CN116041128A - 由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统 - Google Patents

由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116041128A
CN116041128A CN202111265884.XA CN202111265884A CN116041128A CN 116041128 A CN116041128 A CN 116041128A CN 202111265884 A CN202111265884 A CN 202111265884A CN 116041128 A CN116041128 A CN 116041128A
Authority
CN
China
Prior art keywords
methyl
tower
pentanone
pentene
dehydration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111265884.XA
Other languages
English (en)
Inventor
唐国旗
田保亮
张筱榕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
Priority to CN202111265884.XA priority Critical patent/CN116041128A/zh
Publication of CN116041128A publication Critical patent/CN116041128A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • C07C1/24—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms by elimination of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/143—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of ketones
    • C07C29/145—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of ketones with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及α‑烯烃制备技术领域，公开了一种由4‑甲基‑2‑戊酮制备4‑甲基‑1‑戊烯的方法，该方法包括以下步骤：(1)在加氢催化剂的存在下，将4‑甲基‑2‑戊酮与氢气混合进行加氢反应，得到含4‑甲基‑2‑戊醇的物流；(2)将所述含4‑甲基‑2‑戊醇的物流进行脱酮，得到4‑甲基‑2‑戊酮和4‑甲基‑2‑戊醇粗品；(3)在脱水催化剂的存在下，将步骤(2)得到的所述4‑甲基‑2‑戊醇粗品进行脱水反应，得到含4‑甲基‑1‑戊烯的物流。本发明提供的由4‑甲基‑2‑戊酮制备4‑甲基‑1‑戊烯的方法能够简单有效地用于制备4‑甲基‑1‑戊烯产品，4‑甲基‑2‑戊酮原料易得，反应条件相对温和，产物分布简单，能够制备高纯度的4‑甲基‑1‑戊烯产品。

Description

由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统
技术领域
本发明涉及α-烯烃制备技术领域，具体地，涉及一种由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统。
背景技术
4-甲基-1-戊烯(4MP1)，又称1-异己烯，是性能良好的α-烯烃类有机化合物，通过自身聚合可得到透明度高、耐热性及机械性能、电气性能与耐药性能都较优越的聚4-甲基-1-戊烯(PMP)，是PMP的重要聚合单体。此外，4MP1还可用于线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE)的共聚合成，该树脂具有优异的抗拉伸抗撕裂强度以及良好的介电性能。
近年来，随着材料聚合应用消费领域的扩大，PMP工业化生产技术飞速发展。当前菲利浦公司以及日本三井公司均有其工业化产品，商品名为TPX，广泛应用于电子电器、医疗器械、微孔材料、包装、共混改性等领域。在国内，随着电子相关工业的飞速发展，PMP因为其自身的离形性、耐温性和很低的介电常数，而成为优异的电子元件封装用模具材料、以及高频连接器制造材料，其用量大幅增长，市场前景良好。
目前，国外生产4MP1工艺技术相对比较成熟，主要工艺是丙烯二聚法。
1968年Hambling使用负载型金属Na催化剂实现了丙烯二聚反应的工业化生产，建成了世界上第一套2000t/a的4MP1生产装置，单程4MP1选择性高于87％。与此同时，日本三井化学株式会社取得英国ICI公司的技术专利授权，于1973年开始生产并进入市场，目前，日本三井化学株式会社为世界上惟一的PMP树脂制造商。
相比于国外，国内4MP1技术的成熟度偏低，行业技术专利主要掌握在日本三井化学株式会社以及美国菲利普斯石油公司手中，国内相关专利技术大多是围绕聚4MP1下游制品应用方面展开，目前国内还没有4MP1生产装置，国内消费完全依赖进口。
江恒等以固体超强碱K/K2CO3为催化剂，研究发现：在反应温度为150℃、反应压力为8MPa、空速1h-1，丙烯二聚生成4-甲基-1-戊烯的单程转化率为20％，4-甲基-1-戊烯的选择性为88％。
CN111574317A公开了一种4-甲基-1-戊烯的合成工艺，主要包括在负载碱金属的碱性盐作为催化剂的条件下，使丙烯在脱水脱氧的基础上发生二聚反应，然后通过分离工艺制备4-甲基-1-戊烯。所述4-甲基-1-戊烯，纯度能达到99.5％，同时副产1-己烯等α-烯烃，满足了工业上对4-甲基-1-戊烯聚合反应的要求。
综上，目前4MP1合成工艺主要采用丙烯二聚法，但是，丙烯二聚法主要存在反应压力较高，齐聚和异构化副产物多等缺点。且目前为未见到有其它用于生产4MP1的工艺路线。
本发明所述的以4-甲基-2-戊酮为原料制备4-甲基-1-戊烯的工艺方法，涉及反应条件相对温和，原料易得，且产物分布相对简单易分离制得高纯度的4MP1产品。
发明内容
本发明的目的为了解决现有技术中丙烯二聚法存在反应压力较高，齐聚和异构化副产物多等缺点技术问题，本发明提供一种制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统。
为了实现上述目的，本发明提供一种由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法，该方法包括以下步骤：
(1)在加氢催化剂的存在下，将4-甲基-2-戊酮与氢气混合进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；
(2)将所述含4-甲基-2-戊醇的物流进行脱酮，得到4-甲基-2-戊酮和4-甲基-2-戊醇粗品；
(3)在脱水催化剂的存在下，将步骤(2)得到的所述4-甲基-2-戊醇粗品进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流。
本发明第二方面提供一种由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的系统，该系统包括：加氢反应器、脱酮塔和脱水反应器，其中，
所述加氢反应器，用于将4-甲基-2-戊酮与氢气混合进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；
所述脱酮塔连通所述加氢反应器，用于将来自所述加氢反应器的所述含4-甲基-2-戊醇的物流进行脱酮，得到4-甲基-2-戊酮和4-甲基-2-戊醇粗品；
所述脱水反应器连通所述脱酮塔，用于将来自所述脱酮塔的所述4-甲基-2-戊醇粗品进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流。
与现有丙烯二聚生产方法相比，本发明提供的由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法能够简单有效地用于制备4-甲基-1-戊烯产品，4-甲基-2-戊酮原料易得，反应条件相对温和，产物分布简单，能够制备高纯度的4-甲基-1-戊烯产品。
附图说明
图1为本发明一种具体实施方式的由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统的示意图。
附图标记说明
1-加氢反应器；2-气液分离器；3-脱酮塔；4-脱水反应器；5-脱轻塔；6-精制塔；7-脱水塔。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种由4-甲基-2-戊酮(MIBK)制备4-甲基-1-戊烯的方法，该方法包括以下步骤：
(1)在加氢催化剂的存在下，将4-甲基-2-戊酮与氢气混合进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇(MIBC)的物流；
(2)将所述含4-甲基-2-戊醇的物流进行脱酮，得到4-甲基-2-戊酮和4-甲基-2-戊醇粗品；
(3)在脱水催化剂的存在下，将步骤(2)得到的所述4-甲基-2-戊醇粗品进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流。
本发明中，步骤(1)中，在加氢反应之前，可以将4-甲基-2-戊酮和氢气混合预热后通入加氢反应器；其中，对预热的条件没有特别的限制，只要能够4-甲基-2-戊酮完全气化即可，例如，所述预热的温度可以为120-150℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤(1)中，所述加氢反应的条件可以包括：4-甲基-2-戊酮的液相体积空速为0.05-3h-1，氢气与4-甲基-2-戊酮的摩尔比为(2-30):1，加氢反应的温度为80-160℃，加氢反应的压力为常压至3.5MPa。
根据本发明优选的实施方式，所述加氢反应的条件包括：4-甲基-2-戊酮的液相体积空速为0.2-2.0h-1，氢气与4-甲基-2-戊酮的摩尔比为(5-15):1，加氢反应的温度为100-140℃，加氢反应的压力为0.5-2.5MPa。
本发明中，适宜的加氢催化剂选自负载在催化剂上或被催化剂载体分散的至少两种金属活性组分的催化剂。所述金属活性组分可选自元素周期表的IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB族过渡金属、镧系金属和IIIA、IVA、VA、VIA族金属中一种或两种以上的组合，例如为镍、钴、铜、锰、钌、锡、铁、钨、铼和/或铑等。
根据本发明的一些实施方式，所述加氢催化剂为非均相催化剂。
根据本发明的一些实施方式，所述加氢催化剂包括载体和负载在载体上的Ni和La。
优选地，以所述加氢催化剂的总重量计，所述Ni的含量为10-15wt％，所述Ni和La的重量比为(10-20):1。
优选地，所述加氢催化剂的比表面为145-175m2/g、孔容0.50-0.8mL/g、最可几孔径为6.0-10.0nm。
本发明中，适合用作加氢催化剂的载体可以选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、活性炭、石墨或它们中的任意组合，例如二氧化硅-氧化铝、二氧化钛-氧化铝等。优选地，加氢催化剂载体为二氧化硅、氧化铝、活性炭、氧化锆或它们中的任意组合。更优选地，催化剂载体为二氧化硅、γ-氧化铝或其组合物。
优选地，所述第一载体选自氧化铝、二氧化硅和二氧化钛中的至少一种；
根据本发明的一些实施方式，所述步骤(1)和步骤(2)之间还包括气液分离的步骤，将所述含4-甲基-2-戊醇的物流进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4-甲基-2-戊醇的液相组分。其中，将气液分离得到的含4-甲基-2-戊醇的液相组分进行脱酮。含氢气的气相组分可以送去步骤(1)，作为加氢反应的原料。
其中，所述脱酮在脱酮塔中进行，所述脱酮塔的理论塔板数为40-65块，所述脱酮塔的进料口位于所述脱酮塔的中上部。其中，对所述脱酮的条件没有特别的限制，只要能够使得步骤(1)所述含4-甲基-2-戊醇的物流中的4-甲基-2-戊酮粗品能够从体系中分离出即可(例如，可以将未完全反应的4-甲基-2-戊酮从塔顶分离出并返回送入步骤(1)的加氢反应器用作加氢反应的起始原料)。例如，塔顶的操作温度为90-125℃，优选为100-115℃，塔顶的操作压力为0.01-0.2MPa，优选为0.01-0.1MPa。
本发明中，所述4-甲基-2-戊醇粗品中可能还含有部分未脱除的4-甲基-2-戊酮。
根据本发明的一些实施方式，步骤(3)中，所述脱水反应的条件可以包括：4-甲基-2-戊醇的液相体积空速为0.05-1.5h-1，脱水反应的温度为250-450℃，脱水反应的压力为常压至0.5MPa。
优选地，所述脱水反应的条件包括：4-甲基-2-戊醇的液相体积空速为0.2-1.0h-1，脱水反应的温度为290-360℃，脱水反应的压力为常压至0.1MPa。
根据本发明的一些实施方式，所述脱水催化剂包括氧化钙和氧化锆，以所述脱水催化剂的总重量计，以金属元素计的氧化钙的含量为0.1-5wt％(0.1wt％、0.5wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％或以上数值之间的任意值)。
优选地，所述脱水催化剂的比表面为45-90m2/g、孔容0.25-0.50mL/g、最可几孔径为3.5-6.0nm。
本发明中，所述脱水催化剂还可包括其他金属活性组分，如镍、钡、锌等，氧化锆也可以为经适当改性的氧化锆载体，例如在成型或共沉淀中加入适量其它金属氧化物如二氧化钛、氧化锡、氧化钕、氧化钍等调控。本发明中，适宜的脱水催化剂为含有氧化钙-氧化锆催化剂。
本发明中，适用于4-甲基-2-戊酮加氢反应和4-甲基-2-戊醇脱水反应的催化剂和催化剂载体可经任意方式改性调控。例如，可利用扩孔剂或水热处理方式来调节载体氧化物的孔结构以提高整体催化剂的选择性和稳定性；又如，通过在催化剂制备过程加入某元素化合物来调控出适宜的酸碱性以提高催化剂活性和选择性；又如，通过在载体中添加某金属像铈等与活性组分镍铜等发挥协同作用以提高催化剂的稳定性，这可有效提高催化剂寿命；又如，可通过对催化剂进行表面调节其表面性质来减少某些化合物或者重组分等在催化剂表面的沉积或来改善活性组分在表面分散情况以延长催化剂寿命。
本发明涉及的催化剂(如加氢反应用催化剂和脱水反应用)可以用常规方法制备，如浸渍法、离子交换法、共混法、捏合法、共沉淀、沉积-沉淀、蒸铵沉淀、熔融-抽滤、球磨和溶胶-凝胶等方法。更优选的方法包括浸渍、共沉淀和溶胶-凝胶方法中的一种或者多种结合制备，上述制备催化剂方法大多作为现有成熟技术为本领域技术人员所熟知。例如，称取一定量的载体，通过一步或多步浸渍法在载体上负载金属活性组分的前驱体，然后干燥，焙烧，还原，最后得到所述催化剂产品；也可以使用喷涂法经活性组分的前驱体喷涂在载体上，然后干燥，焙烧，还原，最后得到所述催化剂产品；再如，可以使用共沉淀方式制备催化剂原粉，然后干燥，分解，再经过造粒、压片、还原等步骤获得所需要的催化剂产品。
本发明涉及的催化剂的形状及尺寸可以任意定制，如球状、条状、柱状、环状等，尺寸约在0.3-10mm之间，更优选在0.5-5mm之间；本发明对上述尺寸的要求没有特别的限制，主要是根据本发明所述的固定床反应器进行设计，以便利于安装、降低床层压力等要求。
本发明的催化剂在使用前优选进行还原。所述催化剂还原的方式一般为使用氢气与氮气的混合气(氢气的含量可以为20-30vol％)。当使用纯氢气还原时，需要严格控制升温速率。从催化剂还原的温度控制角度考虑，优选氢气含量较低的混合气。还原时，气体的空速越大越好，这是因为空速越大，能够快速将反应产生的热量及时移出，维持催化剂床层温度平稳，避免产生飞温损坏催化剂。例如混合气的空速为2000-4000m3/m3·h-1。催化剂还原的温度可根据具体催化剂的组成确定，针对本发明所述的催化剂，可以以10-20℃/小时的速率逐步提高催化剂床层温度，在230℃附近停留5-10小时，然后以5-20℃/小时的速率逐步提高催化剂床层温度，直至350-400℃，并在此温度下保持10-15小时。然后缓慢降至室温，例如降温速率为10-20℃/小时。降至室温后，切换为氮气，逐渐向氮气混入干燥的空气，逐渐提高空气用量以提高混合气中的氧气含量。根据催化剂温度的变化随时调节空气的用量，避免催化剂床层温度太高，例如不超过50℃。当催化剂在相应的反应器中原位还原，催化剂还原后温度降至反应温度即可投料使用。
按照一种优选的实施方式，所述加氢催化剂按照以下步骤制备：
活性组分(Ni、La)负载：称取γ-Al2O3载体，根据镍负载组分的含量计算称量相对应的镍盐和镧盐的重量，并配制成相应的水溶液，将上述水溶液加入γ-Al2O3载体中进行等体积浸渍，静置1-3h后在100-150℃下干燥1-3h，然后在马弗炉中经340-380℃焙烧分解1-6h获得氧化态加氢催化剂；其中，对所述镍盐和镧盐的种类没有特别的限制，只要能够满足本发明的需求即可，所述镍盐可以为六水硝酸镍；所述镧盐可以为硝酸镧；
还原：用含氢气和氮气的混合气(氢气和氮气的体积比为1：(2-4))还原上述获得的氧化态加氢催化剂，还原升温速率为100-150℃/h，温度升至220-280℃停留1-6小时，然后升温至400-450℃停留1-10小时，然后将温度降至室温，得到加氢催化剂。
按照一种优选的实施方式，所述脱水催化剂按照以下步骤制备：
称取一定量的硝酸氧锆粉体，用去离子水溶解得到硝酸氧锆的水溶液(溶液①)，根据钙的含量计算称量对应的钙盐的重量，并将钙盐配制成钙盐的水溶液(溶液②)，将溶液①和溶液②进行并流中和，并控制中和过程的pH值(8.5-9.0)和温度(75-80℃)，待中和完成后在80-100℃下老化1-3h，过滤洗涤后依次干燥(100-150℃、1-10h)、焙烧(300-400℃、1-6h)，得到脱水催化剂前体；其中，对于钙盐的种类没有特别的限制，只要能够满足本发明的需求即可，例如，所述钙盐可以为四水硝酸钙；
用氢气还原上述获得的脱水催化剂前体，还原升温速率为120-160℃/h，温度升至200-250℃停留1-5小时，然后升温至400-450℃停留1-10小时，然后将温度降至室温，得到脱水催化剂。
本发明中，可根据以上详细描述得到启发从而对本发明的催化剂载体及制备方法做各种改变。例如，可采用任何已知的加氢催化剂、催化剂载体或改性后的催化剂载体。
本发明中，步骤(3)得到的含4-甲基-1-戊烯的物流为含有4-甲基-1-戊烯、4-甲基-2-戊烯、4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的混合物。
根据本发明的一些实施方式，所述方法还可以包括以下步骤：
(4)从步骤(3)得到的所述含4-甲基-1-戊烯的物流中分离得到富含4-甲基-1-戊烯的物流和富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流；
(5)将步骤(4)分离得到的富含4-甲基-1-戊烯的物流进行精制，得到4-甲基-1-戊烯产品；
(6)将步骤(4)分离得到的富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流进行除水(脱水)后返回至步骤(2)。
根据本发明的一些实施方式，步骤(3)中的分离优选在脱轻塔中进行。
根据本发明的一些实施方式，所述脱轻塔的理论塔板数为30-65，优选为35-60。
根据本发明的一些实施方式，所述脱轻塔的进料口位于所述脱轻塔的中下部，塔顶的操作温度为45-70℃，优选为50-65℃，塔顶的操作压力为0.01-2MPa，优选为0.01-0.1MPa。
根据本发明的一些实施方式，所述精制在精制塔(4MP1精制塔)中进行。
根据本发明的一些实施方式，所述精制塔的理论塔板数为45-80，优选为50-75，所述精制塔的进料口位于所述精制塔的中上部，塔顶的操作温度为40-60℃，优选为45-55℃，塔顶的操作压力为0.01-0.2MPa，优选为0.01-0.15MPa。
本发明中，在所述精制塔塔釜的得到的4-甲基-2-戊烯等组分可以作为副产物，不做特别的处理。
本发明中，除水的目的是脱除物流中的水分，根据本发明的一些实施方式，所述除水在脱水塔中进行。
优选地，所述脱水塔的理论塔板数为40-60，所述脱水塔的进料口位于所述脱水塔中下部，塔顶的操作温度为95-103℃，塔顶的操作压力为0.01-0.20MPa。
根据本发明的一些实施方式，将步骤(4)中分离出的4-甲基-2-戊酮粗品和4-甲基-2-戊醇粗品进行脱水后，得到含4-甲基-2-戊酮的物流并返回至步骤(2)中的脱酮塔。
如图1所示，本发明第二方面提供一种由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的系统，其特征在于，该系统包括：加氢反应器1、脱酮塔3和脱水反应器4，其中，
所述加氢反应器1，用于将4-甲基-2-戊酮与氢气混合进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；
所述脱酮塔3连通所述加氢反应器1，用于将来自所述加氢反应器1的所述含4-甲基-2-戊醇的物流进行脱酮，得到4-甲基-2-戊酮和4-甲基-2-戊醇粗品；
所述脱水反应器4连通所述脱酮塔3，用于将来自所述脱酮塔3的所述4-甲基-2-戊醇粗品进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流。
根据本发明的一些实施方式，所述系统还包括：气液分离器2、脱轻塔5、精制塔6和脱水塔7，
所述气液分离器2连通加氢反应器1和脱酮塔3，用于将来自所述加氢反应器1的含4-甲基-2-戊醇的物流进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4-甲基-2-戊醇的液相组分，并将含4-甲基-2-戊醇的液相组分送入脱酮塔(3)；
所述脱轻塔5连通所述脱水反应器4，用于分离来自所述脱水反应器4的含4-甲基-1-戊烯的物流，得到富含4-甲基-1-戊烯的物流和富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流；
所述精制塔6连通所述脱轻塔5，用于将来自所述脱轻塔5的富含4-甲基-1-戊烯的物流进行精制，得到4-甲基-1-戊烯产品；
所述脱水塔7连通所述脱轻塔5，用于将来自所述脱轻塔5的富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流进行除水后返回至脱酮塔进行脱酮。
本发明中，在没有特别说明的情况下，常压指“0.1MPa”。
根据本发明一种优选的实施方式，结合图1，本发明由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法在本发明由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的系统中的使用具体包括以下流程：
(a)加氢反应：在加氢催化剂存在下，将4-甲基-2-戊酮和氢气混合预热后通入加氢反应器1，进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；之后，将上述得到的含4-甲基-2-戊醇的物流送入气液分离器2，进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4-甲基-2-戊醇的液相组分；并将含氢气的气相组分返回至上述加氢反应器1，作为加氢反应的氢气来源；
(b)脱酮：将上述含4-甲基-2-戊醇的液相组分送至脱酮塔3，进行脱酮，分离得到未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物(4-甲基-2-戊酮)和含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(4-甲基-2-戊醇粗品)，并将未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物返回送入步骤(a)的加氢反应器1用作加氢反应的起始原料；
(c)脱水反应：在上述脱水催化剂的存在下，将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物送入脱水反应器4，进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流；
(d)分离(脱轻)：从含4-甲基-1-戊烯的物流送至脱轻塔5，分离得到富含4-甲基-1-戊烯的物流和富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流；
(f)4MP1精制：将上述含4-甲基-1-戊烯的脱轻塔5塔顶产物送至4MP1精制塔6，进行精制，分离得到塔顶的4-甲基-1-戊烯产品以及塔釜的4-甲基-2-戊烯等组分；
(g)除水：将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(4-甲基-2-戊醇粗品和4-甲基-2-戊酮粗品)送入脱水塔7，分离得到含水的塔顶产物和含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物；之后将上述4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物返回送入步骤(b)的脱酮塔3，进行脱酮。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例均将结合图1来说明本发明的由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法。除非另有说明，流程的具体操作均如上文所述。
实施例中涉及的转化率和选择性具体公式如下：
Figure BDA0003326968740000121
Figure BDA0003326968740000122
Figure BDA0003326968740000123
以下制备例用于说明加氢催化剂和脱水催化剂的制备
制备例A1
活性组分(Ni和La)负载：称取的γ-Al2O3载体，根据镍和镧负载组分的含量计算且称量相对应的六水硝酸镍和硝酸镧的重量，并配制成水溶液，将上述溶液加入γ-Al2O3载体中进行等体积浸渍，静置2h后在120℃下干燥2h，然后在马弗炉中经360℃焙烧分解4h获得氧化态催化剂。
还原：用25vol％氢气与75vol％氮气的混合气还原上一步获得的氧化态加氢催化剂，还原升温速率为120℃/h，温度升至250℃停留3小时，然后升温至420℃停留8小时，然后将温度降至室温，得到加氢催化剂。Ni的含量为14.6wt％、La的含量为0.97wt％、余量为γ-Al2O3。加氢催化剂的比表面积为173m2/g、孔容0.53mL/g、最可几孔径为9.2nm)。
制备例A2
按照制备例A1的方式进行，不同的是，改变六水硝酸镍和硝酸镧的用量，使得到的加氢催化剂具体含量组成如下：Ni的含量为12.9wt％、La的含量为0.86wt％，余量为γ-Al2O3。加氢催化剂的比表面积为165m2/g、孔容0.55mL/g、最可几孔径为8.4nm。
制备例A3
按照制备例A1的方式进行，不同的是，改变六水硝酸镍和硝酸镧的用量，使得到的加氢催化剂具体含量组成如下：Ni的含量为11.2wt％、La的含量为1.12wt％，余量为γ-Al2O3。加氢催化剂的比表面积为159m2/g、孔容0.58mL/g、最可几孔径为9.6nm。
制备例B1
称取一定量的硝酸氧锆粉体，用去离子水溶解得到硝酸氧锆的水溶液(溶液①)，根据钙的含量计算称量对应的四水硝酸钙的重量，并四水硝酸钙配制成四水硝酸钙的水溶液(溶液②)，将溶液①和溶液②进行并流中和，并控制中和过程的pH值(8.5-9.0)和温度(75-80℃)，待中和完成后在90℃老化2h，过滤洗涤后依次干燥(120℃、5h)、焙烧(350℃、5h)，得到脱水催化剂前体；
用氢气还原上一步获得的催化剂前体，还原升温速率为150℃/h，温度升至220℃停留4小时，然后升温至450℃停留6小时，然后将温度降至室温，从而制得脱水催化剂。脱水催化剂具体组成为：Ca的含量为2.85wt％、余量为氧化锆。
制备例B2
按照制备例B1的方式进行，不同的是，改变四水硝酸钙的用量，得到的脱水催化剂具体含量组成如下：Ca的含量为4.64wt％、余量为氧化锆。
制备例B3
按照制备例B1的方式进行，不同的是，改变四水硝酸钙的用量，得到的脱水催化剂具体含量组成如下：Ca的含量为0.35wt％、余量为氧化锆。
制备例B4
按照制备例B1的方式进行，不同的是，改变四水硝酸钙的用量，得到的脱水催化剂具体含量组成如下：Ca的含量为6.12wt％、余量为氧化锆。
实施例1
(1)加氢反应：在上述制备例A1得到的加氢催化剂存在下，将4-甲基-2-戊酮和氢气混合预热后通入加氢反应器，进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；加氢反应的具体条件包括：4-甲基-2-戊酮的液相体积空速为1.25h-1，氢气与4-甲基-2-戊酮的摩尔比为13:1，加氢反应的温度为120℃，加氢反应的压力为1.9MPa；之后，将上述得到的含4-甲基-2-戊醇的物流送入气液分离器，进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4-甲基-2-戊醇的液相组分；并将含氢气的气相组分返回至上述加氢反应器，作为加氢反应的氢气来源；其中，甲基异丁基酮的转化率为99.8％，甲基异丁基甲醇的选择性为100％。
(2)脱酮：将上述含4-甲基-2-戊醇的液相组分送至脱酮塔，进行脱酮，分离得到未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物(4-甲基-2-戊酮)和含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(4-甲基-2-戊醇粗品)，并将未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物返回送入步骤(1)的加氢反应器用作加氢反应的起始原料，其中，脱酮塔的理论塔板数为45块，进料口位于第19块板，塔顶的操作温度为112.1℃，塔顶的操作压力为0.05MPa；
(3)脱水反应：在上述制备例B1得到的脱水催化剂的存在下，将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物送入脱水反应器，进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流；其中，脱水反应的具体工艺条件为：4-甲基-2-戊醇的液相体积空速为0.35h-1，脱水反应的温度为296℃，脱水反应的压力为常压；其中，4-甲基-2-戊醇的转化率为84.0％，4-甲基-1-戊烯的选择性为83.33％；
(4)脱轻：含4-甲基-1-戊烯的物流送至脱轻塔，分离得到含4-甲基-1-戊烯的塔顶产物(富含4-甲基-1-戊烯的物流)以及含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流)；其中，脱轻塔的理论塔板数为48块，进料口位于第22块板，塔顶的操作温度为61.2℃，塔顶的操作压力为0.06MPa；
(5)4MP1精制：将上述含4-甲基-1-戊烯的脱轻塔塔顶产物送至4MP1精制塔，进行精制，分离得到塔顶的4-甲基-1-戊烯产品以及塔釜的4-甲基-2-戊烯等组分；其中，4MP1精制塔的理论塔板数为55块，进料口位于第29块板，塔顶的操作温度为51℃，塔顶的操作压力为0.04MPa；
(6)除水：将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流)送入脱水塔，进行除水，分离得到含水的塔顶产物和含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物，其中，脱水塔的理论塔板数为56块，进料口位于第32块板，塔顶温度为101.2℃，塔顶压力为0.07MPa；之后将上述4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物返回送入步骤(2)的脱酮塔，进行脱酮。各操作单元的物料分析结果如下表1：
表1
Figure BDA0003326968740000161
实施例2
(1)加氢反应：在上述制备例A2得到的加氢催化剂存在下，将4-甲基-2-戊酮和氢气混合预热后通入加氢反应器，进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；加氢反应的具体条件包括：4-甲基-2-戊酮的液相体积空速为1.8h-1，氢气与4-甲基-2-戊酮的摩尔比为6:1，加氢反应的温度为110℃，加氢反应的压力为2.5MPa；之后，将上述得到的含4-甲基-2-戊醇的物流送入气液分离器，进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4-甲基-2-戊醇的液相组分；并将含氢气的气相组分返回至上述加氢反应器，作为加氢反应的氢气来源；其中，甲基异丁基酮的转化率为99.9％，甲基异丁基甲醇的选择性为100％。
(2)脱酮：将上述含4-甲基-2-戊醇的液相组分送至脱酮塔，进行脱酮，分离得到未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物(4-甲基-2-戊酮)和含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物，并将未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物返回送入步骤(1)的加氢反应器用作加氢反应的起始原料，其中，脱酮塔的理论塔板数为55块，进料口位于第23块板，塔顶的操作温度为107.6℃，塔顶的操作压力为0.08MPa；
(3)脱水反应：在上述制备例B2得到的脱水催化剂的存在下，将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物送入脱水反应器，进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流；其中，脱水反应的具体工艺条件为：4-甲基-2-戊醇的液相体积空速为0.72h-1，脱水反应的温度为323℃，脱水反应的压力为0.07MPa；其中，4-甲基-2-戊醇的转化率为79.5％，4-甲基-1-戊烯的选择性为84.28％；
(4)脱轻：将含4-甲基-1-戊烯的物流送至脱轻塔，分离得到含4-甲基-1-戊烯的塔顶产物(富含4-甲基-1-戊烯的物流)以及含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流)；其中，脱轻塔的理论塔板数为53块，进料口位于第25块板，塔顶的操作温度为52℃，塔顶的操作压力为0.03MPa；
(5)4MP1精制：将上述含4-甲基-1-戊烯的脱轻塔塔顶产物送至4MP1精制塔，进行精制，分离得到塔顶的4-甲基-1-戊烯产品以及塔釜的4-甲基-2-戊烯等组分；其中，4MP1精制塔的理论塔板数为68块，进料口位于第36块板，塔顶的操作温度为52.3℃，塔顶的操作压力为0.09MPa；
(6)除水：将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流)送入脱水塔，进行除水，分离得到含水的塔顶产物和含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物，其中，脱水塔的理论塔板数为63块，进料口位于第38块板，塔顶温度为97.4℃，塔顶压力为0.05MPa；之后将上述4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物返回送入步骤(2)的脱酮塔，进行脱酮。各操作单元的物料分析结果如下表2：
表2
Figure BDA0003326968740000181
实施例3
(1)加氢反应：在上述制备例A3得到的加氢催化剂存在下，将4-甲基-2-戊酮和氢气混合预热后通入加氢反应器，进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；加氢反应的具体条件包括：4-甲基-2-戊酮的液相体积空速为0.5h-1，氢气与4-甲基-2-戊酮的摩尔比为12:1，加氢反应的温度为135℃，加氢反应的压力为1.3MPa；之后，将上述得到的含4-甲基-2-戊醇的物流送入气液分离器，进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4-甲基-2-戊醇的液相组分；并将含氢气的气相组分返回至上述加氢反应器，作为加氢反应的氢气来源；其中，甲基异丁基酮的转化率为99.91％，甲基异丁基甲醇的选择性为100％。
(2)脱酮：将上述含4-甲基-2-戊醇的液相组分送至脱酮塔，进行脱酮，分离得到未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物(4-甲基-2-戊酮)和含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物，并将未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物返回送入步骤(1)的加氢反应器用作加氢反应的起始原料，其中，脱酮塔的理论塔板数为62块，进料口位于第27块板，塔顶的操作温度为103.5℃，塔顶的操作压力为0.06MPa；
(3)脱水反应：在上述制备例B3得到的脱水催化剂的存在下，将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物送入脱水反应器，进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流；其中，脱水反应的具体工艺条件为：4-甲基-2-戊醇的液相体积空速为0.95h-1，脱水反应的温度为345℃，脱水反应的压力为0.04MPa；其中，4-甲基-2-戊醇的转化率为86.9％，4-甲基-1-戊烯的选择性为81.7％；
(4)脱轻：将含4-甲基-1-戊烯的物流送至脱轻塔，分离得到含4-甲基-1-戊烯的塔顶产物(富含4-甲基-1-戊烯的物流)以及含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流)；其中，脱轻塔的理论塔板数为39块，进料口位于第20块板，塔顶的操作温度为55.6℃，塔顶的操作压力为0.08MPa；
(5)4MP1精制：将上述含4-甲基-1-戊烯的脱轻塔塔顶产物送至4MP1精制塔，进行精制，分离得到塔顶的4-甲基-1-戊烯产品以及塔釜的4-甲基-2-戊烯等组分；其中，4MP1精制塔的理论塔板数为72块，进料口位于第40块板，塔顶的操作温度为49.2℃，塔顶的操作压力为0.06MPa；
(6)除水：将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流)送入脱水塔，进行除水，分离得到含水的塔顶产物和含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物，其中，脱水塔的理论塔板数为52块，进料口位于第29块板，塔顶温度为104.3℃，塔顶压力为0.05MPa；之后将上述4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物返回送入步骤(2)的脱酮塔，进行脱酮。各操作单元的物料分析结果如下表3：
表3
Figure BDA0003326968740000191
Figure BDA0003326968740000201
实施例4
(1)加氢反应：在上述制备例A1得到的加氢催化剂存在下，将4-甲基-2-戊酮和氢气混合预热后通入加氢反应器，进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；加氢反应的具体条件包括：4-甲基-2-戊酮的液相体积空速为1.25h-1，氢气与4-甲基-2-戊酮的摩尔比为13:1，加氢反应的温度为120℃，加氢反应的压力为1.9MPa；之后，将上述得到的含4-甲基-2-戊醇的物流送入气液分离器，进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4-甲基-2-戊醇的液相组分；并将含氢气的气相组分返回至上述加氢反应器，作为加氢反应的氢气来源；其中，甲基异丁基酮的转化率为99.8％，甲基异丁基甲醇的选择性为100％。
(2)脱酮：将上述含4-甲基-2-戊醇的液相组分送至脱酮塔，进行脱酮，分离得到未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物(4-甲基-2-戊酮)和含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(4-甲基-2-戊醇粗品)，并将未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物返回送入步骤(1)的加氢反应器用作加氢反应的起始原料，其中，脱酮塔的理论塔板数为45块，进料口位于第19块板，塔顶的操作温度为112.1℃，塔顶的操作压力为0.05MPa；
(3)脱水反应：在氧化锆为脱水催化剂的情况下，将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物送入脱水反应器，进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流；其中，脱水反应的具体工艺条件为：4-甲基-2-戊醇的液相体积空速为0.35h-1，脱水反应的温度为296℃，脱水反应的压力为常压；其中，4-甲基-2-戊醇的转化率为82.02％，4-甲基-1-戊烯的选择性为58.54％；
(4)脱轻：含4-甲基-1-戊烯的物流送至脱轻塔，分离得到含4-甲基-1-戊烯的塔顶产物(富含4-甲基-1-戊烯的物流)以及含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流)；其中，脱轻塔的理论塔板数为49块，进料口位于第25块板，塔顶的操作温度为60.8℃，塔顶的操作压力为0.04MPa；
(5)4MP1精制：将上述含4-甲基-1-戊烯的脱轻塔塔顶产物送至4MP1精制塔，进行精制，分离得到塔顶的4-甲基-1-戊烯产品以及塔釜的4-甲基-2-戊烯等组分；其中，4MP1精制塔的理论塔板数为61块，进料口位于第34块板，塔顶的操作温度为51.9℃，塔顶的操作压力为0.04MPa；
(6)除水：将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流)送入脱水塔，进行除水，分离得到含水的塔顶产物和含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物，其中，脱水塔的理论塔板数为54块，进料口位于第30块板，塔顶温度为100.9℃，塔顶压力为0.05MPa；之后将上述4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物返回送入步骤(2)的脱酮塔，进行脱酮。各操作单元的物料分析结果如下表4：
表4
Figure BDA0003326968740000211
实施例5
(1)加氢反应：在上述制备例A1得到的加氢催化剂存在下，将4-甲基-2-戊酮和氢气混合预热后通入加氢反应器，进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；加氢反应的具体条件包括：4-甲基-2-戊酮的液相体积空速为1.25h-1，氢气与4-甲基-2-戊酮的摩尔比为13:1，加氢反应的温度为120℃，加氢反应的压力为1.9MPa；之后，将上述得到的含4-甲基-2-戊醇的物流送入气液分离器，进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4-甲基-2-戊醇的液相组分；并将含氢气的气相组分返回至上述加氢反应器，作为加氢反应的氢气来源；其中，甲基异丁基酮的转化率为99.8％，甲基异丁基甲醇的选择性为100％。
(2)脱酮：将上述含4-甲基-2-戊醇的液相组分送至脱酮塔，进行脱酮，分离得到未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物(4-甲基-2-戊酮)和含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(4-甲基-2-戊醇粗品)，并将未完全反应的4-甲基-2-戊酮的塔顶产物返回送入步骤(1)的加氢反应器用作加氢反应的起始原料，其中，脱酮塔的理论塔板数为45块，进料口位于第19块板，塔顶的操作温度为112.1℃，塔顶的操作压力为0.05MPa；
(3)脱水反应：在上述制备例B4得到的脱水催化剂的存在下，将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物送入脱水反应器，进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流；其中，脱水反应的具体工艺条件为：4-甲基-2-戊醇的液相体积空速为0.35h-1，脱水反应的温度为296℃，脱水反应的压力为常压；其中，4-甲基-2-戊醇的转化率为79.03％，4-甲基-1-戊烯的选择性为48.1％；
(4)脱轻：含4-甲基-1-戊烯的物流送至脱轻塔，分离得到含4-甲基-1-戊烯的塔顶产物(富含4-甲基-1-戊烯的物流)以及含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流)；其中，脱轻塔的理论塔板数为49块，进料口位于第26块板，塔顶的操作温度为62.3℃，塔顶的操作压力为0.06MPa；
(5)4MP1精制：将上述含4-甲基-1-戊烯的脱轻塔塔顶产物送至4MP1精制塔，进行精制，分离得到塔顶的4-甲基-1-戊烯产品以及塔釜的4-甲基-2-戊烯等组分；其中，4MP1精制塔的理论塔板数为58块，进料口位于第30块板，塔顶的操作温度为51.2℃，塔顶的操作压力为0.05MPa；
(6)除水：将上述含4-甲基-2-戊醇的塔釜产物(富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流)送入脱水塔，进行除水，分离得到含水的塔顶产物和含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物，其中，脱水塔的理论塔板数为52块，进料口位于第28块板，塔顶温度为101.0℃，塔顶压力为0.04MPa；之后将上述4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的塔釜产物返回送入步骤(2)的脱酮塔，进行脱酮。各操作单元的物料分析结果如下表5：
表5
Figure BDA0003326968740000231
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)在加氢催化剂的存在下，将4-甲基-2-戊酮与氢气混合进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；
(2)将所述含4-甲基-2-戊醇的物流进行脱酮，得到4-甲基-2-戊酮和4-甲基-2-戊醇粗品；
(3)在脱水催化剂的存在下，将步骤(2)得到的所述4-甲基-2-戊醇粗品进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述加氢反应的条件包括：4-甲基-2-戊酮的液相体积空速为0.05-3h-1，氢气与4-甲基-2-戊酮的摩尔比为(2-30):1，加氢反应的温度为80-160℃，加氢反应的压力为常压至3.5MPa；
优选地，所述加氢反应的条件包括：4-甲基-2-戊酮的液相体积空速为0.2-2.0h-1，氢气与4-甲基-2-戊酮的摩尔比为(5-15):1，加氢反应的温度为100-140℃，加氢反应的压力为0.5-2.5MPa；
和/或，所述加氢催化剂包括载体和负载在载体上的Ni和La；
以所述加氢催化剂的总重量计，所述Ni的含量为10-15wt％，所述Ni和La的重量比为(10-20):1；
所述加氢催化剂的载体选自氧化铝、二氧化硅和二氧化钛中的至少一种；
和/或，所述步骤(1)和步骤(2)之间还包括气液分离的步骤，将所述含4-甲基-2-戊醇的物流进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4-甲基-2-戊醇的液相组分，将气液分离得到的含4-甲基-2-戊醇的液相组分进行脱酮。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(2)中，所述脱酮在脱酮塔中进行，所述脱酮塔的理论塔板数为40-65块，所述脱酮塔的进料口位于所述脱酮塔的中上部，塔顶的操作温度为90-125℃，优选为100-115℃，塔顶的操作压力为0.01-0.2MPa，优选为0.01-0.1MPa。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(3)中，所述脱水反应的条件包括：4-甲基-2-戊醇的液相体积空速为0.05-1.5h-1，脱水反应的温度为250-450℃，脱水反应的压力为常压至0.5MPa；
优选地，所述脱水反应的条件包括：4-甲基-2-戊醇的液相体积空速为0.2-1.0h-1，脱水反应的温度为290-360℃，脱水反应的压力为常压至0.1MPa；
和/或，所述脱水催化剂包括氧化钙和氧化锆，以所述脱水催化剂的总重量计，以金属元素计的氧化钙的含量为0.1-5wt％。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
(4)从步骤(3)得到的所述含4-甲基-1-戊烯的物流中分离得到富含4-甲基-1-戊烯的物流和富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流；
(5)将步骤(4)分离得到的富含4-甲基-1-戊烯的物流进行精制，得到4-甲基-1-戊烯产品；
(6)将步骤(4)分离得到的富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流进行除水后返回至步骤(2)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤(4)中的分离在脱轻塔中进行，
所述脱轻塔的理论塔板数为30-65，优选为35-60；所述脱轻塔的进料口位于所述脱轻塔的中下部，塔顶的操作温度为45-70℃，优选为50-65℃，塔顶的操作压力为0.01-2MPa，优选为0.01-0.1MPa。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述精制在精制塔中进行，
所述精制塔的理论塔板数为45-80，优选为50-75，所述精制塔的进料口位于所述精制塔的中上部，塔顶的操作温度为40-60℃，优选为45-55℃，塔顶的操作压力为0.01-0.2MPa，优选为0.01-0.15MPa。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述除水在脱水塔中进行，
所述脱水塔的理论塔板数为40-60，所述脱水塔的进料口位于所述脱水塔中下部，塔顶的操作温度为95-103℃，塔顶的操作压力为0.01-0.20MPa。
9.一种由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的系统，其特征在于，该系统包括：加氢反应器(1)、脱酮塔(3)和脱水反应器(4)，其中，
所述加氢反应器(1)，用于将4-甲基-2-戊酮与氢气混合进行加氢反应，得到含4-甲基-2-戊醇的物流；
所述脱酮塔(3)连通所述加氢反应器(1)，用于将来自所述加氢反应器(1)的所述含4-甲基-2-戊醇的物流进行脱酮，得到4-甲基-2-戊酮和4-甲基-2-戊醇粗品；
所述脱水反应器(4)连通所述脱酮塔(3)，用于将来自所述脱酮塔(3)的所述4-甲基-2-戊醇粗品进行脱水反应，得到含4-甲基-1-戊烯的物流。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述系统还包括：气液分离器(2)、脱轻塔(5)、精制塔(6)和脱水塔(7)，
所述气液分离器(2)连通加氢反应器(1)和脱酮塔(3)，用于将来自所述加氢反应器(1)的含4-甲基-2-戊醇的物流进行气液分离，得到含氢气的气相组分和含4-甲基-2-戊醇的液相组分，并将含4-甲基-2-戊醇的液相组分送入脱酮塔(3)；
所述脱轻塔(5)连通所述脱水反应器(4)，用于分离来自所述脱水反应器(4)的含4-甲基-1-戊烯的物流，得到富含4-甲基-1-戊烯的物流和富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流；
所述精制塔(6)连通所述脱轻塔(5)，用于将来自所述脱轻塔(5)的富含4-甲基-1-戊烯的物流进行精制，得到4-甲基-1-戊烯产品；
所述脱水塔(7)连通所述脱轻塔(5)，用于将来自所述脱轻塔(5)的的富含4-甲基-2-戊醇和4-甲基-2-戊酮的物流进行除水后返回至脱酮塔进行脱酮。
CN202111265884.XA 2021-10-28 2021-10-28 由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统 Pending CN116041128A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111265884.XA CN116041128A (zh) 2021-10-28 2021-10-28 由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111265884.XA CN116041128A (zh) 2021-10-28 2021-10-28 由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116041128A true CN116041128A (zh) 2023-05-02

Family

ID=86122350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111265884.XA Pending CN116041128A (zh) 2021-10-28 2021-10-28 由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116041128A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101502802B (zh) 用于顺酐加氢连续生产丁二酸酐的催化剂制备方法
TWI612031B (zh) 一種聯產環己醇和鏈烷醇的方法和裝置
WO2017128946A1 (zh) 一种用于双氧水合成的高分散颗粒催化剂及其制备方法和应用
CN105801536A (zh) 顺酐液相选择加氢制备丁二酸酐的方法
CN107954832A (zh) 一种氢化双酚a的制备方法
CN106622393A (zh) 一种氧化铝载体、以其为载体的镍基催化剂，及制备方法和应用
CN104549342B (zh) 合成气制低碳烯烃铁催化剂及其制备方法
CN106673938A (zh) 一种由环戊二烯选择性加氢生产环戊烯的方法
CN102381922B (zh) 一种由乙醇合成乙烯的方法
CN116041128A (zh) 由4-甲基-2-戊酮制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统
CN109569629B (zh) 用于醋酸酯加氢的催化剂及其制备方法和醋酸酯加氢制醇的方法
CN107930657A (zh) 由丙酮合成甲基异丁基酮的钴基催化剂
CN110498780A (zh) 一种由糠酸气相加氢制备四氢糠酸的方法
CN115634678A (zh) 一种乙烷脱氢催化剂及乙烷脱氢同时制备乙烯和氢气的方法
CN116041127A (zh) 由4-甲基-2-戊醇制备4-甲基-1-戊烯方法和系统
CN116041136A (zh) 制备4-甲基-1-戊烯的方法和系统
CN105709786B (zh) 一种丁二烯选择性加氢、1‑丁烯异构催化剂及其制备方法和应用
CN113651664A (zh) 苄醇转化的方法
CN112619651A (zh) 合成气制低碳烯烃的催化剂的制备方法
CN113117708A (zh) 一种钒磷氧催化剂的制备方法
CN112619652A (zh) 合成气制低碳烯烃的催化剂及其制备方法
CN107226771B (zh) 含有环己烷和乙酸的物流的分离方法及乙酸环己酯的生产方法及联产环己醇和乙醇的方法
CN112473725B (zh) 一种改性分子筛催化剂的制备方法及连续合成3-甲氧基-3-甲基丁醇的方法
CN114192142B (zh) 一种二壬基酚加氢用催化剂及其制备方法
CN115155569B (zh) 一种蛋壳型Ru基加氢催化剂及其制备方法、应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination