技术领域:
本发明涉及化工分离与合成技术领域,具体涉及一种利用碳四馏分生产甲基丙烯酸甲酯的方法。
背景技术:
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目前,碳四烃主要作为工业和民用燃料使用。但近年来,由于原油价格的不断上涨,该资源作为普通燃料销售的经济性值得考虑。据报道,我国碳四馏分的利用率为16%,远低于国外。自2004年我国西气东输管线正式开通以来,全国有省市开始使用天然气,这样就使得原来用作燃料的碳四馏分中有一部分被天然气代替,为碳四资源的有效利用创造的条件。因此,扩展碳四馏分的化工利用,进一步将其加工成高附加值的产品,具有非常重要意义。
炼厂的碳四馏分中主要含有正丁烷、异丁烷、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯和丁二烯,其中1-丁烯、2-丁烯、异丁烯和丁二烯的总含量达到50%。而丁二烯、2-丁烯、异丁烯在催化剂的作用下可以异构化为1-丁烯,1丁烯是重要的的基础化工原料,可生成甲基丙烯酸甲酯。甲基丙烯酸甲酯为一种有机化合物,是生产透明塑料聚甲基丙烯酸甲酯的单体,可用于制造有机玻璃、涂料、粘合剂、树脂等。为此提高了碳四馏分的经济效益,也实现了碳四馏分资源合理利用,我们可以利用炼厂碳四馏分最大限度的分离出1-丁烯。
技术实现要素:
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本发明所要解决的技术问题在于提供一种投入成本低、对环境友好的利用炼厂碳四馏分生产甲基丙烯酸甲酯的方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
一种利用炼厂碳四馏分生产甲基丙烯酸甲酯的方法,包括如下步骤:
(1)炼厂碳四馏分先进入脱丙烷塔,脱除碳三组分。然后进入脱重塔,分割成含1-丁烯﹑异丁烯﹑丁二烯和异丁烷的轻组分,以及含2-丁烯和正定烷的重组分;
(2)重组分进入萃取精馏塔进行烷烯分离,向萃取精馏塔内加入萃取溶剂,从塔顶脱除正丁烷,再向塔内加入水,从塔顶脱除2-丁烯;
(3)轻组分进入脱异丁烷塔脱除异丁烷,然后剩余轻组分进入固定床反应器中,在pd/al2o3催化下与氢气反应,将丁二烯加氢生成1-丁烯和2-丁烯,得到物料ⅰ;
(4)物料ⅰ和从重组分中分离出的2-丁烯进入固定床反应器中,在固定硅酸铝盐催化下进行异构化反应,使异丁烯和2-丁烯异构化为1-丁烯,得到物料ⅱ;
(5)物料ⅱ进入反应器中与水水合制叔丁醇,再氧化成甲基丙烯酸甲酯,收集剩余气体并合理排放。
所述萃取溶剂选自乙腈,n,n-二甲基酰胺,二甲基亚砜,环丁砜,n-甲基吡咯烷酮中的一种。
本发明的有益效果是:本发明通过逐步分离和异构化反应,最大限度地从碳四馏分中分离出1-丁烯,以用于甲基丙烯酸甲酯的合成,从而增加经济效益和实现资源的综合利用,保护环境。
具体实施方式:
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
一种利用炼厂碳四馏分生产甲基丙烯酸甲酯的方法,包括如下步骤:
(1)炼厂碳四馏分先进入脱丙烷塔,脱除碳三组分。然后进入脱重塔,分割成含1-丁烯﹑异丁烯﹑丁二烯和异丁烷的轻组分,以及含2-丁烯和正定烷的重组分;
(2)重组分进入萃取精馏塔进行烷烯分离,向萃取精馏塔内加入萃取溶剂,从塔顶脱除正丁烷,再向塔内加入水,从塔顶脱除2-丁烯;
(3)轻组分进入脱异丁烷塔脱除异丁烷,然后剩余轻组分进入固定床反应器中,在pd/al2o3催化下与氢气反应,将丁二烯加氢生成1-丁烯和2-丁烯,得到物料ⅰ;
(4)物料ⅰ和从重组分中分离出的2-丁烯进入固定床反应器中,在固定硅酸铝盐催化下进行异构化反应,使异丁烯和2-丁烯异构化为1-丁烯,得到物料ⅱ;
(5)物料ⅱ进入反应器中与水水合制叔丁醇,再氧化成甲基丙烯酸甲酯,收集剩余气体并合理排放。
所述萃取溶剂为n-甲基吡咯烷酮。
实施例2
一种利用炼厂碳四馏分生产甲基丙烯酸甲酯的方法,包括如下步骤:
(1)炼厂碳四馏分先进入脱丙烷塔,脱除碳三组分。然后进入脱重塔,分割成含1-丁烯﹑异丁烯﹑丁二烯和异丁烷的轻组分,以及含2-丁烯和正定烷的重组分;
(2)重组分进入萃取精馏塔进行烷烯分离,向萃取精馏塔内加入萃取溶剂,从塔顶脱除正丁烷,再向塔内加入水,从塔顶脱除2-丁烯;
(3)轻组分进入脱异丁烷塔脱除异丁烷,然后剩余轻组分进入固定床反应器中,在pd/al2o3催化下与氢气反应,将丁二烯加氢生成1-丁烯和2-丁烯,得到物料ⅰ;
(4)物料ⅰ和从重组分中分离出的2-丁烯进入固定床反应器中,在固定硅酸铝盐催化下进行异构化反应,使异丁烯和2-丁烯异构化为1-丁烯,得到物料ⅱ;
(5)物料ⅱ进入反应器中与水水合制叔丁醇,再氧化成甲基丙烯酸甲酯,收集剩余气体并合理排放。
所述萃取溶剂为n,n-二甲基酰胺。
对本发明提供的实施例中分别进行试验考察,将实施例1和实施例2中利用炼厂碳四馏分生产甲基丙烯酸甲酯进行考察,结果如表1所示。
表1碳四馏分生产甲基丙烯酸甲酯考察结果
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。