JP5121722B2 - 精製メチルイソブチルケトンの製造方法および装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の観点によれば、精製メチルイソブチルケトン(MIBK)の製造方法であって、
MIBKと、アセトンの縮合および水素化反応からの少なくとも水および有機化合物(未反応アセトンを含む)の形態の不純物とを含有する供給流れを、少なくともアセトンを回収する第1の蒸留操作にかけ、MIBKと不純物とを含有する底部生成物を抜き出すこと;
該第1の蒸留操作の底部生成物を、第2の蒸留塔に連結された、有機相と水相とを分離する液−液分離器に供給し;該液−液分離器からの有機相を第2の蒸留塔の塔頂領域に供給して塔頂生成物を生成し;該塔頂生成物を凝縮し;得られた凝縮塔頂生成物を、該第1の蒸留操作の底部生成物が供給されるのと同じ液−液分離器に供給し、さらに該第2の塔の底部からMIBKおよび高沸点不純物を含有する底部生成物を抜き出すこと;および
該第2の蒸留塔の底部生成物を第3の蒸留塔に供給し;底部生成物として高沸点不純物を取り出し;さらに該第3の蒸留塔から精製MIBKを抜き出すこと
を含む方法が提供される。
MIBKは、任意の既知のプロセスによって製造することができるが、単一の縮合および水素化触媒(例えば、パラジウム系樹脂触媒)の存在下で、好ましくは単一処理工程で製造することが好ましい。MIBKは、南アフリカ完全特許出願番号第2004/8988号に記載されるようにして製造することができる。このMIBKは、管型反応器など適切な反応器、好ましくは管型トリクルベッド反応器にアセトンおよび水素を供給することによって製造することができる。
本発明方法はまた、MIBKと、アセトンの凝合および水素化反応からの不純物とを含有する供給流れから水素を除去する工程を含むことができる。この水素は、通常、MIBKを製造するためのアセトンの縮合および水素化における未反応の水素である。この水素は任意の適切な段階で除去することができ、好ましくは第1の蒸留操作の前である。この水素は水素分離装置、好ましくは水素分離ドラムを用いて除去することができ、除去された水素はMIBK製造ステップにリサイクルすることができる。
第1の蒸留操作は1つ以上の蒸留塔において実行することができ、好ましくは低沸点不純物が、回収したアセトンから別々に取り出される。好ましくは、第1の蒸留操作は、第1の蒸留塔にMIBKおよび不純物を含有する供給流れを供給することによって単一の第1の蒸留塔において実行され、そこで低沸点不純物が塔頂生成物として取り出され、アセトンがサイドドローとして取り出され、MIBKおよび不純物が底部生成物として取り出される。
第1の蒸留操作の底部生成物は液−液分離器に供給する前に冷却することができる。
好ましくは、精製MIBKは、第3の塔において(好ましくは、その精留区画において)サイドドローとして抜き出され、低沸点不純物は塔頂生成物として抜き出される。MIBKは99.5重量%の高純度を有することができる。
本発明の第2の観点によれば、精製メチルイソブチルケトン(MIBK)の製造に適する装置であって、
第1の蒸留装置であって、該第1の蒸留装置に、MIBKと、アセトンの縮合および水素化反応からの少なくとも水および有機化合物(未反応アセトンを含む)の形態の不純物とを含有する供給流れを供給するための供給ラインを有し、さらにアセトンを抜き出すためのアセトン取出装置、ならびにMIBKおよび不純物の形態の底部生成物を該第1の蒸留装置の底部から抜き出すための底部生成物取出装置を有する第1の蒸留装置;
第2の蒸留塔に連結された液−液分離器であって、その使用により有機相および水相を分離することを可能にし、該第1の蒸留装置の底部生成物を該液−液分離器に供給するための供給ラインを有する液−液分離器;
第2の蒸留塔であって、該液−液分離器からの該有機相を該第2の蒸留塔の塔頂領域に供給するための供給ラインを有し、さらに塔頂生成物を低沸点化合物の形態で抜き出すための塔頂取出装置、該塔頂生成物を凝縮するための凝縮器、および該凝縮塔頂生成物を該液−液分離器に供給するための供給ラインを有し、さらに該第2の蒸留塔の底部からMIBKおよび高沸点不純物の形態の底部生成物を抜き出すための底部生成物取出装置を有する第2の蒸留塔;および
第3の蒸留塔であって、該第2の蒸留塔の該底部生成物を該第3の蒸留塔に供給するための供給ライン、高沸点不純物を底部生成物として抜き出すための底部生成物取出装置、および該第3の蒸留塔から精製MIBKを抜き出すためのMIBK取出装置を有する第3の蒸留塔
を有する装置が提供される。
MIBK反応器は、任意の適当なMIBK反応器、好ましくは単一の縮合および水素化触媒(例えば、パラジウム系樹脂触媒)の存在下で、好ましくは単一の処理工程でMIBKを製造する反応器を有することができる。このMIBK反応器は、管型反応器、好ましくは反応器にアセトンおよび水素を供給するための1つ以上の供給ラインを備えた管型トリクルベッド反応器を有することができる。
本発明装置はまた、MIBKと、アセトンの縮合および水素化反応からの不純物とを含有する供給流れから水素を除去するための手段を有することができる。水素を除去するための手段としては、水素分離装置、好ましくは水素分離ドラムを有することができ、第1の蒸留装置の前に配置することができる。
第1の蒸留装置は1つ以上の蒸留塔を有することができ、好ましくは、アセトン取出装置から別々に低沸点不純物を抜き出すための塔頂生成物取出装置を有する。第1の蒸留装置は、好ましくは、MIBKおよび不純物を含有する供給流れのための供給ラインと、低沸点不純物を抜き出すための塔頂生成物取出装置と、サイドドローとしてアセトンを抜き出すためのアセトン取出装置と、MIBKおよび不純物の形態の底部生成物を抜き出すための底部生成物取出装置とを有する単一の第1の蒸留塔を有する。
第1の蒸留装置の底部生成物を供給するための供給ラインは、好ましくは、液−液分離器に供給される前に第1の蒸留装置の底部生成物を冷却するための冷却器を有する。
好ましくは、第3の蒸留塔からのMIBK取出装置は、サイドドローとして精製MIBKを抜き出し、好ましくは、第3の蒸留塔は、低沸点不純物を抜き出すための塔頂生成物取出装置を有する。
Claims (21)
- 精製メチルイソブチルケトン(MIBK)の製造方法であって、
MIBKと、アセトンの縮合および水素化反応からの少なくとも水および有機化合物(未反応アセトンを含む)の形態の不純物とを含有する供給流れを、少なくともアセトンを回収する第1の蒸留操作にかけ、MIBKと不純物とを含有する底部生成物を抜き出すこと;
該第1の蒸留操作の底部生成物を、第2の蒸留塔に連結された、有機相と水相とを分離する液−液分離器に供給し;該液−液分離器からの有機相を第2の蒸留塔の塔頂領域に供給して塔頂生成物を生成し;該塔頂生成物を凝縮し;得られた凝縮塔頂生成物を、該第1の蒸留操作の底部生成物が供給されるのと同じ液−液分離器に供給し、さらに該第2の塔の底部からMIBKおよび高沸点不純物を含有する底部生成物を抜き出すこと;および
該第2の蒸留塔の底部生成物を第3の蒸留塔に供給し;底部生成物として高沸点不純物を取り出し;さらに該第3の蒸留塔から精製MIBKを抜き出すこと
を含む方法。 - アセトンの縮合および水素化によってMIBKを製造することで、MIBKと、少なくとも水および有機化合物(未反応アセトンを含む)の形態の不純物とを含有する前記供給流れを形成する工程を含む請求項1に記載の方法。
- 前記MIBKを、単一の処理工程において、単一の縮合および水素化触媒の存在下で製造する請求項2に記載の方法。
- MIBKと、前記のアセトンの縮合および水素化反応からの不純物とを含有する前記供給流れから水素を除去する工程を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記水素を前記第1の蒸留操作の前に除去する請求項4に記載の方法。
- 前記第1の蒸留操作を1つ以上の蒸留塔において行い、前記回収アセトンから低沸点不純物を別々に抜き出す請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の蒸留操作を、前記第1の蒸留塔に、MIBKおよび不純物を含有する前記供給流れを供給することによって単一の第1の蒸留塔において行い、低沸点不純物を塔頂生成物として抜き出し、アセトンをサイドドローとして抜き出し、さらにMIBKおよび不純物を底部生成物として抜き出す請求項6に記載の方法。
- 前記塔頂生成物を還流する請求項7に記載の方法。
- 前記回収アセトンを前記MIBK製造工程にリサイクルする請求項2に記載の方法。
- 前記精製MIBKを前記第3の塔においてサイドドローとして抜き出し、低沸点不純物を塔頂生成物として抜き出す請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第3の塔の塔頂生成物を凝縮し、還流ドラムに供給する請求項10に記載の方法。
- 精製メチルイソブチルケトン(MIBK)の製造装置であって、
第1の蒸留装置であって、該第1の蒸留装置に、MIBKと、アセトンの縮合および水素化反応からの少なくとも水および有機化合物(未反応アセトンを含む)の形態の不純物とを含有する供給流れを供給するための供給ラインを有し、さらにアセトンを抜き出すためのアセトン取出装置、ならびにMIBKおよび不純物の形態の底部生成物を該第1の蒸留装置の底部から抜き出すための底部生成物取出装置を有する第1の蒸留装置;
第2の蒸留塔に連結された液−液分離器であって、その使用により有機相および水相を分離することを可能にし、該第1の蒸留装置の底部生成物を該液−液分離器に供給するための供給ラインを有する液−液分離器;
第2の蒸留塔であって、該液−液分離器からの該有機相を該第2の蒸留塔の塔頂領域に供給するための供給ラインを有し、さらに塔頂生成物を低沸点化合物の形態で抜き出すための塔頂取出装置、該塔頂生成物を凝縮するための凝縮器、および該凝縮塔頂生成物を該液−液分離器に供給するための供給ラインを有し、さらに該第2の蒸留塔の底部からMIBKおよび高沸点不純物の形態の底部生成物を抜き出すための底部生成物取出装置を有する第2の蒸留塔;および
第3の蒸留塔であって、該第2の蒸留塔の該底部生成物を該第3の蒸留塔に供給するための供給ライン、高沸点不純物を底部生成物として抜き出すための底部生成物取出装置、および該第3の蒸留塔から精製MIBKを抜き出すためのMIBK取出装置を有する第3の蒸留塔
を有する装置。 - アセトンの縮合および水素化によってMIBKを製造することで、MIBKと、少なくとも水および有機化合物(アセトンを含む)の形態の不純物とを含有する前記供給流れを生成するための反応器を有する請求項12に記載の装置。
- MIBKを製造するための前記反応器が、単一処理工程において単一の縮合および水素化触媒の存在下でMIBKを製造するための反応器からなる請求項13に記載の装置。
- 前記のMIBKおよびアセトンの縮合および水素化反応からの不純物を含有する前記供給流れから水素を除去するための手段を有する請求項12〜14のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1の蒸留装置が1つ以上の蒸留塔からなり、かつ前記アセトン取出装置から低沸点不純物を別々に抜き出すための塔頂生成物取出装置を有する請求項12〜15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1の蒸留装置が、前記のMIBKおよび不純物を含有する供給流れのための前記供給ラインと、低沸点不純物を抜き出すための塔頂生成物取出装置と、アセトンをサイドドローとして抜き出すためのアセトン取出装置と、MIBKおよび不純物の形態の底部生成物を抜き出すための底部生成物取出装置とを有する単一の第1の蒸留塔を有する請求項16に記載の装置。
- 前記第1の蒸留装置が、前記塔頂生成物を凝縮するための凝縮器と、前記凝縮塔頂生成物を受け入れるための還流ドラムと、前記還流ドラムからの前記凝縮塔頂生成物の少なくとも一部を還流として前記第1の蒸留装置に供給する供給ラインとを有する請求項17に記載の装置。
- 前記第1の蒸留装置が、前記第1の蒸留塔から抜き出したアセトンを前記MIBK製造用反応器にリサイクルするためのリサイクルラインを有している請求項13に記載の装置。
- 前記の第3の蒸留塔からのMIBK取出装置がサイドドローとして精製MIBKを取り出し、かつ前記第3の蒸留塔が低沸点不純物を抜き出すための塔頂生成物取出装置を有している請求項12〜19のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第3の蒸留塔の前記塔頂取出装置が凝縮器に連結されており、前記凝縮器が還流ドラムに連結されている請求項20に記載の装置。
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