[發明專利]一種混合碳四生產正丁烷的方法和裝置

有效

• 申請號: 201610874847.1
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107879874B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 杜志國;劉振杰;劉同舉;宋文波;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: C07C5/03
• 分類號: C07C5/03;C07C9/10;C08F222/06;C08F210/08;C08F210/10;C08F236/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及混合碳四生產正丁烷領域，公開了一種混合碳四生產正丁烷的方法和裝置。方法包括：(1)在引發劑和有機溶劑存在下，將混合碳四與馬來酸酐相接觸，所述混合碳四中C₄端烯烴的部分或全部與馬來酸酐進行共聚反應；(2)將步驟(1)得到的產物進行氣液分離，得到氣相產物和液固混合物；(3)將所述氣相產物進行精餾分離，得到脫除異丁烷的產物；將所述脫除異丁烷的產物進行加氫反應得到正丁烷；(4)將所述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?？梢杂行У乩没旌咸妓纳a正丁烷，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

本發明涉及混合碳四生產正丁烷領域，具體地，涉及一種混合碳四生產正丁烷的方法和裝置。

背景技術

正丁烷(n-butane)除直接用作燃料外，還用作亞臨界提取溶劑、制冷劑和有機合成原料。正丁烷在催化劑存在下脫氫生成丁烯或丁二烯，在硫酸或無水氫氟酸存在下異構成為異丁烷，異丁烷催化脫氫生成異丁烯，異丁烷可作為烴化劑與烯烴反應生成抗爆性能好的支鏈烴。丁烷經催化氧化可制順丁烯二酸酐、乙酸、乙醛等；經鹵化可制鹵代丁烷；經硝化可得硝基丁烷；在高溫下催化可制取二硫化碳；經水蒸氣轉化可制取氫氣。此外，丁烷還可做馬達燃料摻和物以控制揮發成分；也可做重油精制脫瀝青劑；油井中蠟沉淀劑；用于二次石油回收的流溢劑，樹脂發泡劑，海水轉化為新鮮水的致冷劑，以及烯烴劑格勒聚合溶劑等。近來研究發現，正丁烷是很好的蒸汽裂解原料。

常見的混合碳四資源有兩大類，一類是從乙烯裝置得到的，一類是由煉廠得到，如重整、催化裂化、焦化、熱裂化、加氫裂化等單元所得。由煉廠所得的混合碳四餾分主要為丁烷(正丁烷和異丁烷)。乙烯裝置得到的混合碳四中烷烴含量很低，其經過丁二烯抽提或醚化后，烷烴含量有所上升。

目前，碳四資源的利用，主要有以下幾種方式。通過甲醇與異丁烯反應的醚化工藝，將異丁烯轉化為甲基叔丁基醚(MTBE)，MTBE作為添加劑加入汽油，調節汽油的辛烷值。碳四烴類也可進行烷基化、芳構化，可以制得芳烴類物質或是高辛烷值汽油。碳四烴類，也可進行裂解，制備乙烯和丙烯等化工基礎原料。純的碳四資源，可以作為化工基礎原料生產相關的工業產品。丁二烯可用于合成丁苯橡膠、順丁橡膠和丁腈橡膠等橡膠制品。正丁烯可用于齊聚生產碳八、碳十二烯烴，可用于生產聚1-丁烯，還用于生產甲乙酮、醋酸正丁酯和順酐等化工制品。異丁烯可用于生產MTBE、合成樹脂和合成橡膠。正丁烷可用于生產甲乙酮、醋酸、順酐等，也可直接用作發泡劑等。用于化工產品生產的諸多工藝中，對于某種碳四烯烴的純度有較高要求，因此對混合碳四資源中的相關組份進行分離至關重要。

工業上，根據碳四烴類物質沸點的不同，可以采取精餾的方式進行烴類物質的分離。但是，一來某些烴類物質的沸點較低，二來混合碳四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。

因此要提高混合碳四資源的有效利用，生產需要的化合物，如正丁烷，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至關重要。

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發明內容