[发明专利]一种由工业副产废液丙酮制备高纯甲基异丁基酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种工业副产废液丙酮制备高纯甲基异丁基酮（MIBK）的方法。

技术背景

工业联产装置副产废液丙酮（例如石化装置副产的丙酮废液）不经利用，每年会产生大量的反应废液，这一废液主要组成及含量参见表a：

表a副产丙酮混合液的主要组成及含量

名称含量，wt%水0.78～0.80甲醇2.78～3.07丙酮70.0～99.5异丙醇0.01～0.03环氧异丁烷6.20～7.28叔丁醇1.55～1.78异丁烷3.30～3.83环氧丙烷0～0.01甲酸叔丁酯0.01～0.02二叔丁基过氧化物0～0.01

由以上列表可以看出：副产丙酮混合液的组成复杂，除丙酮之外的杂质含量较多。废液直接排放，会造成物料中大量丙酮浪费，不利于企业经济效益。重新回收利用丙酮又存在很多困难，主要原因：（1）废液中甲醇、丙酮、异丙醇和环氧异丁烷沸点相差很小，相对挥发度低，采用精馏分离时需要理论板数多、能耗高，不经济；（2）水与异丙醇、丙酮与甲醇、丙酮与异丙醇均能两两相互共沸，简单精馏无法完全除去这些轻组分，则会对丙酮的回收浓度带来较大的影响。鉴于目前这一废液很难回收利用，国内外主流企业均将工业副产废液丙酮混合液焚烧处理回收热量，产生的利用价值很低。

甲基异丁基酮（MIBK）是一种优良的中沸点溶剂，同时也是一种用途十分广泛的丙酮下游产品，主要应用于涂料、油漆、润滑油脱蜡等工业溶剂领域，也是合成橡胶防老剂和其他化工产品的重要原料。丙酮合成MIBK的工艺目前主要为一步法，这一合成过程主要采用具有缩合脱水、加氢的双功能催化剂：首先两分子丙酮在碱性催化剂作用下生成双丙酮醇（DAA），然后DAA在酸性催化剂作用下脱水生成异丙叉丙酮（MO），最后MO羰基加氢生成MIBK。这一合成路径十分简洁高效，但在目前制备MIBK的方法中还存在两个主要问题：

（1）催化剂选择性较低，过多的副产物影响产品纯度。公开专利CN1488617、CN101765577、CN102744061等均采用金属复合型催化剂制备MIBK，MIBK的选择性在40～70%之间，副反应过度缩合或没有选择性加氢，过多的副产物对于分离提纯MIBK产品和回收利用丙酮是十分不利的。同时产品选择性低造成生产过程复杂，操作成本增高，原料转化为较多副产品，不利于企业经济效益。

（2）现有催化合成MIBK技术所用催化剂的使用温度过低，一般在110℃以下，温度过高时催化剂寿命严重缩短，然而过低的温度对副产丙酮中杂质的转化不利。