CN115589781B - 制备异丙醇的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制备异丙醇的方法，包括：将包含丙烯单体和水的进料物料流供应至反应单元，并进行反应以产生包含异丙醇、丙烯单体和水的反应产物；将从所述反应单元排出的包含气态反应产物的第一排出物料流和包含液态反应产物的第二排出物料流分别供应至汽提塔；和在所述汽提塔中，将包含丙烯单体的上部排出物料流循环至所述反应单元，和将包含水和异丙醇的下部排出物料流供应至异丙醇纯化单元，其中，所述第一排出物料流由第一换热器冷凝并以液相供应至汽提塔。

Description

制备异丙醇的方法
技术领域
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年5月6日提交的韩国专利申请No.10-2021-0058712的优先权的权益，其全部内容作为本说明书的一部分并入本文。
技术领域
本发明涉及一种制备异丙醇的方法，更具体地，涉及一种在从异丙醇制备工艺的反应产物中以高纯度分离异丙醇中减少装置数量并有效回收未反应产物的方法，从而降低装置成本和能源。
背景技术
异丙醇(IPA)在诸如半导体或液晶显示器(LCD)的制造的电子工业中用于多种用途，包括用作清洁剂等。
在制备异丙醇的工艺中，例如，丙烯和水用作原料组分。在此，丙烯和水反应，生成异丙醇。
异丙醇制备工艺的反应产物包括异丙醇、未反应的丙烯单体和未反应的水。在此，从异丙醇制备工艺的反应产物中，分离和回收异丙醇，并且回收未反应的丙烯单体并在异丙醇制备工艺中重复使用。
在这方面，常规地，吸收塔用于从异丙醇制备工艺的反应产物中分离异丙醇和未反应的丙烯单体。具体地，异丙醇制备工艺通过气相反应来进行，其中在此产生的气态反应产物供应到吸收塔的下部塔板，反应产物中的异丙醇使用水作为溶剂被溶解并分离到吸收塔的下部塔板，包含丙烯单体的物料流被分离到上部。然而，当使用该方法时，吸收塔的分离效率低，约1重量％至5重量％的丙烯单体外流到吸收塔的下部，因此，由于为了回收单体还需要闪蒸罐、蒸馏塔等，所以工艺变得复杂且投资成本和设备维护成本增加。此外，由于需要相对于供应到吸收塔的反应产物的流量的25重量％以上的水，因此在吸收塔的后塔板中分离水和异丙醇以及回收水中使用了大量的能量。此外，由于没有惰性气体去除单元，在供应至反应器的丙烯单体中存在的惰性气体没有被去除并在该工艺中积聚，因此，应该使用高纯度的丙烯单体。
此外，为了解决这些问题，进行了将在异丙醇制备工艺中的气态反应产物冷凝之后排出的气态反应产物和液态反应产物混合、然后将该混合物供应到汽提塔的第一塔板以分离异丙醇和丙烯单体的研究。然而，在这种情况下同样，未被冷凝并引入到汽提塔的气态反应产物中的异丙醇和水以气态状态被排出到汽提塔的上部，并且由于在液态反应产物中包含的异丙醇和水不通过精馏单元，所以它们中的大部分被排出到上部。
发明内容
技术问题
为了解决在背景技术中提到的问题，本发明的一个目的是提供一种通过减少用于从异丙醇制备工艺的反应产物中有效分离异丙醇和丙烯单体的装置数量来降低装置成本和能源的方法。
换言之，本发明可以提供一种如下的方法：在反应单元中生产反应产物并将该反应产物分离成气态第一排出物料流和液态第二排出物料流，并将它们每个均供应到汽提塔，从而防止丙烯单体外流到汽提塔的下部，并且容易地将在上部回收的丙烯单体回收到反应单元中的反应器中。
技术方案
在一个总体方面，一种制备异丙醇的方法，包括：将包含丙烯单体和水的进料物料流供应至反应单元，并进行反应以产生包含异丙醇、丙烯单体和水的反应产物；将从所述反应单元排出的包含气态反应产物的第一排出物料流和包含液态反应产物的第二排出物料流分别供应至汽提塔；和在汽提塔中，将包含丙烯单体的上部排出物料流循环至所述反应单元，和将包含水和异丙醇的下部排出物料流供应至异丙醇纯化单元，其中，所述第一排出物料流由第一换热器冷凝并以液相供应至汽提塔。
有益效果
根据本发明的制备异丙醇的方法，在异丙醇制备工艺中的反应产物被分离成气态第一排出物料流和液态第二排出物料流，它们分别被供应至汽提塔，从而提高汽提塔中的分离效率。
此外，由于来自汽提塔的下部排出物料流和第一排出物料流可以交换热量，所以可以减少用于加热来自汽提塔的下部排出物料流的能量。
此外，防止了丙烯单体外流至汽提塔的下部，使得不需要用于从来自汽提塔的下部排出物料流中分离丙烯单体的复杂的后塔板工艺，并且可以降低由此产生的装置和装置维护的成本。
此外，使来自汽提塔的上部排出物料流中的异丙醇(其被循环至反应器)的含量最小化，以促进平衡反应的正向反应，从而增加异丙醇的产量。
附图说明
图1和图2分别是根据本发明实施例的制备异丙醇的方法的工艺流程图。
图3和图4分别是根据比较例的制备异丙醇的方法的工艺流程图。
具体实施方式
在本发明的说明书和权利要求中使用的术语和词语不要局限地解释为具有一般或字典中的含义，而是基于本发明人能够适当地定义术语的概念以便以最佳方式描述他们自己的发明的原则，要解释为具有符合本发明的技术思想的含义和概念。
在本发明中的术语“物料流”可以是指工艺中的流体流动，或者可以是指在管道中流动的流体本身。具体地，所述物料流既可以是指在连接每个装置的管道中流动的流体本身，也可以是指流体流动。此外，该流体可以是指气体或液体，在此，不排除流体中包括固体成分的情况。
下文，将参照下面的图1和图2更详细地描述本发明，以便更好地理解本发明。
根据本发明，提供了一种制备异丙醇的方法。异丙醇可以由丙烯单体和水在气相中的反应生成。具体地，将包含丙烯单体和水的进料物料流供应至反应单元100，在反应单元100中产生的反应产物可以包含异丙醇、未反应的丙烯单体和未反应的水。在此，将异丙醇从反应产物中分离并回收，将未反应的丙烯单体回收并在异丙醇制备工艺中重复使用。
在这方面，常规地，吸收塔用于从所述反应产物中分离异丙醇和未反应的丙烯单体。具体地，异丙醇制备工艺通过气相反应来进行，其中在此产生的反应产物供应到吸收塔的下部塔板，反应产物中的异丙醇使用溶剂溶解并分离到吸收塔的下部，包含丙烯单体的物料流被分离到上部。然而，当使用该方法时，吸收塔的分离效率低，约1重量％至5重量％的丙烯单体外流到吸收塔的下部，因此，由于为了回收单体还需要闪蒸罐、蒸馏塔等，所以工艺变得复杂且投资成本和设备维护成本增加。此外，由于需要相对于供应到吸收塔的反应产物的流量的25重量％以上的溶剂，因此在吸收塔的后塔板中分离水和异丙醇以及回收水中使用了大量的能量。此外，由于没有惰性气体去除单元，在供应至反应器的丙烯单体中存在的惰性气体没有被去除并在该工艺中积聚，因此，应该使用高纯度的丙烯单体。
为了解决这些问题，进行了将在异丙醇制备工艺中的气态反应产物冷凝之后排出的气态反应产物和液态反应产物混合、然后将该混合物供应到汽提塔的第一塔板以分离异丙醇和丙烯单体的研究。然而，在这种情况下同样，未被冷凝并引入到汽提塔的气态反应产物中的异丙醇和水以气态状态被排出到汽提塔的上部，并且由于在液态反应产物中包含的异丙醇和水不通过精馏单元，所以它们中的大部分被排出到上部。
在这方面，为了解决上述的常规问题，在本发明中旨在提供一种如下的方法：使异丙醇和丙烯单体的分离效率最大化以简化常规的复杂工艺，并且还减少了在该工艺中所需要的装置数量和所用能量的量。
根据本发明的一个示例性实施方案，一种制备异丙醇的方法，包括：将包含丙烯单体和水的进料物料流供应至反应单元100，并进行反应以产生包含异丙醇、丙烯单体和水的反应产物；将从所述反应单元100排出的包含气态反应产物的第一排出物料流和包含液态反应产物的第二排出物料流分别供应至汽提塔10；和在汽提塔10中，将包含丙烯单体的上部排出物料流循环至所述反应单元100，和将包含水和异丙醇的下部排出物料流供应至异丙醇纯化单元200，其中，所述第一排出物料流由第一换热器11冷凝并以液相供应至汽提塔10。
在此，在供应至反应单元100的进料物料流中包含的水与丙烯单体的摩尔比可以为0.3至0.5、0.35至0.5或者0.35至0.45。当在供应至反应单元100的进料物料流中的水与丙烯单体的摩尔比满足上述范围时，促进了平衡反应的正向反应，并防止了逆反应的进行，以增加异丙醇的产量。
所述反应单元100可以包括反应器110和一个或更多个第二换热器。具体地，包含丙烯单体和水的进料物料流可以供应至反应单元100的反应器110中，并且可以在反应器110中以气相进行反应以产生反应产物。
反应器110的操作压力可以是，例如，30kg/cm2·g至50kg/cm2·g、35kg/cm2·g至50kg/cm2·g或者35kg/cm2·g至45kg/cm2·g。当反应器110在该压力范围内运行时，异丙醇可以由使用丙烯单体和水的气相反应来生成。
通过在反应器110中在气相中使丙烯单体和水反应，可以从反应器110排出气态反应产物。在此，从反应器110排出的气态反应产物的温度可以为，例如，200℃至220℃、205℃至220℃或者205℃至215℃。
根据本发明的一个示例性实施方案，从反应器110排出的气态反应产物通过一个或更多个的第二换热器，该产物的一部分被冷凝成液态反应产物并且剩余的产物可以以气态反应产物存在。作为一个实例，从反应器110排出的气态反应产物通过第二换热器120，可以被分离成包含气态反应产物的第一排出物料流和包含液态反应产物的第二排出物料流。在此，第一排出物料流和第二排出物料流可以通过在第二换热器120中形成的分离管道分离和排出，或者可以通过安装在第二换热器120的后段的气液分离装置来分离。
根据本发明的一个示例性实施方案，从反应器110排出的气态反应产物可以在一个或更多个第二换热器中与供应至反应器110的进料物料流交换热量。具体地，从反应器110排出的气态反应产物在通过一个或更多个第二换热器时可以被部分地冷凝，并且进料物料流在供应至反应器110之前通过一个或更多个第二换热器时可以被加热。在此，在通过一个或更多个第二换热器之前进料物料流的温度可以为，例如，90℃至130℃、100℃至120℃或者105℃至115℃。此外，已通过一个或更多个第二换热器的进料物料流的温度可以是，例如，170℃至210℃、180℃至200℃或者185℃至195℃。此外，已通过一个或更多个第二换热器的第一排出物料流和第二排出物料流的温度可以是，例如，105℃至150℃、110℃至140℃或者115℃至140℃。
像这样，通过在从反应器110排出的气态反应产物物料流和进料物料流之间交换热量，可以进行将从反应器110排出的分离成包含气态反应产物的第一排出物料流和包含液态反应产物的第二排出物料流，并且还可以对进料物料流预热并将其供应至反应器110。因此，可以减少用于加热供应至反应器110的进料物料流的能量，并且可以控制第一排出物料流和第二排出物料流的温度和组成，以提高后续使用汽提塔的分离工艺的分离效率。
根据本发明的一个示例性实施方案，第一排出物料流可以包含85重量％至95重量％的丙烯单体、4重量％至8重量％的异丙醇和1重量％至5重量％的水。具体地，认识到，第一排出物料流包含非常高含量的丙烯单体和非常低含量的异丙醇和水。
此外，第二排出物料流可以包含1重量％至10重量％的丙烯单体、5重量％至15重量％的异丙醇和80重量％至90重量％的水。具体地，认识到，第二排出物料流包含非常低含量的丙烯单体和非常高含量的水。在此，第二排出物料流中包含的异丙醇的含量可以高于第一排出物料流中包含的异丙醇的含量。
根据本发明的一个示例性实施方案，从反应单元100排出的第一排出物料流的流量与第二排出物料流的流量之比可以是5至11、6至10或者7至9。如上所述，在从反应器110排出的气态反应产物物料流与进料物料流之间在一个或更多个第二换热器中交换热量的过程中，将从反应器110排出的气态反应产物物料流冷却到105℃至150℃的温度，从而将第一排出物料流的流量与第二排出物料流的流量之比控制为5至11。在此，“流量”可以是指每单位小时的重量流量。作为具体实例，流量的单位可以是吨/小时。
根据本发明的一个示例性实施方案，第一排出物料流和第二排出物料流可以以各自的物料流供应至汽提塔10，并进行分离。具体地，可以从汽提塔10分离出包含丙烯单体的上部排出物料流和包含水和异丙醇的下部排出物料流。
包含气态反应产物的第一排出物料流可以通过第一换热器11冷凝并以液相供应至汽提塔10。例如，在第一换热器11中，使用单独的制冷剂或者与该工艺中的物料流进行热交换，从而使第一排出物料流冷凝。在此，如果需要，为了使第一排出物料流冷凝并将其以液相供应至汽提塔10，除了第一换热器11之外，还可以进一步使用冷却器。在这种情况下，当第一排出物料流首先被第一换热器11冷凝并在冷却器中二次冷却时，在冷却器中使用的制冷剂可以用低价的冷却剂代替，并且冷却剂的用量可以最小化。
由于第一排出物料流和第二排出物料流具有不同的组分，所以控制供应至汽提塔10的第一排出物料流和第二排出物料流的进料塔板，从而提高异丙醇和丙烯单体的分离效率。
根据本发明的一个示例性实施方案，第一排出物料流可以被供应至汽提塔10的上部侧面。例如，第一排出物料流被第一换热器11冷凝，该冷凝的第一排出物料流可以被供应至汽提塔10的第一塔板(first stage)。
相比之下，第二排出物料流可以供应至汽提塔10的比第一排出物料流供入的侧面更低的侧面。例如，第二排出物料流可以供应至汽提塔10的塔板理论数的10％至50％或15％至35％处的塔板。例如，当汽提塔10的塔板(总塔板)理论数为100，顶部塔板可以是第一塔板，底部塔板可以是第100塔板时，汽提塔10的塔板理论数的3％至10％处的塔板可以是汽提塔10的第三塔板至第十塔板。由于相比于第一排出物料流，第二排出物料流可能具有更低含量的丙烯单体和更高含量的异丙醇和水，所以第二排出物料流供应至汽提塔10的上述范围内的塔板，从而降低了安装在汽提塔10下部的再沸器12的操作成本，并且确保了汽提塔10中的精馏单元以提高异丙醇和水的分离效率。
根据本发明的一个示例性实施方案，汽提塔10的操作压力可以是0kg/cm2·g至5kg/cm2·g、1kg/cm2·g至4kg/cm2·g或者1kg/cm2·g至3kg/cm2·g。通过使汽提塔10运行到上述范围，丙烯单体可以以高纯度从上部排出物料流中分离。
像这样，通过控制第一排出物料流和第二排出物料流供应至汽提塔10的条件、汽提塔10的操作条件等，来自汽提塔10的上部排出物料流可以循环至反应单元100的反应器110，而无需进一步的纯化。更具体地，通过使来自汽提塔10的上部排出物料流中的异丙醇的含量最小化，当异丙醇循环至反应器110时，可以解决促进平衡反应的逆反应以减少异丙醇的产量的问题。此外，来自汽提塔10的下部排出物料流中没有丙烯单体，使得来自汽提塔10的下部排出物料流可以供应至异丙醇纯化单元200，而无需用于从下部排出物料流中回收丙烯的复杂的后塔板工艺。
根据本发明的一个示例性实施方案，将从来自汽提塔10的上部排出物料流中分支出的一部分供应至惰性气体去除单元300，并且在惰性气体去除单元300中去除惰性气体成分之后，该物料流可以循环至反应单元100。具体地，在以气相反应进行的异丙醇制备工艺中，一部分惰性气体可以包含在作为反应物引入的丙烯单体中。该惰性气体可以包括，例如，选自具有2或3个碳原子的烃类化合物中的一种或更多种，作为具体的实例，所述惰性气体可以包括选自乙烷和丙烷中的一种或更多种。像这样，当将从来自汽提塔10的上部排出物料流中分支出的一部分供应至惰性气体去除单元300以去除惰性气体、然后循环至反应单元100时，该惰性气体不会在该工艺中积聚，使得在不使用高纯度丙烯单体的情况下可以提高异丙醇的生产率。
根据本发明的一个示例性实施方案，来自汽提塔10的上部排出物料流在通过反应单元100的一个或更多个第二换热器时，同时可以与从反应器110排出的气态反应产物物料流进行交换热量，然后可以被供应至反应器110。在此，来自汽提塔10的上部排出物料流的温度可以是，例如，-10℃至30℃、5℃至30℃或者10℃至20℃。该来自汽提塔10的上部排出物料流可以与进料物料流混合并通过反应单元100的一个或更多个第二换热器。
根据本发明的一个示例性实施方案，来自汽提塔10的下部排出物料流可以是包含异丙醇和水但不包含丙烯单体的物料流。在此，来自汽提塔10的下部排出物料流的温度可以是，例如，40℃至110℃、60℃至110℃或者80℃至90℃。像这样，低温下的来自汽提塔10的下部排出物料流的一部分可以供应至再沸器12，在再沸器12中加热，然后回流到汽提塔10。此外，未供应至再沸器12的来自汽提塔10的下部排出物料流的剩余部分可以供应至异丙醇纯化单元200。
根据本发明的一个示例性实施方案，低温下的来自汽提塔10的下部排出物料流的部分可以供应至第一换热器11，并且剩余的物料流可以供应至异丙醇纯化单元200。在第一换热器11中与第一排出物料流交换热量的来自汽提塔10的下部排出物料流的部分，可以使用第一排出物料流的冷凝热进行加热，并且来自汽提塔10的下部排出物料流的被加热的部分可以回流至汽提塔10。
未供应至第一换热器11的来自汽提塔10的下部排出物料流的剩余部分供应至异丙醇纯化单元200，以分离出已去除水的高纯度异丙醇。在此，在异丙醇纯化单元200中分离出的水可以供应至反应器110并重复使用，在这种情况下，不包含诸如丙烯单体或异丙醇的杂质，因此，在反应器110中制备异丙醇时，可以容易地控制水与丙烯单体的摩尔比。
然而，如图3中所示，当使用常规的吸收塔20来代替本发明的汽提塔10时，反应产物供应至吸收塔的下部塔板，反应产物中的异丙醇使用水作为溶剂来溶解并从吸收塔20的下部分离出，包含丙烯单体的物料流从上部分离出。然而，当采用这样的方法时，吸收塔20中的分离效率低，使得丙烯单体外流入来自吸收塔20的下部排出物料流，因此，为了回收它，需要一个要求多个装置的气体纯化单元400。具体地，该气体纯化单元400还需要用于回收未反应的丙烯单体的闪蒸罐410、蒸馏塔420等，这导致了工艺复杂和投资成本、设备维护成本和能源成本增加。
此外，由于需要相对于供应至吸收塔20的反应产物的流量25％以上的水，因此大量的能量用于从吸收塔20的后塔板中分离水和异丙醇。具体地，还需要大量的能量用于从异丙醇纯化单元200中分离水和异丙醇。
根据本发明的一个示例性实施方案，在制备异丙醇的方法中，如果需要，可以进一步安装和使用诸如蒸馏塔、冷凝器、再沸器、阀、泵、分离器和混合器的装置。
在上文中，根据本发明的制备异丙醇的方法已经在附图中进行了描述和说明，但是附图中的描述和说明是仅用于理解本发明的核心结构的描述和说明，除了上面描述和附图中说明的工艺和设备外，没有单独描述和说明的工艺和设备也可以适当地应用和用于实施根据本发明的制备异丙醇的方法。
在下文中，将通过实施例更详细地描述本发明。然而，以下实施例是为说明本发明而提供的，对于本领域的技术人员来说，显然在不偏离本发明的范围和精神的情况下可以进行各种修改和改变，且本发明的范围也不限于此。
实施例
实施例1
如图1中示出的工艺流程图所示，制备了包含异丙醇(IPA)的反应产物，并且从该反应产物中分离出异丙醇。
具体地，将进料物料流以10吨/小时的流量供应至在40kg/cm2·g的压力下运行的反应器110，在该进料物料流中，进料物料流中的水(H2O)与丙烯单体(PP)的摩尔比控制为0.4，并且乙烷和丙烷作为惰性气体被包含。此时，进料物料流通过第二换热器120，然后供应至反应器110。
从反应器110排出的气态反应产物物料流在通过第二换热器120并排出时被分离为第一排出物料流和第二排出物料流，第一排出物料流在第一换热器11中被冷凝，然后供应至汽提塔10的第一塔板。此外，第二排出物料流供应至汽提塔10的第五塔板。
汽提塔10在2kg/cm2·g的操作压力下运行，汽提塔10的上部排出物料流使用压缩机13压缩，与进料物料流混合，并且循环至反应器110，从来自汽提塔10的上部排出物料流分支出的一部分供应至惰性气体去除单元300以去除乙烷和丙烷，然后循环至反应器110。此外，来自汽提塔10的下部排出物料流的一部分供应至再沸器12，然后回流，剩余的物料流供应至异丙醇纯化单元200以得到去除了水的异丙醇。此时，汽提塔10的塔板总数为19。
在下面表1中示出了第一排出物料流和第二排出物料流的流量、温度和组分以及汽提塔10的进料塔板。此外，在下面表2中示出了来自汽提塔10的上部排出物料流和下部排出物料流的流量、温度和组分以及用于加热来自汽提塔10的下部排出物料流的蒸汽量。
实施例2
如图2中示出的工艺流程图所示，制备了包含异丙醇(IPA)的反应产物，并且从该反应产物中分离出异丙醇。
具体地，将进料物料流以10吨/小时的流量向在40kg/cm2·g的压力下运行的反应器110供应，该进料物料流中的水与丙烯单体的摩尔比控制在0.4。此时，进料物料流通过第二换热器120，然后供应至反应器110。
从反应器110排出的气态反应产物物料流在通过第二换热器120并排出时被分离为第一排出物料流和第二排出物料流，该第一排出物料流供应至第一换热器11，通过与来自汽提塔10的下部排出物料流的一部分交换热量进行冷凝，并供应至汽提塔10的第一塔板。此外，第二排出物料流供应到汽提塔10的第五塔板。此时，如果需要，安装一个单独的冷凝器以用冷却剂进一步冷凝未冷凝的第一排出物料流。
汽提塔10在2kg/cm2·g的操作压力下运行，使用压缩机13将来自汽提塔10的上部排出物料流压缩到反应器110的压力，与进料物料流混合，并且循环至反应器110，并且将从来自汽提塔10的上部排出物料流分支出的一部分供应至惰性气体去除单元300以去除乙烷和丙烷，然后循环至反应器110。此外，来自汽提塔10的下部排出物料流的一部分供应至第一换热器11，然后回流，剩余的物料流供应至异丙醇纯化单元200以得到去除水的异丙醇。此时，汽提塔10的塔板总数为19。
作为结果，在下面表1中示出了第一排出物料流和第二排出物料流的流量、温度和组分以及汽提塔10的进料塔板。此外，在下面表2中示出了来自汽提塔10的上部排出物料流和下部排出物料流的流量、温度和组分以及用于加热来自汽提塔10的下部排出物料流的蒸汽量。
实施例3
除了将第一排出物料流和第二排出物料流的温度控制在110℃之外，以与实施例2相同的方式制备异丙醇。
作为结果，在下面表1中示出了第一排出物料流和第二排出物料流的流量、温度和组分以及汽提塔10的进料塔板。此外，在下面表2中示出了来自汽提塔10的上部排出物料流和下部排出物料流的流量、温度和组分以及用于加热来自汽提塔10的下部排出物料流的蒸汽量。
实施例4
除了将第二排出物料流的进料塔板调整到第3塔板之外，以与实施例2相同的方式制备异丙醇。
作为结果，在下面表1中示出了第一排出物料流和第二排出物料流的流量、温度和组分以及汽提塔10的进料塔板。此外，在下面表2中示出了来自汽提塔10的上部排出物料流和下部排出物料流的流量、温度和组分以及用于加热来自汽提塔10的下部排出物料流的蒸汽量。
实施例5
除了将第二排出物料流的进料塔板调整到第10塔板之外，以与实施例2相同的方式制备异丙醇。
作为结果，在下面表1中示出了第一排出物料流和第二排出物料流的流量、温度和组分以及汽提塔10的进料塔板。此外，在下面表2中示出了来自汽提塔10的上部排出物料流和下部排出物料流的流量、温度和组分以及用于加热来自汽提塔10的下部排出物料流的蒸汽量。
比较例
比较例1
如图3中示出的工艺流程图所示，制备了包含异丙醇(IPA)的反应产物，并从该反应产物中分离出异丙醇。
具体地，进料物料流以10吨/小时的流量向在40kg/cm2·g的压力下运行的反应器110供入，并将该进料物料流中的水与丙烯单体的摩尔比控制在0.4。此时，该进料物料流通过第二换热器120，然后供应至反应器110。
从反应器110排出的反应产物料流在通过第二换热器120的同时被冷凝，然后供应至吸收塔20的第20塔板。此时，吸收塔20的塔板总数为20。
反应产物物料流中的异丙醇利用供应至吸收塔20的上部塔板的水来吸收，从而进行分离成包含丙烯单体的上部排出物料流和包含水和异丙醇的下部排出物料流。
来自吸收塔20的上部排出物料流利用压缩机23循环到反应器110，并且从来自吸收塔20的上部排出物料流分支出的一部分供应至气体纯化单元400的蒸馏塔420，并进一步分离成含有异丙醇的水和丙烯单体。此外，来自吸收塔20的下部排出物料流供应至气体纯化单元400的闪蒸罐410，并进一步分离成含有异丙醇的水和丙烯单体。
将从气体纯化单元400分离出的包含丙烯的物料流循环至反应器110，并且将包含异丙醇和水的物料流供应至异丙醇纯化单元200以得到去除水的异丙醇。
证实，反应产物物料流的流量为10吨/小时，其温度为124℃，其组分为80.8重量％的丙烯单体(PP)、6.3重量％的异丙醇和12.9重量％的水(H2O)。此外，在下面表2中示出了吸收塔20的上部排出物料流和下部排出物料流的流量、温度和组分。
比较例2
如图4中示出的工艺流程图所示，制备了包含异丙醇(IPA)的反应产物，并从该反应产物中分离出异丙醇。
具体地，进料物料流以10吨/小时的流量向在40kg/cm2·g的压力下运行的反应器110供入，并将该进料物料流中的水与丙烯单体的摩尔比控制在0.4。此时，该进料物料流通过第二换热器120，然后供应至反应器110。
将从反应器110排出的气态反应产物物料流，在通过第二换热器120的同时，通过混合分离的第一排出物料流和第二排出物料流供应至汽提塔10的第一塔板中。
汽提塔10在2kg/cm2·g的操作压力下运行，使用压缩机13将来自汽提塔10的上部排出物料流压缩到反应器110的压力，与进料物料流混合，并且循环至反应器110，并且将从来自汽提塔10的上部排出物料流分支出的一部分供应至惰性气体去除单元300以去除乙烷和丙烷，然后循环至反应器110。此外，来自汽提塔10的下部排出物料流的一部分供应至再沸器12，然后回流，剩余的物料流供应至异丙醇纯化单元200以得到去除水的异丙醇。此时，汽提塔10的塔板总数为19。
作为结果，在下面表1中示出了第一排出物料流和第二排出物料流的流量、温度和组分以及汽提塔10的进料塔板。此外，在下面表2中示出了来自汽提塔10的上部排出物料流和下部排出物料流的流量、温度和组分以及用于加热来自汽提塔10的下部排出物料流的蒸汽量。
[表1]
[表2]
在表2中，分别测量了在实施例1至实施例5和比较例2中用于加热来自汽提塔10的下部排出物料流的蒸汽量，并将其转换为实施例1中的用于加热来自汽提塔10的下部排出物料流的蒸汽量的百分比，从而指示所使用的蒸汽量。
参照表1和表2，在实施例1至实施例5中，其中从反应单元100排出的第一排出物料流和第二排出物料流通过根据本发明的方法以各自的物料流供应至汽提塔10，证实，来自汽提塔10的上部排出物料流具有可控的异丙醇和水的含量，并且来自汽提塔10的下部排出物料流具有可控的丙烯单体含量。特别地，在实施例1、实施例2和实施例4中，其中第二排出物料流供应至汽提塔10的塔板总数的15％至35％处塔板，并且第一排出物料流和第二排出物料流的温度被控制为115℃至140℃，在汽提塔10中的分离有效地发生，因此，证实在来自汽提塔10的下部排出物料流中没有丙烯单体。
另外，在实施例2至实施例5中，除了在来自汽提塔10的下部排出物料流与第一排出物料流之间进行交换热量之外，以与实施例1相同的方式制备异丙醇，并证实不需要使用单独的蒸汽用于加热来自汽提塔10的下部排出物料流。
相比之下，在比较例1中，其是一种制备异丙醇的常规方法，其中使用吸收塔20而不是汽提塔10，约4重量％的丙烯单体存在于来自吸收塔20的下部排出物料流中而基本上需要气体纯化单元400，此时，认识到还需要闪蒸罐、蒸馏塔等用于从气体纯化单元400中回收未反应的丙烯单体。
此外，在比较例2中，其中异丙醇以与实施例1相同的方式制备，但是第一排出物料流与第二排出物料流混合并供应至汽提塔10的第一塔板，由于高温下的气态反应产物供应至汽提塔10，所以用于加热来自汽提塔10的下部排出物料流的蒸汽量相对较少，但是由于第一排出物料流在未被冷凝下以气态引入至汽提塔，所以包含在第一排出物料流中的异丙醇和水以气态状态排出至汽提塔的上部。此外，由于第二排出物料流供应至汽提塔10的第一塔板，所以包含在第二排出物料流中的异丙醇和水没有通过精馏单元，因此，它们大部分排出至上部。也就是说，在比较例2中，由于异丙醇没有排出至汽提塔10的下部，所以不可能使用汽提塔10进行将异丙醇与水和丙烯单体分离，并且由于温度随着水含量的增加而升高，因此不能实现通过使用下部排出物料流的热量交换来充分冷却第一排出物料流的温度。

Claims (10)

1.一种制备异丙醇的方法，该方法包括：
将包含丙烯单体和水的进料物料流供应至反应单元，并进行反应以产生包含异丙醇、丙烯单体和水的反应产物；
将从所述反应单元排出的包含气态反应产物的第一排出物料流和包含液态反应产物的第二排出物料流分别供应至汽提塔；和
在所述汽提塔中，将包含丙烯单体的上部排出物料流循环至所述反应单元，和将包含水和异丙醇的下部排出物料流供应至异丙醇纯化单元，
其中，所述第一排出物料流由第一换热器冷凝并以液相供应至汽提塔，
其中，所述第一排出物料流供应至所述汽提塔的上部侧面，并且
所述第二排出物料流供应至所述汽提塔的比所述第一排出物料流供入的侧面更低的侧面。
2.根据权利要求1所述的制备异丙醇的方法，其中，所述第一排出物料流和所述第二排出物料流的温度为105℃至150℃。
3.根据权利要求2所述的制备异丙醇的方法，其中，所述第一排出物料流和所述第二排出物料流的温度为115℃至140℃。
4.根据权利要求1所述的制备异丙醇的方法，
其中，所述第一排出物料流中的所述丙烯单体的含量为85重量％至95重量％，并且
所述第二排出物料流中的所述丙烯单体的含量为1重量％至10重量％。
5.根据权利要求1所述的制备异丙醇的方法，其中，在所述第二排出物料流中包含的异丙醇的含量高于在所述第一排出物料流中包含的异丙醇的含量。
6.根据权利要求1所述的制备异丙醇的方法，
其中，所述第一排出物料流供应至所述汽提塔的第一塔板，并且
所述第二排出物料流供应至所述汽提塔的塔板理论数的10％至50％处的塔板。
7.根据权利要求6所述的制备异丙醇的方法，其中，所述第二排出物料流供应至所述汽提塔的塔板理论数的15％至35％处的塔板。
8.根据权利要求1所述的制备异丙醇的方法，其中，将从来自所述汽提塔的上部排出物料流分支出的一部分供应至惰性气体去除单元以去除惰性气体组分，然后循环至所述反应单元。
9.根据权利要求1所述的制备异丙醇的方法，
其中，所述反应单元包括反应器和一个或更多个第二换热器，
进料物料流供应至所述反应器以进行反应并且形成气态反应产物，并且
从所述反应器排出的气态反应产物物料流在通过一个或更多个第二换热器时，同时被分离成所述包含气态反应产物的第一排出物料流和所述包含液态反应产物的第二排出物料流，该第一排出物料流和第二排出物料流分别供应至所述汽提塔。
10.根据权利要求1所述的制备异丙醇的方法，其中，所述第一排出物料流在所述第一换热器中与来自所述汽提塔的下部排出物料流的一部分交换热量。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469903A (en) * 1983-09-21 1984-09-04 Uop Inc. Process for the production of isopropyl alcohol
DE69605460D1 (de) * 1995-02-24 2000-01-13 Mitsui Chemicals Inc Verfahren zur Herstellung von Isopropylalkohol
CN107501042A (zh) * 2017-08-17 2017-12-22 惠州宇新化工有限责任公司 一种通过乙酸异丙酯水解制备异丙醇的方法
JPWO2017217279A1 (ja) * 2016-06-17 2019-04-04 株式会社トクヤマ イソプロピルアルコールの製造方法及び不純物が低減されたイソプロピルアルコール
CN111356752A (zh) * 2018-09-04 2020-06-30 株式会社Lg化学 乙烯的制备方法和乙烯的制备装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2759237A1 (de) 1977-12-31 1979-07-12 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur herstellung von alkoholen mit 2 - 4 c-atomen durch katalytische hydratation von olefinen
EP2208719A1 (en) * 2009-01-15 2010-07-21 Sasol Solvents Germany GmbH Process for the production of lower alcohols by olefin hydration
KR102586512B1 (ko) * 2020-06-23 2023-10-06 주식회사 엘지화학 이소프로필 알코올 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469903A (en) * 1983-09-21 1984-09-04 Uop Inc. Process for the production of isopropyl alcohol
DE69605460D1 (de) * 1995-02-24 2000-01-13 Mitsui Chemicals Inc Verfahren zur Herstellung von Isopropylalkohol
JPWO2017217279A1 (ja) * 2016-06-17 2019-04-04 株式会社トクヤマ イソプロピルアルコールの製造方法及び不純物が低減されたイソプロピルアルコール
CN107501042A (zh) * 2017-08-17 2017-12-22 惠州宇新化工有限责任公司 一种通过乙酸异丙酯水解制备异丙醇的方法
CN111356752A (zh) * 2018-09-04 2020-06-30 株式会社Lg化学 乙烯的制备方法和乙烯的制备装置

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