加压生产甲基异丙基甲酮的方法及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113443975A(43)申请公布日2021.09.28(21)申请号202110718043.3(22)申请日2021.06.28(71)申请人阿拉善经济开发区新鑫化工有限责任公司地址750300内蒙古自治区阿拉善盟经济开发区110国道百建水泥厂南侧(72)发明人刘军马丽琼(74)专利代理机构西安国知创科专利代理事务所(普通合伙)61276代理人罗英(51)Int.Cl.C07C49/04(2006.01)C07C45/28(2006.01)C07C45/00(2006.01)B01J27/16(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称加压生产甲基异丙基甲酮的方法及应用(57)摘要本发明公开了一种加压生产甲基异丙基甲酮的方法及应用，属于化学合成技术领域，该加压生产方法包括：在酸性催化剂作用下，使异戊二烯与水蒸汽接触，于催化反应床中带压反应，得到甲基异丙基甲酮；上述带压反应的反应压力为0.20‑0.50Mpa；上述酸性催化剂为固体磷酸催化剂；上述催化剂的活性成分包括磷酸、硼和五氧化二磷，载体为硅藻土。本发明的加压生产方法能用于C5馏分制备甲基异丙基甲酮，其中C5馏分为异戊二烯或混合C5馏份。本发明的方法能提高异戊二烯的转化率及产物收率和纯度，减少副产物生成量，延长催化剂使用寿命，降低催化剂更换周期，显著降低催化剂费用及生产成本。CN113443975ACN113443975A权利要求书1/1页1.一种加压生产甲基异丙基甲酮的方法，其特征在于，包括：在酸性催化剂作用下，使异戊二烯与水蒸汽接触，于催化反应床中带压反应，得到甲基异丙基甲酮；所述带压反应的反应压力为0.20‑0.50Mpa；所述酸性催化剂为固体磷酸催化剂；所述催化剂的活性成分包括磷酸、硼和五氧化二磷，载体为硅藻土。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水蒸汽进入催化反应床前，经预热器加热至190‑220℃，上述预热器的加热介质为导热油。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述预热器入口的蒸汽压力为0.45‑0.55MPa。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述异戊二烯进入催化反应床前，经汽化器汽化，上述汽化器的温度为80‑95℃，加热介质为蒸汽。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水蒸汽与所述异戊二烯的摩尔比为4‑6:1。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述固体磷酸催化剂中，磷酸的质量百分数为45‑65％，硼的质量百分数为4‑7％，五氧化二磷的质量百分数为5‑10％。7.根据权利要求1‑6任一项所述的方法，其特征在于：所述催化反应床中反应温度为220‑235℃；所述催化反应床压力通过催化反应床出料调节阀控制。8.一种如权利要求1‑7任一项所述的加压生产甲基异丙基甲酮的方法在C5馏分制备甲基异丙基甲酮中的应用，所述C5馏分为异戊二烯或混合C5馏份。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述混合C5馏份中，异戊二烯的质量含量不低于60％，正戊烷的质量含量不低于15％。10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述加压生产方法中，水蒸汽与混合C5馏份的摩尔比为4‑6:1。2CN113443975A说明书1/8页加压生产甲基异丙基甲酮的方法及应用技术领域[0001]本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种加压生产甲基异丙基甲酮的方法及应用。背景技术[0002]甲基异丙基酮(Methylisopropylketone，以下简称MIPK)，化学名3‑甲基‑2‑丁酮，是一种无色透明液体，具有芳香气味，是一种重要的精细化工原料和高档溶剂，被用做染料中间体、化学制剂、稀贵金属萃取剂，也广泛用于农业、医药、香料、食品等领域。MIPK的合成可以采用多种路线，但具有工业意义的工艺主要有异丁酸和乙酸为原料的脱羧工艺、甲基乙基酮的缩合异构工艺和异戊二烯直接水合异构工艺三种。脱羧工艺因原料消耗较高，生产工艺复杂，原料对设备有较大的腐蚀性，存在着生产成本较高和环境污染问题；甲基乙基酮的缩合异构工艺则由于副产大量的3‑戊酮和需高温下进行反应的不足，制约了该工艺的进一步发展；异戊二烯直接水合异构工艺具有生产工艺的先进性、产品质量稳定、原料来源广、反应条件温和以及生产成本低的优点，特别是该工艺及其废料对环境影响小，成为目前我国制备MIPK较可行的方法。[0003]异戊二烯(C5H8)进行水合反应是亲电加成反应，主反应为1,2‑加成，反应能进行是因为：烯烃π键的电子易流动，在酸的环境(催化剂固体磷酸)的影响下，偏到双键的1个碳一边，在外电场的存在下，进一步加剧正负电荷的分离，使亲电试剂很容易与烯烃发生亲电加成，反应式为：CH2＝C(CH3)CH＝CH2+H2