丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的丁烯收率低、能耗高的問題。本發(fā)明采用包括以下步驟：a）采用兩段固定床反應(yīng)器，第一段反應(yīng)器采用絕熱固定床反應(yīng)器，第二段反應(yīng)器采用等溫固定床反應(yīng)器；b）丁烯原料和含氧氣體分別分為兩股，第一股丁烯原料、第一股含氧氣體和水蒸汽按一定比例混合后進入一段絕熱固定床反應(yīng)器；c）一段反應(yīng)器出口物料同第二股丁烯和第二股含氧氣體混合后進入二段等溫固定床反應(yīng)器；d）一段絕熱反應(yīng)器的入口溫度為280~400℃，出口溫度為450~560℃，二段等溫反應(yīng)器溫度為400~500℃的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于丁烯氧化脫氫制丁二烯的工業(yè)生產(chǎn)。
【專利說明】丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丁二烯是合成橡膠、合成樹脂的重要單體，主要用于合成順丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠及ABS樹脂等。丁二烯也是多種涂料和有機化工原料。
[0003]目前丁二烯的生產(chǎn)方式主要有碳四餾分分離和合成法(包括丁烷脫氫、丁烯脫氫、丁烯氧化脫氫等)兩種。目前除美國外，世界各國丁二烯幾乎全部直接來自烴類裂解制乙烯時的副產(chǎn)碳四餾分(又可寫為碳四餾分)。美國丁二烯的來源，大約一半來自丁烷、丁烯脫氫，一半直接來自裂解碳四餾分。
[0004]丁烯氧化脫氫是目前生產(chǎn)丁二烯較有競爭力的工藝技術(shù)，丁烯氧化脫氫制丁二烯是在水蒸汽存在下， 利用氧與丁烯分子中的氫結(jié)合，得到丁二烯和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的水。該反應(yīng)基本為不可逆反應(yīng)。主反應(yīng)方程式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，采用兩段固定床反應(yīng)器，第一段反應(yīng)器采用絕熱固定床反應(yīng)器，第二段反應(yīng)器采用等溫固定床反應(yīng)器；包括以下步驟: a)丁烯原料和含氧氣體分別分為兩股，第一股丁烯原料、第一股含氧氣體和水蒸汽按一定比例混合后，進入第一段絕熱固定床反應(yīng)器，第一段絕熱固定床反應(yīng)器入口丁烯、氧氣和水蒸汽的摩爾比為1:0.45~1.0:2~18，第一股丁烯和第二股丁烯的分配比例為1:0.4~2.0 ;第一段絕熱固定床反應(yīng)器的入口溫度為280~400°C，出口溫度為450~560°C ； b)第一段絕熱固定床反應(yīng)器出口物料，按步驟a)的相同比例，和第二股丁烯和第二股含氧氣體混合，進入第二段等溫固定床反應(yīng)器；第二段等溫固定床反應(yīng)器溫度為400~500°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，其特征在于原料丁烯含有1- 丁烯、順-2- 丁烯、反-2- 丁烯中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，其特征在于一段絕熱固定床反應(yīng)器入口丁烯、氧氣和水蒸汽的摩爾比為1:0.45~1.0:10~18。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，其特征在于二段等溫固定床反應(yīng)器入口丁烯、氧氣和水蒸汽的摩爾比為1:0.5~0.9:2~12。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，其特征在于一段絕熱固定床反應(yīng)器包括絕熱軸向固定床反應(yīng)器和絕熱徑向固定床反應(yīng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，其特征在于含氧氣體為空氣或純氧，或者空氣和氧氣的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，其特征在于步驟b)中第一股丁烯和第二股丁烯的分配比例為1:0.5~1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，其特征在于反應(yīng)所需催化劑為鐵系催化劑，主要組成包括鐵，鋅，鎂等成分，摩爾比例為:Fe:Zn:Mg=10:1-5:2飛，采用共沉淀法制備，主要晶相為ZnFe2O4尖晶石。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，其特征在于催化劑為鐵系復(fù)合氧化物催化劑，按化學(xué)組成其通式為Fe2O3.Mg0.Zn0.P2O5.MxOy , M選自第四周期表 Sc、T1、V、Cr、Fe、Mn、Co、N1、Cu、Zn 中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丁烯氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯的方法，其特征在于二段反應(yīng)器出口氣體進入冷凝、水洗、油吸收和丁二烯萃取精餾等后續(xù)工段。
【文檔編號】C07C5/48GK103965000SQ201310034019
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】劉文杰, 楊為民 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院