力为-0. 07 ΜΡεΓ-0. lOMPa，塔顶馏分为4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的混合物作为脱氢原料。催化脱氢单元操作条件从减压蒸馏单元第二塔的塔顶采出的混合物作为脱氢原料经过蒸发器高温蒸发过热后进入脱氢反应器，控制脱氢反应温度在180°c 250°C，最好为190°C 230°C，压力在0. 01 MPa^O. 20MPa，反应器采用列管式固定床反应器，进料空速为 0. 2h-^2. 0 tT1，最好为0.2tT1，脱氢催化剂采用铜锌系脱氢催化剂，脱氢产物经冷凝后进行分离。产物分离单元工艺操作条件脱氢产物进入脱轻组分分离塔(3#)，控制塔釜温度为115°C 125°C，塔顶压力为3. 5 kpa 5. Okpa,从塔顶采出86°C 88°C的轻组分馏分，塔釜物料进入脱醇塔(4#)，控制塔釜温度为120°C 140°C，从塔顶采出116.5°C 117.5°C的馏分，即为本发明所得的4-甲基-2-戊酮产品，塔釜物料主要含醇返回到废残液蒸馏塔。本发明所述的铜锌系催化剂其组成为，氧化铜重量百分含量为259Γ50%，氧化锌重量百分含量为45% 70%，三氧化二铝重量百分含量为2% 8%。
本发明的优点在于操作简单，从废残液中可产出高附加值的产品4-甲基-2-戊酮，不但减少了废残液的排放，而且提高了经济效益。生产的4-甲基-2-戊酮可用于防老剂6PPD 的合成且不影响防老剂6PPD产品的质量。
具体实施例方式
将生产防老剂6PPD产生的废残液加入1#塔内，进料量为lm3/h，控制塔釜温度为 130°C，从塔顶收集100°C以下的轻组分馏分，采出量为0. 04m3/h，塔釜物料进入2#塔。在姊塔内，进料量为0.96 m3/h，控制塔釜温度为125°C (在120°C 135°C范围内均可)，从塔顶收集100°c以下的馏分，塔内压力为-0. 07 MPa^-0. lOMPa，塔顶采出量为0. 875 m3/h，塔顶馏分为4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的混合物作为脱氢原料。脱氢原料中4-甲基-2-戊醇含量为90%，4-甲基-2-戊酮含量为9%，余为其它杂质。将脱氢原料通过蒸发器进行蒸发投入到脱氢反应器，进料量为0. 6 m3/h，控制反应床层温度为190°C (在180°C 240°C范围内均可)，脱氢催化剂为前述的铜锌催化剂，其中氧化铜含量为25% 50%，氧化锌含量为45% 70%，三氧化二铝含量为2% 8%。脱氢产品进入3#塔以脱除轻组分，进料量为0. 65m3/h，控制塔釜温度为115°C，塔顶压力为-0.0995 MPa，回流比控制在广5 1，从塔顶收集87°C以下的轻组分馏分，塔釜物料进入4#塔。物料进入4#塔以精馏出高纯度的4-甲基-2-戊酮，进料量为0. 8m3/h，控制塔釜温度为135°C，从塔顶收集116. 5°C 117. 5°C的馏分，塔顶采出量为0. 3 m3/h，塔釜物料返回至1#塔。各单元关键产品组成
权利要求
1.一种利用生产废残液生产4-甲基-2-戊酮的方法，其特征是该方法对废残液的处理分为三个单元废残液的减压蒸馏单元、催化脱氢单元和产物分离单元；废残液的减压蒸馏单元包括脱轻组分和脱重组分两步；催化脱氢单元包括原料的高温蒸发、催化脱氢和产物冷凝冷却三步，催化脱氢是在铜锌系催化剂上进行脱氢反应；产物分离单元包括脱轻组分和4-甲基-2-戊酮精制两步。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于残液的减压蒸馏单元脱除轻组分塔工艺操作条件为塔釜温度在110°C ^150 °C，并控制塔顶温度小于100°C，塔内压力-0. 07MPa -0. IOMPa0
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于残液的减压蒸馏单元脱除轻组分塔工艺操作条件为塔釜温度在110°C ^120°C，并控制塔顶温度小于87. 5°C。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于残液的减压蒸馏单元脱除重组分塔工艺操作条件为塔釜温度在120°C ^140 °C，并控制塔顶温度小于100°C，塔内压力-0. 07MPa -0. IOMPa0
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于残液的减压蒸馏单元脱除重组分塔工艺操作条件为塔釜温度125°C。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于催化脱氢单元中脱氢反应器操作条件为在铜锌系催化剂上进行反应，脱氢反应温度为180°C 250°C，压力为0. 01 MPa^O. 20MPa，原料液体空速为0.2 h—1 2.0 h-1。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于催化脱氢单元中脱氢反应器操作条件为脱氢反应温度为1900C 230°C，原料液体空速为0. 2 h-1 1. 0 h-1。
8.如权利要求1或6所述的方法，其特征在于铜锌系催化剂其组成为，氧化铜重量百分含量为25% 50%，氧化锌重量百分含量为45% 70%，三氧化二铝重量百分含量为2% 8%。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于产物分离单元脱除轻组分塔的工艺操作条件为控制塔釜温度为115°C 125°C，塔顶压力为3. 5 kPa 5. OkPa，塔顶温度为86°C 88°C。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于产物分离单元4-甲基-2-戊酮精制塔的工艺操作条件为控制塔釜温度为120°C 140°C，塔顶温度为116. 5°C 117. 5°C。
全文摘要
本发明属于化工企业废残液的处理技术领域，涉及利用生产废残液生产4-甲基-2-戊酮的方法。对废残液的处理分为三个单元废残液的减压蒸馏单元、催化脱氢单元和产物分离单元；废残液的减压蒸馏单元包括脱轻组分和脱重组分两步；催化脱氢单元包括原料的高温蒸发、催化脱氢和产物冷凝冷却三步，催化脱氢是在铜锌系催化剂上进行脱氢反应；产物分离单元包括脱轻组分和4-甲基-2-戊酮精制两步。本发明的优点在于操作简单，从废残液中可产出高附加值的产品4-甲基-2-戊酮，不但减少了废残液的排放，而且提高了经济效益。生产的4-甲基-2-戊酮可用于防老剂6PPD的合成且不影响防老剂6PPD产品的质量。
文档编号C07C45/85GK102249877SQ20111015743
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者刘玉娟, 吕锋, 吴结华, 孙中华, 殷玉圣, 王培兰, 祝东红, 袁浩然, 陶建青 申请人:中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院