CN104080763B - 联产低甲醇含量的丙酮的方法和系统 - Google Patents

联产低甲醇含量的丙酮的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了生产低甲醇浓度的丙酮的方法和系统。该方法可以包括：将枯烯氧化和裂解，产生粗品丙酮产物。可以在中和装置中将所述粗品丙酮产物中和，产生中和的粗品丙酮产物。可以用丙酮分馏塔分馏所述中和的粗品丙酮产物，产生丙酮产物和丙酮塔底产物。可以从所述丙酮塔底产物中除去甲醇，产生贫甲醇产物。可以将所述贫甲醇产物引入到中和装置、脱酚装置或这两个装置中。

Description

联产低甲醇含量的丙酮的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年9月19日提交的、序列号为61/536529和61/536522的美国临时专利申请的优先权，通过引用将它们并入本文。
背景技术
领域
本文所描述的实施方案总体涉及由枯烯生产苯酚和丙酮的方法和系统。更具体地说，这种实施方案涉及生产含有低浓度甲醇的丙酮的方法和系统。
相关技术的说明
苯酚和丙酮可以用各种方法生产，这些方法中最常见的被称作Hock法、Hock和Lang法，或枯烯至苯酚法。这种方法从枯烯(异丙基苯)的氧化以形成枯烯氢过氧化物(CHP)开始。然后，在酸催化剂的存在下，CHP发生裂解，形成苯酚和丙酮。随后，将苯酚和丙酮物流用盐溶液中和，而后分馏，回收最终产物苯酚和丙酮。
枯烯至苯酚法的裂解和氧化阶段会提高甲醇在产物流中的浓度。在可以使用丙酮产物的一些方法中，合乎需要的是，使甲醇在丙酮产物中的含量最小化。例如，在由丙酮产物生产双酚A(BPA)的过程中，降低甲醇的浓度是有利的，这是因为，甲醇显著地降低由苯酚和丙酮生产BPA所使用的树脂催化剂的寿命。然而，使用常规蒸馏系统比较难以除去甲醇，这是因为甲醇能与丙酮结合，形成低沸点的共沸物。例如，在典型的丙酮蒸馏塔中，丙酮产物会具有约150ppm至约250ppm的残余甲醇含量。丙酮产物中存在这样高含量的残余甲醇，会降低BPA催化剂树脂的寿命，导致BPA生产的成本提高。
因此，需要改进的、用于生产甲醇浓度降低的丙酮的系统和方法。
附图的简要说明
图1描绘了按照一个或多个所描述实施方案生产降低甲醇含量的丙酮的说明性系统。
图2描绘了按照一个或多个所描述实施方案的说明性的除甲醇分馏系统。
图3是按照一个或多个所描述实施方案的丙酮分馏塔的塔底产物中的丙酮与丙酮产物中的甲醇之间关系的图形化描述。
图4是按照一个或多个所描述实施方案的丙酮分馏塔中水的加入与丙酮产物中的甲醇之间关系的图形化描述。
发明详述
本发明提供了生产低甲醇浓度的丙酮的方法和系统。该方法可以包括：使枯烯氧化和裂解，产生粗品丙酮产物。可以在中和装置中，将所述粗品丙酮产物中和，产生中和的粗品丙酮产物。可以用丙酮分馏塔分馏所述中和的粗品丙酮产物，产生丙酮产物和丙酮塔底产物。可以从所述丙酮塔底产物中除去甲醇，产生贫甲醇产物。可以将所述贫甲醇产物引入到中和装置、脱酚装置或这两个装置中。
图1描绘了按照一个或多个实施方案的生产丙酮的说明性系统100。系统100可以包括：一个或多个氧化装置110，其被构造成经由管线112接收枯烯，经由管线114接收氧化剂，并且通过管线116产生氧化产物。所述氧化装置110可以是适于为经由管线112引入的枯烯提供氧的任何系统或设备。例如，所述氧化装置110可以是一个或多个(例如，串联)鼓泡塔(未示出)。进一步的，可以将经由管线114的氧化剂加入到所述鼓泡塔的底部，使得氧由气泡转移到枯烯中。
可以经由管线114加入到氧化装置110中的说明性的氧化剂可以包括但不限于：氧气、空气、臭氧或其任何组合物或混合物。
该氧化反应会在管线116的氧化产物中产生甲醇。这样的一种反应可以将枯烯和氧转化为甲基-苯基-酮(ACP)和甲醇。进一步的，一部分甲醇可以转变为甲基过氧化氢(MHP)。这可以添加到已经存在于任何经由管线112引入到氧化装置110中的枯烯中的甲醇中。经由管线116的氧化产物可以包含痕量甲醇。经由管线116的氧化产物还可以包含CHP。例如，经由管线116的氧化产物可以具有约15wt％、约17wt％、约19wt％或约21wt％至高达约25wt％、约27wt％或约30wt％的CHP浓度。
经由管线116，可以将氧化产物引入到一个或多个浓缩装置118中。浓缩装置118可以包括一个或多个真空蒸馏塔、换热器、回流罐及其它设备。例如，在这种真空蒸馏塔中，可以在低于约100℃的温度下分离枯烯。浓缩装置118还可以经由管线121接受枯烯，其可以作为回流加入到一个或多个真空蒸馏塔中以提高产率。浓缩装置118可以产生经由管线120的粗品浓缩CHP产物和经由管线314的汽提枯烯产物。经由管线120的浓缩CHP产物可以不含甲醇，基本上所有的甲醇与汽提枯烯产物经由管线314一起返回。
经由管线120的粗品浓缩CHP产物可以被引入到一个或多个裂解装置122中。还可以经由管线123将一种或多种酸，例如硫酸，引入到裂解装置122中。裂解装置122可以包括：反混罐式反应器(未示出)和/或循环回路反应器(未示出)，其中包括一个或多个换热器。可以将粗品浓缩CHP产物引入反混罐式反应器和/或循环回路反应器中，产生丙酮和苯酚。进一步的，裂解反应是放热反应，因此换热器可以供有冷却水或其它热交换流体以控制裂解装置122中的反应混合物的温度。在裂解装置122中，可以将DMBA部分脱水形成AMS，AMS可以与苯酚反应形成枯基酚。AMS还可以在裂解装置122中形成高沸点的二聚体。DMBA与CHP反应，形成过氧化二异丙苯(DCP)和水。还可以产生其它副产物，例如羟丙酮、2-甲基苯并呋喃(2MBF)和双丙酮醇。可以将这些产物供入到活塞流反应器(未示出)中，例如，在约100℃或更高的温度下。在活塞流反应器中，DCP可以转化为AMS、苯酚和丙酮，CHP可以被裂解为苯酚和丙酮，和/或，可以将DMBA脱水成为AMS和水。这些产物中的至少一部分可以作为粗品原料经由管线124从裂解装置122中排出。裂解装置的一个实例可以如美国专利US5,371,305中所讨论和描述的那样。
裂解装置122可以产生少量的ACP和甲醇。可以将由此产生的甲醇经由管线124加到粗产品的甲醇浓缩物中。可以将经由管线124的粗产品引入到一个或多个中和装置126中。中和装置126还可以经由管线128接收一或多种盐溶液。例如，管线128中的盐溶液可以是苯酚钠或包含苯酚钠。所述盐溶液可以减慢或终止粗产品原料的任何连续裂解反应。相应地，中和装置126可以产生经由管线130的中和后的粗产品。
经由管线130的中和后的粗产品，其可以包括丙酮和苯酚，可以被引入到一个或多个丙酮分馏系统200中。丙酮分馏系统200可以是一个或多个蒸馏塔或包括一个或多个蒸馏塔。在系统200中，可以经由管线201和202回收丙酮产物。虽然未示出，但经由管线201的丙酮产物可以被引导返回或再循环至裂解装置122中。向裂解装置122中加入丙酮，可以提高或增加AMS产率，所述AMS包含在经由管线124回收的粗产品中。经由管线202的丙酮产物可以直接进入贮藏容器中，或可以另外保存、转运和/或处理，随后使用。
经由管线202的丙酮产物可以具有约10ppmw(百万分之一重量)至约100ppmw的甲醇浓度。例如，经由管线202的丙酮产物中的甲醇浓度为约10ppmw、约20ppmw、约30ppmw、约40ppmw、约50ppmw、约55ppmw、或约60ppmw至高达约65ppmw、约70ppmw、约80ppmw、约85ppmw、约90ppmw、约95ppmw、约100ppmw。在另一个实例中，经由管线202的丙酮产物中的甲醇浓度为约65ppmw、约70ppmw、约75ppmw、约80ppmw或约85ppmw。在另一个实例中，经由管线202的丙酮产物中的甲醇浓度可以低于100ppmw、低于90ppmw、低于80ppm、低于70ppmw、低于60ppmw或低于50ppmw。经由管线201的丙酮产物流速可以是经由管线202的丙酮产物流速的约5wt％、约10wt％、约15wt％或约20wt％至高达约30wt％、约35wt％、约40wt％或约45wt％。
经由管线204的丙酮塔底产物可以从丙酮分馏系统200中回收，并且可以被引入到一个或多个丙酮塔底分离器206中。丙酮塔底分离器206可以是或包括一个或多个蒸馏塔、真空蒸馏塔、吸附装置、旋流式分离器、它们的任何组合或任何其它分离装置。丙酮塔底分离器206可以将丙酮塔底产物分离为经由管线208的水性酚盐产物和经由管线210的烃粗品AMS产物。可以在一个或多个AMS洗涤装置212中将经由管线210的粗品AMS产物或粗品AMS中残留的苛性碱洗去，产生经由管线214的经洗涤的粗品AMS或经洗涤的AMS。经由管线214的经洗涤的粗品AMS可以被引入到一个或多个AMS分馏和/或氢化系统(未示出)中，以进行AMS产物的回收，或氢化为枯烯以再循环至氧化装置110中。从粗品AMS洗涤装置212出来的经由管线215的水流或粗品AMS洗涤水，可以与经由管线208的水合酚盐产物结合，产生工艺水，该工艺水可以经由管线216引入到甲醇脱除分馏系统300中。甲醇脱除分馏系统300可以是或包括一个或多个蒸馏塔或甲醇脱除塔(图2)。至少一部分进入丙酮分馏系统200中的甲醇可以与经由管线208的丙酮塔底水合酚盐产物一起排出。所有剩余的甲醇可以与经由管线210的粗品AMS产物一起排出(未示出)，以用任何AMS轻油吹扫。例如，引入到丙酮塔底分离器206中的大部分甲醇可以与经由管线208的水合酚盐产物一起除去，剩余的甲醇可以与经由管线210的粗品AMS产物一起除去。
本文使用的术语“分馏塔”和“塔”是指适于选择性分离含有两种或多种具有不同沸点的组分的混合物的任何系统、设备或系统和/或设备的组合。这样的分馏塔或塔可以包括但不局限于：分隔壁塔、洗涤塔、蒸馏塔、精馏塔和汽提塔。
经由管线208的水性酚盐产物可以被引入到一个或多个甲醇脱除塔300中。在没有甲醇脱除塔300的情况下，含有更高量甲醇的酚盐产物、丙酮和轻质烃可以经由管线213和301再循环至中和装置126和/或脱酚装置304。甲醇脱除塔300可以包括一个或多个蒸馏塔、回流罐、换热器及其它设备以从管线208中的水性酚盐产物中除去至少一部分甲醇。例如，甲醇脱除塔300可以包括蒸馏塔，该蒸馏塔在高于甲醇的沸点和压力的条件下运行以从管线208中的水性酚盐产物中经由管线309除去甲醇或甲醇产物。可以经由管线309以甲醇产物形式与丙酮和/或其它烃一起回收甲醇。可以经由管线301将贫甲醇产物除去，和/或经由管线303加入到中和装置126中，以及经由管线302加入到一个或多个脱酚装置304中。经由管线301的贫甲醇产物中的甲醇浓度低于100ppmw、低于90ppmw、低于80ppmw、低于70ppmw、低于60ppmw、低于约50ppmw、低于40ppmw、低于30ppmw、低于约25ppmw、低于20ppmw、低于15ppmw、低于约10ppmw、低于约5ppmw或低于约1ppmw。
甲醇脱除塔300除了降低经由管线202的丙酮产物中的甲醇浓度之外，还可以降低经由管线130的中和后的粗产品和经由管线204的丙酮塔底产物中的甲醇浓度。例如，相比于没有向甲醇脱除塔300中加入酚盐产物时的经由管线130的中和后的粗产品中的甲醇浓度，向甲醇脱除塔300中加入经由管线208的水性酚盐产物，可以使经由管线130的中和后的粗产品中的甲醇浓度降低约10wt％、约20wt％、约30wt％、或约40wt％至约50wt％、约55wt％、约60wt％或约65wt％。在一个实例中，相比于没有向甲醇脱除塔300中加入酚盐产物时的经由管线204的丙酮塔底产物中的甲醇浓度，向甲醇脱除塔300中加入经由管线208的水性酚盐产物可以使经由管线204的丙酮塔底产物中的甲醇浓度降低约10wt％、约20wt％、约30wt％、或约40wt％至约50wt％、约55wt％、约60wt％或约65wt％。在另一个实例中，相比于没有向甲醇脱除塔300中加入酚盐产物时的经由管线202的丙酮产物中的甲醇浓度，向甲醇脱除塔300中加入经由管线208的水性酚盐产物，可以使经由管线202的丙酮产物中的甲醇浓度降低约10wt％、约20wt％、约30wt％、或约40wt％至约50wt％、约55wt％、约60wt％或约65wt％。
可以将贫甲醇产物经由管线302引入到脱酚装置304中，以回收其中含有的所有苯酚的至少一部分。脱酚装置304还可以经由管线306接收来自一个或多个MHP分解装置308的分解后的MHP。例如，脱酚装置304可以分离至少一部分存在于一种或多种所加原料中的任何苯酚，并且可以经由管线128以苯酚钠形式回收苯酚。然后，正如上面所讨论和描述的那样，可以经由管线128将苯酚钠加入到中和装置126中。脱酚装置304还可以产生经由管线305的废水。经由管线305的废水具有的甲醇浓度范围可以为：约0.1wt％、约0.2wt％、约0.25wt％、约0.3wt％或约0.34wt％至高达约0.36wt％、约0.4wt％、约0.45wt％、约0.5wt％或约0.6wt％。说明性的脱酚装置可以如美国专利US6,824,687中所讨论和描述的那样。
MHP分解装置308可以经由管线310接收来自一个或多个枯烯汽提/洗涤装置312的废烧碱，经由管线320接收来自一个或多个空气分离装置或废气分离装置318的枯烯。MHP分解装置308可以使经由管线320来自废气分离装置318的水洗液与经由管线310的废烧碱混合、共混或接触。MHP的分解可以产生氢气、甲酸、甲醛和水。来自MHP分解的水相产物可以经由管线306被引导进行脱酚。
枯烯汽提/洗涤装置312可以经由管线314由浓缩装置118接收枯烯和/或经由管线316由废气分离装置318接收枯烯。枯烯汽提/洗涤装置312可以除去痕量苯酚和至少一部分在氧化装置110中形成的任何有机酸，例如甲酸，从而提高氧化反应效率，并且防止对下游部分的腐蚀。枯烯汽提/洗涤装置312可以包括一个或多个罐和/或枯烯萃取塔，可以在其中使用经由管线314的枯烯提取氢过氧化枯烯(CHP)。枯烯汽提/洗涤装置312还可以由经由管线314的枯烯和/或经由管线121(未示出)的枯烯接收枯烯。枯烯汽提/洗涤装置312可以经由管线112提供可以加入到氧化装置110中的枯烯以及经由管线310至MHP分解装置308中的废烧碱。说明性的枯烯洗涤装置可以如美国专利US5,220,103中所讨论和描述的那样。
废气分离装置318可以经由管线330由氧化装置110接收废气。经由管线330的废气的甲醇流速的范围可以为：约20kg/hr、约25kg/hr、约30kg/hr、约35kg/hr或约38kg/hr至高达约40kg hr、约45kg/hr、约50kg/hr、约55kg/hr或约60kg/hr。废气分离装置318可以包括一个或多个罐、吸附装置、蒸馏塔、旋流式分离器和/或能够从经由管线330的废气中除去至少一部分任何烃的其它结构。废气分离装置318可以从经由管线330的废气中除去枯烯和/或其它烃。经由管线316的枯烯可以由废气分离装置获得，并且引入至枯烯汽提/洗涤装置312中，经过水洗，获得经由管线320的枯烯。经由管线320的经过水洗的枯烯可以引入至MHP分解装置308。废气分离装置318还可以产生经由管线332的分离的废气。
图2描绘了按照一个或多个实施方案的说明性的甲醇脱除分馏系统300，用于从工艺水中分馏甲醇、丙酮和轻质烃。甲醇脱除分馏系统300可以包括一个或多个分馏塔410。分馏塔410(或“甲醇脱除塔”(“MRC”))可以包括以任何角度配置的壳体或外壳411，可以具有任何外形和/或具有任何长径比(L/D)。为了清楚和容易说明起见，参照L/D比例大于1的立式圆柱形分馏塔410来进一步描述所述分馏塔410。
分馏塔410具有第一端或“塔顶”422和第二端或“塔底”424。可以将经由管线216的工艺水经由塔入口426引入到分馏塔410的内部空间412中。经由管线216的工艺水可以来源于单一渠道或水性工艺物流的组合，例如，经由管线208的水性酚盐产物，以及经由管线215的粗品AMS洗涤水。经由管线216的工艺水还可以包括(未示出)中和剂水洗液和经由管线306的分解的HP。可以加热分馏塔410，使得在第一和第二端422、424之间存在热梯度。经由管线216的工艺水的低沸点组分可以被引向第一端422，而其高沸点组分可以被引向第二端424。轻沸点组分可以包括甲醇、丙酮和轻质烃，例如醛。经由管线216的工艺水的至少一部分低沸点组分可以由塔顶装置439回收。塔顶装置439可以包括：冷凝器442和管线440，其中管线440与冷凝器442和分馏塔410靠近第一端422处流体联接。工艺水的低沸点组分可以经由管线440回收，并且引入到冷凝器442中。冷凝器442可以是任何合适类型的换热器，例如，管壳式换热器、叉流式换热器等。冷凝器442可以经由管线444接收冷却水以提供换热介质。由此，冷凝器442可以冷凝至少一部分经由管线440回收的轻质组分，并产生经由管线446的冷凝的轻质组分。
然后，冷凝的轻质组分可以经由管线446进入一个或多个回流罐448，该回流罐可以为冷凝的轻质组分提供“缓冲”贮存。冷凝的轻质组分可以经由管线451排出。可以将管线451中的冷凝的轻质组分分流、分配或分开成经由管线309的馏出物部分和经由管线454的回流部分。与经由管线454的回流部分的量相比，以经由管线452的馏出物部分形式提供的冷凝轻质组分的量可以相同或不同。可以利用泵450将经由管线454的回流部分泵送，并经由管线456以回流形式再循环至内部空间412中，以提高产量表现。经由管线309的馏出物部分可以与回收工艺的其它轻质烃洗液(未示出)结合，或单独处置。分馏塔410可以在压力下或在真空条件下运行。例如，分馏塔410可以在约20kPa、约40kPa或约60kPa至约100kPa、约120kPa或约150kPa的压力下运行。
可以经由管线460从分馏塔410的第二端424回收塔底产物。可以将经由管线460的塔底产物经由管线461引入重沸器462。重沸器462可以是任何类型的换热器，包括管壳式换热器、叉流式换热器等。重沸器462还可以经由管线464接收热交换流体。例如，经由管线464的热交换流体可以是蒸汽，该蒸汽可以是任何其它系统或设备的最终产物或副产物。经由管线464的蒸汽可以在重沸器462中加热经由管线461的塔底产物，产生经由管线468的再热塔底产物。然后，可以使经由管线468的再热塔底产物返回到分馏塔410以向其提供热量。经由管线460的塔底产物的一部分还可以被引入管线301中。如图1所示，经由管线301的塔底产物可以经由管线303进入中和装置126，和/或经由管线302进入脱酚装置304。
分馏塔410的内部空间412可以是空的、用一或多种填充材料(未示出)部分填充或完全填充。说明性的填充材料可以包括但不局限于：塔盘(trays)、填料(packing)或其组合。例如，分馏装置410可以包括一个或多个塔盘(图中示出的是四个：414、416、418、420)。塔盘414、416、418、420可以代表内部空间412配置的大量塔盘中的四个塔盘。例如，塔盘414可以是从分馏装置410的第一端或“塔顶”422算起的大约第一个塔盘。塔盘416可以代表从第一端422算起的大约第二、第三、第四、第五、第十、第十五或更大编号的塔盘或任何其它编号的塔盘。例如，内部空间412中的塔盘总数可以是约10个、约15个、约20个、约25个或约30个。在一个具体实例中，内部空间412中的塔盘总数可以是约24个。在另一个实例中，配置在内部空间412内的塔盘总数的范围可以是约5个、约10个、约15个、约20个或约25个至高达约30个、约35个、约40个、约45个、约50个、约55个或约60个。塔盘418和420可以代表编号更高的塔盘；例如，塔盘420可以代表最接近分馏装置410的第二端或“塔底”424的塔盘。
本文使用的术语“塔盘”可以包括但不局限于：可以在分馏塔410内使气相和液相之间增加接触的一种或多种类型的塔盘。说明性的塔盘可以包括但不局限于：多孔塔盘、筛孔塔盘、泡罩塔盘、浮阀塔盘、固定浮阀塔盘、槽形泡帽塔盘、筒式塔盘、双流塔盘、挡板塔盘、淋板式塔盘、圆环折流板式塔盘、轨道式塔盘、马蹄形塔盘、筒式塔盘、扣钩浮阀塔盘、烟囱式塔盘、分流式塔盘(slit trays)或其任何组合。
本文使用的术语“填充材料”可以包括但不限于：配置在分馏塔410内的一种或多种类型的规整和/或无规则形状的材料。填充材料可以提高分馏塔410内的有效表面积，其可以增加分馏塔410内的液相和气相之间的质量传递。所述填充材料可以由任何合适的材料制成，例如金属、非金属、陶瓷、玻璃或其任何组合。商购的无规则填充材料的说明性例子可以包括但不局限于：IMTP*INTALOX*ULTRATM、拉西环、A-Pak环、鞍环、NutterRingsTM、I-RingsTM、C-RingsTM、P-RingsTM、R-RingsTM或其任何组合。商购的规整填料的说明性例子可以包括但不局限于：规整填料、波纹片、折绉片、线网、格栅、金属丝网、整体式蜂窝状结构或其任何组合。例如，合适的规整填料可以包括但不局限于：FLEXIPAC*FLEXIPACHC、INTERLOX*Montz-Pak、MellapakTM、ellapakPlusTM、GT-PAKTM、GT-OPTIMTMPA，等等。
填充材料(例如，塔盘414、416、418、420)可以增加质量传递和/或提高多组分流体的分离。内部空间412的填充材料和/或填充模式可以包括一种或多种规整和/或无规则填充材料。可以将两种或多种类型的填充材料配置在内部空间412内。例如，内部空间412可以包含位于原料引入管线或塔入口426下方的无规则乱堆填料和位于塔入口426上方的一个或多个塔盘。
分馏塔410可以由物理和化学上与分馏塔410的温度、压力和内容物相容的一种或多种金属和/或非金属材料制成。合适的金属可以包括但不局限于：铁基合金，包括碳素钢和不锈钢，以及有色金属合金，例如镍、HASTELLOY*、INCONEL*INCOLOY*钽，等等。
进一步的，分馏塔410可以在足以降低经由管线460的塔底产物中的丙酮含量的温度下运行；然而，这种温度还可以降低塔底的甲醇含量。
图3是按照一个或多个实施方案的丙酮分馏塔的经由管线460的塔底产物中的丙酮(图2)与经由管线202的丙酮产物中的甲醇(图1和2)之间关系的图形化描述。可以理解，经由管线460的塔底产物中的丙酮增加可以使经由管线202的丙酮产物中的甲醇减少。例如，这可以提高树脂催化剂在下游BPA生产中的寿命。
图4是丙酮分馏系统200中水的加入与经由管线202的丙酮产物中的甲醇之间关系的图形化描述。可以理解，作为经由管线460的塔底产物回收的丙酮的增加可以使经由管线202(图1)的丙酮产物中的甲醇浓度降低。例如，这可以提高树脂催化剂在下游BPA生产中的寿命。甲醇脱除塔410可以允许丙酮分馏系统200在经由管线204的丙酮塔底产物中的丙酮含量更高，和/或丙酮分馏系统200中丙酮产物塔(APC)(未示出)中加入额外水的情况下运行。甲醇脱除塔410可以从经由物流208的净余水性洗液中基本上除去丙酮和甲醇含量，由此降低废物处理设施的下游化学载荷。
预言性实施例
可以用下面的预言性实施例进一步描述本发明的实施方案。提供了两个模拟实施例。实施例1涉及由枯烯生产丙酮的常规系统和方法，没有甲醇脱除塔。实施例2涉及由枯烯生产丙酮的系统和方法，带有甲醇脱除塔，如上面关于图1所描述的那样。
用于丙酮产品为约19,930kg/hr的丙酮生产的甲醇流速(kg/hr)概括在下表中。由于实施例1不包括甲醇脱除塔，所以，它不包括管线208和309。实施例2包括这些管线，并将它们示于图1中。
该表说明，实施例2的一些管线中的甲醇含量，特别是管线130、204、301、302和303，由于实施例2中包括甲醇脱除塔而显著地降低。进一步的，丙酮产物中的甲醇可以从实施例1中的约150ppmw降低至实施例2中的约75ppmw。这可以使生产BPA所用的下游树脂催化剂的有效寿命提高约50％或更多。
本发明的实施方案进一步涉及以下的任何一个或多个款项：
1.一种降低丙酮中的甲醇浓度的方法，包括：将枯烯氧化和裂解，产生粗品丙酮产物；将所述粗品丙酮产物在中和装置中中和，产生中和的粗品丙酮产物；将所述中和的粗品丙酮产物在丙酮分馏塔中分馏，产生丙酮产物和丙酮塔底产物；从所述丙酮塔底产物中除去甲醇，产生贫甲醇产物；将所述贫甲醇产物引入到中和装置、脱酚装置或这两个装置中。
2.按照第1项的方法，其中，从所述丙酮塔底产物中除去甲醇包括：在甲醇脱除塔中分离至少一部分所述丙酮塔底产物；和将甲醇产物作为塔顶产物和将贫甲醇产物作为塔底产物从所述甲醇脱除塔排出。
3.按照第1或2项的方法，其中，从所述丙酮塔底产物中除去甲醇包括：将所述丙酮塔底产物引入到丙酮塔底分离器中，获得水性酚盐产物和粗品AMS产物；将所述水性酚盐产物引入到甲醇脱除塔中；和将甲醇产物作为塔顶产物和将贫甲醇产物作为塔底产物从所述甲醇脱除塔中排出。
4.按照第3项的方法，进一步包括：将所述粗品AMS产物引入到AMS洗涤装置中，获得经洗涤的粗品AMS和粗品AMS洗涤水；其中，从所述丙酮塔底产物中除去甲醇进一步包括：将所述水性酚盐和所述粗品AMS洗涤水合并，获得工艺水；和将所述工艺水引入到所述甲醇脱除分馏塔中。
5.按照第1至4项中的任一项的方法，其中，将贫甲醇产物的第一部分引入到所述中和装置中，将贫甲醇产物的第二部分引入到所述脱酚装置中。
6.按照第1至5项中的任一项的方法，其中，所述丙酮产物具有约10ppmw至约100ppmw的甲醇浓度。
7.按照第1至6项中的任一项的方法，其中，所述丙酮产物具有约50ppmw至约100ppmw的甲醇浓度。
8.按照第1至7项中的任一项的方法，其中，所述贫甲醇产物的甲醇浓度为低于100ppmw。
9.按照第1至8项中的任一项的方法，进一步包括：从所述脱酚装置中排出含有约0.1wt％至约0.6wt％甲醇的废水。
10.一种降低丙酮中的甲醇浓度的方法，包括：将枯烯氧化和裂解，产生粗品丙酮产物；将所述粗品丙酮产物在中和装置中中和，产生中和的粗品丙酮产物；将所述中和的粗品丙酮产物在丙酮分馏塔中分馏，产生具有约50ppmw至约100ppmw的甲醇浓度的丙酮产物和丙酮塔底产物；将所述丙酮塔底产物引入到丙酮塔底分离器中，获得水性酚盐产物和粗品AMS产物；将所述水性酚盐产物引入到甲醇脱除分馏塔中；将甲醇产物作为塔顶产物和将贫甲醇产物作为塔底产物从所述甲醇脱除塔排出；和将所述贫甲醇产物引入到中和装置、脱酚装置或这两个装置中。
11.按照第10项的方法，其中，将所述贫甲醇产物的第一部分引入到中和装置中，将所述贫甲醇产物的第二部分引入到脱酚装置中。
12.按照第10或11项的方法，其中所述贫甲醇产物的甲醇浓度为低于100ppmw。
13.按照第10至12项中的任一项的方法，进一步包括：从所述脱酚装置中排出含有约0.10wt％至约0.6wt％甲醇的废水。
14.按照第10至13项中的任一项的方法，进一步包括：将粗品AMS产物引入到AMS洗涤装置中，获得经洗涤的粗品AMS和粗品AMS洗涤水；将所述水性酚盐产物和所述粗品AMS洗涤水合并，获得工艺水；和将所述工艺水引入到所述甲醇脱除分馏塔中。
15.一种生产丙酮的系统，包括：构造成接收氧化剂和枯烯并且产生氧化的CHP产物的氧化装置；与所述氧化装置流体联接的浓缩装置，其被构造成接收所述氧化的CHP产物和枯烯，并产生浓缩的CHP产物；与所述浓缩装置流体联接的裂解装置，其被构造成接收来自浓缩装置的所述浓缩的CHP产物，并产生粗品丙酮产物；与所述裂解装置流体联接的中和装置，其被构造成接收所述粗品丙酮产物，并产生中和的粗品丙酮产物；与所述中和装置流体联接的丙酮分馏塔，其被构造成接收所述中和的粗品丙酮产物，并产生丙酮产物和丙酮塔底产物；与所述丙酮分馏塔和所述中和装置、脱酚装置或这两个装置流体联接的甲醇脱除塔，其中所述甲醇脱除塔被构造成产生甲醇产物和贫甲醇产物；以及构造成将所述贫甲醇产物引入到所述中和装置、脱酚装置或这两个装置中的一个或多个管线。
16.按照第15项的系统，其中所述甲醇脱除塔被构造成在塔顶组件中从所述丙酮塔底产物中回收甲醇、丙酮和轻质烃组分。
17.按照第15或16项的系统，其中所述浓缩装置被构造成产生枯烯产物和浓缩的CHP产物。
18.按照第17项的系统，进一步包括：流体联接至所述浓缩装置和所述氧化装置的枯烯汽提/洗涤装置，所述枯烯汽提/洗涤装置被构造成接收来自所述浓缩装置的枯烯产物，并且提供用于所述氧化装置的枯烯和废水。
19.按照第18项的系统，其中，所述丙酮分馏塔流体联接至所述枯烯汽提/洗涤装置，以接收由此而来的废水。
20.按照第15至19项中的任一项的系统，其中，所述丙酮产物的甲醇浓度为约50ppm至约100ppm。
使用一组数字上限和一组数字下限描述了某些实施方案和特征。应该理解，除非另有陈述，否则包括任何下限至任何上限之间的范围。某些下限、上限和范围在下面的一个或多个权利要求中出现。所有的数值是“约”或“大致”为指定的数值，并且应该考虑本领域普通技术人员所预料的实验误差和变化。
上面定义了各种术语。在权利要求中所使用的术语没有在上面进行定义的情况下，应对于该术语给予相关领域人员在至少一种印刷出版物或颁发的专利中所给出的最宽的定义。此外，本申请中引用的所有的专利、测试规程及其它文献是以这种公开不与本申请相矛盾的程度被完全地引入作为参考的，而且适用于允许这种结合的所有司法机构。
尽管前述款项涉及本发明的实施方案，但在不背离本发明基本范围的条件下，可以设计本发明的其它和进一步实施方案，并且其范围由下述的权利要求所确定。

Claims (20)

1.一种降低丙酮中的甲醇浓度的方法，包括：
将枯烯氧化和裂解，产生粗品丙酮产物；
将所述粗品丙酮产物在中和装置中中和，产生中和的粗品丙酮产物；
将所述中和的粗品丙酮产物在丙酮分馏塔中分馏，产生丙酮产物和丙酮塔底产物；
从所述丙酮塔底产物中除去甲醇，产生贫甲醇产物；和
将所述贫甲醇产物引入到所述中和装置中，或者将所述贫甲醇产物引入脱酚装置中，然后再引入到所述中和装置中。
2.权利要求1的方法，其中，从所述丙酮塔底产物中除去甲醇包括：
在甲醇脱除塔中分离至少一部分所述丙酮塔底产物；和
将甲醇产物作为塔顶产物和将贫甲醇产物作为塔底产物从所述甲醇脱除塔中排出。
3.权利要求1的方法，其中，从所述丙酮塔底产物中除去甲醇包括：
将所述丙酮塔底产物引入到丙酮塔底分离器中，获得水性酚盐产物和粗品AMS产物；
将所述水性酚盐产物引入到甲醇脱除塔中；和
将甲醇产物作为塔顶产物和将贫甲醇产物作为塔底产物从所述甲醇脱除塔中排出。
4.权利要求3的方法，进一步包括：
将所述粗品AMS产物引入到AMS洗涤装置中，获得经洗涤的粗品AMS和粗品AMS洗涤水；其中，从所述丙酮塔底产物中除去甲醇进一步包括：
将所述水性酚盐和所述粗品AMS洗涤水合并，获得工艺水；和
将所述工艺水引入到所述甲醇脱除分馏塔中。
5.权利要求1的方法，其中，将贫甲醇产物的第一部分引入到所述中和装置中，将贫甲醇产物的第二部分引入到所述脱酚装置中。
6.权利要求1的方法，其中，所述丙酮产物具有10ppmw至100ppmw的甲醇浓度。
7.权利要求1的方法，其中，所述丙酮产物具有50ppmw至100ppmw的甲醇浓度。
8.权利要求1的方法，其中，所述贫甲醇产物的甲醇浓度为低于100ppmw。
9.权利要求1的方法，进一步包括：从所述脱酚装置中排出含有0.1wt％至0.6wt％甲醇的废水。
10.一种降低丙酮中的甲醇浓度的方法，包括：
将枯烯氧化和裂解，产生粗品丙酮产物；
将所述粗品丙酮产物在中和装置中中和，产生中和的粗品丙酮产物；
将所述中和的粗品丙酮产物在丙酮分馏塔中分馏，产生具有50ppmw至100ppmw的甲醇浓度的丙酮产物和丙酮塔底产物；
将所述丙酮塔底产物引入到丙酮塔底分离器中，获得水性酚盐产物和粗品AMS产物；
将所述水性合酚盐产物引入到甲醇脱除分馏塔中；
将甲醇产物作为塔顶产物和将贫甲醇产物作为塔底产物从所述甲醇脱除塔排出，和
将所述贫甲醇产物引入到所述中和装置中，或者将所述贫甲醇产物引入脱酚装置中，然后再引入到所述中和装置中。
11.权利要求10的方法，其中，将贫甲醇产物的第一部分引入到所述中和装置中，将贫甲醇产物的第二部分引入到所述脱酚装置中。
12.权利要求10的方法，其中，所述贫甲醇产物的甲醇浓度为低于100ppmw。
13.权利要求10的方法，进一步包括：从所述脱酚装置中排出含有0.1wt％至0.6wt％甲醇的废水。
14.权利要求10的方法，进一步包括：
将粗品AMS产物引入到AMS洗涤装置中，获得经洗涤的粗品AMS和粗品AMS洗涤水；
将所述水性酚盐产物和所述粗品AMS洗涤水合并，获得工艺水；和
将所述工艺水引入到所述甲醇脱除分馏塔中。
15.一种生产丙酮的系统，包括：
构造成接收氧化剂和枯烯并且产生氧化的CHP产物的氧化装置；
与所述氧化装置流体联接的浓缩装置，其被构造成接收所述氧化的CHP产物和枯烯，并产生浓缩的CHP产物；
与所述浓缩装置流体联接的裂解装置，其被构造成接收来自浓缩装置的所述浓缩的CHP产物，并产生粗品丙酮产物；
与所述裂解装置流体联接的中和装置，其被构造成接收所述粗品丙酮产物，并产生中和的粗品丙酮产物；
与所述中和装置流体联接的丙酮分馏塔，其被构造成接收所述中和的粗品丙酮产物，并产生丙酮产物和丙酮塔底产物；
与所述丙酮分馏塔和所述中和装置、脱酚装置或这两个装置流体联接的甲醇脱除塔，其中所述甲醇脱除塔被构造成产生甲醇产物和贫甲醇产物；以及
一个或多个管线，其被构造成将所述贫甲醇产物引入到所述中和装置中，或者将所述贫甲醇产物引入到脱酚装置中，然后再引入到所述中和装置中。
16.权利要求15的系统，其中所述甲醇脱除塔被构造成在塔顶组件中从所述丙酮塔底产物中回收甲醇、丙酮和轻质烃组分。
17.权利要求15的系统，其中所述浓缩装置被构造成产生枯烯产物和浓缩的CHP产物。
18.权利要求17的系统，进一步包括：
流体联接至所述浓缩装置和所述氧化装置的枯烯汽提/洗涤装置，所述枯烯汽提/洗涤装置被构造成接收来自所述浓缩装置的枯烯产物，并且提供用于所述氧化装置的枯烯和废水。
19.权利要求18的系统，其中，所述丙酮分馏塔流体联接至所述枯烯汽提/洗涤装置，以接收由此而来的废水。
20.权利要求15的系统，其中，所述丙酮产物的甲醇浓度为50ppm至100ppm。
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