专利名称：采用n-甲基吡咯烷酮萃取高纯度1,3-丁二烯的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种烷类化工产品，特别是一种采用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸馏装置分离与精制高纯度1，3- 丁二烯的技术，适合于化工合成1，3- 丁二烯。
背景技术：
丁二烯分子内的C-C单键内旋转分为顺式和反式构型。反式构型分子稳定。该品为具有微弱芳香气味的无色气体，易液化。熔点-108.9°C，沸点-4.41°C，相对密度0.6211(20/4°C)，凝固点-108.91 ，闪点< _6°C，折射率 1.4292 (25°C)，临界温度 152。。，临界压力4326.58kPa，临界密度0.245g/cm3。与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限2%_11.5%(Vol)0溶于醇和醚，也可溶于丙酮、苯、二氯乙烷、醋酸戊酯和糠醛、醋酸铜氨溶液中。不溶于水。在氧气存在下易聚合。贮存时可加少量(1%以下)叔丁基邻苯二酚、对苯二酚、混甲酚、二芳基胺基化合物等作稳定剂。丁二烯是生产合成橡胶(丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶)的主要原料。随着苯乙烯塑料的发展，利用苯乙烯与丁二烯共聚，生产各种用途广泛的树脂(如ABS树脂、SBS树脂、BS树脂、MBS树脂)，使丁二烯在树脂生产中逐渐占有重要地位。此外，丁二烯尚用于生产乙叉降冰片烯(乙丙橡胶第三单体)、1，4-丁二醇(工程塑料)、己二腈(尼龙66单体)、环丁砜、蒽醌、四氢呋喃等等。因而也是重要的基础化工原料。丁二烯在精细化学品生产中也有很多用处。以丁二烯为原料制取的精细化学品。主要有以下几个方面。(I)与缺电子嗜双烯化合物发生狄尔斯-阿尔德反应，制得蒽醌，其衍生物是重要染料中间体、杀菌剂和杀虫剂。(2)与顺丁烯二酸酐(简称顺酐)反应，进而缩合，制得四氢苯酐，可作聚酯树酯、环氧树脂的固化剂和增塑剂。四氢苯酐再经硝酸氧化，可得丁烷四羧酸，是制造水溶性漆的原料。同样四氢苯酐加氢制得六氢苯二甲酸酐，可用作为环氧树脂的固化剂。(3)与二氧化硫作用，生成环丁烯砜，然后配制成水溶液在骨架镍催化剂存在下加氢，制得环丁砜，是芳烃萃取用的选择性溶剂。环丁砜和二异丙醇胺的混合物可用脱二氧化碳气体用。(4) 丁二烯的线型调聚反应在工业上很有用处。线型二聚后得到八碳直链烯烃，再经醛化、加氢即得壬醇，在合成香料、表面活性剂、润滑油添加剂方面都有重要用途。用钴络合物作 催化剂，其二聚、三聚、四聚体，都是合成高级醇和大环麝香的原料。原有技术为丁烷脱氢成丁烯，丁烯脱氢生成1，3- 丁二烯两步反应在一个反应器中同时进行。反应时间一般为5-15min,催化剂寿命一般为18-24个月，但由于受热力学平衡影响，转化率低，反应条件苛刻，再生、反应，切换频繁，原料的有效利用率较低，和后来发展起来的丁烯氧化脱氢，裂解副产C4馏分等来源的1，3-丁二烯无法竞争，所以逐渐被淘汰或改建。采用丁烷催化脱氢生产1，3-丁二烯工艺流程。丁烷脱氢过程得到丁烯和1，3-丁二烯两种产品，反应也是强吸热反应，必须在500°C以上高温、较低的丁烷分压及有催化剂存在下进行。丁烷脱氢工业装置的反应温度在600°C左右，通过缩短接触时间来保持较低的单程转化率来制取1.3- 丁二烯，不能得到高纯度的1.3- 丁二烯。
发明内容[0004]本实用新型所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，采用蒸馏装置分离与精制高纯度1，3-丁二烯的装置。为实现此目的，本实用新型提供了如下的技术方案:一种采用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸馏分离与精制高纯度1，3- 丁二烯的装置，其特征在于包括主洗涤塔1、精馏塔2、再洗涤塔3、离心压缩机4、脱气塔5、水洗塔6、加氢反应器7、第一精馏塔8、第二精馏塔9 ;其中原料分别由上下两部分进入主洗涤塔I中，丁烷-丁烯被分离出来自塔顶排出，富集N-甲基吡咯烷酮进入精馏塔2中进行精馏，一部分原料再回到主洗涤塔I中，一部分进入到再洗涤塔3中经过洗涤富集进入第一精馏塔8，另一部分进入到脱气塔5后部分富，经过离心压缩机4返回到精馏塔2重新精馏，水加入到水洗塔6中做为循环使用，自水洗塔6顶部出来的气体进入到加氢反应器7中加氢产生的C4进入到主洗涤塔1，第一精馏塔8上塔产出丙烷下塔产品进入第二精馏塔9，在第二精馏塔9上塔
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广出广口口。本实用新型所述的装置，其中溶剂萃取蒸馏法采用一段或两段萃取蒸馏；在一段萃取蒸馏过程中首先采用普通蒸馏的装置分出炔烃，再经萃取蒸馏分出烷烃和烯烃，再经精密精馏得到聚合级1，3- 丁二烯。本实用新型所述的装置，其中预先将含1，3- 丁二烯的C4馏分经选择加氢脱除炔烃后再进行萃取蒸馏；其中选择加氢过程在气相或液相进行，所用催化剂有载于氧化铝或氧化硅上的钯、氧化铜或氧化铬。本实用新型所述的装置，其中两段萃取蒸馏过程中，首先经一段萃取蒸馏脱除丁烷和丁烯馏分。乙酸铜氨溶液吸收法用于丁烯脱氢及乙醇脱水制1，3-丁二烯过程的1，3- 丁二烯提纯，其原理是利用含水的乙酸铜氨溶液与1，3- 丁二烯等不饱和烃形成络合物，而络合物的稳定性则随烃的不 饱和程度增加而增大，可分出纯度较高的1，3- 丁二烯产品。溶剂萃取蒸馏法通常采用一段或两段萃取蒸馏技术。在一段萃取蒸馏过程中首先采用普通蒸馏的装置分出炔烃，再经萃取蒸馏分出烷烃和烯烃，再经精密精馏得到聚合级1，3-丁二烯。也可以预先将含1，3-丁二烯的C4馏分经选择加氢脱除炔烃后再进行萃取蒸馏。选择加氢过程可在气相，也可在液相进行，所用催化剂有载于氧化铝或氧化硅上的钯、氧化铜、氧化铬等。两段萃取蒸馏过程中，首先经一段萃取蒸馏脱除丁烷和丁烯馏分。然后再经二段萃取蒸馏除去炔烃，再经精馏得到聚合级1，3_ 丁二烯。可由乙烯装置副产C4馏分中分离1，3- 丁二烯，其特点为采用一段萃取蒸馏和两次精馏。萃取蒸馏采用含水7%的乙腈俄为溶剂，萃取蒸馏分离C4烷烃和烯烃，萃取塔有120块塔板。精馏除去甲基乙炔和乙烯基乙炔，得到纯度为99.5% (含- a炔烃< IOOii g/g，乙烯基乙炔< 50ii g/g)的聚合级1，3- 丁二烯，过程的1，3- 丁二烯收率在969^97%。
:图1为N-甲基吡咯烷酮法分离1，3- 丁二烯装置图；其中1-主洗涤塔；2_精馏塔；3_再洗涤塔；4_离心压缩机；5_脱气塔；6_水洗塔；7_加氢反应器；8_第一精馏塔；9-第二精馏塔；10-丁烷-丁烯；Il-N-甲基吡咯烷酮；12- N-甲基吡咯烷酮；；13-(；原料；14-N-甲基吡咯烷酮；；15_水；16_氢气；17-1，2-丁二烯C5烃；18_丙炔；19_1，3_ 丁二烯。
具体实施方式
:[0013]下面结合实施例说明本实用新型，这里所述实施例的方案，不限制本实用新型，本领域的专业人员按照本实用新型的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本实用新型的范围内，本实用新型的范围和实质由权利要求来限定。实施例1参照图1，采用N-甲基吡咯烷酮萃取蒸馏分离与精制高纯度1，3- 丁二烯的装置，其特征在于包括主洗涤塔1、精馏塔2、再洗涤塔3、离心压缩机4、脱气塔5、水洗塔6、加氢反应器7、第一精馏塔8、第二精馏塔9 ;其中原料分别由上下两部分进入主洗涤塔I中，丁烷-丁烯被分离出来自塔顶排出，富集N-甲基吡咯烷酮进入精馏塔2中进行精馏，一部分原料再回到主洗涤塔I中，一部分进入到再洗涤塔3中经过洗涤富集进入第一精馏塔8，另一部分进入到脱气塔5后部分富，经过离心压缩机4返回到精馏塔2重新精馏，水加入到水洗塔6中做为循环使用，自水洗塔6顶部出来的气体进入到加氢反应器7中加氢产生的C4进入到主洗涤塔1，第一精馏塔8上塔产出丙烷下塔产品进入第二精馏塔9，在第二精馏塔9上塔产出产品。实施例2参照图1，原料11 -N-甲基吡咯烷酮和13碳四分别由上下两部分进入1-主洗涤塔中10-丁烷-丁烯被分离出来自塔顶排出，富集N-甲基吡咯烷酮进入2精馏塔中进行精馏，一部分原料再回到I主洗涤塔中，一部分进入到3再洗涤塔中经过洗涤富集18丙炔、17-1，2- 丁二烯C5烃及19-1，3- 丁二烯的原料进入进入8再精馏塔，另一部分进入到5-脱气塔后部分富含12- N-甲基吡咯烷酮经过4离心压缩机返回到2-精馏塔重新精馏，15水加入到6水洗塔中做为循环使用，自6水洗塔顶部出来的气体进入到7-加氢反应器中加16-氢产生的13C4进入到1-主洗涤塔，8-第一精馏塔上塔产出18-丙烷下塔产品进入9第二精馏塔，在9-第二精馏·塔上塔产出19-1，3-丁二烯，下塔产品17-1，2-丁二烯C5烃。
权利要求1.一种采用N-甲基吡咯烷酮萃取高纯度1，3-丁二烯的装置，其特征在于包括主洗涤塔(I)、精馏塔(2)、再洗涤塔(3)、离心压缩机(4)、脱气塔(5)、水洗塔(6)、加氢反应器(7)、第一精馏塔(8)、第二精馏塔(9);其中原料分别由上下两部分进入主洗涤塔(I)中，丁烷-丁烯被分离出来自塔顶排出，富集N-甲基吡咯烷酮进入精馏塔(2)中进行精馏，一部分原料再回到主洗涤塔(I)中，一部分进入到再洗涤塔(3)中经过洗涤富集进入第一精馏塔(8)，另一部分进入到脱气塔(5)后部分富，经过离心压缩机(4)返回到精馏塔(2)重新精馏,水加入到水洗塔(6)中做为循环使用，自水洗塔(6)顶部出来的气体进入到7加氢反应器(7)中加氢产生的C4进入到主洗涤塔(1)，第一精馏塔(8)上塔产出丙烷下塔产品进入第二精馏塔(9)，在第 二精馏塔(9)上塔产出产品。
专利摘要本实用新型公开了采用N-甲基吡咯烷酮萃取高纯度1,3-丁二烯的装置，其特征在于包括主洗涤塔；精馏塔；再洗涤塔；离心压缩机；脱气塔；水洗塔；加氢反应器；第一精馏塔；第二精馏塔；将含1,3-丁二烯的C4馏分经过主洗涤塔洗涤，然后经过精馏塔精馏，在洗涤后经离心压缩机压缩，再经过脱气塔；水洗塔；加氢反应器反应；最后经第一精馏塔；第二精馏塔分离得到产品。采用含少量水的N-甲基吡咯烷酮为溶剂，两次吸收，两次精馏得到聚合级1,3-丁二烯。
文档编号C07C7/04GK203112710SQ20122074507
公开日2013年8月7日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者原东升 申请人:天津市泰亨气体有限公司