專利名稱：采用丁烯催化脫氫制備1,3-丁二烯的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種烯類化工產(chǎn)品，特別是一種采用丁烯催化脫氫制備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(wú)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°C)，凝固點(diǎn)-108.91 ，閃點(diǎn)< _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(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。用途: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(shù)脂(如ABS樹(shù)脂、SBS樹(shù)脂、BS樹(shù)脂、MBS樹(shù)脂)，使丁二烯在樹(shù)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。(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(jiǎn)稱順酐)反應(yīng)，進(jìn)而縮合，制得四氫苯酐，可作聚酯樹(shù)酯、環(huán)氧樹(shù)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(shù)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(rùn)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)為以乙醇或乙炔為原料生產(chǎn)1，3-丁二烯，以乙醇為原料生產(chǎn)1，3-丁二烯。反應(yīng)過(guò)程以氧化鎂和氧化硅為催化劑，整個(gè)過(guò)程在加熱爐內(nèi)一次完成。除生成乙醛外還生成乙醇、高級(jí)醇等副產(chǎn)品，每生產(chǎn)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(yīng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度與壓力有關(guān)，為了丁烯轉(zhuǎn)化率，脫氫反應(yīng)必須在620°C以上高溫以及盡可能低的丁烯分壓下進(jìn)行。為此加入大量過(guò)熱水蒸氣，一方面降低丁烯的分壓，另一方面補(bǔ)充脫氫反應(yīng)所需的熱量。為了抑制過(guò)程結(jié)炭及減少副反應(yīng)，丁烯脫氫過(guò)程是在催化劑存在下進(jìn)行。催化劑由鐵、鎂、鉻等金屬的氧化物組成。丁烯脫氫過(guò)程是循環(huán)操作，即丁烯和過(guò)熱水蒸氣在62(T675°C下通過(guò)催化劑床層進(jìn)行脫氫反應(yīng)，接著再氧化催化劑再生。除去脫氫主反應(yīng)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(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)蒸餾、乙腈等溶劑萃取蒸餾得到聚合級(jí)1，3- 丁二烯。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用丁烯催化脫氫制備1，3-丁二烯的裝置，其特征在于包括加熱爐1、蒸汽過(guò)熱爐2、空氣加熱爐3、反應(yīng)器4、廢熱鍋爐5、急冷塔6、再生的氣體7、壓縮吸收分餾塔8、回收冷凝液9 ;其中
原料粗產(chǎn)品丁烯經(jīng)過(guò)加熱爐I后進(jìn)入蒸汽過(guò)熱爐2，再進(jìn)入交替反應(yīng)器4中除掉可以吸附的雜質(zhì)，空氣進(jìn)入空氣加熱爐3中交替置換反應(yīng)器，以廢熱鍋爐5回收熱量后，排出再生的氣體，原料氣進(jìn)入到急冷塔6進(jìn)行精餾，由下塔得到回收冷凝液9，上塔進(jìn)入壓縮吸收分餾塔8壓縮吸收分餾1，3 丁二烯產(chǎn)品。本實(shí)用新型所述的制備裝置，其中的丁烯純度在80%_95%。其中的丁烯來(lái)自煉油廠的催化裂化裝置副產(chǎn)的C4餾分及乙烯裝置副產(chǎn)的C4餾分。本裝置丁烯催化脫氫原料丁烯純度不低于70%，最好在809Γ95%。丁烯來(lái)自煉油廠的催化裂化裝置副產(chǎn)的C4餾分及乙烯裝置副產(chǎn)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(yīng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度與壓力有關(guān)，表I列出了不同溫度和壓力下1-丁烯脫氫生成1，3-丁二烯的平衡轉(zhuǎn)化率。由下表中數(shù)據(jù)可以看出，為了得到有工業(yè)意義的丁烯轉(zhuǎn)化率，脫氫反應(yīng)必須在620°C以上高溫以及盡可能低的丁烯分壓下進(jìn)行。為此加入大量過(guò)熱水蒸氣，一方面降低丁烯的分壓，另一方面補(bǔ)充脫氫反應(yīng)所需的熱量。為了抑制過(guò)程結(jié)炭及減少副反應(yīng)，丁烯脫氫過(guò)程是在催化劑存在下進(jìn)行。不同催化劑的組成、反應(yīng)條件、過(guò)程轉(zhuǎn)化率。丁烯脫氫過(guò)程是循環(huán)操作，即丁烯和過(guò)熱水蒸氣在62(T675°C下通過(guò)催化劑床層進(jìn)行脫氫反應(yīng)，接著再氧化催化劑再生。除去脫氫主反應(yīng)外，還發(fā)生生成氫、二氧化碳、一氧化碳、甲燒、乙烷、乙烯、丙烷和丙烯的副反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)蒸餾、乙腈等溶劑萃取蒸餾得到聚合級(jí)1，3- 丁二烯。丁烯催化脫氫生產(chǎn)1，3- 丁二烯工藝流程見(jiàn)下圖。

:圖1為丁烯催化脫氫生產(chǎn)1，3-丁二烯裝置圖，其中1-加熱爐；2_蒸汽過(guò)熱爐；3-空氣加熱爐；4_反應(yīng)器；5_廢熱鍋爐；6_急冷塔。
具體實(shí)施方式
:下面結(jié)合實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型，這里所述實(shí)施例的方案，不限制本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的專業(yè)人員按照本實(shí)用新型的精神可以對(duì)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(shí)用新型的范圍內(nèi)，本實(shí)用新型的范圍和實(shí)質(zhì)由權(quán)利要求來(lái)限定。實(shí)施例1采用丁烯催化脫氫制備1，3-丁二烯的裝置，其特征在于包括加熱爐1、蒸汽過(guò)熱爐2、空氣加熱爐3、反應(yīng)器4、廢熱鍋爐5、急冷塔6、再生的氣體7、壓縮吸收分餾塔8、回收冷凝液9 ;其中原料粗產(chǎn)品丁烯經(jīng)過(guò)加熱爐I后進(jìn)入蒸汽過(guò)熱爐2，再進(jìn)入交替反應(yīng)器4中除掉可以吸附的雜質(zhì)，空氣進(jìn)入空氣加熱爐3中交替置換反應(yīng)器，以廢熱鍋爐5回收熱量后，排出再生的氣體，原料氣進(jìn)入到急冷塔6進(jìn)行精餾，由下塔得到回收冷凝液9，上塔進(jìn)入壓縮吸收分餾塔8壓縮吸收分餾1，3 丁二烯產(chǎn)品，具體見(jiàn)圖1。實(shí)施例2[0013]采用丁烯催化脫氫制備1，3-丁二烯的裝置，其特征在于包括加熱爐1、蒸汽過(guò)熱爐2、空氣加熱爐3、反應(yīng)器4、廢熱鍋爐5、急冷塔6、再生的氣體7、壓縮吸收分餾塔8、回收冷凝液9 ；12-原料粗產(chǎn)品丁烯經(jīng)過(guò)1-加熱爐后進(jìn)入2蒸汽過(guò)熱爐(由10蒸汽加熱)后進(jìn)入交替進(jìn)入兩臺(tái)4反應(yīng)器中去除掉可以吸附的雜質(zhì)，11空氣進(jìn)入3-空氣加熱爐中交替置換兩臺(tái)反應(yīng)器，以5廢熱鍋爐回收熱量后，排出7再生的氣體，原料氣進(jìn)入到6急冷塔進(jìn)行精餾，由下塔的得到9回收精餾 液，上塔進(jìn)入8壓縮吸收分餾的1，3 丁二烯產(chǎn)品，具體見(jiàn)圖1。
權(quán)利要求1.一種采用丁烯催化脫氫制備1，3-丁二烯的裝置，其特征在于包括加熱爐(I)、蒸汽過(guò)熱爐(2)、空氣加熱爐(3)、反應(yīng)器(4)、廢熱鍋爐(5)、急冷塔(6)、再生的氣體(7)、壓縮吸收分餾塔(8)、回收冷凝液(9);其中原料粗產(chǎn)品丁烯經(jīng)過(guò)加熱爐(I)后進(jìn)入蒸汽過(guò)熱爐(2)，再進(jìn)入交替反應(yīng)器(4)中除掉可以吸附的雜質(zhì)，空氣進(jìn)入空氣加熱爐(3)中交替置換反應(yīng)器，以廢熱鍋爐(5)回收熱量后，排出再生的氣體，原料氣進(jìn)入到急冷塔(6)進(jìn)行精餾，由下塔得到回收冷凝液(9)， 上塔進(jìn)入壓縮吸收分餾塔(8)壓縮吸收分餾1，3 丁二烯產(chǎn)品。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采用丁烯催化脫氫制備1,3-丁二烯的裝置，其特征在于包括加熱爐；蒸汽過(guò)熱爐；空氣加熱爐；反應(yīng)器；廢熱鍋爐；急冷塔；其中原料經(jīng)過(guò)加熱爐、蒸汽過(guò)熱爐、空氣加熱爐加熱然后在反應(yīng)器反應(yīng)，最后經(jīng)過(guò)急冷塔得到產(chǎn)品丁烯來(lái)自煉油廠的催化裂化裝置副產(chǎn)的C4餾分及乙烯裝置副產(chǎn)的C4餾分。丁烯脫氫過(guò)程是循環(huán)操作，即丁烯和過(guò)熱水蒸氣在620-675℃下通過(guò)催化劑床層進(jìn)行脫氫反應(yīng)，接著再氧化催化劑再生。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)蒸餾、乙腈等溶劑萃取蒸餾得到聚合級(jí)1,3-丁二烯。
文檔編號(hào)C07C11/167GK203112711SQ20122074507
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)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(qǐng)人:天津市泰亨氣體有限公司