一种分离异丙苯-对甲基苯乙烯-苯乙酮-苄醇

一种分离异丙苯
‑
对甲基苯乙烯
‑
苯乙酮
‑
苄醇
技术领域
1.本发明涉及化工分离方法，特别涉及一种分离异丙苯
‑
对甲基苯乙烯
‑
苯乙酮
‑
苄醇。


背景技术：

2.过氧化二异丙苯(简称dcp)，是一种最常用的对称二叔烷基过氧化物。通常用作聚乙烯(pe)、氯化聚乙烯(cpe)、聚苯乙烯(ps)的交联剂，生产可发性聚苯乙烯(eps)的引发剂，聚乙烯醋酸乙烯酯(eva)的发泡剂；还用作三元乙丙橡胶(epdm)、丁腈橡胶和硅橡胶等的硫化剂，俗称“工业味精”。由于dcp具有优良的交联性能，几十年来，一直被广泛应用于电线电缆等橡胶制品生产中，交联的聚乙烯用作电缆绝缘材料，不仅具有优良的绝缘性和加工性能，而且可提高其耐热性。硫化剂dcp可使乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(eva)泡沫材料形成细微均匀的泡孔，同时提高制品的耐热性和耐候性随着高分子材料的进步与发展；在制备dcp的过程中过氧化氢异丙苯(chp)作为其重要的中间产物，chp同样也是制备苯酚的重要中间体，目前全世界大约95％的苯酚都是采用异丙苯氧化生产所得。chp除用于合成苯酚外，还广泛应用于烯烃环氧化试剂及链式自由基反应的起始剂，橡胶硫化的促进剂，chp与dcp的应用将日益开拓其领域。
3.dcp生产主要由氧化、还原和缩合三个步骤构成，第一步以异丙苯为原料、高氯酸或高锰酸钾为催化剂催化氧化制备过氧化氢异丙苯(chp)，第二步在亚硫酸钠存在条件下通过固定床进行异相还原制得苄醇(ca)，第三步由chp和ca在高氯酸条件下缩合制得过氧二异丙苯(dcp)，在上述反应过程由于存在诱导期长、反应速率慢、反应温度高及反应压力大等原因，chp分解生成副产物苯乙酮和对甲基苯乙烯，经过减压精馏得到dcp，同时生成异丙苯、chp、对甲基苯乙烯及ca混合副产物。
4.目前，工业上一般采用多次精馏法分离异丙苯
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对甲基苯乙烯
‑
苯乙酮
‑
苄醇混合物，由于苯乙酮与苄醇沸点差仅为2.7℃，见表1所示，很难采用普通精馏法进行分离，多次精馏使得操作过程复杂、能耗大，苯乙酮和苄醇的纯度均难达到99％以上。
5.表1原料异丙苯
‑
对甲基苯乙烯
‑
苯乙酮
‑
苄醇混合物的组成及性质
[0006][0007]


技术实现要素：

[0008]
发明目的：本发明目的是提供一种收率高的分离异丙苯
‑
对甲基苯乙烯
‑
苯乙酮
‑
苄醇方法。
[0009]
技术方案：本发明提供一种分离异丙苯
‑
对甲基苯乙烯
‑
苯乙酮
‑
苄醇，包括如下步骤：
[0010]
(1)混合原料
①
加入第一侧线减压萃取精馏塔t101分离，同时加入混合萃取剂
④
，萃取分离后，塔顶、侧线和塔底分别得到沸程馏分
②
、侧线馏分
③
和塔底馏分
⑤
，塔底馏分
⑤
送至再生t103处理，t103塔底出料
④
循环至t101；
[0011]
(2)步骤(1)所得到的侧线馏分
③
进入二次上侧线出料减压萃取精馏装置t102，同时加入混合萃取剂
⑨
，萃取分离后，塔顶为对甲基苯乙烯和苯乙酮混合馏分
⑦
，侧线出料为馏分
⑧
，塔底为含有萃取溶剂的苄醇馏分
⑩
；
[0012]
(3)在第一侧线萃取精馏和第二侧线萃取精馏所得到的馏分
⑩
与馏分
⑤
，同时送至溶剂再生塔t103处理，溶剂再生塔t102塔顶为苄醇
⑥
，塔釜为混合萃取剂，再循环至二次侧线出料减压萃取精馏塔t103使用。
[0013]
进一步地，所述步骤(1)的馏分
②
对甲基苯乙烯含量达98.5％，侧线馏分
③
中苯乙酮的含量为89％以上，t103塔顶得到99.5％以上苄醇
⑥
。
[0014]
进一步地，所述步骤(3)溶剂再生塔t102塔顶为含99.5％以上苄醇
⑥
。
[0015]
进一步地，所述混合原料
①
成分包括：质量百分含量分别为1.1～1.3％异丙苯、78.5～80.2％对甲基苯乙烯、8.0～9.0％苯乙酮和10.0～11.0％苄醇。
[0016]
进一步地，所述步骤(1)中，塔顶和塔底温度分别控制在96.8～98.1℃和175.8～176.9℃，原料、塔顶和侧线和萃取剂进出料量控制为10.0～12.0kg/h、8.0～10.0kg/h、0.9～1.0kg/h和3.0～3.5kg/h，回流比2～3，塔板数、原料进料、萃取剂进料及侧线出料位置分别为50块、第40块、第32块及第13块，经第一上侧线减压萃取精馏塔处理，塔顶得到98.5％对甲基苯乙烯、侧线得到89.02％苯乙酮。
[0017]
进一步地，所述步骤(2)中，所述第(2)步骤中，原料和混合萃取剂进料量分别控制为0.9～1.0kg/h和0.7～0.9kg/h、塔顶底温度分别为111.1～112.7℃和213.8～215.6℃，回流比2～3，塔板数为50块，原料、萃取剂及侧线进出料位置分别在第42块、第35块和第15块，经第二上侧线减压萃取精馏塔处理，塔顶和侧线分别得到58.9％的苯乙酮混合物和馏分99.5％的苯乙酮。
[0018]
进一步地，所述步骤(3)中，控制塔顶底温度为132.2～134.7℃和216.9～219.7℃，塔板数为30块，进料位置在第15块，回流比在1～2，塔顶得到含量为99.5％苄醇馏分
⑥
，塔釜馏分为混合萃取剂再循环至第一和第二侧线萃取精馏塔，循环使用。
[0019]
进一步地，二次侧线出料萃取精馏均采用同一萃取剂。
[0020]
进一步地，萃取剂均为甘油和邻二甲苯二丁酯混合萃取剂，其中邻苯二甲酸丁甲酯按质量占比为35～40％。
[0021]
有益效果：本发明与传统的多塔精馏分离工艺相比，本发明将传统多塔精馏改为二次连续侧线出料萃取精馏，经过二次连续侧线减压萃取精馏，对甲基苯乙烯含量和收率分别达到98.5％和99.23％，苄醇含量和收率均达99.5％以上，苯乙酮含量和收率分别达到99.51％和99.5％和89.0％以上。克服了传统精馏法难以将苄醇和苯乙酮产品提高至99.5％以上的问题。
附图说明
[0022]
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0023]
本实施例的连续侧线精馏和萃取精馏集成分离乙醛
‑
乙酸甲酯
‑
甲醇
‑
丁醇
‑
水体系的方法，参照图1所示工艺和表3所示参数，其中1为第一上侧线出料减压萃取精馏塔塔t101、6为第二上侧线出料减压萃取精馏塔塔t102、5为溶剂回收塔t103。原料混合液
①
中异丙苯、对甲基苯乙烯、苯乙酮及苄醇的质量百分含量分别为1.2％、79.4％、8.5％和10.9％，流量为10kg/h。
[0024]
塔内径均为φ100mm，采用φ7
×
7拉丝环填料，经用标准体系测定，该填料等板高度hetp＝110mm，塔釜采用调压器电热棒加热，通过气
‑
质联用色谱仪对原料和各馏分进行定量和定性分析。
[0025]
分离方法包括以下步骤：
[0026]
(1)原料混合液
①
加入第一侧线出料减压萃取精馏塔t101，控制塔的压力为0.01～0.015mpa，塔釜通过调压器控制电热棒加热，通过计量泵控制原料进料量为10.0kg/h、萃取剂进料量为2.0kg/h，塔顶、侧线和塔底出料量分别为8.0kg/h、0.95kg/h和3.05kg/h，塔顶温度在96.8～98.1℃，塔釜温度175.8～176.9℃，回流比2～3，理论塔板数为50，萃取剂和原料分别在第34块和42块位置处进料，经第一连续侧线出料萃取精馏塔预处理，塔顶温度为96.8～98.1℃，得到含98.5％对甲基苯乙烯的馏分馏分
②
，侧线温度为138.4～140.5℃，得到含89.02％苯乙酮的馏分
③
，塔底温度为175.8～176.9℃。(2)步骤(1)所得到的连侧线馏分
③
进入第二侧线出料减压萃取精馏塔t103，控制原料
③
和混合萃取剂
⑨
分别为0.95kg/h和0.80kg/h，第二侧线出料减压萃取精馏塔塔顶温度在111.1～112.7℃，塔釜温度在213.8～215.6℃，回流比2～3，理论塔板数为50，进料位置在第42块塔板处，萃取剂进料位置在第35块，侧线出料在第15块，经第二上侧线减压萃取精馏塔处理，塔顶和侧线分别得到馏分
⑦
的58.9％对苯乙酮和馏分
⑧
的99.5％苯乙酮。
[0027]
(3)在步骤(1)和(2)中的得到的馏分
⑤
和馏分
⑩
送至再生t103处理。控制t103再生塔的顶、底温度分别为132.2～134.7℃和216.9～219.7℃，t103塔顶得到99.5％以上苄醇
⑥
，t103塔底出料分别按
④
为2.0kg/h和
⑨
为0.8kg/h循环至t101和t102。
[0028]
上述方法中各塔的工艺条件及分离结果分别见下表3和表4。
[0029]
表3分离过程的工艺条件
[0030][0031]
表4分离过程各个馏分的组成及含量
[0032][0033]
实施例2，与实施例1基本相同，但是所述第(1)步骤中的塔的压力控制为0.02～0.025mpa，在表5条件下，得到表6所示结果，在苄醇和苯乙酮收率不变的情况下，苄醇和苯乙酮的含量均达99.8％以上；从表5结果看，整个分离过程压力提高，第一、二上测线萃取精馏塔的塔顶底温度均有明显提高。
[0034]
表5分离过程的工艺条件
[0035][0036]
表6分离过程各个馏分的组成及含量
[0037][0038]
实施例3，与实施例1基本相同，但是所述第(1)步骤中的萃取剂进料量为3.0kg/h、侧线
③
出料量为0.85kg/h，经第一连续侧线出料萃取精馏塔预处理，馏分
③
中苯乙酮含量和收率均达98.5％，第一上侧线出料萃取精馏塔t101塔底馏分送至再生塔t102处理，塔t102塔顶苄醇的含量和收率分别为94.73％和99.98％。