專利名稱：采用n-甲基吡咯烷酮萃取高純度1,3-丁二烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烷類化工產(chǎn)品，特別是一種采用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾方法分離與精制高純度1，3_ 丁二烯的技術(shù)，適合于化工合成1，3_ 丁二烯。
背景技術(shù)：
丁二烯分子內(nèi)的C-C單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)分為順式和反式構(gòu)型。反式構(gòu)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(diǎn)_108.9°C，沸點(diǎn)-4.41°C，相對(duì)密度 0. 6211 (20/4 V )，凝固點(diǎn)-108. 91 °C,閃點(diǎn) < -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(shí)可加少量(1%以下)叔丁基鄰苯二酚、 對(duì)苯二酚、混甲酚、二芳基胺基化合物等作穩(wěn)定劑。丁二烯是生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)中逐漸占有重要地位。此外，丁二烯尚用于生產(chǎn)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(chǔ)化工原料。丁二烯在精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)中也有很多用處。以丁二烯為原料制取的精細(xì)化學(xué)品。主要有以下幾個(gè)方面。 (1)與缺電子嗜雙烯化合物發(fā)生狄爾斯-阿爾德反應(yīng)，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(yīng)，進(jìn)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(jīng)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?xì)怏w用。(4) 丁二烯的線型調(diào)聚反應(yīng)在工業(yè)上很有用處。線型二聚后得到八碳直鏈烯烴，再經(jīng)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(luò)合物作催化劑，其二聚、三聚、四聚體，都是合成高級(jí)醇和大環(huán)麝香的原料。原有技術(shù)為丁烷脫氫成丁烯，丁烯脫氫生成1，3-丁二烯兩步反應(yīng)在一個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)進(jìn)行。反應(yīng)時(shí)間一般為5-15min，催化劑壽命一般為18- 個(gè)月，但由于受熱力學(xué)平衡影響，轉(zhuǎn)化率低，反應(yīng)條件苛刻，再生、反應(yīng)，切換頻繁，原料的有效利用率較低，和后來發(fā)展起來的丁烯氧化脫氫，裂解副產(chǎn)C4餾分等來源的1，3- 丁二烯無法競(jìng)爭，所以逐漸被淘汰或改建。采用丁烷催化脫氫生產(chǎn)1，3-丁二烯工藝流程。丁烷脫氫過程得到丁烯和1，3-丁二烯兩種產(chǎn)品，反應(yīng)也是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，必須在500°C以上高溫、較低的丁烷分壓及有催化劑存在下進(jìn)行。丁烷脫氫工業(yè)裝置的反應(yīng)溫度在600°C左右，通過縮短接觸時(shí)間來保持較低的單程轉(zhuǎn)化率來制取1. 3-丁二烯，不能得到高純度的1. 3-丁二烯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用蒸餾方法分離與精制高純度1，3_ 丁二烯的工藝流程。采用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾方法分離與精制高純度1， 3_ 丁二烯的工藝流程。N-甲基吡咯烷酮對(duì)1，3-丁二烯溶解度較大，選擇性較好，本身熱穩(wěn)定性好，操作條件下基本不分解。其特點(diǎn)是采用含少量水的N-甲基吡咯烷酮為溶劑， 兩次吸收，兩次精餾得到聚合級(jí)1，3-丁二烯。產(chǎn)品1，3-丁二烯收率可達(dá)98.5%，純度為 99. 8% 99. 9%，炔烴含量< 50μ g/g。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案—種采用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾分離與精制高純度1，3_ 丁二烯的方法，其特征在于采用含少量水的N-甲基吡咯烷酮為溶劑，將含1，3-丁二烯的C4餾分兩次吸收，兩次精餾得到純度為99. 8% -99. 9%，炔烴含量< 50 μ g/g的聚合級(jí)1，3-丁二烯。本發(fā)明所述的方法，其中溶劑萃取蒸餾法采用一段或兩段萃取蒸餾；在一段萃取蒸餾過程中首先采用普通蒸餾的方法分出炔烴，再經(jīng)萃取蒸餾分出烷烴和烯烴，再經(jīng)精密精餾得到聚合級(jí)1，3-丁二烯。本發(fā)明所述的方法，其中預(yù)先將含1，3_ 丁二烯的C4餾分經(jīng)選擇加氫脫除炔烴后再進(jìn)行萃取蒸餾；其中選擇加氫過程在氣相或液相進(jìn)行，所用催化劑有載于氧化鋁或氧化硅上的鈀、氧化銅或氧化鉻。本發(fā)明所述的方法，其中兩段萃取蒸餾過程中，首先經(jīng)一段萃取蒸餾脫除丁烷和丁烯餾分。然后再經(jīng)二段萃取蒸餾除去炔烴，再經(jīng)精餾得到聚合級(jí)1，3-丁二烯；萃取蒸餾采用含水7%的乙腈為溶劑，萃取蒸餾分離C4烷烴和烯烴，萃取塔有120塊塔板。50°C下不同溶劑對(duì)C4烴各組組分的相對(duì)揮發(fā)度的影響
權(quán)利要求
1.一種采用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾分離與精制高純度1，3_ 丁二烯的方法，其特征在于采用含少量水的N-甲基吡咯烷酮為溶劑，將含1，3-丁二烯的C4餾分兩次吸收，兩次精餾得到純度為99. 8% -99. 9%，炔烴含量< 50μ g/g的聚合級(jí)1，3_ 丁二烯。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中溶劑萃取蒸餾法采用一段或兩段萃取蒸餾；在一段萃取蒸餾過程中首先采用普通蒸餾的方法分出炔烴，再經(jīng)萃取蒸餾分出烷烴和烯烴，再經(jīng)精密精餾得到聚合級(jí)1，3-丁二烯。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中預(yù)先將含1，3_丁二烯的C4餾分經(jīng)選擇加氫脫除炔烴后再進(jìn)行萃取蒸餾；其中選擇加氫過程在氣相或液相進(jìn)行，所用催化劑有載于氧化鋁或氧化硅上的鈀、氧化銅或氧化鉻。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中兩段萃取蒸餾過程中，首先經(jīng)一段萃取蒸餾脫除丁烷和丁烯餾分。然后再經(jīng)二段萃取蒸餾除去炔烴，再經(jīng)精餾得到聚合級(jí)1，3_ 丁二烯；萃取蒸餾采用含水7%的乙腈為溶劑，萃取蒸餾分離C4烷烴和烯烴，萃取塔有120塊塔板。
全文摘要
本發(fā)明公開了采用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾方法分離與精制高純度1，3-丁二烯的工藝流程。其特點(diǎn)是采用含少量水的N-甲基吡咯烷酮為溶劑，兩次吸收，兩次精餾得到聚合級(jí)1，3-丁二烯。產(chǎn)品1，3-丁二烯收率可達(dá)98.5％，純度為99.8％～99.9％，炔烴含量＜50μg/g。工藝合理，本發(fā)明的制備方法制作簡單，是提純1，3-丁二烯的理想技術(shù)之一。
文檔編號(hào)C07C7/08GK102329185SQ20111020847
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者梁喜樂 申請(qǐng)人:天津市泰旭物流有限公司