專利名稱：：防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法。更詳細(xì)而言，涉及在制備或貯藏丁酮時(shí)防止因丁酮二聚化而引起的重質(zhì)成分的生成的方法、以及丁酮用純化設(shè)備或貯藏設(shè)備。
背景技術(shù)：
：丁酮(MEK)主要是作為溶劑有用的化合物，可以通過(guò)2-丁醇的脫氫反應(yīng)來(lái)合成(例如參照非專利文獻(xiàn)l)。以下，簡(jiǎn)單說(shuō)明丁酮的制備步驟。圖l是顯示丁酮的制備步驟的概略流程圖。原料2-丁醇(圖中記作SBA)在脫氫反應(yīng)塔10中發(fā)生脫氫反應(yīng)，生成丁酮(圖中記作MEK)。接下來(lái)，將原料和丁酮送入MEK分餾塔20中進(jìn)行分離。在分餾塔20中，自塔頂取出丁酮，自塔底取出2-丁醇?；厥盏?-丁醇作為原料被再利用。分餾后的丁酮包括少量的副產(chǎn)物水，因此用脫水塔30進(jìn)行脫水。之后，再將丁酮送入純化塔40中，除去由丁酮的二聚化等生成的重質(zhì)成分，從而制備制品純度的丁酮，保管在貯藏設(shè)備50中。如此操作而合成、純化的丁酮存在以下問(wèn)題。1.在貯藏設(shè)備中保管期間重質(zhì)成分增加，有時(shí)不能滿足制品規(guī)格。2.通過(guò)在純化塔中進(jìn)行分離操作，純化后的丁酮中應(yīng)該幾乎不含重質(zhì)成分，但即使在純化后仍殘留微量的重質(zhì)成分。非專利文獻(xiàn)l:化學(xué)工學(xué)第50巻第8號(hào)(1986)565頁(yè)本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而設(shè)，提供防止降低丁酮純度的重質(zhì)成分生成的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明人等為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果著眼于純化步驟或貯藏部分中所用的設(shè)備的材料。在純化設(shè)備或貯藏設(shè)備中，只要不處理酸等腐蝕性成分，通常使用碳鋼等廉價(jià)材料。在丁酮的制備中，由于不存在腐蝕設(shè)備的成分，所以也使用碳鋼。但是，當(dāng)碳鋼氧化時(shí)，確認(rèn)氧化鐵成為催化劑使丁酮二聚化。因此，發(fā)現(xiàn)通過(guò)在與丁酮接觸的設(shè)備中使用適當(dāng)?shù)牟牧希梢苑乐苟⊥亩刍?，從而完成了本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，可以提供以下防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法。1.防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，該方法是在純化設(shè)備或貯藏設(shè)備的至少與丁酮接觸的面上使用防止二聚化的材料。2.l的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，其中上述防止二聚化的材料為鋅、鋁、鋅鋁合金、錫、不銹鋼、氟類樹(shù)脂或聚烯烴樹(shù)脂。3.2的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，其中上述純化設(shè)備中使用的防止二聚化的材料為不銹鋼。4.3的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，其中上述純化設(shè)備為冷卻丁酮的冷凝器和/或暫時(shí)接收丁酮的接收器。5.2的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，其中上述貯藏設(shè)備中使用的防止二聚化的材料為鋅、鋁、鋅鋁合金或錫。6.丁酮用純化設(shè)備或貯藏設(shè)備，其中至少與丁酮接觸的面上包含防止二聚化的材料。本發(fā)明的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法中，可以防止丁酮在純化步驟或5&藏時(shí)發(fā)生二聚化，因此適合維持制品的品質(zhì)。附圖簡(jiǎn)述圖l是顯示丁酮的純化步驟的概略流程圖。圖2是顯示丁酮的制備步驟的概略流程圖。實(shí)施發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，其特征在于在丁酮的純化設(shè)備或貯藏設(shè)備中，在至少與丁酮接觸的面上使用防止二聚化的材料。圖l是顯示丁酮的純化步驟的概略流程圖。圖l顯示經(jīng)圖2所示的脫水^荅30脫水的丁酮的純化步驟。脫水的丁酮經(jīng)純化i荅40蒸餾，自塔頂以氣體形式回收。氣態(tài)的丁酮經(jīng)冷凝器42冷卻、液化，收納在接收器44中。積存在接收器44中的丁酮根據(jù)需要被再次送入純化塔40中，除去重質(zhì)成分，直至滿足制品'規(guī)格。而當(dāng)滿足規(guī)格時(shí)，經(jīng)冷卻器46冷卻至常溫，保管在貯藏設(shè)備50中。需要說(shuō)明的是，丁酮經(jīng)泵P輸送。在本發(fā)明的防止丁酮重質(zhì)成分生成的方法中，在冷凝器42、接收器44或冷卻器46等純化設(shè)備和/或貯藏罐等貯藏設(shè)備中使用防止二聚化的材料。防止二聚化的材料可以使用鋅、錫、不銹鋼、鋁、鋅鋁合金等金屬材料；或聚四氟乙烯等氟類樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂等樹(shù)脂材料等。還可以使用涂布二氧化硅或?qū)\或鋁等用水進(jìn)行處理形成包含它們的氫氧化物的覆膜的材料(封孔處理)。需要說(shuō)明的是，只要在設(shè)備的至少與丁酮接觸的面上使用防止二聚化的材料即可，因此例如可以用防止二聚化的材料形成整個(gè)設(shè)備，也可以對(duì)接觸面施行電鍍或溶?chē)姷?，形成包含防止二聚化的材料的膜。在本發(fā)明中，純化設(shè)備中使用的防止二聚化的材料優(yōu)選為不銹鋼。在純化步驟中，直至用冷卻器進(jìn)行冷卻之前丁酮都處于高溫(8(TC以上)狀態(tài)。因此，例如在碳鋼中使用鍍鋅或鍍錫等的純化設(shè)備中，有時(shí)鍍層因高溫而變質(zhì)、發(fā)生剝離或龜裂、內(nèi)部的碳鋼析出，故有可能引起丁酮的二聚化。因此，特別優(yōu)選在與高溫丁酮接觸的冷凝器和/或接收器中使用不銹鋼。需要說(shuō)明的是，不銹鋼優(yōu)選SUS304、SUS316、SUS405、SUS410。另一方面，貯藏設(shè)備中使用的防止二聚化的材料優(yōu)選鋅、鋁、鋅鋁合金或錫，特別優(yōu)選為鋅或鋁。通過(guò)冷卻器的丁酮被冷卻至常溫，因此不可能發(fā)生如上所述的由高溫引起的弊病。因此，優(yōu)選使用包含更廉價(jià)的材料構(gòu)成的設(shè)備，例如在碳鋼的接液面上溶?chē)婁\或鋁等的i殳備。如上所述，本發(fā)明的丁酮用純化設(shè)備或貯藏設(shè)備的特征在于至少與丁酮接觸的面上包含防止二聚化的材料。上述設(shè)備的例子有包含不銹鋼的設(shè)備或在碳鋼上溶?chē)娏虽\或鋁等的設(shè)備。上述設(shè)備可以利用化工廠領(lǐng)域中公知的方法來(lái)制造。通過(guò)使用本發(fā)明的丁酮用純化設(shè)備或貯藏設(shè)備，可以防止丁酮的二聚化。以下，作為評(píng)價(jià)例，將各種材料浸潰在丁酮中，對(duì)浸漬時(shí)的重質(zhì)成分的增加進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果加以說(shuō)明。評(píng)價(jià)方法將各試樣和丁酮(MEK)—同放入玻璃制容器中，并浸在保持恒溫的恒溫槽中，每經(jīng)過(guò)一段時(shí)間用氣相色譜儀測(cè)定重質(zhì)成分。在各試驗(yàn)中還測(cè)定空白"叉MEK)的重質(zhì)成分。評(píng)價(jià)例l各取lg自包含碳鋼的開(kāi)放式罐上采取的鐵銹和無(wú)銹碳鋼的碎屑鐵粉。將它們分別放入玻璃容器中，浸潰在50mlMEK(出光興產(chǎn)抹式會(huì)社制)中。測(cè)定浸漬溫度為15。C5(TC時(shí)的重質(zhì)成分的生成量。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表l。由該結(jié)果可以確認(rèn)鐵銹(氧化鐵)促進(jìn)MEK的二聚化。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表中，時(shí)間的單位為(h)，重質(zhì)成分量的單位為(wtppm)。鐵粉是指無(wú)銹碳鋼。200780007352.8勢(shì)滔*被5/9:a評(píng)價(jià)例2分別制作兩片溶?chē)婁\的碳鋼板(30mmx30mmx3mm厚、鋅層厚度為80〃m:試樣A)和對(duì)試樣A施行了Si封孔處理的試樣(試樣B)。將上述試樣浸漬在50mlMEK中，測(cè)定浸漬溫度為30。C或5(TC時(shí)的重質(zhì)成分的生成量。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。與評(píng)價(jià)例l相比，所有試樣的重質(zhì)成分的生成均得到抑制。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表中，重質(zhì)成分量的單位為(wtppm)。試樣A:溶?chē)婁\的碳鋼試樣B:將試樣A用水解的醇溶劑性硅膠(原硅酸四乙酯、關(guān)東化學(xué)(4朱)社制)包覆以施行封孔處理的試樣評(píng)〈介例3將下述的各試樣(60mmx50mmx6mm厚)浸漬在200mlMEK中，測(cè)定浸漬溫度為35。C時(shí)的重質(zhì)成分的生成量。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。與評(píng)價(jià)例l相比，所有試樣的重質(zhì)成分的生成均得到抑制。試樣C:在碳鋼上溶?chē)娏虽\(鋅厚度為80/rai)的試樣試樣D:對(duì)試樣C進(jìn)行了Zn(0H)2封孔處理(溶?chē)婁\后進(jìn)行水洗干燥的試樣，通過(guò)水洗用Zn(0H)2進(jìn)行封孔處理)的試樣試樣E:對(duì)試樣C進(jìn)^f亍了環(huán)氧樹(shù)脂封孔處理(溶?chē)婁\后用雙液性常溫固化環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)^f亍封孔處理)的試樣試樣F:在碳鋼上溶?chē)娏虽\鋁合金的試樣(合金厚度為80〃m)試樣G:對(duì)試樣F進(jìn)行了Zn(OH)2、Al(OH)3封孔處理(溶?chē)婁\鋁合金后進(jìn)行水洗干燥的試樣，通過(guò)水洗用Zn(OH)2、Al(OH)3進(jìn)行封孔處理)的試樣試樣H:對(duì)試樣F進(jìn)行了與試樣B相同的Si封孔處理的試樣試樣L白色煤氣管(鍍鋅鋼管)[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>評(píng)價(jià)例4將下述的試樣(60mmx50mmx3mm厚)浸漬在200mlMEK中，測(cè)定浸漬溫度為35°C時(shí)的重質(zhì)成分的生成量。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。試樣J:罐槽鋼板(碳鋼)試樣K:在碳鋼上用富鋅涂料(關(guān)西Paint(林)社制，商品名SDZinc1500A)形成了覆膜的試樣試樣L:對(duì)碳鋼進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂(關(guān)西Paint(林)社制，商品名MillionClear)包覆的試樣浸漬時(shí)間空白試樣J試樣K試樣L25小時(shí)538026348191小時(shí)589689853312小時(shí)5597610152570小時(shí)5498513349981小時(shí)61987169501581小時(shí)1561096193542084小時(shí)m120621047表中，重質(zhì)成分量的單位為(wtppm)。由該結(jié)果可以確認(rèn)在試樣K和L中可以抑制重質(zhì)成分的生成。但試樣K在經(jīng)過(guò)1000小時(shí)后，除檢測(cè)到普通重質(zhì)成分以外，還檢測(cè)到醇類和酮類。另外，在環(huán)氧樹(shù)脂包覆的試樣中檢測(cè)到環(huán)氧樹(shù)脂的溶出成分。因此，試樣K和L不適用于MEK的制造設(shè)備。產(chǎn)業(yè)實(shí)用性利用本發(fā)明的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法、純化i殳備或貯藏設(shè)備，可以防止丁酮在純化或保管時(shí)發(fā)生丁酮的品質(zhì)下降。權(quán)利要求1.防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，該方法是在純化設(shè)備或貯藏設(shè)備的至少與丁酮接觸的面上使用防止二聚化的材料。2.權(quán)利要求l的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，其中上述防止二聚化的材料為鋅、鋁、鋅鋁合金、錫、不銹鋼、氟類樹(shù)脂或聚烯烴樹(shù)脂。3.權(quán)利要求2的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，其中上述純化設(shè)備中使用的防止二聚化的材料為不銹鋼。4.權(quán)利要求3的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，其中上述純化設(shè)備為冷卻丁酮的冷凝器和/或暫時(shí)接收丁酮的接收器。5.權(quán)利要求2的防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，其中上述貯藏設(shè)備中使用的防止二聚化的材料為鋅、鋁、鋅鋁合金或錫。6.丁酮用純化設(shè)備或貯藏設(shè)備，其中至少與丁酮接觸的面上包含防止二聚化的材料。全文摘要防止丁酮的重質(zhì)成分生成的方法，該方法是在純化設(shè)備或貯藏設(shè)備(50)的至少與丁酮接觸的面上使用防止二聚化的材料。上述純化設(shè)備中使用的防止二聚化的材料優(yōu)選為不銹鋼，上述貯藏設(shè)備(50)中使用的防止二聚化的材料優(yōu)選為鋅或鋁。文檔編號(hào)B01D3/14GK101395114SQ20078000735公開(kāi)日2009年3月25日申請(qǐng)日期2007年2月20日優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日發(fā)明者內(nèi)山正一申請(qǐng)人:出光興產(chǎn)株式會(huì)社