專利名稱：采用丁烯催化脫氫制備1,3-丁二烯的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種烯類化工產品，特別是一種采用丁烯催化脫氫制備1，3_ 丁二烯的技術，適合于化工合成1，3_ 丁二烯。
背景技術：
丁二烯分子內的C-C單鍵內旋轉分為順式和反式構型。反式構型分子穩(wěn)定。 該品為具有微弱芳香氣味的無色氣體，易液化。熔點_108.9°C，沸點-4.41°C，相對密度 0. 6211 (20/4 V )，凝固點-108. 91 °C,閃點 < -6 °C，折射率 1. 4292 (25 V )，臨界溫度 152°C，臨界壓力4326. 58kPa,臨界密度0. M5g/cm3。與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限 2% -11.5% (vol) 0溶于醇和醚，也可溶于丙酮、苯、二氯乙烷、醋酸戊酯和糠醛、醋酸銅氨溶液中。不溶于水。在氧氣存在下易聚合。貯存時可加少量(1%以下)叔丁基鄰苯二酚、 對苯二酚、混甲酚、二芳基胺基化合物等作穩(wěn)定劑。用途丁二烯是生產合成橡膠(丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠)的主要原料。隨著苯乙烯塑料的發(fā)展，利用苯乙烯與丁二烯共聚，生產各種用途廣泛的樹脂(如 ABS樹脂、SBS樹脂、BS樹脂、MBS樹脂)，使丁二烯在樹脂生產中逐漸占有重要地位。此外， 丁二烯尚用于生產乙叉降冰片烯(乙丙橡膠第三單體)、1，4-丁二醇(工程塑料)、己二腈 (尼龍66單體)、環(huán)丁砜、蒽醌、四氫呋喃等等。因而也是重要的基礎化工原料。丁二烯在精細化學品生產中也有很多用處。以丁二烯為原料制取的精細化學品。主要有以下幾個方面。(1)與缺電子嗜雙烯化合物發(fā)生狄爾斯-阿爾德反應，制得蒽醌，其衍生物是重要染料中間體、殺菌劑和殺蟲劑。(2)與順丁烯二酸酐(簡稱順酐)反應，進而縮合，制得四氫苯酐，可作聚酯樹酯、環(huán)氧樹脂的固化劑和增塑劑。四氫苯酐再經硝酸氧化，可得丁烷四羧酸， 是制造水溶性漆的原料。同樣四氫苯酐加氫制得六氫苯二甲酸酐，可用作為環(huán)氧樹脂的固化劑。(3)與二氧化硫作用，生成環(huán)丁烯砜，然后配制成水溶液在骨架鎳催化劑存在下加氫， 制得環(huán)丁砜，是芳烴萃取用的選擇性溶劑。環(huán)丁砜和二異丙醇胺的混合物可用脫二氧化碳氣體用。(4) 丁二烯的線型調聚反應在工業(yè)上很有用處。線型二聚后得到八碳直鏈烯烴，再經醛化、加氫即得壬醇，在合成香料、表面活性劑、潤滑油添加劑方面都有重要用途。用鈷絡合物作催化劑，其二聚、三聚、四聚體，都是合成高級醇和大環(huán)麝香的原料。原有技術為以乙醇或乙炔為原料生產1，3_ 丁二烯，以乙醇為原料生產1，3_ 丁二烯。反應過程以氧化鎂和氧化硅為催化劑，整個過程在加熱爐內一次完成。除生成乙醛外還生成乙醇、高級醇等副產品，每生產ltl，3-丁二烯需3t乙醇。丁烯脫氫生成1，3-丁二烯是吸熱的可逆反應，反應的平衡常數和溫度與壓力有關，為了丁烯轉化率，脫氫反應必須在620°C以上高溫以及盡可能低的丁烯分壓下進行。為此加入大量過熱水蒸氣，一方面降低丁烯的分壓，另一方面補充脫氫反應所需的熱量。為了抑制過程結炭及減少副反應，丁烯脫氫過程是在催化劑存在下進行。催化劑由鐵、鎂、鉻等金屬的氧化物組成。丁烯脫氫過程是循環(huán)操作，即丁烯和過熱水蒸氣在620 675°C下通過催化劑床層進行脫氫反應，接著再氧化催化劑再生。除去脫氫主反應外，還發(fā)生生成氫、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷和丙烯的副反應。反應產物經蒸餾、乙腈等溶劑萃取蒸餾得到聚合級1，3- 丁二烯。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問題在于，克服現有技術的不足，提供一種采用丁烯催化脫氫制備1，3-丁二烯的方法，其特征在于采用純度不低于70%的丁烯原料和過熱水蒸氣在 620 675°C下通過催化劑床層進行脫氫反應，接著再氧化催化劑再生；反應產物經蒸餾、 乙腈溶劑萃取蒸餾得到聚合級1，3-丁二烯。本發(fā)明所述的制備方法，其中的丁烯純度在80% -95%。其中的丁烯來自煉油廠的催化裂化裝置副產的C4餾分及乙烯裝置副產的C4餾分。本方法丁烯催化脫氫原料丁烯純度不低于70 %，最好在80 % 95 %。丁烯來自煉油廠的催化裂化裝置副產的C4餾分及乙烯裝置副產的C4餾分。但這兩種C4餾分中的丁烯濃度都不能滿足要求，前者需將其中的異丁烯除去，然后再提濃；后者需先分出1，3_ 丁二烯，再脫除少量丁二烯，然后再提濃丁烯，使之滿足原料要求。丁烯脫氫生成1，3_ 丁二烯是吸熱的可逆反應，反應的平衡常數和溫度與壓力有關，表1列出了不同溫度和壓力下ι-丁烯脫氫生成1，3-丁二烯的平衡轉化率。由下表中數據可以看出，為了得到有工業(yè)意義的丁烯轉化率，脫氫反應必須在620°C以上高溫以及盡可能低的丁烯分壓下進行。為此加入大量過熱水蒸氣，一方面降低丁烯的分壓，另一方面補充脫氫反應所需的熱量。為了抑制過程結炭及減少副反應，丁烯脫氫過程是在催化劑存在下進行。不同催化劑的組成、反應條件、過程轉化率及選擇性如表2所示。表1 1-丁烯脫氫反應平衡轉化率
權利要求
1.一種采用丁烯催化脫氫制備1，3-丁二烯的方法，其特征在于采用純度不低于70% 的丁烯原料和過熱水蒸氣在620 675°C下通過催化劑床層進行脫氫反應，接著再氧化催化劑再生；反應產物經蒸餾、乙腈溶劑萃取蒸餾得到聚合級1，3_ 丁二烯。
2.權利要求1所述的生產方法，其中的丁烯純度在80%-95%。
3.權利要求1所述的生產方法，其中的丁烯來自煉油廠的催化裂化裝置副產的C4餾分及乙烯裝置副產的C4餾分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用丁烯催化脫氫生產1，3-丁二烯工藝流程。原料丁烯純度不低于70％，最好在80％-95％。丁烯來自煉油廠的催化裂化裝置副產的C4餾分及乙烯裝置副產的C4餾分。丁烯脫氫過程是循環(huán)操作，即丁烯和過熱水蒸氣在620-675℃下通過催化劑床層進行脫氫反應，接著再氧化催化劑再生。反應產物經蒸餾、乙腈等溶劑萃取蒸餾得到聚合級1，3-丁二烯。本發(fā)明的工藝合理，制作簡單，是1，3-丁二烯制備的理想技術之一。
文檔編號C07C11/167GK102329187SQ20111020914
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權日2011年7月25日
發(fā)明者梁喜樂 申請人:天津市泰旭物流有限公司