本發(fā)明涉及異丙醇制備領(lǐng)域，特別涉及一種丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法。

背景技術(shù)：

1、異丙醇又名仲丙醇，是一種極其重要的化工原料，在農(nóng)藥、電子工業(yè)、醫(yī)藥、涂料、日用化工以及有機合成等領(lǐng)域具有廣泛用途。近些年，由于苯酚需求量增加，工業(yè)上聯(lián)產(chǎn)出大量的丙酮，出現(xiàn)需求不平衡，常導(dǎo)致丙酮過量，使得丙酮的價格低于異丙醇的價格。且異丙醇的市場需求處于穩(wěn)步增長，由此丙酮加氫制異丙醇成為一條經(jīng)濟可行的路線。

2、丙酮加氫反應(yīng)可采用鎳基或銅基催化劑，或采用鈀、鉑等貴金屬催化劑，在固定床反應(yīng)裝置上進行。如日本公開特許評3-141235介紹了采用蘭尼鎳催化劑的方法，丙酮轉(zhuǎn)化率和異丙醇選擇性可達99.9％。平2-279643介紹了采用ru/γ-al2o3催化劑加氫工藝，在9.0mpa下，轉(zhuǎn)化率和選擇性可達99.9％。但上述兩種工藝使用的催化劑價格較高，催化劑裝填、操作工況復(fù)雜苛刻，且反應(yīng)壓力高。

3、專利文獻su1051055a和日本專利平3-41038介紹了采用cu-cr催化劑的方法，俄羅斯專利ru2047590采用含nio(25～65％)、cuo(10～35％)、cr2o3(15～40％)的催化劑。以上這類催化劑丙酮轉(zhuǎn)化率和異丙醇選擇性不高，一般低于99.5％。并且，鉻化合物的毒性給催化劑制備及后續(xù)處理帶來困難，易產(chǎn)生環(huán)境污染問題。

4、中國專利文獻cn1255482a報道了一種采用壓片型的cuo-zno混合氧化物催化劑進行丙酮加氫制備異丙醇的方法，且在一定溫度和壓力下，丙酮轉(zhuǎn)化率和異丙醇選擇性均可達99.9％。但由于反應(yīng)溫度高銅基催化劑容易融結(jié)，致使其逐步失活和較低的丙酮轉(zhuǎn)化率下操作。

5、中國專利文獻cn1962588a公開了一種以丙酮為原料，以ni-co/ac為催化劑，其中ni-co/ac催化劑的組成為：ni為10～70％，co為1.1～30％，其余為活性炭組份，在氣相中連續(xù)反應(yīng)制備異丙醇的方法。具體的操作條件是：壓力：常壓～2.0mpa，溫度：70～200℃，丙酮液相空速：0.5～3.0h-1，氫酮摩爾比：3.0～10.0。采用此種方法經(jīng)過后續(xù)加工雖可獲得高純度的醫(yī)藥和化妝品工業(yè)用異丙醇。但此種方法中負載型鎳催化劑中優(yōu)選的ni含量50～65％，co含量為2.0～20％，催化劑制備成本較高，降低了丙酮加氫生產(chǎn)異丙醇的經(jīng)濟性。

6、中國專利文獻cn111377796a公開了一種丙酮加氫生產(chǎn)異丙醇的工藝方法和系統(tǒng)，具體在加氫過程中引入對酮加氫反應(yīng)為惰性的溶劑，該溶劑與水不互溶且與水可形成最低恒沸物，原料與溶劑一同進入反應(yīng)器，溶劑隨著加氫后物料一起進入脫輕塔，在脫輕塔中該溶劑與水從塔頂采出，塔底物料不經(jīng)過脫水直接進入產(chǎn)品塔，從產(chǎn)品塔的塔頂?shù)玫疆惐?。雖然利于水分離，但會增加蒸發(fā)原料汽化器的負荷及汽化效果，且阻礙丙酮分子在催化劑孔道擴散及吸附，且對催化劑強度有影響，不利于裝置長周期運轉(zhuǎn)。而且，該工藝中丙酮原料自頂部進入反應(yīng)器，雖然異丙醇產(chǎn)品純度高于99.9％，但溶劑與丙酮一同在蒸發(fā)器汽化影響丙酮汽化效果及增加蒸發(fā)器負荷，加氫反應(yīng)溫度較高易促進副反應(yīng)發(fā)生，且加氫產(chǎn)物氣液分離過程相對復(fù)雜。

7、中國專利文獻cn113024351b公開了一種丙酮加氫生產(chǎn)異丙醇的方法，通過氣-液固方式反應(yīng)生產(chǎn)異丙醇，得到異丙醇產(chǎn)品的純度≥99.9％。中國專利文獻cn102690172a為解決丙酮加氫生產(chǎn)異丙醇以及對異丙醇進行脫除雜質(zhì)，尤其是水的問題，提出通過加氫將丙酮轉(zhuǎn)化為異丙醇，然后以二異丙胺為共沸劑夾帶出異丙醇中的水，然后通過脫除重組分，獲得合格的異丙醇產(chǎn)品。但是，上述兩種方法丙酮轉(zhuǎn)化率較低，且異丙醇收率有待提高。

8、中國專利文獻cn103449967b公開了一種提高丙酮加氫生產(chǎn)異丙醇收率的工藝,具體步驟如下：丙酮經(jīng)蒸發(fā)后,與氫氣混合送入加氫反應(yīng)器,反應(yīng)產(chǎn)物異丙醇及其他副產(chǎn)物與部分未反應(yīng)丙酮及氫氣經(jīng)冷凝、氣液分離后送入精餾塔分離輕組分；采用滲透汽化膜分離裝備與輕組分分離塔耦合脫除水分,并將丙酮返回至反應(yīng)器參與加氫反應(yīng),提高丙酮轉(zhuǎn)化率,減少異丙醇損失。雖然丙酮的轉(zhuǎn)化率可達99.9％,異丙醇的收率可達99.5％，但是該工藝中后續(xù)精餾相對復(fù)雜，且有少量丙酮及異丙醇隨排出物流失。

9、綜上，現(xiàn)有的丙酮加氫生產(chǎn)異丙醇的工藝存在反應(yīng)條件苛刻、催化劑不環(huán)保、丙酮轉(zhuǎn)化率或異丙醇收率不高、工藝復(fù)雜、或能耗高等不足之處。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法，與現(xiàn)有工藝相比，該方法得到的目標產(chǎn)物異丙醇收率更高，能耗更低，工藝更簡單，更綠色環(huán)保。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法，包括如下步驟：

4、丙酮在蒸發(fā)器內(nèi)氣化后，與氫氣一起從裝有加氫催化劑的固定床反應(yīng)器的下部進入進行加氫反應(yīng)，所得物料經(jīng)氣液分離，得氣體和液體；

5、所述液體經(jīng)脫輕塔處理，得輕組分和塔釜液(異丙醇粗品)；所述塔釜液經(jīng)精餾塔處理，得異丙醇產(chǎn)品和重組分；

6、所述輕組分部分循環(huán)至所述蒸發(fā)器內(nèi)；所述重組分經(jīng)汽提塔處理，得到的塔頂組分送至所述蒸發(fā)器內(nèi)，塔底排出殘液；

7、以所述加氫催化劑的質(zhì)量為100％計，包括氧化銅25％～40％，氧化鋅50％～70％，氧化鋁0.5％～5％。

8、可選的，本發(fā)明提供的上述丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法中，以所述加氫催化劑的質(zhì)量為100％計，包括氧化銅28％～35％，氧化鋅55％～65％，氧化鋁0.5％～2.5％。

9、可選的，本發(fā)明提供的上述丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法中，所述氫氣的體積純度≥70％；優(yōu)選的，所述氫氣的體積純度≥75％。

10、可選的，本發(fā)明提供的上述丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法中，所述脫輕塔的塔底溫度為80～90℃，塔頂溫度為75～85℃。

11、可選的，本發(fā)明提供的上述丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法中，所述脫輕塔的塔底溫度為82～86℃，塔頂溫度為80～84℃。

12、可選的，本發(fā)明提供的上述丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法中，所述精餾塔的塔底為溫度70～90℃，塔頂溫度為65～75℃。

13、可選的，本發(fā)明提供的上述丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法中，所述精餾塔的塔底為溫度72～76℃，塔頂溫度為70～74℃。

14、可選的，本發(fā)明提供的上述丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法中，所述固定床反應(yīng)器的入口溫度為90～100℃，反應(yīng)壓力為0.35～0.45mpa，反應(yīng)熱點溫度為110～180℃。

15、可選的，本發(fā)明提供的上述丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法中，所述丙酮的液相體積空速為1.0～3.0h-1。

16、可選的，本發(fā)明提供的上述丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法中，所述氫氣與丙酮的摩爾比為4～8。

17、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

18、本發(fā)明提供的丙酮氣相加氫制備異丙醇的方法，采用高活性的銅鋅鋁催化劑，加氫產(chǎn)物(固定床反應(yīng)器出口流出物)中異丙醇含量高于99.0wt％，丙酮轉(zhuǎn)化率高于99.5％，異丙醇選擇性高于99.5％。而且，采用脫輕塔和精餾塔的回流工藝使目標產(chǎn)物異丙醇的收率增加0.2wt％～0.5wt％。整個方法流程簡單，安全環(huán)保，能耗低。