專利名稱：采用n-甲基吡咯烷酮萃取高純度1,3-丁二烯的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型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裝置分離與精制高純度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-108.9°C，沸點-4.41°C，相對密度0.6211(20/4°C)，凝固點-108.91 ，閃點< _6°C，折射率 1.4292 (25°C)，臨界溫度 152。。，臨界壓力4326.58kPa，臨界密度0.245g/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。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。主要有以下幾個方面。(I)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)在一個反應(yīng)器中同時進(jìn)行。反應(yīng)時間一般為5-15min,催化劑壽命一般為18-24個月，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[0004]本實用新型所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用蒸餾裝置分離與精制高純度1，3-丁二烯的裝置。為實現(xiàn)此目的，本實用新型提供了如下的技術(shù)方案: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- 丁二烯的裝置，其特征在于包括主洗滌塔1、精餾塔2、再洗滌塔3、離心壓縮機4、脫氣塔5、水洗塔6、加氫反應(yīng)器7、第一精餾塔8、第二精餾塔9 ;其中原料分別由上下兩部分進(jìn)入主洗滌塔I中，丁烷-丁烯被分離出來自塔頂排出，富集N-甲基吡咯烷酮進(jìn)入精餾塔2中進(jìn)行精餾，一部分原料再回到主洗滌塔I中，一部分進(jìn)入到再洗滌塔3中經(jīng)過洗滌富集進(jìn)入第一精餾塔8，另一部分進(jìn)入到脫氣塔5后部分富，經(jīng)過離心壓縮機4返回到精餾塔2重新精餾，水加入到水洗塔6中做為循環(huán)使用，自水洗塔6頂部出來的氣體進(jìn)入到加氫反應(yīng)器7中加氫產(chǎn)生的C4進(jìn)入到主洗滌塔1，第一精餾塔8上塔產(chǎn)出丙烷下塔產(chǎn)品進(jìn)入第二精餾塔9，在第二精餾塔9上塔
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廣出廣口口。本實用新型所述的裝置，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裝置分出炔烴，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1，3- 丁二烯。本實用新型所述的裝置，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。本實用新型所述的裝置，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。乙酸銅氨溶液吸收法用于丁烯脫氫及乙醇脫水制1，3-丁二烯過程的1，3- 丁二烯提純，其原理是利用含水的乙酸銅氨溶液與1，3- 丁二烯等不飽和烴形成絡(luò)合物，而絡(luò)合物的穩(wěn)定性則隨烴的不 飽和程度增加而增大，可分出純度較高的1，3- 丁二烯產(chǎn)品。溶劑萃取蒸餾法通常采用一段或兩段萃取蒸餾技術(shù)。在一段萃取蒸餾過程中首先采用普通蒸餾的裝置分出炔烴，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1，3-丁二烯。也可以預(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。選擇加氫過程可在氣相，也可在液相進(jìn)行，所用催化劑有載于氧化鋁或氧化硅上的鈀、氧化銅、氧化鉻等。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1，3_ 丁二烯。可由乙烯裝置副產(chǎn)C4餾分中分離1，3- 丁二烯，其特點為采用一段萃取蒸餾和兩次精餾。萃取蒸餾采用含水7%的乙腈俄為溶劑，萃取蒸餾分離C4烷烴和烯烴，萃取塔有120塊塔板。精餾除去甲基乙炔和乙烯基乙炔，得到純度為99.5% (含- a炔烴< IOOii g/g，乙烯基乙炔< 50ii g/g)的聚合級1，3- 丁二烯，過程的1，3- 丁二烯收率在969^97%。


:圖1為N-甲基吡咯烷酮法分離1，3- 丁二烯裝置圖；其中1-主洗滌塔；2_精餾塔；3_再洗滌塔；4_離心壓縮機；5_脫氣塔；6_水洗塔；7_加氫反應(yīng)器；8_第一精餾塔；9-第二精餾塔；10-丁烷-丁烯；Il-N-甲基吡咯烷酮；12- N-甲基吡咯烷酮；；13-(；原料；14-N-甲基吡咯烷酮；；15_水；16_氫氣；17-1，2-丁二烯C5烴；18_丙炔；19_1，3_ 丁二烯。
具體實施方式
:[0013]下面結(jié)合實施例說明本實用新型，這里所述實施例的方案，不限制本實用新型，本領(lǐng)域的專業(yè)人員按照本實用新型的精神可以對其進(jìn)行改進(jìn)和變化，所述的這些改進(jìn)和變化都應(yīng)視為在本實用新型的范圍內(nèi)，本實用新型的范圍和實質(zhì)由權(quán)利要求來限定。實施例1參照圖1，采用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸餾分離與精制高純度1，3- 丁二烯的裝置，其特征在于包括主洗滌塔1、精餾塔2、再洗滌塔3、離心壓縮機4、脫氣塔5、水洗塔6、加氫反應(yīng)器7、第一精餾塔8、第二精餾塔9 ;其中原料分別由上下兩部分進(jìn)入主洗滌塔I中，丁烷-丁烯被分離出來自塔頂排出，富集N-甲基吡咯烷酮進(jìn)入精餾塔2中進(jìn)行精餾，一部分原料再回到主洗滌塔I中，一部分進(jìn)入到再洗滌塔3中經(jīng)過洗滌富集進(jìn)入第一精餾塔8，另一部分進(jìn)入到脫氣塔5后部分富，經(jīng)過離心壓縮機4返回到精餾塔2重新精餾，水加入到水洗塔6中做為循環(huán)使用，自水洗塔6頂部出來的氣體進(jìn)入到加氫反應(yīng)器7中加氫產(chǎn)生的C4進(jìn)入到主洗滌塔1，第一精餾塔8上塔產(chǎn)出丙烷下塔產(chǎn)品進(jìn)入第二精餾塔9，在第二精餾塔9上塔產(chǎn)出產(chǎn)品。實施例2參照圖1，原料11 -N-甲基吡咯烷酮和13碳四分別由上下兩部分進(jìn)入1-主洗滌塔中10-丁烷-丁烯被分離出來自塔頂排出，富集N-甲基吡咯烷酮進(jìn)入2精餾塔中進(jìn)行精餾，一部分原料再回到I主洗滌塔中，一部分進(jìn)入到3再洗滌塔中經(jīng)過洗滌富集18丙炔、17-1，2- 丁二烯C5烴及19-1，3- 丁二烯的原料進(jìn)入進(jìn)入8再精餾塔，另一部分進(jìn)入到5-脫氣塔后部分富含12- N-甲基吡咯烷酮經(jīng)過4離心壓縮機返回到2-精餾塔重新精餾，15水加入到6水洗塔中做為循環(huán)使用，自6水洗塔頂部出來的氣體進(jìn)入到7-加氫反應(yīng)器中加16-氫產(chǎn)生的13C4進(jìn)入到1-主洗滌塔，8-第一精餾塔上塔產(chǎn)出18-丙烷下塔產(chǎn)品進(jìn)入9第二精餾塔，在9-第二精餾·塔上塔產(chǎn)出19-1，3-丁二烯，下塔產(chǎn)品17-1，2-丁二烯C5烴。
權(quán)利要求1.一種采用N-甲基吡咯烷酮萃取高純度1，3-丁二烯的裝置，其特征在于包括主洗滌塔(I)、精餾塔(2)、再洗滌塔(3)、離心壓縮機(4)、脫氣塔(5)、水洗塔(6)、加氫反應(yīng)器(7)、第一精餾塔(8)、第二精餾塔(9);其中原料分別由上下兩部分進(jìn)入主洗滌塔(I)中，丁烷-丁烯被分離出來自塔頂排出，富集N-甲基吡咯烷酮進(jìn)入精餾塔(2)中進(jìn)行精餾，一部分原料再回到主洗滌塔(I)中，一部分進(jìn)入到再洗滌塔(3)中經(jīng)過洗滌富集進(jìn)入第一精餾塔(8)，另一部分進(jìn)入到脫氣塔(5)后部分富，經(jīng)過離心壓縮機(4)返回到精餾塔(2)重新精餾,水加入到水洗塔(6)中做為循環(huán)使用，自水洗塔(6)頂部出來的氣體進(jìn)入到7加氫反應(yīng)器(7)中加氫產(chǎn)生的C4進(jìn)入到主洗滌塔(1)，第一精餾塔(8)上塔產(chǎn)出丙烷下塔產(chǎn)品進(jìn)入第二精餾塔(9)，在第 二精餾塔(9)上塔產(chǎn)出產(chǎn)品。
專利摘要本實用新型公開了采用N-甲基吡咯烷酮萃取高純度1,3-丁二烯的裝置，其特征在于包括主洗滌塔；精餾塔；再洗滌塔；離心壓縮機；脫氣塔；水洗塔；加氫反應(yīng)器；第一精餾塔；第二精餾塔；將含1,3-丁二烯的C4餾分經(jīng)過主洗滌塔洗滌，然后經(jīng)過精餾塔精餾，在洗滌后經(jīng)離心壓縮機壓縮，再經(jīng)過脫氣塔；水洗塔；加氫反應(yīng)器反應(yīng)；最后經(jīng)第一精餾塔；第二精餾塔分離得到產(chǎn)品。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1,3-丁二烯。
文檔編號C07C7/04GK203112710SQ20122074507
公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者原東升 申請人:天津市泰亨氣體有限公司