丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法
【专利摘要】本发明涉及一种丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，主要解决了现有技术中存在的丁烯收率低、能耗高的问题。本发明采用包括以下步骤：a）采用两段固定床反应器，第一段反应器采用绝热固定床反应器，第二段反应器采用等温固定床反应器；b）丁烯原料和含氧气体分别分为两股，第一股丁烯原料、第一股含氧气体和水蒸汽按一定比例混合后进入一段绝热固定床反应器；c）一段反应器出口物料同第二股丁烯和第二股含氧气体混合后进入二段等温固定床反应器；d）一段绝热反应器的入口温度为280~400℃，出口温度为450~560℃，二段等温反应器温度为400~500℃的技术方案，较好地解决了该问题，可用于丁烯氧化脱氢制丁二烯的工业生产。
【专利说明】丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法。
【背景技术】
[0002]丁二烯是合成橡胶、合成树脂的重要单体，主要用于合成顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶及ABS树脂等。丁二烯也是多种涂料和有机化工原料。
[0003]目前丁二烯的生产方式主要有碳四馏分分离和合成法(包括丁烷脱氢、丁烯脱氢、丁烯氧化脱氢等)两种。目前除美国外，世界各国丁二烯几乎全部直接来自烃类裂解制乙烯时的副产碳四馏分(又可写为碳四馏分)。美国丁二烯的来源，大约一半来自丁烷、丁烯脱氢，一半直接来自裂解碳四馏分。
[0004]丁烯氧化脱氢是目前生产丁二烯较有竞争力的工艺技术，丁烯氧化脱氢制丁二烯是在水蒸汽存在下， 利用氧与丁烯分子中的氢结合，得到丁二烯和结构稳定的水。该反应基本为不可逆反应。主反应方程式如下:
【权利要求】
1.一种丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，采用两段固定床反应器，第一段反应器采用绝热固定床反应器，第二段反应器采用等温固定床反应器；包括以下步骤: a)丁烯原料和含氧气体分别分为两股，第一股丁烯原料、第一股含氧气体和水蒸汽按一定比例混合后，进入第一段绝热固定床反应器，第一段绝热固定床反应器入口丁烯、氧气和水蒸汽的摩尔比为1:0.45~1.0:2~18，第一股丁烯和第二股丁烯的分配比例为1:0.4~2.0 ;第一段绝热固定床反应器的入口温度为280~400°C，出口温度为450~560°C ； b)第一段绝热固定床反应器出口物料，按步骤a)的相同比例，和第二股丁烯和第二股含氧气体混合，进入第二段等温固定床反应器；第二段等温固定床反应器温度为400~500°C。
2.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，其特征在于原料丁烯含有1- 丁烯、顺-2- 丁烯、反-2- 丁烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，其特征在于一段绝热固定床反应器入口丁烯、氧气和水蒸汽的摩尔比为1:0.45~1.0:10~18。
4.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，其特征在于二段等温固定床反应器入口丁烯、氧气和水蒸汽的摩尔比为1:0.5~0.9:2~12。
5.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，其特征在于一段绝热固定床反应器包括绝热轴向固定床反应器和绝热径向固定床反应器。
6.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，其特征在于含氧气体为空气或纯氧，或者空气和氧气的混合物。
7.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，其特征在于步骤b)中第一股丁烯和第二股丁烯的分配比例为1:0.5~1。
8.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，其特征在于反应所需催化剂为铁系催化剂，主要组成包括铁，锌，镁等成分，摩尔比例为:Fe:Zn:Mg=10:1-5:2飞，采用共沉淀法制备，主要晶相为ZnFe2O4尖晶石。
9.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，其特征在于催化剂为铁系复合氧化物催化剂，按化学组成其通式为Fe2O3.Mg0.Zn0.P2O5.MxOy , M选自第四周期表 Sc、T1、V、Cr、Fe、Mn、Co、N1、Cu、Zn 中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的丁烯氧化脱氢生产丁二烯的方法，其特征在于二段反应器出口气体进入冷凝、水洗、油吸收和丁二烯萃取精馏等后续工段。
【文档编号】C07C5/48GK103965000SQ201310034019
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月30日 优先权日:2013年1月30日
【发明者】刘文杰, 杨为民 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院