JPS6277338A - イソプロパノ−ルの製造装置 - Google Patents

イソプロパノ−ルの製造装置

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JPS6277338A
JPS6277338A JP21515585A JP21515585A JPS6277338A JP S6277338 A JPS6277338 A JP S6277338A JP 21515585 A JP21515585 A JP 21515585A JP 21515585 A JP21515585 A JP 21515585A JP S6277338 A JPS6277338 A JP S6277338A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は溶剤、ヘヤトニック等の配合剤、不凍液等とし
て使用するイソプロパノールの製造装置に関する。
〈従  来  技  術〉 従来、イソプロパノールはプロピレンの水和反応で製造
されていた。水和反応には(1)酸化タングステン、酸
化チタン等の触媒の存在下で水蒸気を用いて、250a
tm、  270″CC程度で直接水和する直接水和法
と070へ・75%の硫酸を用い、21〜28atmの
圧力で硫酸化を行い、その後加熱して加水分解を行い製
品を得る間接水和法がある。
これを化学式で円くと次のようになる。
直接水和法: CLl 3CH= CLl 2 十H20→(プロピレ
ン)    CH3CH(OH)CH3(イソプロパノ
ール) 間接水和法: CH3CH−CH2+ H2S○4→ CH3CH(O3O3H)Ct13 CH3CH(O3O3I」 )   CI−h   +
Hz   O→CH3C1−((CH) CH3+I」
2 S O4ところが、ある種の石油化学コンビナ−1
〜では、不純物として例えばメタン等を含む1.1精製
のアセ1−ンと水素が副産物として出てくる場合がある
一方アセトンと水素は、例えば超微粒子の金属ニッケル
等触媒の存在下で下記のような化学平衡式が成り立つこ
とが知られている。
H2+ (CH3) 2 Go ′;!(アセトン) (CH3>  2   CHOト1   ・・・ ・・
・ ・・・ ・・・  (A>(イソプロパノール) そしてアセトンと水素からイソプロパノールを生成匁る
反応は200℃程度の温度条件で行われ、ICi、7k
y / kg −mo1発熱反応である。
しかして、本発明者らは、上述したコンビナ−1〜で6
シ1産物として15ノられる粗精製のアセ1ヘンと水素
は安価なので、これらを原1+1にイソプ(コバノール
を製造すれば、(1[せて反応熱が得られることを見い
出した。
従来では、インプロパツールを原料にしてアセトンが作
られており、逆にアセトンを原料にしてイソプロパノー
ルを作ることは行われていなかった。
〈発明の目的〉 本発明はアt?l〜ンと水素、特に粗精製のアセトンと
水素からイソプロパノールをY aするという新しい要
求に鑑み案出したもので、合成旧の反応熱を水蒸気の形
で取り出してユーティリティとして使用することができ
るイソプロパノールの製造装置を提供することを目的と
する。
〈発明の概要〉 上記目的を達成するため本発明のイソプロパノールの製
造装置は高温のアセトンと水素の混合ガスを受入れて、
内部に担持する触媒の下で反応させてイソプロパノール
ガスを生成させると共に、熱媒体を受入れて上記反応の
反応熱と熱交換して熱媒体を加熱する水素化反応器と、
水素化反応器に送られるアセトンと水素の混合物を受入
れるとともに水素化反応器からの高温ガスを受入れて熱
交換し、アセトンと水素との混合物を加熱するど共に水
素化反応器からの高温ガスを冷fiIする熱交換器と水
素化反応器から上記熱交換器を通って送られる反応生成
物と未反応物の混合物を受入れて、イソプロパノールと
未反応のアセトンと水素の混合ガスに分留し、未反応の
アセトンと水素を原料系統に戻し、イソプロパノールを
製品として取り出づ粕製H直とからなることを特徴どす
るものである。
〈実 施 例〉 以下本発明のイソプロパノールのvA造駅盾について図
面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明のイソプロパノールの製j告装置のフロ
ーシートである。
第1図にd3いて 1は精製塔リボイソ、2は精製塔、
3は6)製j75 ]コンデンサ4は凝縮液タンク、5
は凝縮液ポンプ、6は製品ポンプ、7は精製塔供給ポン
プ、8は粗分留塔、9は粗分留塔リボイソ、10はイソ
プロパノールコンデンサ、11は粗分留’b ullア
ブロワ12は冷凍機、13は熱交換器、14は水素化反
応器、15は蒸気ドラム、16は粘製装■、 21.2
3は流量調節装置、24は温度調節装置、20,22.
25は液面調節装置、26は圧力調節装量である。
水素化反応器14は第2図に示すようにシェルアンドデ
ユープ式の熱交換器であって、多数のチューブ14aの
外面には多数の伝熱フィン14bを有している。チュー
ブ外側には受熱熱媒体として水を流通させ、チューブ外
側にはアセトンと水素の混合ガスを流通させる。伝熱フ
ィン14bは超微粒子の金属ニッケル等の触媒14cを
10持している。水素化反応器14内は200°稈度の
d1Δ麿に保たれてJ5す、触媒の存在下でアセトンと
水素を反応さゼ、イソブ]コ」パノールを生成させ、一
方ヂューブ内の水にアセトンと水素の反応熱を伝熱して
加熱し蒸発させる。
熱交換器13はプレート式で、上記水素化反応器14に
送られる原石のアセトンと水素を受入れるとともに、水
素化反応器14から流出する、未反応のアセトンど水素
を舎むイソプ[1パノールの高温のガスを受入れて、そ
れぞれ流通させて熱交換し、原石のアセトンと水素を加
熱するとともに、水素化反応器14から流出する高温の
ガスを冷却する。
lI′l製装!(16はリボビラ9付の粗分留塔8、リ
ボイソ1付精製塔2、精製塔コンデンサ3、凝縮液タン
ク4、凝縮液ポンプ5、粕@A塔供給ポンプ7、粗分留
塔ブロワ11、冷凍機12等からなり、水素化反応器1
4から熱交換器13、イソプロパノールコンデンサ10
を経て送られる反応生成物(イソプロパノール)と未反
応物(アセ[・ンと水素および不純物)の混合物を受入
れて、イソプロ1パノール液と、アセ]〜ン、水素およ
び不純物(メタン賀)の湿合気イ4、に分留する。
以下第1図のフ「1−シー[−の流れに!+W1って作
用を説明りる。
jI;λ131のアセトンと水素は第1図のアレ1〜ン
と水素として示されるように導入され、熱交換器13の
Ill JUI人[1側13aに送られる。熱交換器1
3では上記原石系統からのアゼ]〜ンと水素おJ、び粗
分留j?1頂部からのアセトンと水kを受入れると共に
、水素化反応器14からの高温のガス〈未反応のアセト
ンと水素および反応9成物のイソ10パノールの混合ガ
ス)を高温ガス受入口13bに受入れて熱交換し、アセ
トンと水素は180℃程度の高温の混合ガスとなって水
素化反応器14に送られる。水素化反応器14内は20
0°C稈度の温度に保たれており、触媒の存在下で先に
述べたように、アセトンと水素が反応してイソ10パノ
ールが生成される。上記反応は発熱反応であり、反応熱
はチコーブ14a内を流れる水に伝えられて水が蒸発し
、気液混相状態で蒸気ドラム15に送られる。ここで蒸
気と翫11水に分111されて、蒸気はユーティリティ
として必要個所送られ、温水は再び水素化反応器14に
送られる。水素化反応器14内の温度は、蒸気ドラムの
蒸気圧を調節することにより、水素化反応器14内の蒸
発昂を調節することにより行われる。水素化反応器14
から流出した高温のガスは先に述べたように熱交換器1
3で冷却され、ざらに冷水を使用するイソプロパノール
コンデンサ10により冷却されて、イソプロパノールの
全部とアゼトンの大部分が凝縮し、粗分留塔8に送られ
る。
粗分留塔8には、蒸気で加熱されるリボイソ9が付属し
ており、リボイソにより 110℃程度に加熱されて、
イソプロパノールとアセトンの混合液からアセトンが蒸
発し、塔底部に残った生母のアセトンを3む粗精製のイ
ソ10パノールは精製塔供給ポンプ7により精製塔2に
送られる。相分留塔8ではアセトンの大部分とイソプロ
パノールの一部が蒸発するが、精製塔2で蒸発して、精
製」t1コンデンサ3で凝縮されたアセトンおよび原石
系統のアセトンの一部を山状に降らUているので、イソ
プロパノールは再凝縮して塔底部に戻り、粗分留塔で蒸
発したアセ1−ンおよびコンデンサ10で凝縮しなかっ
た水素が粗分留塔8の塔頂から粗分留塔IJ)気ブロワ
11により、原1′U1系統に戻される。尚粗分留11
18の頂部からす1出されるアセ[−ンと水素を全て原
料系に戻づと、原料に含まれるメタン等の不純物が系内
に循膿し徐々に蓄積されて、反応が次第に81害される
ようになるので粗分留塔8の塔頂の排気の一部を系外に
す1出する。この際系外にjI出てるガスを冷凍機12
によりO℃程度まで冷IJ1シ、排出カス中に含まれる
アセ1−ンを回収し、原わ1系に反覆。
従って冷凍機を通過したガス中にはメタン等の不純物と
水素カスが含まれる。
粗分留塔8の底部から抜出された粗精製のイソブ[1パ
ノールは精製塔リボイソ1イ」の精製塔2ににり上記粗
iI′I製jii 8と同様のプロレスでアセトンと精
製イソプロパノールに分留され、し′」製されてイソプ
ロパノールは精製塔2底部から製品ポンプ6により抜出
されて図示しない製品タンクに製品として送られる。一
方精製塔21自部から場内で分留魚介したアl? l−
ンがり1出され、践ア廿I〜ンガスは冷水を使用した精
製塔コンデンサ 3により凝・縮され、凝縮液タンク 
4に流下する。凝縮液タンク 4内に貯留するアセトン
液は凝縮液ポンプ5により精製塔2a3よび粗分留塔8
の上部から山状に降らせて多塔の分留を助ける。
次【こコントロール関係について説明する。
反応器14内の温度は、蒸気ドラム15内の圧力を検出
して圧力調節装置26により調節弁26aの開度を調節
することにより調節される。粗分密封)8、および精製
塔2の底部の温度調節は粗分留塔リボイソ9および精製
塔リボイソ1に流入する蒸気a1を流帛調節装置21お
よび23により調節して行われる。粗分留塔8、精製塔
2、J′3よび凝縮液タンクの液面は液面調節V、、首
22,20J5よび25にJ:り調節弁22a、20a
および25a、25bの開度を調節することにより調節
される。凝縮液タンク4に流入りる液体アセトンの温度
の調節は溜1度調節装置24にJ、り調節弁24aの開
度を調節して精製j3i−+ンデン]ノ 3に流入する
冷水足を調m−Jることにより行われる。
〈変  形  例〉 本発明のイソプロパノールの製造装置は上記実施例に限
られるものではなく、特許請求の範囲に含まれる以下の
ような変更が可能である。
(1)  精製装置16は粗分留塔8と精製塔2の二塔
式どなっているが、精製塔のみの一塔式どしてもよい。
(2粗分留jハ8および精製塔2上部から降らせるため
のアセトン凝縮装置(コンデンサ3、凝縮液タンク4、
およびポンプ5よりなる)は精製塔のみでなく粗分留塔
に取(qけてもよい。
(3+  原料系統に戻すアセI・ンは粗分留塔8から
のみでなく精製塔8からのものでもよい。
(4)  反応器14内で水を魚介させているが、蒸弁
させずに熱水を作ってもよい。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明のイソプロパノールの製造装
置には以下の効果がある。
(1)  副産物としての安価なアセトンと水素を使用
してイソプロパノールを製造できるので、製造コストが
低下覆る。
■ アセトンと水素からイソブ[lパノールを生成ザる
化学反応で発生ずる反応熱を右動に取出して水蒸気を発
生させているので、粗分留塔や精製塔で使用する熱量を
十分まかなえるだけでなく、余剰の蒸気を工場内のユー
ティリティとして利用でき、人中な省土ネルギーが図れ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のイソプロパノール製造装置のフローシ
ー1〜である。第2図は水素化反応器と蒸気ドラムを組
合せた図面で、水素化反応器の断面を示している。 1・・・・・・R1’N j?’+リボイラ2・・・・
・・精製塔 3・・・・・・精製塔コンデンサ 4・・・・・・凝縮液タンク 5・・・・・・凝縮液ポンプ 6・・・・・・製品ポンプ 7・・・・・・精製塔供給ポンプ 8・・・・・・粗分留塔 9・・・・・・粗分留塔リボイソ 10・・・・・・イソブロパノールコンデンリ11・・
・・・・粗分留塔刊気ブロワ 12・・・・・・冷凍機 13・・・・・・熱交換器 14・・・・・・水素化反応器 15・・・・・・蒸気ドラム 16・・・・・・精製菰置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高温のアセトンと水素の混合ガスを受入れて、内部に担
    持する触媒の下で反応させてイソプロパノールガスを生
    成させると共に、熱媒体を受入れて上記反応の反応熱と
    熱交換して熱媒体を加熱する水素化反応器と、水素化反
    応器に送られるアセトンと水素の混合物を受入れるとと
    もに水素化反応器からの高温ガスを受入れて熱交換し、
    アセトンと水素との混合物を加熱すると共に水素化反応
    器からの高温ガスを冷却する熱交換器と水素化反応器か
    ら上記熱交換器を通って送られる反応生成物と未反応物
    の混合物を受入れて、イソプロパノールと未反応のアセ
    トンと水素の混合ガスに分留し、未反応のアセトンと水
    素を原料系統に戻し、イソプロパノールを製品として取
    り出す精製装置とからなることを特徴とするイソプロパ
    ノールの製造装置。
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