CN114262261B - 一种2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法 - Google Patents
一种2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇粗品的分离方法,包括以下步骤:1)将2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇粗品与萃取剂一起送入萃取精馏塔进行萃取精馏,分离得到2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇和萃取剂的混合物;2)将2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇和萃取剂的混合物送入产品分离塔进行减压精馏,分离得到2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇产品。本发明方法通过萃取精馏对2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇粗品中的大量水进行分离并进一步减压精馏提纯产物,相较于传统的共沸精馏提纯方法具有蒸汽能耗低且无需使用毒性夹带剂的优点,操作简单,工艺及产品安全,工业化成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种分离方法,尤其涉及一种2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法。
背景技术
2-甲基-3-丁炔-2-醇可应用于缓蚀、食品医药等领域,也是甲基庚烯酮的合成原料,而甲基庚烯酮是合成芳樟醇、柠檬醛和假紫罗兰酮的重要中间体。
通过乙炔-丙酮法制备2-甲基-3-丁炔-2-醇是目前主流生产工艺,该工艺以强碱作为催化剂,使丙酮与乙炔在液氨中反应制备2-甲基-3-丁炔-2-醇,反应结束后需要使用弱酸性水溶液中和催化剂,因此反应液经精馏脱除丙酮后得到的是2-甲基-3-丁炔-2-醇的含水混合物(后文简称“2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品”),含水量一般为20-30%,需要进行产物与水的后处理分离工作。
针对2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,最初采用氯化钙盐析加蒸馏的方法除水,但原料损失较大,纯度也达不到要求。后来以苯作共沸精馏夹带剂,可以得到近乎无水的2-甲基-3-丁炔-2-醇产品。例如DE1193496B和GB1023856A中公开了在苯的存在下通过蒸馏纯化2-甲基-3-丁炔-2-醇的方法,但因苯的毒性问题,使用受到限制,需要改用其它方法脱水。
专利CN104470879A提到通过渗透蒸发装置多次通过渗透蒸发来降低水含量。但是2-甲基-3-丁炔-2-醇温度较高时容易发生聚合或分解,膜分离一般需要将被分离物质汽化并过热20~30℃,对于2-甲基-3-丁炔-2-醇是不安全的。为确保脱水效果,使用的聚乙烯醇膜和聚酰亚胺膜也需定期更换,导致运行成本较高。
后来,专利CN108299161A公开了采用C5-C8的炔烃作为夹带剂的共沸精馏方案,但领域内公知共沸精馏能耗大,消耗蒸汽量较多,不具有经济适用性。
因此,现有2-甲基-3-丁炔-2-醇分离工艺主要存在以下不足:
1、溶剂共沸精馏法形成三元共沸混合物,苯虽然共沸剂效果最好,带出水相中产物比例最低,但苯的毒性高。其他共沸剂,产品单程收率降低,总能耗高,成本高;
2、膜分离方式由于2-甲基-3-丁炔-2-醇与水沸点相近、分子量差异小且相互互溶,分离难度大,并且使用的膜需定期更换,导致工业运行成本更高。
发明内容
为了解决以上技术问题,本发明提出一种2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法。本发明方法通过萃取精馏对2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品中的大量水进行分离并进一步减压精馏提纯产物,相较于传统的共沸精馏提纯方法具有蒸汽能耗低且无需使用毒性夹带剂的优点,操作简单,工艺及产品安全,工业化成本低。另外,在研究过程中本发明人还意外的发现,萃取精馏工序及减压精馏工序待分离液中锌离子含量对2-甲基-3-丁炔-2-醇产品收率有重要影响,优选当控制待分离液中锌离子含量<10ppm时,还具有产品单程收率高的优点,有利于提高经济效益。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,包括以下步骤:
1)将2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品与萃取剂一起送入萃取精馏塔进行萃取精馏,分离得到2-甲基-3-丁炔-2-醇和萃取剂的混合物;
2)将2-甲基-3-丁炔-2-醇和萃取剂的混合物送入产品分离塔进行减压精馏,分离得到2-甲基-3-丁炔-2-醇产品。
进一步地,所述萃取剂为极性有机物,优选醇、酮、醛、杂环酮、酰胺类化合物中的一种或多种,更优选氮甲基吡咯烷酮、环己醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
进一步地,步骤1)中,所述萃取剂与2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品质量进料比为(1-5):1,优选(2-3):1。
进一步地,步骤1)中,精馏塔操作压力为50-300hPa,优选100-200hPa;塔釜操作温度100-130℃,优选110-125℃。
本发明的分离方法中,所述2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品是指通过前文所述的乙炔-丙酮法制备的2-甲基-3-丁炔-2-醇反应液经精馏脱除丙酮或进一步脱盐处理后得到的产物粗品,其中,包含15-35%的水,0.1-1%的丙酮,60-80%的2-甲基-3-丁炔-2-醇,0-3%的无机盐,其他组分0-1%。
进一步地,步骤1)中,萃取精馏塔的塔底由再沸器E-4提供热源,塔底采出2-甲基-3-丁炔-2-醇和萃取剂的混合物,水含量低于1%,塔顶水蒸汽进入冷凝器E-3,冷凝后部分回流部分采出,塔顶采出相为水相,水相中含有少量丙酮、2-甲基-3-丁炔-2-醇及杂质,水含量在90%以上。
优选地,所述萃取精馏塔的精馏段是2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品与萃取剂充分气液混合区域,为达到足够理想的分离状况,精馏段理论塔板数不低于15块,优选20-30块。精馏段板数指2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品进料口以上有效塔板数;提留段板数指2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品进料口以下有效塔板数。
进一步地,步骤1)中,将2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品由萃取精馏塔中下部引入萃取精馏塔,2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品进料口下方为提馏段无或有理论板数,优选至少有3-10块理论塔板数;萃取剂由萃取精馏塔中上部引入萃取精馏塔,萃取剂进料口上方无或有理论板数,优选至少有1块理论塔板数。
进一步地,步骤2)中,产品分离塔操作压力为50-300hPa,优选100-200hPa;塔釜操作温度100-140℃,优选110-135℃。
进一步地,步骤2)中,产品分离塔的塔底由再沸器E-6提供热源,塔底采出萃取剂,其中萃取剂含量高于97%,2-甲基-3-丁炔-2-醇含量低于1%;塔顶中产品蒸汽进入冷凝器E-5,冷凝后部分回流部分采出,塔顶采出相为2-甲基-3-丁炔-2-醇含量在98%以上,水含量在1%以下的精馏产品。
优选地,所述产品分离塔的理论塔板数不低于10块,优选15-25块。
进一步地,在步骤1)或步骤2)精馏前,将待分离液中锌离子含量限制在<10ppm,优选<5ppm,此处待分离液为步骤1)中待分离的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品或步骤2)中待分离的2-甲基-3-丁炔-2-醇和萃取剂的混合物。
本发明人在研究过程中意外地发现,萃取精馏塔及产品分离塔待分离反应液中的锌离子含量对2-甲基-3-丁炔-2-醇的产品收率有重要影响。当锌离子含量过高时,在较高的精馏温度条件下,2-甲基-3-丁炔-2-醇产品会发生逆向反应生成丙酮和乙炔,从而影响产品收率。因此,本发明在精馏分离过程优选要求限制反应液中锌离子含量低于10ppm,以提高产品收率。
本发明中,锌离子含量低于10ppm的反应液是通过精馏纯化而得到,所述精馏操作可采用已知的且已在文献中得到了充分描述或可由本领域熟练技术人员采用类似于已知工艺条件实现,进一步地,本发明中,锌离子含量控制是在乙炔-丙酮法制备的2-甲基-3-丁炔-2-醇反应液经精馏脱除丙酮后伴随着蒸馏脱盐或精馏脱盐工序完成。通过控制脱盐工序采出速率、塔底热负荷、管道及塔器预清洗等可以控制反应液中的锌离子含量,在一些实施方式中,控制反应液中的锌离子含量低于10ppm。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
首先,采用萃取精馏工艺替代原有共沸精馏工艺,通过选用特定极性有机物作为萃取剂实现2-甲基-3-丁炔-2-醇与水分离,萃取精馏工艺不但解决了原共沸精馏工艺使用苯的弊端,符合环境安全健康要求;而且萃取精馏中萃取剂不经过汽化,节省了大量的能耗,降低了分离成本,具有较好的工业可控性。其次,本发明通过控制反应液中锌离子含量保证2-甲基-3-丁炔-2-醇经分离纯化后可以高收率,高质量得到合格产品。最后,萃取精馏塔塔顶水相中水含量在97%以上,仅含有少量丙酮、2-甲基-3-丁炔-2-醇及杂质,可作为中和炔化反应催化剂的弱酸性水溶液的水来源,整个工艺流程无废水产生,符合环保要求。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,本发明所述实施例只是作为对本发明的说明,不限制本发明的范围。
本发明各项实施例采用的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品来自于万华化学乙炔-丙酮法制备2-甲基-3-丁炔-2-醇小试生产工序得到的2-甲基-3-丁炔-2-醇反应液经精馏脱除未反应丙酮之后的产物粗品,气相色谱分析该产物粗品组成为:无机盐1.31%,水22.63%、2-甲基-3-丁炔-2-醇75.48%、丙酮0.36%,其他0.22%。
其他原料如无特殊说明均通过市售商业途径购买获得。
气相色谱仪分析方法:Agilent7820A,色谱柱HP-5(30m×320μm×0.25μm),进样口温度:150℃;分流比50:1;载气流量:1.5ml/min;升温程序:40℃保持1min,以10℃/min升温至90℃,然后以5℃/min升温至160℃,然后以30℃/min升温至280℃,保持6min。检测器温度:280℃。
【准备实施例1】
采用薄膜蒸发器对2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品进行脱盐处理,原料处理前对薄膜蒸发器及进出料进行清洗,依次使用2%柠檬酸、纯水、乙醇清洗,清洗后使用高纯氮气吹扫。
薄膜蒸发器外循环油浴温度80℃,操作压力800hPa。原料进料速率0.950kg/h,塔顶采出速率0.902kg/h,塔顶采出液相组成:水22.93%、2-甲基-3-丁炔-2-醇76.48%、丙酮0.37%,其他0.22%,锌含量2ppm,记作2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品A。塔底采出速率0.048kg/h。
【准备实施例2】
采用板网波纹填料式精馏塔对2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品进行脱盐处理,精馏塔塔径300mm,填料层高0.5m,理论板数5块,对板网波纹填料塔及进出料进行清洗,依次使用2%柠檬酸、纯水、乙醇清洗,清洗后使用高纯氮气吹扫。
原料以0.950kg/h的流速从由塔下部第4块理论板处的进料管线进入精馏塔。精馏塔的操作压力为800hpa。塔顶冷凝器使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度74-75℃。塔顶冷凝器流出冷凝液回流与采出比例为1:2,塔顶采出流速为0.898kg/h。塔顶采出液相组成:水22.96%、2-甲基-3-丁炔-2-醇76.42%、丙酮0.38%,其他0.24%,锌含量未检出,记作2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品B。精馏塔塔底以0.052kg/h的流速采出塔底液。
【准备实施例3】
采用薄膜蒸发器对2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品进行脱盐处理,原料处理前对薄膜蒸发器及进出料进行清洗,依次使用2%柠檬酸、纯水、乙醇清洗,清洗后使用高纯氮气吹扫。
薄膜蒸发器外循环油浴温度70℃,操作压力700hPa。原料进料速率0.950kg/h,塔顶采出速率0.900kg/h,塔顶采出液相组成:水22.99%、2-甲基-3-丁炔-2-醇76.37%、丙酮0.39%,其他0.25%,锌含量9ppm,记作2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品C。塔底采出速率0.050kg/h。
【准备实施例4】
采用薄膜蒸发器对2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品进行脱盐处理,原料处理前对薄膜蒸发器及进出料进行清洗,依次使用2%柠檬酸、纯水、乙醇清洗,清洗后使用高纯氮气吹扫。
薄膜蒸发器外循环油浴温度90℃,操作压力700hPa。原料进料速率0.950kg/h,塔顶采出速率0.905kg/h,塔顶采出液相组成:水22.96%、2-甲基-3-丁炔-2-醇76.39%、丙酮0.38%,其他0.27%,锌含量34ppm,记作2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品D。塔底采出速率0.045kg/h。
【实施例1】
萃取精馏塔采用板网波纹填料塔,塔径300mm,填料层高4m,理论板数40块,将2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品A以0.902kg/h的流速从由塔下部第30块理论板处的进料管线进入萃取精馏塔。萃取剂99.82%氮甲基吡咯烷酮以2.253kg/h的流速从由塔上部第5块理论板处的进料管线进入萃取精馏塔。萃取精馏塔的操作压力为100hpa。塔顶冷凝器E-3使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度119-120℃。萃取精馏塔塔顶冷凝器E-3流出冷凝液回流与采出比例为1:1,塔顶温度42-43℃,采出流速为0.208kg/h。萃取精馏塔塔顶采出相为水相,气相色谱分析水相组成为:水97.97%、丙酮1.46%、2-甲基-3-丁炔-2-醇0.23%,杂质0.34%,锌含量未检出。萃取精馏塔塔底以2.947kg/h的流速采出塔底液并进入产品分离塔。气相色谱分析塔底液组成为:水0.13%、丙酮0.01%、2-甲基-3-丁炔-2-醇23.35%,氮甲基吡咯烷酮76.27%,其他0.24%,锌含量1ppm。
产物分离塔采用板网波纹填料塔,塔径300mm,填料层高1m,理论板数10块,将萃取精馏塔的塔底液以2.947kg/h的流速由第6块理论板处的进料管线进入产物分离塔。萃取精馏塔的操作压力为150hpa。塔顶冷凝器E-5使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度124-125℃。萃取精馏塔塔顶冷凝器E-5流出冷凝液回流与采出比例为1:1,塔顶温度53-54℃,采出流速为0.689kg/h。气相色谱分析塔顶采出液组成为:水0.36%、丙酮0.04%、2-甲基-3-丁炔-2-醇99.52%,其他0.08%,锌含量未检出。产物分离塔塔底以2.258kg/h的流速采出塔底液,气相色谱分析塔底液组成为:水0.06%、2-甲基-3-丁炔-2-醇0.18%,氮甲基吡咯烷酮99.51%,其他0.25%,锌含量1ppm。
【实施例2】
萃取精馏塔采用板网波纹填料塔,塔径300mm,填料层高3m,理论板数30块,将2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品A以0.902kg/h的流速从由塔下部第25块理论板处的进料管线进入萃取精馏塔。萃取剂99.82%氮甲基吡咯烷酮以2.710kg/h的流速从由塔上部第5块理论板处的进料管线进入萃取精馏塔。萃取精馏塔的操作压力为100hpa。塔顶冷凝器E-3使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度119-120℃。萃取精馏塔塔顶冷凝器E-3流出冷凝液回流与采出比例为1:1,塔顶温度42-43℃,采出流速为0.211kg/h。萃取精馏塔塔顶采出相为水相,气相色谱分析水相组成为:水97.06%、丙酮1.58%、2-甲基-3-丁炔-2-醇0.12%,杂质1.24%,锌含量未检出。萃取精馏塔塔底以3.401kg/h的流速采出塔底液并进入产品分离塔。气相色谱分析塔底液组成为:水0.06%、丙酮trace、2-甲基-3-丁炔-2-醇20.28%,氮甲基吡咯烷酮79.54%,其他0.12%,锌含量1ppm。
产物分离塔采用板网波纹填料塔,塔径300mm,填料层高1m,理论板数10块,萃取精馏塔的塔底液以2.943kg/h的流速由第6块理论板处的进料管线进入产物分离塔。萃取精馏塔的操作压力为150hpa。塔顶冷凝器E-5使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度124-125℃。萃取精馏塔塔顶冷凝器E-5流出冷凝液回流与采出比例为1:1,塔顶温度53-54℃,采出流速为0.688kg/h。气相色谱分析塔顶采出液组成为:水0.13%、2-甲基-3-丁炔-2-醇99.76%,其他0.11%,锌含量未检出。产物分离塔塔底以2.713kg/h的流速采出塔底液,气相色谱分析塔底液组成为:水0.04%、2-甲基-3-丁炔-2-醇0.12%,氮甲基吡咯烷酮99.71%,其他0.13%,锌含量1ppm。
【实施例3】
萃取精馏塔采用板网波纹填料塔,塔径300mm,填料层高2.5m,理论板数25块,将2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品B以0.898kg/h的流速从由塔下部第20块理论板处的进料管线进入萃取精馏塔。萃取剂99.91%环己醇以4.102kg/h的流速从由塔上部第5块理论板处的进料管线进入萃取精馏塔。萃取精馏塔的操作压力为130hpa。塔顶冷凝器E-3使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度115-116℃。萃取精馏塔塔顶冷凝器E-3流出冷凝液回流与采出比例为1:1,塔顶温度40-41℃,采出流速为0.209kg/h。萃取精馏塔塔顶采出相为水相,气相色谱分析水相组成为:水97.96%、丙酮1.63%、2-甲基-3-丁炔-2-醇0.16%,杂质0.25%,锌含量未检出。萃取精馏塔塔底以4.791kg/h的流速采出塔底液并进入产品分离塔。气相色谱分析塔底液组成为:水0.03%、2-甲基-3-丁炔-2-醇14.32%,环己醇85.54%,其他0.11%,锌含量未检出。
产物分离塔采用板网波纹填料塔,塔径300mm,填料层高1m,理论板数10块,萃取精馏塔塔底液以4.791kg/h的流速由第6块理论板处的进料管线进入产物分离塔。萃取精馏塔的操作压力为130hpa。塔顶冷凝器E-5使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度119-120℃。萃取精馏塔塔顶冷凝器E-5流出冷凝液回流与采出比例为2:1,塔顶温度51-52℃,采出流速为0.687kg/h。气相色谱分析采出液组成为:水0.21%、2-甲基-3-丁炔-2-醇99.75%,其他0.05%,锌含量未检出。产物分离塔塔底以4.104kg/h的流速采出塔底液,气相色谱分析塔底液组成为:2-甲基-3-丁炔-2-醇0.02%,环己醇99.83%,其他0.12%,锌含量未检出。
【实施例4】
萃取精馏塔采用板网波纹填料塔,塔径300mm,填料层高3m,理论板数30块,将2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品C以0.905kg/h的流速从由塔下部第23块理论板处的进料管线进入萃取精馏塔。萃取剂99.82%氮甲基吡咯烷酮以2.503kg/h的流速从由塔上部第5块理论板处的进料管线进入萃取精馏塔。萃取精馏塔的操作压力为100hpa。塔顶冷凝器E-3使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度119-120℃。萃取精馏塔塔顶冷凝器E-3流出冷凝液回流与采出比例为1:1,塔顶温度42-43℃,采出流速为0.212kg/h。萃取精馏塔塔顶采出相为水相,气相色谱分析水相组成为:水97.66%、丙酮1.72%、2-甲基-3-丁炔-2-醇0.25%,杂质0.37%,锌含量未检出。萃取精馏塔塔底以3.196kg/h的流速采出塔底液并进入产品分离塔。气相色谱分析塔底液组成为:水0.05%、丙酮0.03%、2-甲基-3-丁炔-2-醇21.61%,氮甲基吡咯烷酮78.12%,其他0.19%,锌含量10ppm。
产物分离塔采用板网波纹填料塔,塔径300mm,填料层高1m,理论板数10块,萃取精馏塔的塔底液以3.196kg/h的流速由第6块理论板处的进料管线进入产物分离塔。萃取精馏塔的操作压力为180hpa。塔顶冷凝器E-5使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度129-130℃。萃取精馏塔塔顶冷凝器E-5流出冷凝液回流与采出比例为1:1,塔顶温度55-56℃,采出流速为0.688kg/h。气相色谱分析塔顶采出液组成为:水0.13%、2-甲基-3-丁炔-2-醇99.76%,其他0.11%,锌含量未检出。产物分离塔塔底以2.713kg/h的流速采出塔底液,气相色谱分析塔底液组成为:水0.04%、2-甲基-3-丁炔-2-醇0.12%,氮甲基吡咯烷酮99.71%,其他0.13%,锌含量1ppm。
【实施例5】
萃取精馏塔采用板网波纹填料塔,塔径300mm,填料层高3m,理论板数30块,将2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品D以0.905kg/h的流速从由塔下部第25块理论板处的进料管线进入萃取精馏塔。萃取剂99.85%N,N-二甲基甲酰胺以1.016kg/h的流速从由塔上部第5块理论板处的进料管线进入萃取精馏塔。萃取精馏塔的操作压力为120hpa。塔顶冷凝器E-3使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度116-117℃。萃取精馏塔塔顶冷凝器E-3流出冷凝液回流与采出比例为1:1,塔顶温度41-42℃,采出流速为0.215kg/h。萃取精馏塔塔顶采出相为水相,气相色谱分析水相组成为:水92.48%、丙酮5.28%、2-甲基-3-丁炔-2-醇1.42%,N,N-二甲基甲酰胺0.61%,杂质0.21%,锌含量12ppm。萃取精馏塔塔底以1.706kg/h的流速采出塔底液并进入产品分离塔。气相色谱分析塔底液组成为:水0.47%、2-甲基-3-丁炔-2-醇39.76%,丙酮0.06%、N,N-二甲基甲酰胺59.53%,其他0.18%,锌含量17ppm。
产物分离塔采用板网波纹填料塔,塔径300mm,填料层高1m,理论板数10块,萃取精馏塔的塔底液以1.702kg/h的流速由第6块理论板处的进料管线进入产物分离塔。萃取精馏塔的操作压力为120hpa。塔顶冷凝器E-5使用10℃冷却水为冷媒,塔底操作温度113-114℃。萃取精馏塔塔顶冷凝器E-5流出冷凝液回流与采出比例为1:1,塔顶温度52-53℃,采出流速为0.685kg/h。气相色谱分析产物分离塔塔顶采出液组成为:水0.95%、2-甲基-3-丁炔-2-醇95.29%,丙酮3.46%、N,N-二甲基甲酰胺0.11%,其他0.20%,锌含量6ppm。产物分离塔塔底以1.016kg/h的流速采出塔底液,气相色谱分析塔底液组成为:水0.15%、2-甲基-3-丁炔-2-醇0.16%,丙酮0.09%、N,N-二甲基甲酰胺99.43%,其他0.17%,锌含量28ppm。
由上述实验结果可以看出,本发明方案可通过萃取精馏将2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品中的水含量降至1%以下,达到良好的分离效果,并且操作简单,能耗较低,工业适用性好。另外,进一步研究发现,由于精馏过程中塔釜温度高,停留时间长等原因,当体系内锌离子含量过高时(如实施例5),在塔顶有不凝气产生,检测发现为乙炔气体并且塔顶采出馏分中丙酮含量高于实际原料中丙酮含量,说明2-甲基-3-丁炔-2-醇发生逆向反应生成了丙酮及乙炔,推测锌离子可对该逆反应过程起催化作用;通过将锌离子含量降至10ppm以内(如实施例1-4),可以进一步提高产品收率,避免逆反应的发生。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域技术的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (21)
1.一种2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品与萃取剂一起送入萃取精馏塔进行萃取精馏,分离得到2-甲基-3-丁炔-2-醇和萃取剂的混合物;
2)将2-甲基-3-丁炔-2-醇和萃取剂的混合物送入产品分离塔进行减压精馏,分离得到2-甲基-3-丁炔-2-醇产品;
在步骤1)或步骤2)精馏前,将待分离液中锌离子含量限制在<10ppm。
2.根据权利要求1所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,所述萃取剂为极性有机物。
3.根据权利要求2所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,所述萃取剂为醇、酮、醛、杂环酮、酰胺类化合物中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,所述萃取剂为氮甲基吡咯烷酮、环己醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤1)中,所述萃取剂与2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品质量进料比为(1-5):1。
6.根据权利要求5所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤1)中,所述萃取剂与2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品质量进料比为(2-3):1。
7.根据权利要求1所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤1)中,精馏塔操作压力为50-300hPa;塔釜操作温度100-130℃。
8.根据权利要求7所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤1)中,精馏塔操作压力为100-200hPa;塔釜操作温度110-125℃。
9.根据权利要求7所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤1)中,萃取精馏塔的塔底由再沸器E-4提供热源,塔底采出2-甲基-3-丁炔-2-醇和萃取剂的混合物,塔顶水蒸汽进入冷凝器E-3,冷凝后部分回流部分采出。
10.根据权利要求9所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,所述萃取精馏塔的精馏段是2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品与萃取剂充分气液混合区域,精馏段理论塔板数不低于15块。
11.根据权利要求10所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,所述萃取精馏塔的精馏段理论塔板数20-30块。
12.根据权利要求9所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤1)中,将2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品由萃取精馏塔中下部引入萃取精馏塔,2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品进料口下方为提馏段无或有理论板数;萃取剂由萃取精馏塔中上部引入萃取精馏塔,萃取剂进料口上方无或有理论板数。
13.根据权利要求12所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤1)萃取精馏塔中,2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品进料口下方提馏段有3-10块理论塔板数。
14.根据权利要求12所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤1)萃取精馏塔中,萃取剂进料口上方至少有1块理论塔板数。
15.根据权利要求1-14任一项所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤2)中,产品分离塔操作压力为50-300hPa;塔釜操作温度100-140℃。
16.根据权利要求15所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤2)中,产品分离塔操作压力为100-200hPa;塔釜操作温度110-135℃。
17.根据权利要求15所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,步骤2)中,产品分离塔的塔底由再沸器E-6提供热源,塔底采出萃取剂,塔顶中产品蒸汽进入冷凝器E-5,冷凝后部分回流部分采出。
18.根据权利要求17所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,所述产品分离塔的理论塔板数不低于10块。
19.根据权利要求18所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,所述产品分离塔的理论塔板数15-25块。
20.根据权利要求1-14任一项所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,所述2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品中,包含15-35%的水,0.1-1%的丙酮,60-80%的2-甲基-3-丁炔-2-醇,0-3%的无机盐,其他组分0-1%。
21.根据权利要求1-14任一项所述的2-甲基-3-丁炔-2-醇粗品的分离方法,其特征在于,在步骤1)或步骤2)精馏前,将待分离液中锌离子含量限制在<5ppm。
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