通過氧化脫氫反應(yīng)制備丁二烯的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種通過氧化脫氫反應(yīng)制備丁二烯的方法，所述方法包括以下步驟：a)將包括C4餾分、蒸汽、氧氣(O2)和氮?dú)?N2)的第一流股引入到填充了催化劑的反應(yīng)器中以進(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)；b)將從所述反應(yīng)器中獲得的丁二烯選擇性地吸收到吸收溶劑中，并且分離并去除除所述丁二烯之外的C4混合物和氣體產(chǎn)物(輕質(zhì)氣體)；以及c)回收所述丁二烯，接著純化。通過在丁二烯的制備期間由使用單一吸收溶劑來整合氣體分離和純化步驟，減少由溶劑的反復(fù)引入和去除產(chǎn)生的設(shè)備成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本，從而確保工藝的經(jīng)濟(jì)競爭力。
【專利說明】
通過氧化脫氫反應(yīng)制備丁二烯的方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2014年6月11日提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2014-0071050號(hào)的權(quán)益， 其全部內(nèi)容在此通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種通過氧化脫氫反應(yīng)生產(chǎn)丁二烯的方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 丁二烯是一種重要的基本化學(xué)藥品，并且在許多石油化學(xué)產(chǎn)品（如合成橡膠和電 子材料）中作為中間體使用。作為目前石油化學(xué)市場中最重要的基礎(chǔ)餾分之一，丁二烯的需 求及其價(jià)值正穩(wěn)固增加。
[0005] 生產(chǎn)丁二烯的方法包括從通過石腦油裂解的C4餾分中提取、正丁烯(n-butene)的 直接脫氫、正丁烯的氧化脫氫等的方法。
[0006] 在這些方法中，通過丁烷或丁烯的氫化反應(yīng)生產(chǎn)丁二烯的方法以以下方式進(jìn)行： 除了原料之外，引入氮?dú)?、蒸汽等從而減少爆炸的危險(xiǎn)，還防止催化劑的結(jié)焦并去除反應(yīng) 熱。根據(jù)以上反應(yīng)，連同初級(jí)產(chǎn)物丁二烯一起，額外產(chǎn)生了次級(jí)產(chǎn)物一氧化碳、二氧化碳等。
[0007] 通過從所述反應(yīng)產(chǎn)物中分離并去除輕質(zhì)氣體產(chǎn)物而獲得含有丁二烯的C4混合物， 并且純化含有丁二烯的C4混合物以由此獲得高純度丁二烯。與此同時(shí)，分離和去除的部分 或全部氣體產(chǎn)物可以被再循環(huán)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 技術(shù)問題
[0009] 從自丁烷或丁烯的氧化脫氫反應(yīng)獲得的反應(yīng)產(chǎn)物中獲得高純度丁二烯需要經(jīng)過 氣體分離步驟、純化步驟等，并且經(jīng)過至少兩次溶劑引入和去除工藝。因此，由于溶劑的反 復(fù)引入和去除，有設(shè)備成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本增加的限制。
[0010] 因此，與用于回收高純度丁二烯的一般氣體分離和純化步驟不同，使用單一吸收 溶劑以整合所述氣體分離和純化步驟，使得所述高純度丁二烯可以僅通過溶劑的單獨(dú)引入 和去除來回收。
[0011] 技術(shù)方案
[0012] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的實(shí)施方式提供一種通過氧化脫氫反應(yīng)生產(chǎn)丁二烯的方法，其 包括a)將包括C4餾分、蒸汽、氧氣(02)和氮?dú)?N2)的第一流股引入到填充了催化劑的反應(yīng)器 中以進(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)的步驟;b)從自所述反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)產(chǎn)物中將丁二烯選擇性地 吸收到吸收溶劑中，并且分離并去除除丁二烯之外的C4混合物和輕質(zhì)氣體產(chǎn)物的步驟；以 及c)回收并純化丁二烯的步驟。
[0013] 示例性的實(shí)施方式可進(jìn)一步包括d)使包括選自在步驟b)中分離的除所述丁二烯 之外的C4混合物以及輕質(zhì)氣體產(chǎn)物中的氮?dú)夂投趸?C02)的一種或多種的第二流股再 循環(huán)并再引入到所述反應(yīng)器中，并且將包括釋放氣體的第三流股排出到系統(tǒng)外部的步驟。
[0014] 有益效果
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，與用于回收高純度丁二烯的一般氣體分離和純化不同，所述氣體的 分離和純化可以整合成單一步驟，并且因此由溶劑的反復(fù)引入和去除產(chǎn)生的設(shè)備成本和運(yùn) 轉(zhuǎn)成本可以減少。
[0016] 因此，改善了丁二烯生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟(jì)競爭力。
【附圖說明】
[0017] 圖1說明當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式回收通過氧化脫氫反應(yīng)生產(chǎn)的丁二烯時(shí)，氣體 分離步驟和純化步驟通過使用單一吸收溶劑來整合。
[0018] 圖2說明當(dāng)根據(jù)典型技術(shù)回收通過氧化脫氫反應(yīng)生產(chǎn)的丁二烯時(shí)，氣體分離步驟 和純化步驟通過使用用于所述分離和純化步驟的各自的溶劑分別進(jìn)行。
[0019] 【附圖標(biāo)記】
[0020] 10:反應(yīng)器
[0021] 21:吸收塔 22:脫氣塔
[0022] 23:回收塔 27:蒸餾塔
[0023] 26: 丁二烯純化塔
[0024] 30:第一流股40:第二流股
[0025] 50:第三流股60:驟冷塔
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下，參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。盡管參考在圖中說明的實(shí)施方式 描述本發(fā)明，它們僅僅是實(shí)施方式的描述，并且因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍和必要特征與功能 不局限于此。尤其是，遍及本說明書(包括權(quán)利要求和摘要）中使用的術(shù)語"輕質(zhì)氣體"應(yīng)當(dāng) 解釋為表示包括氮?dú)?、氧氣、水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳等的處于通過氧化脫氫反應(yīng)獲得 的反應(yīng)產(chǎn)物中的氣態(tài)成分。此外，術(shù)語"活性成分"應(yīng)當(dāng)解釋為指在生產(chǎn)丁二烯的反應(yīng)中起 作用的成分，如氮?dú)?、氧氣、未反?yīng)的原料、丁二烯等。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的通過氧化脫氫反應(yīng)生產(chǎn)丁二烯的方法包括a)將包括C4 餾分、蒸汽、氧氣(〇2)和氮?dú)?N2)的第一流股引入到填充了催化劑的反應(yīng)器中以進(jìn)行氧化脫 氫反應(yīng)的步驟;b)從自所述反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)產(chǎn)物中將丁二烯選擇性地吸收到吸收溶劑 中，并且分離并去除除丁二烯之外的C4混合物和輕質(zhì)氣體產(chǎn)物的步驟；以及c)回收并純化 丁二稀的步驟。
[0028] 此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以進(jìn)一步包括d)使包括選自在步驟b)中分離的 除所述丁二烯之外的C4混合物以及在輕質(zhì)氣體產(chǎn)物中的氮?dú)夂投趸?C02)的一種或多 種的第二流股再循環(huán)并再引入到所述反應(yīng)器中，并且將包括釋放氣體的第三流股排出到系 統(tǒng)的外部的步驟。
[0029] 丁二烯生產(chǎn)系統(tǒng)
[0030]進(jìn)行上述通過氧化脫氫反應(yīng)生產(chǎn)丁二烯的方法的丁二烯生產(chǎn)系統(tǒng)可包括分別將 包括C4餾分、蒸汽、氧氣(02)和氮?dú)?N2)的第一流股30的成分引入到反應(yīng)器10的單獨(dú)管道， 或者可包括從直接連接到反應(yīng)器10的單一管道分支出且分別引入包括在第一流股中的成 分的多個(gè)單獨(dú)管道(見圖1)。
[0031] 此外，包括連接至所述管道且在其中發(fā)生氧化脫氫反應(yīng)的反應(yīng)器10。在反應(yīng)器的 上游可以進(jìn)一步包括在所述成分流入反應(yīng)器前混合包括在第一流股中的成分的混合單元 (見圖1)。
[0032] 包括吸收塔21和脫氣塔22,提供它們以將從反應(yīng)器10中獲得的丁二烯選擇性地吸 收到吸收溶劑中，并且用于分離并去除除丁二烯之外的C4餾分和輕質(zhì)氣體產(chǎn)物?？梢园?溶劑回收塔23以從吸收溶劑中僅獲得丁二烯(見圖1)。
[0033]可以包括將獲得的丁二烯純化為高純度的丁二烯純化塔26(見圖1)。
[0034] 與此同時(shí)，本發(fā)明所述的丁二烯生產(chǎn)系統(tǒng)可進(jìn)一步包括允許在步驟d)中將包括選 自在步驟b)中分離的C4混合物以及在輕質(zhì)氣體產(chǎn)物中的氮?dú)夂投趸嫉囊环N或多種的 第二流股40再引入至反應(yīng)器內(nèi)的再循環(huán)線路，和將包括所述釋放氣體的第三流股50排出到 系統(tǒng)外部的排出線路(見圖1)。
[0035] 此外，在反應(yīng)器和氣體分離單元之間可以進(jìn)一步包括設(shè)置有用于冷卻從反應(yīng)器中 獲得的反應(yīng)產(chǎn)物的冷卻塔的冷卻單元、用于反應(yīng)產(chǎn)物的壓縮的壓縮機(jī)和用于去除包括在反 應(yīng)產(chǎn)物中的水分的脫水塔等。
[0036] 丁二烯生產(chǎn)工藝
[0037] 首先，氧化脫氫反應(yīng)通過將包括C4餾分、蒸汽、氧氣(02)和氮?dú)?N2)的第一流股引 入到反應(yīng)器中來進(jìn)行(步驟a)。
[0038] C4餾分可表示從通過石腦油裂化而生產(chǎn)的C4混合物中分離有用的化合物之后剩 余的C4萃余液_1、2或3,或通過乙烯二聚獲得的C4s。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，C4餾分可以選 自正丁烷、反-2-丁烯、順-2-丁烯和1-丁烯的一種或它們至少兩種的混合物。
[0039] 在氧化脫氫反應(yīng)中，蒸汽和氮?dú)?N2)是引入的稀釋氣體，以便減少反應(yīng)物爆炸的 危險(xiǎn)，并且還防止催化劑的結(jié)焦并去除反應(yīng)熱。
[0040] 氧氣(02)作為氧化劑與C4餾分反應(yīng)并且引起脫氫反應(yīng)發(fā)生。
[0041] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，第一流股30可以是其中C4餾分、蒸汽、氧氣（02)和氮?dú)?(N2)通過各自的單獨(dú)管道流入反應(yīng)器的流股。
[0042]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，第一流股30可以是，其中C4餾分、蒸汽、氧氣(02) 和氮?dú)?N2 )，在經(jīng)過從直接連接到反應(yīng)器的單一管道分支出的多個(gè)單獨(dú)管道使得包括在第 一流股中的成分被分別引入之后，在一個(gè)管道中混合或通過位于反應(yīng)器的上游的混合單元 混合，然后引入到反應(yīng)器的流股。
[0043] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，包括在第一流股中的C4餾分、蒸汽、氧氣和氮?dú)饪梢砸詺?態(tài)引入到所述管道中，并且所述氣體還可以通過預(yù)熱到有利于氧化脫氫反應(yīng)的溫度來引 入。
[0044] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，裝入反應(yīng)器并且允許C4餾分的氧化脫氫反應(yīng)由此產(chǎn)生丁 二烯的催化劑不特殊局限，并且可以是，例如，基于鐵酸鹽的催化劑或基于鉬酸鉍的催化 劑。
[0045] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述催化劑可以是基于鉬酸鉍的催化劑，并且所述基于 鉬酸鉍的催化劑可包括選自鉍、鉬和鈷的一種或多種。此外，所述基于鉬酸鉍的催化劑還可 以是多成分的基于鉬酸鉍的催化劑。但是，反應(yīng)催化劑的類型和數(shù)量可根據(jù)具體的反應(yīng)條 件而不同。
[0046]在本發(fā)明的實(shí)施方式中，可以進(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)的反應(yīng)器10不特殊局限。所述反 應(yīng)器可以是，例如，管狀反應(yīng)器、罐式反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述反應(yīng) 器可以是固定床反應(yīng)器，并且還可以是多管式固定床反應(yīng)器或板式固定床反應(yīng)器。
[0047]如上所述，當(dāng)將包括C4餾分、蒸汽、氧氣(02)和氮?dú)?N2)的第一流股30引入到填充 了催化劑的反應(yīng)器10中時(shí)，進(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)。氧化脫氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，并且主要反應(yīng)式 是下面的式1或2。
[0048] ^1
[0049] C4H8+l/2〇2^C4H6+H2〇
[0050]
[0051 ] C4H1Q+O2-C4H6+2H2O
[0052] 當(dāng)丁烷或丁烯中的氫通過氧化脫氫反應(yīng)去除時(shí)產(chǎn)生丁二烯。除了如由式1或2表示 的那些主反應(yīng)之外，副反應(yīng)可伴隨氧化脫氫反應(yīng)以由此產(chǎn)生副反應(yīng)產(chǎn)物，如一氧化碳(C0)、 二氧化碳(c〇2)等。所述副反應(yīng)產(chǎn)物必須被分離并排出到系統(tǒng)外部從而防止在工藝中持續(xù) 積累。
[0053] 與此同時(shí)，包括從反應(yīng)器中獲得的丁二烯的C4混合物可進(jìn)一步經(jīng)過用于獲得高純 度丁二烯的后處理工藝。
[0054]所述后處理工藝可包括選自使用淬火塔的淬火步驟、使用壓縮機(jī)的壓縮步驟和使 用脫水塔的脫水步驟的一種或多種步驟。
[0055] 本發(fā)明的實(shí)施方式包括，從自反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)產(chǎn)物中將丁二烯選擇性地吸收 到吸收溶劑中，并且從丁二烯中分離并去除除丁二烯之外的C4餾分和輕質(zhì)氣體產(chǎn)物的步 驟，以及通過用于回收溶劑的溶劑回收塔和用于純化丁二烯的純化塔的純化的步驟，作為 所述后處理工藝。尤其是，與一般氣體分離和純化步驟不同，本發(fā)明中所述的氣體分離和純 化步驟通過使用單一吸收溶劑整合為單一步驟。
[0056] 淬火步驟
[0057]在本發(fā)明的實(shí)施方式中，從反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)產(chǎn)物可經(jīng)過淬火步驟。
[0058] 從反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)產(chǎn)物可以是高溫氣態(tài)的狀態(tài)，并且因此需要在供給到所述 氣體分離單元之前冷卻。因此，所述反應(yīng)產(chǎn)物可能需要通過被引入到所述淬火塔而經(jīng)過淬 火步驟。
[0059] 用于所述淬火步驟的冷卻方法不特殊局限。例如，可以使用使冷凍劑直接接觸反 應(yīng)產(chǎn)物的冷卻方法，并且還可以使用使冷卻劑間接接觸反應(yīng)產(chǎn)物的冷卻方法。
[0060] 脫水步驟
[0061 ]本發(fā)明的實(shí)施方式可進(jìn)一步包括脫水步驟，其中水分從自反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)產(chǎn) 物中去除。
[0062] 因?yàn)?，?dāng)水分留在反應(yīng)產(chǎn)物中時(shí)，由于所述水分造成的設(shè)備腐蝕，因此在隨后的溶 劑吸收、分離和純化步驟方面可能存在限制，或者在溶劑中積累雜質(zhì)，因此必須去除水分。
[0063] 在所述脫水步驟中的脫水方法不特殊局限。此外，在所述脫水步驟中使用的脫水 介質(zhì)不特殊局限，并且可以是，例如，干燥劑(水分吸收劑），如氧化鈣、氯化鈣、分子篩等。在 這樣的脫水介質(zhì)中，分子篩在易回收、易操作等方面是有利的。
[0064] C4混合物和輕質(zhì)氣體產(chǎn)物分離和去除步驟
[0065] 與一般的技術(shù)不同，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在從反應(yīng)器獲得的反應(yīng)產(chǎn)物中，丁二 烯通過所述吸收溶劑被選擇性地吸收，并且分離并去除除了丁二烯之外的C4混合物和輕質(zhì) 氣體產(chǎn)物(步驟b)。
[0066] 這里，反應(yīng)產(chǎn)物在除了輕質(zhì)氣體產(chǎn)物之外的反應(yīng)產(chǎn)物中可包括至少大約90mol % 的丁二烯，并且可具體地以大約93:7至大約98:2的摩爾比包括丁二烯和C4混合物。
[0067] 詳細(xì)地，當(dāng)從反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)生與吸收塔21中的吸收溶劑逆流接觸 時(shí)，僅丁二烯通過所述吸收溶劑被選擇性地吸收，并且除丁二烯之外的剩余的C4混合物和 輕質(zhì)氣體產(chǎn)物通過吸收塔的頂部排出。
[0068] 吸收塔的類型不特殊局限，并且可以是，例如，填充塔、濕壁塔、噴霧塔、旋風(fēng)滌氣 器、鼓泡塔、鼓泡攪拌槽、盤式塔(泡罩塔、孔板塔)或泡沫分離塔。
[0069] -般地，需要經(jīng)過第一輕質(zhì)氣體產(chǎn)物通過使用吸收溶劑去除的工藝，然后，在通過 向包括丁二烯的C4混合物加入新鮮溶劑而僅分離丁二烯之后，去除溶劑。因此，需要至少兩 次使用溶劑的工藝。因此，存在設(shè)備成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本昂貴的限制。
[0070] 但是，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)槎《┛梢酝ㄟ^僅使用并去除所述溶劑一次而被選擇性 地獲得，所述工藝簡單并且根據(jù)溶劑使用的設(shè)備成本、運(yùn)轉(zhuǎn)成本等減少。
[0071] 本發(fā)明的吸收溶劑必須具有丁二烯選擇性。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述吸收溶 劑可以是極性非質(zhì)子溶劑。
[0072] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述極性非質(zhì)子溶劑可以是選自二甲基甲酰胺(DMF)、甲 基吡咯烷酮(NMP)、乙腈(ACN)、二甲基乙酰胺(DMA)和二甲亞砜(DMS0)的一種，或它們至少 兩種的混合物。
[0073] 該吸收溶劑不僅具有高溶劑負(fù)荷能力，還因?yàn)閷?duì)丁二烯的選擇性高，可選擇性地 僅吸收并溶解來自反應(yīng)產(chǎn)物的丁二烯。
[0074] 使用的吸收溶劑的量不特殊局限，并且，例如，可以根據(jù)從反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)產(chǎn) 物的量和包括在第三流股中并由此排出到系統(tǒng)外部的量而改變。一般地，隨著所使用的吸 收溶劑的量增加，經(jīng)濟(jì)競爭力減小，并且隨著所使用的吸收溶劑的量減小，丁二烯的回收效 率減小。
[0075] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，將經(jīng)過吸收塔的頂部的并且通過管道排出的除了丁二烯 之外的C4混合物和輕質(zhì)氣體產(chǎn)物分成第二流股和第三流股。
[0076] 第二流股可以是濃縮的流股，其包括選自氮?dú)夂投趸嫉囊环N或多種，并且沿 著內(nèi)部再循環(huán)線路再循環(huán)以被再引入到反應(yīng)器中（本發(fā)明的步驟d)。除了氮?dú)?N2)和二氧 化碳(C02)之外的未反應(yīng)的原料、丁二烯等可以進(jìn)一步包括在第二流股中，并且包括在第二 流股中的二氧化碳可以通過內(nèi)部再循環(huán)而再引入到反應(yīng)器中以在反應(yīng)器中作為氧化脫氫 反應(yīng)中的溫和氧化劑或作為稀釋氣體起作用。
[0077] 第三流股通過分離排出線路從第二流股中作為釋放流股被排出到系統(tǒng)外部(本發(fā) 明的步驟d)。第三流股還可進(jìn)一步包括氮?dú)?、二氧化碳、未反?yīng)的原料、丁二烯等。
[0078] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述吸收溶劑用于選擇性地吸收丁二烯，但是還可溶解 部分氣體，如氮?dú)?、二氧化碳等。因此，用于移除氣體(如氮?dú)?、二氧化碳等）的脫氣步驟可以 進(jìn)一步實(shí)施，并且該脫氣步驟可以在脫氣塔22中進(jìn)行。
[0079] 在所述脫氣步驟中，脫氣方法不特殊局限，并且可以是在本領(lǐng)域中使用的一般方 法。
[0080] 丁二烯回收和純化步驟
[0081] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，將溶解丁二烯的吸收溶劑送入用于分離和回收所述吸收 溶劑的溶劑回收塔23。
[0082] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，分離并去除溶劑的方法不特殊局限，并且例如，可以使用 蒸餾分離法。根據(jù)所述蒸餾分離法，在將溶解丁二烯的吸收溶劑供給到溶劑回收塔23之后， 所述蒸餾分離通過再沸器和冷凝器來進(jìn)行。丁二烯由經(jīng)過所述蒸餾分離的步驟從塔的頂部 附近提取。
[0083]在以上步驟中，分離的吸收溶劑從溶劑回收塔的底部提取，并且提取的吸收溶劑 可以通過再供給到上游工藝而再利用。因?yàn)樗鑫杖軇┛砂s質(zhì)，吸收溶劑的一部分， 在回收之前，可以被提取并且經(jīng)過通過已知純化方法（如傾析、沉淀、用吸收溶劑的接觸處 理或離子交換樹脂等)而去除雜質(zhì)的工藝。
[0084] 從溶劑回收塔的頂部獲得的丁二烯可以送至丁二烯純化塔。在本發(fā)明的實(shí)施方式 中，因?yàn)殡S著被送至純化塔的丁二烯烴過所述純化塔，高沸點(diǎn)和低沸點(diǎn)成分被去除，所以丁 二烯作為高純度丁二烯獲得。
[0085] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，最終通過以上一系列的步驟獲得的丁二烯的純度是大約 99.0%至大約 99.9%。
[0086] 實(shí)施例
[0087] 以下，將通過實(shí)施例更加詳細(xì)描述本發(fā)明。所述實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的實(shí)施 方式，并且對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明的范圍不被所述實(shí)施例限 制。
[0088] 實(shí)施例1
[0089] 根據(jù)本發(fā)明，丁二烯在填充了基于鉬酸鉍的催化劑的反應(yīng)器中生產(chǎn)。使用二甲基 甲酰胺(DMF)作為吸收溶劑以從自反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)產(chǎn)物中選擇性地吸收丁二烯，并且 僅丁二烯僅通過單一溶劑的使用和去除工藝而獲得。
[0090] 具體反應(yīng)條件和工藝流程在下表1中顯示。
[0091] [表1]
[0092]
[0093] 對(duì)比實(shí)施例1
[0094]除在各個(gè)氣體分離和純化步驟中使用不同溶劑之外，通過與實(shí)施例1相同的方法 來生產(chǎn)丁二烯。
[0095] 從反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入使用甲苯的吸收塔，并且，由此從輕質(zhì)氣體產(chǎn)物 中分離。包括丁二烯的全部C4混合物被吸收到甲苯中。接著，將吸收包括丁二烯的C4混合物 的甲苯送至溶劑回收塔，并且因此，回收甲苯并且獲得包括丁二烯的C4混合物。
[0096] 然后將包括丁二烯的C4混合物供給至蒸餾塔，并且引入二甲基甲酰胺(DMF)。在所 述蒸餾塔中，丁二烯被選擇性地吸收到二甲基甲酰胺中，并且除了丁二烯之外的C4通過蒸 餾塔的頂部排出。
[0097] 包括丁二烯的二甲基甲酰胺，在被供給到溶劑回收塔然后從溶劑中分離并送至丁 二烯純化塔之后，通過純化工藝并且由此作為高純度丁二烯回收。
[0098] 因此，在獲得高純度丁二烯中需要兩個(gè)溶劑使用和回收工藝。
[0099] 具體反應(yīng)條件和工藝流程在下表2中顯示。
[0100] [表 2]
[0101]
[0102]通過比較表1和表2中的結(jié)果，確定的是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的工藝從能量利用 率和溶劑利用率的觀點(diǎn)來看更有效。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種通過氧化脫氫反應(yīng)生產(chǎn)丁二烯的方法，所述方法包括： a) 將包括C4餾分、蒸汽、氧氣(O2)和氮?dú)?N2)的第一流股引入到填充了催化劑的反應(yīng)器 中以進(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)的步驟； b) 從自所述反應(yīng)器中獲得的反應(yīng)物中將丁二烯選擇性地吸收到吸收溶劑中，并且分離 并去除除所述丁二烯之外的C4混合物和輕質(zhì)氣體產(chǎn)物的步驟;以及 c) 回收并純化所述丁二烯的步驟。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括： d) 使包括選自在步驟b)中分離的除所述丁二烯之外的C4混合物以及在輕質(zhì)氣體產(chǎn)物 中的氮?dú)夂投趸?CO2)中的一種或多種的第二流股再循環(huán)并再引入到所述反應(yīng)器中， 并且將包括釋放氣體的第三流股排出到系統(tǒng)外部的步驟。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述吸收溶劑是極性非質(zhì)子溶劑。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述吸收溶劑是選自二甲基甲酰胺(DMF)、甲基吡咯 烷酮(NMP)、乙腈(ACN)、二甲基乙酰胺(DMA)和二甲亞砜(DMSO)的一種，或它們至少兩種的 混合物。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述C4餾分是單一化合物或混合物，其包括選自正 丁烷、反-2-丁烯、順-2-丁烯和1-丁烯的一種或多種。
【文檔編號(hào)】C07C5/333GK105960388SQ201580006690
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月9日
【發(fā)明人】金美冏, 李政錫, 李在益, 金大鉉, 李鍾求
【申請(qǐng)人】Lg化學(xué)株式會(huì)社