[發明專利]一種加工丁烷的方法和裝置

有效

• 申請號: 201610874758.7
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107880217B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 金立;宋文波;杜志國;劉振杰;王國清;喬金樑
• 申請（專利權）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北京化工研究院
• 主分類號: C08F222/06
• 分類號: C08F222/06;C08F210/10;C08F210/08;C08F236/06;C08F2/01;C07C5/333;C07C11/08;C07C11/09;C07C11/167
• 代理公司: 11283 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及丁烷的加工領域，公開了一種丁烷的加工方法和裝置。方法包括步驟：(1)將丁烷進行脫氫反應，得到脫氫產物；(2)將所述脫氫產物與馬來酸酐相接觸，所述脫氫產物中C₄以下端烯烴與馬來酸酐進行共聚反應；(3)將步驟(2)得到的產物進行氣液分離，得到氣相產物和液固混合物；(4)將步驟(3)得到的氣相產物進行氣相分離得到碳四餾分，再進一步通過加氫反應得到丁烷作為循環料加入步驟(1)的脫氫反應中；(5)將步驟(3)得到的液固混合物進行分離，得到的固體產物為含有馬來酸酐官能團的聚合物。可實現丁烷的加工利用并聯產含有馬來酸酐官能團的共聚物，可作為功能性材料的原料。

技術領域

本發明涉及丁烷加工領域，具體地，涉及一種加工丁烷的方法和裝置。

背景技術

丁烷作為工業上生產碳四烴類物質的產物之一，目前主要的應用是作為燃料使用，經濟價值過低。而如果轉為碳四的烯烴，尤其是2-丁烯，則可以作為其他的合成反應的原料，具有更廣闊的應用前景。

烷烴通過催化脫氫的方法可以得到烯烴。例如目前國際上已經工業化的丙烷、異丁烷的脫氫技術，主要包括UOP公司的Oleflex工藝、Phillips公司的Star工藝、AirProduct&Chemical公司的Catofin工藝、Snamprogetti SPA公司的FDB-4和Linde公司的Linde工藝等。

但是烷烴脫氫的產物是混合物，如丁烷脫氫后通常包括C1到C4的混合物烴以及氫氣。而要分離出2-丁烯則需要進一步通過分離提純。但是一來丁烷脫氫產物中某些烴類物質的沸點較低，二來丁烷脫氫產物中各組分的揮發度非常接近，這使得烴類物質的精餾分離變得困難，而且操作成本較高。雖然根據碳四烴類物質在不同介質中溶解度的不同，可以選取適當的溶劑進行萃取分離，但是，對于含量復雜的烴類混合物而言，選取選擇性好、溶解度大、性質穩定、毒性小、腐蝕小和沸點低等要求的溶劑比較困難。CN101781387A公開一種馬來酸酐/共軛二烯烴共聚反應的方法。

CN102212166B公開了一種雙環戊二烯與馬來酸酐共聚反應方法，在無需增加穩定劑和助穩定劑條件下，反應體系簡單，產物易分離，制備聚合物微球表面潔凈，粒徑均一，形貌可控，分散性良好。

CN102690393A公開了一種C5混合-馬來酸酐制備的含有功能性基團的共聚物。將C5混合物與馬來酸酐交替共聚合，一步反應制備含有功能性基團的高度交聯的共聚物，充分制用了C5混合物中的烯烴和二烯烴，未涉及C5以下低碳烯烴的情形。

因此要實現丁烷更有價值的利用，需要選擇一種簡單易行、便于操作、而且成本低廉的資源利用方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決丁烷的加工利用問題，提供了一種加工丁烷的方法和裝置。可以實現將丁烷生產制備為含有馬來酸酐官能團的聚合物，提供可作為生產功能性材料的原料。

為了實現上述目的，本發明提供一種加工丁烷的方法，包括步驟：(1)在脫氫催化劑存在下，將丁烷進行脫氫反應，得到脫氫產物；(2)在引發劑和有機溶劑存在下，將所述脫氫產物與馬來酸酐相接觸，所述脫氫產物中C₄以下端烯烴的部分或全部與馬來酸酐進行共聚反應；(3)將步驟(2)得到的產物進行氣液分離，得到氣相產物和液固混合物；以所述氣相產物的總重量為基準，所述氣相產物中C₄以下端烯烴的含量為0.01重量％以下；(4)將步驟(3)得到的氣相產物進行氣相分離，將得到的碳四餾分在加氫催化劑存在下與氫氣進行加氫反應得到丁烷，并作為循環料加入步驟(1)的丁烷中；(5)將步驟(3)得到的液固混合物進行分離，得到固體產物和液體，所述固體產物為含有馬來酸酐官能團的聚合物，所述液體返回步驟(2)的所述有機溶劑中；其中，所述脫氫產物含有78～85重量％的C₄以下端烯烴。

本發明還提供了一種加工丁烷的裝置，包括：脫氫設備、聚合設備、氣液分離器、氣相分離設備、加氫設備和液固分離器；其中，