[發明專利]一種丁烷生產2-丁烯的方法和裝置

有效

• 申請號: 201610874774.6
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107879877B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 王國清;宋文波;金立;胡慧杰;杜志國;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: C07C5/333
• 分類號: C07C5/333;C07C7/177;C07C11/08;B01J23/62;B01J23/644;B01J27/20
• 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

本發明涉及丁烷生產2?丁烯領域，公開了一種丁烷生產2?丁烯的方法和裝置。方法包括：(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)得到的所述氣相產物進行氣相分離，得到2?丁烯，同時得到的丁烷作為循環料返回步驟(1)中；(5)將步驟(3)得到的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。可實現丁烷生產2?丁烯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

本發明涉及丁烷生產2-丁烯領域，具體地，涉及一種丁烷生產2-丁烯的方法和裝置。

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、AirProductChemical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，提供了一種丁烷生產2-丁烯的方法和裝置。可以實現將丁烷生產獲得2-丁烯產品，而且在此過程中通過將脫氫產物先進行共聚反應，可以實現將脫氫產物中的端烯烴分離，并聚合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，本發明提供一種丁烷生產2-丁烯的方法，該方法包括：(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1重量％以下；(4)將步驟(3)得到的所述氣相產物進行氣相分離，得到2-丁烯，同時得到的丁烷作為循環料返回步驟(1)的丁烷中；(5)將步驟(3)得到的所述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。